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1、第2讲 蛋白质结构和功能,基础梳理,一、蛋白质的基本单位氨基酸,2、种类：约 种,能否在体内合成,(8种),非必需氨基酸（12种）,20,必需氨基酸,3、结构通式：,1、元素组成： 。,C、H、O、N,4、结构特点：,(1)每个氨基酸至少有一个 和一个羧基；(2)都有一个氨基和羧基连接在 上；(3)各种氨基酸之间的区别在于 的不同。,氨基,同一个碳原子,R基,巧 记,(1)8种必需氨基酸：甲(甲硫)携(缬)来(赖)一(异亮)本(苯丙)两(亮) 色 书(苏)。 (2)氨基酸的结构通式：氨基酸中有个碳，伸出四手向外连，下面连着氢原子，上面顶着R基团，左手拽的是氨基，右手还把羧基牵。,二、蛋白质的结
2、构及其多样性,1.氨基酸分子间的连接方式脱水缩合,(1)过程：一个氨基酸分子的 和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去 。,羧基,一分子水,(2)二肽的形成示例,(3)肽键：连接两个氨基酸分子的化学键，可示 ，还可以表示为 。,解 惑,多肽化合物的命名是依据含有的氨基酸的总数，即2个氨基酸形成二肽，3个氨基酸形成三肽。氨基酸脱水缩合过程中失去的水中的H来源于氨基(NH2)和羧基(COOH)。R基中的氨基和羧基一般不发生脱水缩合。,一CO一NH一和一NH一CO一,数目,排列顺序,空间结构,种类,2.蛋白质的结构层次及其多样性,三、蛋白质的功能,蛋白质是生命活动的承担者，其主要功能见下表,结构蛋
3、白,催化作用,载体、血红蛋白,免疫作用,胰岛素等蛋白质类激素,要点探究,考点一 分析氨基酸及其种类,观察下面的氨基酸结构图示，回答问题：,1写出图中结构名称：a. ，c. 。 2不同的氨基酸取决于R基的不同，图中两种氨基酸的R基分别是 (用字母代号表示)。,氨基,羧基,b、d,命题设计,解析：根据组成蛋白质的氨基酸的结构通式可判断：甲、乙、丙三种氨基酸的R基分别是H、CH3、CH2OH，不同氨基酸R基的不同决定了其理化性质的不同；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。,D,1.图示分析蛋白质的结构多样性和功能多样性,考点二 聚焦蛋白质的结构
4、层次及其多样性,2.观察氨基酸、多肽、肽链、肽键和蛋白质的关系图示,(1)多肽与蛋白质的最重要的区别是 。(2)如果合成的蛋白质是唾液淀粉酶，需要参与的细胞器是 。,多肽无空间结构,核糖体、内质网、高尔基体、线粒体,易 错 警 示,蛋白质结构的2个误区,(1)氨基、羧基和肽键的书写误区 不要将氨基错写为NH2或NH3；不要将羧基误写为 或COOH；也不要将肽键误写为CONH或 。,(2)蛋白质变性的误区分析 高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。,命题设计,生长激素,多肽链的空间结构的不同,分泌蛋白,不破坏空间结构,ABD,解析：比较胰岛素原与
5、胰岛素的结构，可见胰岛素原通过蛋白酶的水解作用破坏的是氨基酸之间的肽键。肽键形成时水分子中的氢来自NH2和COOH，故肽键被破坏时消耗的水分子中的氢用于形成NH2和COOH。,B,拓展理解,二硫键形成过程,蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键(“SS”)是由2个“SH”形成的，形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质分子量时除减去H2O的分子量外，还应考虑脱去H的分子量。上图为胰岛素分子形成3个二硫键的情况。,要点探究,考点三 归纳蛋白质合成过程的有关计算,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条肽链或m条肽链,n1,n1,1,1,na18(n1),
6、m,m,na18(nm),易 错 警 示,有关蛋白质计算的4个易错提示,(1)计算O和H的数量变化时，不要漏掉增加H2O中的O、H数值。,(2)若形成的多肽是环状：氨基酸数肽键数失去水分子数。,(3)在蛋白质相对分子质量的计算中，若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去2个H。,(4)关于蛋白质的计算中，要特别注意题中设问的是“氨基酸的数量”还是“氨基酸的种类”。,命题设计,12个密码子(不考虑终止密码子),126=72个碱基,氮原子数肽键数1赖氨酸个数1=11+1+X,氧原子数肽键数2天冬氨酸个数2=11+2+2Y,(W13)/2,蛋白质合成中
7、的相关计算,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。,说明：由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA（基因）上的6个碱基。,A.1个C22H34O13N6分子水解可以产生3个谷氨酸 B.合成1个C22H34O13N6分子的同时将产生5个水分子 C.1个C22H34O13N6分子中存在1个
8、游离的氨基和3个游离的羧基 D.在细胞中合成1个C22H34O13N6分子，至少需要3种tRNA,答案：C,解析：分子式为C22H34O13N6的多肽化合物水解产生三种氨基酸，由于每种氨基酸只含有一个氨基，因此此化合物是六肽化合物，由6个氨基酸构成。由于谷氨酸含有两个羧基，根据氧原子数可推出此化合物含有3个谷氨酸，4个游离的羧基。,【知识链接】（1）氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间计算时，当出现关键词“最多”、“至少”时，不应考虑计算过程中终止密码子的碱基数。 （2）计算O和H的数量变化时，不要漏掉增加H2O中O和H的数值。 （3）环状多肽中肽键数与氨基酸数相同。,2.含有215个
9、N原子的200个氨基酸，形成5个四肽、4个六肽和1个2条肽链构成的蛋白质分子，这些多肽链和蛋白质分子中肽键与氨基数目的最大值分别是 （ ） A.200和200 B.200和215 C.189和11 D.189和26,D,解析：5个四肽中肽键数为35=15个，4个六肽中肽键数为54=20个，1个2条肽链构成的蛋白质分子共有2004564=156个氨基酸，肽键数为1562=154个，故这些多肽和蛋白质分子中，肽键数的最大值为1520154=189个;含有215个N原子的200个氨基酸中，R基中氨基数目最多有15个;每条多肽链至少含一个游离的氨基，这些多肽和蛋白质分子中共有542=11条肽链。所以，这些多肽和蛋白质分子中，氨基数目的最大值为1511=26个。,