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1、第2节生命活动的主要承担者蛋白质一、蛋白质的基本组成单位氨基酸1氨基酸的结构氨基羧基(1)每个氨基酸至少有一个_和一个_，且连在同一个_上。碳原子R 基R 基(2)不同的氨基酸的_不同，可通过_判断氨基酸的种类。2种类：构成蛋白质的氨基酸约有 20 种，即 20 种氨基酸就有 20 种不同的_。R 基二、蛋白质的结构和功能1结构(1)形成过程氨基酸多肽(由多个氨基酸分子缩合而成，含蛋白质肽键有多个_的化合物)(2)缩合反应方程式缩合反应在细胞内进行的场所是_。核糖体脱水缩合盘曲折叠功能实例_蛋白细胞膜中的蛋白质，染色体中的蛋白质_功能细胞膜上的载体蛋白，运输氧的血红蛋白等_功能绝大多数的酶_功
2、能生长激素、胰岛素等激素_功能B 淋巴细胞受到抗原刺激后抗体的产生2功能结构运输催化调节免疫因此，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的_。主要承担者1.缩合反应脱下的 H2O 中的 H 来自氨基和羧基，O 来自羧基。()2R 基上的氨基和羧基不参与脱水缩合。()考点组成蛋白质的基本单位氨基酸1基本组成元素：C、H、O、N，R 基上可能含有 S(如甲硫氨酸)。2结构通式及特点(1)结构通式(2)特点至少有一个 NH2 和一个COOH ，R 基中也可能有NH2 和COOH。都有一个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，但并非所有的NH2 和COOH
3、 都连在同一个碳原子上。3种类(1)非必需氨基酸：在人体细胞内能够合成的氨基酸，共 12种。(2)必需氨基酸：不能在人体细胞内合成，必须从外界环境中直接摄取的氨基酸，共 8 种甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸(口诀：甲携来一本亮色书)。【典例 1】(2011 年三明联考)下列多肽片段充分水解后，产)生的氨基酸有(A2 种C4 种B3 种D5 种解题思路依次判断有几个肽键几个氨基酸几种氨基酸。从图中可知：4 个肽键5 个氨基酸3 种氨基酸。答案B考点对应练1同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，)A而精氨酸易溶于水，这种差异的产生，取决于(A两者
4、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：氨基酸的差异就是 R 基的不同。考点蛋白质的合成过程及相关计算1氨基酸、二肽、多肽和蛋白质的关系肽键数脱去水分子数多肽相对分子量游离的氨基数游离的羧基数DNA碱基数RNA 碱基数N 原子数O 原子数一条肽链a1a1ab18(a1)11至少 6a 至少 3aaa1n 条肽链ananab18(an)nn至少 6a 至少 3aaan2相关计算已知形成肽链的氨基酸数为 a，氨基酸的平均相对分子量为 b，则：【说明】当 R 基上没有氨基时：肽链中的氮原子数多肽的氨基酸数；当 R 基上有 m 个氨基时：肽链中的氮原子数多肽的氨基酸
5、数m。当 R 基上没有羧基时：肽链中的氧原子数多肽的氨基酸数1；当 R 基上有 m 个羧基时：肽链中的氧原子数多肽的氨基酸数12m。在多肽相对分子量的计算中，若通过图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键形成时，要考虑脱去的氢(形成一个二硫键脱去两个氢)。由 a 个氨基酸形成的含有 n 条肽链的蛋白质分子，其相对分子量是 A，则组成它的氨基酸分子的平均相对分子质量是A18(an)a。上面的计算是将构成蛋白质的多肽理解为链状结构，但如果是环状结构，那么氨基酸分子数肽键数脱去的水分子数。一环一链，结果不同。1一条多肽链被水解后，得到若干种氨基酸，题干给出多肽的分子式和水解得到的各种氨基酸的结构式，求水解
6、出的每种氨基酸各有多少个？解题重点：观察每种氨基酸 R 基上的基团。(1)若组成该多肽的氨基酸中只有赖氨酸的 R 基上有氨基，则该多肽含赖氨酸的数目该多肽 R 基上的 N 原子数。(2)若组成该多肽的氨基酸中只有天门冬氨酸的 R 基上有羧基，则该多肽含天门冬氨酸的数目该多肽 R 基上的 O 原子数/2。2蛋白质的基本元素为 C、H、O、N，特征元素为 S(并非所有的蛋白质都含)，且 S 一定存在于 R 基上。【典例 2】现有一种“十二肽”，分子式为 CxHy NzOwS(z12，w13)，已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸。下列叙述正确的是()A该“十二肽”只有 1 个氨基B控制合成该多肽相应
7、的基因至少有 36 个碱基C将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(z12)个赖氨酸D将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(w13)个天门冬氨酸解题思路第一步：找隐含信息由题中各种氨基酸的分子式可知：仅天门冬氨酸 R 基上有1 个羧基，仅赖氨酸 R 基上有 1 个氨基。第二步：分析选项 “十二肽”的左端有 1 个氨基，其中赖氨酸的 R 基上也有一个氨基，z12，所以该“十二肽”至少有 2 个氨基。控制合成该“十二肽”相应的基因至少有 72 个碱基。题中仅赖氨酸 R基上有 1 个氨基(1 个 N 原子)，十二肽主链上有 12 个 N 原子，根据多肽的N 原子数主链上的N 原子数R 基上的N 原子数z1
8、2，所以将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(z12)个赖氨酸。题中仅天门冬氨酸 R 基上有 1 个羧基(含 2 个 O 原子)，十二肽主链上有 13 个O 原子，同样可以得到R 基上的O原子数为w13，所以将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(w13)/2 个天门冬氨酸。答案C考点对应练2下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是()DA甲硫氨酸的 R 基是CH2CH2SCH3，则它的分子式是 C5H11O2NSB分子式为 C63H105O45N17S2 的多肽化合物中，最多含有的肽键数目是 16 个C氨基酸脱水缩合过程失去的 H2O 中的氢来源于氨基和羧基中的氢D10 个氨基酸构成的多肽中有 9
9、个肽键，因此称为九肽解析：10 个氨基酸构成的多肽称为十肽。3(易错)(2011 年青岛模拟)下列关于生物大分子的叙述错误的是()AA.由 M 个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含 N 条肽链，其中 Z 条是环状肽链，这个蛋白质分子完全水解共需要 MZN个水分子B.在小麦细胞中由 A、G、T、U 四种碱基参与构成的核苷酸最多有 6 种C.质量相同的糖原和脂肪氧化分解所释放的能量是不同的D细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质 解析：环状肽链水解需水分子数与氨基酸数相等，所以该蛋白质分子完全水解共需要 MNZ 个水分子。考点蛋白质结构和功能的多样性1蛋白质的分子结构(1)每个蛋白质分
10、子由肽链通过一定的化学键连接，再经盘曲、折叠形成复杂的空间结构。(2)蛋白质结构的多样性氨基酸的种类不同，构成的肽链不同氨基酸的数目不同，构成的肽链不同氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同实例分布功能 功能蛋白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(3)蛋白质与多肽的关系每个蛋白质分子可以由 1 条肽链组成，也可由几条肽链通过一定的化学键(不是肽键)连接而成。但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时，才能执行特定的生理功能。2蛋白质功能的多样性实例分布功能 功能蛋白某些激素(如生长激素、促甲状腺激素、胰岛素等)内
11、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 O2 和部分CO2糖蛋白细胞膜表面保护、润滑、识别 等 结构蛋白染色体蛋白细胞核内组成染色体核糖体蛋白细胞内组成核糖体续表蛋白质来源去路食物的消化与吸收 合成各种组织蛋白、酶、激素组织蛋白分解脱氨基作用产生含 N 部分和不含 N 部分；含 N 部分最终形成尿素；不含 N 部分合成糖类、脂肪或分解成 CO2、H2O、释放能量其他物质转化(转氨基)产生新氨基酸(非必需氨基酸)蛋白质代谢及其与人体健康的关系1人体中氨基酸的来源和去路2.与人体健康的关系(1)氨基酸在体内不能贮存，因此每天要摄入一定量的氨基酸。(2)合理膳食：动物性食物中
12、的蛋白质比植物性蛋白质所含氨基酸的种类齐全(如玉米的蛋白质缺少色氨酸和赖氨酸，稻谷的蛋白质缺少赖氨酸等)。【典例 3】下图所示的几种符号代表不同种类的氨基酸，请据图完成有关问题。(1)它们结构的差别在于_的不同。(2)7 种氨基酸通过_ 的方式形成一条肽链，此过程可形成_个肽键，得到 _个水分子，相对分子质量减少了_。(3)如果上述肽链原长度不变，改变其中的_，就可改变该肽链的性质。(4)若两个蛋白质分子均由两条(2)中的肽链构成，那么这两个蛋白质分子的功能是否一定相同？为什么？_。解题思路氨基酸形成肽链的过程中，减少的相对分子量为失去的水分子的相对分子量之和。肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺
13、序的不同决定了不同结构的蛋白质，而不同的蛋白质分子空间结构也各不相同，蛋白质分子的结构多样性决定了其功能的多样性。答案(1)R 基(2)脱水缩合66108(3)氨基酸的排列顺序(4)不一定相同。因为由相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子考点对应练4(2011 年巢湖一模)人体中最重要的活性物质如绝大多数酶、部分激素、抗体等都是蛋白质。下面有关蛋白质的叙述中，正确的是()A具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的B胰岛素的空间结构决定了其降低血糖的功能C蛋白质都含有 C、H、O、N、P、S 等元素D氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质解析：具有生物催化作用的酶包括蛋白质
14、和 RNA，蛋白质都是由氨基酸组成的，RNA 则由核糖核苷酸组成；并不是所有的蛋白质都含有 S 元素；氨基酸种类和数量相同的蛋白质其空间结构可能不同。答案：B1(2011 年梅州)下列有关蛋白质叙述正确的是()CARNA 聚合酶催化的底物是 RNAB蔗糖酶能使蔗糖水解为葡萄糖和果糖，并产生 ATPC蛋白质热变性时肽键数不改变D癌细胞快速增殖过程中能大量合成粘连蛋白解析：RNA 聚合酶催化的底物是游离的核糖核苷酸；蔗糖酶能使蔗糖水解为葡萄糖和果糖，但并不能产生 ATP；蛋白质热变性只改变其空间结构。2(2010 年肇庆一模)下图是关于蛋白质分子的简要概念图，关于图示分析正确的是()CAA 中肯定
15、含有 S 元素B多肽中 B 的数目等于 C 的数目C过程都是在核糖体上完成的D蛋白质结构和功能的多样性是生物多样性的根本原因解析：氨基酸的基本组成元素为 C、H、O、N，有的含有S 元素；多肽中氨基酸(B)的数目和肽键(C)的数目不相等；DNA具有多样性是生物多样性的根本原因。3(2010 年揭阳一模)以下对组成细胞和生物体的有机物的描述中，正确的是()DA多肽链在核糖体上一旦合成便具有生物活性B质量相同的糖、脂肪、蛋白质氧化分解所释放的能量是相同的C细胞核内的核酸只含脱氧核糖，细胞质中的核酸只含核糖D全部的抗体、大多数的酶、部分激素的化学本质是蛋白质解析：多肽链形成空间结构后才具有生物活性；细胞核和细胞质中都含有 DNA 和 RNA。4(2009 年江门一模)下图表示细胞内某些重要化合物的元素组成及相互关系。请分析回答下列问题。(1)图中 X 代表的化学元素是_，Y 代表的主要化学元素是_。氮和磷氮(2)组
