高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第一章 细胞的分子组成第二节 生物大分子以碳链为骨架集体备课ppt课件

这是一份高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第一章 细胞的分子组成第二节 生物大分子以碳链为骨架集体备课ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了角蛋白，HON，氨基NH2，羧基COOH，同一个碳原子，R基团，脱水缩合，蛋白质，排列顺序，空间结构等内容，欢迎下载使用。

一、蛋白质的功能及其组成单位——氨基酸1.蛋白质的功能(1)蛋白质不是　　　　供给的主要来源,但功能多样,如肌肉中的　　　　蛋白、头发中的　　　　　　、红细胞中的　　　　蛋白、种子中的　　　　蛋白,都具有特殊的生物学功能。 (2)蛋白质的每种特定功能取决于其特定的　　　　。 
2.组成蛋白质的氨基酸及其种类(1)组成元素:　　　 　 ,有的还含有 　元素等。(2)结构特点①位置关系:都有一个　　　　　　　和一个　　　　　　　连接在　　　　　　　　　　　　上。 ②数量关系:至少都含有一个　　　　　　和一个　　 　　。(多出的氨基或羧基在　　　　　　中) ③各种氨基酸之间的区别在于　　　　的不同,即　　　　的不同决定了氨基酸的种类。 
差异部分:R基团决定氨基酸的种类
(3)种类:约　　　种。 
预习反馈1.判断正误。(1)含有一个氨基和一个羧基的化合物就是氨基酸。(　　)(2)氨基酸中R基团可以是较长的链或环状结构。(　　)(3)蛋白质分子都是由20种氨基酸组成的化合物。(　　)(4)不同氨基酸的种类差异主要区别在R基团、氨基和羧基的数量。(　　)
2.下列四种化合物中,属于构成生物蛋白质的氨基酸的是(　　)
解析:氨基酸的结构特点是有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,A项符合题意。
二、蛋白质的结构及其多样性1.氨基酸分子结合方式——脱水缩合(1)二肽的形成过程模式图(2)图示分析①过程a名称:　　　　　　　　;化学键b名称:　　　　;物质c名称:　　　　。 ②由2个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫　　　　;3个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫　　　　;4个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫　　　　,以此类推。由多个氨基酸分子脱水缩合而成的,以肽键连成一长串的肽链,称为　　　　。 
2.蛋白质的结构层次3.蛋白质分子多样性的原因(1)不同种多肽,差别在于其中的氨基酸的　　　　、　　　　和　　　　　　　　各不相同。 (2)蛋白质的种类差异还在于其独特的　　　　　　　　。 4.蛋白质分子的活性丧失蛋白质分子的　　　　　　　　并不稳定,会随温度的升高发生改变。蛋白质的生物学活性会随着温度的升高而发生改变,在温度超过40~50 ℃时就可能丧失活性。 
预习反馈1.判断正误。(1)鸟的羽毛和人的头发、指甲均由角蛋白组成。(　　)(2)蛋白质分子都由一条肽链组成。(　　)(3)蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的。(　　)(4)由氨基酸形成多肽时,生成物H2O中的氢来自氨基和羧基。(　　)(5)蛋白质与糖类和脂质不同,通常不是生物体内的能源物质。(　　)
2.人体内含有多种蛋白质,每种蛋白质(　　)A.都含有C、H、O、N、S这五种元素B.都是在细胞内发挥作用的C.都含有20种氨基酸D.都具有一定的空间结构
解析:人体内的蛋白质都含有C、H、O、N这四种元素,有的含有S元素,A项错误;人体内的蛋白质有的在细胞内发挥作用,有的在细胞外发挥作用(如消化酶、激素),B项错误;人体中的每种蛋白质最多含有20种氨基酸,C项错误;蛋白质是由多个氨基酸形成的具有一定空间结构的大分子物质,D项正确。
组成蛋白质的氨基酸及其种类问题情境请思考并回答下面的问题。1.若氨基酸中含有S元素,则该元素的存在部位在哪里?  2.若氨基酸的R基团为—CH2—CO—CH3,请尝试书写出该氨基酸的分子式。  
提示:C5H9O3N。
3.下图为三聚氰胺分子的结构式,若某奶粉中加入该物质,能否提高奶粉中蛋白质含量?试说明原因。
提示:不能。蛋白质由氨基酸构成。分析图示可知,三聚氰胺中不含有氨基酸结构,该物质不是蛋白质,因此在奶粉中添加三聚氰胺后不能提高蛋白质的含量。
典例剖析下面关于氨基酸概念的叙述中正确的是(　　)A.氨基酸是蛋白质的组成单位,是由氨基和羧基组成B.氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基,且连接在同一个碳原子上C.一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成多肽D.每个氨基酸分子都只含有一个氨基和一个羧基
解析:氨基酸是蛋白质的组成单位,氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个R基团,A项错误、B项正确;一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成二肽,C项错误;每个氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基,D项错误。
活学活练如图为某同学写的氨基酸的结构通式,下列说法正确的是(　　)A.该同学所写的结构通式是正确的B.最简单的氨基酸的R基团为—HC.构成生物蛋白质的氨基酸的R基团有100多种D.每个氨基酸只有一个氨基和一个羧基,且连在同一个碳原子上
解析:构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构通式是 ,氨基应该为—NH2,该同学所写的结构通式是错误的,A项错误;氨基酸的不同在于R基团的不同,最简单的氨基酸的R基团为—H,B项正确;构成生物蛋白质的氨基酸的R基团约为20种,C项错误;每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上,D项错误。
蛋白质结构和功能的关系问题情境用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目如下:
请思考并回答以下问题。1.表中1、2、3的氨基酸数目虽相同,但其生理作用彼此不同,试分析原因。  2.表中3与4,5与6虽功能相似,但各自具有专一性。试分析原因。
提示:蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关,表中1、2、3的氨基酸数目虽相同,但其生理作用彼此不同,这是因为它们的氨基酸种类、排列顺序、肽链盘曲折叠及其形成的蛋白质的空间结构不同。
提示:蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关,表中3与4,5与6虽功能相似,但是氨基酸数目不同,氨基酸的种类、排列顺序和蛋白质的空间结构也不同。
3.如果用20个不同的字母分别代表20种氨基酸来写出由10个氨基酸组成的长链,可以写出多少条互不相同的长链?尝试说出蛋白质种类众多的原因(注:一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸)。 
提示:10个氨基酸能够组成2010条互不相同的长链。氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质空间结构的不同是蛋白质多种多样的原因。
典例剖析下列关于蛋白质组成与结构的叙述,正确的是(　　)A.蛋白质通常是生物体内的能源物质B.蛋白质水解过程中肽键数会增加C.组成人的头发与指甲的主要蛋白质种类不同D.正确的空间结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的
解析:蛋白质是生命活动的主要承担者,通常不作为生物体的能源物质,但在特殊情况下可以作为能源物质被利用,A项错误;蛋白质彻底水解的产物是氨基酸,在此过程中因肽键断裂而导致肽键数减少,B项错误;组成人的指甲的化学成分与头发相似,主要由含硫丰富的角蛋白构成,C项错误;蛋白质的特定功能是由其特定的结构决定的,换言之,正确的空间结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的,D项正确。
归纳提升图解蛋白质结构多样性与功能多样性的关系
易错提醒 高温、过酸、过碱都会造成蛋白质空间结构不可逆的改变,致使蛋白质失去生物学活性;低温只是抑制蛋白质的功能,未造成蛋白质空间结构的改变,不会造成蛋白质生物学活性的丧失,如酶的保存应在低温下,而非其最适温度。
活学活练1.(2020浙江七彩阳光联盟高一期中改编)鱼肉和羊肉之间有差别,其原因不可能是(　　)A.肽键的种类不同B.蛋白质的空间结构不同C.氨基酸排列顺序不同D.组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同
解析:氨基酸脱水缩合后,形成肽键,肽键种类相同,A项错误;蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质具有多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同以及蛋白质的空间结构不同,B、C、D三项正确。
2.下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是(　　)A.蛋白质结构的多样性只与氨基酸的种类、数目和排列顺序有关B.已知某化合物含有C、H、O、N、S等元素,且具有催化功能,可以推断此物质为磷脂C.不同蛋白质分子中肽键形成时均有水生成D.高温、过酸、过碱可以使蛋白质空间结构改变,但不影响其生物学活性
解析:蛋白质结构的多样性的原因是氨基酸的种类不同、数目不同、排列顺序千变万化以及蛋白质的空间结构不同,A项错误;磷脂不具有S元素,且不具有催化功能,B项错误;蛋白质分子中一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成肽键,该过程均有水分子生成,C项正确;高温、过酸、过碱可以使蛋白质空间结构改变,可能会导致蛋白质失去生物学活性,这种改变是不可逆的,D项错误。
氨基酸脱水缩合及计算问题情境1.图示中的“φ”表示什么结构?该化学键由氨基酸的什么基团形成?指出具体的形成过程。
提示:φ表示化学键肽键,由一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基脱水缩合形成。
2.一条由30个氨基酸组成的多肽链,经蛋白酶水解后得到2个二肽,4个四肽,2个五肽。则水解后的化合物中,至少含有几个氨基,几个羧基,几个肽键?
3.若组成蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量是130,那么一个由4条肽链共280个氨基酸所组成的蛋白质相对分子质量是多少?
提示:分析题干信息,30个氨基酸组成的多肽链水解得到的肽链数是2+4+2=8(条),因此水解后的化合物中,至少含有8个氨基和8个羧基,肽键数是30-8=22(个)。
提示:一个蛋白质分子中肽键数(脱去的水分子数)=氨基酸数-肽链条数=280-4=276(个);蛋白质相对分子质量=氨基酸总相对分子质量-脱去的水的相对分子质量=氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸数-水的相对分子质量×脱去水的个数=130×280-18×276=31 432。
典例剖析有关图中蛋白质的叙述,正确的是(　　)某种蛋白质中相关基团和氨基酸数目A.此蛋白质共有2条肽链B.此蛋白质的R基团中共含有22个氨基C.共有95个肽键D.99个氨基酸形成此蛋白质时,共减少的相对分子质量为1 764
解析:该蛋白质中,羧基的总数为26,R基团上的羧基数目是23,所以此蛋白质含有的肽链数=羧基总数-R基团上羧基数目=26-23=3(条),A项错误;由上述分析可知,该蛋白质由3条肽链构成,所以此蛋白质的R基团中共含有25-3=22(个)氨基,B项正确;肽键数=氨基酸数-肽链数=99-3=96(个),C项错误;形成此蛋白质时,共减少的相对分子质量为脱去的水分子的相对分子质量=96×18=1 728,D项错误。
归纳提升蛋白质合成过程中的有关计算(1)链状多肽:氨基酸数=肽链数+肽键数(或水分子数);环状多肽:氨基酸数=肽键数=水分子数。(2)有关氨基和羧基数目的计算①每一条肽链中至少含有一个游离氨基和一个游离羧基,分别位于肽链的两端;环状肽主链中可以不含游离的氨基和羧基,环状肽中氨基、羧基数取决于构成环状肽的氨基酸R基团中氨基、羧基的数目。②蛋白质中游离氨基总数=肽链数目+R基团中的氨基数目;蛋白质中游离羧基总数=肽链数目+R基团中的羧基数目。
(3)蛋白质相对分子质量的计算(原理:质量守恒)一般情况下:蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去的水分子数×18。(4)蛋白质中含有N、O原子数的计算①N原子数=肽键数+肽链数+R基团上的N原子数=各氨基酸中N原子总数。②O原子数=肽键数+2×肽链数+R基团上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数。③由n个氨基酸组成的一条多肽链中,至少含有n个N原子,至少含有(n+1)个O原子。
易错提醒 氨基酸脱水缩合时,H来自氨基(—NH2)和羧基(—COOH),O来自羧基。因此,肽键断裂水解时,水中的H的去处为氨基和羧基,O的去处仅是羧基。
活学活练1.有n个氨基酸共含m个氨基,则由该n个氨基酸组成的一条多肽链中氨基数为(　　)A.m-n-1B.m+n+1C.m+n-1D.m-n+1
解析:有n个氨基酸共含m个氨基,则该n个氨基酸的R基团中含有的氨基数=m-n个,由这些氨基酸缩合成的一条多肽链中含有的氨基数=肽链数+R基团中含有的氨基数=1+m-n=m-n+1(个)。