蛋白質的結構和功能高中一輪復習

關于蛋白質的結構和功能高中一輪復習基礎梳理一、蛋白質的基本單位——氨基酸2、種類：約

種能否在體內合成

(8種)非必需氨基酸（12種）20必需氨基酸3、結構通式：1、元素組成：

。C、H、O、N第2頁,共25頁，2024年2月25日，星期天4、結構特點：(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)氨基酸的結構通式：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3頁,共25頁，2024年2月25日，星期天二、蛋白質的結構及其多樣性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4頁,共25頁，2024年2月25日，星期天(3)肽鍵：連接兩個氨基酸分子的化學鍵，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5頁,共25頁，2024年2月25日，星期天數(shù)目排列順序空間結構種類2.蛋白質的結構層次及其多樣性脫水縮合：多肽折疊盤曲蛋白質結構多樣性導致功能多樣性組成蛋白質的氨基酸

不同氨基酸的

不同氨基酸的

不同蛋白質的

不同氨基酸第6頁,共25頁，2024年2月25日，星期天三、蛋白質的功能蛋白質是生命活動的承擔者，其主要功能見下表結構蛋白催化作用載體、血紅蛋白免疫作用胰島素等蛋白質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節(jié)抗體辨析：酶(a)、激素(b)與蛋白質(c)的關系：第7頁,共25頁，2024年2月25日，星期天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構圖示，回答問題：1．寫出圖中結構名稱：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8頁,共25頁，2024年2月25日，星期天命題設計1.下面是三種組成蛋白質的氨基酸的結構式，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的氨基酸解析：根據(jù)組成蛋白質的氨基酸的結構通式可判斷：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的不同；組成蛋白質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9頁,共25頁，2024年2月25日，星期天1.圖示分析蛋白質的結構多樣性和功能多樣性考點二聚焦蛋白質的結構層次及其多樣性第10頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2.觀察氨基酸、多肽、肽鏈、肽鍵和蛋白質的關系圖示(1)多肽與蛋白質的最重要的區(qū)別是

。

(2)如果合成的蛋白質是唾液淀粉酶，需要參與的細胞器

是

。

多肽無空間結構核糖體、內質網(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構除了上面的細胞器，還有細胞核、細胞膜。第11頁,共25頁，2024年2月25日，星期天易錯警示蛋白質結構的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)蛋白質變性的誤區(qū)分析高溫使蛋白質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構。第12頁,共25頁，2024年2月25日，星期天命題設計1.如圖所示，物質A是在胰島B細胞中合成的，且與血糖調節(jié)有關。物質B是一種淋巴因子，可干擾病毒DNA在宿主細胞中的復制。物質C由漿細胞合成并分泌，且具有免疫作用。物質D由垂體分泌，可促進蛋白質的合成和骨的生長。下列有關說法不正確的是(多選)(

)A．A、B、C、D四種物質分別為胰島素、干擾素、抗體、生長素B．物質A、B、C、D結構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四種物質的合成、分泌有關的細胞器是核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體、線粒體D．高溫和低溫均能破壞物質A的空間結構，使其調節(jié)血糖的能力喪失生長激素多肽鏈的空間結構的不同分泌蛋白不破壞空間結構ABD第13頁,共25頁，2024年2月25日，星期天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構，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14頁,共25頁，2024年2月25日，星期天拓展理解二硫鍵形成過程蛋白質分子中除了肽鍵外，還含有其他化學鍵，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。故計算蛋白質分子量時除減去H2O的分子量外，還應考慮脫去H的分子量。上圖為胰島素分子形成3個二硫鍵的情況。第15頁,共25頁，2024年2月25日，星期天要點探究考點三歸納蛋白質合成過程的有關計算1．假設氨基酸的平均相對分子質量為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16頁,共25頁，2024年2月25日，星期天易錯警示有關蛋白質計算的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)在蛋白質相對分子質量的計算中，若通過圖示或其他形式告知蛋白質中含有二硫鍵時，要考慮脫去氫的質量，每形成一個二硫鍵，脫去2個H。(4)關于蛋白質的計算中，要特別注意題中設問的是“氨基酸的數(shù)量”還是“氨基酸的種類”。第17頁,共25頁，2024年2月25日，星期天現(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18頁,共25頁，2024年2月25日，星期天技法提煉蛋白質合成中的相關計算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19頁,共25頁，2024年2月25日，星期天6.氨基酸與相應DNA及RNA片段中堿基數(shù)目之間的關系DNA（基因）mRNA蛋白質堿基數(shù)∶堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)

6∶3∶1轉錄翻譯說明：由于mRNA中有終止密碼子等原因，上述關系應理解為每合成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20頁,共25頁，2024年2月25日，星期天【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21頁,共25頁，2024年2月25日，星期天答案：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22頁,共25頁，2024年2月25日，星期天【知識鏈接】（1）氨基酸與相應DNA、RNA片段中堿基數(shù)目之間計算時，當出現(xiàn)關鍵詞“最多”、“至少”時，不應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)狀多肽中肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)相同。第23頁,共25頁，2024年2月2