内容正文:
第6课时 生物大分子——蛋白质(一)
[目标导读] 1.阅读教材P25图文,总结氨基酸的结构特点。2.结合图2-10,理解氨基酸形成蛋白质的方式——脱水缩合。3.阅读教材P26~27实验,学会检测生物组织中的蛋白质的方法。
[重难点击] 1.氨基酸的结构特点。2.氨基酸形成蛋白质的方式。3.检测生物组织中的蛋白质的方法。
一、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
蛋白质是由氨基酸构成的,其中构成天然蛋白质的氨基酸有20种,阅读教材P25内容,结合下面部分氨基酸的化学结构图,分析回答相关问题:
1.各种氨基酸共有的元素是C、H、O、N,其中半胱氨酸还含有S元素。由此推知,蛋白质的组成中,一定含有C、H、O、N四种元素,可能含有P和S元素,还可能含有Fe等微量元素,如血红蛋白。
2.观察各种氨基酸的共同点会发现:每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基、一个羧基和一个氢原子连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个侧链基团,这个侧链基团用R表示。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
3.结合以上共同点,在下面画出氨基酸分子结构通式(各氨基酸的不同部分用R基表示)。
答案
4.观察天冬氨酸和赖氨酸的结构,分析为什么说每个氨基酸“至少”含有一个氨基和一个羧基?
答案 天冬氨酸的R基中含有羧基,赖氨酸的R基中含有氨基,因此氨基酸的R基中也可能含有氨基或羧基,所以说每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基。
小贴士 氨基酸的种类
归纳提炼
组成蛋白质的氨基酸的判断标准
(1)数量标准:至少含有一个—NH2和一个—COOH。
(2)位置标准:一个—NH2和一个—COOH连接在同一个碳原子上。
活学活用
1.判断下列相关说法的正误。
(1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种( )
(2)人体细胞不能合成的氨基酸称为必需氨基酸,共8种( )
(3)每种氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基,且都连在同一个碳原子上( )
(4)各种氨基酸都共有的结构是( )
(5)不同的氨基酸具有不同的R基( )
(6)氨基、羧基、R基的书写格式分别是:NH2、COOH、R( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×
解析 (2)成人细胞中不能合成的氨基酸有8种,称为必需氨基酸,必须从外界环境直接获取,而婴儿有9种,多一种组氨酸。(3)每种氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基,且都连在同一个碳原子上。(6)氨基、羧基、R基的书写格式分别是:—NH2、—COOH、—R。
二、蛋白质的分子结构
氨基酸如何形成结构复杂的蛋白质呢?下面是氨基酸之间发生一系列反应形成血红蛋白的过程,结合教材P23内容完成探究过程。
1.描述从氨基酸到蛋白质的形成过程
氨基酸→二肽(由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物)→多肽(由3个或3个以上氨基酸分子脱水缩合而成,含有多个肽键的化合物,通常呈链状结构)→肽链盘曲折叠→具有一定空间结构的蛋白质。
(1)肽:氨基酸脱水缩合所形成的化合物。肽以组成的氨基酸数来命名,如含有7个氨基酸的多肽称为七肽。
(2)肽链:多肽所呈的链状结构。
2.在上面左图中,第一个氨基酸分子的羧基和第二个氨基酸分子的氨基相连接,同时失去一分子水的结合方式,叫做脱水缩合。该反应过程具有以下特点:
(1)R基团未参与反应。
(2)第一个氨基酸分子的羧基(基团)脱去羟基,第二个氨基酸分子的氨基(基团)脱去氢,两个氨基酸脱去的部分结合形成水。两个氨基酸之间新形成的化学键叫做肽键,表示为—NH—CO—,形成的化合物叫做二肽。
(3)脱去的水分子中的氧来自羧基,而氢一个来自氨基,另一个来自羧基。
(4)若不考虑R基团,该二肽分子中还含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。
小贴士 多肽和蛋白质的区别
区别
多肽
蛋白质
结构上
是蛋白质的初级结构
具有一定的空间结构[来源:Zxxk.Com]
功能上
往往无生物活性
具有生物活性
性质
由核糖体刚合成的多肽链为多肽,但并非是蛋白质
由一条或几条多肽链和其他物质(如—S—S—)结合而成
归纳提炼
1.蛋白质的结构层次:C、H、O、N等元素→氨基酸→二肽→三肽→多肽蛋白质。
2.以下几种都可以作为肽键的表达式:—CO—NH—、—NH—CO—,不能忽略其中的“—”。
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。
活学活用
2.蛋白质必须消化成氨基酸后才能被人体吸收,下列多肽在人消化道中水解时,不可能产生的氨基酸是( )
答案 B
解析 本题从理解和应用角度考查氨基酸的缩合。首先要识别出肽键,然后推理得出R基,再根据R基来判断氨基酸的种类。最后与选项对应。
三、检测