1、第第 7 课时课时 生物大分子生物大分子蛋白质蛋白质(二二) 目标导读 1.结合图 211，了解蛋白质结构多样性的原因。2.结合图 212，掌握蛋白质 的功能。3.结合图示，总结归纳有关蛋白质结构的计算规律。 重难点击 1.蛋白质结构多样性的原因。2.生物体中多种蛋白质的功能。3.有关蛋白质结构 的计算规律。 一、蛋白质结构的多样性 生物界中的蛋白质高达 10101012种， 20 种氨基酸是如何形成种类繁多的蛋白质的呢？ 图中“”或者“”代表不同的氨基酸，请阅读教材 P27内容，分析各图代表的含义，归 纳蛋白质结构多样性的原因。 1图甲说明：氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。 2图乙说明：氨
2、基酸的数目不同，构成的肽链不同。 3图丙说明：氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同。 4图丁说明：肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同。 5氨基酸的排列与多肽种类的计算：假若有 A、B、C 三种氨基酸，由这三种氨基酸组成 多肽的情况可分为如下两种情形分析： (1)每种氨基酸足够的情况下，可形成二肽的种类为 9 种，可形成三肽的种类为 27 种。 (2)每种氨基酸只有一个的情况下，形成二肽的种类为 6 种，形成三肽的种类为 6 种。 归纳提炼 活学活用 1人体的肌肉主要由蛋白质组成。同样是肌肉，心肌具有自动收缩的特性，平滑肌有较强 的舒张性，骨骼肌能够强有力的收缩，这些区别说明构成它们的蛋
3、白质有区别，这些区别可 能是( ) A所含氨基酸的数目不同 B所含氨基酸的种类不同 C所含氨基酸的排列顺序不同 D所含氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同 答案 D 解析 蛋白质的多样性可以从氨基酸和肽链两个角度来分析。氨基酸的种类、数目、排列顺 序和肽链的空间结构不同都会导致蛋白质的结构不相同。 二、蛋白质的主要功能 蛋白质的结构多样，功能也多种多样，请结合教材 P28内容和下面材料探讨蛋白质的功 能多样性。 1构成人体毛发、肌肉中的蛋白质是结构蛋白，是构成细胞和生物体的主要物质。 2细胞内存在着多种功能蛋白，各自有着独特的功能。 图例 功能 实例 贮存功能 鸡蛋清中贮存的卵清蛋
4、白为胚胎的发育提 供氨基酸源 运输功能 血液中的血红蛋白能运输氧气和二氧化碳 信号功能 细胞膜上的膜蛋白可在细胞内和细胞间进 行信号传递 催化功能 生物细胞中具有催化作用的酶绝大部分是 蛋白质 小贴士 (1)盐析：鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色絮状物，兑水稀释后消失。属于 物理变化。 (2)变性：高温、过酸、过碱或在重金属离子的作用下，蛋白质的分子结构变得伸展、松散， 失去活性。属于化学变化。 (3)不同生物之间同类蛋白质也有区别，可以作为鉴定生物间亲缘关系远近的依据。 归纳提炼 活学活用 2连一连 名称 功能 a大多数酶 .运输某些物质如离子、氨基酸等 b载体 .保护、润滑、识别等 c某
5、些激素 .催化作用 d血红蛋白 .主要运输氧气和部分二氧化碳 e糖蛋白 .调节机体的生命活动 f结构蛋白 .构成细胞和生物体 答案 a b c d e f 三、有关蛋白质结构的计算规律 蛋白质具有复杂的结构，氨基酸、肽键、水分子、蛋白质分子量之间有着一定的数量关 系，结合下列材料归纳有关蛋白质结构的计算规律。 1氨基酸形成蛋白质的示意图 图甲：2 个氨基酸形成二肽，形成 1 个肽键，脱去 1 分子水； 图乙：3 个氨基酸形成三肽，形成 2 个肽键，脱去 2 分子水； 图丙：5 个氨基酸形成两条肽链(1 个三肽和一个二肽)，共形成 3 个肽键，脱去 3 分子水。 2结合上面分析讨论 (1)若 m
6、 个氨基酸形成 1 条肽链，会脱去 m1 分子水，形成 m1 个肽键，产物是多肽。 (2)若 m 个氨基酸形成 2 条肽链，会脱去 m2 分子水，形成 m2 个肽键。 (3)若 m 个氨基酸形成 n 条肽链，会脱去 mn 分子水，形成 mn 个肽键。 3假设氨基酸的平均分子质量为 a，则 m 个氨基酸形成 n 条肽链时，所形成肽链的分子质 量为 ma18(mn)。 4m 个氨基酸脱水缩合形成的 1 条肽链至少含有 1 个游离的氨基和 1 个游离的羧基；m 个 氨基酸脱水缩合形成n条肽链构成的蛋白质中， 至少含有n个游离的氨基和n个游离的羧基。 归纳提炼 1氨基酸形成蛋白质的过程中，肽键数目脱水
7、数目氨基酸数目肽链数目。 2已知形成肽链的氨基酸数为 n，肽链数为 m，氨基酸的平均相对分子量为 a，则： 肽键数 nm 脱去的水分子数 nm 蛋白质平均分子量 na18(nm) 游离的氨基数 m 游离的羧基数 m N 原子数 n O 原子数 nm 3.二硫键： 部分氨基酸形成蛋白质的过程中， 要形成二硫键“SS”， 它是由 2 个“SH” 脱氢形成的。 求有二硫键的蛋白质的分子量， 公式为蛋白质分子量氨基酸分子量之和脱 水分子量脱氢分子量(有 1 个二硫键，脱 2 个氢)。 活学活用 3图甲为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)，图乙为部分肽链放大图， 请据图判断下列叙述中正确的
8、是( ) A该蛋白质中含有 1 条肽链 124 个肽键 B图乙中含有的 R 基是 C从图乙可推知该肽链至少含有 2 个游离的羧基 D图乙中的NH2不参与脱水缩合反应 问题导析 (1)图甲中有 1 条肽链，124 个氨基酸，123 个肽键。 (2)图乙中代表 R 基，代表肽键。 (3)图乙中肽链右端有 1 个羧基，R 基上也有羧基，据此推理该肽链至少含有 3 个游离 的羧基。 答案 D 解析 A 项中，肽键数目氨基酸数目肽链数目1241123(个)。B 项中为氨基， 而非 R 基。C 项中游离的羧基的数目至少应为 3 个。D 项中图乙中的NH2在 R 基中， 不参与脱水缩合反应。 1由一分子丙氨
9、酸、一分子甘氨酸、一分子精氨酸可以组成多少种三肽 ( ) A6 种 B9 种 C12 种 D27 种 答案 A 解析 3216。 2已知丙氨酸的 R 基是CH3，则下列关于 5 个丙氨酸脱水缩合形成 1 条肽链的过程的叙 述，正确的是( ) A产物中含有 4 个肽键(NHCO)称为四肽 B产物多肽的相对分子质量相对于反应物减少了 90 C产物多肽的分子式为 C15H27O6N5，含有 5 个氨基(NH2)和 5 个羧基(COOH) D产物水中的 H 既来自氨基又来自羧基，O 只来自羧基 答案 D 解析 5 个丙氨酸脱水缩合形成的产物称为五肽；形成五肽时脱去 4 分子水，相对分子质量 减少了 4
10、1872；丙氨酸的 R 基中不含有氨基和羧基，故由 5 个丙氨酸脱水缩合形成的五 肽中只含有 1 个氨基和 1 个羧基。 3一条由 39 个氨基酸形成的环状多肽，其中有 4 个谷氨酸(R 基为CH2CH2COOH)， 则该多肽( ) A有 38 个肽键 B可能没有游离氨基 C至少有 5 个游离羧基 D至多有 36 种氨基酸 答案 B 解析 一条由 39 个氨基酸形成的环状多肽，应有 39 个肽键，A 错误；因为谷氨酸的 R 基 上没有游离氨基，又不知其他的 R 基的情况，则可能没有游离氨基，B 正确；由于谷氨酸 的 R 基上有 1 个游离羧基，则该多肽至少有 4 个游离羧基，C 错误；由于组成
11、蛋白质的氨 基酸一般为 20 种，所以 D 错误。 4胰岛素由 、 两条链组成，共含 51 个氨基酸。下列叙述错误的是( ) A氨基酸脱水缩合产生水，其中的氢全部来自于羧基 B胰岛素能与双缩脲试剂发生紫色反应 C胰岛素能降低血糖体现了蛋白质具有信息传递的功能 D一个胰岛素分子全部水解为氨基酸，需要消耗 49 个水分子 答案 A 解析 氨基酸脱水缩合产生水，其中的氢来自于一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基； 其所形成的肽键能与双缩脲试剂发生紫色反应； 胰岛素能与细胞膜上的受体结合促进细胞对 血糖的利用从而降低血糖浓度，体现了蛋白质具有信息传递的功能；一个胰岛素分子由 、 两条链组成，共含 51
12、 个氨基酸，因此全部水解需消耗 51249 个水分子。 5如图所示的几种符号代表不同种类的氨基酸，请据图完成有关问题。 (1)它们结构的差别在于_的不同。 (2)7 种氨基酸通过_的方式形成一条肽链，此过程可形成_个肽键，脱去 _个水分子，相对分子质量减少了_。 (3)如果上述肽链原长度不变，改变其中的_，就可改变该肽链的 性质。 (4)若两个蛋白质分子均由两条(2)中的肽链构成，那么这两个蛋白质分子的功能是否一定相 同？_， 原因是_ _。 答案 (1)R 基 (2)脱水缩合 6 6 108 (3)氨基酸的排列顺序 (4)不一定相同 分别由 相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子 解析 题目以不同的符号代表不同种类的氨基酸， 将蛋白质结构这一抽象的知识形象化、 直 观化。构成天然蛋白质的 20 种氨基酸均为 氨基酸，它们有共同的结构通式，其中 R 基的 不同是决定氨基酸种类的唯一因素。 氨基酸分子通过脱水缩合形成肽链， 相邻两个氨基酸缩 合后通过肽键相连接并失去一个水分子， 因此减少的相对分子质量为失去的水分子的相对分 子质量之和。肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同决定了蛋白质结构的不同，而不 同的蛋白质分子的空间结构也各不相同，蛋白质分子结构的复杂性决定了其功能的多样性。
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