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1、第第2 2节生命活动的主要承担者节生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质 一、蛋白质的基本单位氨基酸1通式(2)特点特点分析举例氨基酸分子中至少各有一个NH2、COOH，因为R基中可能有NH2、COOH至少有一个NH2和一个COOH连在同一个碳原子上，否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸H2NCH2CH2CH2COOH(非生物体内氨基酸)生物体中氨基酸的种类不同是由R基决定的甘氨酸：R基为H丙氨酸：R基为CH3谷氨酸：R基为CH2CH2COOH3.种类根据人体内的来源不同，分为：4氨基酸为两性电解质，因为它有酸性的羧基(COOH)和碱性的氨基(NH2)。对点训练1同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎
2、不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生，取决于()A两者R基团组成的不同 B两者的结构完全不同C酪氨酸的氨基多 D精氨酸的羧基多解析：组成蛋白质的氨基酸大约有20种，不同种类的氨基酸分子的差异主要与氨基酸分子中的R基的差异有关。答案：A蛋白质蛋白质主要有主要有C、H、O、N四种元素，有的含有四种元素，有的含有S、Fe等元素等元素核糖体核糖体内质网内质网脱脱水水缩缩合合：一一个个氨氨基基酸酸分分子子的的_(COOH)和和另另一一个个 氨氨 基基 酸酸 分分 子子 的的 _(NH2)相相 连连 接接，同同 时时 脱脱 去去_的的结结合方式。合方式。肽键肽键：连连接两个接两个_分子的化学分子的化
3、学键键(CONH)。二二肽肽：由由_ 分分子子脱脱水水缩缩合合而而成成的的含含一一个个肽肽键键的的化合物。化合物。多多肽肽：由由_ 分分子子脱脱水水缩缩合合而而成成的的含含多多个个肽肽键键的的化合物。化合物。肽链肽链：多：多肽肽通常呈通常呈_结结构，又叫多构，又叫多肽链肽链。一分子水一分子水氨基酸氨基酸两个氨基酸两个氨基酸多个氨基酸多个氨基酸链状链状（一条（一条链链）氨基氨基羧基羧基(3)蛋白质的形成蛋白质的形成:由一条或几条肽链通过一定的化学键互相由一条或几条肽链通过一定的化学键互相结合在一起，肽链盘曲、折叠，形成具有一定结合在一起，肽链盘曲、折叠，形成具有一定_的蛋的蛋白质分子。白质分子。
4、2.蛋白质结构多样性的原因蛋白质结构多样性的原因(1)氨基酸的氨基酸的不同。不同。(2)氨基酸的氨基酸的_成百上千。成百上千。(3)氨基酸的氨基酸的_千变万化。千变万化。(4)多肽链的盘曲折叠方式及其形成的多肽链的盘曲折叠方式及其形成的_千差万别。千差万别。空间结构空间结构数量数量排列顺序排列顺序空间结构空间结构种类种类【例例】下列各项与蛋白质结构多样性无关的是下列各项与蛋白质结构多样性无关的是()A.氨基酸的数目、种类和排列顺序氨基酸的数目、种类和排列顺序B.构成蛋白质的多肽链的数目构成蛋白质的多肽链的数目C.构成蛋白质的多肽链的空间结构构成蛋白质的多肽链的空间结构D.氨基酸至少含有一个氨基
5、和一个羧基氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基【解析解析】D为所有氨基酸在结构上必备特征，与蛋白质多为所有氨基酸在结构上必备特征，与蛋白质多样性无关。样性无关。【答案答案】D三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能一切生命活都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要一切生命活都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要_。如。如功能功能举举例例构成构成细细胞和生物体胞和生物体羽毛、肌肉、蛛羽毛、肌肉、蛛丝丝、毛、毛发发等含有等含有_催化作用催化作用绝绝大多数大多数_是蛋白是蛋白质质运运输输作用作用_能运能运输输氧气氧气_作用作用胰胰岛岛素等蛋白素等蛋白质类质类激素激素免疫功能免疫功能_可抵御抗原的侵害可抵御抗原的侵
6、害承担者承担者结构蛋白结构蛋白酶酶血红蛋白血红蛋白调节调节抗体抗体例1甘氨酸(C2H5O2N)和x氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12O5N2，则x氨基酸是()DH2N(CH2)3COOH解析两分子氨基酸脱水缩合时脱去一分子的H2O，则形成的二肽中的各原子数为两个氨基酸的原子数之和，只是H或O的总数要减去脱掉的水中的H或O的数目。甘氨酸(C2H5O2N)和x氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12O5N2，则x氨基酸中的C原子数为：725；H原子数为：12259；O原子数为：5124；N原子数为：211，所以符合要求的选项是A。答案A【例例】分析多肽分析多肽E和多肽和多肽F得到以下结果得到以下
7、结果(单位：个单位：个)元素元素或基或基团团C H O N氨氨基基羧羧基基多多肽肽E201348625332多多肽肽F182294555461多肽多肽E和多肽和多肽F中氨基酸的数目最可能是中氨基酸的数目最可能是()A.199和和181B.340和和281C.58和和53D.51和和49【答案答案】D考点1蛋白质的结构和功能1结构层次 2特点多样性(1)直接原因(2)根本原因DNA分子的多样性。3.蛋白质结构与功能的关系注意1关于肽键(1)肽键的正确写法是CONH。(2)脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。2蛋白质与多肽的区别蛋白质多肽有无空间结构有无多样性原因四个方面只有三个方
8、面，无空间结构差异联系蛋白质可由一条或几条肽链形成提醒翻译的直接产物多肽，不叫蛋白质，必须经内质网和高尔基体再加工后，形成一定的空间结构才叫蛋白质考点考点2 2.蛋白质合成过程中的相关计算归纳蛋白质合成过程中的相关计算归纳(1)(1)氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系肽键数失去水分子数氨基酸数肽链数肽键数失去水分子数氨基酸数肽链数(“环肽环肽”中肽键数脱去水分子数氨基酸数中肽键数脱去水分子数氨基酸数)。(2)(2)蛋白质中游离氨基或羧基数的计算蛋白质中游离氨基或羧基数的计算至少含有的游离氨基或羧基数肽链数。至少含有的游离氨基或羧基数肽链数。
9、游离氨基或羧基数目肽链数游离氨基或羧基数目肽链数R R基中含有的氨基或羧基中含有的氨基或羧基数。基数。若氨基酸缩合形成的是若氨基酸缩合形成的是“环肽环肽”，则游离氨基或羧基数，则游离氨基或羧基数R R基中游离氨基或羧基数。基中游离氨基或羧基数。(3)(3)蛋白质中含有蛋白质中含有N N、O O原子数的计算原子数的计算N N原子数肽键数肽链数原子数肽键数肽链数R R基上的基上的N N原子数各氨基原子数各氨基酸中酸中N N原子总数。原子总数。O O原子数肽键数原子数肽键数2 2肽链数肽链数R R基上的基上的O O原子数各氨原子数各氨基酸中基酸中O O原子总数脱去水分子数。原子总数脱去水分子数。2.
10、某某蛋蛋白白质质分分子子含含a条条肽肽链链，共共有有b个个氨氨基基酸酸残残基基，如如果果氨氨基基酸酸的的平平均均相相对对分分子子质质量量是是c，则则该该蛋蛋白白质质的的相相对对分分子子质质量量以以及水解及水解时时需要的水相需要的水相对对分子分子质质量分量分别别是是()A.b(c18)18a和和18(ba)B.b(c18)18a和和18(ab)C.b(c18)18a和和18(ab)D.b(c18)18a和和18(ba)【解解析析】蛋蛋白白质质分分子子量量为为cb18(ba)b(c18)18a，水解时需要的水即为形成蛋白质时脱去水的量水解时需要的水即为形成蛋白质时脱去水的量18(ba)。【答案答案
11、】A【例例2】(2009上上海海高高考考T15)某某蛋蛋白白质质由由m条条肽肽链链，n个个氨氨基基酸酸组组成成，该该蛋蛋白白质质至至少少含含有有氧氧原原子子的的个个数数是是()A.nm B.n2mC.nm D.n2m【解解析析】两两个个氨氨基基酸酸脱脱水水缩缩合合形形成成一一个个肽肽键键，里里面面含含一一个个氧氧原原子子，n个个氨氨基基酸酸缩缩合合形形成成m条条肽肽链链，应应有有肽肽键键(nm)个个，所所以以肽肽键键中中氧氧原原子子是是(nm)个个，一一条条肽肽链链中中除除肽肽键键外外还还至至少少含含有有一一个个完完整整的的羧羧基基，里里面面有有两两个个氧氧原原子子，所所以以m条条肽肽链链中中
12、应应至至少少还还有有2m个个氧氧原原子子，再再加加上上肽肽键键中中的的(nm)个个，所所以以应应至至少少有有氧氧原原子子个个数数为为nm2mnm。【答案答案】C1.(原创题原创题)下图是一条肽链的部分示意图，据图分析以下叙下图是一条肽链的部分示意图，据图分析以下叙述正确的是述正确的是()A.表示形成肽链的氨基酸的表示形成肽链的氨基酸的R基，多肽中所有基，多肽中所有R基都必须不同基都必须不同B.片段中的片段中的表示肽键，如果表示肽键，如果n个氨基酸缩合形成个氨基酸缩合形成多肽，则肽键数目一定为多肽，则肽键数目一定为(n1)个个C.氨基酸能够通过缩合反应形成肽链，肽链能够通过水解氨基酸能够通过缩合
13、反应形成肽链，肽链能够通过水解反应分解成简单的氨基酸反应分解成简单的氨基酸D.蛋白质结构多样性是因为氨基酸的种类、肽链数目不同蛋白质结构多样性是因为氨基酸的种类、肽链数目不同【解析解析】表示形成该段肽链的氨基酸的表示形成该段肽链的氨基酸的R基，在基，在一条肽链中可以有几个相同的氨基酸，所以肽链中一条肽链中可以有几个相同的氨基酸，所以肽链中R基可以基可以相同。相同。表示肽键，表示肽键，n各氨基酸形成一条直链，则肽键各氨基酸形成一条直链，则肽键数目为数目为(n1)个，如果是一条环状肽链，则为个，如果是一条环状肽链，则为n个肽键；如果个肽键；如果形成形成m条肽链，则肽键数目为条肽链，则肽键数目为(n
14、m)个。氨基酸是蛋白质的个。氨基酸是蛋白质的结构单元，氨基酸能够通过缩合反应形成肽链，肽链能够通结构单元，氨基酸能够通过缩合反应形成肽链，肽链能够通过水解反应分解成简单的氨基酸。蛋白质结构多样性不仅因过水解反应分解成简单的氨基酸。蛋白质结构多样性不仅因为氨基酸的种类、肽链数目不同，还包括氨基酸的数目、排为氨基酸的种类、肽链数目不同，还包括氨基酸的数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构不同。列顺序以及蛋白质的空间结构不同。【答案答案】C对点训练2如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是()AA中肯定含有S元素B过程发生所需模板和运输B的工具都是RNAC多肽中B的数目等于C的数目D蛋
15、白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因解析：A中可能含有S元素，也可能不含。多肽中氨基酸数不一定等于肽键数(在环状多肽中氨基酸数等于肽键数)。细胞多样性的根本原因是遗传信息的多样性。答案：B3.如图所示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析如图所示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析不正确的是不正确的是()A.A中一定含有中一定含有C、H、O、N四种元素四种元素B.图中图中过程是在核糖体上完成的，且有过程是在核糖体上完成的，且有H2O生成生成C.多肽中多肽中B的数目等于的数目等于C的数目的数目D.蛋白质结构和功能多样性体现了生物的多样性蛋白质结构和功能多样性体现了生物的多样性【
16、解析解析】题目中，题目中，B为氨基酸，为氨基酸，C为肽键，氨基酸的数目和肽为肽键，氨基酸的数目和肽键的数目一般是不相等的，氨基酸的组成元素中一定含有键的数目一般是不相等的，氨基酸的组成元素中一定含有C、H、O、N四种元素、故四种元素、故A正确，正确，B项叙述的过程是指蛋白质项叙述的过程是指蛋白质的合成过程，故应在核糖体上进行，蛋白质是生命活动的主的合成过程，故应在核糖体上进行，蛋白质是生命活动的主要承担者，故要承担者，故D项也是正确的。项也是正确的。【答案答案】C5已知已知20种氨基酸的平均相对分子质量为种氨基酸的平均相对分子质量为128。图。图1为某蛋为某蛋白质的肽链结构示意图白质的肽链结构
17、示意图(其中数字为氨基酸序号其中数字为氨基酸序号)，图，图2为为部分肽链放大示意图，请据图判断下列叙述中正确的是部分肽链放大示意图，请据图判断下列叙述中正确的是()A A图图1 1所示的蛋白质的相对分子质量为所示的蛋白质的相对分子质量为13 65213 652B B图图2 2中含有的中含有的R R基是基是，肽键有，肽键有三个三个C C从图从图2 2可推知该肽链至少含有两个游离的羧基和两个游可推知该肽链至少含有两个游离的羧基和两个游离的氨基离的氨基D D高温使蛋白质变性，主要是因为破坏了高温使蛋白质变性，主要是因为破坏了“S SS S”和和等结构等结构例2某多肽链分子式为CxHyNmOn，它彻底
18、水解后只得到如下3种氨基酸，则此多肽中最多含有肽键多少个()AxBy1 Cm2 Dn3解析三种氨基酸中甘氨酸和苯丙氨酸都含有一个N原子，赖氨酸含有2个N原子，所以赖氨酸只有一个时氨基酸数量最多，氨基酸数量最多有(m1)个，则肽键最多有(m2)个。答案C解析：解析：不属于不属于R R基；图基；图2 2中已含有两个游离的羧基，中已含有两个游离的羧基，位置上各有一个游离的羧基，所以该肽链至少有三个游离位置上各有一个游离的羧基，所以该肽链至少有三个游离的羧基；高温能使维持蛋白质空间结构的氢键、二硫键断的羧基；高温能使维持蛋白质空间结构的氢键、二硫键断裂，但不会使肽键断裂。裂，但不会使肽键断裂。答案：答
19、案：A A项项目目蛋白蛋白质质组组成元素成元素主要有主要有 四种元素，有的含有四种元素，有的含有S、P等元素等元素C、H、O、N基本基本组组成成单单位位特特点点每种氨基酸分子每种氨基酸分子至少至少都有一个氨基和一个都有一个氨基和一个羧羧基，并且都有基，并且都有一个氨基和一个一个氨基和一个羧羧基基 连连在同一个碳原在同一个碳原子上子上核糖体核糖体种类、数目、排列次序种类、数目、排列次序空间结构空间结构氨基酸氨基酸(20种种)项项目目蛋白蛋白质质主要主要功能功能组组成成细细胞和生物体的胞和生物体的重要物重要物质质；作作用用(如如酶酶)；作用作用(如某些激素如某些激素)；运运输输作用作用(如血如血红
20、红蛋白蛋白)；免疫作用免疫作用(如抗体如抗体)；识别识别作用作用(如受体如受体)催化催化调节调节【自我校对自我校对】一一、1.(1)CH2NRHCOOH(2)氨氨基基羧羧基基同同一一个个碳原子碳原子R基基2.20必需氨基酸非必需必需氨基酸非必需二二、1.(1)蛋蛋白白质质(2)羧羧基基氨氨基基一一分分子子水水氨氨基基酸酸两两个个氨氨基基酸酸多多个个氨氨基基酸酸链链状状(3)空空间间结结构构2.(2)数量数量(3)排列顺序排列顺序(4)空间结构空间结构三、承担者结构蛋白酶血红蛋白调节抗体三、承担者结构蛋白酶血红蛋白调节抗体氨基酸脱水缩合形成蛋白质有如下规律：氨基酸脱水缩合形成蛋白质有如下规律：(
21、1)(1)氨基数肽链数氨基数肽链数R R基上的氨基数各氨基酸中氨基总基上的氨基数各氨基酸中氨基总数肽键数。数肽键数。(2)(2)羧基数肽链数羧基数肽链数R R基上的羧基数各氨基酸中羧基总基上的羧基数各氨基酸中羧基总数肽键数。数肽键数。(3)N(3)N原子数各氨基酸中原子数各氨基酸中N N的总数。的总数。(4)O(4)O原子数各氨基酸中原子数各氨基酸中O O的总数脱去水分子数的总数脱去水分子数(1)N(1)N原子数各氨基酸中原子数各氨基酸中N N的总数肽键数肽链数的总数肽键数肽链数R R基上的基上的N N原子数。原子数。(2)O(2)O原子数各氨基酸中原子数各氨基酸中O O的总数脱去水分子数的总
22、数脱去水分子数肽键数肽键数22肽链数肽链数R R基上的基上的O O原子数。原子数。(3)(3)蛋白质中，氨基酸总数肽键数肽链数该等式蛋白质中，氨基酸总数肽键数肽链数该等式经常变换，用于求蛋白质分子量及氨基酸个数。经常变换，用于求蛋白质分子量及氨基酸个数。氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中氨基的总数肽键数羧基数肽链数R基上的羧基数各氨基酸中羧基的总数肽键数蛋白质相对分子质量各氨基酸平均相对分子质量氨基酸数18脱水数N原子数肽键数肽链数R基上的N原子数各氨基酸中N的总数O原子数肽键数2肽链数R基上的O原子数各氨基酸中O的总数脱水数H原子数各氨基酸中H的总数2脱水数一、蛋白质的基本单位氨基酸(20种）1.氨基酸的结构(1)结构通式：_。(2)结构特点每种氨基酸分子中至少都有一个_(NH2)和一个_(COOH)。都有一个氨基和一个羧基连接在_ 上。各种氨基酸的区别在于_的不同。2.氨基酸的种类生物体内组成蛋白质的氨基酸约有_种。根据能否在人体内合成，可将氨基酸分为_(8种)和_氨基酸(12种)。氨基氨基羧基羧基同一个碳原子同一个碳原子R基基20必需氨基酸必需氨基酸非必需非必需