蛋白质与生命活动(知识+练习+答案)修改版教学内容

蛋白质与生命活动(知识+练习+答案)修改

版

“蛋白质与生命活动”

一、教材中与“蛋白质”有关的知识点归纳：

二、知识概要

1、生命中的蛋白质：蛋白质是生物体内一种重要的高分子化合物，是生命活动的承担者。它对生命的重要性体现在两个字：质和量

质：蛋白质是生命活动的体现者，有什么样的蛋白质就表现出什么样的生物性状。

量：各种物质在细胞中的含量：

水： 85％～90％；蛋白质： 7％～10％；脂质： 1％～2％；

无机盐： 1％～1.5％；糖类和核酸： 1％～1.5％。

2、蛋白质的化学组成和结构

（1）化学组成和结构图

（2）多肽与蛋白质的区别

氨基酸

C、H、O、N等空间结构

通式

种类

镰刀型细胞贫血症

分子病

非必需氨基酸（12种）

必需氨基酸（8种）

CH COOH

NH2

R

病症

病因

脱水缩合

蛋白质的结构层次可简写为：C、H、O、N等元素→氨基酸→多肽（肽链）→蛋白质。多肽与蛋白质是不同的两个层次，区别如下：

①多肽和蛋白质的结构有差异。多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式，而蛋白质具有一定的空间结构。蛋白质是由多肽和其他物质结合而成的，一个蛋白质分子可由一条肽链组成（如高等动物的细胞色素c是由104个氨基酸残基的一条肽链组成），也可由多条肽链通过一定的化学键（肯定不是肽键，如二硫键、氢键等）连接而成（如胰岛素由2条肽链组成、胰凝乳蛋白酶是由3条肽链组成、血红蛋白分子由4条肽链组成、免疫球蛋白分子由4条肽链组成等）。

②多肽与蛋白质的功能有差异。多肽往往是无生物活性，而蛋白质是具有生物活性的。因此，一条刚从核糖体中合成的多肽链实际上不能称为蛋白质。

3、与蛋白质有关的计算

①肽链（链状肽）中氨基酸数目，肽链数目和肽键数目之间的关系：

缩合时失去的水分子数＝肽键数＝氨基酸的分子数－肽链数

②环状肽的计算

缩合时失去的水分子数＝肽键数＝氨基酸的分子数

环状肽主链中没有氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基取决于构成环状肽氨基酸的R基中的氨基和羧基的数目。

③氨基酸的平均相对分子质量与蛋白质相对分子质量的关系：

蛋白质的相对分子质量＝氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸分子数－18×缩合时失去的水分子数

④氨基酸分子数与基因中碱基数，mRNA碱基数的关系：

基因中碱基数＝mRNA碱基数×2＝氨基酸分子数×6

⑤氨基酸的排列与多肽的种类

假如有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两种情况分析：第一种：A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸的数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类为：形成二肽的种类3×3＝32＝9，形成三肽的种类3×3×3＝33＝27，……形成n肽的种类3n

第二种：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为：形成二肽的种类3×2＝6，形成三肽的种类3×2×1＝6。

4、蛋白质的特点——多样性

（1）蛋白质结构多样性

组成蛋白质分子结构具有多样性（原因是组成蛋白质分子的氨基酸种类不同，数目成百上千，排列次序变化多端，由氨基酸形成的肽链的空间结构千差万别）。

蛋白质分子结构的多样性主要从4个层次加以理解：一是构成蛋白质分子的氨基酸种类不同；二是组成每种蛋白质分子的氨基酸数目不同；三是氨基酸的排列顺序不同；四是由于前三项造成蛋白质分子的空间结构不同。蛋白质分子结构的多样性实际是由DNA分子结构的多样性决定的。

（2）蛋白质功能多样性

蛋白质分子结构具有多样性就决定了蛋白质分子具有多种重要的生理功能，蛋白质功能多样性从根本来讲是由DNA（多样性）决定的。

5、蛋白质的主要理化性质

（1）两性：因为蛋白质是氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，分子内存在一NH2和一COOH，所以蛋白质具有酸碱两性。

（2）水解反应：蛋白质在酸、碱或酶的作用下，能生成一系列的中间产物，最后生成氨基酸。例如，人体内蛋白质的消化过程。

（3）显色反应：蛋白质与双缩脲试剂反应生成紫色络合物。一般有苯环存在的蛋白质分子与浓硝酸作用时产生黄色反应。

（双缩脲试剂： 0.1g/mLNaOH（甲液）和0.01g/mLCuSO4（乙液）。用法：向待测液中先加入2mL甲液，摇匀，再向其中加入3～4滴乙液，摇匀。如待测中存在蛋白质，则呈现紫色。）

（4）气味反应：蛋白质在灼烧分解时，可以产生一种烧焦羽毛的特殊气味。利用这一性质可以鉴定毛织品、真丝织品及羊角梳。

（5）盐析：少量的盐（如硫酸铵、硫酸钠等）能促进蛋白质的溶解。如果向蛋白质水溶液中加入浓的无机盐溶液，可使蛋白质的溶解度降低，而从溶液中析出，是胶体的聚沉现象的一种。盐析是个可逆过程。

（有些蛋白质能够溶解在水里（例如鸡蛋白能溶解在水里）形成溶液。蛋白质的分子直径达到了胶体微粒的大小（10－9～10－7m）时，所以蛋白质具有胶体的性质。）应用：蛋白质的分离和提纯。

（6）变性：在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作作用下，蛋白质会发生性质上的改变而凝结起来。这种凝结是不可逆的，不能再使它们恢复成原来的蛋白质。

造成蛋白质变性的原因

物理因素包括：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、X射线、超声波等；化学因素包括：强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。

应用：高温消毒灭菌；重金属盐能使蛋白质凝结，使人中毒。

6、蛋白质的功能

（1）构成细胞和生物体的重要物质。

（2）催化作用。绝大多数酶是蛋白质