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1第二章第2节生命活动的主要承担者——蛋白质编写人：刘霞一、考纲要求及分析1、考纲要求蛋白质的结构和功能Ⅱ2、考纲分析（学习目标）（1）说明氨基酸的结构特点(2)理解氨基酸形成蛋白质的过程（3）说明蛋白质结构多样性的原因（4）举例说明蛋白质的功能二、教材关——整体把握教材内容含量：占细胞干重______以上；相对分子质量：从几千到100万以上；组成元素：________，有的含_____，有的还含有Fe、Cu、Mn、I、Zn；种类：约_____种；通式：__________；结构特点：____不同导致种类不同，至少一个____和一个_____连在同一个碳原子上；合成场所：核糖体；过程：__________二肽：由2个氨基酸__________而成；多肽：由_____氨基酸脱水缩合而成的链状结构；氨基酸种类__________；氨基酸数目__________；排列次序__________；空间结构__________；肽链的数量__________；构成：__________的重要物质；催化作用：_______________调节作用：_____、_____等；运输作用：_______、________等免疫作用：__________蛋白质氨基酸多肽结构多样性功能多样性分类2三、考点关考点一：氨基酸的结构与功能氨基酸的分类和结构特点1、分类（1）必需氨基酸：人体不能合成，必须从食物中获取，共8种。（2）非必需氨基酸：可以由其他化合物转化而来，共12种。2、结构特点（1）通式（2）特点分析分析举例要有一个—NH2、和一个—COOH连在同一个碳原子上反例：H2N—CH2—CH2—CH2—COOH非生物体内氨基酸氨基酸分子中—NH2、—COOH至少各有一个，因为R基中可能有—NH2、—COOHR基中含—COOH：HOOC—CH2—CH2—CH—COOH︱谷氨酸R基NH2R基中含有—NH2:H2N—CH2—CH2—CH2—CH2—CH—COOH︱赖氨酸R基NH2例析1.在下列物质中，有的属于构成人体蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成化合物，则其中含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是（）①NH2—CH2—COOH②NH2—CH2—CH2OH③NH2—CH—CH2—COOHCOOHCOOH④NH2—CH—（CH2）3—NH2⑤NH2—CH—CH2—COOHA.3、3、2B.4、3、3C.2、2、2D.3、4、2CRH决定氨基酸的种类羧基氨基3方法技巧：构成蛋白质的氨基酸中，至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。其意思是说氨基和羧基不连接在同一个碳原子上的氨基酸就不是构成蛋白质的氨基酸。氨基酸分子中—NH2、—COOH至少各有一个，再根据R基中是否有—NH2和—COOH确定数氨基和羧基数目。变式训练：关于生物体内氨基酸的叙述，错误的是（）NH2A.构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是R—CH—COOHB.C.D.两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽考点二：氨基酸形成蛋白质的相关问题1、氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图：R1H2OR2H2OR3Rn︱↑∣↑∣∣NH2—C—COOHHNH—C—COOHHNH—C—……C—COOH∣∣∣∣HHHH一个分子（）多肽（）↓（）注意：①肽键的表达式以下几种都可以：—CO—NH—、—NH—CO—、但不要忽略—②反应产物中有H2O。失去的水分子中的氢分别来自氨基和羧基，失去的水分子中的氧来自羧基。2、关于氨基酸缩合反应的计算（1）每个氨基酸至少一个氨基和一个羧基，一条肽链至少一个氨基和一个羧基，则m条肽链至少m个氨基和m个羧基，多的氨基和羧基在氨基酸的R基中。蛋白质中氨基总数=肽链数+R基中氨基数蛋白质中羧基总数=肽链数+R基中羧基数（2）氨基酸脱水缩合形成肽链中：脱去的水分子数==—例如：n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时，共脱去(n－m)个水分子，形成(n－m)个肽键，至少存在m个－NH2和m个－COOH，4（3）蛋白质中含有的N、O原子数的计算a、N原子数=肽键数+肽链数+R基团上的N原子数b、O原子数=肽键数+肽链数X2+R基团上的O原子数（3）蛋白质分子量的计算：蛋白质的相对分子质量＝相对分子质量的总和－的相对分子质量的总和。氨基酸平均分子量氨基酸数目肽键数目脱去水分子数多肽链相对分子质量氨基数目羧基数目一条肽链am至少个至少个n条肽链am至少个至少个特别提醒：蛋白质相对分子量计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键形成时，要考虑脱去氢的质量如：蛋白质的分子量=氨基酸数×氨基酸的平均分子量—18×脱去的水分子数—2×二硫键个数3、氨基酸数目与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系：转录翻译DNA(基因)→信使RNA→蛋白质碱基数：碱基数：氨基酸数例析2：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10C.799、1和1D.799、11和9变式训练1;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+mD.n+2m变式训练2.下面是某蛋白质的肽链结构示意图（图1，其中数字为氨基酸序号）及部分肽链的放大图（图2）。请据图判断，下列叙述中不正确的是（）5A.该蛋白质中含有两条肽链49B.图2中含有的RC.从图2可推知该蛋白质至少含有4D.控制该蛋白质合成的mRNA中至少含有51考点三：蛋白质结构和功能及其多样性1、蛋白质的分子结构脱水缩合（1）形成：氨基酸多肽（肽链）蛋白质（2）蛋白质和多肽的关系：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化学键连接而成。多肽只有通过折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质后，才能执行特定的生理功能。2、蛋白质的多样性①不同，构成的肽链不同②不同，构成的肽链不同③不同，构成的肽链不同④肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同3、蛋白质结构多样性决定功能多样性导致导致例析3下列有关蛋白质结、功能多样性的说法正确的是（）A、蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关B、已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质为蛋白质C、有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋白质具有接受信息的功能，如受体。抗体与受体具有专一性D、蛋白质空间结构改变，不会影响其生物活性。变式训练1：人的胰岛素和胰蛋白酶的主要成分都是蛋白质，但合成这两种蛋白质的细胞和功能却完全不同，其根本原因是：()A.不同细胞中遗传信息的表达情况不同。B组成蛋白质的氨基酸种类、数量和排列顺序不同。C.两种细胞所含有的基因不同。D.蛋白质中组成肽键的化学元素不同变式训练2：下列叙述能对蛋白质的功能进行高度概括的是（）A.B.C.D.氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同、及所形成的空间结构不同。蛋白质分子结构的多样性蛋白质的功能的多样性。6变式训练3下列物质中都含有（—CO—NH—）的一类物质是（）A.酶、载体和抗体B.C.雄性激素、载体和酶D.维生素D、甲状腺激素和雌性激素四、巩固练习1、全世界每年有成百上千人由于误吃毒蘑菇死亡，鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子量大约是（）A．1024B．898C．880D．8622、一个由n条肽链组成的蛋白质分子共有m个氨基酸，该蛋白质分子完成水解需要水分子（）An个B.m个C.（m+n）个D.(m-n)个3.蛋白质的重要功能是（）A.调节新陈代谢B.为生命活动提供能量C.决定生物的性状D.参与物质的跨膜运输4．某化合物含C、H、O、N、S等元素，下列哪项最不可能是它的功能（）A.激发并维持第二性征B.C.降低血糖浓度D.在特定的位点上切割基因5、关于人体内蛋白质的叙述，错误的是（）A.合成蛋白质的氨基酸全部为必需氨基酸B.C.组成肌肉细胞的有机物中蛋白质含量最多D.有些蛋白质具有调节新陈代谢作用6、在下列四支试管中分别加入一些物质，甲试管：豆浆；乙试管：氨基酸溶液；丙试管：牛奶和蛋白酶；丁试管：人血液中的红细胞和蒸馏水。上述四支试管中加入双缩脲试剂振荡后，有紫色反应的是（）A.甲、丁B.甲、乙、丁C.甲、乙、丙D.甲、丙、丁7.蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能是相适应的。下列有关蛋白质类物质与其功能对应正确的是（）A.载体与免疫B.干扰素与催化C.DNA连接酶与DNA复制D.胰岛素与调节8.胰岛素是一种蛋白质分子，它含有α、β两条肽链，α链含有21个氨基酸，β链含有30个氨基酸，两条多肽链间通过两个二硫键（二硫键是由两个—S—连接而成）连接，在（1）该分子中的51个氨基酸先在胰腺细胞的上经方式形成两条肽链，这两条肽链通过一定的化学键，如图中的相互连接在一起，最后形成具有（2）胰岛素分子中含有肽键个，肽键可表7示为。从理论上分析，胰岛素分子至少有个“—NH2”，至少有个“—COOH”。决定胰岛素合成的基因至少要含有个碱基对，所转录的信使RNA至少需要个遗传密码子。这51个氨基酸分子形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了（3）人体中胰岛素的含量过低，会导致相应疾病，其治疗时胰岛素不能口服，只能注射，原因是。（4）经检测，人和其他哺乳动物胰岛素的氨基酸组成比较如下：猪：β链第30位氨基酸与人的不同；马：β链第30位氨基酸和α链第9羊：β链第8、9、10鼠：α链有8个氨基酸、β链有10①不同物种的胰岛素不同，反映在多肽链的氨基酸组成上主要是②不同哺乳动物的胰岛素结构不同的根本原因是。生物性状不同的直接原因是9.下图表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是生物大分子，X、Y、Z（1）Ⅰ在小麦种子中主要是指，其基本单位X是2）组成Y的基本元素除了C、H、O以外还有，将SARS病毒体内的Ⅱ水解得到的产物是（3）图中由Z形成Ⅲ的场所是，相邻两个Z之间通过连接。（4）若Ⅲ由两条链组成，且在合成过程中产生了200个水分子，则有个Z参与此合成过程。（5）Ⅱ和Ⅲ都具有多样性，两者多样性间的关系是：前者后者。（6）仅有Ⅱ和Ⅲ两种物质构成的生物是___________________________。课后反思899.我国中科院上海生化所合成了一种有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——（1）该化合物有个氨基和个羧基（2）该化合物是由个氨基酸失去分子水而形成的，这样的反应叫做，该化合物叫肽。（3）该化合物有种氨基酸构成，造成氨基酸种类不同的原因是（4）脑啡肽的合成是采用工程技术，这是生物发展水平上的又一突破。巩固训练答案：1-8:BBDAAADD9（1）核糖体脱水缩合—S—S—一定空间（2）49—CO—NH—2215351888（3）胰岛素的化学本质是蛋白质，口服会被蛋白酶催化水解而失效（4）①基酸的种类和排列顺序不同②DNA（基因）不同蛋白质的多样性10（1）11（2）54脱水缩合五（3）4R基不同（4）蛋白质分子、11(1)PN(2)运输功能结构蛋白10（1）该化合物中有个氨基和（2）该化合物中有种氨基酸构成，形成这种化合物的不同氨基酸的R基编号是。（3）该化合物是由个氨基酸失去分子的水形成的，这种反应叫做。（4）该化合物中有个肽键，编号是，该化合物属于（5）该化合物水解时被破坏的是键，使该键断裂的酶是。（6）若氨基酸的平均相对分子质量为90，则该化合物的相对分子质量约为（7）合成肽链的细胞器是，在合成肽链时决定肽链的氨基酸种类和顺序的是。