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1、第3讲 蛋白质是生命活动的主要承担者课标要求：阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。第一单元 生物与环境 本节聚焦：1010分钟，牢记以下内容，分钟，牢记以下内容，并完成大本并完成大本P13-14P13-141.1.蛋白质的功能？（熟悉例子）蛋白质的功能？（熟悉例子）P28P282.2.写出氨基酸的写出氨基酸的结构通式结构通式并说出组成蛋白质的并说出组成蛋白质的氨基酸氨基酸的的结构特点结构特点P29P293.3.必需氨基酸必需氨基酸和和非必需氨基酸非必需氨基酸的区别？的区别？P30P304.4.氨基酸是如何形成蛋白质的？反
2、应场所？氨基酸是如何形成蛋白质的？反应场所？P30P305.5.蛋白质结构多样性的原因？蛋白质结构多样性的原因？P31P316.6.蛋白质蛋白质:变性（P32P32）vs vs 盐析 vs vs 水解氨基酸的的种类、数目、排列顺序种类、数目、排列顺序不同，不同，肽链盘曲、折叠盘曲、折叠的方式不同，形成的的方式不同，形成的空间结构空间结构不同不同组成细胞结构：组成细胞结构：催化作用：催化作用：运输作用：运输作用：调节作用：调节作用：免疫免疫作用：作用：蛋白质的功能如如 等等如大多数如大多数酶酶都是蛋白质都是蛋白质如如血红蛋白、转运蛋白血红蛋白、转运蛋白如如生长激素、胰岛素生长激素、胰岛素等激素等
3、激素如如抗体、细胞因子、溶菌酶抗体、细胞因子、溶菌酶结构蛋白功能蛋白一切生命活动都离不开蛋白质，1肌肉、头发、蛛丝、蚕丝肌肉、头发、蛛丝、蚕丝常考蛋白质的分布和功能大本 P14-15常考蛋白质的分布和功能激素激素酶酶蛋蛋白白质质抗体抗体载体载体(1)(1)绝大多数酶是绝大多数酶是 ，少数酶是少数酶是 ；(2)(2)激素激素中，有些是中，有些是 ，有些是，有些是 等；等；(3)(3)载载体体与与受受体体的的区区别别：载载体体的的作作用用是是协协助助物物质质运运输输，如如血血红红蛋蛋白白的的作用是作用是 ；葡萄糖载体的作用是；葡萄糖载体的作用是 。受受体体是是接接受受信信号号的的分分子子，如如神神
4、经经递递质质受受体体、激激素素分分子子受受体体，其其主主要要作作用是用是 。激素、酶、载体、抗体与蛋白质的关系（请用集合表示出来）蛋白质蛋白质RNARNA蛋白质蛋白质脂质、氨基酸衍生物脂质、氨基酸衍生物运输氧气运输氧气协助葡萄糖进出细胞协助葡萄糖进出细胞实现细胞间信息交流实现细胞间信息交流1.1.下列生理过程中没有蛋白质直接参与的是下列生理过程中没有蛋白质直接参与的是 A.DNA A.DNA进行进行半保留复制半保留复制 B B.内环境中内环境中O O2 2进入线粒体进入线粒体 C.C.组织细胞识别组织细胞识别生长激素生长激素 D D.人体内血糖平衡的调节人体内血糖平衡的调节B2.(2.(202
5、22022吉吉林林长长春春调调研研)下下图图的的分分别别表表示示生生物物体体内内的的三三个个生生理理过过程，其中程，其中Q Q分别代表三种物质，下列叙述正确的分别代表三种物质，下列叙述正确的是是 A A.一定发生在细胞一定发生在细胞内内 B B.必须依赖腺苷三磷酸必须依赖腺苷三磷酸 C.C.只能位于细胞膜只能位于细胞膜上上 D.Q D.Q中可能含有中可能含有S SD考向一 蛋白质的功能大本 P148酶催化转运蛋白运输抗体免疫必需氨基酸：种非必需氨基酸：种（人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取）（人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取）（人体细胞能够合成的）（人体细胞能够合成的）在人体中，
6、组成蛋白质的氨基酸在人体中，组成蛋白质的氨基酸有有 种种。蛋白质的基本组成单位1.氨基酸的种类思考：评价蛋白质营养价值时，为什么格外注重必需氨基酸的种类和含量？组成人体蛋白质的氨基酸中有8种是人体细胞不能合成的，被称为必需氨基酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取。221813氨基酸每种氨基酸分子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在同一个碳原子上。CH HCOOHCOOHH H2 2N NR R氨基酸的氨基酸的结构通式结构通式氨基酸的元素组成：氨基酸的元素组成：C、H、O、N(S)2.氨基酸的结构各种氨基酸之间的区别在于R基不同。结构特点：CHNH
7、2HCOOH甘氨酸甘氨酸CHNH2COOHCH3丙氨酸丙氨酸CHNH2（CH2）4NH2NH2CHNH2COOHCH3CHNH2（CH2）2COOHCOOHCHNH2CH2COOHH1.1.以上属于构成蛋白质的氨基酸是：以上属于构成蛋白质的氨基酸是：_ _ 2.2.中的中的R R基分别是？基分别是？3.3.已知半胱氨酸的已知半胱氨酸的R R基是基是-CH-CH2 2-SH,-SH,请写出它的结构式。请写出它的结构式。蛋白质的结构CHNH2R1COOHCHNR2COOHHHCHNH2R1COCHNR2COOHHH2O+脱水缩合过程：肽键肽键二肽氨基酸是形成蛋白质的过程是怎样的氨基酸是形成蛋白质的
8、过程是怎样的？一个氨基酸的一个氨基酸的羧基羧基(-COOH)(-COOH)和另一个氨基酸的和另一个氨基酸的氨基氨基(-NH(-NH2 2)相相连接，同时脱去一分子水。连接，同时脱去一分子水。水的水的H H的来源？的来源？O O的来源？的来源？二肽：二肽：由由两个氨基酸两个氨基酸缩合而成的化合物。缩合而成的化合物。3-COOH-COOH和和-NH-NH2 2-COOH-COOH氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式:肽键肽键CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2O肽键肽键三肽以此类推，以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的由多个氨基酸分子缩合而成的,含有多个肽键的化合物，叫
9、含有多个肽键的化合物，叫多肽。脱水缩合氨基酸之间氨基酸之间脱水脱水缩合缩合形成肽链形成肽链一条肽链的特定一条肽链的特定区域进行有规律区域进行有规律的的盘曲、折叠盘曲、折叠这条肽链进一步这条肽链进一步盘绕盘绕形成一定的形成一定的空间结构空间结构四条四条肽链聚集在一起形成肽链聚集在一起形成复复杂空间结构杂空间结构 由氨基酸形成血红蛋白的示意图由氨基酸形成血红蛋白的示意图由于氨基酸之间能够形成由于氨基酸之间能够形成氢键等，从等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有具有一定空间结构一定空间结构的蛋白质分子。的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有许多蛋白质分子都含有两条或多条肽两条
10、或多条肽链链，它们通过一定的，它们通过一定的化学键(如二硫如二硫键、离子键等键、离子键等)相互结合在一起。相互结合在一起。化学键二硫键二硫键1.1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？思考与讨论：氨基酸怎样构成蛋白质 2.2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸氨基酸?这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质的蛋白质?人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗?
11、食物蛋白食物蛋白多肽多肽氨基酸氨基酸人体的蛋白质人体的蛋白质人体内氨基酸人体内氨基酸多肽多肽氨基酸氨基酸多肽多肽蛋白质蛋白质核糖体核糖体内质网内质网细胞质基质细胞质基质课本P31 3.3.如果用如果用2121个不同的字母代表个不同的字母代表2121种氨基酸，若写出种氨基酸，若写出由由1010个氨基酸组成个氨基酸组成的长链的长链，可以写出多少条互不相同的长链，可以写出多少条互不相同的长链?试着说出蛋白质种类多种试着说出蛋白质种类多种多样的原因多样的原因(提示提示:一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸一个蛋白质分子往往含有成百上千个氨基酸)。21211010由由n n个氨基酸所构成的肽链的种类数
12、是个氨基酸所构成的肽链的种类数是 种。种。2121n n结构多样性功能多样性决定氨基酸_氨基酸_ 氨基酸_肽链数目和盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同功能蛋白结构蛋白(组成细胞和生物体)种类数目排列顺序原因：_(蛋白质类激素)_(大多数酶)_(载体蛋白，血红蛋白)_(抗体，溶菌酶，细胞因子)调节催化运输免疫_(糖蛋白)识别下丘脑、垂体、胰岛分泌蛋白质的结构3 CNH2HHCONH CCH3HHCONH CHCH2C ONH2CONHHC COOH（1）该化合物中，表示_，表示_，表示_。（2）该化合物有氨基_个，有羧基_个。（3）该化合物共有 种氨基酸参与脱水缩合,名称是 。（4）形成该化合
13、物时，相对分子质量减少 ,过程叫 。氨基羧基肽键21四肽三54脱水缩合基础过关：在鸡蛋清中加入一些食盐，会看到在鸡蛋清中加入一些食盐，会看到白色絮状物白色絮状物，这是在食盐作用下析，这是在食盐作用下析出的蛋白质。加水稀释后，絮状物会消失。出的蛋白质。加水稀释后，絮状物会消失。盐析盐析空间结构不改变空间结构不改变 盐析：变性：空间结构改变空间结构改变(肽键并未断裂肽键并未断裂)（高温、过酸、过碱、酒精、重金属等）（高温、过酸、过碱、酒精、重金属等）水解：肽键断裂肽键断裂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构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。（P32）蛋
14、白质蛋白质:变性（P32P32）vs vs 盐析 vs vs 水解思考：为什吃熟鸡蛋、熟肉容易消化？消毒、灭菌的原理？蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？并说明理由：长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因。能。能。因因为为蛋白蛋白质变性后空间结构改变，但肽键并没有断裂。质变性后空间结构改变，但肽键并没有断裂。赖氨酸是人体的必需氨基酸，人体细胞不能合成，必须从食物中获得，赖氨酸是人体的必需氨基酸，人体细胞不能合成，必须从食物中获得，而玉米中缺少赖氨酸。而玉米中缺少赖氨酸。加热、加酸、加酒精等可引起细菌和病毒的加热、加酸、加酒精等可引起细菌和病毒的蛋白质变性蛋白质变性。高温使蛋
15、白质分子的高温使蛋白质分子的空间结构空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。【对点训练】【对点训练】下列有关蛋白质结构与功能的叙述，正确的有下列有关蛋白质结构与功能的叙述，正确的有()()A.A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关 B.B.由三个不同种类的氨基酸构成的三肽最多有由三个不同种类的氨基酸构成的三肽最多有2727种种 C.C.将抗体溶于将抗体溶于NaClNaCl溶液中会造成其生物活性的丧失溶液中会造成其生物活性的丧失 D.D.蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关蛋白质结构的多样性
16、与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关 E.E.人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质都是在细胞内发挥作用人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质都是在细胞内发挥作用 F.F.有的血浆蛋白可特异性地与抗原结合有的血浆蛋白可特异性地与抗原结合 G.G.食物中丰富的蛋白质经过消化和吸收直接增加了体内蛋白质的种类食物中丰富的蛋白质经过消化和吸收直接增加了体内蛋白质的种类 H.H.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 I.I.肽键既可以在叶绿体内形成，也可以在线粒体内形成肽键既可以在叶绿体内形成，也可以在线粒体内形成AFI盐析，空间结构不改变盐析，空间结构不改变激
17、素等不是激素等不是如血浆中的抗体如血浆中的抗体神经递质神经递质肽链肽链1:肽链肽链2:肽链肽链3:环状肽：肽键数环状肽：肽键数 =脱去水分子数脱去水分子数 =氨基酸数氨基酸数蛋白质相关计算4肽键数=脱去水分子数 氨基酸数-肽链数蛋白质的相对分子质量【例】某种蛋白质是由【例】某种蛋白质是由3 3条多肽链构成的，共含条多肽链构成的，共含10001000个氨基酸，个氨基酸，若每个氨基酸平均相对分子质量是若每个氨基酸平均相对分子质量是120120，则该蛋白质的相对分，则该蛋白质的相对分子量是？子量是？(请把式子列出来）请把式子列出来）=氨基酸数其平均分子质量-脱去的水分子数18(若蛋白质中含有若蛋白质
18、中含有二硫键二硫键（-S-S-S-S-）时，要减去脱去氢的质量）时，要减去脱去氢的质量)4蛋白质相关计算1条肽链，至少含有1个氨基（NH2）和 1个羧基（COOH）。n条肽链，至少含有n个氨基（NH2）和 n个羧基（COOH）。CNH2HR1CONH CHR2CONH CCOOHHR3vs 游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数【例】【例】100100个氨基酸形成的个氨基酸形成的1 1条肽链，条肽链，至少至少含有多少个游离氨含有多少个游离氨基，基，至少至少含有多少个游离羧基呢？含有多少个游离羧基呢？环状肽呢？环状肽呢？4蛋白质相关计算【对点训练【对点训练1 1】若若2020种氨基酸
19、的平均分子量为种氨基酸的平均分子量为128128，现有一种，现有一种环状八肽环状八肽，它的分子量约为（它的分子量约为（）（列出式子，不用计算）（列出式子，不用计算）A A1024 B.898 C1024 B.898 C880 D.862880 D.862C8 8128-8128-818=18=【对点训练【对点训练2 2】某某2222肽被水解成肽被水解成1 1个个4 4肽肽,2,2个个3 3肽肽,2,2个个6 6肽，则这些短肽肽，则这些短肽的氨基和羧基总数的最小值依次是的氨基和羧基总数的最小值依次是()()A.6 5 B.5 6 C.5 5 D.6 6A.6 5 B.5 6 C.5 5 D.6
20、6C【对点训练】【对点训练】如图，甲为某蛋白质的肽链结构示意图如图，甲为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸其中数字为氨基酸序号序号)，图乙为部分肽链放大图，请据图判断下列叙述中正确的是，图乙为部分肽链放大图，请据图判断下列叙述中正确的是()A A该蛋白质中含有该蛋白质中含有1 1条肽链条肽链124124个肽键个肽键B B图乙中含有的图乙中含有的R R基是基是C C从图乙可推知该肽链至少含有从图乙可推知该肽链至少含有2 2个游离的羧基个游离的羧基D D图乙图乙中的中的-NH-NH2 2一般一般不参与脱水缩合反应不参与脱水缩合反应COOHDD5.5.二二硫硫键键“SS”“SS”是是蛋蛋白白
21、质质中中连连接接两两条条肽肽链链之之间间的的一一种种化化学学键键。如如图是由图是由280280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，下列相关叙述正确的个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，下列相关叙述正确的是是A.A.该蛋白质至少有该蛋白质至少有280280个氨基个氨基B.B.形成该蛋白质的过程中脱去了形成该蛋白质的过程中脱去了280280个个水分子水分子C.C.该蛋白质至少有该蛋白质至少有2 2个游离的羧基个游离的羧基D.D.该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类和排列顺序三方面决定该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类和排列顺序三方面决定C考向三 蛋白质的相关计算大本 P152 2280-2280-2肽链肽链
22、盘曲、折叠的方式及盘曲、折叠的方式及空间结构不同空间结构不同考向三 蛋白质的相关计算7.7.某某五五十十肽肽中中有有4 4个个丙丙氨氨酸酸(R(R基基为为CHCH3 3)，现现脱脱掉掉其其中中的的丙丙氨氨酸酸(相相应应位位置置如如图图)得得到到4 4条条多多肽肽链链和和5 5个个氨氨基基酸酸(脱脱下下的的氨氨基基酸酸均均以以游游离离态态存存在在)。下下列叙述错误的列叙述错误的是是A.A.该五十肽水解产物中的多肽链比原来增加该五十肽水解产物中的多肽链比原来增加了了8 8个氧原子个氧原子B.B.新生成的新生成的4 4条多肽链条多肽链至少含有至少含有4 4个游离的羧基个游离的羧基C.C.若将新生成的
23、若将新生成的4 4条多肽链重新连成一条长链，将脱去条多肽链重新连成一条长链，将脱去3 3个水分子个水分子D.D.若将得到的若将得到的5 5个氨基酸缩合成一条肽链，则有个氨基酸缩合成一条肽链，则有5 5种不同的氨基酸序列种不同的氨基酸序列A +8-10 +8-10肽键断裂水解（消耗水）5个2种（4个丙氨酸+1个其他）至少少至少少2 2个个重温高考，真题演练2.(2018江江苏苏，5)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是A.A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物两种激素都是由八肽
24、环和三肽侧链构成的多肽类化合物B.B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C.C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D.D.两种激素间因两种激素间因2 2个氨基酸种类不同导致生理功能不同个氨基酸种类不同导致生理功能不同D六环肽六环肽二硫键二硫键易错辨析1.具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸()2.脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽()3.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应()4.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构()5.蛋白质空间结构的改变可以
25、使其功能发生变化()6.蛋白质是生命活动的主要能源物质()一、选择题1.HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。该蛋白质可发挥如图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。图示HSP所起的作用是A.促进肽键的形成B.抑制氨基酸脱水缩合C.促使肽链形成空间结构D.维持蛋白质结构的稳定性C小本 P3859.下图表示一个由三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个R基中的巯基(SH)脱氢形成一个二硫键(SS)。下列相关叙述不正确的是A.组成该分子的氨基酸最多有21种B.氨基酸合成该分子后相对分子质量减少了4 824C.该分子至少含有3个游离的氨基D.该物质遇到双缩脲
26、试剂会发生紫色反应B1818（271-3271-3）+4+42=48322=4832A.结冰和解冻两个过程均涉及肽键的变化B.结冰导致蛋白质功能异常，解冻恢复其正常功能C.抗冻植物有较强的抗巯基氧化的能力D.分泌蛋白的空间结构在高尔基体上形成10.细胞受到冰冻时，蛋白质分子互相靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基(SH)氧化形成二硫键(SS)。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍保留，如下图所示。下列叙述正确的是C6.蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种，外切酶专门作用于肽链末端的肽键，内切酶则作用于肽链内部特定区域。若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键，某四十九肽经
27、该内切酶作用后的情况如下图，下列叙述错误的是A.形成短肽A、B、C共消耗2分子水B.短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个C.该四十九肽苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上D.若用蛋白外切酶处理该多肽，最终会得到49个氨基酸小本 P385A5 5R基基肽键肽键羧基或下一羧基或下一aa上一氨基酸上一氨基酸35S存在于存在于部位。部位。典例1 在在分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成、加加工工、运运输输和和分分泌泌的的过过程程中中，用用含含3535S S标标记记的的氨氨基基酸酸作作为为原原料料，则则3535S S存存在在于于图图示示中中的的哪哪个个部位？部位？蛋白质的结构与功能典例2：某蛋白共有274个氨基酸，含4条多肽链和环状肽，另含有个氨基和个羧基，还有5个二硫键。1）该蛋白R基团上含个氨基和 个羧基；2）该蛋白水解时需 个水。在形成过程中分子量减少了 ；3）该蛋白含 个氮；含 个氧；4）指导该蛋白的基因中至少含有的碱基数为 ；5）该蛋白其中的1条肽链含26个氨基酸，则3个A、5个B、2个C和10个 其它单个氨基酸构成，若这些氨基酸随机排序，可形成的肽链种类 有 种。4127048702752861644