高中生物一轮复习——必修1

1、第三讲 生命活动的主要承担者蛋白质莆田第十五中学生物组 王敏华【考纲要求】l 蛋白质的结构和功能【知识网络】【考点精讲】【知识点一】蛋白质的基本单位氨基酸1、氨基酸的结构通式元素组成：基本元素C、H、O、N。R基团中可能含有S（蛋白质中的特征元素）。结构特点: （1）氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少含一个，也可以是几个，因为R基中可能含有氨基或羧基。（2）在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，否则就不是构成蛋白质的氨基酸。（3）不同的氨基酸分子，具有不同的R基，这是氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的R基是H，丙氨酸的R基是CH3。自然界的氨基酸中，只有符合上述通式的氨

2、基酸，才能参与蛋白质的合成；氨基酸为两性电解质，因为它有酸性的羧基(COOH)和碱性的氨基(NH2)。利用N原子个数求氨基酸的个数 氨基酸通式中N的数目最少、最简单，一般只出现在氨基中。若氨基酸R基中没有氨基，则N原子数=氨基酸数；若R基中含1个氨基，则氨基酸个数=N原子个数-1。分子式求某种氨基酸中各原子个数 分子式：C2H4O2NR在此基础上告诉具体的R基团即可求解。2种类必需氨基酸：自身不能合成，必须从外界摄取（8种）非必需氨基酸：自身能合成（12种） 根据人体内的来源不同，分为：巩固练习1.(2010·揭阳质检)同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于

3、水，这种差异的产生，取决于 (A)A.两者R基团组成的不同 B.两者的结构完全不同C.酪氨酸的氨基多 D.精氨酸的羧基多解析组成蛋白质的氨基酸大约有20种，不同种类的氨基酸分子的差异主要与氨基酸分子中的R基的差异有关。2、在下列物质中，属于构成人体蛋白质的氨基酸有几个（ C ）A.1 B.2 C.3 D.4【知识点二】蛋白质的结构与功能1.结构层次氨基酸 多肽(一般为开链) 蛋白质。注意：肽键的正确写法是CONH。脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系氨基酸平均相对分子质量氨基酸数肽键数目脱去水分子数目肽链相对分子质量氨

4、基数目羧基数目一条肽链amm-1m-1ma-18(m-1)至少1个至少1个n条肽链amm-nm-nma-18(m-n)至少n个至少n个相关计算公式 脱水数肽键数氨基酸数肽链数水解需水数 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 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 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×脱水数氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系转录 翻译DNA（基因） mRNA 蛋白质（性状） 碱基数6 碱基数3 氨基酸数1真核生物中由已知氨基酸数目计算求得的DNA片段中的碱基数目，相当于基因结构中外显子的碱基数

5、目。2、蛋白质结构多样性的原因识图析图 （1）蛋白质分子结构多样性的直接原因可以从以下四个层次加以理解 氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。 氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。 空间结构不同，构成的蛋白质不同。 若两个肽链中的氨基酸的数目、种类都相同，但功能不同，是由排列次序不同造成的；若仅数目相同，则是由氨基酸的种类和排列次序不同造成的；若两个蛋白质分子的结构和功能都不同，则答全四个方面。（2）蛋白质结构多样性的根本原因：DNA分子的多样性3、蛋白质与多肽的区别蛋白质多肽有无空间结构有无多样性原因四个方面只有三个方面，无空间结构差异联系蛋白质可由一条或几条

6、肽链形成提醒翻译的直接产物多肽，不叫蛋白质，必须经内质网和高尔基体再加工后，形成一定的空间结构才叫蛋白质4、蛋白质结构与功能的关系 结构多样性决定功能多样性表现结构蛋白：构成细胞和生物体功能蛋白信息传递与调节催化作用运输作用免疫作用巩固练习 3：丙氨酸的R基为CH3，谷氨酸的R基为C3H5O2，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为 ( ) A.7166B.7145 C.8125 D.8145解析 先根据R基推导出两种氨基酸的结构简式或分子式，再根据脱水缩合的原理计算原子数。注意，计算H原子数、O原子数时，应减去脱去水分子中的原子数。4：如图所示，表示有关蛋白质分子的简要概念图，对图

7、示分析正确的是 ( B )A.甲中一定含有S、P等元素 B.过程发生所需的模板和运输乙的工具都是RNAC.多肽中乙的数目等于丙的数目 D.蛋白质结构的多样性是细胞多样性的根本原因解析 甲为蛋白质，主要由C、H、O、N 4种化学元素组成，很多重要的蛋白质中还含有P、S；过程表示基因控制蛋白质合成的翻译过程，其所需模板是mRNA，运输氨基酸的工具是tRNA；多肽中氨基酸的数目大于或等于肽键的数目；细胞多样性的根本原因是基因的选择性表达。5： 下列物质中都含有（CONH）的一类物质是 （ B ）A.酶、载体和抗体 B.胰岛素、抗体和生长激素C.雄性激素、载体和酶D.维生素 D、甲状腺激素和雌性激素解

8、析综合考查蛋白质的结构和分类。在有机物中含有CONH的主要是蛋白质和多肽。大多数酶属于蛋白质，维生素D、性激素属于脂质，胰岛素和生长激素属于蛋白质类激素，所有的抗体、载体都属于蛋白质。6: 由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽，这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为 ( A )A.m-n+z B.m-n-z C.m-z+n D.m+z+n解析 在形成蛋白质的过程中，脱水缩合形成的水分子数=氨基酸数目-肽链的条数。假如这n条肽链都是直链的话，则形成m-n个水分子；由于形成一个环肽比形成一条直链肽多形成一个水分子，而在n条肽链中有z条是环肽，故由m个氨基酸形成该蛋白质分

9、子时共形成了m-n+z个水分子，因此该蛋白质水解形成氨基酸的时候就需消耗m-n+z个水分子。典例分析1、下列关于人体内蛋白质的叙述中，正确的是( A )A.蛋白质具有多样性，是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同B.指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、T、UC.人体内的酶都是蛋白质，激素也都是蛋白质D.蛋白酶也是蛋白质，蛋白酶可以水解所有的肽键2、（2009·上海生物，15）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 （ C ）A.n-mB.n-2m C.n+mD.n+2m3、含有215个N原子的200个氨基酸，形成的5个四肽、4个六肽和

10、1个2条肽链构成的蛋白质分子。这些多肽和蛋白质分子中，肽键与氨基数目的最大值分别是 ( D )A.200和200B.200和215 C.189和11D.189和264、 请解答氨基酸与蛋白质的相关问题： （1）现有氨基酸800个，其中氨基总数为810，羧基总数为808，则由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目分别是 798 、 12 、 10 。（2）有一条多肽链，分子式为CxHyOpNqS,将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。分析推算可知，水解得到的氨基酸个数为 （ B ）A.q+1B.p-1 C.q-2D.p+1小结解题技巧1.直链肽链中氨基酸数、肽链数、肽键数

11、和失去水分子数的关系肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数2.蛋白质中游离氨基或羧基数的计算 （1）至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数 （2）游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数3.蛋白质中含有N、O、H原子数的计算 （1）N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数 （2）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原子总数-脱去水分子数 （3）H原子数各氨基酸中H的总数2×脱水数4.蛋白质相对分子质量的计算蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×185.假若有A、B和C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分如下两情形分析（1）A、B