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第4节蛋白质是生命活动的主要承担者一、蛋白质的功能1．蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。
细胞核中的遗传信息，往往要表达成蛋白质才能起作用。
2．主要功能及举例类别功能举例结构蛋白许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质肌动蛋白、肌球蛋白等功信息传递对细胞和生物体的生命活动有重要的调节作用胰岛素、生长激素等能催化作用催化细胞内的多种化学反应大多数酶等蛋运输作用有些蛋白质具有运输功能血红蛋白等白防御作用能抵御侵入人体或高等动物体内的抗原物质抗体等二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸1．种类(1)在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。
(2)分类①依据：人体细胞能否合成。
②必需氨基酸：8种。
人体细胞内不能合成，必须从外界环境中获取。
③非必需氨基酸：13种。
人体细胞能够合成，也可从外界环境中获取。
2．氨基酸的元素组成及结构特点(1)组成氨基酸的共有元素是C、H、O、N，有的氨基酸含有S等元素。
(2)结构①写出图中结构名称a ．氨基；b 、d.R 基；c.羧基。
②比较图中两种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：。
③氨基酸的结构特点数量关系：至少都含有一个氨基和一个羧基。
位置关系：都有一个氨基和一个羧基连接在同一碳原子上。
各种氨基酸之间的区别在于R 基的不同。
三、蛋白质的结构及其多样性 1．氨基酸的脱水缩合(1)此生理过程的名称是脱水缩合。
(2)写出字母代表的结构或名称：a.肽键，b.二肽。
(3)判断产物H 2O 中原子的来源⎩⎨⎧H ：来自R 1所在氨基酸的羧基和R 2所在氨基酸的氨基O ：来自R 1所在氨基酸的羧基 (4)多肽中氨基或羧基的含量：至少一个。
2．蛋白质的形成过程 元素：C 、H 、O 、N 等 ↓氨基酸：蛋白质的基本组成单位 ↓脱水缩合二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物 ↓多肽(链)：由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，通常呈链状结构↓蛋白质：具有一定的空间结构3．蛋白质种类繁多的原因在细胞中，组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样。
蛋白质是生命活动的主要承担者02教材详解1．蛋白质是生命活动的主要，也是主要的体现者。
其功能包括：(1) ，如；(2) ，如；(3) ，如；(4) ，如；(5) ，如。
2．是组成蛋白质的基本单位。
在人体中组成蛋白质的氨基酸有种。
其中有种是人体细胞不能合成的，它们是、、、、、、、，这些氨基酸，因此，被称为氨基酸。
另外13种氨基酸是，叫作氨基酸。
3．氨基酸分子的结构通式是：在结构上具有的特点是：每种氨基酸分子至少都含有一个(—NH2)和一个(—COOH)，并且都有一个和一个连接在同一个上。
各种氨基酸之间的区别在于的不同。
4．由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作。
多肽通常呈链状结构，叫作。
肽链能盘曲、折叠，形成有一定的蛋白质分子。
5．蛋白质种类繁多的原因是组成蛋白质的氨基酸的不同以及千差万别。
(P31)6．蛋白质经高温后变性失活，这是因为高温破坏了蛋白质的，但未破坏。
，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
（二）课前聚焦抓重点1、怎样理解蛋白质是生命活动的承担者？2、氨基酸的结构有什么特点？3、为什么细胞中蛋白质的种类如此多样？03知识精讲知识点01 蛋白质的功能知识点02 蛋白质的基本组成单位——氨基酸(作为手术缝合线的胶原蛋白质之所以能被人体组织吸收，是因为胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸。
) 1.2.氨基酸结构通式：3.每种氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接着一个H 和一个R 基4.氨基酸的组成元素：至少含有C 、H 、O 、N5.各种氨基酸之间的区别在于R 基的不同知识点03 蛋白质的结构及其多样性1.氨基酸之间通过脱水缩合连接：一个氨基酸分子的氨基(—NH 2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接,同时脱去一分子的水。
2.氨基酸脱水缩合过程相关计算公式：①脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数＝水解需水数；②蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数； ③至少氨基数＝肽链数；功能 举例结构蛋白 羽毛、肌肉、蛛丝、头发等的成分主要是蛋白质催化 绝大多数酶是蛋白质 运输 血红蛋白能运输氧；载体蛋白调节（信息传递） 胰岛素等蛋白质类激素能够调节机体的生命活动免疫（防御）抗体可抵御抗原的侵害组成人体蛋白质的氨基酸 （21种）必需氨基酸：8种，人体细胞不能合成，必须从外界环境种获取 （甲携来一本亮色书）非必须氨基酸：13种，人体细胞能够合成④至少羧基数＝肽链数；⑤氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数；⑥羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数。
生命活动的主要承担者——蛋白质知识点一 蛋白质的结构、功能及相关计算1．组成蛋白质的氨基酸及其种类【知识巧记】“8种”必需氨基酸甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。
2．蛋白质的合成及其结构、功能多样性(1)二肽的形成过程①过程a ：脱水缩合，物质b ：二肽，结构c ：肽键。
②H 2O 中H 来源于氨基和羧基；O 来源于羧基。
(2)蛋白质的结构层次氨基酸―――→脱水缩合多肽――――→盘曲、折叠蛋白质【特别提醒】蛋白质的盐析、变性和水解①盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。
②变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。
③水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。
水解和脱水缩合的过程相反。
3．蛋白质分子多样性的原因(1)氨基酸：①种类不同；②数目成百上千；③排列顺序千变万化。
(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
4．蛋白质的功能(连线)【知识拓展】1．有关蛋白质结构的计算规律(1)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条链状多肽或m条链状多肽：【特别提醒】①计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时，要再减去2(两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。
②若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na－18(n－m)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。
(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。
在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。
在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。
其相关数量关系如下：①碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。
高中生物：生命活动的主要承担者—蛋白质知识点知识点1 蛋白质的结构层次及其多样性1.蛋白质的结构层次(1)多肽无空间结构，而蛋白质具有一定的空间结构。
(2)在核糖体中形成的产物为多肽，尚不具备空间结构——蛋白质空间结构形成于内质网，而具活性的较成熟的蛋白质则形成于高尔基体。
2.蛋白质形成过程分析(1)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,分别位于肽链的两端；其余的氨基和羧基在R基上。
(2)H2O中的H来自于—COOH和—NH2,而O则只来自于—COOH。
(3)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基,而不是R基中的氨基和羧基。
【高考警示】(1)导致蛋白质结构多样性有四个原因,并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同,而是只要具备其中的一点,这两个蛋白质的分子结构就不同。
(2)由于基因的选择性表达,同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异。
(3)在核糖体上合成的是多肽,而不是蛋白质,多肽必须经内质网和高尔基体加工后,才能形成有一定结构和功能的蛋白质。
【技法提炼】判断有机酸是否为构成蛋白质的氨基酸的两个要素知识点2 蛋白质合成过程相关计算1．氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系2．相关计算(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。
<第二节生命活动的主要承担者——蛋白质>
一、氨基酸结构及其种类
1.氨基酸的组成元素： C、 H、 O、 N，有的含有 S 等元素。
2.氨基酸的结构通式：
结构特点：
1）氨基酸分子中， -NH2和 -COOH至少各有一个；
2）至少一个 -NH2和一个 -COOH连在同一个碳
原子上；
3）生物体中氨基酸种类、性质不同是由R 基决定的。
※即：“一个中心三个基本点”
【巧记】可把氨基酸想象成一个人， R基是人脸，我们分辨一个人时，主要
看人的脸；羧基和氨基代表该人的双手； H代表双腿。
3.氨基酸种类：生物体中含氨基酸约 20 种
必需氨基酸 (8) 种：人体不能合成，必须从外界环境中获取。
（巧计：“一家来写两三本书”）
即：异亮氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、
苏氨酸
非必需氨基酸 (12) 种：人体能够合成，可以不用从外界环境中获取。
二、蛋白质的结构及其多样性
1、※氨基酸形成蛋白质的方式——→脱水缩合（书22页过程）
☆注意：
1）脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基（— NH2）和另一个氨基酸分子的羧基（— COOH）相连接 , 同时脱去一分子的水的结合方式 .
2）连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键，其表达式写成以下几种形式都可以：
O H O
—CO— NH—或—NH— CO—或‖—C—NH—或—N—C—
丨‖
肽键表示式中两端的“—”表示不成对的电子，不能漏写。
3）反应产物中有“ H2O”。
脱去的水分子中的“ H”分别来自羧基和氨基，脱
去的水分子中的“ O”来自羧基。
4）参与脱水缩合的分别是两个氨基酸分子中与中心碳原子相连的氨基和羧
基， R 基中的 -NH2和-COOH不参与脱水缩合。
5）一条肽链至少含有一个游离的 -NH2和一个游离的 -COOH，分别位于肽链
的两端。
6）二肽：是指由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物；
多肽：由三个或三个以上氨基酸分子脱水缩合而成的化合物，多肽通常呈链状结构，又叫肽链。
2、氨基酸组成蛋白质的过程
氨基酸→二肽→三肽→多肽链→一条或若干条多肽链盘曲折叠→蛋白质（连接方式：脱水缩合）
△一个蛋白质分子由一条或几条多肽链组成△多肽链具备一定的空间结构后
即为蛋白质，因此蛋白质与多肽的差别在于有无空间结构。
3、蛋白质的水解
蛋白质（在胃里，经过蛋白酶的催化）→多肽（在小肠里，经过肽酶的催
化）→ 氨基酸
4、蛋白质种类多样性的原因
氨基酸种类不同，肽链结构不同
氨基酸数目不同，肽链结构不同蛋白质结构极其多样→蛋白质种类极其
多样
氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同
肽链空间结构不同，蛋白质种类不同
△结构决定功能→蛋白质功能多种多样
三、蛋白质的功能
1.结构蛋白：构成细胞和生物体的重要物质：如肌动蛋
白有些蛋白质有催化作用：如酶 ?
2.功能蛋白有些蛋白质有调节（信息传递）作用：如胰岛素、生长激素
有些蛋白质有免疫作用：如抗体，抗原
有些蛋白质有运输作用：如红细胞中的血红蛋白
△一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
★四、有关蛋白质的计算
1、关于氨基酸脱水缩合反应的计算
氨基酸平均相对分子质量： a
氨基酸数目： n
肽键数脱去水分子多肽或蛋白质相对分子质氨基数羧基数目数量目目
一条肽
n-1 na-18 ?(n-1) 至少 1个至少 1个n-1
链
m条肽链n-m n-m na-18 ?(n-m) 至少 m个至少 m个
环状肽
n na-18 ?n 最少 0个最少 0个n
链
链状：肽键数 =脱水数 =氨基酸数 - 肽链数；环状：肽键数 =脱水数 =氨基酸
数2、蛋白质相对分子质量计算中的二硫键问题
若肽链间有 -S-S- 时，则蛋白质的相对分子质量为：na-18(n-m)-2k
n:氨基酸个数
a:氨基酸平均相对分子质量
m:肽链条数
k: 为-S-S- 的个数
（因为 -S-S- 是由两个 -SH 脱去两个 H原子连接而成的）
3、蛋白质中含有N、O原子数的计算
（1）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
（2）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
（肽链数 =R基以外的氨基数或羧基数）。
