高中蛋白質知識總結

1、 高中生物學蛋白質知識歸納蛋白質是生物體內一種重要的高分子化合物，是生命活動的承擔者，有關蛋白質的知識是高考的熱點之一。其內容涉及到教材的各個章節(jié)。對于“蛋白質”復習要從“構成元素基本單位多肽蛋白質結構多樣性功能多樣性”上進行知識梳理，同時對相關知識適當拓展。下面對高中生物中的蛋白質相關知識做一總結。1有關蛋白質知識網絡： 構成元素及基本單位構成蛋白質的基本單位是氨基酸，其結構通式為：組成氨基酸的基本元素是C、H、O、N，有個別氨基酸中還有S，氨基酸中不含F(xiàn)e、Mg、P等元素，但氨基酸脫水縮合形成多肽后，在多肽加工成為成熟蛋白質的過程中有Fe、Mg、P等元素的結合，故蛋白質的主要組成元素是C、

2、H、O、N，有些還含S、Fe、Mg、P等元素。. 蛋白質的合成與水解過程要特別注意下面五點：肽鍵的表示式：CONH多肽與蛋白質的主要區(qū)別在于空間結構的不同。脫水縮合作用屬于蛋白質合成過程中的“翻譯”階段，主要在核糖體內完成。胞內蛋白由游離在細胞質內的核糖體合成；分泌蛋白則由附著在內質網上的核糖體合成。蛋白質在生物體內不能儲存，分為結構蛋白和功能蛋白兩大類。. 蛋白質的多樣性原因：構成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列次序以及蛋白質的空間結構多樣，其中最主要的原因在于氨基酸的排列次序多樣。與DNA多樣性、生物多樣性的關系：5.蛋白質的鑒定 對蛋白質的鑒定用的是雙縮脲試劑。雙縮脲試劑的組成成分中有A

3、液（0.1g/mL 的NaOH溶液）和B液（0.01g/mL的 CuSO4溶液）。反應進行時應為堿性環(huán)境。雙縮脲試劑的使用方法：先往要鑒定的蛋白質溶液（事先已經配好！）中加入0.1g/mL的NaOH溶液營造堿性環(huán)境，再使用0.01g/mL的CuSO4溶液，也就是說，雙縮脲試劑A和雙縮脲試劑B不能同時使用。雙縮脲試劑的使用原理：雙縮脲反應是指在堿性溶液中，雙縮脲（H2NOCNHCONH2）能與Cu2作用，形成紫色或紫紅色絡合物的化學反應。由于蛋白質分子中含有很多個與雙縮脲結構相似的肽鍵，因此也發(fā)生了相似的顏色反應。用雙縮脲試劑鑒定蛋白質時，起作用的是Cu2。如果在NaOH溶液中滴幾滴CuSO4溶

4、液混合后再加入到蛋白質溶液中，混合液中就沒有Cu2（NaOH溶液與CuSO4溶液反應生成了Cu（OH）2），顯色反應就不會發(fā)生。所以，雙縮脲試劑A和雙縮脲試劑B不能同時使用。 6有關蛋白質的計算：61蛋白質形成過程中肽鍵、水分子計算 由氨基酸分子脫水縮合可知，蛋白質形成過程中每形成一個肽鍵，同時失去一分子水，即形成的肽鍵數失去水分子數。計算方法為：若有n個氨基酸分子構成有m條肽鏈的蛋白質，則形成的肽鍵數失去水分子數nm。62形成的蛋白質分子的相對分子質量 假定每個氨基酸的相對分子質量為a，一個由n個氨基酸分子構成有m條肽鏈的蛋白質，其相對分子質量(所有氨基酸分子的相對分子質量的總和)(失去的水

5、分子的相對分子質量總和) na(nm)×18。這里要注意的是，我們有時還要考慮一些其他化學變化過程，如二硫鍵(一SS一)形成等。63氨基酸與相應DNA及RNA片段中堿基數目之間的關系如下：DNA(基因) 信使RNA蛋白質 堿基數6 ： 堿基數3：氨基酸數1 其中，對真核生物而言，上式中的DNA片段相當于基因結構中的外顯子。 6有關蛋白質中游離的氨基或羧基數的計算A至少含有的游離氨基或羧基數肽鏈條數B游離氨基或羧基數目肽鏈條數R 基中含有的氨基或羧基數 6有關多肽種類的計算假若有A、B、C三種氨基酸，由這三中氨基酸組成多肽的情況可分為如下兩種情況分析：AA、B、C三種氨基酸，每種氨基酸

6、數目無限的情況下，可形成肽類化合物的種類：形成三肽的種類：33=27種形成二肽的種類：32=9種BA、B、C三種氨基酸，且每種氨基酸只有一個的情況下，形成肽類化合物的種類：形成三肽的種類：××6種形成二肽的種類：×種7. 蛋白質的功能 7. 1作為有機體新陳代謝的催化劑酶。絕大部分的酶是蛋白質，有些酶除了蛋白質以外，還含有其他成分，如果這種成分能與酶蛋白共價結合的，稱為輔基；如果這種成分與酶蛋白非共價結合的，稱為輔酶。7. 2作為有機體的結構成分。在高等動物里，膠原纖維是主要的細胞外結構蛋白，參與結締組織和骨骼作為身體的支架。細胞里的片層結構，如細胞膜、線粒體、葉

7、綠體和內質網等的膜都是由不溶性蛋白和脂質組成的。7. 3某些蛋白質具有貯藏氨基酸的功能，用作有機體及其胚胎或幼體生長發(fā)育的原料。這類蛋白質有蛋類中的卵清蛋白、乳中的酪蛋白、小麥種子中的麥醇溶蛋白等。一般的動物體內，沒有貯存蛋白。7. 4某些蛋白質具有運輸的功能。脊椎動物紅細胞里的血紅蛋白和無脊椎動物中的血藍蛋白在呼吸過程中起著輸送氧氣的作用。血液中的脂蛋白隨著血流輸送脂質。生物氧化過程中某色素蛋白如細胞色素C等起電子傳遞體的作用。7. 5有些蛋白質，如肌纖維中的肌球蛋白和肌動蛋白是肌肉收縮系統(tǒng)的主要成分。肌動蛋白可以和ATP相互作用而引起機械彈性的改變，伴隨著肌原纖維收縮而產生運動的功能。細菌

8、的鞭毛或纖毛蛋白也能產生類似的活動。近年來發(fā)現(xiàn)在非肌肉的運動系統(tǒng)中，普遍存在著運動蛋白。7. 6還有一些蛋白質具有激素的功能，對生物體內的新陳代謝起調節(jié)作用。如胰腺的胰島B細胞分泌的胰島素參與血糖的代謝調節(jié)，能降低血液中葡萄糖的含量；垂體分泌的生長激素能夠促進動物體的生長發(fā)育等。7. 7某些蛋白質具有免疫功能。高等動物的免疫反應是有機體的一種防御機能。免疫反應主要是通過蛋白質抗體來實現(xiàn)的。血漿中的球蛋白主要就是抗體?？贵w是機體在外來抗原(大部分是外來蛋白質，也有多糖)的刺激下產生的，并能與抗原結合而排除外來物質對有機體的干擾。7. 8某些蛋白質在信息傳遞過程中起重要作用。如細胞膜上接受各種激素

9、的受體蛋白，接受外界刺激的感覺蛋白(如視網膜上的視色素，味蕾上的味覺蛋白等)。7. 9蛋白質還有一個重要的功能是調節(jié)或控制細胞的生長、分化和遺傳信息的表達。如組蛋白、阻遏蛋白等就是這種類型的蛋白質。8. 蛋白質的代謝 蛋白質的代謝，可用下圖表示：可聯(lián)系的內容有：蛋白質的化學性消化過程及部位；氨基酸被吸收的方式、途徑；蛋白質的中間代謝(在細胞內)；蛋白質代謝與糖代謝、脂肪代謝之間的關系。8. 糖類代謝與蛋白質代謝之間的相互聯(lián)系 丙酮酸是糖類代謝的重要中間產物。丙酮酸經過三羧酸循環(huán)可以變成a-酮戊二酸，丙酮酸也可以變成草酰乙酸，這三種酮酸可以經過加氨基或轉氨基作用，分別變成丙氨酸、谷氨酸和天門冬氨

10、酸這三種氨基酸。 糖類還可以轉變成其他非必需氨基酸，但是在人體內卻不能合成必需氨基酸。 蛋白質是由氨基酸組成的，可以在人和動物的體內轉變成糖類。如果用蛋白質飼養(yǎng)患糖尿病的狗，則有50以上的食物蛋白質可以轉變成葡萄糖。如果改用丙氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸等飼養(yǎng)這種患人工糖尿病的狗，隨尿排出的葡萄糖就會大大增加。用氨基酸飼養(yǎng)饑餓動物，根據狗肝臟中糖元量增加，也可以證明多種氨基酸在體內轉變成了肝糖元。 幾乎所有組成蛋白質的天然氨基酸都可以轉變成糖類。8. 脂質代謝與蛋白質代謝之間的相互聯(lián)系 一般來說，在動物體內不能利用脂肪酸合成氨基酸。 用只含蛋白質的食物飼養(yǎng)動物，動物也能夠在體內存積脂肪。這個事實說

11、明，蛋白質可以在動物體內轉變成脂肪。9. 自然界常見蛋白質的成分9.大部分酶：酶是活細胞產生的一類具有生物催化作用的有機物，除少數的酶是RNA外，絕大多數的酶是蛋白質。9.部分激素：如胰島素、生長激素，其成分為蛋白質。9.載體：位于細胞膜上，在物質運輸過程中起作用，其成分為蛋白質。9.抗體：指機體受抗原刺激后產生的，并且能與該抗原發(fā)生特異性結合的具有免疫功能的球蛋白。主要分布于血清中，也分布于組織液等細胞外液中。9.抗毒素：屬于抗體，成分為蛋白質。一般指用外毒素給動物注射后，在其血清中產生的能特異性中和外毒素毒性的成分。9.凝集素：屬于抗體，成分為蛋白質。指用細菌給動物注射后，在其血清中產生的

12、能使細菌發(fā)生特異性凝集的成分。另外，人體紅細胞膜上存在不同的凝集原，血清中則含有相應種類的凝集素。9.部分抗原：引起機體產生抗體的物質叫抗原，某些抗原成分是蛋白質。如紅細胞攜帶的凝集原、決定病毒抗原特異性的衣殼，其成分都是蛋白質。9.神經遞質的受體：突觸后膜上存在的一些特殊蛋白質，能與一定的遞質發(fā)生特異性的結合，從而改變突觸后膜對離子的通透性，激起突觸后膜神經元產生神經沖動或發(fā)生抑制。9.朊病毒：近年來發(fā)現(xiàn)的，其成分為蛋白質，可導致瘋牛病等。9.糖被：位于細胞膜的外表面，由蛋白質和多糖組成，有保護、潤滑、識別等作用。9.單細胞蛋白：指通過發(fā)酵獲得的大量微生物菌體。可用作飼料、食品添加劑、蛋白食

13、品等。9.丙種球蛋白：屬于被動免疫生物制品。9.細胞色素C：是動、植物細胞線粒體中普遍存在的一種呼吸色素，由一條大約含有110個氨基酸的多肽鏈組成。9.血漿中的纖維蛋白原和凝血酶原：均為蛋白質。在疑血酶原激活物的作用下，凝血酶原轉變成凝血酶，在凝血酶的作用下纖維蛋白原轉變成不溶性纖維蛋白，起到止血和凝血作用。9.血紅蛋白：存在于紅細胞中的含F(xiàn)e2+的蛋白質。其特性是在氧濃度高的地方與氧結合，在氧濃度低的地方與氧分離。9.肌紅蛋白：存在于肌細胞中，為肌細胞儲存氧氣的蛋白質。9.干擾素：由多種細胞產生的具有廣泛的抗病毒、抗腫瘤和免疫調節(jié)作用的可溶性糖蛋白。正常情況下組織或血清中不含干擾素；只有在某

14、些特定因素的作用下，才能使細胞產生干擾素。9.動物細胞間質：主要含有膠原蛋白等成分，在進行動物細胞培養(yǎng)時，用胰蛋白酶處理才能獲得單個細胞。9.含蛋白質成分的實驗材料：黃豆研磨液、豆?jié){、蛋清、蛋白胨、牛肉膏等。10. 蛋白質與核酸比較10.1兩者均為生物體內的有機高分子化合物，相對分子量大10.兩者的勝、生理功能不同蛋白質是生命活動的主要承擔者，是生物性狀的體現(xiàn)者，據其功能分為：結構蛋白：有些蛋白質是構成細胞和生物體的重要物質，如肌肉中蛋白質、生物膜中某些蛋白質、染色體中的蛋白質等。功能蛋白：具有催化作用的酶；調節(jié)生命活動的某些激素（如垂體分泌的激素、胰島分泌的激素等）；具有免疫功能的抗體；具有

15、運輸功能的載體、血紅蛋白。核酸是遺傳信息的攜帶者，是生命活動的最終控制者。核酸對生物性狀的控制是通過控制蛋白質合成實現(xiàn)的，核酸的基本功能為遺傳信息的傳遞和表達。 10.兩者的關系，核酸控制合成蛋白質。10.兩者均存在物種特異性，即不同物種具有不同的蛋白質和核酸，可從分子水平為生物進化、親子鑒定、案件偵破等提供依據。10.兩者均由小分子形成蛋白質：氨基酸縮合多肽蛋白質；核酸：核苷酸聚合多核苷酸鏈核酸。10.兩者均存在多樣性和特異性氨基酸的種類、數量、排列順序，肽鏈的空間結構決定蛋白質的多樣性；堿基排列順序決定核酸的多樣性核酸遺傳的特異性決定了蛋白質的特異性。1.高考生物蛋白質計算解題方法舉例1.

16、1利用反應前后，“特殊原子的個數不變”計算例1現(xiàn)有一種“十五肽”，分子式為CxHyNzOdSe（z15，d16）。已知其徹底水解后得到下列幾種AA：問：將一個“十五肽”徹底水解，可生成_個半胱氨酸、_個天門冬氨酸和_個賴氨酸。常規(guī)解法：根據反應前后各種原子個數不變，設天門冬氨酸、半胱氨酸、賴氨酸和苯丙氨酸的個數依次為m、n、o、p個，可得方程組：解方程組，得各種氨基酸的個數（略）。特殊原子守恒法：依據特殊原子反應前后個數不變（本題中只有半胱氨酸含S原子，只有天門冬氨酸含兩個COOH、只有賴氨酸含有兩個NH2）進行計算。解法如下：根據反應前后S原子守恒，S原子在脫水縮合時不消耗，可知“十五肽”中

17、S原子個數即為半胱氨酸個數，即形成該多肽消耗了e個半胱氨酸；設組成該多肽的天門冬氨酸為n個，可知：反應前氨基酸的O原子數=2×15（組成每分子多肽的氨基酸數）+2×n（天門冬氨酸數）反應后生成物中O原子數=d（多肽中O原子數）+14（脫下水中的O原子數）根據反應前后O原子守恒，可得：2×15+2×n=d+14n（d16）/2設組成該多肽的賴氨酸為m個，同推理：只有賴氨酸含有兩個氨基，反應前后N原子不會變化，由反應前后N原子守恒，可得：15mzmz15 答案：e （d16）/2 z15點評：對于已知多肽中，求某種氨基酸的數目時，利用多肽形成前后某種“特殊”原子（如N、S、O）個數不變進行計算，可使復雜問題簡單化。1.利用反應前后，“物質的量不變”計算例2稱取某多肽415g，在小腸液的作用下完全水解得到氨基酸505g。經分析知道組成該多肽的氨基酸平均相對分子質量為100。問該多肽是多少肽？解析：分析此題，可得如下等量