高中蛋白質(zhì)知識(shí)總結(jié)

1、 高中生物學(xué)蛋白質(zhì)知識(shí)歸納蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)一種重要的高分子化合物，是生命活動(dòng)的承擔(dān)者，有關(guān)蛋白質(zhì)的知識(shí)是高考的熱點(diǎn)之一。其內(nèi)容涉及到教材的各個(gè)章節(jié)。對(duì)于“蛋白質(zhì)”復(fù)習(xí)要從“構(gòu)成元素基本單位多肽蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性”上進(jìn)行知識(shí)梳理，同時(shí)對(duì)相關(guān)知識(shí)適當(dāng)拓展。下面對(duì)高中生物中的蛋白質(zhì)相關(guān)知識(shí)做一總結(jié)。1有關(guān)蛋白質(zhì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)： 構(gòu)成元素及基本單位構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式為：組成氨基酸的基本元素是C、H、O、N，有個(gè)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(zhì)的過(guò)程中有Fe、Mg、P等元素的結(jié)合，故蛋白質(zhì)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(zhì)的合成與水解過(guò)程要特別注意下面五點(diǎn)：肽鍵的表示式：CONH多肽與蛋白質(zhì)的主要區(qū)別在于空間結(jié)構(gòu)的不同。脫水縮合作用屬于蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的“翻譯”階段，主要在核糖體內(nèi)完成。胞內(nèi)蛋白由游離在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的核糖體合成；分泌蛋白則由附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成。蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)不能儲(chǔ)存，分為結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白兩大類(lèi)。. 蛋白質(zhì)的多樣性原因：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列次序以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)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(guān)系：5.蛋白質(zhì)的鑒定 對(duì)蛋白質(zhì)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(yīng)進(jìn)行時(shí)應(yīng)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(zhì)溶液（事先已經(jīng)配好?。┲屑尤?.1g/mL的NaOH溶液營(yíng)造堿性環(huán)境，再使用0.01g/mL的CuSO4溶液，也就是說(shuō)，雙縮脲試劑A和雙縮脲試劑B不能同時(shí)使用。雙縮脲試劑的使用原理：雙縮脲反應(yīng)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(luò)合物的化學(xué)反應(yīng)。由于蛋白質(zhì)分子中含有很多個(gè)與雙縮脲結(jié)構(gòu)相似的肽鍵，因此也發(fā)生了相似的顏色反應(yīng)。用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時(shí)，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(zhì)溶液中，混合液中就沒(méi)有Cu2（NaOH溶液與CuSO4溶液反應(yīng)生成了Cu（OH）2），顯色反應(yīng)就不會(huì)發(fā)生。所以，雙縮脲試劑A和雙縮脲試劑B不能同時(shí)使用。 6有關(guān)蛋白質(zhì)的計(jì)算：61蛋白質(zhì)形成過(guò)程中肽鍵、水分子計(jì)算 由氨基酸分子脫水縮合可知，蛋白質(zhì)形成過(guò)程中每形成一個(gè)肽鍵，同時(shí)失去一分子水，即形成的肽鍵數(shù)失去水分子數(shù)。計(jì)算方法為：若有n個(gè)氨基酸分子構(gòu)成有m條肽鏈的蛋白質(zhì)，則形成的肽鍵數(shù)失去水分子數(shù)nm。62形成的蛋白質(zhì)分子的相對(duì)分子質(zhì)量 假定每個(gè)氨基酸的相對(duì)分子質(zhì)量為a，一個(gè)由n個(gè)氨基酸分子構(gòu)成有m條肽鏈的蛋白質(zhì)，其相對(duì)分子質(zhì)量(所有氨基酸分子的相對(duì)分子質(zhì)量的總和)(失去的水

5、分子的相對(duì)分子質(zhì)量總和) na(nm)×18。這里要注意的是，我們有時(shí)還要考慮一些其他化學(xué)變化過(guò)程，如二硫鍵(一SS一)形成等。63氨基酸與相應(yīng)DNA及RNA片段中堿基數(shù)目之間的關(guān)系如下：DNA(基因) 信使RNA蛋白質(zhì) 堿基數(shù)6 ： 堿基數(shù)3：氨基酸數(shù)1 其中，對(duì)真核生物而言，上式中的DNA片段相當(dāng)于基因結(jié)構(gòu)中的外顯子。 6有關(guān)蛋白質(zhì)中游離的氨基或羧基數(shù)的計(jì)算A至少含有的游離氨基或羧基數(shù)肽鏈條數(shù)B游離氨基或羧基數(shù)目肽鏈條數(shù)R 基中含有的氨基或羧基數(shù) 6有關(guān)多肽種類(lèi)的計(jì)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(shù)目無(wú)限的情況下，可形成肽類(lèi)化合物的種類(lèi)：形成三肽的種類(lèi)：33=27種形成二肽的種類(lèi)：32=9種BA、B、C三種氨基酸，且每種氨基酸只有一個(gè)的情況下，形成肽類(lèi)化合物的種類(lèi)：形成三肽的種類(lèi)：××6種形成二肽的種類(lèi)：×種7. 蛋白質(zhì)的功能 7. 1作為有機(jī)體新陳代謝的催化劑酶。絕大部分的酶是蛋白質(zhì)，有些酶除了蛋白質(zhì)以外，還含有其他成分，如果這種成分能與酶蛋白共價(jià)結(jié)合的，稱(chēng)為輔基；如果這種成分與酶蛋白非共價(jià)結(jié)合的，稱(chēng)為輔酶。7. 2作為有機(jī)體的結(jié)構(gòu)成分。在高等動(dòng)物里，膠原纖維是主要的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)蛋白，參與結(jié)締組織和骨骼作為身體的支架。細(xì)胞里的片層結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞膜、線粒體、葉

7、綠體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等的膜都是由不溶性蛋白和脂質(zhì)組成的。7. 3某些蛋白質(zhì)具有貯藏氨基酸的功能，用作有機(jī)體及其胚胎或幼體生長(zhǎng)發(fā)育的原料。這類(lèi)蛋白質(zhì)有蛋類(lèi)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(dòng)物體內(nèi)，沒(méi)有貯存蛋白。7. 4某些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸?shù)墓δ?。脊椎?dòng)物紅細(xì)胞里的血紅蛋白和無(wú)脊椎動(dòng)物中的血藍(lán)蛋白在呼吸過(guò)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(zhì)。生物氧化過(guò)程中某色素蛋白如細(xì)胞色素C等起電子傳遞體的作用。7. 5有些蛋白質(zhì)，如肌纖維中的肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白是肌肉收縮系統(tǒng)的主要成分。肌動(dòng)蛋白可以和ATP相互作用而引起機(jī)械彈性的改變，伴隨著肌原纖維收縮而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的功能。細(xì)菌

8、的鞭毛或纖毛蛋白也能產(chǎn)生類(lèi)似的活動(dòng)。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)在非肌肉的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中，普遍存在著運(yùn)動(dòng)蛋白。7. 6還有一些蛋白質(zhì)具有激素的功能，對(duì)生物體內(nèi)的新陳代謝起調(diào)節(jié)作用。如胰腺的胰島B細(xì)胞分泌的胰島素參與血糖的代謝調(diào)節(jié)，能降低血液中葡萄糖的含量；垂體分泌的生長(zhǎng)激素能夠促進(jìn)動(dòng)物體的生長(zhǎng)發(fā)育等。7. 7某些蛋白質(zhì)具有免疫功能。高等動(dòng)物的免疫反應(yīng)是有機(jī)體的一種防御機(jī)能。免疫反應(yīng)主要是通過(guò)蛋白質(zhì)抗體來(lái)實(shí)現(xiàn)的。血漿中的球蛋白主要就是抗體。抗體是機(jī)體在外來(lái)抗原(大部分是外來(lái)蛋白質(zhì)，也有多糖)的刺激下產(chǎn)生的，并能與抗原結(jié)合而排除外來(lái)物質(zhì)對(duì)有機(jī)體的干擾。7. 8某些蛋白質(zhì)在信息傳遞過(guò)程中起重要作用。如細(xì)胞膜上接受各種激素

9、的受體蛋白，接受外界刺激的感覺(jué)蛋白(如視網(wǎng)膜上的視色素，味蕾上的味覺(jué)蛋白等)。7. 9蛋白質(zhì)還有一個(gè)重要的功能是調(diào)節(jié)或控制細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和遺傳信息的表達(dá)。如組蛋白、阻遏蛋白等就是這種類(lèi)型的蛋白質(zhì)。8. 蛋白質(zhì)的代謝 蛋白質(zhì)的代謝，可用下圖表示：可聯(lián)系的內(nèi)容有：蛋白質(zhì)的化學(xué)性消化過(guò)程及部位；氨基酸被吸收的方式、途徑；蛋白質(zhì)的中間代謝(在細(xì)胞內(nèi))；蛋白質(zhì)代謝與糖代謝、脂肪代謝之間的關(guān)系。8. 糖類(lèi)代謝與蛋白質(zhì)代謝之間的相互聯(lián)系 丙酮酸是糖類(lèi)代謝的重要中間產(chǎn)物。丙酮酸經(jīng)過(guò)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(jīng)過(guò)加氨基或轉(zhuǎn)氨基作用，分別變成丙氨酸、谷氨酸和天門(mén)冬氨

10、酸這三種氨基酸。 糖類(lèi)還可以轉(zhuǎn)變成其他非必需氨基酸，但是在人體內(nèi)卻不能合成必需氨基酸。 蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的，可以在人和動(dòng)物的體內(nèi)轉(zhuǎn)變成糖類(lèi)。如果用蛋白質(zhì)飼養(yǎng)患糖尿病的狗，則有50以上的食物蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)變成葡萄糖。如果改用丙氨酸、谷氨酸、天門(mén)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(huì)大大增加。用氨基酸飼養(yǎng)饑餓動(dòng)物，根據(jù)狗肝臟中糖元量增加，也可以證明多種氨基酸在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成了肝糖元。 幾乎所有組成蛋白質(zhì)的天然氨基酸都可以轉(zhuǎn)變成糖類(lèi)。8. 脂質(zhì)代謝與蛋白質(zhì)代謝之間的相互聯(lián)系 一般來(lái)說(shuō)，在動(dòng)物體內(nèi)不能利用脂肪酸合成氨基酸。 用只含蛋白質(zhì)的食物飼養(yǎng)動(dòng)物，動(dòng)物也能夠在體內(nèi)存積脂肪。這個(gè)事實(shí)說(shuō)

11、明，蛋白質(zhì)可以在動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)變成脂肪。9. 自然界常見(jiàn)蛋白質(zhì)的成分9.大部分酶：酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類(lèi)具有生物催化作用的有機(jī)物，除少數(shù)的酶是RNA外，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)。9.部分激素：如胰島素、生長(zhǎng)激素，其成分為蛋白質(zhì)。9.載體：位于細(xì)胞膜上，在物質(zhì)運(yùn)輸過(guò)程中起作用，其成分為蛋白質(zhì)。9.抗體：指機(jī)體受抗原刺激后產(chǎn)生的，并且能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)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(xì)胞外液中。9.抗毒素：屬于抗體，成分為蛋白質(zhì)。一般指用外毒素給動(dòng)物注射后，在其血清中產(chǎn)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(zhì)。指用細(xì)菌給動(dòng)物注射后，在其血清中產(chǎn)生的

12、能使細(xì)菌發(fā)生特異性凝集的成分。另外，人體紅細(xì)胞膜上存在不同的凝集原，血清中則含有相應(yīng)種類(lèi)的凝集素。9.部分抗原：引起機(jī)體產(chǎn)生抗體的物質(zhì)叫抗原，某些抗原成分是蛋白質(zhì)。如紅細(xì)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(zhì)。9.神經(jīng)遞質(zhì)的受體：突觸后膜上存在的一些特殊蛋白質(zhì)，能與一定的遞質(zhì)發(fā)生特異性的結(jié)合，從而改變突觸后膜對(duì)離子的通透性，激起突觸后膜神經(jīng)元產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)或發(fā)生抑制。9.朊病毒：近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的，其成分為蛋白質(zhì)，可導(dǎo)致瘋牛病等。9.糖被：位于細(xì)胞膜的外表面，由蛋白質(zhì)和多糖組成，有保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別等作用。9.單細(xì)胞蛋白：指通過(guò)發(fā)酵獲得的大量微生物菌體?？捎米黠暳稀⑹称诽砑觿?、蛋白食

13、品等。9.丙種球蛋白：屬于被動(dòng)免疫生物制品。9.細(xì)胞色素C：是動(dòng)、植物細(xì)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(gè)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(zhì)。在疑血酶原激活物的作用下，凝血酶原轉(zhuǎn)變成凝血酶，在凝血酶的作用下纖維蛋白原轉(zhuǎn)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(xì)胞中的含F(xiàn)e2+的蛋白質(zhì)。其特性是在氧濃度高的地方與氧結(jié)合，在氧濃度低的地方與氧分離。9.肌紅蛋白：存在于肌細(xì)胞中，為肌細(xì)胞儲(chǔ)存氧氣的蛋白質(zhì)。9.干擾素：由多種細(xì)胞產(chǎn)生的具有廣泛的抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)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(xì)胞產(chǎn)生干擾素。9.動(dòng)物細(xì)胞間質(zhì)：主要含有膠原蛋白等成分，在進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，用胰蛋白酶處理才能獲得單個(gè)細(xì)胞。9.含蛋白質(zhì)成分的實(shí)驗(yàn)材料：黃豆研磨液、豆?jié){、蛋清、蛋白胨、牛肉膏等。10. 蛋白質(zhì)與核酸比較10.1兩者均為生物體內(nèi)的有機(jī)高分子化合物，相對(duì)分子量大10.兩者的勝、生理功能不同蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，是生物性狀的體現(xiàn)者，據(jù)其功能分為：結(jié)構(gòu)蛋白：有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)，如肌肉中蛋白質(zhì)、生物膜中某些蛋白質(zhì)、染色體中的蛋白質(zhì)等。功能蛋白：具有催化作用的酶；調(diào)節(jié)生命活動(dòng)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(yùn)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(dòng)的最終控制者。核酸對(duì)生物性狀的控制是通過(guò)控制蛋白質(zhì)合成實(shí)現(xiàn)的，核酸的基本功能為遺傳信息的傳遞和表達(dá)。 10.兩者的關(guān)系，核酸控制合成蛋白質(zhì)。10.兩者均存在物種特異性，即不同物種具有不同的蛋白質(zhì)和核酸，可從分子水平為生物進(jìn)化、親子鑒定、案件偵破等提供依據(jù)。10.兩者均由小分子形成蛋白質(zhì)：氨基酸縮合多肽蛋白質(zhì)；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(lèi)、數(shù)量、排列順序，肽鏈的空間結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)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(zhì)的特異性。1.高考生物蛋白質(zhì)計(jì)算解題方法舉例1.

16、1利用反應(yīng)前后，“特殊原子的個(gè)數(shù)不變”計(jì)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：?jiǎn)枺簩⒁粋€(gè)“十五肽”徹底水解，可生成_個(gè)半胱氨酸、_個(gè)天門(mén)冬氨酸和_個(gè)賴(lài)氨酸。常規(guī)解法：根據(jù)反應(yīng)前后各種原子個(gè)數(shù)不變，設(shè)天門(mén)冬氨酸、半胱氨酸、賴(lài)氨酸和苯丙氨酸的個(gè)數(shù)依次為m、n、o、p個(gè)，可得方程組：解方程組，得各種氨基酸的個(gè)數(shù)（略）。特殊原子守恒法：依據(jù)特殊原子反應(yīng)前后個(gè)數(shù)不變（本題中只有半胱氨酸含S原子，只有天門(mén)冬氨酸含兩個(gè)COOH、只有賴(lài)氨酸含有兩個(gè)NH2）進(jìn)行計(jì)算。解法如下：根據(jù)反應(yīng)前后S原子守恒，S原子在脫水縮合時(shí)不消耗，可知“十五肽”中

17、S原子個(gè)數(shù)即為半胱氨酸個(gè)數(shù)，即形成該多肽消耗了e個(gè)半胱氨酸；設(shè)組成該多肽的天門(mén)冬氨酸為n個(gè)，可知：反應(yīng)前氨基酸的O原子數(shù)=2×15（組成每分子多肽的氨基酸數(shù)）+2×n（天門(mén)冬氨酸數(shù)）反應(yīng)后生成物中O原子數(shù)=d（多肽中O原子數(shù)）+14（脫下水中的O原子數(shù)）根據(jù)反應(yīng)前后O原子守恒，可得：2×15+2×n=d+14n（d16）/2設(shè)組成該多肽的賴(lài)氨酸為m個(gè)，同推理：只有賴(lài)氨酸含有兩個(gè)氨基，反應(yīng)前后N原子不會(huì)變化，由反應(yīng)前后N原子守恒，可得：15mzmz15 答案：e （d16）/2 z15點(diǎn)評(píng)：對(duì)于已知多肽中，求某種氨基酸的數(shù)目時(shí)，利用多肽形成前后某種“特殊”原子（如N、S、O）個(gè)數(shù)不變進(jìn)行計(jì)算，可使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。1.利用反應(yīng)前后，“物質(zhì)的量不變”計(jì)算例2稱(chēng)取某多肽415g，在小腸液的作用下完全水解得到氨基酸505g。經(jīng)分析知道組成該多肽的氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量為100。問(wèn)該多肽是多少肽？解析：分析此題，可得如下等量