人教版高中生物必修1分子与细胞第2章第4节蛋白质是生命活动的主要承担者课件

第4节蛋白质是生命活动的主要承担者第2章组成细胞的分子1．蛋白质的功能(1)蛋白质是目前已知的______________________的分子。细胞核中的遗传信息，往往要____________才能起作用。蛋白质是生命活动的主要承担者。知识点1蛋白质的功能及其基本组成单位——氨基酸结构最复杂、功能最多样表达成蛋白质(2)免疫功能细胞和生物体催化作用2．蛋白质的基本组成单位——氨基酸分析氨基酸的分子结构通式，完成有关问题：(1)元素组成：都含有的是______________。(2)写出字母代表的含义及其相关问题a：含义是____，化学式是________；b：含义是____，化学式是__________；c：含义是________，人体中有__种。C、H、O、N氨基—NH2羧基—COOH侧链基团21(3)氨基酸中氨基和羧基的特点①数量特点：______________________________________。②结构特点：__________________________________________。(4)氨基酸的种类①必需氨基酸，共_种。②非必需氨基酸，共__种。每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上813氨基酸的不同种类和性质主要由什么结构决定的？为什么？提示：R基。组成人体的21种氨基酸只有R基结构是不同的。基于对蛋白质功能及氨基酸结构的认识，判断下列表述是否正确。1．蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能。

(

)提示：蛋白质不具有遗传功能。2．氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上。

(

)提示：氨基酸中，至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。××3．组成生物体的蛋白质中，甘氨酸的相对分子质量最小。

(

)4．绝大多数酶的化学本质是蛋白质。

(

)5．赖氨酸属于必需氨基酸。

(

)√√√氨基酸是组成蛋白质的基本单位，从蛋白质水解产物中分离出来的氨基酸有21种，下图为四种氨基酸的结构示意图。1．材料中四种氨基酸的R基分别是什么？提示：—CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、—CH2—COOH。2．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？提示：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。3．由材料可否得出某化合物中只要含有氨基和羧基，就一定是构成蛋白质的氨基酸？为什么？提示：不一定。构成蛋白质的氨基酸不仅有氨基和羧基，而且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。[深化归纳]1．氨基酸结构通式的分析2．“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸[对点练习]1．下面是6种化合物的结构示意图，下列叙述错误的是(

)A．上述化合物中，能构成人体蛋白质的有②③⑤B．⑤的R基为—CH2—COOHC．由上述物质可以看出，R基中可以有羧基，不能有氨基D．②和⑤的性质不同，是由②中的—(CH2)4—NH2与⑤中的—CH2—COOH不同决定的√

2．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、1B

[组成蛋白质的氨基酸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，分子式为C2H4O2NR。根据题意可知，缬氨酸的R基为—C3H7，因此缬氨酸的分子式为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。]√1．二肽的形成过程知识点2蛋白质的结构及其多样性(1)此生理过程的名称是________。(2)写出字母代表的结构或名称：a．____，b．____。(3)产物H2O中原子的来源H：来自________________________________________。O：来自__________________。脱水缩合肽键

二肽

R1所在氨基酸的羧基及R2所在氨基酸的氨基R1所在氨基酸的羧基2．如图为某种胰岛素的二硫键示意图，回答有关问题。(1)该胰岛素是由__条肽链构成的，含有__个二硫键。(2)二硫键的形成过程表示为—SH＋—SH―→—S—S—＋2H，在该胰岛素形成过程中，共脱去了__个H。2363．蛋白质的四个结构层次(以血红蛋白为例)复杂的盘曲、折叠一定的空间结构空间结构4．细胞中蛋白质种类繁多的原因(1)组成不同蛋白质分子的氨基酸的____不同。

(2)组成不同蛋白质分子的氨基酸的____不同。(3)组成不同蛋白质分子的氨基酸的________千变万化。(4)组成蛋白质分子的肽链的盘曲、折叠方式及其形成的________千差万别。种类数目排列顺序空间结构5．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、肉类经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。物理和化学空间构象丧失蛋白酶蛋白质变性从结构与功能相适应的角度分析镰状红细胞与正常红细胞功能差异的原因。提示：由于氨基酸序列改变使蛋白质的空间结构改变，从而使红细胞由两面凹的圆盘状变成镰刀状，导致其运输氧的能力大为削弱。基于对蛋白质的结构及其多样性的认识，判断下列表述是否正确。1．二肽是由两个氨基酸分子脱水缩合形成的，含有2个肽键。

(

)提示：二肽中含有1个肽键。2．由于肽链上不同氨基酸之间还能形成氢键等化学键，从而使得肽链能盘曲、折叠。

(

)×√3．高温会使蛋白质中的肽键断裂。

(

)提示：高温破坏蛋白质的空间结构，不破坏肽键。4．氨基酸种类、数量及排列顺序都相同的蛋白质是同一种蛋白质。

(

)提示：空间结构不同，蛋白质的结构也不同。5．蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。

(

)××√哺乳动物的催产素具有催产和排乳作用，加压素(抗利尿激素)具有升高血压和减少排尿的作用。这两种动物激素分子结构简式如图所示，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。1．由图可知，连接Cys和Pro的化学键称为什么键？通过什么方式形成的？提示：肽键；脱水缩合。2．根据催产素和加压素作用的叙述，体现了蛋白质有什么功能？根据图示分析，为什么催产素和加压素生理功能不同？提示：调节功能(信息传递)；氨基酸的种类和排列顺序不同。3．为什么高温会使蛋白质变性，失去原有功能？提示：高温破坏蛋白质的空间结构。4．加压素形成过程中相对分子质量减少多少？提示：146。5．一分子催产素含有几个肽键？提示：8。[深化归纳]1．蛋白质的相对分子质量、氨基(或羧基)数、肽键数和脱水数的计算肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽(蛋白质)的相对分子质量1条nn－1n－1至少1个至少1个na－18(n－1)m条nn－mn－m至少m个至少m个na－18(n－m)注：设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽。易错提醒(1)若形成的多肽链是环状：氨基酸数＝肽键数＝失去水分子数。(2)若通过图示或其他形式告知蛋白质分子中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成1个二硫键，脱去2个H。2．蛋白质中含有氮、氧原子数的计算(1)氮原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子总数。(2)氧原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的氧原子数＝各氨基酸中氧原子总数－脱去水分子数。[对点练习]3．(不定项)朊病毒是能侵染动物并在宿主细胞内生存的一类蛋白质。疯牛病是由朊病毒蛋白(PrP)引起的一种人和动物的神经退行性病变，PrP的构象有两种，即正常型和感染型，这两种PrP构象的比较如下表所示。下列叙述正确的是(

)朊病毒蛋白正常型感染型空间结构以螺旋为主以折叠为主致病性不致病致病肽链中氨基酸排列顺序相同A．在实验室中，可用特定的动物活细胞来培养朊病毒B．正常型与感染型的PrP的生物学功能是相同的C．PrP的正常型与感染型的差异是由肽链的盘曲、折叠方式不同造成的D．PrP的正常型与感染型的差异与氨基酸的种类和数量没有关系√√√ACD

[朊病毒是胞内寄生生物，在实验室中，可用特定的动物活细胞来培养朊病毒，A正确；结构决定功能，正常型与感染型的PrP的空间结构不同，功能不同，B错误；分析可知：PrP的正常型与感染型的肽链中氨基酸排列顺序相同，空间结构不同，二者差异与氨基酸的种类和数量没有关系，差异是由肽链的盘曲、折叠方式不同造成的，C、D正确。]4．细菌内环状肽的形成一般是先合成线性的肽链，再由多肽连接酶催化肽链首尾相连形成。下图是某种细菌内形成环状三十肽的部分过程示意图，下列相关叙述正确的是(

)A．肽链一形成肽链二的过程中有水的生成B．多肽连接酶催化形成的环状三十肽中有29个肽键C．该环状肽在细菌的细胞核中合成D．该环状肽中氨基酸的种类、排列顺序会影响其功能√D

[肽链一到肽链二水解掉A1、A2、A3三个氨基酸，是水解肽键的过程，因此有水的消耗，A错误；肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数，环状多肽肽链条数为0，因此环状三十肽中含有30－0＝30个肽键，B错误；细菌是原核生物，没有细胞核，C错误；蛋白质的结构和功能与氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链盘曲折叠形成的空间结构有关，D正确。]1．脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子的水的结合方式。2．蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。3．蛋白质是生命活动的主要承担者。4．蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、免疫等重要功能。5．每种氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。6．蛋白质多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。1．下列是四个构成蛋白质氨基酸的结构简式，相关叙述错误的是(

)课堂检测素养测评243题号15A．构成上述氨基酸分子的元素是C、H、O、NB．上述四种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2—OH、—CH2—COOHC．R基中可以有氨基或羧基D．只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸243题号15√D

[根据甲、乙、丙、丁四个氨基酸的结构简式可知，四种氨基酸都含有C、H、O、N四种元素，A正确；在甲、乙、丙、丁四个氨基酸中，R基依次是—H、—CH3、—CH2—OH、—CH2—COOH，B正确；氨基酸的R基中可能含有氨基或羧基，C正确；只根据是否含氨基和羧基不能判断某个化合物是否是构成蛋白质的氨基酸，D错误。]243题号152．下图所示为某细胞中一条肽链的结构简式，R1、R2和R3是3个不同的化学基团。下列有关分析不正确的是(

)A．该肽链中的肽键数是2B．该肽链是由3个氨基酸脱去3分子水缩合形成的C．该化合物的名称叫三肽D．该化合物能与双缩脲试剂发生紫色反应√243题号15B

[由图可知，该肽链是由3个氨基酸脱去2分子水缩合形成的三肽，含有2个肽键，A、C正确，B错误；该化合物含有2个肽键，能与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。]243题号153．关于生物体内的氨基酸和蛋白质的叙述错误的是(

)A．氨基酸都至少含有一个羧基和一个氨基，且连在同一个碳原子上B．蛋白质具有催化、运输、免疫等功能，这些蛋白称为结构蛋白C．食物中的蛋白质分解成氨基酸才能被人体吸收D．组成人体蛋白质的氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类√243题号15B

[蛋白质具有催化、运输、免疫等功能，这些蛋白是有特定功能的蛋白质，不属于结构蛋白，B错误。]4．氨基酸是构成蛋白质的基本单位，而蛋白质是生命活动的主要承担者。下列叙述正确的是(

)A．不同氨基酸的R基一定不同，人体细胞可合成13种非必需氨基酸B．氨基酸的种类、数目、排列顺序和空间结构决定了蛋白质的功能C．蛋白质经加热变性后，肽链形成的空间结构和肽键都会被破坏D．性激素作为信号分子调节生命活动，体现了蛋白质的信息传递功能243题号15√A

[氨基酸的R基决定氨基酸的种类，所以不同氨基酸的R基一定不同，组成个体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的必需氨基酸，13种是人体细胞能合成的非必需氨基酸，A正确；氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构决定了蛋白质的功能，B错误；蛋白质经加热变性后，肽链形成的空间结构会被破坏，肽键不会被破坏，C错误；性激素的化学本质为固醇，不属于蛋白质，不能体现蛋白质的功能，D错误。]243题号155．蓖麻毒素是从一种称为蓖麻的植物所萃取出来的毒素，又称蓖麻毒蛋白。此毒素能抑制蛋白质合成过程，进而对生物体造成伤害。蓖麻毒蛋白包含两条具有不同氨基酸序列的蛋白质链，A链(含有263个氨基酸)和B链(含有259个氨基酸)，两条链之间由二硫键相连，如图所示。回答下列问题：243题号15(1)蓖麻毒素分子中含有________个肽键，至少有_____个游离的氨基和______个游离的羧基。在合成蓖麻毒素的过程中会生成水，水中的H来自_________________________________________；将一个蓖麻毒素分子完全水解需要__________个水分子。243题号1552052022氨基(—NH2)和羧基(—COOH)(2)已知二硫键是由两个半胱氨酸上的—SH缩合而成的，半胱氨酸的分子式为C3H7NO2S，其R基是_____________________。(3)研究发现，蓖麻毒素