教师用书配套课件1 (4).ppt

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1、第2节生命活动的主要承担者蛋白质,一、氨基酸及其种类,1.写出图中结构名称：(1)a._；(2)c._。2.通过比较图中两种氨基酸，写出氨基酸的结构通式：_。,氨基,羧基,3.不同的氨基酸取决于R基的不同，图中两种氨基酸的R基分别是_(用字母代号表示)。【点拨】从氨基酸共有的部分可以看出，蛋白质的组成元素至少含有C、H、O、N，如果还含有其他元素(如血红蛋白含有Fe)，则一定位于R基上。,b、d,二、蛋白质的结构及其多样性1.二肽的形成,C,H,C,H2N,OH,O,R1,C,H,C,N,OH,O,R2,H2,H,H,脱水缩合,OH,H,H,OH,C,H,C,H2N,O,R1,C,H,C,N,

2、OH,O,R2,H,H2O,肽键,二肽,脱水缩合反应,(1)过程名称：_；场所：_。(2)物质：_。(3)结构：肽键，其结构简式为：_。(4)H2O中H的来源：_。(5)多个氨基酸发生该反应，产物名称为：_。,脱水缩合,核糖体,二肽,NHCO(或CONH),一个来自氨基，一个来自羧基,多肽,2.蛋白质多样性的原因(1)组成蛋白质的氨基酸的_、_、_不同；(2)组成蛋白质的多肽链形成的_不同。【点拨】氨基酸的R基中既可能含有氨基，也可能含有羧基。肽化合物的命名是依据含有的氨基酸的总数，即2个氨基酸形成二肽，3个氨基酸形成三肽。,种类,数目,排列顺序,空间结构,三、蛋白质的功能将下列实例与相应的蛋

3、白质功能连接起来。,【思维判断】1.分子式中只要有氨基和羧基，就可以判断为构成生物体的氨基酸。()【分析】构成生物体的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且必须连在同一个碳原子上。2.评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。()【分析】必需氨基酸是人体自身不能合成，必须依赖于食物，因此评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。,3.各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基的不同。()【分析】不同的氨基酸取决于R基的不同。4.蛋白质具有多样性的根本原因是DNA的多样性。()【分析】蛋白质是基因表达的结果，其多样性的根本原因是DNA中遗传信息的多样性。,蛋白质的结构层次及其

4、多样性,元素:,C、H、O、N(有的还含有Fe、S等元素),【高考警示钟】1.不要将氨基错写为NH2或NH3；不要将羧基误写为或COOH；也不要将肽键误写为CONH或。2.不是含有几个肽键就是几肽，而是由几个氨基酸组成就称为几肽。3.高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。,【典例训练1】下面是三种化合物的结构简式，有关三种化合物的叙述中错误的是(),A.三种化合物可以用一个结构通式表示B.三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基C.三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D.三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基、羧基数不同,【解析】选

5、B。A正确，三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示；B错误，这句话应为“至少都含有一个氨基、一个羧基”；C正确，双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应，是由于蛋白质中有肽键，氨基酸中无肽键，不能与双缩脲试剂发生紫色反应；D正确，三种化合物两两结合的物质中游离的氨基数分别是1、1、1，羧基数分别是2、1、2。,【变式备选】如图是某蛋白质分子的结构示意图，图中“”等符号表示不同种类的氨基酸，图中甲链由21个氨基酸组成，乙链由19个氨基酸组成，图中“SS”是在蛋白质加工过程中由两个“SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述中，正确的是(),A.蛋白质多样性的主要原因是氨基酸的排列顺序B.该

6、蛋白质分子中至少含有2个羧基C.图中“”代表的化学键是在高尔基体中形成的D.形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了684【解析】选B。该多肽是由2条肽链构成的，即至少含有2个羧基，B项是正确的。A项中蛋白质多样性取决于构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构。C项多肽是在核糖体上经脱水缩合形成的，不是在高尔基体上。D项中该蛋白质分子形成时相对分子质量减少为18(21+19-2)+21=686。,蛋白质合成过程及相关计算1.氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系,R1,R2,R3,Rn,H2NCCOOHHNCCONCCCOOH,H,H,H,H,H,H,OHH,OHH,蛋白质,2.相

7、关计算(1)氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基总数-肽键数。(2)羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基总数-肽键数。(3)氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中N的总数。(4)氧原子数=肽键数+2肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中O的总数-脱去水分子数。(5)氢原子数=各氨基酸中H的总数-2脱去水分子数。,(6)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链：,(7)假设某多肽中氨基酸数为n，控制其合成的基因和mRNA中至少含有的碱基数为6n和3n。,3.蛋白质分子水解(1)彻底水解，产物为氨基酸计算时可参照脱水缩合过程，可简单

8、理解为脱水缩合的“逆反应”，即加入水分子数=氨基酸数-肽链数。(2)不彻底水解，产物为几段短肽链如某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图所示)。,【技巧点拨台】蛋白质合成过程中计算技巧(1)氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间计算时，当出现关键词“最多”、“至少”时，不应考虑该计算过程中终止密码子的碱基数。(2)计算O和H的数量变化时，不要漏掉增加H2O中O、H数值。(3)环状肽中肽键数目与氨基酸数目相同。,【典例训练2】某非环状多肽，经测定其分子式是C21HxOyN4S2。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的。苯丙氨酸(C9H11NO2)

9、、天冬氨酸(C4H7NO4)、丙氨酸(C3H7NO2)、亮氨酸(C6H13NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)。下列有关该多肽的叙述，不正确的是()A.该多肽彻底水解后能产生3种氨基酸B.该多肽中氢原子数和氧原子数分别是32和5C.该多肽中有三个肽键，为三肽化合物D.该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了54,【解题指南】1.题眼：几种作为原料的氨基酸均只有1个氮原子，分析出该多肽含4个氨基酸。2.解题思路：由多肽分子式四肽半胱氨酸数目另外两种氨基酸，进而判断各选项是否正确。,【解析】选C。依据分子式中N为4个，并分析提供的氨基酸种类，可得出由4个氨基酸组成，为四肽，存在三个肽键

10、，即C项是错误的。再分析多肽的形成：在核糖体上，形成过程中相对分子质量减少了54；再分析S的数目为2个，可分析出4个氨基酸中有2个是半胱氨酸(C3H7NO2S)，即水解能形成的氨基酸为3种，再结合碳原子数目为21个，减去6个C原子(2个是半胱氨酸)，为15个C原子，可分析出另两个氨基酸为苯丙氨酸和亮氨酸，进一步推出该多肽中氢原子数和氧原子数分别是32和5，A、B、D三项是正确的。,【互动探究】该多肽中含有多少个游离的氨基和羧基？提示：均为1个。分析：分析几种原料氨基酸都只含有1个氮原子，即R基中均无氨基，因此该多肽含有1个游离的氨基。同理可推出含有1个游离的羧基。,【变式备选】由m个氨基酸构成

11、的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽，这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为()A.m-n+zB.m-n-zC.m-z+nD.m+z+n,【解析】选A。水解需要水分子数的计算可参照脱水缩合产生的水分子数来计算。设环状多肽的氨基酸总数为x，则环状多肽完全水解共需要水分子为x；其他肽链数为(n-z)，氨基酸数(m-x)，则这些多肽完全水解共需要水分子数为氨基酸数-肽链数=(m-x)-(n-z)；由此共需要水分子数=(m-x)-(n-z)+x=m-n+z，答案为A。,提取材料中隐含信息必需氨基酸的验证【案例】必需氨基酸的种类和含量是评价奶粉营养价值高低的主要标准。赖氨酸是人体内的必需氨基

12、酸，缺乏则会影响人体内蛋白质的合成，导致营养不良。赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基酸？请根据给出的实验原理利用以下材料用具进行探究。,材料用具：20只生长发育状况相同的正常幼年小白鼠，分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸，不含蛋白质和氨基酸的食物，称量器(如天平)等。(1)实验原理：必需氨基酸是动物体内不能合成的、只能从食物中获取的氨基酸。当动物体内缺乏必需氨基酸时，出现营养不良，体重增加缓慢。,(2)实验步骤：配食：_，配成食物A；_，配成食物B。分组：_，分别称其体重。饲喂：_。,观察：_。(3)结果预测及结论：_；_。,【命题人透析】(1)解读探究问题确定自变量本实验探究的问题是“赖氨酸是

13、否也是小白鼠体内的必需氨基酸”。由此可推出该实验的自变量是“赖氨酸的有无”。设置对照实验时，对照组的动物应该用含有20种氨基酸的食物A进行饲喂，实验组的动物饲喂加入除赖氨酸之外的19种氨基酸且含量和比例与A相同的食物B。,(2)透视“材料用具”，提取隐含信息“生长发育状况相同的正常幼年小白鼠”，排除小白鼠自身因素对实验结果的影响，增强了实验结果的科学性；“20只”同时进行平行重复实验，排除了实验结果的偶然性；食物和氨基酸的提供，为“配食”提供方案；“称量器”称重暗示了该实验的因变量应该是与“体重”有关，并为实验过程的物质用量的等量原则做了提示。,(3)用相应的“实验原则”规范答案实验在具体步骤

14、设计时，一定要注意实验原则。等量原则：配食时，食物A中氨基酸的含量及比例要适宜，食物B中除赖氨酸外的其他氨基酸含量和比例与A相同；对照原则：实验组和对照组对照，自身前后对照；分组要“随机均分”；单一变量原则：除自变量外，小鼠要在相同且适宜的环境中饲养观察；为了实验结果的准确性，要计算出实验前后小鼠体重的变化量等。,【标准答案】(2)取不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸取不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸之外的19种氨基酸，每种氨基酸含量和比例与A相同将20只小白鼠随机平均分成甲、乙两组在相同且适宜的环境中饲喂两组小鼠，甲组饲喂食物A，乙组饲喂食物B分别称量甲、乙两组

15、小白鼠的体重，计算体重增加量,(3)若两组小白鼠的营养状况和体重增加量基本相同，则说明赖氨酸不是小白鼠体内的必需氨基酸若甲组正常，乙组出现营养不良、体重增加量明显小于甲组，则说明赖氨酸是小白鼠体内的必需氨基酸,【阅卷人点评】得分要点(2)必须体现“不含蛋白质和氨基酸”、“含量和比例适宜”、“20种”、“除赖氨酸之外的19种”。必须体现“随机平均”分组。必须体现“称量体重”、“计算体重的增加量”。(3)必须体现“实验的结论”。,失分案例(2)错答成“在食物中加入20种氨基酸”、“在食物中加入除赖氨酸之外的19种氨基酸”等。错答成“将小白鼠分成甲、乙两组”。错答成“小白鼠的食欲状况”，“小白鼠的活

16、动状况”。(3)答案不全，只答为“若两组小白鼠的营养状况和体重基本相同”。答案不全，只答为“若甲组正常，乙组出现营养不良、体重增加量远小于甲组”。,1.蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量，而是通过测定氮含量来推算蛋白质含量。一般来说，每100克蛋白质平均含氮16克，这些氮主要存在于蛋白质的()A.-CO-NH-B.游离的氨基C.游离的羧基D.R基【解析】选A。蛋白质中含氮的基团是肽键、氨基(包括R基中的氨基)，但最主要的是肽键。因此正确选项为A项。,2.某蛋白质由3条多肽、N个氨基酸组成，下列关于该蛋白质说法正确的是()A.形成该蛋白质时产生了N个水分子B.该蛋白质中至少含有N个肽键C.

17、该蛋白质中至少含有3个游离的羧基D.合成该蛋白质至少需要20种氨基酸,【解析】选C。该蛋白质由3条多肽、N个氨基酸组成，即可知形成的肽键数为N-3个，失去了N-3个水分子，因此A、B项不正确。D项中构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，不是指合成该蛋白质一定需要有20种氨基酸参与。只有C项是正确的，蛋白质至少含有的羧基数等于肽链数。,3.经测定某化合物含C、H、O、N、S，下列哪项最不可能是它的功能()A.携带氨基酸进入核糖体B.与抗原物质发生特异性结合C.细胞膜上运载葡萄糖的载体蛋白D.催化细胞内化学反应【解析】选A。携带氨基酸进入核糖体是tRNA的功能；与抗原发生特异性结合是抗体的特点；膜上

18、载体蛋白起运输物质的作用；催化细胞内化学反应是酶的作用。,4.(2012临沂模拟)下列物质中一定含有肽键的是()胰岛素雄激素酶Na+载体A.B.C.D.【解析】选C。胰岛素和Na+载体的化学本质是蛋白质，所以它们一定含有肽键。雄激素是脂质，一定不含肽键。酶大多数是蛋白质，但有少数属于RNA，所以酶不一定含有肽键。,5.某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有氧原子的个数是()A.n-mB.n-2mC.n+mD.n+2m【解析】选C。经分析该蛋白质有肽键n-m个、至少含游离的羧基有m个(每一肽链的尾端肯定有一个羧基)，由此可以计算出它至少有的氧原子是n-m+2m=n+m(一个肽键中肯

19、定有一个氧原子、一个羧基中肯定有两个氧原子)。,6.请解答氨基酸和蛋白质的相关问题：(1)现有氨基酸800个，其中氨基总数为810，羧基总数为808，则由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目分别是_、_、_。(2)经氨基酸自动分析仪测定三种多肽化合物：催产素、牛加压素和人血管舒张素均有9个氨基酸，但其功能各不相同，最可能的原因是_；构成这三种多肽最多共有_种氨基酸。,【解析】(1)依据肽键数=氨基酸数-肽链数，氨基数(羧基数)=肽链数+R基中氨基数(羧基数)，可得该蛋白质中肽键数=800-2=798；氨基数=2+(810-800)=12；同理羧基数为10。(2)结构决

20、定功能，尽管氨基酸数目相同，但组成多肽的氨基酸种类、排列顺序不同都会导致多肽功能不同。答案：(1)7981210(2)氨基酸的种类、排列顺序不同20,实验方法：验证性实验的设计思路【理论指导】1.概念和特点(1)概念：指实验者针对已知的生物学事实而进行的以验证生物学事实、巩固和加强有关知识、培养实验操作技能为目的的验证性和体验性实验。,(2)特点验证研究对象的已知属性、特征及与其他因素的关系。由于实验原理、结论是已知的，因此不存在实验假设。实验目的、结果、结论三者是一致的、统一的。实验的操作步骤可以是曾经做过的，也可以是未曾做过的。,2.设计思路(1)根据验证的目的，运用所学的知识或题目所提供

21、的信息找出完成实验的依据，即实验原理。(2)从题目所给的实验材料、用具、药品中寻找实验的设计思路，明确具体的设计方案。(3)依据实验目的、实验原理确定实验变量，弄清自变量如何操作，因变量如何检测，无关变量如何控制。(4)依据对变量的分析，合理设置对照，以实现对单一变量的控制，排除无关变量的干扰，增强实验结果的可信度和说服力。,【典例分析】某同学在互联网上查到如下结论：重金属盐能使蛋白质变性失活，而谷胱甘肽能缓解重金属盐对蛋白质的破坏作用。请你根据实验室提供的下列材料，完善下面的设计方案以验证这一观点。实验材料：试管、大烧杯、滴管、温度计、恒温水浴锅、唾液淀粉酶、淀粉溶液、硝酸银溶液、谷胱甘肽溶

22、液、新配制的斐林试剂等(所给溶液浓度均适合实验用)。,实验步骤：,试管编号,序号,试管编号,序号,【分析】(1)实验原理及设计思路分析：从题干的结论可以看出，本实验目的有两个，一是验证重金属盐能使蛋白质变性，二是验证谷胱甘肽能缓解重金属盐对蛋白质的破坏作用。因此应设置三组实验，一组加入重金属盐，一组加入重金属盐和谷胱甘肽，一组两者都不加。通过淀粉能否被水解以确定重金属盐对蛋白质(唾液淀粉酶)的作用。淀粉水解后生成麦芽糖，能使斐林试剂加热后呈现砖红色沉淀，以此确定淀粉是否水解。,(2)实验材料分析：从所给材料看出，使用的蛋白质是唾液淀粉酶，重金属盐是硝酸银溶液。淀粉是用来检测唾液淀粉酶是否变性的

23、，是检验试剂；斐林试剂是用来证明淀粉是否水解的。(3)实验步骤分析：步骤分组，且每组中加入“等量”的待测蛋白质(唾液淀粉酶)；步骤、，设计对照，控制变量，请注意试剂“等量”。步骤、，控制无关变量，且是最适条件。步骤，实验结果的观察和记录。最后得出实验的结论，此结论一般与要验证的事实相符。,【拓展】(1)如果第步前移到第步进行，实验能否成功？提示：不能。分析：加入唾液淀粉酶后，若接着加入重金属盐，则会引起变性，无法验证谷胱甘肽的缓解作用。(2)如果第步前移到第步进行，实验能否成功？提示：不能。分析：加入唾液淀粉酶后，若接着加入淀粉，则会发生水解反应，丙试管中会出现砖红色沉淀，无法验证重金属盐的作用。,(3)如果不慎误服了重金属盐，应该怎样缓解？提示：马上喝大量的牛奶。分析：牛奶中的蛋白质与重金属盐反应而避免了重金属盐破坏人体的蛋白质。,