2.2生命活动的主要承担者-蛋白质
2-2生命活动的主要承担者─蛋白质
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【巩固3】 下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法中，正确的是
( )。
A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空 间结构有关 B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，且具有催化功能，可
以推断此物质为蛋白质
C．蛋白质中有些具有免疫功能，如抗体；有些具有传递信息的功 能，如胰岛素。 D．蛋白质的空间结构改变，可能会导致蛋白质失去生物活性，而 这种改变是可逆的
(3)氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同 —□—○—○—□—○— —○—□—○—□—○— (4)肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同，构成的蛋 白质不同
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[思维激活3] 试写出 两个氨基酸脱水缩合的反应式。
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肽链或m条肽链，则应有下面的数量关系：
形成肽 形成肽 脱去水 链数 键数 分子数 氨基 数目 至少1 个 至少m 个 羧基 数目 至少 1个 至少 m个 多肽相对分子质量
1
m
n－1
n－m
n－1
n－m
na－18(n－1)
na－18(n－m)
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(2)蛋白质中含有N、O原子数 N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N 原子总数 O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸 中O原子总数－脱去水分子数 拓展深化：对于由n个氨基酸构成的环状肽而言，产生的肽键 数＝脱去水分子数＝n；所含的氨基(或羧基)只存在于R基中。
高一人教版生物必修一全册教案：2.2《生命活动的主要承担者——蛋白质》
2.2 生命活动的主要承担者──蛋白质一、教材分析高中生物必修1模块让学生从分子水平认识生命的物质基础和结构基础。
其中蛋白质部分是个重点内容，在教材中起到承上启下的作用。
第一节提到细胞中含量最多的有机物是蛋白质，以后学到载体蛋白、酶等知识都与蛋白质紧密相关。
蛋白质种类繁多，功能多样，是生命活动的主要承担者，学好这部分内容对学生从分子水平理解细胞的物质基础和结构基础举足轻重，同时也为学好必修2基因表达部分打基础。
蛋白质这一节内容分为氨基酸及其种类、蛋白质的结构及其多样性、蛋白质的功能三部分。
由于学生缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识，细胞的分子组成又是微观的内容，比较抽象，所以在教学时，应注意联系学生的生活经验，利用图解加强教学的直观性，增加学生对微观内容的感性认识，使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习，提高思维能力，形成相应的观点。
二、教学目标1.说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2.概述蛋白质的结构和功能。
3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者。
4.关注蛋白质研究的新进展。
三、教学重点和难点1.教学重点（1）氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。
（2）蛋白质的结构和功能。
2.教学难点（1）氨基酸形成蛋白质的过程。
（2）蛋白质的结构多样性的原因。
四、课时安排2课时五、教学方法直观教学法、讲解法、实验法。
教具准备：挂图，模型教具六、学生活动1、创设问题情境，组织学生观察、讨论、交流学习新知识。
2、通过实验让学生掌握检测生物组织中的蛋白质的方法。
七、教学过程（一）明确目标（二）重点、难点的学习与目标完成过程（四）作业布置：课后练习（五）板书设计第2节生命活动的主要承担者—蛋白质（2课时）一、基本单位—氨基酸二、种类约20种三、结构通式四、蛋白质的分子结构1、形成过程—脱水缩合2、蛋白质分子的构成：3、蛋白质分子结构的多样性：五、蛋白质的功能1、构成细胞和生物体的物质—肌肉2、催化作用—酶3、运输作用—血红蛋白4、调节作用—胰岛素5、免疫作用—抗体。
2.2生命活动的主要承担者蛋白质
[阅读] “与生活的联系”,谈谈什么是必需氨
基酸，什么是非必需氨基酸？
必需氨基酸： 只能从外界环境中直接获取 （人体内有8种，婴儿有9种）
赖氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、 亮氨酸、色氨酸、苏氨酸
非必需氨基酸：在人体细胞内能够合成。 (有12种)
思考：有些同学有“偏食”的习惯， 请分析这种习惯好不好？
氨基或羧基数
12.（2009·上海生物，15）某蛋白质由m条肽链、 n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数
是
A.n-m C.n+m B.n-2m D.n+2m
（ C）
解析
该蛋白质中含有肽键数为（n-m）个，每
个肽键（CONH）含有一个氧原子；m条肽链至 少含有m个游离的羧基（COOH），因此，该蛋白 质中至少含有的氧原子的个数为 n-m+2m=n+m。
*
n个氨基酸形成1条肽链，含有游离氨基（－NH2），游 离羧基（－COOH）的数目是
游离的氨基数＝ 1 + R基上氨基的数目 游离的羧基数＝ 1 + R基上羧基的数目
n个氨基酸形成m条肽链，含有游离氨基，游离羧 基的数目为
游离的氨基数＝ m + R基上氨基的数目
游离的羧基数＝ m + R基上羧基的数目
3.某蛋白质由m条多肽链构成的，共含n个氨基 酸，若每个氨基酸分子量平均是a，则该蛋白质 的相对分子量是？
脱去水的 氨基酸分 蛋白质 － ＝ 子总量 分子量 分子量
＝ an - 18(n-m)
规律总结：
1.直链肽链中氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水 分子数的关系 肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数 2.蛋白质中游离氨基或羧基数的计算 （1）至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数 （2）游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的 氨基或羧基数
2.2 生命活动的主要承担者—蛋白质精品学案 新人教版必修1
第2章组成细胞的分子第2节生命活动的主要承担者——蛋白质【高考目标定位】蛋白质的结构和功能【考纲知识梳理】一、蛋白质是生命活动的主要承担者1、元素组成以C、H、O和N为主，个别还含有S、Fe等。
2、基本单位氨基酸是构成蛋白质的基本单位。
生物体中构成蛋白质的氨基酸常见的有20多种，分为必须氨基酸与非必需氨基酸。
具有共同的结构特点即至少含有一个氨基和羧基并且连在同一碳原子上。
结构同时为：其中-R根据不同氨基酸种类而不同。
二、蛋白质的结构及其多样性1、蛋白质的结构层次2、蛋白质的形成方式蛋白质是由多个氨基酸通过缩合反应即一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连，同时脱掉一分子水，连接氨基酸分子的化学键叫肽键。
3、蛋白质结构的多样性（1）氨基酸方面：氨基酸的数目、氨基酸的种类、氨基酸的排列顺序（2）肽链方面：肽链的空间结构不同以上四方面构成蛋白质结构多样性的原因。
三、蛋白质的功能1、结构功能：头发、肌肉；2、催化功能：酶；3、运输功能：血红蛋白；4、调节功能：胰岛素、生长激素；5、免疫功能：抗体【要点名师精解】一、有关蛋白质的相关计算1、蛋白质是由氨基酸脱水缩合而来的（1）一条完整的肽链上至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链两端。
（2）水中的H来源于羧基和氨基，O只来源于羧基。
2、相关计算（1）基本公式：肽键数=脱掉水分数=m-n，m为构成蛋白质的氨基酸数，n为肽链数。
（2）氨基酸、肽键、失去水分子数及多肽的相对分子质量【例1】由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，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+z B.m-n-zC.m-z+nD.m+z+n【解析】在形成蛋白质的过程中，脱水缩合形成的水分子数=氨基酸数目-肽链的条数。
假如这n条肽链都是直链的话，则形成m-n个水分子；由于形成一个环肽比形成一条直链肽多形成一个水分子，而在n条肽链中有z条是环肽，故由m个氨基酸形成该蛋白质分子时共形成了m-n+z个水分子，因此该蛋白质水解形成氨基酸的时候就需消耗m-n+z个水分子。
good2.2生命活动的主要承担者—蛋白质
多肽：由3个或3个以上氨基酸分子缩合而
成，含多个肽键的化合物。
一条肽链中：
肽键数＝氨基酸数－1
至少有一个氨基和一个 羧基
一个蛋白质分子(n条肽链) 中： 肽键数＝氨基酸数－n 至少有n个氨基和n个羧基
一个蛋白质分子中： 脱水数=肽键数＝氨基酸数－肽链条数
思考： １、n个氨基酸脱水缩合成m条肽链，这m条 肽链含有 n-m 个肽键，失去 n-m 个水分子。 ２．某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽， 则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次 是（ ）
4. （2009年天津卷）下列过程中，涉及肽键数量变化的是（A ）
A.洋葱根尖细胞染色体的复制 B.用纤维素酶处理植物细胞 C.小肠上皮细胞吸收氨基酸 D.蛋清中加入NaCl使蛋白质析出
5. （2009年福建卷）下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的 是（ A ） A.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变 B.RNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗 传信息
C.DNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性
D.胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的 运输
7。某多肽415克，在小肠内消化液的作用下完全水解得 到氨基酸505克。经分析知道组成此多肽的氨基酸的平均 相对分子量为100， 问1分子此多肽由多少个氨基酸组成？
101
8。下列物质中的氨基酸缩合成一条肽链，则肽链的肽 键数、氨基数、羧基数是（ ）
2、2、2
肽链：多肽通常呈链状结构，所以多肽通 常又叫肽链。
五．蛋白质的结构
①一个蛋白质分子可含有一条或几条肽链， 并通过一定的化学键（绝不是肽键）连接成 复杂结构。 内质网 ②组成蛋白质的肽链不呈直线，也不在同一个 平面上，而是折叠、盘曲成复杂的空间结构。
人教版教学课件1.2.2生命活动的主要承担者-蛋白质
① NH2 —C— COOH
CH3CH3 COOH ② NH —C —C— 2 H H
H COOH CH3
COOH NH ③ NH2—C———C— CH32 H
H
结论：每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基
CH3
①
NH2 —C— COOH H H
②
SH
CH2
④
③
NH2 —C—CH2—COOH
H
肽键 ：25 水分子数:25
2、若30个氨基酸脱水缩合形成2条环肽，这2条环肽折叠 形成蛋白质，则该蛋白质含有肽键多少个？脱去水分子 几个？ 肽键 ：30 水分子数:30
② 蛋白质中游离氨基、羧基数目
氨基 m肽链：m+R基中的氨基数 羧基 m+R基中的羧基数
1、有300个氨基酸，其中氨基有313个，羧基 有308个。则由这300个氨基酸形成的3条肽链 构成的蛋白质分子中，游离的氨基和羧基各有 多少个？
5、某蛋白质由2条肽链、502个氨基酸组成。 在其脱水缩合的过程中，相对分子质量至少减 少了（ B ） A．36 B．9000 C．9018 D．9072
练习6： 根据下面图解，回答问题： ④ ② ①
H
CH3
H
⑥
H
⑦
—C—N—C— —C— N—C COOH NH2 —C —C—N—C— H O H H O H CH2 O H CH2
H —C— COOH
SH
CH2 —CH3, —H, （2）如果是氨基酸，则它们的R基分别是:______________
NH2 ①②④ （1）以上属于氨基酸的是_____________________
谷氨酸的R基为－C3H5O2，在一个谷氨酸分子中，含有 碳和氧的原子数分别是( ) A.4、4 B.5、4 C.4、5 D.5、5
2016秋生物人教版1练习：2.2 生命活动的主要承担者——蛋白质 含解析
第2节生命活动的主要承担者--蛋白质知识点一氨基酸及其种类1．氨基酸是蛋白质的基本组成单位,下列有关组成生物体蛋白质的氨基酸的叙述正确的是（）A．至少有1个氨基和1个羧基连接在不同碳原子上B．氨基酸种类数与R基的种类数一定相同C．人体细胞可以合成所需的所有氨基酸D．生物体内最简单氨基酸的R基为—CH3答案：B解析：根据氨基酸结构通式可知，每个氨基酸中至少有1个氨基和1个羧基连接在同一个碳原子上，A错误；氨基酸的种类取决于R基，因此，氨基酸的种类数与R基的种类数相同，B正确;某些氨基酸在人体内无法合成，必须从外界摄取,称为必需氨基酸，C错误；生物体内最简单的氨基酸是甘氨酸，其R基为—H，D错误.2．下图为4种氨基酸的结构式,则下列叙述正确的是(）A．构成氨基酸的元素只有C、H、O、N 4种B．氨基酸丙和丁的R基分别是—NH2和—CH2—COOHC．R基中可以有氨基或羧基D．组成水稻的氨基酸包括必需氨基酸和非必需氨基酸答案：C解析:组成氨基酸的基本元素包括C、H、O、N，少数氨基酸还含有S，A错误；氨基酸丙的R基是—CH2—OH,B错误;R基中可以有氨基或羧基,C正确；对于人而言，氨基酸包括必需氨基酸和非必需氨基酸，而对于水稻而言，不存在必需氨基酸，D错误。
3．若一个氨基酸分子有两个羧基(—COOH），其中一个羧基和一个氨基连在同一个碳原子上，则另一个羧基的部位是（)A．与氨基端相连B．与羧基端相连C．和氢相连D．连在R基上答案：D解析：根据组成蛋白质的氨基酸的结构特点可知，每个氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，氨基酸的R基中可能含有氨基或羧基,所以若一个氨基酸分子有两个羧基(－COOH）,其中一个羧基和一个氨基连在同一个碳原子上，则另一个羧基的部位是连在R基上，故D项正确,A、B、C项错误。
4．已知某氨基酸的R基为—C2H4ON，则其分子式为（）A．C4H8O3N2B．C4H7O3N2C．C4H8O3N D．C4H8O2N2答案:A解析：依题意可知该氨基酸的结构式为，由此可知该氨基酸的分子式为C4H8O3N2,所以，A项正确，B、C、D三项均错误.知识点二蛋白质的结构及其多样性5．下列有关蛋白质多样性的叙述正确的是（）A．肽键的数量与蛋白质多样性无关B．蛋白质的多样性与氨基酸的排列顺序有关C．不同的蛋白质的R基种类一定不同D．肽链的数量不影响蛋白质的多样性答案:B解析:肽键数＝氨基酸数－肽链数,而氨基酸和肽链的数量与蛋白质的多样性有关,A和D 错误；组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种,不同的蛋白质的R基种类可能相同，C错误。
必修一2-2生命活动的主要承担者——蛋白质
自主梳理
的 、 及
催化 结构 、
种类
数目
1．蛋白质多样性的原因：氨基酸 排列顺序 空间结构
免疫
不同。
调节
运输
2．蛋白质功能：
等；功能蛋白，如具
蛋白，如毛发、肌肉
作用的酶；
作用，如载体和血红蛋白；
作用，如
要点归纳 1．多样性的原因 蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次 加以理解； (1)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 (4)空间结构不同，构成的蛋白质不同。
自主梳理 1．氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的 蛋白质 关系 多肽 氨基酸是构成 分子的基本单位。多个 化学键 氨基酸分子脱水缩合形成 ，肽键是多肽 结构中连接两个氨基酸残基之间的 。
2．蛋白质的有关计算 (1)氨基酸数、肽链数、失去水分子数、肽 键数之间的关系 ①形成一条肽链时： 失去水分子数 氨基酸数－1 肽键数＝ ＝ . ②形成n条肽链时： 失去水分子数 氨基酸数－n 肽键数＝ ＝ . (2)氨基酸平均相对分子质量与蛋白质相对 分子质量关系 蛋白质相对分子质量＝氨基酸相对分子质量 ×氨基酸数目－失去水分子数×水的相对分
要 项目 内容 求 考点 蛋白质的结构和功能 Ⅱ 1.氨基酸的结构特点，以及氨基 酸形成蛋白质的过程 重难点 2.蛋白质的结构和功能，以及蛋 白质的结构多样性的原因
题型
年份及考卷
选择 2009广东、上海卷 题 2008年上海、江苏卷 非选 2009、2008年 择题 广东、上海卷
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组成蛋白质的基本单位:
——氨基酸
一、氨基酸及其种类
化学背景：
羧基
O C OH
（—COOH）
氨基
NH2
一、氨基酸及其种类
H O
氨基
H--N--C--C--OH
H H
羧基
甘氨酸
H O H2N--C--C--OH H
甘氨酸
H O H2N--C--C--OH CH CH3 CH3
+
R2 ︱ H—N—C—C—OH ︱ ︱ ‖ H H O
+
R3 酶 ︱ H—N—C—COOH ︱ ︱ H H
R1 R2 R3 ︱ ︱ ︱ NH2—C—C—N—C—C— N—C—COOH ︱ ‖ ︱ ︱ ‖ ︱ ︱ H O H H O H H
+ 2H O
2
三肽
问题：三肽中至少含有多少个—NH2和—COOH，多少 个肽键？
H O H2N--C--C--OH CH2 CH CH3 CH3 亮氨酸
缬氨酸 H O
侧链 基团 (R基)
H2N--C--C--OH CH3 丙氨酸
1.氨基酸分子的结构通式
H NH2 C R COOH 羧基
OH | --C=O
氨基
侧链基团 H—N| H H H
R
C H2N COOH
H2N—C—CH2—CH2—COOH
+
R2 ︱ H—N—C—COOH ︱ ︱ H H
脱水缩合
R1 肽键 R2 ︱ ︱ NH2—C—C — N—C—COOH ︱ ‖ ︱ ︱ H O H H
+
H2O
二肽 问题：二肽中至少含有多少个—NH2和—COOH，多少个肽 键？形成二肽脱掉多少个水分子？
多肽的形成
R1 ︱ NH2—C—C—OH ︱ ‖ H O
NH2
H
H2N －C－ COOH
H
H2N －C－ COOH CH2 COOH 天冬氨酸 H H2N C COOH CH2 CH CH3 CH3 亮氨酸
CH2
CH2 CH2 CH2
NH2
赖氨酸
2、氨基酸的结构特点： R
NH2
C H
COOH
• 每种氨基酸分子 至少 都含有 一个氨基 —NH2 ） （ 和 一个羧基 （ —COOH ）。 • 且都有一个氨基和一个羧基连接在 同一个碳原子 上。 • 氨基酸分子不同，就不同在 R基 。如甘氨酸,丙氨酸
【思考3】人体血红蛋白分子的一条肽链有145个肽键，形成这条 肽链的氨基酸分子数及其在缩合过程中生成的水分子数分别是 （ D ） A、145和144 B、145和145 C、145和146 D、146和145
【思考4】组成生物体某蛋白质的氨基酸平均相对分子质量为 128，一条含有100个肽键的多肽链，其相对分子质量为 （ B ） A、12928 B、11128 C、12800 D、11000
蛋白质的结构
二肽 三肽 四肽 多肽 血红蛋白 肌球蛋白
氨基酸
盘曲、 折叠 牛胰岛素
质结 构 物
1.构成肌肉的蛋白质
能催 化 功
2.胃蛋白酶结晶
能运 输 功
3.血红蛋白 4.胰岛素
调 节 功 能
5.抗体
免 疫 功 能
知识框架
氨基酸 及其种类 结 构 蛋白质结构 及其多样性 决 定 免疫
氨基酸结构通式 氨基酸的特点
模型建构 氨基酸分子的缩合方式 氨基酸形成蛋白质的过程 蛋白质种类繁多的原物质 催化 调节
蛋白质是生命活 动的主要承担者
二、蛋白质结构
（1）形成过程： 脱水缩合 请图解表示该过程
（2）肽键结构： －NH－CO－
氨基酸分子的结合方式——脱水缩合
1、氨基酸形成多肽的过程——脱水缩合
H NH2 C
H OH + H
N
C ‖ R1 O
C
COOH
形成二肽
H R2
→ H2O
+
肽键
动笔写写:
肽键结构式
脱水缩合反应
R1 ︱ NH2—C—C—OH ︱ ‖ H O
氨基酸缩合形成蛋白质的有关计算
肽链 条数 氨基 酸数 缩合 次数 失水分 子数 游离 氨基数 游离 羧基数
1
n
n-1 n-m
n-1 n-m
至少1个 至少一个 至少m个 至少m个
m
n
规律： 1、缩合次数＝肽键数＝失水分子数＝氨基酸数－肽链数 2、若氨基酸数为n，平均相对分子量为a，肽链数为m。则 蛋白质的相对分子量计算公式为 na-18×(n-m)
【思考1】下列物质中，属于氨基酸的是（
A、NH2 B、NH2 C、NH2 CH2 CH2 NH2 CH CH2 COOH COOH CH2OH COOH
A
）
D、HOOC
CH
CH2
COOH
【思考2】谷氨酸的R基是-C3H5O2，在一个谷氨酸分子中含有的碳 和氧原子数是（ B ）。 A、4 4 B、5 4 C、4 5 D、5 6