高中生物蛋白质

酸数，一般用关键词“最多”；若已知氨基酸数求 DNA、 mRNA 中碱基数， 则一般用关键词“至少”， 原因是该计算过程中都不考虑终止密码子的问题。
断裂前 肽键数变化 氨基、羧基数 (至少) N 原子数 39－1＝ 38 各1个
断裂后 4(肽链数)＝31 各4个 m－4(4 个丙氨
变化数量 减少 7 个 1－4＝－3 个，即 增加 3 个 m－m＋4＝4 个， 减少 4 个 m－m＋3×4＝ 12 个，减少 12 个
3．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同一生物体细胞多样性的根本原因
突破考点提炼方法
考点 蛋白质的合成过程及相关计算
考点二
蛋白质与核酸
1．肽键和磷酸二酯键的形成
(1)两种化学键的形成都伴随着 H2O 生成，都是吸 能反应，都消耗 ATP。 (2)肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶； 磷酸二酯键的形 成需 DNA 聚合酶或 DNA 连接酶(片段连接)， 断裂 需 DNA 水解酶或限制性核酸内切酶。 (3)肽键形成场所——核糖体； 磷酸二酯键形成场所 ——细胞核、叶绿体、线粒体等。
35(氨基酸数)－ 38－31＝7 个，即
假设 m 个 酸每个含 1 个 氮原子) m－3×4(即 4
C 原子数
假设 m 个 个丙氨酸， 每个 含 3 个碳原子)
m－8(4 个丙氨 酸含 8 个 O 原 O 原子数 假设 m 个 子)＋7(肽键减 少 7 个， 需消耗 7 个子 H2O) m－7×4(4 个 丙氨酸含 28 个 H 原子数 假设 m 个 H 原子)＋14(7 个 H2O 含 14 个 H 原子) m－m＋28－14 ＝14 个，即减少 14 个 m－m＋8－7＝1 个，即减少 1 个
假定氨基酸的平均相对分子质量为 a，参与 肽键 数目 脱去水分 多肽相对分子 氨基 羧基 子数目 n－ 1 n－ m 质量 an－18(n－1) an－18(n－m) 数目 数目 至少 至少 1个 1个 至少 至少 m个 m个
脱水缩合反应的氨基酸数目为 n，则存在以下关系：
1条 肽链 m条 肽链
n－ 1 n－ m
4．如图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)及部分肽链的放大图(图 2)。请据 图判断，下列叙述中正确的是 ( )
A. 该蛋白质中含有 1 条肽链，124 个肽键 B．图 2 中含有的 R 基团是①②④⑥⑧ C．从图 2 可推知该肽链含有 2 个游离的羧基 D．该蛋白质合成的场所是细胞质中的核糖体
② 氨基酸的来源
必需氨基酸8种;（婴儿有9种） 苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、赖氨酸、苏氨酸、 色氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、亮氨酸; 非必需氨基酸12种。
3.氨基酸的去路
• 蛋白质
蛋白酶
多肽
肽酶
氨基酸
吸 收
生命活动
细胞
循环系统
二、蛋白质的结构
1．脱水缩合 在酶的作用下，一个氨基酸的羧基提供的 －OH 与另一个 氨基酸的氨基提供的 －H 生成 1 分子水被脱去， 而羧基和 氨基剩余的基团相连成为 肽键 ，其结 构式为 。
5．某肽链由 51 个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解 成 1 个二肽、2 个五肽、3 个六肽、3 个七肽，则这 些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这 些小分子肽所需要的水分子总数依次是 ( )
3.二硫键形成过程
一个二硫键(“—S—S—”)是由 2 个“—SH”形 成的，形成过程中要脱去 2 个氢。故计算蛋白质分 子量时除减去 H2O 的外，还应考虑脱去 H 的分子 量。上图为胰岛素分子形成 3 个二硫键的情况。
A.m 个
(m－4)×18 (m－4)×18 (m－4)×18－6 (m－4)×18＋6
B．(m＋1)个 C．(m－1)个 D．(m－4)个
6. 某蛋白质的结构示意图如图所示， 其中—S—S—表 示连接两条相邻肽链的二硫键。 若该蛋白质由 m 个 氨基酸构成，则该蛋白质分子在形成时生成的水分 子数和减少的相对分子质量分别为( )
4.有关蛋白质相对分子质量计算
蛋白质的相对分子质量=
氨基酸个数×氨基酸平均相对分子质量—18 ×脱水数
1.血红蛋白由574个氨基酸形成4条肽链构成， 氨基酸的平均分子质量是127，求血红蛋白 的相对分子质量? 2.氨基酸平均分子质量是128,求由100个氨基酸 通过脱水缩合形成2条肽链构成，求蛋白质 的相对分子质量?
(3)蛋白质、核酸的结构及种类具有物种差异性，因而 可以从分子水平上，通过分析不同物种的核酸和蛋白 质来区分或判断不同物种间的亲缘关系，也可用于刑 事案件的侦破或亲子鉴定。 特别提醒 生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨
基酸等则不具有物种差异性。
对位训练 4．如图表示人体细胞内的几种重要化合物 A、B、C 的化学组成及它们之间的关系。下列相关说法中， 不正确的是 ( )
A.m 个、18m B．(m－4)个、18(m－4) C．(m－3)个、18(m－3)＋4 D．(m－2)个、18(m－2)＋4
4．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 mRNA 为单链，DNA 为双链，故 DNA∶RNA(碱 基数)＝2∶1；而 mRNA 上每相邻的 3 个碱基决定 1 个氨基酸，故碱基与氨基酸为 3∶1 的关系。 特别提醒 若已知 DNA、mRNA 中碱基数求氨基
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．—CO—NH— C．游离的羧基 B．游离的氨基 D．R 基团 ( A )
(3)m 条肽链的相关计算
下图为形成某蛋白质分子的 m 条肽链的结构模式 图，两个氨基酸中间的横线为肽键，1 条肽链的两 端的横线分别表示直接连接氨基和羧基的化学键。
由 n 个氨基酸形成 m 条肽链，肽键数＝脱去的水 分子数＝氨基酸数目－m；该蛋白质分子中至少含 有 m 个氨基和 m 个羧基。
归纳提升
识图析图
想一想
(1)多肽的多样性和蛋白质多样性有何不同？ (2)所有酶、激素都是蛋白质吗？
提示
(1)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。 (2)绝大多数酶是蛋白质，少数酶为 RNA；部分激素 如生长激素、胰岛素、胰高血糖素是蛋白质，但性激 素是脂质。
疑误辨析
蛋白质与多肽的区别与联系 蛋白质 多肽 无 只有三个方面， 无空间结构差异 有 四个方面
2．蛋白质与核酸的关系
(1)由 A、B、C 三种大分子之间的关系分析推断甲、 乙、丙三个过程分别为：甲是 DNA 复制，乙是转录， 丙是翻译。组成单位 a、b、c 分别是脱氧核苷酸、核 糖核苷酸和氨基酸，大分子物质 A、 B、C 分别是 DNA、mRNA 和蛋白质。 (2)生物多样性的直接原因是蛋白质多样性；根本原 因是 DNA 多样性(不能说核酸多样性， 因为核酸有两 种)；同一生物不同部位细胞形态功能不同的根本原 因是基因的选择性表达(转录形成的 RNA 不同)。
有无空间结构 多样性原因 联系
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
提醒
三.蛋白质的功能
• • • • • • • • 结构蛋白：构成细胞和生物体的主要成分 催化：催化细胞内的化学反应：酶 调节生活动：部分激素（如胰岛素、生长激素） 运输：如血红蛋白、细胞膜载体 免疫：如抗体 运动作用：如肌动蛋白、肌球蛋白 凝血：如纤维蛋白 接受、传递信息 一切生命活动离不开蛋白质， 蛋白质是生命活动 的主要承担者。
3.有一种毒蘑菇，是环状8肽，如果氨基酸的 平均分子质量是128，求毒蘑菇的相对分子 质量? 4.某蛋白质相对分子量是11935，脱去的水分 子量是1908，若氨基酸的平均分子量是127， 求肽链的条数？
5．免疫球蛋白ⅠgG 的结构如图所示，其中—S—S— 表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该ⅠgG 由 m 个氨基酸构成，则该ⅠgG 有肽键数及形成该蛋白 质时相对分子Hale Waihona Puke Baidu量减少了 ( D )
第3讲
生命活动的主要承担 者——蛋白质
一．组成蛋白质的基本单位——氨基酸
1. 组成蛋白质的基本元素： C、H、O、N，有的还含 Fe、 S 。 2. 基本单位—— 氨基酸 。 （1）种类：①R 基不同, 20 种。
结构通式：
。
结构特点：一个中心碳原子上连接一个 氨基 、一个 羧基 、一 个 H 和一个 R基团 。 不同氨基酸的区别在于 R基团 的不同。
2．蛋白质结构多样性的原因 (1)组成蛋白质多肽链的氨基酸在 种类 、 数量和
排列顺序 上的不同。
(2)构成蛋白质的多肽链在 空间结构上的不同。
3．蛋白质的热变性 (1)蛋白质的空间结构表现蛋白质的 生物活性 。 (2)温度过高使空间结构发生改变而失去生物活性。 4．蛋白质结构与功能的关系 蛋白质的 结构 多样性决定了其 功能 多样性， 二者 是高度 统一 的。
A.A 和 B 是染色体的主要成分 B．过程 1、2、4 都有水的产生 C．密码子存在于 B 和 C D．过程 3、4 进行的场所和所利用的酶不同
解析
小分子 a 的组成元素是 C、H、O、N，由此可
以初步判断其为氨基酸，小分子 b 的组成元素是 C、 H、O、N、P，由此可以初步判断其为核苷酸。再根 据 A、B、C 三种大分子物质的相互关系图解，联想 到转录和翻译过程， B→C→A 为基因表达过程， C为 mRNA，这样就可以判断 A 是蛋白质，B 是 DNA。 因 a(b)合成 A(B)的过程属于聚合过程， 该过程有水产 生。C→A 属于氨基酸的脱水缩合，也有水的生成。 B→C 是转录过程， 主要在细胞核中进行， C→A 是翻 译过程，在核糖体上进行，转录和翻译所利用的酶不 同。密码子是指在 mRNA(C)上三个相邻的决定氨基 酸的碱基，所以 C 项错误。
1．(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－m C．n＋m B．n－2m D．n＋2m
2.血红蛋白由 574 个氨基酸，4 条肽链组成，脱去的 水分子数和肽键数各为多少？
3．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)，分析该过 程中肽键数、游离的氨基、羧基数至少为多少?
1．氨基酸数、肽键数、脱水数、肽链数
(1)由脱水缩合反应可知，多肽在形成的过程中，每 形成一个肽键就脱去一个水分子， 因此肽键数＝脱 去的水分子数。 (2)由 n 个氨基酸形成一条肽链， 则有如下等式：肽 键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数目－ 1；该多肽 至少含有一个氨基和一个羧基， 它们分别位于肽链 的两端，R 基团中也可能有氨基和羧基。
答案
C
5．如图为人体中的两种重要有机物 B、E 的组成及 相互关系图， 关于此图的叙述中正确的是 ( )
A.E 和 G 在同一个体的不同细胞中含量基本相同 B．G 是遗传物质的载体，在细胞核中合成 C．B 是细胞中含量最多的有机物 D．鉴定 B 时需要水浴加热
解析 由元素的种类和 E、G、B 的关系可知，E 代 表 DNA，G 代表 mRNA，B 代表蛋白质，蛋白质是 细胞中含量最多的有机物。在同一个体的不同细胞 中，DNA 基本相同，但由于基因的选择性表达，合 成的 mRNA 的种类和数量不同。染色体是遗传物质 的载体。用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需要加热。
2．下列关于蛋白质结构和功能的叙述中，错误的是 ( D ) A．不同种类的蛋白质不仅氨基酸的数量和排列顺 序不同，而且各自具有独特的空间结构 B．蛋白质之所以具有多种生理功能，是因为它具 有多种多样的结构 C．蛋白质的多样性也是长期进化的结果 D．开水煮沸鸡蛋清，不仅破坏了其中蛋白质的空 间结构，同时也破坏了氨基酸之间的肽键