學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時蛋白質知識內容學考要求選考要求蛋白質的結構和功能bb學習導航(1)通過列舉生活實例，了解蛋白質的功能.(2)結合教材圖1－7，歸納氨基酸的結構特點。（3)結合教材圖1－8,闡述氨基酸形成蛋白質的過程。（4）從多個角度歸納蛋白質具有多樣性的原因以及蛋白質的變性。方式一當我們購買食品時，包裝上常附有成分說明,你會發(fā)現(xiàn)蛋白質是許多食品的重要成分,有時你還會看到蛋白質中含有某些氨基酸的介紹.氨基酸和蛋白質之間有什么關系呢？方式二展示“大頭娃娃"的相關圖片,由蛋白質的重要功能導入新課。一、蛋白質的功能和氨基酸1．蛋白質的主要功能（1）生物體和細胞的“建筑”材料：如肌肉組織中的蛋白質。(2）推動化學反應的作用:如消化酶。(3)負責與疾病作斗爭：如抗體參與對病原體的清除。（4）幫助物質出入細胞:如細胞膜上的載體.2．基本單位——氨基酸(1)種類：約20種。不同氨基酸的R基團不同。(2)結構通式：(3)結構特點：一個中央碳原子上連接著一個氨基、一個羧基、一個H和一個R基團。歸納總結(1)蛋白質的基本組成元素有C、H、O、N，有的還含有S等元素。（2)氨基酸是構成蛋白質的基本單位。（3)蛋白質是一種高分子化合物，蛋白質功能多樣性是由結構多樣性決定的。(4）氨基酸中不一定都只含有一個—NH2和一個-COOH，有的在R基團中也含有-NH2或—COOH.（5)判斷一種化合物是不是構成蛋白質的氨基酸就看是否有氨基和羧基連在同一個碳原子上.如下圖化合物就不是構成蛋白質的氨基酸，原因是氨基和羧基沒有連在同一個碳原子上.例1蛋白質是細胞內最重要的生命物質之一,具有多樣性和特異性，其結構與功能是相適應的。下列蛋白質類物質與其功能對應不正確的是(）A．胰島素-調節(jié)B．抗體—免疫C．淀粉酶-運輸D．細胞膜上的載體—運輸答案C解析生物體內蛋白質功能很多.起調節(jié)作用的激素，如胰島素；起免疫作用的抗體;起催化作用的酶，如淀粉酶;起運輸作用的血紅蛋白、載體蛋白等。例2下列物質分子中，不屬于構成生物體蛋白質的氨基酸的是(）A．B．C．D．答案B解析組成蛋白質的基本單位氨基酸的結構特點是：至少有一個氨基和一個羧基,并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上.方法技巧組成蛋白質的氨基酸的判斷方法(1）判斷依據(jù)：氨基酸中氨基、羧基數(shù)目和連接位置。（2）判斷方法:①從數(shù)量上看：至少有一個—NH2和一個—COOH。②從位置上看，必須有一個-NH2和一個—COOH連在同一個碳原子上。二、蛋白質的形成過程1．二肽的形成(1)過程a的名稱是脫水縮合，其中產物水中的H原子來自R2所在氨基酸的氨基和R1所在氨基酸的羧基,氧原子來自R1所在氨基酸的羧基.（2)結構b的名稱是肽鍵，其結構式是─CO─NH─。(3)化合物c的名稱是二肽。助學巧記(1）肽鍵的書寫：正確的寫法是“-NH—CO—”或“”.應注意兩端短線不能省略，不能將肽鍵寫成“HN—CO”。（2)肽的名稱：一條多肽鏈由幾個氨基酸分子構成就稱為幾肽。由三個或三個以上的氨基酸構成的肽鏈也稱為多肽，如六個氨基酸分子構成一條肽鏈,其名稱是六肽,也可稱為多肽。2．蛋白質的結構層次C、H、O、N等元素→氨基酸→二肽→多肽eq\o（→,\s\up7（1條或幾條))蛋白質.歸納總結蛋白質的結構和功能例3(2018·浙江省9＋1高中聯(lián)盟高一期中）2個氨基酸分子脫水縮合形成二肽,并生成一分子水,這分子水中的氫來自于（）A．羧基 B．氨基C．羧基和氨基 D．連在碳原子上的氫答案C解析由氨基酸脫水縮合反應過程可知，氨基酸脫水縮合時形成的水中的H來自氨基和羧基。例4(2018·重組題)分析氨基酸形成蛋白質過程中的相關計算規(guī)律(1）若4個氨基酸形成1條多肽鏈，則該過程要脫去水分子多少個？形成多少個肽鍵？該多肽鏈的名稱是什么？（2)若m個氨基酸形成1條多肽鏈，則該過程要脫去水分子多少個?形成多少個肽鍵？該多肽鏈至少有幾個氨基和幾個羧基？(3)若m個氨基酸形成了n條多肽鏈,上述問題的答案又分別是什么？（4）若m個氨基酸形成1條環(huán)狀的多肽，如圖。則該過程要脫去水分子多少個？形成多少個肽鍵?（5)若氨基酸的平均相對分子質量為120,則20個氨基酸形成1條多肽鏈時，所形成多肽鏈的相對分子質量是多少？答案（1)脫去3分子水，形成3個肽鍵，該多肽稱為四肽。(2）脫去(m－1)個水分子,形成（m－1)個肽鍵，至少含有1個氨基和1個羧基。（3）脫去(m－n）個水分子，形成(m－n）個肽鍵，至少含有n個氨基和n個羧基。(4)脫去水分子m個，形成m個肽鍵。(5）120×20－18×(20－1)＝2058。方法技巧蛋白質相關計算方法規(guī)律（1)已知形成某蛋白質的氨基酸個數(shù)為m，肽鏈數(shù)為n，氨基酸的平均相對分子質量為a，則該蛋白質:肽鍵數(shù)m－n脫去的水分子數(shù)m－n相對分子質量am－18(m－n）氨基數(shù)≥n羧基數(shù)≥nN原子數(shù)≥mO原子數(shù)≥m＋n(2）環(huán)肽的脫水數(shù)目和氨基酸數(shù)目相等.（3)二硫鍵“—S—S—”是由兩個“—SH”脫下2個H形成的，計算相對分子質量時需要考慮。例5(2018·浙江省9＋1高中聯(lián)盟高一期中)胰島素是一種蛋白質分子，它含有2條多肽鏈，一條鏈含有21個氨基酸，另一條鏈含有30個氨基酸。如圖是牛胰島素的合成過程示意圖,圖中的前胰島素原其實也是一條肽鏈,在其成為胰島素的過程中，信號肽序列和多余序列將被切除，同時相關的—SH間發(fā)生反應生成二硫鍵（二硫鍵是由2個—SH連接而成的），將兩條肽鏈連接在一起,最后成為有活性的成熟的胰島素分子。請據(jù)圖回答下列問題：（1)由圖可知，構成信號肽序列的基本組成單位是______________。（2）胰島素分子中含有________個肽鍵（其結構式是__________________），-SH存在于氨基酸分子結構式的________中。（3)從理論上分析胰島素分子至少有________個—NH2.（4)這51個氨基酸形成胰島素分子后，分子量比原來減小了________.答案(1)氨基酸（2)49-NH—CO—R基團（3）2（4)888解析（1）胰島素是一種蛋白質分子，其基本單位是氨基酸。（2)已知胰島素有51個氨基酸,2條肽鏈,肽鍵數(shù)＝氨基酸分子總數(shù)－肽鏈數(shù)，所以胰島素分子中含有肽鍵數(shù)為51－2＝49個，肽鍵的結構式是—NH—CO-，氨基酸的基本結構有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，同時這個碳原子上還連接了一個氫原子和一個R基團，所以-SH只能存在于氨基酸分子結構式的R基團中。(3）每條肽鏈的首端有一個氨基，末端有一個羧基，其余的氨基和羧基發(fā)生了脫水縮合，所以胰島素至少含有2個氨基和2個羧基。（4)已知胰島素有51個氨基酸，兩條肽鏈，所以脫去的水分子數(shù)為51-2＝49個，減少的分子量為18×49＝882,胰島素中一共有三個二硫鍵，會失去6個H，所以再減去6,總共比原來減少的分子量是18×49＋6＝888。三、蛋白質的熱變性與多樣性1．蛋白質的熱變性(1）影響因素:物理因素和化學因素等.（2）蛋白質的熱變性蛋白質↓高溫變性：蛋白質分子的空間結構發(fā)生不可逆的改變↓失去生物學活性2．蛋白質結構多樣性與功能復雜性的關系(1）蛋白質結構多樣性的原因：蛋白質含有的氨基酸種類和數(shù)目都不同；氨基酸的排列順序多種多樣；蛋白質具有各自特有的空間結構。(2)蛋白質結構的多樣性決定了其功能的多樣性,二者是高度統(tǒng)一的.歸納總結蛋白質結構多樣性和功能多樣性的關系例6過酸、過堿或者溫度過高，會使唾液淀粉酶永久失活，原因是破壞了該酶的（）A．全部肽鍵 B．氨基酸數(shù)目C．空間結構 D．氨基酸種類答案C解析過酸、過堿或者高溫不會破壞蛋白質的肽鍵，也不會影響氨基酸的種類和數(shù)目，過酸、過堿或者高溫會破壞蛋白質的空間結構，導致蛋白質永久變性失活.例7（2017·浙江模擬)下列關于蛋白質的敘述，正確的是（)A．血紅蛋白的空間結構呈纖維狀B．蛋白質經高溫蒸煮后可以產生豐富的氨基酸C．組成蛋白質的氨基酸共有20種，它的R基團均為鏈狀D．鳥類的羽毛和人的指甲主要是由同一種蛋白質組成答案D解析血紅蛋白的空間結構呈球狀，A錯誤；高溫使蛋白質空間結構改變而變性，但是不會水解肽鍵形成氨基酸，B錯誤；組成蛋白質的氨基酸根據(jù)R基團不同分為20種,但是R基團不一定是鏈狀,如甘氨酸的R基團是—H,C錯誤；鳥的羽毛和人的頭發(fā)、指甲主要是由角蛋白組成的，D正確。易錯警示（1）在重金屬鹽、高溫、強酸、強堿、紫外線等理化因素的影響下，蛋白質的空間結構發(fā)生改變，生物活性喪失。如：高溫殺菌消毒。(2)變性是蛋白質空間結構被破壞的過程，此過程肽鍵不斷裂。

1．能正確表示蛋白質分子由簡到繁的結構層次的一組排列順序是()①氨基酸②C、H、O、N等元素③氨基酸分子相互結合④多肽⑤形成一定的空間結構A．①②③④⑤ B．②①④③⑤C．②①③④⑤ D．②①③⑤④答案C解析蛋白質分子由簡到繁的結構層次是C、H、O、N等元素→氨基酸→氨基酸分子相互結合→多肽→形成一定的空間結構。2．(2018·浙江省9＋1高中聯(lián)盟高一期中）20種氨基酸平均相對分子質量為128,某蛋白質相對分子質量為10228，在形成該蛋白質分子時脫去86個水分子。那么組成該蛋質的肽鏈數(shù)是（)A．4條 B．6條C．8條 D．16條答案B解析根據(jù)多肽鏈的形成過程可知：根據(jù)失去水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)，設肽鏈數(shù)為X,則氨基酸數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)。根據(jù)蛋白質相對分子質量＝氨基酸平均相對分子質量×氨基酸數(shù)量－失去水分子數(shù)×水的相對分子質量，可得:10228＝128×(86＋X)－86×18,即可求出X＝6。3．（2017·寧城縣期末)纖維素、膽固醇和淀粉酶三種物質都具有的化學元素是()A．C、H、O B．C、H、O、N、PC．N、P、K、Mg D．C、H、O、N答案A解析纖維素是糖類,組成糖類的元素是C、H、O，膽固醇是固醇類，屬于脂質，組成元素4．下列哪項不是蛋白質在人體內的生理功能(）A．生物體和細胞的“建筑”材料B．酶的主要成分C．組織修復的原料D．能量的主要來源答案D解析人體內的蛋白質具有下列生理功能：細胞內的組成成分，催化作用，運輸物質，調節(jié)生命活動，免疫作用等。雖然蛋白質中含有能量，但不是主要的供能物質。5．（2017·諸暨市牌頭中學高一期末）請根據(jù)下圖回答下列問題：（1)圖中A表示________，D表示________。(2）該化合物是由________個氨基酸分子失去________個水分子而形成的，這種反應叫做________。（3)圖中表示R基團的字母是________,表示肽鍵的字母是________。(4）圖中有________個肽鍵，有________個氨基和________個羧基。該化合物由________種氨基酸組成?；衔锼獬砂被岬倪^程中需要________個水分子。答案（1)氨基羧基（2)32脫水縮合(3）BCGEF（4)21222解析（1)由以上分析可知，圖中A表示氨基,D表示羧基。(2)該化合物是由3個氨基酸分子失去2個水分子而形成的三肽,這種反應叫做脫水縮合。(3）圖中表示R基團的字母是BCG，依次是—CH3、—CH2—COOH、—CH3,表示肽鍵（—CO—NH-）的字母是EF。(4）據(jù)圖可知，圖中有2個肽鍵,有1個氨基和2個羧基.B、C和G表示R基團(依次是—CH3、-CH2—COOH、—CH3)，故該化合物由2種氨基酸組成，化合物水解成氨基酸的過程中需要2個水分子。［基礎達標]1．（2018·浙江省9＋1高中聯(lián)盟高一期中)下面關于蛋白質分子結構與功能的敘述，錯誤的是(）A．不同蛋白質含有的氨基酸數(shù)量不盡相同B．有些結構不同的蛋白質具有相似的功能C．組成蛋白質的氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合D．組成蛋白質的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合答案D解析組成蛋白質的氨基酸約有20種，數(shù)目也不完全相等，因此不同蛋白質含有的氨基酸數(shù)量不盡相同，A正確；唾液淀粉酶和胰淀粉酶的結構不同，但它們卻具有相似的功能，都能催化淀粉水解，B正確；不同的蛋白質，含有的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同，因而在合成蛋白質時，氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合，C正確；組成蛋白質的氨基酸之間脫水縮合方式都相同，都是一個氨基酸的羧基和另一個氨基酸的氨基結合,形成肽鍵，D錯誤。2．(2017·浙江瑞安八校聯(lián)考）下列有關生物體內蛋白質多樣性的原因的敘述不正確的是（)A．組成肽鍵的化學元素不同B．組成蛋白質的氨基酸種類和數(shù)目不同C．蛋白質的空間結構不同D．組成蛋白質的氨基酸排列順序不同答案A解析組成肽鍵的化學元素相同，即均為C、H、O、N。3．下列有關蛋白質結構、功能多樣性的說法，正確的是（)A．蛋白質結構的多樣性與構成蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)目和空間結構有關B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推斷此物質為蛋白質C．不同蛋白質分子中組成肽鍵的化學元素無差異性D．蛋白質空間結構改變，可能會導致蛋白質失去生物活性，但這種改變一般是可逆的答案C解析蛋白質結構的多樣性與構成蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及肽鏈的盤曲折疊方式及其形成的空間結構有關，但與氨基酸的空間結構無關,A項錯誤；含有C、H、O、N等元素的化合物較多，不一定是蛋白質，如氨基酸等,B項錯誤；蛋白質分子中的肽鍵都是—CO—NH—，組成元素都是C、H、O、N四種，無差異性,C項正確；蛋白質的空間結構是決定蛋白質性質的因素之一，過酸、過堿或高溫都會使蛋白質的空間結構發(fā)生改變,這種改變往往是不可逆的，如酶在高溫下失活后即使再降低溫度其活性也不會恢復，D項錯誤。4．下列四種物質中，屬于構成生物體蛋白質的氨基酸是（）A．B．C．D．答案B解析組成蛋白質的氨基酸的結構特點是：至少有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。5．同為組成生物體蛋白質的氨基酸，酪氨酸幾乎不溶于水.而精氨酸易溶于水，這種差異的產生取決于(）A．兩者R基團組成的不同B．兩者的結構完全不同C．酪氨酸的氨基多D．精氨酸的羧基多答案A解析組成生物體蛋白質的氨基酸具有相似的結構，各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基團的不同。6．蠶絲被貼身暖和、輕盈透氣,是“健康綠色睡眠"的首選。下列關于“蠶絲"主要成分的敘述，正確的是（）A．它的基本組成單位的通式為-CO—NH—B．它的形成過程中沒有水產生C．它的基本組成單位是氨基酸D．它一定含有的化學元素是C、H、O、N、P、Fe答案C解析蠶絲的主要成分是蛋白質；蛋白質的基本單位是氨基酸，其結構通式為;蛋白質是通過氨基酸的脫水縮合形成的，其形成過程中會產生水；蛋白質中不一定含有P、Fe元素。[能力提升]7．（2018·浙江省9＋1高中聯(lián)盟高一期中）有毒奶粉事件的原因是不法分子在劣質牛奶中添加了有毒物質三聚氰胺,因為該物質中氮含量較高,而牛奶中蛋白質含量是通過測蛋白氮的數(shù)值來估算的。一般說來，每100g蛋白質平均含氮16g,這些氮主要存在于蛋白質的（）A．—CO-NH— B．游離的氨基C．游離的羧基 D．R基團答案A解析由脫水縮合反應可知，組成蛋白質的氨基酸通過肽鍵(—CO—NH-)連接，一條肽鏈中含有的肽鍵數(shù)＝該肽鏈的氨基酸個數(shù)－1，一條肽鏈中至少含有一個氨基,蛋白質中的N存在于肽鍵和氨基之中,由于肽鍵數(shù)遠多于氨基數(shù)，因此蛋白質中的N主要存在于肽鍵即—CO—NH—之中.8．用18O標記的氨基酸脫水縮合生成蛋白質，同時有Heq\o\al(18，2)O產生，那么水中的18O來自氨基酸的(）A．—COOH B．-NH2C．—R D．—COOH和—NH2答案A解析兩個氨基酸脫水縮合時，一個氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一個氨基酸分子的氨基（—NH2)相連接，同時脫去一分子水，水分子中的—OH來自羧基，—H來自氨基，即水分子中的O來自于羧基。9．下列多肽片段充分水解后，產生的氨基酸有（)A．2種 B．3種C．4種 D．5種答案B解析該多肽片段中有四個—NH—CO—，故有5個氨基酸。但氨基酸中共有-CH3、—H和-CH2CH3三種R基團，因此該多肽片段充分水解后，產生的氨基酸有3種。10．下列有關蛋白質結構和功能的敘述中，正確的是（)A．催產素和血管舒張素均為九肽，但它們的功能差異很大，完全取決于構成兩者的氨基酸種類B．由三個不同種類的氨基酸構成的三肽最多有27種C．雞蛋煮熟后，蛋白質變性失活,但并未引起蛋白質分子中肽鍵的斷裂D．肽鍵中元素組成的不同也是影響蛋白質結構多樣性的原因答案C解析構成催產素和血管舒張素的氨基酸數(shù)目相同，但構成兩者的氨基酸種類、排列順序以及肽鏈盤曲折疊方式的差異，最終造成了兩者功能的差異;由三個不同種類的氨基酸構成的三肽共有3×2×1＝6種；蛋白質的變性過程中不發(fā)生肽鍵的斷裂，主要是空間結構的改變；蛋白質中肽鍵的元素組成是相同的。11．（2017·寧波高一期中)科學家發(fā)現(xiàn)用β。巰基乙醇處理某種酶時,酶分子的多肽鏈伸展開來，喪失了所有的酶活性，當除去β-巰基乙醇時,該酶又恢復了正常的酶活性，并且重新形成的空間結構與處理之前的完全一致。由該實驗不能推測的結論是()A．折疊信息包含在氨基酸序列中B．天然構象可能是其最穩(wěn)定構象C．發(fā)生變性的蛋白質也能夠復性D．折疊過程需要由某種分子協(xié)助才能完成答案D解析由題意知,酶分子復性后與正確折疊的天然蛋白質的功能相同,說明折疊信息包含在氨基酸序列中，A不符合題意；由題意知，除去β-巰基乙醇后重新形成的蛋白質在結構和功能上與實驗開始時正確折疊的天然蛋白質完全一致，說明天然構象可能是其最穩(wěn)定構象，誘發(fā)蛋白質變性的因素去掉后，蛋白質又恢復天然構象，B不符合題意；由題意知，發(fā)生蛋白質變性的蛋白質分子也可以復性，C不符合題意；除去β。巰基乙醇后，酶復性，不需要某種分子協(xié)助就能完成折疊過程，D符合題意。12．根據(jù)下圖中的化學式回答問題：(1)該化合物為________肽化合物，含有________種氨基酸,這些氨基酸的共同特征是______________________，不同點在于____________________。（2）寫出這些氨基酸中的R基團______________________________________________.(3）寫出虛線框內結構的名稱:A________，B________，C________。（4）若將足量的上述幾種氨基酸置于適宜的條件下,經脫水縮合形成的四肽化合物最多可能有________種。由此可以看出,蛋白質的種類多樣的主要原因是____________________________________________________________________________________________________。(5）從上述圖解可以看出，組成蛋白質的基本元素是________。答案(1）四3都至少含有一個氨基和一個羧基并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上側鏈基團（R基團）不同（2）—CH2COOH，-（CH2)2—COOH，—CH2—SH(3）氨基肽鍵羧基(4）81氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及肽鏈的數(shù)目和空間結構不同（5）C、H、O、N解析氨基酸的共同特點是:都至少含有一個氨基和一個羧基并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，R基團的不同決定氨基酸種類的不同,通過R基團可以看出肽鏈中有4個、3種氨基