蛋白质知识专题复习

蛋白质知识专题复习

蛋白质是构成细胞和生物体的基本物质，是生命现象的承担者，没有蛋白质就没有生命。有关蛋白质的知识是《生物》必修教材中的重点内容之一。为此，笔者就蛋白质方面的知识进行专题复习。

一、蛋白质的基本组成单位

蛋白质是一种高分子有机化合物．其基本组成单位是氨基酸，氨基酸的基本组成元素是

C、H、0、N，氨基酸的结构通式是

不同的氨基酸分子具有不同的R基。判断一种物质是否为组成生物体蛋白质的氨基酸，可用通式去对照；判定某种蛋白质或多肽由几种氨基酸组成，就看该化合物中R基的种类。

例l:赖氨酸的R基为一(CH2)NH2，在一个赖氨酸分子中，含有碳和氮的原子个数依次是 ( )

A．6:14 B．6:2 C．4:6 D．2:6

解析：根据氨基酸的通式可知赖氨酸的分子式为 C6H1402N2，所以，C和N的原子个数为6和2。

答案：B

二、蛋白质的分子结构

1．脱水缩合：脱水缩合是指一个氨基酸分子的一COOH与另一个氨基酸分子的一NH2相连接,同时失去一分子水的结合方式。图示如下：

2．肽键：肽键是指连接两个氨基酸分子的化学键,结构式可表示为一CO—NH一或一NH—CO一或任何蛋白质或多肽化合物的肽键结构和组成元素均是相同的。

3．多肽和肽链：由多个氨基酸分子通过肽键连接起来的化合物均称为多肽．多肽通常呈非常复杂的链状，故又称肽链。一个蛋白质分子可以含一条或几条肽链．肽链与肽链之间通过一定的化学键结合起来，肽链只有经过有规则的盘绕、折叠成一定的空间结构后才是蛋白质，所以多肽并非就是蛋白质。由于每两个彼此相邻的氨基酸脱水缩合才形成一个肽键．因此，每条肽链的左、右两端一定是游离的一NH2和一COOH。如果构成某蛋白质的所有氨基酸的R基上都不带一NH,和一COOH。那么,蛋白质分子中至少含有的氨基数=至少含有的羧基数=肽链数。

4．多样性和稳定性：氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链数以及肽链的空间结构的不同。使蛋白质分子的结构极其多样．其分子结构的多样性决定了生理功能的多样性。通常情况下，蛋白质的结构和功能是稳定的，正因为如此．才使得新陈代谢能持续、高效、有序地进行下去。如果温度和pH不适宜(过高或过低),会使蛋白质的生理活性降低甚至使其空间构型发生改变。以致丧失生理功能．如高温灭菌消毒．就是利用加热使蛋白质变性．从而使细胞死亡。

例2：现有一多肽化合物的分子式为C

55H

70

19

N

10

，将它彻底水解后可得到四种氨基酸：苯丙氨酸(C

9

H

11

N0

2

)、甘氨酸

(C

2H

5

N0

2

)、丙氨酸(C

3

H

7

N0

2

)、谷氨酸(C

5

H

9

N0

4

)。则该多肽是几肽化合物（）

A．一肽 B．三肽 C．四肽 D．十肽

解析：因为多肽水解后只增加H和O的个数，而反应前后的N原子是不变的．由于每种氨基酸各含1个N原子，所以，根据N

10

可知这种化合物是由10个氨基酸组成的十肽。

答案：D

例3：牛加压素和催产素都是由9个氨基酸组成的，但它们的生理作用却彼此不同，其原因可能是（）

①氨基酸的种类不同②氨基酸的排序不同③蛋白质的空间结构不同

A．①②③ B．①② C．①③ D．②③

解析：尽管组成牛加压素和催产素的氨基酸数相同，但氨基酸的种类、排列顺序和它们的空间结构都有可能不同，从而使它们的生理功能不同，所以导致功能不同的原因可能是①或②或③。

答案：A

三、蛋白质结构问题的计算

有关蛋白质分子结构的计算问题是复习备考重中之重，一定要高度重视。不过，只要大家真正理解和掌握了以下规律，就一定能答好相关习题。

规律l：脱水数＝肽键数＝氨基酸总数一肽链数

例4、人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键，形成此肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合过程中生成的水分子数依次是（）

A．145、144 B.145、145 C．145、146 D．146、145

解析：根据规律l可知：脱水数=肽键数=145，氨基酸数=肽键数+肽链数=145+1=146。

答案：D

规律2：蛋白质或多肽的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量－18×脱水数

例5：若氨基酸的平均相对分子质量为a，一个由n条肽链组成的蛋白质分子共有m个氨基酸，则该蛋白质的相对分子质量为（）

A．am-18(m-nI B．am-18(m-1)

C．am-18(n-1) D．am-18n

解析:根据规律l可知,脱水数=m－n．根据规律2可知，该蛋白质的相对分子质量为ma-18（m－n）。

答案：A

规律3：氨基酸数=遗传密码数（不含终止密码)＝1

3

mRNA碱基数＝

1

3

DNA(基因)碱基对数＝

1

6

DNA(基因)碱基数

=1

6

DNA（基因)脱氧核苷酸数

例6、某蛋白质由n条肽链组成，假如其基本组成单位氨基酸的平均相对分子质量为a，控制该蛋白质合成的基因

含6个碱基对．则该蛋白质的相对分子质量约为 ( )

A．1

3

ab-18n B．

1

3

ab-18（

1

3

b-1）

C．18(1

3

b-n) D.

1

3

ab-18(

1

3

b-n)

解析:根据规律3可知，组成该蛋白质的氨基酸数为1

3

b，根据规律2可知，此蛋白质的相对分子质量为了

1 3ab-18(

1

3

b-n)。

答案:D

例7:有一个多肽化合物的结构式为：

控制这个分子合成的基因中，脱氧核苷酸的个数至少是 ( )

A．24 B．16 C．12 D．8

解析:题中所给化合物有3个肽键，属于由4个氨基酸组成的四肽，根据规律3可知，控制该分子合成的基因中,脱氧核苷酸的个数至少是氨基酸数的6倍，即24个。

答案:A