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第2节生命活动的主要承担者——蛋白质知识梳理注意：2．特点——多样性(1)直接原因氨基酸：种类、数量、排列顺序不同肽链：空间结构不同⇒蛋白质结构的多样性(2)根本原因DNA分子的多样性。3.蛋白质初步水解的产物是多肽，彻底水解的产物是氨基酸，氧化分解的终产物有CO2、H2O和尿素，且蛋白质水解不耗能。1.载体蛋白是跨膜蛋白，不是镶嵌蛋白。一、判断正误1．自然界中组成蛋白质的氨基酸约有20种()2．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素()3．蛋白质的结构决定了它的功能()4．蛋白质的变性与肽键的断裂无关()√√××三、思维激活1．多肽能与双缩脲试剂反应吗？提示：可以，因为反应的原理是肽键与双缩脲试剂发生反应。2．蛋白质的变性与肽键的生成与断裂有关吗？提示：无关，但会与肽键以外的化学键如“—S—S—”等有关。探究思考：蛋白质的多样性与生物多样性有什么关系？答案：生物多样性包括遗传物质的多样性、物种多样性和生态系统多样性；遗传物质的多样性决定蛋白质的多样性，蛋白质的多样性决定物种的多样性，物种的多样性组成生态系统的多样性。【典例训练1】（2012·芜湖模拟）艾滋病研究者发现，1%～2%的HIV感染者并不发病，其原因是他们在感染HIV之前体内存在三种名为“阿尔法-防御素”的小分子蛋白质，以下对“阿尔法-防御素”的推测中不正确的是（）A.一定含有C、H、O、N四种元素B.一定含有20种氨基酸C.高温能够破坏其结构D.人工合成后可以用于防治艾滋病B（2009年深圳一模）蛋白质具有而糖类不具有的功能是（）A．调节细胞代谢B．构成细胞膜C．构成遗传物质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精研核心考点[例1](2012年海南单科，1)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是()A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸B．有些氨基酸不能在人体细胞中合成C．氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键D．不同氨基酸之间的差异是由R基引起的A考点一氨基酸的结构1．通式2．特点分析分析举例氨基酸分子中—NH2、—COOH至少各有一个，因为R基中可能有—NH2、—COOHR基含—COOH：R基含—NH2：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1．(2012年济南外国语学校质检)下面是三种化合物的结构式，下列有关三种化合物的叙述中，错误的是()A．三种化合物可以用一个结构通式表示B．三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基C．三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D．三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同答案：B[例2](2012年海南单科，2)关于蛋白质的叙述，错误的是()A．有些蛋白质是染色体的组成成分B．酶在催化反应前后，其分子结构不变C．食盐作用下析出的蛋白质发生了变性D．蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应C考点二蛋白质的结构与功能脱水缩合CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的结合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽键脱水缩合1.不要将氨基错写为NH2或—NH3；不要将羧基误写为或COOH；也不要将肽键误写为CO—NH或。2.不是含有几个肽键就是几肽，而是由几个氨基酸组成就称为几肽。3.高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。【高考警示钟】[精彩提示]►►多肽和蛋白质的区别(1)结构上有差异。多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式，无空间结构。一条刚刚从核糖体这一“车间”下线的多肽链可以叫多肽，但不能称为蛋白质。(2)功能上有差异。多肽往往是无生物活性的，只有经过内质网和高尔基体的加工，才会有活性，而蛋白质是具有生物活性的。(3)蛋白质多样性有四个方面原因，但多肽多样性只有三个方面的原因，这一点在组织答案时应特别注意。2.蛋白质的合成与运输有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体生物体内的激素多数属于蛋白质类激素，但也有不属于此类的，按其化学本质分类如下：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。知识扩展(1)激素与蛋白质（2）蛋白质的主要理化性质①酸碱两性（分子内存在－NH2和－COOH）；②盐析（可以从浓的无机盐溶液中沉淀出来）；③变性和凝固（一定的理化因素，如过酸过碱等，使其变性凝固）；④水解反应（在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸）；⑤显色反应（如蛋白质与硝酸作用显黄色）。（3）蛋白质的鉴定与双缩脲试剂显紫色注意：氨基酸的理化性质的不同取决于R基。跟踪训练1.（2009年天津卷）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A1、关于组成蛋白质相关的肽链、氨基酸、肽键、脱去水分子的数目对应关系表如下：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nn－1n－1至少1个至少1个m条肽链nn－mn－m至少m个至少m个考点三蛋白质的相关计算①脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数＝水解需水数②氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数③羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数④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2、相关计算公式⑤N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⑥O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⑦H原子数＝各氨基酸中H的总数－2×脱水数（2009年上海卷）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解析：每条肽链主链上的氧原子数比氨基酸多一个。由氨基酸的结构通式可知一个氨基酸至少有两个O，形成蛋白质缩合过程中要脱掉水，故该蛋白质至少有氧原子的个数为2n-(n-m)=n+m。答案：C3.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系注：a.DNA中有的片段无遗传效应，不能转录形成mRNA。b．基因片段中有的片段起调控作用，不能转录。c．mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸。氨基酸数mRNA核糖核苷酸数DNA脱氧核苷酸数m3m6m(1)氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间计算时，当出现关键词“最多”、“至少”时，不应考虑该计算过程中终止密码子的碱基数。(2)环状肽：肽键数目=氨基酸数目。(3)在计算蛋白质相对分子质量时，除考虑肽键的形成外，有时也要考虑因其他化学键的形成而导致相对分子质量的变化，如形成二硫键。【技巧点拨台】3.二硫键形成过程。二硫键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。二硫键的形成过程学案第6页典例2．(原创题)如图表示胰岛素分子中一条多肽链，其中有3个甘氨酸且分别位于第8、20、23位。下列叙述正确的是()A．图中多肽至少含有一个羧基(位于第1位)和一个氨基(位于第30位)B．用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的产物比原多肽多5个氧原子C．用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的产物中有4条多肽D．该多肽释放到细胞外需要经过两种细胞器的加工D解析：一条多肽链至少含有一个羧基和一个氨基，但不能确定哪一端是氨基，哪一端是羧基；每除去一个甘氨酸会破坏两个肽键，产生的羧基会增加一个氧原子，但甘氨酸会带走一个氧原子，因此新形成的产物中氧原子数和原多肽的氧原子数相等；第20位和第23位间形成的产物是二肽，因此用特殊水解酶选择性除去该链中的三个甘氨酸，形成的产物中有三条多肽和一个二肽；该多肽释放到细胞外需要经过内质网和高尔基体这两种细胞器的加工。答案：D[典例1]现有100个氨基酸，共含有116个羧基和106个氨基，这些氨基酸缩合成6条多肽链时共含有—NH2个数是()A．6B．12C．22D．100[常见错误]错选A项。[正确解答]选B。[典例2]下列有关蛋白质的叙述，正确的是()A．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变B．细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质C．由m条肽链、n个氨基酸组成的蛋白质中至少有n＋m个氧原子D．细胞膜上的载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质[常见错误]错选A项或D项。[正确解答]选C。[错因分析]错选A项或D项的原因主要是：易错选项错因分析A项对蛋白质的结构和功能的理解不到位。错误地认为蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，蛋白质的结构未完全破坏，其特定功能并未发生改变，忽略了蛋白质的结构与功能的统一性D项对载体蛋白的结构理解不透。错误地认为细胞膜上的载体蛋白具有运输作用，其就是镶在细胞膜内外表面的蛋白质，忽略了载体蛋白的结构，载体蛋白是几乎所有类型的生物膜上普遍存在的跨膜蛋白分子[正确解答]选C。由n个氨基酸形成m条肽链，肽键数为n－m，每个肽键中有一个氧原子；每条肽链中至少有一个羧基，每个羧基中含两个氧原子，故该蛋白质至少含有的氧原子个数为n－m＋2m＝n＋m。1．(原创题)蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。下面有关蛋白质的叙述正确的是()A．每一种蛋白质中都含有20种氨基酸B．由多个氨基酸分子缩合成多肽时就可执行特定的生理功能C．蛋白质中的肽键在碱性条件下与Cu2＋结合生成紫色化合物D．生物界具有多样性的根本原因是蛋白质具有多样性答案：C解析：在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种；多肽只有折叠成特定的空间结构进而形成蛋白质时，才能执行特定的生理功能；生物界具有多样性的根本原因是遗传物质(基因)具有多样性。答案：C