导学案--蛋白质是生命活动的主要承担者

1．蛋白质的基本单位是什么？该单位有多少种？结构通式怎么写？氨基如何表示？羧基如何表示？构成蛋白质的单位有什么相同点？种类取决于什么？构成蛋白质的元素有哪些？
答案：蛋白质的基本单位是氨基酸，组成蛋白质的氨基酸在人体中有21种。这些组成蛋白质的氨基酸在结构上的共同点是每种氨基酸至少都含有一个氨基（-NH₂）和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个
碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。或者可以表述为与羧基（-COOH）相邻的α-碳原子上都有一个氨基（-NH₂）,因此称为α-氨基酸。连接在α-碳上的还有一个氢原子和一个各异的侧链,称为R基。各种氨基酸的区别就在于R基的不同。组成蛋白质的氨基酸的结构通式见下图:

从氨基酸结构通式可以看出，C、H、O、N是氨基酸必须含有的化学元素，而蛋白质是由氨基酸组成的，所以蛋白质也必须含有C、H、O、N，有些蛋白质还含有S、Fe、P等。
2．脱水缩合的具体过程是怎样的？（以两个氨基酸反应为例）肽键怎么表示？怎么计算肽键？脱水数怎么算？一条肽链至少有几个氨基和羧基？两条呢？环状多肽肽键数如何计算？蛋白质的总分子量如何计算？


答案：氨基酸之间的脱水缩合反应如下：

如果将其简化，我们可以构建这样一个模型：
多个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，可以表示为：
 
由上图可以看出多个氨基酸脱水缩合形成1条肽链时，脱去的水分子数=多肽中肽键数=氨基酸数-1，在不考虑R基时，1条肽链只有1个游离的氨基和1个游离的羧基，分别位于肽链两端（如果为环状的多肽则脱去的水分子数=多肽中肽键数=氨基酸数，不考虑R基时，无游离的氨基和游离的羧基）。
当多个氨基酸脱水缩合成多条肽链时：
 
由上图可以看出多个氨基酸脱水缩合形成m条肽链时，脱去的水分子数=多肽中肽键数=（a-1）+（b-1）+（c-1）+……=a+b+c+……-1-1-1……=n-m,即合成多条肽链时，脱去的水分子数=多肽中肽键数=氨基酸数-肽链数。在不考虑R基时，m条肽链只有m个游离的氨基和m个游离的羧基，分别位于肽链两端，即不考虑R基时，游离的氨基或羧基数=肽链数。
由于氨基酸合成蛋白质时要脱去水分子，所以由氨基酸合成的蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱水数×水的相对分子质量（18）。
3．蛋白质种类多样的原因有哪些？（5条）
答案：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，以及肽链的数目和空间结构不同
答案：（1）氨基酸数目不同的两条肽链
 
（2）氨基酸种类不同的两条肽链
 
（3）氨基酸排列顺序不同的两条肽链
 
（4）肽链数目和空间结构不同的两种蛋白质
   
4．蛋白质有什么功能？分别举例。
答案：蛋白质有着众多功能，具体情况见下表：

功能	实例
催化功能	绝大多数的酶都是蛋白质
作为信号分子起调节作用	蛋白质类的激素，如胰岛素、生长激素等
转运物质的作用	如血红蛋白（运输氧气），膜转运蛋白（载体蛋白和通道蛋白）
作为生物体结构	如α-角蛋白构成毛发、角、蹄、甲，胶原蛋白参与构成骨、皮等结构
运动作用	肌肉细胞中的肌球蛋白和肌动蛋白
免疫作用（防卫和保护）	抗体（免疫球蛋白）能够与相应的抗原结合从而排除外来物质对生物体的干扰
储存营养物质	卵清蛋白为鸟类胚胎发育提供氮源,乳中酪蛋白是哺乳类幼仔的主要氮源。