1、第第2节生命活动的主要承担者节生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质知识梳理知识梳理注意：注意：3.蛋白质蛋白质初步水解初步水解的产物是的产物是多肽多肽，彻底水解彻底水解的产物是的产物是氨基氨基酸酸，氧化分解氧化分解的终产物有的终产物有CO2、H2O和尿素和尿素，且蛋白质水，且蛋白质水解解不耗能不耗能。1.载体蛋白是跨膜蛋白，不是镶嵌蛋白。载体蛋白是跨膜蛋白，不是镶嵌蛋白。一、判断正误一、判断正误1自然界中组成蛋白质的氨基酸约有自然界中组成蛋白质的氨基酸约有20种种()2每个氨基酸分子都只含有每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素四种元素()3蛋白质的结构决定了它的功能蛋白质的结构决定了它的功
2、能()4蛋白质的变性与肽键的断裂无关蛋白质的变性与肽键的断裂无关()三、思维激活三、思维激活1多肽能与双缩脲试剂反应吗？多肽能与双缩脲试剂反应吗？提示：提示：可以，因为反应的原理是肽键与双缩脲试剂发生反可以，因为反应的原理是肽键与双缩脲试剂发生反应。应。2蛋白质的变性与肽键的生成与断裂有关吗？蛋白质的变性与肽键的生成与断裂有关吗？提示：提示：无关，但会与肽键以外的化学键如无关，但会与肽键以外的化学键如“SS”等有等有关。关。探究思考：探究思考：蛋白质的多样性与生物多样性有什么关系？蛋白质的多样性与生物多样性有什么关系？答案：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生物多样性包括
3、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。统的多样性。【典例训练典例训练1】（2012芜湖模拟）艾滋病研究者发现，芜湖模拟）艾滋病研究者发现，1%2%的的HIV感染者并不发病，其原因是他们在感染感染者并不发病，其原因是他们在感染HIV之前体内存在三种名为之前体内存在三种名为“阿尔法阿尔法-防御素防御素”的小分子蛋的小分子蛋白质，以下对白质，以下对“阿尔法阿尔法-防御素防御素”的推测中不正确的
4、是（的推测中不正确的是（）A.一定含有一定含有C、H、O、N四种元素四种元素B.一定含有一定含有20种氨基酸种氨基酸C.高温能够破坏其结构高温能够破坏其结构D.人工合成后可以用于防治艾滋病人工合成后可以用于防治艾滋病B B（2009年深圳一模）蛋白质具有而糖类不具有的功能是年深圳一模）蛋白质具有而糖类不具有的功能是（）A调节细胞代谢调节细胞代谢 B构成细胞膜构成细胞膜C构成遗传物质构成遗传物质 D主要能源物质主要能源物质 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。具有此功能。答案：答案：A精研核心考点精研核心考点例例1(2012
5、年海南单科，年海南单科，1)关于生物体内组成蛋白质的氨关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是基酸的叙述，错误的是()A分子量最大的氨基酸是甘氨酸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不同氨基酸之间的差异是由R基引起的基引起的A1通式通式2特点分析特点分析分析分析举例举例氨基酸分子中氨基酸分子中NH2、COOH至少各有至少各有一个，因为一个，因为R基中基中可能有可能有NH2、COOHR基含基含COOH：R基含基含NH2：要有一个要有一个NH2和
6、一和一个个COOH连在同连在同一个碳原子上一个碳原子上反例：反例：H2NCH2CH2CH2COOH非生非生物体内氨基酸物体内氨基酸1(2012年济南外国语学校质检年济南外国语学校质检)下面是三种化合物的结构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、一个羧三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基基C三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应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
7、相同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例例2(2012年海南单科，年海南单科，2)关于蛋白质的叙述，错误的是关于蛋白质的叙述，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蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应C脱水缩合脱水缩合CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二二肽肽肽键肽键脱水缩合脱水缩合1.1.不
8、要将氨基错写为不要将氨基错写为NHNH2 2或或NHNH3 3；不要将羧基误写；不要将羧基误写为为 或或COOHCOOH；也不要将肽键误写为；也不要将肽键误写为COCONHNH或或 。2.2.不是含有几个肽键就是几肽，而是由几个氨基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。酸组成就称为几肽。3.3.高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之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间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。结构。【高考警示钟高考警示钟】精彩提示精彩提示 多肽和蛋白质的区别多肽和蛋白质的区别(1)结构上有差异。结构上有差
9、异。多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式，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无空间结构。一条刚刚从核糖体这一“车间车间”下线的多肽链可下线的多肽链可以叫多肽，但不能称为蛋白质。以叫多肽，但不能称为蛋白质。(2)功能上有差异。功能上有差异。多肽往往是无生物活性的，只有经过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。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。方面的
10、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：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；尿激素、胰高血糖素等；氨基酸类：甲状腺激素、肾上腺素等；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；类固醇类：性激素、醛固酮等；其他：生
11、长素（吲哚乙酸）、乙烯等。其他：生长素（吲哚乙酸）、乙烯等。知识扩展知识扩展(1)激素与蛋白质激素与蛋白质（2）蛋白质的主要理化性质）蛋白质的主要理化性质酸碱两性（分子内存在酸碱两性（分子内存在NH2和和COOH）；）；盐析（可以从浓的无机盐溶液中沉淀出来）；盐析（可以从浓的无机盐溶液中沉淀出来）；变性和凝固（一定的理化因素，如过酸过碱等，使其变性变性和凝固（一定的理化因素，如过酸过碱等，使其变性凝固）；凝固）；水解反应（在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸）；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）。显色反应（如蛋白质与硝酸作用显黄色）。（3）蛋白质
12、的鉴定）蛋白质的鉴定与双缩脲试剂显紫色与双缩脲试剂显紫色注意：注意：氨基酸的理化性质的不同取决于氨基酸的理化性质的不同取决于R基基。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洋葱根尖细胞染色体的复制B.用纤维素酶处理植物细胞用纤维素酶处理植物细胞C.小肠上皮细胞吸收氨基酸小肠上皮细胞吸收氨基酸D.蛋清中加入蛋清中加入NaCl使蛋白质析出使蛋白质析出A1、关于组成蛋白质相关的肽链、氨基酸、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：肽键、脱去水分子的数目对应关系表如下：氨基
13、氨基酸数酸数肽键肽键数数脱去脱去水分水分子数子数游离的游离的氨基氨基游离的游离的羧基羧基一条肽链一条肽链nn1n1至少至少1个个至少至少1个个m条肽链条肽链nnmnm至少至少m个个至少至少m个个脱水数肽键数氨基酸数肽链数水解需水数脱水数肽键数氨基酸数肽链数水解需水数氨基数肽链数氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中氨基的基上的氨基数各氨基酸中氨基的总数肽键数总数肽键数羧基数肽链数羧基数肽链数R基上的羧基数各氨基酸中羧基的基上的羧基数各氨基酸中羧基的总数肽键数总数肽键数蛋白质相对分子质量各氨基酸平均相对分子质量蛋白质相对分子质量各氨基酸平均相对分子质量氨氨基酸数基酸数18脱水数脱水数2、相关计算公
14、式、相关计算公式N原子数肽键数肽链数原子数肽键数肽链数R基上的基上的N原子数各氨基原子数各氨基酸中酸中N的总数的总数O原子数肽键数原子数肽键数2肽链数肽链数R基上的基上的O原子数各原子数各氨基酸中氨基酸中O的总数脱水数的总数脱水数H原子数各氨基酸中原子数各氨基酸中H的总数的总数2脱水数脱水数（2009年上海卷）某蛋白质由年上海卷）某蛋白质由m条肽链、条肽链、n个氨基酸组成。个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是（该蛋白质至少有氧原子的个数是（）A.n-m B.n-2m C.n+m D.n+2m 解析：每条肽链主链上的氧原子数比氨基酸多一个。解析：每条肽链主链上的氧原子数比氨基酸多一个。由氨
15、基酸的结构通式可知一个氨基酸至少有两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，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个数为2n-(n-m)=n+m。答案：答案：C 3.氨基酸与相应氨基酸与相应DNA及及RNA片段中碱基数目之间的关系片段中碱基数目之间的关系注：注：a.DNA中有的片段无遗传效应，不能转录形成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。基因片段中有的片段起调控作用，不能转录。cmRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸。中有终止密码子，终止密码子不对应
16、氨基酸。氨基酸数氨基酸数mRNA核糖核苷酸数核糖核苷酸数DNA脱氧核苷酸数脱氧核苷酸数m3m6m(1)(1)氨基酸与相应氨基酸与相应DNADNA、RNARNA片段中碱基数目之间片段中碱基数目之间计算时，当出现关键词计算时，当出现关键词“最多最多”、“至少至少”时，时，不应考虑不应考虑该计算过程中该计算过程中终止密码子终止密码子的碱基数。的碱基数。(2)(2)环状肽：环状肽：肽键数目肽键数目=氨基酸数目氨基酸数目。(3)(3)在计算蛋白质相对分子质量时，除考虑肽键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
17、质量的变化，如形成二硫键。导致相对分子质量的变化，如形成二硫键。【技巧点拨台技巧点拨台】二硫键二硫键二硫键的形成过程二硫键的形成过程学案第6页 典例2(原创题原创题)如图表示胰岛素分子中一条多肽链，其中有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个甘氨酸且分别位于第8、20、23位。下列叙述正确的是位。下列叙述正确的是()A图中多肽至少含有一个羧基图中多肽至少含有一个羧基(位于第位于第1位位)和一个氨基和一个氨基(位于第位于第30位位)B用特殊水解酶选择性除去图中的用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的个甘氨酸，形成的产物比原多肽多产物比原多肽多5个氧原子个氧原子C用
18、特殊水解酶选择性除去图中的用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的个甘氨酸，形成的产物中有产物中有4条多肽条多肽D该多肽释放到细胞外需要经过两种细胞器的加工该多肽释放到细胞外需要经过两种细胞器的加工D解析：解析：一条多肽链至少含有一个羧基和一个氨基，但不能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走一个氧原子，因此新形成的产物中氧
19、原子数和原多肽的氧原子数相等；第原子数相等；第20位和第位和第23位间形成的产物是二肽，因此用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。网和高尔基体这两种细胞器的加工。答案：答案：D典例典例1 现有现有100个氨基酸，共含有个氨基酸，共含有116个羧基和个羧基和106个氨个氨基，这些氨基酸缩合成基，这些氨基酸缩合成6条多肽链时共含有条多肽链时共含有NH2个数是个数是()A
20、6B12C22 D100常见错误常见错误错选错选A项。项。正确解答正确解答选选B。典例典例2 下列有关蛋白质的叙述，正确的是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细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质质C由由m条肽链、条肽链、n个氨基酸组成的蛋白质中至少有个氨基酸组成的蛋白质中至少有nm个氧原子个氧原子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常见错误错选错选A项或项或D项
21、。项。正确解答正确解答选选C。错因分析错因分析错选错选A项或项或D项的原因主要是：项的原因主要是：易错易错选项选项错错 因因 分分 析析A项项对蛋白质的结构和功能的理解不到位。错误地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变，忽略了蛋白质的结构与功能的统一性D项项对载体蛋白的结构理解不透。错误地认为细胞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，其就是镶在细膜上的载体蛋白具有运
22、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存在的跨膜蛋白分子正确解答正确解答选选C。由由n个氨基酸形成个氨基酸形成m条肽链，肽键数为条肽链，肽键数为nm，每个肽键中有一个氧原子；每条肽链中至少有一个，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原子个数为nm2mnm。1(原创题原创题)蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有蛋白
23、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每一种蛋白质中都含有20种氨基酸种氨基酸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功能C蛋白质中的肽键在碱性条件下与蛋白质中的肽键在碱性条件下与Cu2结合生成紫色化结合生成紫色化合物合物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：解析：在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种；多肽只种；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的生理功能；生物界具有多样性的根本原因是遗传物质(基基因因)具有多样性。具有多样性。答案：答案：C
