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1、第2讲 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.组成元素(主要):C、H、O、N。,2.结构通式: 。,3.特点:每种氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和 一个羧基连在同一个碳原子上。氨基酸的不同取决于R基的不同。,4.种类:组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。,即时训练1某氨基酸分子含有两个氨基,其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上,则另一个氨基的部位就是( )。,A.和羧基连在同一个碳原子上,B.一定连在羧基上,C.R基上,D.与氨基端相连,答案:C,解析:对每个氨基酸来说,都至少含一个氨基和一个羧基,共同连在同 一个碳原子上,但对每一个氨基酸来说都有
2、一个R基,因此其余的氨基 或羧基就存在于R基上。,即时训练2谷氨酸的R基为C3H5O2,在一个 谷氨酸分子中,含有碳和氧的原子数是( )。,A.4,4 B.5,4 C.4,5 D.5,6,答案:B,解析:由氨基酸的结构通式可知:碳原子数为5,氧原子数为4。,二、蛋白质的结构及其多样性,1.蛋白质结构层次,氨基酸 多肽 蛋白质,2.氨基酸脱水缩合形成多肽,(1)脱水缩合的过程:一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的 氨基相连接,同时脱去一分子水。,(2)二肽的形成:,不相同 多种 功能,3.蛋白质结构、功能多样性,即时训练3(2012广州模拟)现有1 000个氨基 酸,其中氨基有1 020个,
3、羧基有1 050个,则由此合成的 4条肽链中共有 肽键、氨基和羧基的数目是( )。,A.996,1 016,1 046 B.996,4,4,C.996,24,54 D.996,20,50,答案:C,一个氨基和一个羧基,则可判断R基团中共含有20个氨基和50个羧基 。由于有4条肽链,每条肽链中至少游离出一个氨基和一个羧基,4条 肽链共有游离的氨基和羧基分别是4个氨基和4个羧基。然后加上R 基团中的氨基和羧基数目,则共有24个氨基和54个羧基。,解析:解答本题的关键是从给出的氨基酸个数和多肽中含有的氨基和 羧基的个数中,判断出R基中含有的羧基和氨基的个数。根据基本公 式m-n,可计算肽键为1 00
4、0-4=996个,不考虑R基团一个氨基酸至少有,考点一 组成蛋白质氨基酸的通式及特点分析,1.氨基酸的结构通式,2.氨基酸结构特点的分析,易错提示不同的氨基酸分子只有R基是不同 的,因此,不同氨基酸的任何区别都是由R基决定的。,【例1】 同为组成生物体蛋白质的氨基酸,酪氨酸几乎不溶于水,精 氨酸易溶于水,这种差异的产生,取决于( )。,A.两者R基组成的不同,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:组成生物体的氨基酸的结构中,只有R基不同,其他部分完全相 同,因此不同的氨基酸其理化性质不同是由R基不同造成的。,答案:A,1.原子数计算,(1)N原子数=各氨基酸中N
5、原子的总数=肽键数+肽链数+R基上的N原 子数,(2)O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱去水分子数=肽键数+2肽 链数+R基上的O原子数,考点二 氨基酸脱水缩合中的计算,2.肽键数、脱水数、相对分子质量、氨基数与羧基数,易错提示蛋白质相对分子质量=氨基酸相对 分子质量总和-失去水分子的相对分子质量总和。有时还要考虑一些 其他化学变化过程,如二硫键(SS)形成等。,3.环状肽分析,环状多肽主链中无氨基和羧基,环状肽中氨基或羧基数目取决于构成 环状肽的氨基酸R基中的氨基和羧基的数目,如下图所示。,由图示可知:肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数。,(1)A、B、C三种氨基酸,每种氨基酸数目无限的情况
6、下,可形成肽类 化合物的种类。,形成三肽的种类: (33=27种),形成二肽的种类: (32=9种),4.氨基酸的排列与多肽的种类,假若有A、B、C三种氨基酸,由这三种氨基酸组成多肽的情况可分 如下两种情形分析:,形成三肽的种类: (321=6种),形成二肽的种类: (32=6种),(2)A、B、C三种氨基酸,且每种氨基酸只有一个的情况下,形成肽类 化合物的种类。,【例2】 (2012湖北三十五校联考)如图是由n个氨基酸组成的某蛋白 质的结构图,其中二硫键“SS”是一种连接蛋白质中两条肽 链之间的化学键(SH+SH=SS+2H)。则( )。,A.该蛋白质至少含有n-2个氧原子,B.合成该蛋白质
7、时生成n-2个水分子,C.该蛋白质至少含有n+2个羧基,D.该蛋白质水解产物增加2n-4个氢原子,解析:如图所示的蛋白质由三条多肽链组成,其中包括一条环状肽。 由结构分析可知,该蛋白质含有n-2个肽键,故合成该蛋白质时生成n-2 个水分子,B项正确。每条肽链(除环状肽外)至少含有1个羧基,故该 蛋白质至少含有2个羧基,C项错误。每个肽键中含1个氧原子,每个羧 基含有2个氧原子,故该蛋白质至少含有n-2+22=n+2(个)氧原子,A项 错误。该蛋白质水解时需加入n-2分子水,破坏二硫键需要4个氢,故 该蛋白质水解产物增加2(n-2)+4=2n(个)氢原子,D项错误。,答案:B,1.氨基酸的种类不
8、同,构成的肽链不同,2.氨基酸的数目不同,构成的肽链不同,3.氨基酸的排列次序不同,构成的肽链不同,考点三 蛋白质的多样性,4.肽链的数目和空间结构不同,构成的蛋白质不同,易错提示两个蛋白质分子结构不同,则这两个蛋 白质不是同种蛋白质。但并不是以上这四点同时具备才能确定两个 蛋白质分子结构不同,而是只要具备以上其中的一点,这两个蛋白质 的分子结构就不同。,【例3】 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,B.构成蛋白质的多肽链的空间结构,C.构成蛋白质的多肽链的数目,D.氨基酸至少含一个氨基和一个羧基,解析:构成蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序不同,蛋白质则 不同;构成蛋白质的多肽链条数不同,蛋白质的结构也不同;多肽链的 空间结构不同,蛋白质也不同。因此A、B、C三项都是蛋白质结构 多样性的原因,只有D项不是。,答案:D,
