蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能高中一輪復(fù)習(xí)

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能高中一輪復(fù)習(xí)第1頁/共26頁第2講蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能第2頁/共26頁基礎(chǔ)梳理一、蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸2、種類：約

種能否在體內(nèi)合成

(8種)非必需氨基酸（12種）20必需氨基酸3、結(jié)構(gòu)通式：1、元素組成：

。C、H、O、N第3頁/共26頁4、結(jié)構(gòu)特點：(1)每個氨基酸至少有一個

和一個羧基；

(2)都有一個氨基和羧基連接在

上；

(3)各種氨基酸之間的區(qū)別在于

的不同。氨基同一個碳原子R基巧記(1)8種必需氨基酸：甲(甲硫)攜(纈)來(賴)一(異亮)本(苯丙)兩(亮)色書(蘇)。(2)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：氨基酸中有個碳，伸出四手向外連，下面連著氫原子，上面頂著R基團，左手拽的是氨基，右手還把羧基牽。第4頁/共26頁二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1.氨基酸分子間的連接方式——脫水縮合(1)過程：一個氨基酸分子的

和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫去

。羧基一分子水(2)二肽的形成示例第5頁/共26頁(3)肽鍵：連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵，可示

，還可以表示為

。解惑①多肽化合物的命名是依據(jù)含有的氨基酸的總數(shù)，即2個氨基酸形成二肽，3個氨基酸形成三肽。

②氨基酸脫水縮合過程中失去的水中的H來源于氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。

③R基中的氨基和羧基一般不發(fā)生脫水縮合。一CO一NH一和一NH一CO一第6頁/共26頁數(shù)目排列順序空間結(jié)構(gòu)種類2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次及其多樣性脫水縮合：多肽折疊盤曲蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性導(dǎo)致功能多樣性組成蛋白質(zhì)的氨基酸

不同氨基酸的

不同氨基酸的

不同蛋白質(zhì)的

不同氨基酸第7頁/共26頁三、蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)是生命活動的承擔者，其主要功能見下表結(jié)構(gòu)蛋白催化作用載體、血紅蛋白免疫作用胰島素等蛋白質(zhì)類激素功能實例羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲絕大多數(shù)酶運輸作用信息傳遞和調(diào)節(jié)抗體辨析：酶(a)、激素(b)與蛋白質(zhì)(c)的關(guān)系：第8頁/共26頁要點探究考點一分析氨基酸及其種類觀察下面的氨基酸結(jié)構(gòu)圖示，回答問題：1．寫出圖中結(jié)構(gòu)名稱：a.

，c.

。2．不同的氨基酸取決于R基的不同，圖中兩種氨基酸的R基分別是

(用字母代號表示)。氨基羧基b、d說明：組成蛋白質(zhì)的氨基酸中至少有一個氨基和一個羧基，并非只有一個氨基和一個羧基，R基中可能含有氨基和羧基。第9頁/共26頁命題設(shè)計1.下面是三種組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)式，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是(

)A．以上這三種氨基酸的R基依次分別是—H、—CH3、—CH2OHB．這三種氨基酸理化性質(zhì)的不同取決于R基不同C．甲是最簡單的氨基酸D．從上式可看出，只要含有一個氨基和一個羧基的化合物就是組成蛋白質(zhì)的氨基酸解析：根據(jù)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可判斷：甲、乙、丙三種氨基酸的R基分別是H、—CH3、—CH2OH，不同氨基酸R基的不同決定了其理化性質(zhì)的不同；組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。D第10頁/共26頁1.圖示分析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性考點二聚焦蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次及其多樣性第11頁/共26頁2.觀察氨基酸、多肽、肽鏈、肽鍵和蛋白質(zhì)的關(guān)系圖示(1)多肽與蛋白質(zhì)的最重要的區(qū)別是

。

(2)如果合成的蛋白質(zhì)是唾液淀粉酶，需要參與的細胞器

是

。

多肽無空間結(jié)構(gòu)核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體說明：唾液淀粉酶是分泌蛋白，參與其合成和運輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)除了上面的細胞器，還有細胞核、細胞膜。第12頁/共26頁易錯警示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的2個誤區(qū)(1)氨基、羧基和肽鍵的書寫誤區(qū)不要將氨基錯寫為NH2或—NH3；不要將羧基誤寫為

或COOH；也不要將肽鍵誤寫為CO—NH或

。(2)蛋白質(zhì)變性的誤區(qū)分析高溫使蛋白質(zhì)變性的原因不是破壞了氨基酸之間的肽鍵，而是破壞了肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)。第13頁/共26頁命題設(shè)計1.如圖所示，物質(zhì)A是在胰島B細胞中合成的，且與血糖調(diào)節(jié)有關(guān)。物質(zhì)B是一種淋巴因子，可干擾病毒DNA在宿主細胞中的復(fù)制。物質(zhì)C由漿細胞合成并分泌，且具有免疫作用。物質(zhì)D由垂體分泌，可促進蛋白質(zhì)的合成和骨的生長。下列有關(guān)說法不正確的是(多選)(

)A．A、B、C、D四種物質(zhì)分別為胰島素、干擾素、抗體、生長素B．物質(zhì)A、B、C、D結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因是a的種類、數(shù)量和排列順序不同C．與A、B、C、D四種物質(zhì)的合成、分泌有關(guān)的細胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體D．高溫和低溫均能破壞物質(zhì)A的空間結(jié)構(gòu)，使其調(diào)節(jié)血糖的能力喪失生長激素多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)的不同分泌蛋白不破壞空間結(jié)構(gòu)ABD第14頁/共26頁2．在胰島B細胞中先合成胰島素原，胰島素原再通過蛋白酶的水解作用，生成胰島素(如圖所示)。胰島素原水解所需的水分子中的氫用于(

)A．形成—COOH和—SHB．形成—NH2和—COOHC．形成—SH和—OHD．形成—COOH和連接碳的—H解析：比較胰島素原與胰島素的結(jié)構(gòu)，可見胰島素原通過蛋白酶的水解作用破壞的是氨基酸之間的肽鍵。肽鍵形成時水分子中的氫來自—NH2和—COOH，故肽鍵被破壞時消耗的水分子中的氫用于形成—NH2和—COOH。B第15頁/共26頁拓展理解二硫鍵形成過程蛋白質(zhì)分子中除了肽鍵外，還含有其他化學(xué)鍵，如二硫鍵。一個二硫鍵(“—S—S—”)是由2個“—SH”形成的，形成過程中要脫去2個氫。故計算蛋白質(zhì)分子量時除減去H2O的分子量外，還應(yīng)考慮脫去H的分子量。上圖為胰島素分子形成3個二硫鍵的情況。第16頁/共26頁要點探究考點三歸納蛋白質(zhì)合成過程的有關(guān)計算1．假設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，由n個氨基酸分別形成

1條肽鏈或m條肽鏈形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對分子質(zhì)量1

至少

個至少

個

mn－mn－m至少

個至少

個

n－1n－111na－18(n－1)mmna－18(n－m)補充：肽鏈中的氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)+R基中的氨基數(shù)

肽鏈中的羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)+R基中的羧基數(shù)第17頁/共26頁易錯警示有關(guān)蛋白質(zhì)計算的4個易錯提示(1)計算O和H的數(shù)量變化時，不要漏掉增加H2O中的O、H數(shù)值。(2)若形成的多肽是環(huán)狀：氨基酸數(shù)＝肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)。(3)在蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算中，若通過圖示或其他形式告知蛋白質(zhì)中含有二硫鍵時，要考慮脫去氫的質(zhì)量，每形成一個二硫鍵，脫去2個H。(4)關(guān)于蛋白質(zhì)的計算中，要特別注意題中設(shè)問的是“氨基酸的數(shù)量”還是“氨基酸的種類”。第18頁/共26頁現(xiàn)有一種“十二肽”，分子式為CXHYNZOWS(Z>12，W>13)。已知將它徹底水解后只得到下列氨基酸。下列敘述中，正確的

是(

)A．合成該多肽時，至少需36個密碼子B．控制合成該多肽相應(yīng)的基因至少有36個堿基C．將一個該“十二肽”分子徹底水解后有(Z－12)個賴氨酸D．將一個該“十二肽”分子徹底水解后有(W－13)個天冬氨酸命題設(shè)計12個密碼子(不考慮終止密碼子)12×6=72個堿基氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋1＋賴氨酸個數(shù)×1=11+1+X氧原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2＋天冬氨酸個數(shù)×2=11+2+2Y(W－13)/2第19頁/共26頁技法提煉蛋白質(zhì)合成中的相關(guān)計算1．氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)＝各氨基酸中氨基總數(shù)－肽鍵數(shù)。2．羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)＝各氨基酸中羧基總數(shù)－肽鍵數(shù)。3．氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中N的總數(shù)。4．氧原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的氧原子數(shù)＝各氨基酸中O的總數(shù)－脫去水分子數(shù)。5．氫原子數(shù)＝各氨基酸中H的總數(shù)－2×脫去水分子數(shù)。第20頁/共26頁6.氨基酸與相應(yīng)DNA及RNA片段中堿基數(shù)目之間的關(guān)系DNA（基因）mRNA蛋白質(zhì)堿基數(shù)∶堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)

6∶3∶1轉(zhuǎn)錄翻譯說明：由于mRNA中有終止密碼子等原因，上述關(guān)系應(yīng)理解為每合成1個氨基酸至少需要mRNA上的3個堿基和DNA（基因）上的6個堿基。第21頁/共26頁【例】一條肽鏈的分子式為C22H34O13N6，其水解后共產(chǎn)生了下列3種氨基酸。據(jù)此判斷，下列有關(guān)敘述錯誤的是（）谷氨酸CHNH2HCOOH甘氨酸H3CCCOOHHNH2丙氨酸CHCOOHHCHHCHNH2COOHA.1個C22H34O13N6分子水解可以產(chǎn)生3個谷氨酸B.合成1個C22H34O13N6分子的同時將產(chǎn)生5個水分子C.1個C22H34O13N6分子中存在1個游離的氨基和3個游離的羧基D.在細胞中合成1個C22H34O13N6分子，至少需要3種tRNA第22頁/共26頁答案：C解析：分子式為C22H34O13N6的多肽化合物水解產(chǎn)生三種氨基酸，由于每種氨基酸只含有一個氨基，因此此化合物是六肽化合物，由6個氨基酸構(gòu)成。由于谷氨酸含有兩個羧基，根據(jù)氧原子數(shù)可推出此化合物含有3個谷氨酸，4個游離的羧基。第23頁/共26頁【知識鏈接】（1）氨基酸與相應(yīng)DNA、RNA片段中堿基數(shù)目之間計算時，當出現(xiàn)關(guān)鍵詞“最多”、“至少”時，不應(yīng)考慮計算過程中終止密碼子的堿基數(shù)。（2）計算O和H的數(shù)量變化時，不要漏掉增加H2O中O和H的數(shù)值。（3）環(huán)狀多肽中肽