1、第一单元 细胞及其分子组成 第4讲 生命活动的主要承担者蛋白质 基 础 回 顾一.氨基酸的结构、种类 二.蛋白质的形成和结构、功能多样性 蛋白质多样性的直接原因 蛋白质多样性的根本原因 三.蛋白质的功能（5点）蛋白质是生命活动的主要承担者 四.蛋白质形成过程的有关计算 考 点 透 析考点一氨基酸结构及其种类1组成元素：2结构通式。氨基 H N H COH 羧基 O C、H、O、N，有的含有P、S3结构特点。(1)NH2和COOH的数目：每个氨基酸都至少含有一个NH2和一个COOH，R基中也可能存在NH2或COOH。(2)连接位点：构成蛋白质的氨基酸都有一个NH2和一个COOH连在同一个碳原子上
2、。此特点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据。（1）非必需氨基酸（2）必需氨基酸：人体（或其他脊椎动物）必不可少，而机体内又不能合成的，必须从食物中补充的氨基酸。对成人来说，必需氨基酸有8种，包括甲硫氨酸（又叫蛋氨酸）、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸和苏氨酸。对婴儿来说，有9种，组氨酸也是必需氨基酸。4.氨基酸种类 考点二蛋白质的结构层次及其多样性1.脱水缩合反应方程式是：C H2N R H C OH+H N H C O H R COOH C H2N R H C N H C O H R COOH +H2O 注意事项 1）.脱水缩合指一个氨基酸的非R基上羧基脱下OH和
3、另一个氨基酸非R基上的氨基脱下H结合形成H2O，同时形成一个肽键。2）.肽键的不同表达形式 NHCO或CONH或 3）.场所：N C H O 核糖体 练习.根据下列化合物的结构分析回答：注意：不是肽键（）个氨基酸（）种氨基酸（）个氨基 （）个羧基 化合物名称 。肽键编号 。3 2 三肽 32下列过程中，涉及肽键数量变化的是（）A.洋葱根尖细胞染色体的复制 B.用纤维素酶处理植物细胞 C.小肠上皮细胞吸收氨基酸 D.蛋清中加入NaCl使蛋白质析出 A 2.蛋白质的形成 氨基酸 多肽（肽链）蛋白质 1）蛋白质与多肽的关系：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（肯定不是肽
4、键）连接而成。2）合成空间结构的场所：脱水缩合 盘曲折叠 多肽多呈链状结构，往往无生物活性 蛋白质具有一定的空间结构，有生物活性。内质网 规律总结 一条刚刚从核糖体这一“车间”下线的多肽可以叫多肽，但不能称为蛋白质。蛋白质往往是由一条或几条多肽链和其他物质结合而成的。多肽加工成蛋白质主要在内质网、高尔基体。进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸?口腔食道胃十二指肠小肠大肠直肠 胃蛋白酶、胰蛋白酶（胰蛋白酶原在肠液中被肠致活酶激活）、肠蛋白酶、肠肽酶 蛋白质初步水解的产物是 ，彻底水解的产物是 ，氧化分解的终产物有 。CO2、H2O和尿素 氨基酸 多肽 3.蛋白质的多
5、样性 1)蛋白质结构的多样性 的种类不同，构成的肽链不同 的数目不同，构成的肽链不同 的排列次序不同，构成的肽链不同 的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同 注 意：只要具备以上其中的一点，蛋白质的分子结构就不同了。结构决定功能 氨基酸氨基酸氨基酸肽链2）.蛋白质功能的多样性 组成细胞的_：如细胞膜中的蛋白质，染色体中的蛋白质；_功能：如细胞膜上的载体蛋白、运输氧气的血红蛋白等；_功能：如催化各种生化反应的酶等；_功能：如生长激素、胰岛素等激素；_功能：如抗体。结构成分 运输 催化 调节 免疫 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的_。主要承担者 蛋白质具有而糖类不具有的功能是（）A调
6、节细胞代谢 B构成细胞膜 C构成遗传载体 D主要能源物质 解析：蛋白质可以作为某些激素调节细胞代谢，而糖不具有此功能。答案：A 蛋白质的多样性与生物多样性有什么关系？根本原因直接原因基因表达基因多样性 蛋白质多样性 生物多样性 决定体现 1.生物体内蛋白质的常见种类有：大部分酶、某些激素、抗体、载体、受体如突触后膜上接受神经递质刺激的物质等。2.激素与蛋白质的关系 蛋白质类（含多肽类）：胰岛素、生长激素、促激素、抗利尿激素、胰高血糖素等；氨基酸类：甲状腺激素、肾上腺素等；类固醇类：性激素、醛固酮等；其他：生长素（吲哚乙酸）、乙烯等。蛋白质类物质 补充：酸碱两性（分子内存在NH2和COOH）盐析
7、（可以从浓的无机盐溶液中析出）变性（如过酸、过碱、高温、重金属等）水解反应 （在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸）显色反应（如蛋白质与硝酸作用显黄色 和 双 缩脲试剂的反应）蛋白质的主要理化性质 补充：蛋白质的特性：高温 强酸 强碱以及重金属都会使蛋白质变性（或失活）变性（失活）：破坏了蛋白质的空间结构，使 蛋白质的空间结构变得伸展松 散，易被蛋白酶水解 胞内蛋白：呼吸酶、载体 蛋白质的种类 血红蛋白 分泌蛋白：消化酶、抗体 胰岛素等蛋白类激素（根据分布场所划分）补充：【例2】下图是表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是()AA中肯定含有S元素 B过程发生所需模板和运输B的工具
8、都是RNA C多肽中B的数目等于C的数目 D蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因 1氨基酸数、肽链数、失去水分子数与肽键数的关系(1)形成一条肽链时：肽键数 (2)形成n条肽链时：肽键数 (3)形成环状多肽的肽键：肽键数 考点三蛋白质的合成过程分析及相关计算脱去水分子数氨基酸数1氨基酸数n氨基酸数 脱去水分子数脱去水分子数2氨基、羧基、原子个数与肽链、肽键的关系(1)氨基(羧基)数肽链数R基上的氨基(羧基)数各氨基酸中氨基(羧基)的总数肽键数(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
9、数各氨基酸中H的总数2脱水数。3氨基酸平均相对分子质量与蛋白质相对分子质量关系 蛋白质相对分子质量氨基酸相对分子质量氨基酸数目失去水分子数水的相对分子质量 4氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系 DNA(基因)转录信使RNA翻译蛋白质(性状)碱基数6 碱基数3 氨基酸数1 5.关于二硫键 在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(SS)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。有一多肽，分子式为C55H70O19N10，将它彻底水解后，得到下列四种氨基酸：谷氨酸（C 5H9NO 4）、甘氨酸（C 2H5NO 2）、丙氨酸（C3H7NO2）
10、、苯丙氨酸（C9H11NO2）。控制该多肽形成的基因中至少含有碱基对（）A.10 B.30 C.60 D.无法确定 B【例3】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()AO原子数目不变 B肽键数目减少7个 CC原子数目减少12个 D氨基和羧基数目各增加3个（1）每断开一个肽键，需要一分子水，增加一个O原子，但每去掉一个丙氨酸会减少2个氧原子，因此该过程中，O原子减少24-7=1个；（2）去掉第8位、第18位、第27位的丙氨酸时，都要断开两个肽键，而去掉第39位丙氨酸，要断开1个肽键，因此肽键数目共
11、减少7个；（3）该过程中去掉4个丙氨酸，每个丙氨酸有3个C原子，因此C原子数目减少43=12个；（4）该过程中，肽链数目由1条变成4条，氨基和羧基分别增加3个 经测定某多肽分子式为C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作原料合成的：苯丙氨酸(C9H11NO2)，天冬氨酸(C4H7NO4)，丙氨酸(C3H7NO2)。亮氨酸(C6H13NO2)，半胱氨酸(C3H7NO2S)。请回答：(1)该多肽共由_个氨基酸组成，参与的氨基酸的种类与数目为_ _。(2)该多肽分子中的H原子数是_，O原子数是_。(3)控制该多肽合成的mRNA上至少有_种不同的密码子(不考虑终止密码子)
12、。2个半胱氨酸、1个苯丙氨酸、1个亮氨酸 4 32 3 5 实 验 导 航 课题3：实验设计的基本步骤 实验设计的基本步骤包括三大步，应用简洁科学的语言叙述中，一般如下叙述：(1)分组编号：根据实验要求选择适宜的材料和器材，选材应保持条件相同(如年龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠)。将实验分为实验组和对照组，可以分两组，也可以分若干组，每组进行明确的标记，如用甲、乙、丙或者是A、B、C或者1、2、3，总之让人对实验组一目了然，便于实验的观察、统计、比较和叙述。常用语言模板：选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量分组，分别编号为A、B、C等；取两支试管，分别编号为甲、乙，各加入等量的某溶液；选
13、择年龄、体重(性别)、健康状况相同的某种动物随机等量分组，分别编号为1、2、3等。(2)实验处理：根据实验的要求分别对实验组和对照组进行处理，除实验变量外，实验组和对照组的培养、饲养等条件要相同且适宜，即控制无关变量。要注意能体现“单一变量”的词语的准确使用，例如使用“等量”、“相同”、“适宜”等词语。(3)结果观察：对于植物实验和某些动物实验，分别进行实验处理后，要进行一段时间的培养才能出现结果。而有些实验进行实验处理之后，在较短时间(12 h)就可以观察到出现的现象。要仔细观察实验组与对照组出现的差异，记录实验现象和实验数据。这里要注意高中生物常见的观察指标。颜色变化：可溶性还原糖、脂肪、
14、蛋白质、色素分离、DNA鉴定、大肠杆菌鉴定、质壁分离与复原。形态结构和生理状况的变化。液面改变：气体体积变化、液体体积变化。其他：气体变化、沉淀、温度、pH、气泡产生等。探究性实验和验证性实验的比较 1研究发现血糖水平的升高与多种激素有关。用不同激素处理生理状况相同的3组健康小鼠(每种激素在不同组别的剂量相同)，分别测定处理前、后血液中葡萄糖含量的变化，如下表：请分析回答：(1)本实验中的自变量是_。(2)处理前测定血液中葡萄糖含量，在实验中的作用是_。作为对照(3)根据实验结果，可推测激素X的作用是_(4)另有一小鼠出现糖尿病症状，研究人员分析病因提出两种假设：假设认为病鼠的胰岛B细胞被自身免疫反应破坏；假设认为病鼠的胰岛B细胞正常，但组织细胞缺乏胰岛素受体。促进胰高血糖素生理作用的发挥，使血糖水平升高，但其本身不能升高血糖水平 实验步骤：首先，在空腹状态下检测该病鼠血液中_水平，测定值为a；然后，注射一定剂量的葡萄糖溶液，一段时间后再次检测相同指标，测定值为b。结果分析：若_，则假设成立，此时胰岛B细胞被机体当作_，免疫反应将其破坏。若_，则假设成立，此时，胰岛素促进组织细胞_ _的功能不能发挥，从而使血糖水平升高。胰岛素 a与b大致相等 抗原 a明显小于b 加速摄取、利用和储存葡萄糖