高中生物章節(jié)知識(shí)要點(diǎn)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)素材

1、教材優(yōu)化全析問題探究：人每天需要吃多少個(gè)雞蛋或喝多少牛奶才能滿足身體對(duì)蛋白質(zhì)的需求?要點(diǎn)提示：營養(yǎng)學(xué)家建議：成年人每天至少需要攝取相當(dāng)于一個(gè)雞蛋或一杯牛奶的蛋白質(zhì)，因?yàn)槌赡耆嗣刻煨枰a(bǔ)充一定量的蛋白質(zhì)保障正常的生命活動(dòng)。青少年正處于身體發(fā)育的旺盛時(shí)期，每天補(bǔ)充的蛋白質(zhì)要更多一些。一、氨基酸及其種類1.氨基酸的結(jié)構(gòu)通式生物體內(nèi)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，而自然界中的氨基酸遠(yuǎn)不止20種。構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸同時(shí)具有如下兩方面的特點(diǎn)：(1)從NH2和COOH的數(shù)量關(guān)系看，它們都至少含有一個(gè)NH2和一個(gè)COOH，結(jié)合氨基酸的結(jié)構(gòu)通式 ,可知R基團(tuán)中可以含有數(shù)量不等或相等的NH2和COOH。(2)從

2、NH2和COOH的位置關(guān)系看，都有一個(gè)NH2和COOH連在同一個(gè)碳原子上，但并非所有NH2和COOH。都連在同一個(gè)碳原子上，即都為氨基酸。氨基酸中NH2和COOH的數(shù)量關(guān)系及位置關(guān)系是判斷一些化合物是否是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的標(biāo)準(zhǔn)。如下列4種化合物中，構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸只有A；B雖符合NH2和COOH的數(shù)量關(guān)系，但不符合兩者的位置關(guān)系；C和D不符合兩者的數(shù)量關(guān)系。B.NH2CH2CH2COOHC.CH3CH2COOHD.CH3CH2CH2NH2全析提示氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，是含有氨基的羧酸，所以叫“氨基酸”。1.碳原子的4價(jià)電子可與許多原子結(jié)合(如H、O、N、S等)，也可與其他碳原子結(jié)合

3、成共價(jià)鍵。2.結(jié)構(gòu)式中“”表示原子之間通過共用電子對(duì)形成的共價(jià)鍵。3.“R”是側(cè)鏈基團(tuán)。4.氨基酸中氨基連接在碳原子上的氨基酸叫氨基酸。2.氨基酸的種類不同的氨基酸具有不同的R基，組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸的區(qū)別在于“R基”的不同。如：甘氨酸 的R基是“H”丙氨酸的R基是“CH3”（甲基）組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，這里應(yīng)特別注意“組成蛋白質(zhì)的”而不是自然界中其他的幾百種氨基酸。問題探究：構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸是人體細(xì)胞合成的還是從食物中獲得的?要點(diǎn)提示：這20種氨基酸根據(jù)人體細(xì)胞能否合成劃分為兩大類，一類是人體細(xì)胞不能合成的，必須從外界環(huán)境中直接獲取的(主要從飲食獲得)，這些氨基酸叫必需

4、氨基酸，共8種(嬰兒有9種)，它們是：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、甲硫氨酸、纈氨酸、(組氨酸)。另一類是人體細(xì)胞能夠合成的叫非必需氨基酸，共12種，它們是：甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、脯氨酸、組氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、絲氨酸。要點(diǎn)提煉非必需氨基酸可以來自飲食，也可以是人體細(xì)胞合成的。組氨酸對(duì)嬰兒來說是必需氨基酸，對(duì)成人來說是非必需氨基酸。思維拓展：動(dòng)物蛋白食品要比植物蛋白食品營養(yǎng)價(jià)值更高。因?yàn)閯?dòng)物蛋白含的氨基酸種類要比植物蛋白多。另外，動(dòng)物蛋白內(nèi)各種必需氨基酸比例要比植物蛋白更接近人體蛋白的必需氨基酸的比例。二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1

5、.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次(1)氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位(單體)，共20種。思維拓展 評(píng)價(jià)各種食物中蛋白質(zhì)成分的營養(yǎng)價(jià)值時(shí)，人們格外注重其中必需氨基酸的含量。(2)二分子氨基酸縮合形成二肽，多個(gè)氨基酸縮合形成多肽。形成肽鍵的氨基和羧基是：一個(gè)氨基酸分子的氨基與另一個(gè)氨基酸分子中的羧基，并不是側(cè)鏈基團(tuán)R基上的氨基和羧基，并且是氨基的(H)與羧基上的(OH)結(jié)合成水的。全析提示蛋白質(zhì)的元素組成為C、H、O、N(有的還含有S、P、Fe、Zn等)。肽鍵的結(jié)構(gòu)為NHCO多肽呈鏈狀結(jié)構(gòu)，這種鏈狀結(jié)構(gòu)叫肽鏈(或叫多肽鏈)，一條多肽鏈的一端含有一個(gè)游離的氨基，另一端含有一個(gè)游離的羧基。特別提醒：多肽和肽鏈的區(qū)別：

6、多肽是一種化合物，是由多個(gè)氨基酸縮合形成的含有多個(gè)肽腱的化合物；而肽鏈?zhǔn)嵌嚯牡慕Y(jié)構(gòu)，它有一定的空間構(gòu)象。要點(diǎn)提煉在計(jì)算多肽分子中含有的氨基和羧基數(shù)目時(shí)，需要把R基中的氨基和羧基的數(shù)目各加上1就可以了。(3)一條或幾條肽鏈盤曲、折疊形成一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。有的蛋白質(zhì)是由一條肽鏈構(gòu)成，有的是由幾條肽鏈構(gòu)成。如胰島素是由兩條肽鏈構(gòu)成，血紅蛋白由四條肽鏈構(gòu)成。如圖所示：總結(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次可簡寫為 1條或幾條 (具有空間結(jié)構(gòu))重點(diǎn)警示：(1)氨基酸、肽鍵、失去水分子數(shù)及多肽的分子量之間的關(guān)系由氨基酸的脫水縮合過程可總結(jié)如下規(guī)律：氨基酸平均分子量氨基酸數(shù)目肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)肽類分子量氨基數(shù)目羧基數(shù)目一

7、條肽鏈amm1m118(m1)至少一個(gè)至少一個(gè)n條肽鏈ammnmnma18(mn)至少n個(gè)至少n個(gè)(2)有關(guān)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)肽鏈不呈直線，也不在同一平面內(nèi)。切記：蛋白質(zhì)相對(duì)分子量的計(jì)算公式：n·a(nm)·18(其中n為氨基酸數(shù)，a為氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量，m為肽鏈數(shù))2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)具有多樣性，其原因包括三方面：(1)氨基酸的數(shù)目不同一般蛋白質(zhì)都含有20種氨基酸，但每種氨基酸的數(shù)目是不一樣的。(2)氨基酸的排列順序千變?nèi)f化當(dāng)n個(gè)(多數(shù))氨基酸脫水縮合形成多肽時(shí)，n個(gè)氨基酸的排列方式就有n！種，所以能形成n！種多肽。(3)肽鏈的盤曲折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千

8、差萬別。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中原子和基團(tuán)在空間的排列分布和肽鏈的走向。分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)。如：二級(jí)結(jié)構(gòu)有螺旋，折疊等結(jié)構(gòu)類型。思維拓展 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是以一級(jí)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的，一級(jí)結(jié)構(gòu)又叫化學(xué)結(jié)構(gòu)。三、蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定了蛋白質(zhì)具有多種功能。1.構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)如：動(dòng)物的毛發(fā)、指甲等。全析提示 構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)叫結(jié)構(gòu)蛋白。2.運(yùn)輸作用如：血紅蛋白能運(yùn)載氧，細(xì)胞膜上的載體能運(yùn)載物質(zhì)，脂蛋白能隨血流將脂質(zhì)從肝運(yùn)到身體其他部位。3.調(diào)節(jié)機(jī)體生命活動(dòng)如各種激素：胰島素、甲狀腺激素、生長激素等，能調(diào)節(jié)控制細(xì)胞的生長、分化，遺傳信息的表達(dá)。要點(diǎn)提煉 一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。4.催化作用生物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在蛋白質(zhì)類的酶的催化下進(jìn)行的。5.免疫作用如抗體能幫助人體抵御病菌和病毒等抗原的侵害，凝血蛋白能保