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1、第二节 生命活动的主要承担者 蛋白质,1.含量:占细胞干重的 以上。,50%,2.组成元素:一定有C、H、O、N。有的还含有P、S、Fe等.,3.相对分子质量:很大，属高分子化合物。,一、蛋白质的组成：,4. 基本组成单位：氨基酸,5.组成蛋白质的氨基酸约有20种; 必需氨基酸：是人体细胞不能合成的必须从外界环境中直接获取的氨基酸。成人有8种必需氨基酸：蛋(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;【甲携来一本亮色书】。婴儿外加组氨酸。,非必需氨基酸：是人体细胞能够合成的氨基酸，约12种,每种氨基酸分子至少都含有 （ ） 和 （ ）。 且都有一个氨基和一个羧基连接
2、在 上。 氨基酸分子不同，就不同在 。如甘氨酸,丙氨酸,一个氨基,NH2,一个羧基,COOH,C,H,R,6.氨基酸的结构通式：,同一个碳原子,R基,侧链基团,特点分析,下列分子是不是组成蛋白质的氨基酸？如果是的话，R基是什么？,C,COOH,CH3,HOOC,H,C,NH2,CH3,H2N,H,C,H,HOOC,H,CH2,NH2,C,NH2,HOOC,H,CH2,NH2,CH,NH2,HOOC,CH,NH2,HOOC,1,2,3,4,5,1.某氨基酸分子中含有2个氨基（-NH2）,其中一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应是：,A.和羧基连在同一个碳原子上 B.一定连在
3、羧基上 C.在R基上 D.与氨基一端相连,1. 氨基酸的结合方式：,C,H,COOH,R1,C,H,NH2,COOH,R2,NH2,C,O,H,N,H,OH,二、蛋白质的结构,氨基酸的结合方式,C,H,R1,NH2,OH,C,O,H2O,H,氨基酸的结合方式:,C,H,R1,NH2,C,O,H2O,二肽,肽键,脱水缩合,肽键写法：NHCO 或,氨基酸的结合方式:脱水缩合,肽键,OH,H,二肽,H2O,H2O,氨基酸的结合方式:脱水缩合,肽键,二肽,H2O,肽键,三肽,以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽（链状）。,H2O,氨基酸的脱水缩合反应过程:一个氨基酸的非R基
4、上羧基和另一个氨基酸非R基上的氨基分别脱下OH和H结合形成H2O，同时形成一个肽键。,(1)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端。 (2)H2O中的H来自于COOH和NH2，而O则只来自于COOH。 (3)若某肽链中有四个肽键，此化合物应叫五肽，不叫四肽，即以脱水缩合的氨酸个数命名。,根据下面图解，回答问题： （1）该图中， 表示 ，表示 ， 表示 。 （2）该化合物由 个氨基酸分子失去 个水分子而形成，这种反应叫 反应。 （3）该化合物含有 个肽键，该图所示化合物的名称是 。 （4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由 决定的。 （5）如果图中氨基酸的平均分子量为1
5、80，则该化合物的分子量是 。,氨基,肽键,羧基,四肽(多肽),三,四,三,脱水缩合,R基,666,2. 从氨基酸到蛋白质的结构层次,氨基酸,二肽,三肽,：,多肽,一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质,多条多肽链盘曲折叠形成蛋白质,一级结构,二、三级结构,四级结构,4多样性的直接原因 (1)氨基酸的种类不同。 (2)氨基酸的_不同。 (3)氨基酸的_不同。 (4)_ 的盘曲折叠方式及形成的空间结构不同。,数目,排列顺序,肽链,由一条或几条肽链通过一定的化学键(如二硫键)折叠、盘曲，形成具有特定空间结构的蛋白质。,每条多肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基。,3. 结构特点：具有多样性。,5. 多
6、样性的根本原因：是DNA分子的多样性。由于蛋白质是生命活动的主要承担者，从而导致了生物的多样性。,【深层拓展】 多肽和蛋白质的区别与联系,1下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是( ) A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 B已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质为蛋白质 C有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋白质具有接受信息的功能，如受体。抗体与受体都具有专一性 D蛋白质空间结构改变，不会影响其生物活性,C,【解析】 蛋白质结构的多样性与肽键的空 间结构有关，与氨基酸的空间结构无关；具 有催化功能的是酶，酶绝大多数是蛋白质， 少部分是RNA；蛋白质具有
7、防御、信息传递 等功能，而抗体只能与特异性抗原相结合， 受体只能与特定的信号分子结合，它们都具 有专一性；蛋白质空间结构改变会影响其生 物活性。,【答案】 C,2.人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其原因是：,A.属于不同系统 B.所含蛋白质分子结构不同 C.肌肉细胞的形状不同 D.在人体内的分布位置不同,1.具有酸碱两性:由于蛋白质分子中存在着氨基和羧基，所以具有弱酸性和弱碱性。 2.可发生水解反应：在酸性、碱性或酶的条件下可水解，最终形成多种a-氨基酸 3.溶于水具有胶体的性质 4.盐析：少量的无机盐能促进蛋白质的溶解，浓的无机盐溶液可使蛋白质的溶解度降低而析出，这种
8、作用叫做盐析 5.变性：在高温、强酸、强碱、重金属盐、紫外线等条件下蛋白质的空间结构会发生改变而凝结起来，这种变化是不可逆的，叫做变性，蛋白质变性后失去溶解性和生理活性。变性不破坏肽键。 6.显色：遇浓硝酸显黄色，双缩脲试剂显紫色。,三、蛋白质的性质,四、蛋白质的功能,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,蛋白质的功能也具有多样性，结构多样性决定了其功能的多样性！,4(2011年上海高考)就物质属性而言，蛋白质、抗原和多糖三者之间的关系是 ( ),A,【解析】 蛋白质与多糖是两类不同化合物，没有包含关系，而抗原的物 质组成比较复杂，主要包括蛋白质、多糖等大分子物质。,
9、五、有关蛋白质的计算 关于氨基酸缩合反应的计算 (1)当m个氨基酸脱水缩合形成1条肽链时，形成的肽键数失去的水分子数m1。至少有一个NH2，一个COOH。 (2)当m个氨基酸脱水缩合形成n条肽链时，形成的肽键数失去的水分子数mn。至少有n个NH2，n个COOH。,有关蛋白质分子的计算 此类计算以规律1为基础，有如下规律：m个氨基酸，形成n条肽链，每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由此形成的蛋白质相对分子质量为： ma(mn)18 其中(mn)为失去的水分子数，18为水的相对分子质量,1. 几种数量关系总结如下,（1）若有m种氨基酸，每种无限多个，由其中n个氨基酸组成的肽链的条数为：,mn,
10、（2）若有m种氨基酸，每种1个，由其中n个氨基酸组成的肽链的条数为：,M(m-1) (m-2)(m-n+1),2. 肽链数的计算：,3. 氨基酸脱水缩合形成的蛋白质有如下规律： (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)N原子数各氨基酸中N的总数肽键数+肽链数+R基中的N原子数氨基酸数+R基中的N原子数。 (4)O原子数各氨基酸中O的总数脱去水分子数肽键数+ 2肽链数+R基中的O原子数2氨基酸数-肽键数+R基中的O原子数。,4. 氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系 碱基数大于6 碱基数大于3 氨
11、基酸数1 具有上述比例的原因： (1)DNA中有的片段无遗传效应，不能转录形成mRNA。 (2)基因片段中有的片段起调控作用，不能转录。 (3)真核基因中有内含子，不编码氨基酸。 (4)mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸。 (5)一个基因决定的是一条肽链，而蛋白质往往由一条或几条肽链盘曲折叠构成。 综上所述：由已知氨基酸数推导得出的DNA或RNA的碱基数均为最小值，比实际数要少。,【深层拓展】 (1)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有 二硫键形成时，要考虑该过程脱去氢的质量，形成一个二硫键脱去2个氢原子。 (2)若脱水缩合形成的多肽链构成环状，则脱去的水分
12、子数参与脱水的氨基酸数肽键数，其游离的氨基、羧基只能在R基上有可能出现。 (3)氨基酸脱水缩合前后某些特定数目的守恒氨基酸分子中半胱氨酸 (C3H7NO2S)含S，天冬氨酸C4H7NO4)R基上有羧基，赖氨酸(C6H14N2O2)R基上有氨基，它们在形成多肽时数量保持不变，是解题的一个关键突破口。,1. 如右图表示一个由153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152个肽键 B该分子形成过程中，产生了153个水分子 C该分子中有1个氨基酸侧链基团含硫 D该分子彻底水解将产生153种氨基酸,B,【解析】 从图中可以看出侧链基团含有的氨基和羧基之间也形成了一个肽键，因此
13、该分子中含有153个肽键，产生了153个水分子。该分子彻底水解最多将产生20种氨基酸。 【答案】 B,2. (2010年福州三中月考）已知天冬酰胺的R基为C2H4ON，现有分子式为C63H103N17S2的多肽链，其中含有2个天冬酰胺。在上述多肽链中最多有肽键 （ ） A.17个 B.16个 C.15个 D.14个,D,【解析】多肽C63H103N17S2中有17个N，因含有两个天冬酰胺（R基为C2H4ON），故该多肽由15个氨基酸脱水缩合而成，形成的肽键数目为14。 【答案】 D,3某多肽，经测定其分子式为C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的：苯
14、丙氨酸(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、亮氨酸(C6H13NO2)、丙氨酸(C3H6NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)，下列有关叙述正确的是(多选)( ) A该多肽水解后形成3种氨基酸 B该多肽中氢原子数和氧原子数分别为32和5 C该多肽中不止1个羧基 D该多肽中有3个肽键,ABD,【解析】 根据分子式，有两个S，说明由两个半胱氨酸参与构成，再根据C、N的数目分析，由苯丙氨酸和亮氨酸参与构成。该多肽是由一个苯丙氨酸、一个亮氨酸和两个半胱氨酸构成的，水解后将得到这3种氨基酸。氢原子数各氨基酸中氢原子数之和脱水中的氢原子数(111372)2332；氧原子数各氨基酸中氧原子数之和
15、脱水中的氧原子数(2222)135。多肽中的羧基数肽链数R基中的羧基数101。该多肽由四个(三种)氨基酸组 成，肽键数氨基酸数肽链数413。 【答案】 ABD,4. (2010年北京海淀区抽查)下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图1，其中数字为氨基酸序号)及部分肽链放大图(图2)，请据图判断下列叙述中不正确的是( ),图2,图1,A该蛋白质中含有两条肽链49个肽键 B图2中含有的R基是 C从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基 D决定该蛋白质合成的mRNA中至少有51个密码子,图2,图1,【自主探究】 _ 【解析】 由图1可知，该蛋白质由51个氨基酸形成，肽链为2条，应有49个肽键；图2中是R基，为氨基；由图2的两个R基中含有羧基可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基；每个氨基酸是由1个密码子决定的，由于终止密码子不决定氨基酸，因此mRNA上至少含51个密码子。,B,8(2008年高考天津卷)下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是( ) A具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成
