高三一轮复习生物：第3讲生命活动的主要承担者-蛋白质课件

项目内容要求考点蛋白质的结构和功能Ⅱ重难点1.氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程2.蛋白质的结构和功能，以及蛋白质的结构多样性的原因考纲要求第3讲生命活动的主要承担者

——蛋白质蛋白质在细胞中的含量,元素组成以及分子量：鲜重7—10%(含量第二)，干重最多蛋白质主要由C、H、O、N

这4种元素组成。很多蛋白质还含有P、S、Fe两种元素。相对分子质量很大（高分子化合物,属于生物大分子）基因表达时，从信使RNA起始密码子开始，两个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸，即蛋白质中的第一个氨基酸是这两种中的一个，所以可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素，但并非所有的蛋白质都含“S”。所以基本元素为C、H、O、N，特征元素为“S”，且S一定存在于R基上

“S”为蛋白质的特征元素一、氨基酸及其种类氨基酸是组成蛋白质的基本单位生物体内组成蛋白质的氨基酸的种类________20种考点一组成蛋白质的氨基酸非必需氨基酸：共12种，人体可自身合成的氨基酸必需氨基酸：共8种，人体不能自身合成的氨基酸。CHNH2HCOOH甘氨酸CHNH2CHCOOHCH3CH3缬氨酸CHNH2COOHCH3CHNH2CHCOOHCH3CH3CH2亮氨酸丙氨酸观察以上几种氨基酸的结构氨基酸分子结构通式CRCH2NOHOH氨基羧基R基组成蛋白质的氨基酸的判断标准：(1)数量标准：至少含有一个—NH2和一个—COOH。(2)位置标准：一个—NH2和一个—COOH连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由_______________决定。R基HCHCOOHNH2注意：最简单的组成蛋白质的氨基酸：甘氨酸，R基为“-H”判断是否为氨基酸的解题策略：一看是否有一个氨基和羧基二看是否有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上注意：①中心碳原子周围连接的四部分可以变换位置，在试题中要能识别②氨基酸的种类由R基决定；S,P,Fe等元素一定存在于R基中③在氨基酸中找到固定部分，剩余的部分即为R基练一练：判断下列分子是不是氨基酸？如果是的话，R基是什么？CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2OHCHNH2HCH2COOH√√××1.下列4种化合物中，能参与构成蛋白质的氨基酸是

(

)

B．H2N－CH2－CH2－COOHC．CH3－CH2－COOHD．CH3－CH2－CH2－NH3

AD考点二氨基酸形成蛋白质的过程及蛋白质的功能H2O+

—CNH2HR1—C—ON—H

C—HR2COOH肽键（二肽）H2OOHNHR1

—C—C—OH2+—NHR2OH

—C—COHH+2、肽键：连接两个氨基酸分子的化学键______________3、二肽：由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物－CO

－NH

－－COOH－NH2场所：核糖体1、脱水缩合：一个氨基酸分子的________________和另一个氨基酸分子的_______________相连接，同时脱去一分子的水的结合方式。注意：参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基，R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合。H2O++—NHR2OH

—C—COHH

—CNH2HR1—C—ON—H

C—HR2C—OHOHCR1

—CNH2—C—ON—H

C—HR2

—C——NHR2OHCOHO（二肽）（三肽）（多肽）C－C－HC－N－OR3HOC－HN－HR2C－HC－N－OR4HC－OC－HN－HR1NHC－O4、多肽：由多个氨基酸分子脱水缩合而成的，含有多个肽键的化合物5.肽链：多肽通常呈链状，称为肽链（多肽也有的呈环状）氨基酸的结合方式：CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH氨基酸的结合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的结合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽键脱水缩合氨基酸的结合方式:脱水缩合肽键CHCOOHR2HNOHHCCHR1NH2COCHR2HNO二肽H2OH2OCCHR1NH2COCHR2HNO肽键二肽CHCOOHR2HNH2O肽键三肽H2O氨基酸的结合方式:脱水缩合(1)脱水缩合产生的H2O中的H来自于

而氧则只来自于

。(2)一条肽链上至少有一个游离的

和一个游离的

，并分别位于-----(3)R基中的—NH2或—COOH不参于肽链的形成，故多余的—NH2或—COOH位于

中。—COOH和—NH2—COOH氨基羧基肽链的两端R基思考：肽键数，脱去水分子数和氨基酸数，肽链条数的关系？根据下面图解，回答问题：

（1）该图中，①表示

，③表示

，⑦表示

。（2）该化合物由

个氨基酸分子失去

个水分子而形成，这种反应叫

反应。（3）该化合物含有

个肽键，该图所示化合物的名称是：

。（4）该图中所示的氨基酸种类不同，是由

决定的,有

氨基酸氨基

肽键羧基四肽三四三

脱水缩合

R基

—CNH2HH—C—ON—HC—CH3HCOOH—C—ON—HC—HCH2CONH2—C—ON—HHCH2CCOOH①②③④⑥⑤⑦⑧⑨4核糖体中脱水缩合形成的仅为多肽（肽链），不是蛋白质。多肽必须在内质网和高尔基体中加工即盘曲、折叠形成一定空间结构才叫蛋白质。只有具有了空间结构，蛋白质才有活性，才具有一定的功能。注意：①多肽和蛋白质的本质区别：是否有空间结构②多肽变成具有活性的蛋白质只是空间结构发生改变，不涉及肽键性质（是否断裂、是否改变数目）的改变。思考：氨基酸脱水缩合形成多肽，是否意味着形成了蛋白质?氨基酸二肽三肽多肽一条多肽链折叠形成蛋白质几条多肽链折叠形成蛋白质脱水缩合脱水缩合脱水缩合折叠盘曲成空间结构氨基酸

脱水缩合多肽（肽链）（1条或多条）盘曲，折叠空间结构（内质网，高尔基体）蛋白质蛋白质分子结构多样性原因：

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◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎

2氨基酸数目不同

-

-

-

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-

-

-

-

3氨基酸排列顺序不同

-

-◎-◎-

-

-◎-◎-◎-◎-

-

-◎-

-

-◎-

4肽链形成的空间结构不同1氨基酸种类不同两个蛋白质分子结构不同，则这两个蛋白质不是同种蛋白质。但并不是以上这四点同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备以上其中的一点，这两个蛋白质的分子结构就不同。氨基酸的种类，数目，排列顺序不同；肽链形成的的空间结构不同蛋白质与多肽的比较蛋白质多肽空间结构多样性原因

个方面只有

个方面，无

差异生物活性具有通常无联系每个蛋白质分子可以由1条肽链组成，也可由几条肽链通过一定的化学键(如“二硫键”)连接而成提醒核糖体上形成的只是多肽，不叫蛋白质，多肽必须在内质网和高尔基体上再加工后，形成一定的空间结构才叫蛋白质有无四三空间结构

蛋白质的功能蛋白质是生命活动的承担者，其主要功能见下表：功能实例结构蛋白羽毛、肌肉、头发、蛛丝绝大多数酶载体、血红蛋白信息传递和调节

等蛋白类激素免疫作用催化作用运输作用胰岛素抗体功能多样性与结构多样性的关系知识链接：蛋白质多样性与生物多样性的关系

教材中常见蛋白质（1）大部分酶：如蛋白酶、肽酶、脂肪酶等（2）部分激素：如胰岛素、生长激素（3）载体蛋白（4）抗体（抗毒素凝集素）（5）部分抗原：如决定病毒抗原特异性的衣壳。（6）神经递质的受体（7）朊病毒：成分为蛋白质，可导致疯牛病等（8）糖被：位于细胞膜外表面，由蛋白质和多糖组成（9）血红蛋白（10）干扰素（11）胶原蛋白和弹性蛋白：动物细胞间质的主要成分。（12）含有蛋白质的实验材料：黄豆研磨液、蛋清等。构建蛋白质为中心的集合模型蛋白质载体抗体酶激素运载体(主动运输)以蛋白质为中心的集合模型蛋白质载体抗体酶激素运载体蛋白质的盐析（不破坏蛋白质的空间结构，不破坏生物活性，可逆）中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响，如在鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色的絮状物，这是在食盐的作用下析出的蛋白质。兑水稀释后，絮状物会消失。在此过程中，蛋白质的空间结构没有发生变化蛋白质的变性（破坏蛋白质的空间结构，破坏生物活性，一般不可逆）蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、酸、碱、乙醇等存在下或加热至70---1000C或在X射线、紫外线的作用下其空间结构发生改变和破坏，从而失去生物活性。1.蛋白质是由氨基酸通过脱水缩合形成的大分子化合物，分子结构示意图如下。下列说法中错误的是(

)A．虚线框中甲、乙、丙的名称依次为氨基、肽键、羧基B．一条肽链折叠成的蛋白质分子只含有一个游离的氨基C．功能不同的蛋白质中氨基酸的种类和数量可能相同D．60个氨基酸缩合形成环状肽时会脱去60个水分子B练习：

2.甘氨酸(C2H5O2N)和x氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12O5N2，则x氨基酸是(

)A

3下列物质中，若将其中能构成人体蛋白质的氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质分子，则此蛋白质分子中所含有的羧基、氨基和肽键的数目依次是()A．3、3、2C．3、2、4B．4、3、3D．2、2、2C氨基酸数肽键数脱去水分子数游离的氨基游离的羧基一条肽链nm条肽链n关于组成蛋白质的肽链、氨基酸、肽键、脱去水分子的数目对应关系表如下：蛋白质的相关计算n－1n－m至少1个至少1个至少m个至少m个n－1n－m相关计算公式：(1)肽键数＝脱去的水分子数=氨基酸数－肽链条数（环状肽：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数）(2)蛋白质相对分子质量＝各氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数。注意：在多肽相对分子质量计算时，除了考虑形成肽键外，还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(—S—S—)的形成，每形成一个二硫键，脱去2个—H，故相对分子质量减少2。二硫键形成过程

蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键(“—S—S—”)是由2个“—SH”形成的，形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质分子量时除减去H2O的分子量外，还应考虑脱去H的分子量。上图为胰岛素分子形成3个二硫键的情况♨特别提醒：

环状多肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽氨基酸R基团中的氨基和羧基的数目如右图所示肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数；1.现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为()

A．798、2和2B．798、12和10

C．799、1和1D．799、11和9【解析】肽键数等于氨基酸数800减去肽链的条数2为798。每条肽链前有一个羧基，后有一个氨基，加上R基有10个氨基，8个羧基，所以，氨基和羧基的数目依次分别12和10。B2.某蛋白质由m个氨基酸组成,共n条肽链,其中有z条肽链呈环状,此蛋白质彻底水解消耗的水分子数为

Am＋n－zBm－n＋zCm－n－zDm＋n＋zB3.已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子量最接近于()A.12800 B.12544 C.11036 D.12288C

4.某蛋白质分子含a条肽链，共有b个氨基酸残基，如果氨基酸的平均相对分子质量是c，则该蛋白质的相对分子质量以及水解时需要的水的相对分子质量分别是(

)

A．b(c－18)＋18a和18(b－a)

B．b(c＋18)＋18a和18(a＋b)

C．b(c－18)－18a和18(a－b)

D．b(c＋18)－18a和18(b－a)A5.免疫球蛋白ⅠgG的结构如图所示，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该ⅠgG由m个氨基酸构成，则该ⅠgG有肽键数及形成该蛋白质时相对分子质量减少了()

A.m个(m-4)×18 B.(m+1)个(m-4)×18 C.(m-4)个(m-4)×18-6 D.(m-4)个(m-4)×18+6D6.某蛋白质的结构示意图如图1­3­6所示，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则该蛋白质分子在形成时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为(

)

图1­3­6A．m个、18mB．(m－4)个、18(m－4)C．(m－3)个、18(m－3)＋4D．(m－2)个、18(m－2)＋4[答案]D

[解析]该蛋白质含有两条链式肽链和一条环式肽链，对于环肽结构来说，失水数等于氨基酸数，因此m个氨基酸在形成这样的蛋白质分子时失去水分子(m－2)个，计算减少的相对分子质量时不能忽略2个二硫键还要失去4个H。[点评]解答本题需要明确：此题易错有二，一是不能通过识图得到肽链的数目；二是不清楚环肽中的肽键数与氨基酸数目的关系，忽视二硫键形成时脱氢的数目。

（1）C原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的C原子数＝各氨基酸中C原子的总数。(2)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子的总数。（3）O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱水数。（4）H原子数＝各氨基酸中H原子的总数－脱去的水分子数×2

相关计算公式：注意：在脱水缩合形成多肽，只涉及脱水，故C,N原子数目不变;H,O原子数目变化（5）氨基数＝肽链条数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数。（6）羧基数＝肽链条数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数。4.某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是(

)

A．n－mB．n－2mC．n＋m

D．n＋2mC5．某蛋白质含n个氨基酸，由m条肽链组成，以下相关叙述错误的是 (

)A．该蛋白质分子中至少含氧原子(n＋m)个B．该蛋白质分子中至少含氮原子n个C．在该蛋白质合成过程中需要转运RNA的数目为3n个D．在该蛋白质合成过程中失去水分子数为(n－m)个解析：一个肽键中含有一个N和一个O，一条多肽链中至少含有一个游离的羧基和一个游离的氨基，所以该蛋白质分子中至少含氧原子(n－m＋2m)＝(n＋m)个；该蛋白质分子中至少含氮原子(n－m＋m)＝n个；一个转运RNA只能转运一个氨基酸，所以在该蛋白质合成过程中需要转运RNAn个；在该蛋白质合成过程中失去水分子(n－m)个。答案：C3.某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽

(如图所示)，下列有关形成的4条多肽与原来多肽比较的叙述中，错误的是(

)①②A．O原子数目不变B．肽键数目减少7个C．C原子数目减少12个D．氨基和羧基数目各增加3个解析：①

该三十九肽中共有4个丙氨酸(C3H7O2N)，根据去掉丙氨酸后形成的4条肽链可确定，丙氨酸在三十九肽中分别位于第8、18、27、39个氨基酸位置；②

选项中各数量变化是三十九肽与其水解后产生的4条多肽中相应数量的差值。氧原子减少1个。答案：A氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。1.某多肽，经测定其分子式为C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11NO2)，天冬氨酸(C4H7NO4)、亮氨酸(C6H13NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)，下列有关叙述错误的是(

)A.控制该多肽合成的基因中至少含有24个碱基B.该多肽中氢原子数和氧原子数分别为32和5C.合成该多肽的场所是核糖体，该多肽中不止1个羧基D.该多肽中有3个肽键，该多肽水解后形成3种氨基酸C解析：根据分子式中有两个S及C、N的数目分析，该多肽是由一种苯丙氨酸、一个亮氨酸和两个半胱氨酸构成的，水解后将得到这3种氨基酸。该多肽中氢原子数＝各氨基酸中氢原子数之和－脱水中的氢原子数＝(11＋13＋7×2)－2×3＝32；氧原子数＝各氨基酸中氧原子数之和－脱水中的氧原子数＝(2＋2＋2×2)－1×3＝5。该多肽中的羧基数＝肽链数＋R基中的羧基数＝1＋0＝1。该多肽由四个氨基酸组成，肽键数＝氨基酸数－肽链数＝4－1＝3。答案：C2.一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸：据此判断，下列有关叙述错误的是(

)A．1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸B．合成1个C22H34O13N6分子同时将产生5个水分子C．1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基D．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要基因中36个碱基[答案]C

[解析]根据3种氨基酸的结构式可知，每个氨基酸只有一个游离的氨基，根据肽链的分子式可知，该肽链含有6个氨基酸，含谷氨酸的个数为(13－1－6)/2＝3(每个谷氨酸比其他氨基酸多2个氧原子)，A项叙述正确；6个氨基酸脱水缩合形成一条肽链脱去5分子水，B项叙述正确；不考虑R基，一条肽链含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，因该多肽含有3个谷氨酸，故多出3个羧基，共4个游离的羧基，C项