高考新教材（中）生物必修一同步讲义第2章第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者含答案及解析

第4节蛋白质是生命活动的主要承担者[学习目标]1.概述蛋白质的主要功能。2.说明氨基酸的结构特点及其种类。3.描述氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程。4.阐明蛋白质结构及其多样性。一、蛋白质的功能及其基本组成单位——氨基酸1．蛋白质的功能(1)蛋白质是生命活动的__________。(2)2．蛋白质的基本组成单位——氨基酸(1)氨基酸的种类组成蛋白质的氨基酸有____种，其中8种是人体细胞不能合成的，称为______氨基酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取；另外____种氨基酸是人体细胞能够合成的，称为______氨基酸。(2)氨基酸的元素组成及结构特点①组成氨基酸的共有元素是____________，有的氨基酸还含有____等元素。②氨基酸的结构特点a．每种氨基酸分子至少含有一个______(—NH2)和一个______(—COOH)。b．每种氨基酸分子中都有一个______和一个______连接在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个________和一个侧链基团，这个侧链基团用____表示。各种氨基酸的区别在于____基的不同。③氨基酸的结构通式：____________________________________________________________________________________________________________________________。特别提醒(1)类比推理法理解氨基酸的结构①类比：把氨基酸分子比喻成人，两只手分别代表氨基和羧基，两条腿代表氢，头代表R基，躯干代表中心碳原子。②图示(如图)(2)氨基、羧基、R基的书写①正确的格式：—NH2、—COOH、—R(千万不要忘记在原子团前面加“—”)。②避免两种错误格式a．写成NH2、COOH、R。b．写成NH3、—NH3、HCOOH等。③结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别判断正误(1)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能()(2)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子()(3)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上()(4)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸()任务一：分析氨基酸的结构观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题：(1)构成蛋白质的氨基酸共有的部分是________________________________________。(2)这四种氨基酸分子的R基分别是________________________________________________________________________。(3)“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？________________________________________________________________________(4)组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗？若有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里？________________________________________________________________________1．下列化合物中，属于构成蛋白质的氨基酸的是()A．①②③④ B．①②③C．①② D．②④2．缬氨酸的R基为—C3H7，则一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为()A．2、4、2、1 B．5、11、2、1C．5、9、4、1 D．5、8、2、1二、蛋白质的结构及其多样性1．蛋白质的结构层次氨基酸↓脱水缩合eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(概念：一个氨基酸分子的,与另一个氨基酸分子的,相连接，同时脱去一分子的水))二肽：由__________缩合而成的化合物↓多肽：由__________缩合而成的，含有多个肽键的化合物，通常呈____结构↓盘曲、折叠(原因：氨基酸之间能形成____等)蛋白质：具有一定的________2．脱水缩合的过程(1)过程①名称：________。(2)物质②名称：________。(3)结构③名称：________。3．蛋白质种类多样性的原因在细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸______可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的__________千变万化，肽链的______________________________千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样。4．蛋白质的变性(1)概念：蛋白质变性是指蛋白质在某些__________因素作用下其特定的________被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性______的现象。(2)应用：①鸡蛋、肉类煮熟后由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被__________水解，因而易于消化。②经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的____________________，可以达到消毒、灭菌的目的。判断正误(1)含有两个肽键的化合物叫作二肽()(2)蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的()(3)变性的蛋白质也能与双缩脲试剂发生紫色反应()(4)蛋白质变性是可逆的化学反应()任务二：分析氨基酸脱水缩合形成肽链的过程请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析：(1)肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)肽链中还有没有游离的氨基和羧基？如果有，它们位于哪里？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，则该多肽的相对分子质量是多少？若形成m条肽链呢？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能相互缩合的基团是()A．①与③ B．②与④C．②与⑥ D．③与④4．血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列。请分析回答下列问题：(1)图乙所示结构含有________种氨基酸，①的名称是________。(2)血红蛋白是由574个氨基酸组成的，氨基酸经过________过程形成4条多肽链，该过程中形成________个肽键。(3)若两条β肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白至少含有________个羧基。(4)据图分析，蛋白质分子的多样性是由______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________不同导致的。(5)若图甲血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白，则由其参与组成的红细胞运输氧的能力将________(填“不变”“减弱”或“失去”)。由此能得到什么结论？____________________________________________________________________________________________________________________________。(6)图丙为血红蛋白变性和水解的示意图，总结两者的区别：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

第4节蛋白质是生命活动的主要承担者一、教材梳理1．(1)主要承担者(2)细胞和生物体催化作用免疫作用2．(1)21必需13非必需(2)①C、H、O、NS②a.氨基羧基b．氨基羧基氢原子RR③判断正误(1)×(2)√(3)×(4)×解析(1)蛋白质具有催化、运输、免疫、调节等各种功能，但是不具有遗传的功能。(3)每种氨基酸至少含有1个氨基和1个羧基，且都有1个氨基和1个羧基连接在同一个碳原子上，也有可能有多的氨基或羧基位于侧链基团，并未连在同一个碳原子上。(4)人体细胞可以合成的氨基酸称为非必需氨基酸。核心探讨(1)(2)—CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、—CH2—COOH(3)“氨基酸”代表了其分子结构中的主要部分，即氨基和羧基。(4)每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基上。典题应用1．B[①②③中的化合物中都至少含有一个氨基和一个羧基且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，都是组成蛋白质的氨基酸，①②③正确；④中化合物的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸，④错误。]2．B[根据题意可知，缬氨酸的R基为—C3H7，因此缬氨酸的结构简式为C5H11O2N，因此一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为5、11、2、1，B正确。]二、教材梳理1．羧基氨基两个氨基酸多个氨基酸链状氢键空间结构2．(1)脱水缩合(2)二肽(3)肽键3．数目排列顺序盘曲、折叠方式及其形成的空间结构4．(1)物理和化学空间构象丧失(2)蛋白酶蛋白质变性判断正误(1)×(2)×(3)√(4)×解析(1)由两个氨基酸缩合形成的化合物叫作二肽，二肽含有一个肽键，含有两个肽键的化合物叫作三肽。(2)高温、强酸、强碱等均会破坏蛋白质的空间结构，引起蛋白质的变性，但是肽键没有断裂。(3)变性的蛋白质肽键还在，能与双缩脲试剂发生反应。(4)蛋白质变性是不可逆的。核心探讨(1)氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。(2)氨基酸数－肽链数＝形成的水分子数＝肽键数。(3)有。位于肽链的两端，R基中也可能有。(4)na－18(n－1)。na－18(n－m