第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者（教师用书）-2022-2023学年新教材高中生物必修1【金版新学案】同步导学（人教2019 多选版）

第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 ［学习目标］　1．概述蛋白质的主要功能。　2．说明氨基酸的结构特点及其种类。　3．描述氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程。　4．阐明蛋白质结构及其多样性。　5．通过推导氨基酸的结构、脱水缩合过程，培养归纳与推理的能力。 知识点一　蛋白质的功能及基本组成单位——氨基酸 1．蛋白质的功能 (1)蛋白质是生命活动的主要承担者。 2．蛋白质的基本组成单位——氨基酸 (1)氨基酸的结构 ①结构通式：。 ②结构特点 数量上：至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。 位置上：都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。 (2)种类 ①分类依据：能否在人体内合成。 ②种类 ［概念检测］ (1)蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能。(×) (2)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上。(×) (3)酪氨酸和精氨酸理化性质不同的原因是R基不同。(√) (4)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸。(×) 观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题： (1)构成蛋白质的氨基酸共有的部分是。 (2)这四种氨基酸分子不同的R基分别是—CH3、—CH2—SH、—(CH2)4—NH2、—CH2—COOH。 (3)“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎样的对应关系？ 提示：　“氨基酸”代表了其分子结构中的主要部分，即氨基和羧基。 (4)组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗？若有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里？ 提示：　每种氨基酸至少都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，部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基上。 1．结构通式的分析 　　 下列化合物中，属于构成蛋白质的氨基酸的是(　　) A．①②③④ B．①②③ C．①② D．②④ B　[①②③中的化合物中都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接在同一个碳原子上，都是组成蛋白质的氨基酸，①②③正确；④中化合物的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸，④错误。故选B。] (2021·河北衡水中学周测)缬氨酸的R基为—C3H7，则一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为(　　) A．2、4、2、1 B．5、11、2、1 C．5、9、4、1 D．5、8、2、1 B　[组成蛋白质的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接在同一个碳原子上，分子式为C2H4O2NR。根据题意知，缬氨酸的R基为—C3H7，因此缬氨酸的结构简式为C5H11O2N，因此一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为5、11、2、1，B正确。] 知识点二　氨基酸的脱水缩合 1．脱水缩合的原理 一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的羧基相连接，同时脱去一分子水。 2．脱水缩合的过程 (1)过程①名称：脱水缩合。 (2)物质②名称：二肽。 (3)结构③名称：肽键。 [概念检测] (1)含有两个肽键的化合物叫作二肽。(×) (2)肽键是连接两个氨基酸的化学键。(√) (3)多肽都呈链状，称为肽链。(×) 请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析： (1)肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是什么？ 提示：　氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。 (2)由2个氨基酸脱水缩合形成的化合物的名称是什么？其内含有多少个肽键？在形成过程中脱去多少分子水？ 提示：　二肽；1个；1个。 (3)由n个氨基酸形成的含一条肽链的化合物名称是什么？共形成多少肽键，失去多少分子水？ 提示：　n肽；n－1个肽键；n－1个水分子。 (4)①若n个氨基酸形成m条肽链，则形成肽键数和失去水分子数分别是多少？试总结形成肽键数与氨基酸数和肽链条数的关系。 提示：　肽键数为n－m个，失去水分数为n－m个。 肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链条数。 (5)一条肽链中至少含有多少个游离的—NH2和—COOH？若m条肽链呢？试总结蛋白质中至少含有游离氨基数和游离羧基数与肽链条数的关系。 提示：　各1个；各m个。 至少含有的游离氨基数或羧基数＝肽链条数。 1．氨基酸脱水缩合过程分析 (1)参与脱水缩合的部位：一个氨基酸氨基中的—H和另一个氨基酸羧基中的—OH。 (2)H2O中H和O的来源：H既来自氨基又来自羧基，O只来自羧基。 (3)—NH2和—COOH的数量和位置：一条肽链中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，其余的—NH2和—COOH位于R基中。 2．有关计算规律 氨基酸相对分子质量 氨基酸数目 肽键数目 脱去水分子数目 肽链相对分子质量 氨基数目 羧基数目 一条肽链 a m