第3课时 生命活动的主要承担者-蛋白质

总结：生命活动（生物性状）的主要承担者是 蛋白质 ，而控制者是 DNA。
构建知识网络
高频考点突破
考点一 氨基酸结构通式的信息解读
信息1
通式：
元素组成：基本元素C、H、O、N。 R基团中可能含有S。
信息2
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。 例如：
质是
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
（ B
）
解析
综合考查蛋白质的结构和分类。在有机物
中含有—CO—NH—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。
2.蛋白质与多肽的区别 蛋白质 有无空 间结构 多样性 原因 联系 提醒 有 四个方面 多肽 无 只有三个方面，无空 间结构差异
蛋白质可由一条或几条肽链形成 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
3.蛋白质结构与功能的关系
结构多样性 决 定 功能多样性
（3）氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。
—□—○—○—□—○—
—○—□—○—□—○— （4）空间结构不同，构成的蛋白质不同。 提醒 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。
情况下，可形成肽类化合物的种类 形成三肽的种类 3×3×3=33=27种
形成二肽的种类 3×3=32=9种
（2）A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一 个的情况下，可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
随堂过关检测
题组一：蛋白质的结构及其特点 1.2008 年 8 月底，在市场上出售的某些品牌的婴幼 儿配方奶粉及液态奶中被检测出三聚氰胺，这是 一些不法商家为了提高奶粉及液态奶中的含氮量 而添加的。一般说来，每 100 克蛋白质平均含氮 为16克，这些氮主要存在于蛋白质的 ( A ) A.—CO—NH— B.游离的氨基 C.游离的羧基 D.R基 解析 每个肽键都含有一个N原子，故蛋白质的 N主要分布在肽键中。另外，每条肽链至少含有 一个游离的氨基，少数氨基酸的R基上也含有N 原子。
第3课时 生命活动的主要承担
者—— 蛋白质
第3课时 生命活动的主要承担者—— 蛋白质 必备知识梳理
回扣基础要点
一、氨基酸及其种类
1.种类：约有 20种，根据能否在体内合成分为
必需氨基酸 和非必需氨基酸 。（注意：非必需
氨基酸有两个来源：食物和体内合成）
2.结构特点：每种氨基酸至少都有 一个氨基和一
谷氨酸（R基上含—COOH）
赖氨酸（R基上含—NH2）
（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。 例如：H2N—CH2—CH2—CH2—COOH。
（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，
DNA片段中的碱基数目，相当于基因结构中外 显子的碱基数目。
对位训练
3.据下图所示的化合物结构简式，请回答问题：
（1）该化合物中有 （2）该化合物中有
个氨基和
个羧基。 。
种氨基酸构成，形成
这种化合物的不同氨基酸的R基编号是
（3）该化合物是由 （4）该化合物中有 合物属于 断裂的酶是 的相对分子质量约为 （7）合成肽链的细胞器是 。
知识综合应用
重点提示 通过“脱水缩合过程”的考查，提升“用文 字、图表以及数学式等多种形式准确描述生物学方 面内容”的能力。 典例分析 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 、 、 。
表现
结构蛋白：构成细胞和生物体 信息传递与调节 功能蛋白 催化作用 运输作用 免疫作用
对位训练 4.如图所示，表示有关蛋白质分子的简要概念图，
对图示分析正确的是
(
)
A.甲中一定含有S、P等元素 B.①过程发生所需的模板和运输乙的工具都是 RNA C.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
丙氨酸的R基是—CH3。
信息3
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。 信息4 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。
思考 （1）脱下的H2O中H来自氨基，O来自羧基吗？ （2）多肽的多样性和蛋白质多样性有何不同？
提示 （1）H既来自氨基也来自羧基，O来自羧基。
（2）多肽的多样性只有氨基酸方面的3个原因，没有
空间结构的差别。
三、蛋白质的功能及实例
功能 结构蛋白 催化作用 运输作用 信息传递 免疫功能 实例 羽毛、肌肉、头发 绝大多数酶 血红蛋白、载体蛋白 胰岛素、生长激素 抗体
（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
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×18
5.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、C三种氨基酸，每种氨基酸数无限的
氨基 数目
羧基 数目 至少 1个 至少 n个
m
m-1
m-1
ma至少 18(m-1) 1个 ma至少 18(m-n) n个
a
m
m-n
m-n
3.氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间
的关系
DNA（基因）
转录
mRNA
翻译
蛋白质（性状）
氨基酸数1
碱基数6∶
碱基数3∶
说明 真核生物中由已知氨基酸数目计算求得的
（—COOH），由它们脱水缩合形成的多肽中含有
的O原子数为氨基酸总数加1，所以该条多肽链水 解得到的氨基酸个数为p-1。 答案 （1）798 12 10 （2）B
解题技巧
1.直链肽链中氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子 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
解题思路探究
思维误区警示 易错分析 忽视氨基酸脱水缩合形成环状肽链的有关计算
有关蛋白质形成过程中肽键数及水分子数的计
算：肽键数=脱下的水分子数=氨基酸数-肽链条数。 本题中组成蛋白质的肽链中有环状多肽，因为环肽 首尾氨基酸彼此相连，故形成一个环肽时，比形成 一条直链肽要多生成一个水分子。
纠正训练 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。
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。
丙氨酸的结构简式是 ，谷氨酸的
结构简式是
。当缩合成二肽时
需脱去一分子水。故缩合成的二肽分子中，C原子
数为3+5=8，H原子数为7+9-2=14，O原子数为2+4
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；①
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。
答案
B
5.下列物质中都含有（—CO—NH—）的一类物
个氨基酸失去
分子的 ，该化
水形成的，这种反应叫做
。
பைடு நூலகம்
个肽键，编号是
（5）该化合物水解时被破坏的是
。 。
键，使该键
（6）若氨基酸的平均相对分子质量为90，则该化合物 ，在合成肽链时 。 2 脱水缩合 肽酶 （6）234 bdg （3）3
决定肽链的氨基酸种类和顺序的是 答案（1）2 反应 （4）2 （7）核糖体 2 （2）3 ce 三肽 （5）肽
信使RNA（mRNA）上碱基排列顺
考点三
蛋白质的结构和功能
1.蛋白质多样性原因——识图析图 蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加以 理解 （1）氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。
—□—□—□—□—□—□—
—○—○—○—○—○—○— （2）氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。 —□—□—□—□—□—□— —□—□—□—□—