第1單元

走近細(xì)胞與細(xì)胞的分子組成

第4講

生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者

——蛋白質(zhì)考點(diǎn)一

氨基酸的結(jié)構(gòu)及種類一、組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)觀察氨基酸的分子結(jié)構(gòu)，思考：1.氨基酸的組成元素:主要是

；(有些含

等)2.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):C、H、O、NS至少有一個(gè)

和一個(gè)

；都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)

上。氨基羧基碳原子一、組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)觀察氨基酸的分子結(jié)構(gòu)，思考：2.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1.每種氨基酸至少有一個(gè)氨基（-NH2）和一個(gè)羧基（-COOH），并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。2.該碳原子還連接一個(gè)

原子

和一個(gè)

（R表示）。H側(cè)鏈基團(tuán)3.氨基酸間的區(qū)別在于

不同。R基一、組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)CHH2N氨基COHO羧基R側(cè)鏈基團(tuán)2.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1.每種氨基酸至少有一個(gè)氨基（-NH2）和一個(gè)羧基（-COOH），并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。2.該碳原子還連接一個(gè)H原子

和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)（R表示）。3.氨基酸間的區(qū)別在于R基團(tuán)不同。3.氨基酸的結(jié)構(gòu)通式:一、組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)注意：1.氨基、羧基、R基的正確書寫格式分別為：—NH2、—COOH、—R(基團(tuán)前的“—”不能省略)2、氨基、羧基不同表示方法：一、組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)判斷下列分子是不是氨基酸？一、組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)寫出下面兩種氨基酸的R基:R基分別是:

－CH2－SH

－CH2－COOH二、氨基酸的種類在人體中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種必需氨基酸非必需氨基酸8種，人體自身不能合成，必須從食物中獲取13種，人體自身可以合成甲硫氨酸纈氨酸賴氨酸異亮氨酸苯丙氨酸亮氨酸色氨酸蘇氨酸甲攜來一本亮色書嬰兒比成人多一種組氨酸如何評價(jià)蛋白質(zhì)食品的營養(yǎng)價(jià)值？必需氨基酸的種類和含量練習(xí)1.

氨基酸是目前已知的結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、功能最多樣的分子。(

)

×2.

膠原蛋白手術(shù)縫合線被分解成氨基酸后可被人體吸收。(

)

√

×4.

氨基和羧基沒有連在同一個(gè)碳原子上的氨基酸不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，蛋白質(zhì)都含有21種氨基酸。(

)

×5.

蛋白質(zhì)初步水解產(chǎn)物為短肽，徹底水解的產(chǎn)物是氨基酸。(

)

√練習(xí)6.下面是三種化合物的結(jié)構(gòu)簡式，下列有關(guān)這三種化合物的敘述，錯(cuò)誤的是(

)

A.

可以用一個(gè)結(jié)構(gòu)通式表示；B.

都含有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基；C.

都不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)；D.

兩兩結(jié)的物質(zhì)的游離氨基數(shù)相同；B練習(xí)6.脯氨酸是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，它的親水端可以與水分子結(jié)合，疏水端可以與蛋白質(zhì)聯(lián)結(jié)，從而防止酶和蛋白質(zhì)因?yàn)槊撍鸬淖冃浴Ｏ铝嘘P(guān)于脯氨酸的說法，錯(cuò)誤的是(

)

B

思考21種氨基酸如何構(gòu)成多種多樣的蛋白質(zhì)？氨基酸：21種人體內(nèi)蛋白質(zhì)：數(shù)萬種?考點(diǎn)二

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能②一條肽鏈含有的游離的氨基(或羧基)至少是___個(gè)，位于肽鏈的一端；其余的位于

上。①過程形成

個(gè)肽鍵，

產(chǎn)生

個(gè)H2O，

其中O來自

，H來自

。一、蛋白質(zhì)的合成1.氨基酸的

:氨基酸是如何組成蛋白質(zhì)的？脫水縮合OHHH2O肽鍵二肽1氨基和羧基羧基游離氨基游離羧基1R基1①過程形成

個(gè)肽鍵，

產(chǎn)生

個(gè)H2O，

其中O來自

，H來自

。一、蛋白質(zhì)的合成1.氨基酸的

:氨基酸是如何組成蛋白質(zhì)的？脫水縮合OHHH2O2氨基和羧基羧基2②一條肽鏈含有的游離的氨基(或羧基)至少是___個(gè)，位于肽鏈的一端；其余的位于

上。1R基三肽一、蛋白質(zhì)的合成2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次:（四肽）…（多肽）

肽鏈盤曲折疊空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)二肽—十肽：寡肽十肽以上：多肽一、蛋白質(zhì)的合成例：血紅蛋白一、蛋白質(zhì)的合成2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次:氨基酸之間能夠形成氫鍵，從而使得肽鏈能盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。一、蛋白質(zhì)的合成2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次:多肽鏈之間可以通過二硫鍵連接在一起形成更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。一、蛋白質(zhì)的合成2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次:二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性21種氨基酸如何構(gòu)成多種多樣的蛋白質(zhì)？氨基酸：21種人體內(nèi)蛋白質(zhì)：數(shù)萬種?二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈肽鏈按照一定形態(tài)盤曲折疊構(gòu)成空間結(jié)構(gòu)多條肽鏈構(gòu)成更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)氨基酸的

；氨基酸的

；氨基酸的

；肽鏈盤曲、折疊的方式使其形成的

千差萬別。種類數(shù)目排列順序空間結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性A-A-A-A-A-AA-A-A-A-A-A-A-A-AA-A-A-AA-A-A-AB-B-B-BC-C-C-CA-B-C-DB-D-C-AC-B-D-A氨基酸數(shù)目不同氨基酸種類不同氨基酸排列順序不同肽鏈盤曲、折疊方式使空間結(jié)構(gòu)不同二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性氨基酸的種類氨基酸的數(shù)目氨基酸的排列順序肽鏈的空間結(jié)構(gòu)1.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性（原因）：結(jié)構(gòu)功能決定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性決定了蛋白質(zhì)功能的多樣性二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性2.蛋白質(zhì)功能多樣性：有些蛋白質(zhì)能調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)(比如胰島素)絕大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì)(比如胃蛋白酶)有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能(比如血紅蛋白)糖尿病患者注射胰島素催化功能運(yùn)輸功能調(diào)節(jié)功能有些蛋白質(zhì)具有免疫功能(比如抗體)免疫功能二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性2.蛋白質(zhì)功能多樣性：結(jié)構(gòu)蛋白許多蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)。如羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲等。二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性2.蛋白質(zhì)功能多樣性：結(jié)構(gòu)蛋白調(diào)節(jié)功能免疫功能運(yùn)輸功能催化功能催

狗

運(yùn)

面

條蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性3.蛋白質(zhì)的變性：蛋白質(zhì)在某些物理或化學(xué)因素作用下，其特定的

被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和

喪失的現(xiàn)象。過程不可逆?？臻g構(gòu)象生物活性化學(xué)因素（如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子、酒精）、物理因素（如加熱、劇烈振蕩、超聲波、射線等）高溫使蛋白質(zhì)變性，空間結(jié)構(gòu)變得_____，容易與蛋白酶結(jié)合被水解；松散注意：變性的蛋白質(zhì)肽鍵

被破壞，

與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。沒有能二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性4.蛋白質(zhì)的鹽析：蛋白質(zhì)在某些鹽（如氯化鈉、硫酸鈉等）的溶液中溶解度降低而析出的現(xiàn)象，降低鹽溶液濃度后，蛋白質(zhì)又會(huì)重新溶解。注意：變化是

的，鹽析過程蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

發(fā)生變化，

與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。可逆沒有能二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性5.蛋白質(zhì)的水解：蛋白質(zhì)在水解酶的催化作用下被分解為小分子肽和氨基酸的過程。注意：水解過程蛋白質(zhì)的

斷裂，

完全水解后

與雙縮脲試劑反應(yīng)。肽鍵不能二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性蛋白質(zhì)變性指蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致理化性質(zhì)的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)鹽析向某些蛋白質(zhì)溶液中加入某些無機(jī)鹽溶液后，可以降低蛋白質(zhì)的溶解度，使蛋白質(zhì)凝聚而從溶液中析出。蛋白質(zhì)水解指蛋白質(zhì)在水解酶的催化作用下被分解為小分子肽和氨基酸的過程。不可逆（肽鍵還存在）可逆（肽鍵還存在）不可逆（肽鍵斷裂）三、細(xì)胞中的能源物質(zhì)1.能源物質(zhì)：細(xì)胞中的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)分子中都貯存有大量化學(xué)能，當(dāng)其氧化分解

時(shí)能釋放出來供給細(xì)胞生命活動(dòng)。故它們都是能源物質(zhì)。2.主要能源物質(zhì)：正常情況下，糖類分解功能約占總能量的70%以上，

故糖類是生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)。3.儲(chǔ)能物質(zhì)：動(dòng)物細(xì)胞中的糖原、植物細(xì)胞的淀粉及動(dòng)植物細(xì)胞共有的脂肪分子都能

儲(chǔ)存能量，是細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)能物質(zhì)。5.供能順序：先是糖類氧化供能，不足時(shí)再依次由脂肪、蛋白質(zhì)供能（糖類＞脂肪＞

蛋白質(zhì)）。當(dāng)需要蛋白質(zhì)大量供能時(shí)，說明生物體已經(jīng)病重或至生命終結(jié)。4.主要儲(chǔ)能物質(zhì)：脂肪比等質(zhì)量糖類含更多H，儲(chǔ)存著更多能量，且體積更小易儲(chǔ)存，

因此是細(xì)胞內(nèi)主要的儲(chǔ)能物質(zhì)。練習(xí)1.

一個(gè)氨基酸分子的羧基和同一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接,同時(shí)脫去一分子水,這種結(jié)合方式叫作脫水縮合。(

)

×2.

鐮狀紅細(xì)胞運(yùn)輸氧的能力下降與細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變有關(guān)，而血紅蛋白的氨基酸序列改變或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變，不會(huì)影響其功能。(

)

×3.

肝細(xì)胞的細(xì)胞膜上分布著豐富的胰島素受體，胰島素受體分子中的二硫鍵減少可能會(huì)導(dǎo)致糖尿病。(

)

√4.

高溫處理過的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)被破壞，功能喪失，但仍能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。(

)

√練習(xí)5.每種氨基酸分子都只有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都連接在

同一個(gè)碳原子上?！?.氨基酸的種類因?yàn)镽基的不同而不同，其理化性質(zhì)也不同。√7.脫水縮合而來的多肽鏈中有幾個(gè)肽鍵就稱之為幾肽。×8.脫水縮合而來的環(huán)肽中有幾個(gè)肽鍵就稱之為幾肽?！?.組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸可按照不同方式脫水縮合。×練習(xí)10.膠原蛋白是細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列敘述正確的是(

)

CA.

膠原蛋白的氮元素主要存在于游離氨基中B.

皮膚表面涂抹的膠原蛋白可被直接吸收C.

膠原蛋白的形成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體有關(guān)D.

膠原蛋白比蛋清蛋白的營養(yǎng)價(jià)值高練習(xí)11.球狀蛋白分子空間結(jié)構(gòu)為外圓中空，氨基酸側(cè)鏈極性基團(tuán)分布在分子的外側(cè)，而非極性基團(tuán)分布在內(nèi)側(cè)。蛋白質(zhì)變性后，會(huì)出現(xiàn)生物活性喪失及一系列理化性質(zhì)的變化。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)

AA.

蛋白質(zhì)變性可導(dǎo)致部分肽鍵斷裂B.

球狀蛋白多數(shù)可溶于水，不溶于乙醇C.

加熱變性的蛋白質(zhì)不能恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)D.

變性后生物活性喪失是因?yàn)樵锌臻g結(jié)構(gòu)破壞練習(xí)

A

練習(xí)

C練習(xí)14.關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，正確的是（）A．蛋白質(zhì)可與斐林試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng) B．蛋白質(zhì)變性時(shí)其空間結(jié)構(gòu)受到破壞 C．食鹽作用下析岀的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性 D．具有調(diào)節(jié)功能的激素都是蛋白質(zhì)B考點(diǎn)三

蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算一、多肽種類的計(jì)算氨基酸的種類氨基酸的數(shù)目氨基酸的排列順序肽鏈的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性（原因）：排列組合法一、多肽種類的計(jì)算排列組合法①A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸數(shù)目不限的情況下②A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸只有一個(gè)的情況下可形成三肽的種類：可形成三肽的種類：3×3×3=27種3×2×1=6種AB和BA是一樣的二肽嗎？一、多肽種類的計(jì)算排列組合法1、在一細(xì)胞內(nèi)有大量的谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸和賴氨酸，他們脫水縮合能產(chǎn)生的二肽、三肽和四肽種類數(shù)依次是？42、43、442、在一細(xì)胞內(nèi)有谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸和賴氨酸各一分子，他們脫水縮合能產(chǎn)生的二肽、三肽和四肽種類數(shù)依次是？4×3、4×3×2、4×3×2×1二、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和脫去的水分子數(shù)的關(guān)系三分子氨基酸脫水縮合形成一個(gè)三肽，脫去

分子水，形成

個(gè)肽鍵。22兩分子氨基酸脫水縮合形成一個(gè)二肽，脫去

分子水，形成

個(gè)肽鍵。11四分子氨基酸脫水縮合形成一個(gè)四肽，脫去

分子水，形成

個(gè)肽鍵。33n分子氨基酸脫水縮合形成一個(gè)n肽，脫去

分子水，形成

個(gè)肽鍵。n-1n-1脫去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)二、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和脫去的水分子數(shù)的關(guān)系四分子氨基酸脫水縮合形成2個(gè)二肽，脫去

分子水，形成

個(gè)肽鍵。22n分子氨基酸脫水縮合形成m個(gè)多肽，脫去

分子水，形成

個(gè)肽鍵。n-mn-m脫去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)五分子氨基酸脫水縮合形成1個(gè)二肽和1個(gè)三肽，脫去

分子水，形成

個(gè)肽鍵。33六分子氨基酸脫水縮合形成2個(gè)三肽，脫去

分子水，形成

個(gè)肽鍵。44六分子氨基酸脫水縮合形成1個(gè)二肽和1個(gè)四肽，脫去

分子水，形成

個(gè)肽鍵。44六分子氨基酸脫水縮合形成3個(gè)二肽，脫去

分子水，形成

個(gè)肽鍵。33二、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和脫去的水分子數(shù)的關(guān)系脫去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)三個(gè)氨基酸組成的一個(gè)環(huán)肽，形成了

個(gè)肽鍵，脫去了

個(gè)水。五個(gè)氨基酸組成的一個(gè)環(huán)肽，形成了

個(gè)肽鍵，脫去了

個(gè)水。3355脫去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)鏈肽環(huán)肽三、蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量（n-1）X18

（n-m）X18

（n-2）X18

脫去n分子水，蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量就減少：水分子（H2O）相對分子質(zhì)量：

1818n氨基酸肽鏈

脫水?dāng)?shù)n-1個(gè)n個(gè)n-2個(gè)肽鍵…1條n-1個(gè)n個(gè)2條n-2個(gè)n個(gè)m條……n-m

個(gè)n-m

個(gè)相對分子質(zhì)量減少量蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸總質(zhì)量—脫去水分子量×18三、蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量-SH+-SH→-S-S-+2H二硫鍵的形成:蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸總質(zhì)量—脫去水分子量×18—二硫鍵數(shù)量×2一個(gè)二硫鍵的合成相對分子質(zhì)量減少

。2三、蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量808、8081.現(xiàn)有氨基酸810個(gè)，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有

肽鍵數(shù)目、形成過程中脫去水分子數(shù)依次分別為

？2.若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為20，則由55個(gè)氨基酸形成的五條肽鏈

的相對分子質(zhì)量為？20×55-（55-5）×183.若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為20，則由55個(gè)氨基酸形成的含有10個(gè)

二硫鍵組成的含五條肽鏈的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為？20×55-（55-5）×18-10×2四、有關(guān)氨基和羧基的計(jì)算一條多肽鏈中至少含有

個(gè)氨基，

羧基。其他的氨基和羧基來自

。n條多肽鏈中至少含有

個(gè)氨基，

羧基。其他的氨基和羧基來自

。11R基nnR基至少氨（羧）基數(shù)=肽鏈數(shù)氨（羧）基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基氨（羧）基四、計(jì)算肽鏈中各原子數(shù)及蛋白質(zhì)水解有關(guān)計(jì)算

四、計(jì)算肽鏈中各原子數(shù)及蛋白質(zhì)水解有關(guān)計(jì)算（1）若除去多肽內(nèi)部的一個(gè)氨基酸，需水解掉

個(gè)肽鍵；若除去多肽一端的一個(gè)氨基酸，需水解掉

個(gè)肽鍵。（2）每水解1個(gè)肽鍵，則需要

分子水參與，肽鍵數(shù)減少

個(gè)，生成物與原多肽相比氧原子增加

個(gè)，氫原子增加

個(gè)，氨基增加

個(gè)，羧基增加

個(gè)。21111211練習(xí)A練習(xí)A練習(xí)

D

練習(xí)2.結(jié)合圖示分析，下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述正確的是(

)

C

練習(xí)3.哺乳動(dòng)物催產(chǎn)素和加壓素的結(jié)構(gòu)簡式如圖，各氨基酸殘基用3個(gè)字母縮寫表示。下列敘述正確的是(

)

DA.

兩種激素都是由八肽環(huán)和三肽側(cè)鏈構(gòu)成的多肽類化合物；B.

氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中氫全部來自氨基；C.

肽鏈中游離氨基的數(shù)目與參與構(gòu)成肽鏈的氨基酸種類無關(guān)；D.

兩種激素間因2

個(gè)氨基酸種類不同導(dǎo)致生理功能不同；練習(xí)4.某蛋白質(zhì)由n個(gè)氨基酸組成，含有6條多肽鏈，

那么它的肽鍵數(shù)和氨基數(shù)