蛋白质——生命活动的物质承担者

蛋白质——生命活动的物质承担者考点分析★一、氨基酸的结构★二、氨基酸形成蛋白质的过程★三、蛋白质的结构及其多样性★四、蛋白质的功能一、氨基酸的结构1.特点：2.结构通式：3.组成元素：一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，该碳原子上还连接一个氢和一个侧链基团（R基，可能有氨基、羧基）。C、H、O、N，绝大多数还含有S（R基上）。RCHCOOHNH2一、氨基酸的结构4.种类——组成蛋白质的氨基酸约有20种4.1.必需氨基酸（8种）：4.2.非必需氨基酸甲硫氨酸、色氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸；婴儿还有组氨酸。“假设来借一两本书”——下列物质中属于构成蛋白质的氨基酸的是_______1.NH2-CH2-COOH2.NH2-CH2-CH2OH3.NH2-CH-CH2-COOHCOOH4.NH2-CH-CH2-COOHNH25.NH2-CH-(CH2)4-NH2COOH1、3、5练习巩固——构成蛋白质的氨基酸二、氨基酸形成蛋白质的过程1.脱水缩合H2O肽键HNH2CR1COOHHCOOHHNCR2H一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接，同时脱去一分子水的结合方式。(1)化学结构：两个氨基酸分子通过缩合反应形成二肽。注意氨基(—NH2)、羧基(—COOH)、肽键(—NH—CO—)的写法。(2)脱下的水中的氧来自—COOH，氢一个来自—COOH，另一个来自—NH2。(3)肽链是由氨基酸分子经缩合而形成的，每两个相邻的氨基酸分子之间形成一个肽键。因此，在肽链的两端一定是—COOH和—NH2，这时该多肽链中所含有的—COOH和—NH2数量至少是一个—COOH和一个—NH2。由两个氨基酸脱水缩合而成的化合物叫二肽；由几个氨基酸脱水缩合而成的化合物叫几肽；由多个氨基酸脱水缩合而成含多个肽键的化合物叫多肽；多肽所呈的链状结构叫肽链。多肽链具一定空间结构后即为蛋白质——蛋白质与多肽的差别在于有无空间结构。蛋白质的变性（高温、酸、碱等的作用）不会破坏蛋白质的一级结构——肽链，肽链只能由酶解开。二、氨基酸形成蛋白质的过程2.氨基酸、多肽和蛋白质的关系n氨基酸分子n≧3肽链多肽蛋白质分子一条或几条肽链——肽链间以一定化学键连接螺旋、折叠、盘曲形成复杂的空间结构脱水缩合二、氨基酸形成蛋白质的过程失去水的分子数=肽键数=氨基酸数-肽链条数蛋白质的分子量=氨基酸数*氨基酸平均分子量-失去水的分子数*182.多肽和蛋白质的区别(1)多肽和蛋白质的结构有差异。多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式，而蛋白质具有一定的空间结构。因此多肽往往是无生物活性的，而蛋白质是具有生物活性的。(2)一条刚刚从核糖体中合成的多肽链可以叫多肽，实际上不能称为蛋白质。(3)蛋白质是由多肽链和其他物质结合而成的，多肽只是多个氨基酸残基的集合体，所以结构复杂的蛋白质在功能上远比多肽复杂。蛋白质多样性的原因1.蛋白质多样性的原因氨基酸数目成百上千氨基酸排列顺序千变万化肽链空间结构千差万别蛋白质结构极其多样蛋白质种类极其多样氨基酸的种类不同三、蛋白质的结构及其多样性2.氨基酸与相应DNA及RNA片断中碱基数目之间的关系DNA/基因mRNA蛋白质碱基数6n：碱基数3n/n个密码子：氨基酸数n转录翻译三、蛋白质的结构及其多样性3.氨基酸的排列与多肽的种类设有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况有两种：①三种氨基酸数目无限：形成三肽的种类有：形成二肽的种类有：②三种氨基酸每种只有一个：形成三肽的种类有：形成二肽的种类有：三、蛋白质的结构及其多样性33=2732=93×2×1=6种3×2=6种四、蛋白质的功能1.结构蛋白；角蛋白、肌肉蛋白2.催化作用；如大多数酶3.调节作用；胰岛素、生长激素4.运输作用；血红蛋白、载体5.免疫功能；抗体6.识别作用。糖蛋白蛋白质的变性蛋白质在重金属盐（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。这一过程是不可逆的。此过程并不会导致肽键和二硫键破坏，主要是氢键、疏水键的破坏，使肽链有序的卷曲、折叠变为松散无序。蛋白质变性后溶解度降低，失去结晶能力，并形成沉淀。所以在临床中用酒精、加热、紫外线等方法进行消毒杀菌，就是利用这些手段使菌体和病毒的蛋白质变性而失去致病性和繁殖能力。巩固练习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条长短不等的肽链(如图)，下列有关该过程的叙述，错误的是()A.肽键数目减少了8个B.新生的4条肽链总共至少有4个氨基C.如果新生的4条肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在—R(侧链基团)上D.4条肽链若重新连接成一条长链将脱去3个水分子A解析：选A。原三十九肽有39－1＝38个肽键，至少有1个氨基和1个羧基，去掉其中的4个丙氨酸后，得4条肽链，此时有肽键(39－4)－4＝31个，肽键数比原来减少了7个，4条肽链片段至少有4个氨基和4个羧基，若氨基和羧基数多于4个，则多出的氨基和羧基应在侧链基团上，这4个片段重新连接会失去3个水分子。巩固练习A.以上这三种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OHB.将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下，经脱水缩合可形成三肽化合物最多有27种C.甲是最简单的氨基酸D.从上式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述不正确的是()D解析：选D。构成蛋白质的氨基酸至少需要有一个—NH2和一个—COOH，并且两者连接在同一个碳原子上。氨基酸的不同取决于R基的不同，甲、乙、丙的R基依次为—H、—CH3、—CH2OH，所以甲最简单，而氨基酸脱水缩合形成化合物时，3种氨基酸形成的三肽有33＝27种。思维拓展题经测定，某多肽分子式是C21HxOyN4S2。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C9H11O2N天冬氨酸C4H7O4N丙氨酸C3H7O2N亮氨酸C6H13O2N半胱氨酸C3H7O2NS下列有关该多肽的叙述，不正确的是()A.该多肽水解后能产生3种氨基酸B.该多肽中H原子数和O原子数分别是32和5C.该多肽叫三肽化合物D.该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了54C解析：选C。依据分子式中N为4个，并分析提供的氨基酸种类，可得出由4个氨基酸组成，为四肽，存在3个肽键，在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了54；再分析S的数目为2个，可得出4个氨基酸中有2个是半胱氨酸(C3H7O2NS)，即水解能形成3种氨基酸；再结合C原子数目为21个，减去6个C原子(2个是半胱氨酸)，剩余15个C原子，可分析出另两个氨基酸为苯丙氨酸和亮氨酸，进一步推出该多肽中H原子数和O原子数分别是32和5。知识应用题营养专家认为菠菜中铁的含量较高，缺铁性贫血患者多食用菠菜，对疾病的治疗有一定的疗效。你认为菠菜所影响的缺铁性贫血患者合成的化合物名称及最终决定菠菜含铁量较高的化合物分别是()A.血浆蛋白、核酸B.血红蛋白、核酸C.血浆蛋白、载体D.血红蛋白、载体B解析：选B。缺铁性贫血是由于食物中缺铁导致红细胞中血红蛋白的合成出现障碍；菠菜从土壤中吸收铁元素与细胞膜的载体有关，但载体作为一种蛋白质，它的合成最终是由菠菜体内的核酸所决定的。09年6月，国家食品药品监督管理局通过了“东方牌”系列奶粉为不合格产品，经查，该系列奶粉是用80%的麦芽糊精和20%的奶粉简单勾兑而成。由于含有大量糖类物质，而蛋白质含量低，婴儿喜欢吃却得不到足够的蛋白质营养。请回答下列问题。1.劣质奶粉中含有大量还原糖，若用斐林试剂鉴定，则该试剂与待测样液在试管中混合均匀后，还必须经过____________处理，预计试管中混合液的颜色变化是__________________________。2.如果要鉴定劣质奶粉中是否含有蛋白质，应选用的试剂是________________。水浴加热由蓝色变成砖红色双缩脲试剂3.评价奶粉营养价值高低的主要标准是看必需氨基酸的种类和含量。赖氨酸是人体必需氨基酸，缺乏会影响体内蛋白质的合成，出现营养不良。赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢？生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行探究，补充并完善他们的实验原理和实验方案：材料用具：20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。实验原理：_____________________________________________________________________________________________________________________。必需氨基酸是动物不能合成、只能从食物中获得的。动物缺乏必需氨基酸，会影响体内蛋白质合成，导致营养不良，体重增加缓慢实验方案：①配食：__________________________________________________________________，配制成食物A；_________________________________________________________________________________________________，配制成食物B。②分组：将20只大鼠平均分成甲乙两组，分别称量其体重。③饲喂：甲组每天饲喂适量的食物A；_________________________________________________。取一定量不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸取等量不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸以外的19种氨基酸，其含量和比例与食物A相同乙组每天饲喂等量的食物B。两组大鼠其他饲养条件相同实验方案：④观测：_________________________________________________。实验结果预测及结论：实验结果实验结论赖氨酸不是大鼠的必需氨基酸分别测量甲乙两组大鼠的体重，并计算体重增加量若两组大鼠营养状况和体重基本相同若乙组大鼠出现营养不良、体重减轻等症状，甲组正常赖氨酸是大鼠的必需氨基酸