高中生物复习 生命活动的主要承担者——蛋白质 新人教版必修1.ppt

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1、第2讲生命活动的主要承担者蛋白质一、蛋白质的基本组成单位氨基酸1.组成元素(主要):C、H、O、N。2.结构通式:。3.特点:每种氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。氨基酸的不同取决于R基的不同。4.种类:组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。即时训练1某氨基酸分子含有两个氨基,其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上,则另一个氨基的部位就是()。A.和羧基连在同一个碳原子上B.一定连在羧基上C.R基上D.与氨基端相连答案:C解析:对每个氨基酸来说,都至少含一个氨基和一个羧基,共同连在同一个碳原子上,但对每一个氨基酸来说都有一个R基,因此其余的氨基或羧基就存

2、在于R基上。即时训练2谷氨酸的R基为C3H5O2,在一个谷氨酸分子中,含有碳和氧的原子数是()。A.4,4B.5,4C.4,5D.5,6答案:B解析:由氨基酸的结构通式可知:碳原子数为5,氧原子数为4。二、蛋白质的结构及其多样性1.蛋白质结构层次氨基酸多肽蛋白质2.氨基酸脱水缩合形成多肽(1)脱水缩合的过程:一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水。(2)二肽的形成:不相同多种功能3.蛋白质结构、功能多样性即时训练3(2012广州模拟)现有1000个氨基酸,其中氨基有1020个,羧基有1050个,则由此合成的4条肽链中共有肽键、氨基和羧基的数目是()。A.996,1

3、016,1046B.996,4,4C.996,24,54D.996,20,50答案:C一个氨基和一个羧基,则可判断R基团中共含有20个氨基和50个羧基。由于有4条肽链,每条肽链中至少游离出一个氨基和一个羧基,4条肽链共有游离的氨基和羧基分别是4个氨基和4个羧基。然后加上R基团中的氨基和羧基数目,则共有24个氨基和54个羧基。解析:解答本题的关键是从给出的氨基酸个数和多肽中含有的氨基和羧基的个数中,判断出R基中含有的羧基和氨基的个数。根据基本公式m-n,可计算肽键为1000-4=996个,不考虑R基团一个氨基酸至少有考点一组成蛋白质氨基酸的通式及特点分析1.氨基酸的结构通式分析举例氨基酸分子中至

4、少有一个NH2,一个COOH,因为R基中可能有NH2、COOHR基含COOH:R基含NH2:2.氨基酸结构特点的分析都有一个NH2和一个COOH连在同一个碳原子上,否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸反例:非生物体内氨基酸分子易错提示不同的氨基酸分子只有R基是不同的,因此,不同氨基酸的任何区别都是由R基决定的。【例1】同为组成生物体蛋白质的氨基酸,酪氨酸几乎不溶于水,精氨酸易溶于水,这种差异的产生,取决于()。A.两者R基组成的不同B.两者的结构完全不同C.酪氨酸的氨基多D.精氨酸的羧基多解析:组成生物体的氨基酸的结构中,只有R基不同,其他部分完全相同,因此不同的氨基酸其理化性质不同是由R基不同造

5、成的。答案:A1.原子数计算(1)N原子数=各氨基酸中N原子的总数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数(2)O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱去水分子数=肽键数+2肽链数+R基上的O原子数考点二氨基酸脱水缩合中的计算氨基酸平均相对分子质量氨基酸数目肽键数目脱去水分子数目多肽相对分子质量氨基数目羧基数目2.肽键数、脱水数、相对分子质量、氨基数与羧基数1条肽链amm-1m-1Ma-18(m-1)肽链数+R基中氨基数肽链数+R基中羧基数n条肽链amm-nm-nMa-18(m-n)易错提示蛋白质相对分子质量=氨基酸相对分子质量总和-失去水分子的相对分子质量总和。有时还要考虑一些其他化学变化过程,如二硫

6、键(SS)形成等。3.环状肽分析环状多肽主链中无氨基和羧基,环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽的氨基酸R基中的氨基和羧基的数目,如下图所示。由图示可知:肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数。(1)A、B、C三种氨基酸,每种氨基酸数目无限的情况下,可形成肽类化合物的种类。形成三肽的种类:(33=27种)形成二肽的种类:(32=9种)4.氨基酸的排列与多肽的种类假若有A、B、C三种氨基酸,由这三种氨基酸组成多肽的情况可分如下两种情形分析:形成三肽的种类:(321=6种)形成二肽的种类:(32=6种)(2)A、B、C三种氨基酸,且每种氨基酸只有一个的情况下,形成肽类化合物的种类。【例2】(2012湖

7、北三十五校联考)如图是由n个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,其中二硫键“SS”是一种连接蛋白质中两条肽链之间的化学键(SH+SH=SS+2H)。则()。A.该蛋白质至少含有n-2个氧原子B.合成该蛋白质时生成n-2个水分子C.该蛋白质至少含有n+2个羧基D.该蛋白质水解产物增加2n-4个氢原子解析:如图所示的蛋白质由三条多肽链组成,其中包括一条环状肽。由结构分析可知,该蛋白质含有n-2个肽键,故合成该蛋白质时生成n-2个水分子,B项正确。每条肽链(除环状肽外)至少含有1个羧基,故该蛋白质至少含有2个羧基,C项错误。每个肽键中含1个氧原子,每个羧基含有2个氧原子,故该蛋白质至少含有n-2+22=n

8、+2(个)氧原子,A项错误。该蛋白质水解时需加入n-2分子水,破坏二硫键需要4个氢,故该蛋白质水解产物增加2(n-2)+4=2n(个)氢原子,D项错误。答案:B1.氨基酸的种类不同,构成的肽链不同2.氨基酸的数目不同,构成的肽链不同3.氨基酸的排列次序不同,构成的肽链不同考点三蛋白质的多样性4.肽链的数目和空间结构不同,构成的蛋白质不同易错提示两个蛋白质分子结构不同,则这两个蛋白质不是同种蛋白质。但并不是以上这四点同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同,而是只要具备以上其中的一点,这两个蛋白质的分子结构就不同。【例3】下列各项与蛋白质结构多样性无关的是()。A.氨基酸的数目、种类和排列顺序B.构成蛋白质的多肽链的空间结构C.构成蛋白质的多肽链的数目D.氨基酸至少含一个氨基和一个羧基解析:构成蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序不同,蛋白质则不同;构成蛋白质的多肽链条数不同,蛋白质的结构也不同;多肽链的空间结构不同,蛋白质也不同。因此A、B、C三项都是蛋白质结构多样性的原因,只有D项不是。答案:D