第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.闡明蛋白質(zhì)通常由21種氨基酸分子組成。2.說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點，氨基酸形成蛋白質(zhì)過程。.生命觀念：從結(jié)構(gòu)與功能的角度闡明蛋白質(zhì)的功能取決于氨基酸種類、數(shù)目、序列及其形成的空間結(jié)構(gòu)，細胞的功能主要由蛋白質(zhì)完成。.科學(xué)思維：從氨基酸的結(jié)構(gòu)特點理解氨基酸脫水縮合的過程，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型解答與蛋白質(zhì)有關(guān)的計算問題。.社會責(zé)任：從蛋白質(zhì)功能多樣性角度明確蛋白質(zhì)與人體健康的關(guān)系。知識點一蛋白質(zhì)的功能知識梳理1.一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要□承擔(dān)者。2.蛋白質(zhì)的功能功能舉例功能國純構(gòu)蛋白；構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)羽毛、肌肉、蛛絲、頭發(fā)等含有結(jié)構(gòu)蛋白?催化作用絕大多數(shù)酹是蛋白質(zhì)?運輸作用血紅隹白能運輸氧氣匾1調(diào)節(jié)作用胰島素等蛋白質(zhì)類激素一免疫功能抗體可抵御抗原的侵害信息傳遞受體3.總結(jié)：蛋白質(zhì)是細胞的107基本組成成分，具有參與組成□細胞結(jié)構(gòu)、□催化、運輸、信息傳遞、10防御等重要功能，細胞的各項生命活動都離不開口蛋白質(zhì)。

問題思考 怎樣理解蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者？提示：①細胞中有機物含量最多的就是蛋白質(zhì)。②從化學(xué)角度看，蛋白質(zhì)是目前已知的結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、功能最強大的分子。③細胞核中的遺傳信息往往要表達成蛋白質(zhì)才能起作用。在以后的學(xué)習(xí)中，我們會發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)在生物體中的巨大作用。典例分析題型一蛋白質(zhì)的功能［例1］下列生命活動與蛋白質(zhì)有關(guān)的是（）①改變反應(yīng)速率②血液中運輸02③與特定抗原結(jié)合④構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)⑤信息傳遞A.僅①②③ B.僅②③④C.僅①②③④ D.①②③④⑤解題分析能改變反應(yīng)速率的是催化劑，在生物體內(nèi)部分蛋白質(zhì)具有催化作用，①正確；血紅蛋白運輸02,②正確；與特定抗原結(jié)合的物質(zhì)是抗體，抗體屬于蛋白質(zhì)，③正確；許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，④正確；有些蛋白質(zhì)起信息傳遞作用，⑤正確。答案D知識點二蛋白質(zhì)的基本組成單位一一氨基酸

知識梳理.氨基酸的種類組成人體內(nèi)蛋白質(zhì)的氨基酸約為血土種，根據(jù)能否在人體內(nèi)合成可分為兩類：J特點：必須從02外界環(huán)境中直接獲取必需氨基酸］n< 〔種類：038種一 特點:［一 特點:［非必需氨基酸《特點：〔種類:04人體細胞能夠合成13種.氨基酸的結(jié)構(gòu)(1)組成元素：各種氨基酸共有的元素是國(H、O、N,其中半胱氨酸還有闔S元素。(2)圖中數(shù)字標(biāo)示結(jié)構(gòu)的名稱：①07氨基，②中基，③08R基。(3)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點每種氨基酸至少都含有一個09氨基(一NH)和一個Q竣基(一COOH),并且2都有一個氨基和一個較基連接在11同一個碳原子上。H2N—C—COOH(4)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：口1< 。(5)各種氨基酸之間的區(qū)別在于同R_基不同。其中甘氨酸的R基：0—H，天冬氨酸的R基：.—CH2—COOH，半胱氨酸的R基：2Q—CH2—SH，賴氨酸的R基：17—(CH2)4—NH2。問題思考為什么每種氨基酸至少含有一個氨基和一個較基？提示：R基中可以含氨基和羧基，例如：甘氨酸和半胱氨酸各含一個氨基和一個羧基，天冬氨酸的R基中含有羧基，賴氨酸的R基中含有氨基。典例欠析題型二氨基酸結(jié)構(gòu)判斷［例2］下列四個結(jié)構(gòu)式中，屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的是()IIH IIHA.H—C—C—H B.H—C—C—COOHHNH? HHNH￡ HCOOHC.HOOC—C—C—H D.H—C—C—HHH HNH2解題分析由組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式可知，每個氨基酸分子至少含有一個氨基（一NH2）和一個羧基（一COOH）,并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，題中只有D項能正確表示構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸分子；A項只有氨基，沒有羧基；B項只有羧基，沒有氨基；C項的氨基和羧基沒有連在同一個碳原子上。答案D題型三氨基酸分子式的推導(dǎo)［例3］甲硫氨酸的R基是一CH2—CH2—S—CH3，則它的分子式是（ ）A.C5HliO2NS B.C3H7ONSC.C5H1102s D.C5Hl0O2NS解題分析將R基一CH2—CH2—S—CH3代入組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)通式得甲硫氨酸的結(jié)構(gòu)式為CH,—CII3—S—CH3HSN—C—COOH因此其分子式為C5HliO2NS。答案A技法提升遇到給出R基求分子式，或給出分子式求R基的題時，把握住氨基酸分子一IHXT—COOHI定由相同部分? 和特殊部分一R加和得到。即氨基酸分子式C月aNa（Sb）=C2H4O2N+R,最后根據(jù)題干信息運用代入法進行計算即可。知識點三蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性-ll識梳理.脫水縮合——連接氨基酸的方式(1)概念：一個氨基酸分子的□氨基(一NH2)與另一個氨基酸分子的□較基(—COOH)相連接，同時脫去03一分子水。(2)過程：II€—C—OH+H—N-C—COOH一①過程a的名稱：04脫水縮合，脫去的水中，氫來自國氨基和闔竣基，氧來自07來基。②結(jié)構(gòu)b的名稱：08肽鍵(連接2個氨基酸的化學(xué)鍵)，結(jié)構(gòu)簡式為09CONH。③化合物c的名稱：品二肽，即由11兩個氨基酸脫水縮合形成的化合物。.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次(1)結(jié)構(gòu)層次氨基酸.多肽，由咽.多個氨:基酸分干縮合而成，含有國多個肽鍵的化合物.多肽通常呈回鏈狀結(jié)構(gòu)，叫哩膿筵中肽鏈盤曲、折疊：由于氨基酸之間能夠形成圓氫鏈,使得肽鏈盤曲、折疊■形成具有o定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)具有迎更雜空 許多蛋白質(zhì)分子都含有兩條或多條肽鏈,它們通間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)'過一定的同化學(xué)鍵如二硫鍵相互結(jié)合在一起問題思考 簾若3個氨基酸分子脫水縮合形成一條肽鏈，會脫去分子水，形成個肽鍵，產(chǎn)物是三肽；若m個氨基酸分子形成1條肽鏈，會脫去分子水，形成個肽鍵，產(chǎn)物是多肽。提示：22m—1m—1問題思考?若m個氨基酸分子形成2條肽鏈，會脫去分子水，形成個肽鍵；若m個氨基酸分子形成n條肽鏈，會脫去分子水，形成個肽鍵。提示：m~2m~2m一nm一n問題思考 ?假設(shè)氨基酸的平均分子量為〃，則m個氨基酸分子形成n條肽鏈時，所形成肽鏈的分子量為多少？提示：m-a—18（m一n）歸納總結(jié)氨基酸脫水縮合過程相關(guān)計算公式：①脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)=水解需水?dāng)?shù);②氨基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的氨基數(shù)=各氨基酸中氨基的總數(shù)一肽鍵數(shù);③較基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的較基數(shù)=各氨基酸中較基的總數(shù)一肽鍵數(shù)；(2)氨基酸形成血紅蛋白的過程：氨基酸之間□脫水縮合形成□肽鏈一22一條肽鏈的特定區(qū)域進行有規(guī)律的盤曲、折疊(形成氫鍵)一這條肽鏈進一步盤繞形成一定的23空間結(jié)構(gòu)一24四條肽鏈聚集在一起形成25復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)(通過一定化學(xué)鍵)。.結(jié)構(gòu)多樣性原因「口26種類不同(1)氨基酸］27數(shù)目成百上千128排列順序千變?nèi)f化(2)多肽：肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的29空間結(jié)構(gòu)千差萬別。4.結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性的關(guān)系：30每一種蛋白質(zhì)都有與它所承擔(dān)功能相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)。易漏邊角(課本P33)與社會的聯(lián)系.蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)在某些31物理和32化學(xué)因素作用下，其特定的33空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其34理化性質(zhì)的改變和35生物活性喪失的現(xiàn)象。.雞蛋、肉類煮熟易消化，原因是高溫使蛋白質(zhì)分子的36空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被37蛋白酶水解。3.加酒精、加熱、加酸等引起細菌和病毒的蛋白質(zhì)變性，可以達到38消毒、滅菌的作用。④蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸平均相對分子質(zhì)量義氨基酸數(shù)一18義脫水?dāng)?shù)；⑤至少氨基酸數(shù)=肽鏈數(shù)；⑥至少較基數(shù)=肽鏈數(shù)。典例分析題型四蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次及形成過程分析［例4］如圖為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的概念圖，對圖示分析正確的是（）決定A.a中一定含有SB.①過程一定有水生成C.氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序形成了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性，與其空間結(jié)構(gòu)無關(guān)D.c表示肽鍵一COOH—H2N—解題分析蛋白質(zhì)中常含有5,但并非所有蛋白質(zhì)都含有S,故a中不一定含有S,A錯誤；組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，故b表示氨基酸，氨基酸通過①脫水縮合形成多肽，B正確；多肽中的重要化學(xué)鍵是肽鍵，故c表示肽鍵（—NH—CO—），D錯誤；蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)同樣影響其結(jié)構(gòu)多樣性，C錯誤。答案B［例5］血紅蛋白分子是一種由574個氨基酸組成的蛋白質(zhì)，含有4條肽鏈。下列關(guān)于血紅蛋白分子敘述錯誤的是（）A.該蛋白質(zhì)分子中含有570個肽鍵B.由于氨基酸之間能夠形成氫鍵，這些氫鍵使得肽鏈盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子C.正常血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)呈球狀，如果血紅蛋白某一處的谷氨酸被纈氨酸取代，就可能形成異常的血紅蛋白D.血紅蛋白4條肽鏈聚集在一起同時盤曲折疊形成復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)答案D題型五蛋白質(zhì)形成的相關(guān)計算［例6］現(xiàn)有100個氨基酸，其中氨基有105個，竣基有103個，則由此合成的3條肽鏈中肽鍵數(shù)目、游離的氨基、竣基的數(shù)目分別是（）A.96、 8、 9 B. 97、 7、 5C.97、 8、 6 D. 97、 6、 4解題分析根據(jù)100個氨基酸中氨基有105個，羧基有103個，可知R基中氨基有5個，羧基有3個，則3條肽鏈中肽鍵數(shù)目、游離的氨基、羧基的數(shù)目分別是100—3=97（個）、3+5=8（個）、3+3=6（個）。答案C［例7］組成生物體某蛋白質(zhì)的氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128,該蛋白質(zhì)含有兩條肽鏈，兩條肽鏈中共有198個肽鍵，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為()A.25600B.22036C.12928D.11128解題分析蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=氨基酸總數(shù)X128一脫去水分子數(shù)X18=(肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù))X128—肽鍵數(shù)X18=(198+2)X128—198X18=22036。答案B題型六肽鏈中原子數(shù)目計算［例8］某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個數(shù)是()A.n-m B.n—2mC.n+m D.n+2m解題分析n個氨基酸形成m條肽鏈，肽鍵數(shù)為(n—m)個，每個肽鍵中有1個氧原子。每條肽鏈中至少有一個羧基，每個羧基中含2個氧原子。故該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個數(shù)為n—m+2m=(n+m)個。答案C技法提升肽鏈中原子數(shù)目的計算方法解題關(guān)鍵是要注意碳原子數(shù)、氮原子數(shù)在肽鏈形成前后均不變，而計算氫原子與氧原子的數(shù)目時要注意脫掉的氫原子與氧原子。(1)氮原子數(shù)=各氨基酸的氮原子總數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的氮原子數(shù)=氨基酸數(shù)+R基上的氮原子數(shù)。(2)氧原子數(shù)=各氨基酸的氧原子總數(shù)一脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)X2+R基上的氧原子數(shù)。(3)氫原子數(shù)=各氨基酸的氫原子總數(shù)一脫水?dāng)?shù)X2。題型七氨基酸排列與多肽種類計算［例9］如果有足量的三種氨基酸，分別為甲、乙、丙，則它們能形成的鏈狀三肽種類以及包含甲、乙、丙三種氨基酸的鏈狀三肽種類最多有()A.9、9B.6、3C.27、6D.3、3解題分析如果有足量的三種氨基酸甲、乙、丙，它們能形成的鏈狀三肽最多有3X3X3=27(種)，包含甲、乙、丙三種氨基酸的鏈狀三肽最多有3X2X1=6(種)。

答案答案C技法提升肽鏈種類的計算方法(1)有A、B、C、D四種氨基酸，每種氨基酸數(shù)目無限多的情況下，可形成的鏈狀多肽的種類如下:形成鏈狀四肽的種類工|4|4|4|(屋=256)；形成鏈狀三肽的種類:44形成鏈狀三肽的種類:444(43=61)。(2)有A、B、C,D四種氨基酸，每種氨基酸僅有一個的情況下?可形成的鏈狀多肽的種類如下：形成鏈狀四肽的種類J4|3|2|1］(4X3X2X1=24)；形成鏈狀三肽的種類:(4X3X2=形成鏈狀三肽的種類:(4X3X2=24).一課堂小結(jié)*? s，蛋白質(zhì)功能［種類白是命劫主承者

蛋質(zhì)生活的要擔(dān)蛋白質(zhì)基本單位：氨基酸＜結(jié)構(gòu)通式〔結(jié)構(gòu)特點［脫水縮合蛋白質(zhì)形成過程V肽鍵I白是命劫主承者

蛋質(zhì)生活的要擔(dān)當(dāng)堂檢測］?查漏補缺鞏固提升1.蛋白質(zhì)功能多種多樣，下列與其功能不相符合的是()A.酶——催化B.抗體——免疫C.載體——運輸D.肌肉中的蛋白質(zhì)一一調(diào)節(jié)答案D解析酶具有催化作用，A正確；抗體具有免疫作用，B正確；細胞膜上的載體蛋白具有運輸作用，C正確；肌肉中的蛋白質(zhì)屬于結(jié)構(gòu)蛋白，D錯誤。2.下列哪項不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸（）A.H2N—CH—COOHCH^—NIU吐CH3—CH—COOHS^NH2CII2—CIl2—COOHH2N—CH—COOHCH2—COOHH?N—CH—COOH答案B解析構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都至少含有一個氨基和一個羧基，并且有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，只有B不符合。.同為組成生物體蛋白質(zhì)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(chǎn)生取決于（）A.兩者R基組成的不同 B.兩者的結(jié)構(gòu)完全不同C.酪氨酸的