第三講 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì),一、氨基酸及其種類 1氨基酸的結(jié)構(gòu) (1)寫出氨基酸結(jié)構(gòu)通式：,知識(shí)梳理,(2)歸納總結(jié)氨基酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,羧基,氨基,同一個(gè)碳,原子上,2填寫氨基酸的種類,必需氨基酸,非必需氨基酸,二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性 1觀察下面的二肽形成圖示回答問題：,(1)過程名稱： ，其場(chǎng)所是： 。 (2)物質(zhì)名稱： 。 (3)結(jié)構(gòu)名稱：肽鍵，其結(jié)構(gòu)簡式為： (4)多個(gè)氨基酸發(fā)生該反應(yīng)，產(chǎn)物名稱為 。,脫水結(jié)合,核糖體,二肽,NHCO(或CONH),多肽,2二肽的形成通式 ,3歸納總結(jié)蛋白質(zhì)多樣性的原因,空間結(jié)構(gòu),種類,數(shù)目,排列順序,三、蛋白質(zhì)功能的多樣性,判斷下列有關(guān)蛋白質(zhì)和氨基酸的說法正誤。 1氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵。(2012·海南卷)( ) 2有些氨基酸不能在人體細(xì)胞中合成。(2012·海南卷)( ) 3具有生物催化作用的酶都是由氨基酸組成的。(2008·天津)( ),自主檢測(cè),×,4蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時(shí)，其特定功能并未發(fā)生改變。(2009·福建卷)( ) 5洋蔥根尖細(xì)胞染色體的復(fù)制過程涉及肽鍵數(shù)量的變化。(2009·天津卷)( ) 6tRNA、mRNA、rRNA都參與蛋白質(zhì)的合成。(2008·海南)( ) 7磷脂和蛋白質(zhì)合成時(shí)，需要模板。(2011·江蘇) ( ) 8常溫條件下，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用呈現(xiàn)紫色，是由于蛋白質(zhì)有肽鍵。(2008·廣東) ( ),×,×,考點(diǎn)一 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次與功能,【核心突破】,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性的關(guān)系,【易混易錯(cuò)】 (1)區(qū)分“種類”與“數(shù)量” 在關(guān)于蛋白質(zhì)的計(jì)算中，要特別注意題中設(shè)問的是“氨基酸的數(shù)量”還是“氨基酸的種類”。 (2)肽鍵的書寫 正確的寫法是“NHCO”或,兩端短線不能省略。不要將肽鍵寫成“HNCO”。,(3) 物理或化學(xué)因素對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響不同 溫度對(duì)蛋白質(zhì)影響的分析：高溫使蛋白質(zhì)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(jié)構(gòu)；溫度過低，暫時(shí)失活，溫度正常后又有活性。能使蛋白質(zhì)變性的化學(xué)方法有加強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、尿素、乙醇、丙酮等；能使蛋白質(zhì)變性的物理方法有加熱(高溫)、紫外線及X射線照射、超聲波、劇烈振蕩或攪拌等。 重金屬離子可以絡(luò)合蛋白質(zhì)，使其空間結(jié)構(gòu)改變而發(fā)生變性。因?yàn)樾纬傻慕j(luò)合物較穩(wěn)定，一般無法用常規(guī)化學(xué)方法使其復(fù)原，所以表現(xiàn)為不可逆。,【命題預(yù)測(cè)】,考向預(yù)測(cè)一 以選擇題的形式考查蛋白質(zhì)的氨基酸的特點(diǎn) 1關(guān)于生物體內(nèi)氨基酸的敘述正確的是 A氨基酸是蛋白質(zhì)分子的單體，由氨基和羧基組成 B組成蛋白質(zhì)的氨基酸共有的結(jié)構(gòu)是,C每個(gè)氨基酸分子都只含有C、H、O、N四種元素 D組成人體的氨基酸都能在人體內(nèi)合成,解析 氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為,不同的氨基酸R基不同，因此共有的結(jié)構(gòu)為,甲硫氨酸中含有,C、H、,O、N、S五種元素；必需氨基酸不能在人體內(nèi)合成。 答案 B,考向預(yù)測(cè)二 以示意圖等形式考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次及其多樣性 2免疫球蛋白是由兩條重鏈(H鏈)和兩條輕鏈(L鏈)通過鏈間二硫鍵連接而成的四肽鏈結(jié)構(gòu)，如下圖所示。下列有關(guān)敘述不正確的是,A免疫球蛋白中至少含有4個(gè)NH2和4個(gè)COOH B若免疫球蛋白由m個(gè)氨基酸形成，則含有m4個(gè)肽鍵 C免疫球蛋白能特異性識(shí)別抗原 D不同免疫球蛋白結(jié)構(gòu)不同的主要原因在于肽鏈的折疊、盤曲方式不同,解析 由圖可知，免疫球蛋白均由4條肽鏈組成，且4條肽鏈的折疊盤曲方式基本一致，其結(jié)構(gòu)不同的原因在于氨基酸的種類、排列順序不同。 答案 D,考點(diǎn)二 蛋白質(zhì)有關(guān)的計(jì)算,1蛋白質(zhì)形成過程分析 (1)一條肽鏈上至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端；其余的氨基和羧基在R基上。,【核心突破】,(2)H2O中的H來自于COOH和NH2，而O則只來自于COOH。 (3)參與脫水縮合的分別是兩個(gè)氨基酸中與中心碳原子相連的氨基和羧基，而不是R基中的氨基和羧基。,2相關(guān)計(jì)算 (1)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系： 肽鍵數(shù)失去水分子數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)。 蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量脫去水分子數(shù)×18。 (2)蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計(jì)算：,至少含有的游離氨基或羧基數(shù)肽鏈數(shù)。 游離氨基或羧基數(shù)目肽鏈數(shù)R基中含有的氨基或羧基數(shù)。 (3)假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，由n個(gè)氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈：,【命題預(yù)測(cè)】,考向預(yù)測(cè) 以脫水縮合為基礎(chǔ)考查蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算,3(2014·試題調(diào)研)某多肽有20個(gè)氨基酸，其中天冬氨酸有4個(gè)，分別位于第5、6、15、20位(如圖所示)；肽酶X專門作用于天冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶Y專門作用于天冬氨酸氨基端的肽鍵，下列相關(guān)敘述正確的是,A該20肽含有肽鍵至少有22個(gè) B該20肽游離的氨基和羧基各為1個(gè)和8個(gè) C肽酶X完全作用后產(chǎn)生的多肽共含有氨基酸19個(gè) D肽酶Y完全作用后產(chǎn)生的多肽中氧原子數(shù)目比20肽多了4個(gè) 解析 本題考查考生的識(shí)圖、理解能力。涉及氨基酸的脫水縮合反應(yīng)及多肽的水解知識(shí)。根據(jù)信息，某多肽應(yīng)是一條肽鏈，根據(jù)肽鍵數(shù)目氨基酸,數(shù)目一肽鏈條數(shù)，故該20肽含有的肽鍵應(yīng)是20119個(gè)，A錯(cuò)誤；形成肽鏈時(shí)，相鄰兩氨基酸之間的氨基和羧基之間發(fā)生脫水縮合，形成一個(gè)肽鍵并失去一分子水，在此過程中R基(每個(gè)天冬氨酸的R基中含1個(gè)羧基)不參與反應(yīng)，故該20肽含游離的氨基或羧基數(shù)目肽鏈條數(shù)R基中含有的氨基或羧基數(shù)，則氨基數(shù)目至少1個(gè)，而羧基數(shù)目至少415個(gè)，B錯(cuò)誤；肽酶X專門作用于天冬氨酸羧基,端的肽鍵，完全作用后第6位氨基酸脫離該多肽鏈，剩下的多肽鏈中共含有19個(gè)氨基酸，C正確；肽酶Y專門作用于天冬氨酸氨基端的肽鍵，完全作用后第5位和第20位氨基酸脫離多肽鏈，其形成3個(gè)多肽，其中氧原子數(shù)目比20肽多了2個(gè)，D錯(cuò)誤。 答案 C, 圖示解讀,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖 【典型圖示】,【信息解讀】 (1)圖中“、”代表不同種類的氨基酸，其間的“”代表肽鍵，肽鍵在核糖體上經(jīng)脫水縮合形成。 (2)圖示蛋白質(zhì)包含兩條多肽鏈，至少含有2個(gè)羧基和2個(gè)氨基，肽鍵數(shù)和脫去水分子數(shù)均為氨基酸數(shù)2。,(3)圖示蛋白質(zhì)的兩條多肽鏈通過二硫鍵連接，二硫鍵形成場(chǎng)所是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，二硫鍵形成過程：SHSH SS2H，故計(jì)算該類蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)除考慮脫H2O外，還要考慮脫氫問題。,脫氫,【警示】組成蛋白質(zhì)的單體約有20種，組成RNA和DNA的單體分別有4種，組成多糖(淀粉、纖維素或糖原)的單體只有一種。,【典例訓(xùn)練】 (2013·上海高考)如圖所示為細(xì)胞中一種常見的水解反應(yīng)。下列化合物能發(fā)生此種反應(yīng)的有,多肽 淀粉 纖維素 脂肪,A B C D 解析 題干所示生物大分子的水解過程，且此大分子由一種單體組成。多肽可以由一種氨基酸組成，淀粉和纖維素的基本組成單位都是葡萄糖，因此，多肽、淀粉和纖維素都能發(fā)生如圖所示的水解反應(yīng)；脂肪由甘油和脂肪酸組成，不符合題意。 答案 A,C、H、O、N,肽鍵,功能,免疫,信息傳遞,種類,排列順序,空間結(jié)構(gòu),高考體驗(yàn),1(2012·上海卷)生物體中的某種肽酶可水解肽鏈末端的肽鍵，導(dǎo)致 A蛋白質(zhì)分解為多肽鏈 B多肽鏈分解為若干短肽 C多肽鏈分解為氨基酸 D氨基酸分解為氨基和碳鏈化合物,解析 肽酶可水解肽鏈末端的肽鍵，最終將多肽鏈分解為氨基酸。 答案 C,2(2009·上海卷)某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個(gè)數(shù)是 A.nm Bn2m Cnm Dn2m,解析 兩個(gè)氨基酸脫水縮合形成一個(gè)肽鍵，每個(gè)肽鍵中含一個(gè)氧原子；n個(gè)氨基酸縮合形成m條肽鏈，應(yīng)有肽鍵nm個(gè)，所以肽鍵中氧原子是nm個(gè)，一條肽鏈中除肽鍵外還至少含有一個(gè)完整的羧基，里面有兩個(gè)氧原子，所以m條肽鏈中應(yīng)至少還有2m個(gè)氧原子，再加上肽鍵中的nm個(gè)，所以應(yīng)至少有氧原子的個(gè)數(shù)為nm2mnm。 答案 C,3(2010·江蘇高考改編)某種蛋白酶是由129個(gè)氨基酸脫水縮合形成的蛋白質(zhì)，下列敘述正確的是 A該蛋白酶分子結(jié)構(gòu)中至少含有129個(gè)氨基和129個(gè)羧基 B該蛋白酶溶液與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng) C該蛋白酶中含有128個(gè)肽鍵 D用含該蛋白酶的洗衣粉去除油漬，效果比其他類型加酶洗衣粉好,解析 該蛋白酶分子含有幾條肽鏈，就至少有幾個(gè)羧基和幾個(gè)氨基；蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)；酶具有專一性，蛋白酶催化水解蛋白質(zhì)，水解油漬應(yīng)用脂肪酶；由于不確定該蛋白酶中含有多少條肽鏈，故不能確定含有128個(gè)肽鍵。 答案 B,4. (2012·海南高考)關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，錯(cuò)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)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng),解析 染色體的主要組成成分是DNA和蛋白質(zhì)；作為催化劑的酶在反應(yīng)前后不發(fā)生變化；向蛋白質(zhì)溶液中加入濃的鹽溶液，可使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出，該過程沒有改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)；蛋白質(zhì)分子中含有肽鍵，可以與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。 答案 C,5. (2010·新課標(biāo)全國卷)水中氧含量隨水溫的升高而下降。生活在寒溫帶湖泊中的某動(dòng)物，其血液中的血紅蛋白含量與其生活的水溫有關(guān)。下圖中能正確表示一定溫度范圍內(nèi)該動(dòng)物血液中血紅蛋白含量隨水溫變化趨勢(shì)的曲線是,A甲 B乙 C丙 D丁 解析 血紅蛋白的功能是運(yùn)輸氧氣，隨著水溫的升高，水中氧的含量下降，機(jī)體會(huì)通過反饋調(diào)節(jié)增加血紅蛋白的含量，來滿足機(jī)體對(duì)氧的需求。 答案 A,