2019-2020学年中图版生物必修一讲义:第2单元 第1章 第1节 蛋白质的结构与功能 Word版含答案.pdf
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1、第一章 细胞中的蛋白质第一章 细胞中的蛋白质 第一节 蛋白质的结构与功能第一节 蛋白质的结构与功能 学习目标 学习目标 1.理解氨基酸的基本结构及构成肽链的过程。理解氨基酸的基本结构及构成肽链的过程。(重点重点) 2.解释蛋白 质分子结构多样性和功能多样性的原因。 解释蛋白 质分子结构多样性和功能多样性的原因。(重点重点) 3.氨基酸形成蛋白质过程中的相 关计算。 氨基酸形成蛋白质过程中的相 关计算。(难点难点) 一、蛋白质的基本单位一、蛋白质的基本单位 1蛋白质的含量蛋白质的含量 蛋白质是细胞内含量最多的有机物,占细胞干重的蛋白质是细胞内含量最多的有机物,占细胞干重的 50%以上,是细胞的重
2、要以上,是细胞的重要 组成成分。组成成分。 2蛋白质的基本单位蛋白质的基本单位氨基酸氨基酸 结构通式结构通式结构特点结构特点 结构结构 每种氨基酸分子中至少含有一个羧基每种氨基酸分子中至少含有一个羧基( COOH)和一个氨基。和一个氨基。 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原 子上。子上。 各种氨基酸的区别在于各种氨基酸的区别在于 R 基的不同基的不同 化学组成化学组成主要化学元素:主要化学元素:C、H、O、N 种类种类组成动植物蛋白质的氨基酸约组成动植物蛋白质的氨基酸约 20 种种 二、蛋白质的结构和功能二、蛋白质的结构和功能 1蛋白质的结构蛋白质的结
3、构 (1)蛋白质的结构层次蛋白质的结构层次 (2)脱水缩合的过程脱水缩合的过程 (3)蛋白质多样性的原因蛋白质多样性的原因 氨氨基基 酸酸方方面面 氨氨基基酸酸的的种种类类不不同同 每每种种氨氨基基酸酸的的数数目目成成百百上上千千 不不同同种种类类氨氨基基酸酸的的排排列列次次序序变变化化多多端端) 肽链方面:肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。肽链方面:肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 2蛋白质的功能蛋白质的功能(连线连线) 催化功能 催化功能 a抗体抗体 运输功能运输功能 b血红蛋白血红蛋白 调节功能调节功能 c胰岛素胰岛素 免疫功能免疫功能 d唾液淀粉酶唾液淀粉
4、酶 运动功能运动功能 e激素与受体的识别激素与受体的识别 信息传递功能信息传递功能 f肌动蛋白肌动蛋白 提示:提示:d b c a f e 蛋白质的基本单位蛋白质的基本单位 探讨 :若组成蛋白质的氨基酸中不止一个氨基或羧基,多出的氨基或羧基可探讨 :若组成蛋白质的氨基酸中不止一个氨基或羧基,多出的氨基或羧基可1 能在什么位置?能在什么位置? 提示:提示:在在 R 基上。基上。 探讨 :试判断下列有机酸中,哪些是组成生物体内蛋白质的氨基酸?并说出探讨 :试判断下列有机酸中,哪些是组成生物体内蛋白质的氨基酸?并说出2 判断理由。判断理由。 提示:提示:(1)是 具有一个氨基和一个羧基,且连接在同一
5、个碳原子上 是 具有一个氨基和一个羧基,且连接在同一个碳原子上 (2)否 虽然具有氨基和羧基,但没有连接在同一个碳原子上 否 虽然具有氨基和羧基,但没有连接在同一个碳原子上 探讨 :判断构成蛋白质的氨基酸的依据有哪些?探讨 :判断构成蛋白质的氨基酸的依据有哪些?3 提示:提示:构成蛋白质的氨基酸必须具备两个条件:构成蛋白质的氨基酸必须具备两个条件:(1)至少含有一个氨基和一个 羧基; 至少含有一个氨基和一个 羧基;(2)都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 探讨 :谷氨酸的探讨 :谷氨酸的 R 基为基为C3H5O2,在一个谷氨酸中,碳和氧的原
6、子数分别,在一个谷氨酸中,碳和氧的原子数分别4 是多少?是多少? 提示:提示:碳和氧的原子数分别是碳和氧的原子数分别是 5 和和 4。 归纳总结归纳总结 1氨基酸的组成元素氨基酸的组成元素 基本组成元素是基本组成元素是 C、H、O、N,有的含有,有的含有 S 等元素。等元素。 2氨基酸的结构通式氨基酸的结构通式 不同氨基酸之间的区别在于不同氨基酸之间的区别在于 R 基的不同。基的不同。 3氨基酸的分类氨基酸的分类 组成蛋白质的氨基酸根据能否在人体内合成,分为必需氨基酸和非必需氨基 酸。 组成蛋白质的氨基酸根据能否在人体内合成,分为必需氨基酸和非必需氨基 酸。 (1)必需氨基酸:人体细胞中不能合
7、成,必须从食物中获取,共必需氨基酸:人体细胞中不能合成,必须从食物中获取,共 8 种。种。 (2)非必需氨基酸:既可以从食物中获得,又可以在人体内由其他化合物转化 而来,共 非必需氨基酸:既可以从食物中获得,又可以在人体内由其他化合物转化 而来,共 12 种。种。 1 已知一种氨基酸的 已知一种氨基酸的 R 基是基是CH2OH, 在这种氨基酸分子中, 含有, 在这种氨基酸分子中, 含有 C、 H、 O 的原子数分别是的原子数分别是( ) A3、4、7 B3、7、3 C7、1、4 D4、3、7 B 每个氨基酸分子至少要有一个每个氨基酸分子至少要有一个NH2,一个,一个COOH,和一个,和一个H,
8、连在 同一个碳原子上。故含有 ,连在 同一个碳原子上。故含有 C、H、O 的原子数是的原子数是 3、7、3,故选,故选 B。 2下列分子中,与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相符的是下列分子中,与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相符的是( ) B 构成生物体的蛋白质的氨基酸的结构式中至少含有一氨基、一个羧基且 连在同一碳原子上,由此判断 构成生物体的蛋白质的氨基酸的结构式中至少含有一氨基、一个羧基且 连在同一碳原子上,由此判断 B 项不符合要求。项不符合要求。 蛋白质的结构和功能蛋白质的结构和功能 下面为氨基酸缩合反应示意图,请据图分析回答:下面为氨基酸缩合反应示意图,请据图分析回答: 探
9、讨 :氨基酸脱水缩合过程中参与“脱水”的结构是哪部分?探讨 :氨基酸脱水缩合过程中参与“脱水”的结构是哪部分?1 提示:提示:相邻氨基酸中一个氨基酸的相邻氨基酸中一个氨基酸的COOH(羧基羧基)提供的“提供的“OH”与另一个 氨基酸的 ”与另一个 氨基酸的NH2(氨基氨基)提供的“提供的“H”结合产生水。”结合产生水。 探讨 :试在上图多肽中用虚线框标出所含肽键。形成探讨 :试在上图多肽中用虚线框标出所含肽键。形成 1 个肽键同时脱掉个肽键同时脱掉 1 分分2 子子 H2O,H2O 中的中的 H 和和 O 来源相同吗?为什么?来源相同吗?为什么? 提示:提示: 不完全相同。不完全相同。H 来源
10、于氨基和羧基,来源于氨基和羧基,O 只来源于羧基。只来源于羧基。 探讨 :该多肽中至少含有几个氨基和几个羧基?它们分布于肽链的什么位探讨 :该多肽中至少含有几个氨基和几个羧基?它们分布于肽链的什么位3 置?置? 提示:提示:至少含有一个氨基和一个羧基。分别分布于肽链的两端。至少含有一个氨基和一个羧基。分别分布于肽链的两端。 探讨 : 当参与上述过程的氨基酸数探讨 : 当参与上述过程的氨基酸数 n 为为 2 或或 3 时,脱去水分子数和肽键数分时,脱去水分子数和肽键数分4 别为多少?别为多少? 提示 :提示 : 氨基酸数为氨基酸数为 2 时, 脱去水分子数和肽键数分别为时, 脱去水分子数和肽键数
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