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1、第第3讲生命活动的主要承担者讲生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质 最新考纲最新考纲 蛋白质的结构和功能蛋白质的结构和功能()1组组成成生生物物体体蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸分分子子至至少少都都含含有有一一个个氨氨基基(NH2)和和一一个个羧羧基基(COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。2脱脱水水缩缩合合是是一一个个氨氨基基酸酸分分子子的的羧羧基基(COOH)和和另另一一个个氨氨基基酸酸分分子子的的氨氨基基(NH2)相连接，同时脱去一分子水的过程。相连接，同时脱去一分子水的过程。3氨氨基基酸酸分分子子以以脱脱水水缩缩合合的的
2、方方式式形形成成肽肽键键，由由肽肽键键连连接接氨氨基基酸酸分分子子形形成成肽肽链链，肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。4组组成成蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸的的种种类类、数数目目、排排列列顺顺序序不不同同，肽肽链链的的盘盘曲曲、折折叠叠方方式及其形成的空间结构千差万别是蛋白质结构多样性的直接原因。式及其形成的空间结构千差万别是蛋白质结构多样性的直接原因。5蛋蛋白白质质是是构构成成细细胞胞和和生生物物体体结结构构的的重重要要物物质质，具具有有催催化化、运运输输、免免疫疫、信信息息传传递递等等功功能能。一一切切生生命命活活动动都都离离不
3、不开开蛋蛋白白质质，蛋蛋白白质质是是生生命命活活动动的的主主要要承承担担者者和和体现者。体现者。6高高温温使使蛋蛋白白质质发发生生变变性性的的原原因因是是高高温温使使蛋蛋白白质质分分子子的的空空间间结结构构变变得得伸伸展展、松散、易被蛋白酶水解。松散、易被蛋白酶水解。1观察下列几种氨基酸的结构观察下列几种氨基酸的结构知识点一组成蛋白质的氨基酸结构及种类知识点一组成蛋白质的氨基酸结构及种类 课前导学课前导学 (1)写出图中结构名称：写出图中结构名称：a._；b._。(2)通过比较图中三种氨基酸，写出氨基酸的结构通式：通过比较图中三种氨基酸，写出氨基酸的结构通式：_。氨基氨基羧基羧基R基基 CH3
4、H(4)下列关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是下列关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是()A分子量最大的氨基酸是甘氨酸分子量最大的氨基酸是甘氨酸B有些氨基酸不能在人体细胞中合成有些氨基酸不能在人体细胞中合成C氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键D不同氨基酸之间的差异是由不同氨基酸之间的差异是由R基引起的基引起的【答案答案】A【解解析析】甘甘氨氨酸酸是是分分子子量量最最小小的的氨氨基基酸酸；氨氨基基酸酸分分为为必必需需氨氨基基酸酸和和非非必必需需氨氨基基酸酸，必必需需氨氨基基酸酸只只能能从从食食物物中中获获取取，人人体体内内不不能能合合成成；
5、氨氨基基酸酸分分子子通通过过脱脱水水缩缩合合形成肽键；形成肽键；R基的不同决定了氨基酸之间的差异。基的不同决定了氨基酸之间的差异。 小题通关小题通关 1二肽的形成二肽的形成知识点二蛋白质的结构及其多样性知识点二蛋白质的结构及其多样性 课前导学课前导学 (1)过程过程的名称是的名称是_，发生场所是，发生场所是_。(2)物质物质的名称是的名称是_。(3)结构结构的名称是的名称是_，其结构简式为，其结构简式为_。(4)脱去的脱去的H2O中中H的来源：的来源：_。(5)多个氨基酸发生该反应，产物名称为多个氨基酸发生该反应，产物名称为_。脱水缩合脱水缩合核糖体核糖体二肽二肽肽键肽键 NHCO(或或CON
6、H) 一个来自氨基，一个来自羧基一个来自氨基，一个来自羧基多肽多肽蛋白质形成的四个蛋白质形成的四个“一一”2完善蛋白质的结构多样性和功能多样性图示完善蛋白质的结构多样性和功能多样性图示种类种类数目数目排排列顺序列顺序空间空间机体的生命活动机体的生命活动消化消化运输载体运输载体 免疫免疫 思考判断：思考判断：(1)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。()(2)蛋白质是生物体主要的能源物质。蛋白质是生物体主要的能源物质。()(3)某些蛋白质是染色体的组成成分。某些蛋白质是染色体的组成成分。()(4)蛋白质在核糖体上合成后已具有正常生理功能。蛋白质在核糖体上合成后
7、已具有正常生理功能。()(5)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变。蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变。()【答案答案】(1)(2)(3)(4)(5) 小题通关小题通关 1蛋白质的结构层次蛋白质的结构层次蛋白质的结构和功能蛋白质的结构和功能2蛋白质形成过程分析蛋白质形成过程分析(1)一一条条肽肽链链上上至至少少有有一一个个游游离离的的氨氨基基和和一一个个游游离离的的羧羧基基，分分别别位位于于肽肽链链的的两两端；其余的氨基和羧基在端；其余的氨基和羧基在 R基上。基上。(2)H2O中的中的H来自来自COOH和和NH2，而，而O则只来自则只来自COOH。(3)参
8、参与与脱脱水水缩缩合合的的分分别别是是两两个个氨氨基基酸酸中中与与中中心心碳碳原原子子相相连连的的氨氨基基和和羧羧基基，而而不是不是R基中的氨基和羧基。基中的氨基和羧基。3多肽和蛋白质的区别和联系多肽和蛋白质的区别和联系项目项目多肽多肽蛋白质蛋白质有无空间结构有无空间结构无无有有联系联系蛋白质可由一条或几条肽链形成蛋白质可由一条或几条肽链形成提醒提醒翻译的直接产物翻译的直接产物多肽，不叫蛋白质，必须经加工，形多肽，不叫蛋白质，必须经加工，形成一定的空间结构才叫蛋白质成一定的空间结构才叫蛋白质4三个角度分析蛋白质多样性的原因三个角度分析蛋白质多样性的原因分析角度分析角度蛋白质多样性的原因蛋白质多
9、样性的原因蛋白质本身蛋白质本身氨基酸的数量、种类、排列顺序及多肽链盘曲、折叠形成的空间结氨基酸的数量、种类、排列顺序及多肽链盘曲、折叠形成的空间结构构结构多样性结构多样性功能多样性功能多样性遗传物质遗传物质千变万化的碱基对排列顺序千变万化的碱基对排列顺序遗传信息的多样性遗传信息的多样性蛋白质的多样性蛋白质的多样性生物进化生物进化千变万化的环境条件千变万化的环境条件通过自然选择保留适应环境的个体及个体内通过自然选择保留适应环境的个体及个体内的蛋白质的蛋白质个体的多样性和蛋白质的多样性个体的多样性和蛋白质的多样性1(2017年年辽辽宁宁省省实实验验中中学学月月考考)下下面面是是三三种种化化合合物物
10、的的结结构构简简式式，下下列列有有关关三三种化合物的叙述错误的是种化合物的叙述错误的是()氨基酸的结构分析与判断氨基酸的结构分析与判断A三种化合物可以用一个结构通式表示三种化合物可以用一个结构通式表示B三种化合物的共同点之一是都至少含有一个氨基和一个羧基三种化合物的共同点之一是都至少含有一个氨基和一个羧基C三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基、羧基数相同三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基、羧基数相同【答案答案】D【解解析析】三三种种化化合合物物都都是是构构成成蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸，都都可可用用CHN
11、H2RCOOH表表示示，A正正确确；图图中中三三种种氨氨基基酸酸的的共共同同点点为为都都至至少少含含有有一一个个氨氨基基和和一一个个羧羧基基，B正正确确；双双缩缩脲脲试试剂剂检检测测蛋蛋白白质质产产生生紫紫色色反反应应，是是由由于于蛋蛋白白质质中中有有肽肽键键，氨氨基基酸酸中中没没有有肽肽键键，故故不不能能与与双双缩缩脲脲试试剂剂发发生生紫紫色色反反应应，C正正确确；、形形成成的的物物质质中中游游离离的氨基数分别是的氨基数分别是1、1、1，羧基数分别是，羧基数分别是2、1、2，D错误。错误。考查蛋白质分子的结构和功能考查蛋白质分子的结构和功能【答案答案】D【解解析析】组组成成多多肽肽化化合合物
12、物的的氨氨基基酸酸数数目目相相同同，故故其其功功能能不不同同的的原原因因有有氨基酸的种类、排列顺序不同等；蛋白质的空间结构决定其功能。氨基酸的种类、排列顺序不同等；蛋白质的空间结构决定其功能。1几种常考蛋白质的分布和功能几种常考蛋白质的分布和功能名称名称分布分布功能功能绝大多数酶绝大多数酶细胞内或细胞外细胞内或细胞外催化作用催化作用载体蛋白载体蛋白细胞膜细胞膜运输某些物质，如离子、氨基酸等运输某些物质，如离子、氨基酸等某些激素某些激素(如生长如生长激素、胰岛素激素、胰岛素)内环境中内环境中调节生命活动调节生命活动抗体抗体内环境中内环境中免疫作用免疫作用血红蛋白血红蛋白红细胞内红细胞内主要运输主
13、要运输O2糖蛋白糖蛋白细胞膜表面细胞膜表面保护、润滑、识别等作用保护、润滑、识别等作用结构蛋白结构蛋白细胞膜、肌细胞等细胞膜、肌细胞等构成细胞和生物体的成分构成细胞和生物体的成分2.“两看法两看法”判断组成蛋白质的氨基酸判断组成蛋白质的氨基酸1蛋蛋白白质质相相对对分分子子质质量量、氨氨基基酸酸数数目目、肽肽链链数数、肽肽键键数数和和失失去去水水分分子子数数的的关关系系(1)肽键数失去水分子数氨基酸数目肽链数；肽键数失去水分子数氨基酸数目肽链数；(2)蛋蛋白白质质相相对对分分子子质质量量氨氨基基酸酸数数目目氨氨基基酸酸平平均均相相对对分分子子质质量量脱脱去去水水分分子数子数18。(不考虑形成二硫
14、键不考虑形成二硫键)多肽形成过程中的相关数量计算方法多肽形成过程中的相关数量计算方法注：注：氨基酸平均分子质量为氨基酸平均分子质量为a。肽链肽链数数氨基酸氨基酸数目数目肽键肽键数数脱去水脱去水分子数分子数多肽链相对多肽链相对分子质量分子质量氨基数目氨基数目羧基数目羧基数目1条条mm1m1am 18(m1)至少至少1个个至少至少1个个n条条mmnmnam 18(mn)至少至少n个个至少至少n个个2蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算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数或羧基数肽链数。至少含有的游离氨基数或羧基数肽链数。(2)游离氨基数或羧基数肽链数游离氨基数或羧基数肽链数R基中
15、含有的氨基数或羧基数。基中含有的氨基数或羧基数。3蛋白质中含有蛋白质中含有N、O原子数的计算原子数的计算(1)N原子数肽键数肽链数原子数肽键数肽链数R基上的基上的N原子数各氨基酸中原子数各氨基酸中N原子总数。原子总数。(2)O原原子子数数肽肽键键数数2肽肽链链数数R基基上上的的O原原子子数数各各氨氨基基酸酸中中O原原子子总总数数脱去水分子数。脱去水分子数。(1)环状肽如下图所示：环状肽如下图所示：根根据据图图示示可可知知：肽肽键键数数脱脱去去的的水水分分子子数数氨氨基基酸酸数数(由由于于环环肽肽首首尾尾氨氨基基酸酸彼彼此相连，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此相连，故形成一
16、个环肽时，比形成一条直链肽要多生成一个水分子)。(2)在在多多肽肽相相对对分分子子质质量量计计算算时时，还还要要考考虑虑一一些些其其他他化化学学变变化化过过程程，如如二二硫硫键键(SS)的形成，每形成一个二硫键，脱去的形成，每形成一个二硫键，脱去2个个H，故相对分子质量减，故相对分子质量减2。若某蛋白质中丙氨酸的个数及位置如下图所示：若某蛋白质中丙氨酸的个数及位置如下图所示：则该则该60肽脱掉丙氨酸所形成的有机物中肽键数目减少几个？氨基增加几个？肽脱掉丙氨酸所形成的有机物中肽键数目减少几个？氨基增加几个？提示：提示：331(2017年年安安徽徽六六安安一一中中第第一一次次月月考考)某某直直链链
17、多多肽肽的的分分子子式式为为C22H34O13N6，其其水解后共产生了下列水解后共产生了下列3种氨基酸，相关叙述正确的是种氨基酸，相关叙述正确的是()利用氨基酸的结构特点进行相关计算利用氨基酸的结构特点进行相关计算A合成合成1分子该物质将产生分子该物质将产生6个水分子个水分子B合成合成1分子该物质需要分子该物质需要1个谷氨酸和个谷氨酸和1个丙氨酸个丙氨酸C该多肽分子中含该多肽分子中含1个氨基和个氨基和1个羧基个羧基D每个该多肽分子水解后可以产生每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸个谷氨酸【答案答案】D【解解析析】题题中中3种种氨氨基基酸酸都都只只含含有有1个个N原原子子，而而题题中中多多肽肽
18、含含有有6个个N原原子子，说说明明该该多多肽肽是是由由6个个氨氨基基酸酸脱脱去去5个个水水分分子子合合成成的的。由由于于甘甘氨氨酸酸、丙丙氨氨酸酸中中都都含含有有一一个个羧羧基基，而而每每个个谷谷氨氨酸酸中中有有两两个个羧羧基基，合合成成有有机机物物后后R基基上上还还有有2个个O原原子子，O原原子子数数肽肽键键数数2肽肽链链数数R基基上上的的O原原子子数数，即即13262谷谷氨氨酸酸数数5，故故每每个个该该多多肽分子水解后可以产生肽分子水解后可以产生3个谷氨酸；该多肽分子含个谷氨酸；该多肽分子含1个游离氨基和个游离氨基和4个游离羧基。个游离羧基。2如如图图为为某某蛋蛋白白质质的的结结构构示示意
19、意图图，其其中中“SS”为为由由两两个个“SH”(巯巯基基)构构成成的的二二硫硫键键，其其作作用用是是连连接接两两相相邻邻肽肽链链。若若该该蛋蛋白白质质分分子子共共由由m个个氨氨基基酸酸组组成成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为()Am,18mB(m4)，18(m4)C(m3)，18(m3)4D(m2)，18(m2)4【答案答案】D结合蛋白质合成过程相关的计算结合蛋白质合成过程相关的计算【解解析析】图图中中有有三三条条肽肽链链，中中间间一一条条为为环环状状，故故失失去去水水分分子子数数为为氨氨基基酸
20、酸数数肽肽链链数数，即即(m2)，由由于于有有2个个二二硫硫键键，而而形形成成一一个个二二硫硫键键失失去去2个个H，故故减减少少的的相相对分子质量为对分子质量为18(m2)4。3现现有有一一种种“十十二二肽肽”，分分子子式式为为CxHyNzOwS(z12，w13)。已已知知将将它它彻彻底底水解后只得到下列氨基酸，如下图所示。下列对以上内容的叙述正确的是水解后只得到下列氨基酸，如下图所示。下列对以上内容的叙述正确的是()氨基酸数目与相应氨基酸数目与相应DNA、RNA片段中碱片段中碱基数目的计算基数目的计算A合成该多肽时，至少需合成该多肽时，至少需36个密码子个密码子B控制合成该多肽相应的基因至少
21、有控制合成该多肽相应的基因至少有36个碱基个碱基C将一个该将一个该“十二肽十二肽”分子彻底水解后有分子彻底水解后有(z12)个赖氨酸个赖氨酸D该分子是在核糖体上合成的，并且必须有该分子是在核糖体上合成的，并且必须有61种种tRNA参与参与【答案答案】C【解解析析】在在翻翻译译时时，一一个个密密码码子子编编码码一一个个氨氨基基酸酸，因因此此，合合成成肽肽链链时时至至少少需需要要12个个密密码码子子；在在基基因因的的转转录录、翻翻译译过过程程中中，DNA中中的的碱碱基基数数与与蛋蛋白白质质中中氨氨基基酸酸的的个个数数之之比比是是6 1，因因此此，控控制制合合成成该该多多肽肽链链相相应应的的基基因因至至少少有有72个个碱碱基基；题题图图中中半半胱胱氨氨酸酸的的分分子子是是C3H7NO2S，丙丙氨氨酸酸的的分分子子是是C3H7NO2，天天冬冬氨氨酸酸的的分分子子式式是是C4H7NO4，赖赖氨氨酸酸的的分分子子式式是是C5H12N2O2，苯苯丙丙氨氨酸酸的的分分子子式式是是C5H11NO2，十十二二肽肽含含有有11个个肽肽键键和和一一个个端端位位氨氨基基，即即12个个N，而而1个个赖赖氨氨酸酸多多出出一一个个氨氨基基，因因此此赖赖氨氨酸的个数等于酸的个数等于z12；该十二肽在核糖体上合成，最多需要；该十二肽在核糖体上合成，最多需要12种种tRNA参与。参与。
