第1部分 第2章 第2節(jié) 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者-蛋白質(zhì)

第2章第2節(jié)理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練考向一考向二知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練知識(shí)點(diǎn)三1.氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。2．氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為。3．每種氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。4．蛋白質(zhì)中含有C、H、O、N等元素。5．蛋白質(zhì)多樣性的原因是：組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序不同，及肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)不同。6．蛋白質(zhì)的功能有：組成細(xì)胞和生物體、催化、運(yùn)輸、調(diào)節(jié)和免疫等。[自讀教材·夯基礎(chǔ)]1．氨基酸的結(jié)構(gòu)[填空](1)結(jié)構(gòu)通式：

。氨基(—NH2)羧基(—COOH)同一個(gè)碳原子

2．氨基酸的種類(lèi)[判斷正誤]

(1)在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。(√)

(2)非必需氨基酸有12種，是人體不需要的氨基酸。

(×)

(3)成人細(xì)胞內(nèi)有8種必需氨基酸。

(√)

(4)必需氨基酸既可在人體內(nèi)合成，也可從外界環(huán)境中獲取。

(×)

1．根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，分析組成蛋白質(zhì)的主要元素有哪些？提示：C、H、O、N等。

2．組成蛋白質(zhì)的氨基酸中至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。如果氨基酸中不只一個(gè)氨基或羧基，多出的氨基或羧基可能在什么位置？提示：有一個(gè)—COOH和一個(gè)—NH2連在同一個(gè)碳原子上，多余的—COOH和—NH2在R基上。

3．試判斷下列有機(jī)酸，哪些屬于組成蛋白質(zhì)的氨基酸？并說(shuō)明判斷理由。判斷：

(是或不是)理由：

判斷：

(是或不是)理由：判斷：

(是或不是)理由：提示：(1)是?！狽H2和—COOH連在同一個(gè)碳原子上。(2)不是。—NH2和—COOH沒(méi)連在同一個(gè)碳原子上。(3)不是。沒(méi)有—NH2。[跟隨名師·解疑難]1．氨基酸的組成元素基本組成元素是C、H、O、N，有的含有S等元素。2．氨基酸的結(jié)構(gòu)通式3．氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析舉例氨基酸分子中－NH2、－COOH至少各有一個(gè)，因?yàn)镽基中可能有－NH2、－COOH分析舉例至少一個(gè)－NH2和一個(gè)－COOH連在同一個(gè)碳原子上，否則不是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸反例：H2N－CH2－CH2－CH2－COOH非構(gòu)成生物體的氨基酸生物體中氨基酸種類(lèi)不同是由R基決定的甘氨酸：R基為－H丙氨酸：R基為－CH3谷氨酸：R基為－CH2－CH2－COOH

[特別提醒]①?zèng)Q定氨基酸種類(lèi)和性質(zhì)的是氨基酸的R基。②組成生物體的天然氨基酸都是α－氨基酸，即－NH2和－COOH連在同一個(gè)碳原子上的氨基酸。③八種必需氨基酸的記憶口訣：一(異亮氨酸)家(甲硫氨酸)來(lái)(賴(lài)氨酸)寫(xiě)(纈氨酸)兩(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)書(shū)(蘇氨酸)。[自讀教材·夯基礎(chǔ)]脫水縮合羧基一分子水－CO－NH－氨基肽鍵二肽：由

縮合成的化合物多肽：由

縮合成的化合物，通常呈鏈狀盤(pán)曲、折疊蛋白質(zhì)：具有一定的

兩個(gè)氨基酸多個(gè)氨基酸空間結(jié)構(gòu)2．脫水縮合的過(guò)程[填空]。

1．結(jié)合脫水縮合過(guò)程，分析失去的水分子中的氫和氧元素的來(lái)源，肽鍵和失去水分子的數(shù)量關(guān)系。

提示：①氫來(lái)源于—NH2和—COOH，氧來(lái)源于—COOH。②形成肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)。

2．(1)若n個(gè)氨基酸形成一條肽鏈，共形成多少肽鍵，失去多少分子水？提示：肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝n－1。

(2)若n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈呢？提示：肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝n－m。

(3)試總結(jié)形成肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)和肽鏈條數(shù)的關(guān)系。提示：肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù)。

3．(1)一條肽鏈中至少含有多少個(gè)游離的—NH2和—COOH？若m條肽鏈呢？

提示：1個(gè)；m個(gè)。

(2)試總結(jié)蛋白質(zhì)中至少含有游離氨基數(shù)和游離羧基數(shù)與肽鏈條數(shù)的關(guān)系？

提示：至少含有的游離氨基數(shù)或羧基數(shù)＝肽鏈條數(shù)。[跟隨名師·解疑難]1．氨基酸的脫水縮合過(guò)程分析

(1)肽鍵的正確寫(xiě)法是：—CO—NH—或。

(2)脫水縮合的部位：一個(gè)氨基酸的氨基中－H和另一個(gè)氨基酸的羧基中－OH，因此脫去的水分子中，H既來(lái)自氨基又來(lái)自羧基，O來(lái)自于羧基。

(3)一條肽鏈至少含有一個(gè)游離的－NH2和一個(gè)游離的－COOH，分別位于肽鏈的兩端，R基中的－NH2和－COOH不參與脫水縮合。

2．氨基酸形成蛋白質(zhì)的相關(guān)數(shù)量關(guān)系假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，由n個(gè)氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈：形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對(duì)分子質(zhì)量1n－1n－1至少1個(gè)至少1個(gè)na－18(n－1)mn－mn－m至少m個(gè)至少m個(gè)na－18(n－m)[自讀教材·夯基礎(chǔ)]氨基酸種類(lèi)氨基酸排列順序盤(pán)曲、折疊空間結(jié)構(gòu)2．蛋白質(zhì)功能多樣性[連線]提示：(1)氨基酸種類(lèi)不同。(2)氨基酸數(shù)目不同。(3)氨基酸排列順序不同。(4)多肽鏈的盤(pán)曲、折疊方式不同。

2．營(yíng)養(yǎng)不良會(huì)出現(xiàn)貧血和免疫力下降等現(xiàn)象，試從蛋白質(zhì)的功能角度分析原因。提示：營(yíng)養(yǎng)不良導(dǎo)致蛋白質(zhì)攝入不足，影響血紅蛋白和抗體的合成。血紅蛋白具有運(yùn)輸O2的功能，抗體具有免疫功能。[跟隨名師·解疑難]

2．氨基酸的排列與多肽種類(lèi)的計(jì)算假若有A、B、C三種氨基酸，由這三種氨基酸組成多肽的情況可分為如下兩種情形分析：

(1)A、B、C三種氨基酸，在每種氨基酸足夠多的情況下，可形成肽類(lèi)化合物的種類(lèi)：形成三肽的種類(lèi)：33333＝27種形成二肽的種類(lèi)：3332＝9種

(2)在A、B、C三種氨基酸每種氨基酸只有一個(gè)的情況下，形成肽類(lèi)化合物的種類(lèi)：形成三肽的種類(lèi)：3213×2×1＝6種形成二肽的種類(lèi)：323×2＝6種

[例1]

下圖是四種構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)

A．構(gòu)成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N

B．上述四種氨基酸的R基依次是－H、－CH3、－CH2OH、－CH2COOH

C．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構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸[思路點(diǎn)撥][精講精析]選項(xiàng)分析A項(xiàng)正確根據(jù)氨基酸結(jié)構(gòu)通式可知，氨基酸的組成元素為C、H、O、N等B項(xiàng)正確氨基酸的種類(lèi)不同在于R基的不同，氨基酸的共同結(jié)構(gòu)為，除此之外的為R基C項(xiàng)正確R基中可能含有各種基團(tuán)，也可包括氨基和羧基D項(xiàng)錯(cuò)誤構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸至少有一個(gè)－NH2和一個(gè)－COOH，且連在同一個(gè)碳原子上[答案]

D1．下列物質(zhì)中，屬于構(gòu)成人體蛋白質(zhì)氨基酸的是(

)①H2N—CH2—COOH②H2N—CH2—CH2OHA．①③⑤

B．①②③C．②③④ D．③④⑤解析：根據(jù)氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式可知：②④不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，因?yàn)闃?gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。答案：A[例2]

根據(jù)下圖所示化合物的結(jié)構(gòu)分析回答：

(1)該化合物中，①表示________，⑦表示________。

(2)該化合物由________個(gè)氨基酸失去________個(gè)水分子而形成，這種反應(yīng)叫做________。

(3)該化合物中的氨基酸種類(lèi)不同，是由________決定的，其編號(hào)是________。

(4)該化合物稱(chēng)為_(kāi)_______，含________個(gè)肽鍵，編號(hào)是________。

(5)該化合物含有________個(gè)游離的氨基和________個(gè)游離的羧基。

[精講精析]

圖中①是氨基；⑦是羧基；③、⑤、⑥表示肽鍵；②、④、⑨、⑧是R基。該化合物為四肽，是由4個(gè)氨基酸脫去3個(gè)水分子形成的。氨基酸種類(lèi)不同，是由R基決定的，而該化合物含有游離的氨基(羧基)數(shù)等于肽鏈數(shù)與R基中氨基(羧基)數(shù)之和。[答案]

(1)氨基羧基(2)4

3脫水縮合(3)R基②④⑧⑨

(4)四肽3

③⑤⑥

(5)2

2

(1)變化的元素：H、O，因脫去H2O而減少，還有一部分H因形成二硫鍵而減少。

(2)不變的元素：C、N、S，因此可根據(jù)N原子數(shù)推測(cè)蛋白質(zhì)(多肽)中氨基酸數(shù)。2．分子式為C63H103O48N17S2的鏈狀多肽化合物中，最多能有多少個(gè)肽鍵 (

)A．63個(gè)

B．52個(gè)C．17個(gè)

D．16個(gè)解析：依題意，有最多肽鍵的情況應(yīng)當(dāng)是此式中含氨基酸個(gè)數(shù)最多，對(duì)于一個(gè)氨基酸來(lái)說(shuō)，如果R基上不含有“N”的話，它只含有一個(gè)“N”，此式中有17個(gè)N，說(shuō)明，最多有17個(gè)氨基酸存在于此化合物中，17個(gè)氨基酸脫水縮合形成16個(gè)肽鍵。答案：D典例剖析某劣質(zhì)奶粉是用80%的麥芽糊精和20%的合格奶粉簡(jiǎn)單勾兌而成的。由于含有大量糖類(lèi)物質(zhì)，而蛋白質(zhì)含量低，嬰兒喜歡吃卻得不到足夠的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

1.檢測(cè)某物質(zhì)的成分是否含有蛋白質(zhì)。

2.探究某種氨基酸是否是必需氨基酸。

3.探究蛋白質(zhì)變性后，是否有生物活性。

(1)劣質(zhì)奶粉中含有大量還原糖，如果用斐林試劑鑒定，則該試劑與待測(cè)樣液在試管中混合均勻后，還必須經(jīng)過(guò)________處理，預(yù)計(jì)試管中混合液的顏色變化是__________________。

(2)如果要鑒定劣質(zhì)奶粉中是否含有蛋白質(zhì)，應(yīng)選用的試劑是____________________________________。

(3)評(píng)價(jià)奶粉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低的主要標(biāo)準(zhǔn)是看必需氨基酸的種類(lèi)和含量。賴(lài)氨酸是人體必需氨基酸，缺乏則會(huì)影響體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良。賴(lài)氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢？某生物興趣小組利用下列材料和用具就此問(wèn)題進(jìn)行了探究，請(qǐng)補(bǔ)充并完善他們的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方案。材料用具：20只生長(zhǎng)發(fā)育狀況相同的正常幼年大鼠、分裝在不同試劑瓶中的20種氨基酸、不含蛋白質(zhì)和氨基酸的食物、秤、天平等。實(shí)驗(yàn)原理：__________________________________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)方案：

①配食：__________________________，配制成食物A；______________________________________，配制成食物B。

②分組：將20只大鼠平均分成甲、乙兩組，分別稱(chēng)量其體重。

③飼喂：甲組每天飼喂適量的食物A；_______________________________________________________

④觀測(cè)：________________________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)果(營(yíng)養(yǎng)狀況和體重)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

[解析]

(1)利用斐林試劑鑒定還原糖需要水浴加熱，其顏色變化表現(xiàn)為由藍(lán)色變成磚紅色。(2)鑒定蛋白質(zhì)的有無(wú)用雙縮脲試劑。(3)必需氨基酸是動(dòng)物體內(nèi)不能合成，只能從食物中獲得的氨基酸，若動(dòng)物缺乏，將影響體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)不