第四講生命活動的主要承擔(dān)者-------蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)本節(jié)內(nèi)容聚焦蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程—脫水縮合蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及多樣性蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)的相關(guān)計算1組成元素：C、H、O、N等有的氨基酸R基中還含有S、Fe等元素。一、氨基酸的結(jié)構(gòu)及其種類蛋白質(zhì)的基本組成單位2、氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式每種氨基酸都至少含有一個氨基（-NH2）和一個羧基（-COOH），并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。氨基酸的種類是由_______________來決定。R基（側(cè)鏈基團(tuán)）分子簡式：R-C2H4O2N1下列4種化合物中，能參與構(gòu)成蛋白質(zhì)的是

B．H2N－CH2－CH2－COOHC．CH3－CH2－COOHD．CH3－CH2－CH2－NH3A對應(yīng)訓(xùn)練3氨基酸的種類生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種非必需氨基酸：共12種，人體可自身合成的氨基酸必需氨基酸：共8種，人體不能自身合成的氨基酸，必須從外界，如食物中獲取。20種氨基酸巧記8種必須氨基酸：（異亮氨酸）（甲硫氨酸）（賴氨酸）（纈氨酸）（亮氨酸）（色氨酸）（苯丙氨酸）（蘇氨酸）2關(guān)于生物體內(nèi)氨基酸的敘述，錯誤的是A．構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式是B．人體內(nèi)氨基酸的代謝終產(chǎn)物是水、二氧化碳和尿素C．人體內(nèi)所有氨基酸均可以互相轉(zhuǎn)化D．兩個氨基酸通過脫水縮合形成二肽C對應(yīng)訓(xùn)練來源去路食物的消化與吸收合成各種組織蛋白、酶、激素組織蛋白分解脫氨基作用產(chǎn)生含N部分和不含N部分；含N部分最終形成尿素；不含N部分合成糖類、脂肪或分解成CO2、H2O、釋放能量其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化(轉(zhuǎn)氨基)產(chǎn)生新氨基酸(非必需氨基酸)4、蛋白質(zhì)代謝及其與人體健康的關(guān)系1．人體中氨基酸的來源和去路過程：一個氨基酸分子的和另一個氨基酸分子的相連接，同時脫去。羧基氨基一分子水場所：核糖體

—CNH2HR1—C—ON—H

C—HR2COOH肽鍵H2OOHNHR1

—C—C—OH2+—NHR2OH

—C—COHH二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1氨基酸結(jié)合成蛋白質(zhì)的方式：脫水縮合（二肽）H2O

H2O—NHR2OH

—C—COHH

—CNH2HR1—C—ON—H

C—HR2C—OHOHCR1

—CNH2—C—ON—H

C—HR2

—C——NHR2OHCOHO（二肽）（三肽）氨基酸脫水縮合：肽鍵：連接兩個氨基酸分子的化學(xué)鍵，可表示為氨基酸脫水縮合：1脫水縮合產(chǎn)生的H2O中的H來自于—COOH和—NH2，而氧則只來自于—COOH。2一條肽鏈上至少有一個游離的氨基和一個游離的羧基，并分別位于肽鏈（主鏈）的兩端。3R基中的—NH2或—COOH不參于肽鏈的形成注意2．蛋白質(zhì)的分子的結(jié)構(gòu)層次：脫水縮合盤曲、折疊核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體多肽(肽鏈)蛋白質(zhì)氨基酸蛋白質(zhì)與多肽的比較蛋白質(zhì)多肽空間結(jié)構(gòu)有無多樣性原因四個方面只有三個方面，無空間結(jié)構(gòu)差異生物活性具有通常無聯(lián)系每個蛋白質(zhì)分子可以由1條肽鏈組成，也可由幾條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵(如“二硫鍵”)連接而成提醒翻譯的直接產(chǎn)物——多肽，多肽必須在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上再加工后，形成一定的空間結(jié)構(gòu)才叫蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)與肽鏈的本質(zhì)區(qū)別：是否具有空間結(jié)構(gòu)3蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因1氨基酸：2多肽鏈的數(shù)目及其盤曲、折疊形成的空間結(jié)構(gòu)不同。種類、數(shù)目、排列順序不同蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定了功能的多樣性直接原因：蛋白質(zhì)多樣性根本原因：基因多樣性5（2011年北京理綜）胰島素的A、B兩條肽鏈?zhǔn)怯梢粋€基因編碼的。下列有關(guān)胰島素的敘述，正確的是（）單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈B沸水浴加熱后，構(gòu)成胰島素的肽鏈充分伸展并斷裂C胰島素的功能取決于氨基酸的序列，與空間結(jié)構(gòu)無關(guān)D核糖體合成的多肽鏈需要經(jīng)過蛋白酶的作用形成胰島素對應(yīng)訓(xùn)練D三、蛋白質(zhì)的功能功能實例細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)蛋白如羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲如絕大多數(shù)酶如載體、血紅蛋白信息傳遞和調(diào)節(jié)如

等蛋白類激素免疫作用如：

催化作用運輸作用胰島素抗體蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者，其主要功能見下表：6下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能多樣性的說法正確的是

A蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)有關(guān)B已知某化合物具有催化功能，可以推斷此物質(zhì)為蛋白質(zhì)C有些蛋白質(zhì)具有防御功能，如抗體；有些蛋白質(zhì)具有接受信息的功能，如受體D蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變，不會影響其生物活性C對應(yīng)訓(xùn)練7核糖體中合成的物質(zhì)不可能具有的功能是A．調(diào)節(jié)生命活動 B．?dāng)y帶遺傳密碼C．為生命活動提供能量D．參與主動運輸對應(yīng)訓(xùn)練B教材中常見蛋白質(zhì)（1）大部分酶：如蛋白酶、肽酶、脂肪酶等（2）部分激素：如胰島素、生長激素（3）載體蛋白（4）抗體（抗毒素凝集素）（5）部分抗原：如決定病毒抗原特異性的衣殼。（6）神經(jīng)遞質(zhì)的受體（7）朊病毒：成分為蛋白質(zhì)，可導(dǎo)致瘋牛病等（8）糖被：位于細(xì)胞膜外表面，由蛋白質(zhì)和多糖組成（9）血紅蛋白（10）干擾素（11）膠原蛋白和彈性蛋白：動物細(xì)胞間質(zhì)的主要成分。（12）含有蛋白質(zhì)的實驗材料：黃豆研磨液、蛋清等。8蛋白質(zhì)是細(xì)胞中重要的有機(jī)化合物，以下關(guān)于蛋白質(zhì)的說法中，正確的是①所有的酶都是蛋白質(zhì)②大多數(shù)抗體是蛋白質(zhì)③所有的抗原都是蛋白質(zhì)④部分激素是蛋白質(zhì)⑤生物膜上的載體都是蛋白質(zhì)⑥神經(jīng)遞質(zhì)都是蛋白質(zhì)A．①②⑤B．②③④⑤C．④⑤D．②⑤⑥C對應(yīng)訓(xùn)練蛋白質(zhì)的變性（一般不可逆）蛋白質(zhì)在重金屬鹽（汞鹽，銀鹽，銅鹽）、酸、堿、乙醇等存在下或加熱至70---1000C或在射線、紫外線的作用下其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變和破壞，從而失去生物活性。

蛋白質(zhì)的鹽析（不破壞生物活性，可逆）如蛋白質(zhì)在特定濃度的中性鹽硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等中析出，但其結(jié)構(gòu)不被破壞，即不失活。9（2012年海南高考）關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是（）A有些蛋白質(zhì)是染色體的組成成分B酶在催化反應(yīng)前后，其分子結(jié)構(gòu)不變C食鹽作用下析出的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性D蛋白質(zhì)可以與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)對應(yīng)訓(xùn)練C四、氨基酸脫水縮合的相關(guān)計算

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1n－1n－1至少1個至少1個na—18（n－1）mn－mn－m至少m個至少m個na—18(n－m)，由n個氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈：1若n個氨基酸形成一環(huán)狀多肽，則：肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)n2在多肽相對分子質(zhì)量計算時，還要考慮一些其他化學(xué)變化過程，如二硫鍵—S—S—的形成，每形成一個二硫鍵，脫去2個—H，故相對分子質(zhì)量減少2。注意片段中堿基數(shù)目之間的關(guān)系由于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。四、氨基酸脫水縮合的相關(guān)計算3．氨基酸的排列與多肽的種類計算假若有A、B、C三種氨基酸，由這三種氨基酸組成多肽的情況可分為如下兩種情況：①A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸數(shù)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種四、氨基酸脫水縮合的相關(guān)計算②A、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：3×2×1＝6種形成二肽的種類：3×2＝6種3．氨基酸的排列與多肽的種類計算結(jié)論失去水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)=水解需要的水分子數(shù)至少的游離氨基和羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)蛋白質(zhì)相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝氨基酸平均相對分子質(zhì)量氨基酸數(shù)－18脫水?dāng)?shù)（若含二硫鍵還應(yīng)考慮脫去氫的質(zhì)量）氨基、羧基、原子個數(shù)與肽鏈、肽鍵的關(guān)系中：1氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)＝各氨基酸中氨基的總數(shù)－肽鍵數(shù)；2羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)＝各氨基酸中羧基的總數(shù)－肽鍵數(shù)；3N原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的N原子數(shù)＝各氨基酸中N的總數(shù)；4O原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)×2＋R基上的O原子數(shù)＝各氨基酸中O的總數(shù)－脫水?dāng)?shù)；5H原子數(shù)＝各氨基酸中H的總數(shù)－2×脫水?dāng)?shù)。結(jié)論注意：做題時一般會要求至少是多少個氨基酸，由m條肽鏈組成，以下相關(guān)敘述錯誤的是A該蛋白質(zhì)分子中至少含氧原子n＋m個個個D在該蛋白質(zhì)合成過程中失去水分子數(shù)為n－m個對應(yīng)訓(xùn)練C11某三十九肽中共有丙氨酸4個，現(xiàn)去掉其中的丙氨酸得到4條長短不等的肽鏈如圖，下列有關(guān)敘述，錯誤的是A．肽鍵數(shù)目減少了7個B．4條肽鏈能重新連接，從而形成三十九肽C．4條肽鏈若重新連接成一條長鏈將脫去3個水分子D．如果新生的4條肽鏈總共有5個羧基，那么其中必有一個羧基在R基上對應(yīng)訓(xùn)練B12．2011年兗州一模現(xiàn)有氨基酸800個，其中氨基總數(shù)為810個，羧基總數(shù)為808個。由這些氨基