第三课时生命活动的主要承担者

对命运承诺，对承诺负责！生命活动的主要承担者

——蛋白质第三课时要点分析氨基酸的种类及结构特点蛋白质的结构和功能多样性蛋白质的相关计算一、氨基酸的种类及结构特点1、元素组成：主要是：

，许多蛋白质还含

，少数含

。2、氨基酸的种类：必需氨基酸：

。非必需氨基酸：

。C、H、O、NP、S微量元素甲携来一本亮色书12种20种CHRCOOH氨基3、氨基酸的结构及特点：①每个氨基酸分子

都含有一个

和一个

。②一个

、一个

和一个

连在

碳原子上，

不同、氨基酸不同。羧基至少氨基(—NH2)羧基(—COOH)氨基羧基H原子同一个R基知识点一NHH知识点1：氨基酸的结构特点及其种类【例1】下列4种化合物中，能参与构成蛋白质的是()B．H2N－CH2－CH2－COOHC．CH3－CH2－COOHD．CH3－CH2－CH2－NH3

A二、蛋白质的结构及功能1、氨基酸的脱水缩合：(1)场所：(2)过程：一个氨基酸的

和另一个氨基酸的

相连接，脱去

，需要

的催化。二、蛋白质的结构及功能核糖体氨基(-NH2)羧基(-COOH)一分子H2O酶1、氨基酸的脱水缩合：(3)肽键：连接两个氨基酸分子的化学键，可表示为(4)H2O中O的来源:

，H2O中H的来源:______________________。一个来自氨基，一个来自羧基羧基(-COOH)(5)一条肽链上至少有一个游离的

和一个游离的

，并分别位于肽链的

。(6)R基中的—NH2或—COOH不参于肽链的形成，故多余的—NH2或—COOH位于

中。氨基(-NH2)羧基(-COOH)两端1、氨基酸的脱水缩合：R基蛋白质与肽链的本质区别：

是否具有空间结构2、蛋白质的结构层次及其多样性氨基酸多肽(肽链)蛋白质脱水缩合盘曲、折叠核糖体内质网、高尔基体或细胞质基质(1)蛋白质的结构层次：蛋白质与多肽的关系：

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的化学键（肯定不是肽键）连接而成。但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时，才能执行特定的生理功能。(2)蛋白质与多肽的比较蛋白质多肽空间结构有无多样性原因四个方面只有三个方面，无空间结构差异生物活性具有通常无联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的化学键(如“二硫键”)连接而成提醒翻译的直接产物——

，不叫蛋白质，多肽必须在细胞质基质或内质网和高尔基体上再加工后，形成一定的空间结构才叫蛋白质多肽（2）蛋白质多样性的原因①氨基酸的

不同，构成的肽链不同，如图：－□－□－□－□－□－－○－○－○－○－○－②氨基酸的

不同，构成的肽链不同，如图：－□－□－□－□－□－－□－□－□－□－③氨基酸的

不同，构成的肽链不同，如图：－□－○－○－□－○－－○－□－○－□－○－种类数目排列顺序④肽链的

不同，构成的蛋白质不同，如下图所示：

数目和折叠方式强调：蛋白质多样性与生物多样性的关系①氨基酸

不同

成百上千

千变万化②多肽链的

。种类数目排列顺序(2)蛋白质结构多样性的原因盘曲、折叠方式蛋白质结构多样性蛋白质是生命活动主要的承担者，其主要功能如下：功能实例羽毛、肌肉、头发、蛛丝绝大多数酶载体、血红蛋白信息传递和调节

等蛋白类激素催化作用运输作用胰岛素抗体3、蛋白质的功能结构蛋白免疫作用3、蛋白质的功能(连线)考点二教材中常见蛋白质（1）大部分酶：如消化酶（蛋白酶、脂肪酶）等（2）部分激素：如胰岛素、生长激素（3）载体蛋白（4）抗体（抗毒素凝集素）（5）部分抗原：如决定病毒抗原特异性的衣壳。（6）糖被：位于细胞膜外表面，由蛋白质和多糖组成（7）血红蛋白（8）胶原蛋白和弹性蛋白：动物细胞间质的主要成分。（12）含有蛋白质的实验材料：黄豆研磨液、蛋清等。功能多样性与结构多样性的关系蛋白质多样性与生物多样性的关系蛋白质的变性（一般不可逆）

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。蛋白质的盐析（不破坏生物活性，可逆）

中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响，一般在低盐浓度下随着盐浓度升高，蛋白质的溶解度增加，此称盐溶；当盐浓度继续升高时，蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出，这种现象称盐析。由于各种蛋白质分子颗粒大小、亲水程度不同，故盐析所需的盐浓度也不一样，因此调节混合蛋白质溶液中的中性盐浓度可使各种蛋白质分段沉淀。

常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。

蛋白质是细胞中重要的有机化合物，以下关于蛋白质的说法中，正确的是()①所有的酶都是蛋白质②大多数抗体是蛋白质③所有的抗原都是蛋白质④部分激素是蛋白质⑤生物膜上的载体都是蛋白质⑥神经递质都是蛋白质A．①②⑤B．②③④⑤C．④⑤D．②⑤⑥C催产素、牛加压素、血管舒缓素等多肽化合物的氨基酸数量相同，但其生理功能却不同，原因有()①氨基酸种类不同②合成的场所不同③氨基酸的排列顺序不同④肽链的折叠盘曲方式不同A.①②③B.①③④C.②③④D.①②③④B三、蛋白质的相关计算1、直链肽中氨基酸数、肽链数肽键数和失去水分子数的关系：肽键数=脱水数=氨基酸总数-肽链数2、环状肽中氨基酸数、肽链数肽键数和失去水分子数的关系：肽键数=脱水数=氨基酸总数3、蛋白质中游离的氨基或羧基数的计算：（1）至少含有的氨基或羧基数=肽链数（2）游离的氨基(或羧基数)=肽链数+R基中含有的氨基(或羧基数)=各氨基酸中氨基(或羧基)总数-肽键数。4、蛋白质中N、0原子的计算：(1)氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中N的总数。(2)氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中O的总数-脱去水分子数。5、蛋白质相对分子质量的计算：1、基本计算(1)氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基总数-肽键数。(2)羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基总数-肽键数。(3)氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中N的总数。(4)氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中O的总数-脱去水分子数。(5)氢原子数=各氨基酸中H的总数-2×脱去水分子数。三、蛋白质的相关计算(6)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链：形成肽链数形成肽键数脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽相对分子质量

1n-1n-1至少1个至少1个na-18(n-1)mn-mn-m至少m个至少m个na-18(n-m)(7)假设某多肽中氨基酸数为n，控制其合成的基因和mRNA中至少含有的碱基数为6n和3n。2.蛋白质分子水解(1)彻底水解，产物为氨基酸计算时可参照脱水缩合过程，可简单理解为脱水缩合的“逆反应”，即加入水分子数=氨基酸数-肽链数。(2)不彻底水解，产物为几段短肽链如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条长短不等的多肽(如图所示)。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）及部分肽链放大图（图2），请据图判断下列叙述中不正确的是（）A.该蛋白质中含有两条肽链49个肽键B.从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基C.决定该蛋白质合成的mRNA中至少含有153个碱基D.若氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量为51a－49×18D【典例训练2】某非环状多肽，经测定其分子式是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(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、丙氨酸(C3H7NO2)、亮氨酸(C6H13NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)。下列有关该多肽的叙述，不正确的是()A.该多肽彻底水解后能产生3种氨基酸B.该多肽中氢原子数和氧原子数分别是32和5C.该多肽中有三个肽键，为三肽化合物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54

【解题指南】1.题眼：几种作为原料的氨基酸均只有1个氮原子，分析出该多肽含4个氨基酸。2.解题思路：由多肽分子式→四肽→半胱氨酸数目→另外两种氨基酸，进而判断各选项是否正确。

【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，存在三个肽键，即C项是错误的。再分析多肽的形成：在核糖体上，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，可分析出4个氨基酸中有2个是半胱氨酸(C3H7NO2S)，即水解能形成的氨基酸为3种，再结合碳原子数目为21个，减去6个C原子(2个是半胱氨酸)，为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氢原子数和氧原子数分别是32和5，A、B、D三项是正确的。

【互动探究】该多肽中含有多少个游离的氨基和羧基？提示：均为1个。分析：分析几种原料氨基酸都只含有1个氮原子，即R基中均无氨基，因此该多肽含有1个游离的氨基。同理可推出含有1个游离的羧基。

【变式备选】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.m-n+zB.m-n-zC.m-z+nD.m+z+n

5.某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有氧原子的个数是()A.n-mB.n-2mC.n+mD.n+2m【解析】选C。经分析该蛋白质有肽键n-m个、至少含游离的羧基有m个(每一肽链的尾端肯定有一个羧基)，由此可以计算出它至少有的氧原子是n-m+2m=n+m(一个肽键中肯定有一个氧原子、一个羧基中肯定有两个氧原子)。

6.某蛋白质分子含a条肽链，共有b个氨基酸残基，如果氨基酸的平均相对分子质量是c，则该蛋白质的相对分子质量以及水解时需要的水的相对分子质量分别是A．b(c－18)＋18a和18(b－a)B．b(c＋18)＋18a和18(a＋b)C．b(c－18)－18a和18(a－b)D．b(c＋18)－18a和18(b－a)A．解析此题主要考查氨基酸数目、氨基酸相对分子质量与蛋白质相对分子质量之间的数量转换。(1)先求氨基酸形成蛋白质时失去的水分子数：失去水分子数＝氨基酸个数－肽链条数＝b－a。(2)形成蛋白质的相对分子质量为：氨基酸总相对分子质量－失去水的总相对分子质量＝bc－18(b－a)＝b(c－18)＋18a。(3)合成蛋白质时失去的水分子数等于蛋白质水解时需要的水分子数。