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1、1第第 3 3 讲讲 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质蛋白质的结构和功能（）蛋白质的结构和功能1组成蛋白质的氨基酸及其种类助学巧记 巧记“8 种必需氨基酸”甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)注：评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。2蛋白质的合成及其结构、功能多样性(1)二肽的形成过程过程 a 名称：脱水缩合；场所：核糖体。物质 b：二肽。结构 c：肽键，其结构简式为：NHCO。H2O 中 H 的来源：一个来自氨基，一个来自羧基；O 来源于羧基。(2)蛋白质的结构层次氨基酸多肽蛋白质脱水缩
2、合盘曲折叠在分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌的过程中，用含 35S 标记的氨基酸作为原料，则35S 存在于图示中的哪个部位？2提示：。(3)蛋白质结构与功能的多样性1(必修 1 P24 拓展题改编)神经细胞和肌肉细胞含量最多的有机物都是蛋白质，但二者功能完全不同，从组成二者的蛋白质来考虑，其原因不包含( )A氨基酸数目不同B氨基酸种类不同C氨基酸排列顺序不同D由细胞中的遗传信息决定答案：D2(必修 1 P23 “与生活的联系”改编)在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物，高温加热后鸡蛋清会呈现白色固态状，导致蛋白质出现这两种情况的原理相同吗？说明理由。答案：不同。在食盐作用下析出蛋白质，蛋白质本身
3、的结构没有改变，仍维持原有的生物活性；高温加热后蛋白质的空间结构发生了改变，丧失了原有的生物活性。 考向 1 氨基酸的结构1(2018西安模拟)下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述不正确的是( )A以上这三种氨基酸的 R 基依次是H、CH3、CH2OHB将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下，经脱水缩合可形成的三肽化合物最多有 27 种3C甲是最简单的氨基酸D从结构式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸答案：D考向 2 蛋白质的结构2(2018大连三中模拟)如图是某一多肽链的分子结构式，据图分析，下列叙述错误的是( )A是氨基，是羧基B该多肽链中只有
4、一个肽键，是C该多肽链中的 R 基有D该多肽链形成时失去两分子水解析：选 B。分析题图，图中为氨基，为羧基，A 正确；该多肽链中共有 2 个肽键，B错误；该多肽链中的 R 基有 3 个，为图中的，C 正确；该多肽链中有 2 个肽键，形成时失去两分子水，D 正确。3(2018长沙十二校联考)如图表示在胰岛 B 细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程。下列有关叙述正确的是( )A发生在细胞质内的核糖体上B离不开内质网和高尔基体的作用C至少断裂两个肽键生成两分子水D需水参与，且水中氢全部用于形成COOH解析：选 B。胰岛 B 细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程是蛋白质的一个再加工的过程，该过程离不开内质网和高尔
5、基体的作用，不是发生在核糖体上，A 错误，B 正确；断裂肽键需要水分子而不是生成水分子，C 错误；水中的氢参与COOH 和NH2的形成，D 错误。4(2018安阳模拟)朊病毒蛋白(PrP)有两种构象：一种是 PrPc，一种是 PrPsc，它们的比较如表：朊病毒蛋白PrPcPrPsc空间结构以螺旋为主以折叠为主溶解度高低4致病性不致病致病肽链中氨基酸排列顺序相同由此可以推测这两种蛋白质表现出不同性质的原因是( )A溶解度不同B氨基酸的种类不同C空间结构不同D氨基酸的数量不同解析：选 C。由表中信息可知，两种蛋白质的肽链中氨基酸排列顺序相同，由此可确定两种蛋白质的空间结构不同是它们表现出不同性质的
6、原因。考向 3 蛋白质的功能5(2018甘肃平凉模拟)下列有关生物体内特殊蛋白质的叙述，正确的是( )A细胞膜上的载体蛋白对某些物质出入细胞具有运输作用B抗体主要分布在血清中，其化学本质为糖蛋白C酶的化学本质是蛋白质，只对细胞内的化学反应具有催化作用D突触后膜上的蛋白质受体能够识别神经递质，识别后即被降解，不再识别其他神经递质解析：选 A。细胞膜上的载体蛋白对以协助扩散或主动运输出入细胞的某些物质具有运输作用，A 正确；抗体主要分布在血清中，其化学本质为球蛋白，不是糖蛋白，B 错误；酶中绝大多数是蛋白质，少数是 RNA，既可以在细胞内起催化作用，也可以在细胞外起催化作用，C 错误；突触后膜上的
7、蛋白质受体可以多次识别神经递质，神经递质与受体结合发挥作用后即被降解，不能再被受体识别，D 错误。6(2018西安模拟)人体成熟红细胞含有的蛋白质不具有的功能是( )A参与氧气的运输B作为识别信号的物质C催化细胞的有氧呼吸D运载葡萄糖进入细胞内解析：选 C。人体成熟的红细胞中除含有血红蛋白外，还有催化细胞呼吸的酶，细胞膜上还具有糖蛋白和载体蛋白。A 项，血红蛋白的主要作用是运输氧气；B 项，细胞膜上的糖蛋白可以识别信号分子，完成信息传递；C 项，由于红细胞中没有线粒体，所以不能进行有氧呼吸，红细胞中的呼吸酶属于催化无氧呼吸的酶；D 项，葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，需要载体蛋白。几种常见蛋
8、白质的分布和功能名称分布功能5绝大多数酶细胞内或细胞外催化作用载体蛋白细胞膜运输某些物质如离子、氨基酸等某些激素(如生长激素、胰岛素)内环境中调节生命活动抗体内环境中免疫作用血红蛋白红细胞内主要运输氧气和部分二氧化碳糖蛋白细胞膜表面保护、润滑、识别等作用蛋白质的相关计算1蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算(1)至少含有的游离氨基或羧基数肽链数。(2)游离氨基或羧基数肽链数R 基中含有的氨基或羧基数。2蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系(1)肽键数失去水分子数氨基酸数肽链数。(2)蛋白质相对分子质量氨基酸数目氨基酸平均相对分子质量脱去水分子数18。归纳如下(不考虑形成
9、二硫键)：肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数多肽链相对分子量氨基数目羧基数目1 条mm1m1am18(m1)至少1 个至少1 个n条mmnmnam18(mn)至少n个至少n个注：氨基酸平均相对分子质量为a。肽链之间通过什么化学键连接？这些化学键在形成时影响相对分子质量的变化吗？提示：不同肽链之间通过氢键或二硫键等连接。这些化学键在形成时会导致相对分子质量减小。3多肽中 H、O、N 原子数的计算(1)H 原子数各氨基酸的 H 原子数之和2脱去的水分子数。(2)O 原子数肽键数2肽链数R 基上的 O 原子数各氨基酸的 O 原子数之和脱去的水分子数。(3)N 原子数肽键数肽链数R 基上的 N 原子
10、数各氨基酸中 N 原子数之和。61(必修 1 P24 T3 改编)下图为牛胰岛素结构图，该物质中SS是由两个SH 脱去两个 H 形成的。下列说法正确的是( )A牛胰岛素为 51 肽，其中含有 50 个肽键B牛胰岛素中至少含有 2 个NH2和 2 个COOHC牛胰岛素水解产物含有 20 种不同的氨基酸D牛胰岛素形成时，减少的分子质量为 882解析：选 B。由图可知，牛胰岛素是由两条肽链形成的蛋白质，不是多肽，含有的肽键数氨基酸的分子数肽链数51249，A 错误；牛胰岛素含有两条肽链，每条肽链至少含有一个NH2和一个COOH，因此至少含有 2 个NH2和 2 个COOH，B 正确；牛胰岛素水解产物
11、最多含有 20 种不同的氨基酸，C 错误；牛胰岛素形成的过程中，形成了 49 个肽键，还形成了 3 个二硫键，所以减少的相对分子质量为 49186888，D 错误。 2(必修 1 P24 科学史话改编)一个由 20 种、500 个氨基酸组成的蛋白质，它的氨基酸的排列顺序就可能有_种。答案：20500某蛋白质的结构如图所示，其中SS表示连接两条相邻肽链的二硫键，若该蛋白质由m个氨基酸构成，则每摩尔蛋白质在形成时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为( )Am个、18mB(m4)个、18(m4)C(m3)个、18(m3)4D(m2)个、18(m2)4解析：选 D。该蛋白质由一条环肽和两条直链肽构
12、成，脱去的水分子数等于肽键数，即(m2)个。减少的相对分子质量应为：18(m2)4，其中 4 是因为有两个二硫键，每形成一个二硫键，就要脱去 2 个 H，所以共脱去 4 个 H。(1)环状肽的结构与计算环状肽(如图所示)7根据图示可知：肽键数脱去的水分子数氨基酸数(由于环肽首尾氨基酸彼此相连，故形成一个环肽时比形成一条直链肽要多生成一个水分子)。(2)计算蛋白质分子量时别忽略了二硫键：当肽链上出现二硫键(SS)时，要再减去2(即 2 个 H)。变式 1 (多肽中含二硫键的相关计算)(2018怀化模拟)如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
13、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 20 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该物质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应解析：选 B。组成蛋白质的氨基酸最多有 20 种；由 271 个氨基酸合成该分子时，脱去 268分子水，同时在形成 4 个二硫键时脱去 8 个氢，即减少的相对分子质量为 2681884 832；该分子由三条多肽链形成，至少含有 3 个游离的氨基；蛋白质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应。变式 2 (多肽中原子数目的相关计算)(2018长沙三校联考)某六十肽中有 2 个丙氨酸
14、(C3H7O2N)，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在。下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是( )A肽键数目减少 4 个 B氢原子数目增加 8 个C氨基和羧基分别增加 4 个 D氧原子数目增加 2 个解析：选 D。1 个丙氨酸左右有 2 个肽键，脱掉 2 个丙氨酸，肽键数目减少 4 个。该过程得到 3 条短肽链和 2 个游离的丙氨酸，3 条短肽链增加了 2 个氨基和 2 个羧基，2 个游离的丙氨酸增加了 2 个氨基和 2 个羧基，氨基和羧基分别增加 4 个。增加的氨基、羧基中氢原子和8氧原子分别增加了
15、 12 个和 8 个，又因为水解过程肽键减少 4 个，减少了 4 个氢原子和 4 个氧原子，所以氢原子数目增加 8 个，氧原子数目增加 4 个。变式 3 (环肽的相关计算)(2018河南郑州质检)如图表示一个由 200 个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )A该分子中含有 198 个肽键B这 200 个氨基酸中至少有 200 个氨基C合成该蛋白质时相对分子质量减少了 3 600D该蛋白质中至少含有 4 个游离的羧基解析：选 C。该蛋白质分子含有 2 条肽链，且 2 条肽链之间由 2 个肽键连接，故该分子一共含有 200 个肽键；由图可知，第 70 位、120 位的氨基酸 R 基上有氨基，故组成该蛋白质分子的 200 个氨基酸中至少含有 202 个氨基；合成该蛋白质时脱去的水分子数与形成的肽键数相等，故合成该蛋白质时相对分子质量减少了 182003 600；该蛋白质分子含有 2 条肽链，至少含有 2 个游离的羧基。清一清易错点 1 混淆氨基酸“种类”与“数目”点拨 氨基酸数目氨基酸种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成生物体蛋白质的氨基酸种类约有 20 种；确认氨基酸种类必须依据 R 基，凡 R 基相同时无论数目多少，均应视作“同一种”氨基酸。易错点 2 误认为核糖体中合成的物质即具“蛋白质”活性点拨 核糖体是各种蛋
