内容正文:
第06讲 蛋白质是生命活动的主要承担者(二)
【学习目标】
学习并掌握氨基酸脱水缩合生成多肽链的过程
运用科学思维,能够对多肽形成过程中相关物质或结构进行数量上的推理
理解蛋白质多样性的原因
结合实际了解蛋白质变性、分解等问题,突出蛋白质与人体健康,提高关注社会的学科素养
【基础知识】
脱水缩合生成多肽链过程
概念:一个氨基酸分子的 氨基 (-NH2)与另一个氨基酸分子的 羧基 (-COOH)相连接,同时脱去 一分子水的过程 。
过程
①过程a的名称: 脱水缩合 ,脱去的水中,氢来自 氨基 和 另一个氨基酸的羧基 ,氧来自 羧基 。
②结构b的名称: 肽键 (连接2个氨基酸的化学键),结构简式为 —CO—NH— 。
③化合物c的名称: 二肽 ,即由 两个氨基酸 脱水缩合形成的化合物。
特别提醒:(1)脱水缩合后原来的氨基和羧基不能再称为“氨基和羧基”了;(2)肽键有三个“—”,两端的不能去掉;(3)“几肽”的命名与氨基酸数一致,与肽键数无关。
规律总结:(1)脱水缩合生成的肽链,一端只有一个氨基,另一端只有一个羧基,再出现氨基和羧基一定是在R基团中;(2)环肽的氨基和羧基只在R基团中;(3)每个肽键中有一C、H、O、N的数目各一个;(4)氨基酸脱水缩合只丢失了H和O原子数,N的原子数没变。
二、蛋白质结构的形成及其多样性原因
1.结构形成过程
氨基酸
二肽
多肽: 由 多个氨基酸 分子缩合而成,含有 多个肽键 的化合物。多肽通常呈
雷神 结构,叫 肽链 。
肽链盘曲、折叠: 由于氨基酸之间能够形成 氢键 ,使得肽链盘曲、折叠,形成具有 一定空间结构 的蛋白质分子。
具有 复杂的空间结构 许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的 化学键 如二硫键相互结合在一起。
2.结构多样性原因
氨基酸
多肽:肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 空间结构 千差万别。
三、蛋白质结构的改变
蛋白质变性是指蛋白质在某些 物理 和 化学 因素作用下,其特定的 空间结构 被破坏,从而导致其理化性质 的改变和 生物活性 丧失的现象。(说明:遇双缩脲试剂还会出现紫色反应,故其本质还是蛋白质,肽键并没有断裂)
鸡蛋、肉类煮熟易消化,原因是高温使蛋白质分子的 空间结构 变得伸展、松散,容易被 蛋白酶 水解。(说明:被蛋白酶水解过程,是肽键断裂的过程,是蛋白质变成氨基酸的过程,遇双缩脲试剂不发生颜色反应;水解与脱水缩合过程相反)
3.加酒精、加热、加酸等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到 消毒、灭菌 的作用。
【考点剖析】
考点一:氨基酸脱水缩合生成肽链
例1.形成蛋白质结构的层次从简到繁依次是( )
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸脱水缩合 ④多肽 ⑤具有一定空间结构
A.②→①→③→④→⑤
B.②→①→③→⑤→④
C.②→①→⑤→③→④
D.①→②→③→④→⑤
【答案】A
【解析】蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸由C、H、O、N等元素组成;氨基酸经过脱水缩合形成多肽;一条或几条多肽链连接在一起,形成一定的空间结构,构成蛋白质。 所以形成蛋白质分子结构的层次,从小到大依次是②→①→③→④→⑤,A正确。
例2.两个氨基酸缩合成二肽并生成水,这个水分子中的氢原子来自氨基酸的( )
A.氨基
B.羧基
C.R基
D.氨基和羧基
【答案】D
【解析】脱水缩合是指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,同时脱出一分子水,所以脱去的水分子中的氢原子来自氨基和羧基,而氧来自于羧基,D正确。
考点二:蛋白质结构及多样性
例3.下列关于蛋白质结构多样性的原因的叙述,错误的是( )
A.氨基酸的种类和数量不同
B.氨基酸的排列顺序不同
C.肽键的结构不同
D.肽链的数目不同
【答案】C
【解析】蛋白质的结构的多样性与氨基酸的数目、不同种类氨基酸排列顺序及肽链的数目和空间结构均有关,不同蛋白质中氨基酸之间的肽键相同,与蛋白质多样性无关。C符合题意。
例4.某蛋白质由4条肽链构成,含有65个氨基酸,则该蛋白质至少含有的氨基数、肽键数分别是( )
A.65、 61
B.4、 61
C.61、 61
D.4、 65
【答案】B
【解析】蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数,应该看肽链的条数,有几条肽链,则至少含有几个氨基或几个羧基,该蛋白质由4条肽链构成,则至少含有4个氨基;肽键数目=氨基酸个数-肽链条数=65-4=61,B正确。
考点三、蛋白质变性与水解
例5.有关蛋白质结构与功能的叙述,错误的是( )
A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B.变性蛋白质也能与双缩脲试剂发生反应
C.细胞内蛋白质发生水解时,