2012届《教学导航》高三生物复习课件：必修1第3讲 生命活动的主要承担者——蛋白质

2．蛋白质的分子结构 (1)形成： 脱水缩合 揪折叠、盘曲揪 揪 揪 蛋白质 揪 揪 揪 氨基酸 揪 揪揪揪 多肽(肽链)
(2)蛋白质与多肽的比较
蛋白质 空间结构 多样性原 因 生物活性 联系 有 四个方面 具有
多肽 无 只有三个方面， 无空间结构差异 通常无
提醒
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 翻译的直接产物——多肽，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
②A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个 的情况下，形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： (3×2×1＝6种) 形成二肽的种类： (3×2＝6种)
4．氨基、羧基、原子个数与肽链、肽键的关系 (1)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； (2)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； (3)N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； (4)O原子数＝肽键数＋肽链数×2＋R基上的O原子 数＝各氨基酸中O的总数－脱水数； (5)H原子数＝各氨基酸中H的总数－2×脱水数。
④肽链的数目和折叠方式不同，构成的蛋白质不同， 如下图所示：
(2)蛋白质多样性与生物多样性的关系
二、与蛋白质有关的计算 1．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 1条 肽链 n条 肽链 氨 基 肽键 酸 数目 数 脱去 水分 多肽相对分子 氨基 数目 子数 质量 目
知识点3：蛋白质的功 【例3】下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正 确的是( C ) A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种 类、数目和空间结构有关 B．已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质为 蛋白质 C．有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋白质 具有接受信息的功能，如受体 D．蛋白质空间结构改变，不会影响其生物活性
知识内容
考纲要求
考纲理解
蛋白质的结 构和功能
Ⅱ
理解氨基酸的结构特点；掌握 蛋白质形成过程中的有关计算； 理解蛋白质的结构和功能；概 述蛋白质多样性的原因
蛋白质
一、蛋白质的结构和功能及其多样性 1．氨基酸、脱水缩合、多肽、肽键、肽链和蛋白 质的关系
肽键的结构式可表示如下：
或—CO—NH—或—NH—CO—
个羧基连接在同一个碳原子上；组成氨基酸的化学元 素有C、H、O、N，代谢终产物是水、二氧化碳和尿 素；氨基酸可分为必需氨基酸和非必需氨基酸两大类， 其中必需氨基酸不能在体内转化，必须从食物中获得； 二肽是由两个氨基酸脱水缩合形成的，该化合物内含 有一个肽键。
知识点2：蛋白质的结构及多样性 【例2】 (2010·苏州四校联考)据报载，科学家发现了 一种可以分解鸡毛的角蛋白酶，有可能被用来“消化” 导致疯牛病和人类克雅氏症的毒蛋白，他们与荷兰一 家疯牛病专业检测机构联合进行的实验表明，角蛋白 酶确实能够破坏毒蛋白，使其丧失传染能力。由此可 知，该毒蛋白有着与鸡毛中的角蛋白相似的( B ) A．氨基酸的数量 B．空间结构 C．氨基酸的种类 D．氨基酸的排列顺序
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4．蛋白质的多样性 (1)蛋白质分子结构多样性 ①氨基酸的种类不同，构成的肽链不同，如下图所示： －□－□－□－□－□－ －○－○－○－○－○－ ②氨基酸的数目不同，构成的肽链不同，如下图所示： －□－□－□－□－□－ －□－□－□－□－ ③氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同，如下图 所示： • －□－○－○－□－○－ • －○－□－○－□－○－
【举一反三】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－m B．n－2m C．n＋m D．n＋2m 【思路点拨】两个氨基酸脱水缩合形成一个肽键，一 个肽键含一个氧原子，n个氨基酸缩合形成m条肽链， 应有肽键n－m个，所以肽键中氧原子是n－m个，一 条肽链中除肽键外还至少含有一个完整的羧基，含有 两个氧原子，所以m条肽链中应至少还有2m个氧原子， 再加上肽键中的n－m个，所以应至少有氧原子个数为 n－m＋2m＝n＋m。
【思路点拨】有的酶是RNA；抗体都是蛋白质；并非 所有的抗原都是蛋白质；神经递质有多种。
知识点4：氨基酸、多肽、肽键和蛋白质的关系 【例4】下列物质中，有的属于构成蛋白质的氨基酸， 有的不是，若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质， 则其中含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是( ) ①H2N－CH2－COOH ②H2N－CH2－CH2OH
A．2、2、2 C．4、3、3
B．3、3、2 D．3、4、3
【思路点拨】首先根据氨基酸分子的结构通式判断哪 些是构成蛋白质的氨基酸，哪些不是构成蛋白质的氨 基酸。将5种物质与氨基酸的结构通式进行比较，就 可发现：②不是氨基酸，④虽是氨基酸，但不是构成 蛋白质的氨基酸，因为构成蛋白质的氨基酸都至少有 一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上；其次，将 构成蛋白质的氨基酸按脱水缩合的方式连接起来形成 三肽，最后数出此三肽中氨基、羧基和肽键的数目： 氨基2个，羧基2个，肽键2个。 【答案】 A
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 ( A )
B．H2N－CH2－CH2－COOH C．CH3－CH2－COOH D．CH3－CH2－CH2－NH3
【思路点拨】构成蛋白质的氨基酸具有以下两方面的 特点：(1)从氨基和羧基的数量看，它们都至少含有一 个氨基和一个羧基(R基中可以含有数量不等的氨基和 羧基)。(2)从氨基和羧基的位置看，至少一个氨基和 一个羧基连在同一碳原子上，但并非所有的氨基和羧 基都连在同一碳原子上。
【思路点拨】蛋白质结构的多样性与肽链折叠形成的 空间结构有关；具有催化功能的是酶，绝大多数酶的 化学本质是蛋白质，少数是RNA；蛋白质空间结构的 改变会影响其生物活性。
【举一反三】(2010·安庆二检)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 (C ) 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．①②⑤ B．②③④⑤ C．④⑤ D．②⑤⑥
【举一反三】(2010·泰安模拟)关于生物体内氨基酸的 叙述，错误的是( C ) A．构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是
B．人体内氨基酸的代谢终产物是水、二氧化碳和尿 素 C．人体内所有氨基酸均可以互相转化 D．两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽
【思路点拨】构成生物体蛋白质的氨基酸分子结构通
式是
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，其特点是至少有一个氨基和一
3.蛋白质的功能 蛋白质是构成细胞和生物体结构的基本物质，例如构成动物 和人体的肌肉，构成生物膜、核糖体、染色体等。蛋白质还是 细胞和生物体的功能物质，具体如下： ①具有催化作用：例如参与生物体各种生命活动的酶绝大部 分是蛋白质； ②具有运输作用：如红细胞中的血红蛋白； ③具有运动功能：如肌动蛋白和肌球蛋白，两者相互协调滑 动，使肌肉实现收缩，产生运动； ④具有调节作用(信息传递作用)：如胰岛素和生长激素，能 调节人体的新陈代谢和生长发育； ⑤具有免疫作用：如动物和人体内的抗体，可以消除外来抗 原对机体生理功能的干扰，起到免疫作用；
2．氨基酸与对应的DNA及mRNA片段中碱基数目 之间的关系 DNA(基因)∶mRNA∶氨基酸 6 ∶ 3 ∶ 1 其中由已知氨基酸数推导出的相关DNA或mRNA中 至少含有的碱基数，比实际数要少。
3．氨基酸的排列与多肽的种类计算 假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成 多肽的情况可分为如下两种情况： ①A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的 情况下，可形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： (33＝27种) 形成二肽的种类： (32＝9种)
【思路点拨】蛋白酶水解蛋白质为多肽时，破坏了蛋 白质的空间结构。角蛋白酶可“消化”毒蛋白，也可 分解鸡毛中的角蛋白，由此可见，毒蛋白和鸡毛中角 蛋白的空间结构相似。
【举一反三】同一草场上的牛和羊吃了同样的草，可 牛肉和羊肉的口味却有差异，这是由于( C ) A．同种植物对不同生物的影响不同 B．牛和羊的消化功能强弱有差异 C．牛和羊的蛋白质结构有差异 D．牛和羊的亲缘关系比较远 【规律方法】不同的生物体由于遗传物质的差异，合 成的蛋白质结构也有差异。
羧基 数目
a a
m m
至少 m－1 m－1 ma－18(m－1) 1个 至少 m－n m－n ma－18(m－n) n个
至少 1个 至少 n个
特别提醒： ①n个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数 ＝肽键数＝n，氨基和羧基数与R基团有关； ②蛋白质相对分子质量计算时根据题意要考虑特殊情 况，如二硫键(－S－S－)的形成。