细胞中的蛋白质
细胞内蛋白质的分选和运输
第十章细胞内蛋白质的分选和运输一个哺乳动物细胞含有近1万种、约1010个蛋白质分子。
除了少数蛋白质在线粒体核糖体上合成外，绝大部分蛋白质是由细胞核DNA编码、并在细胞质基质的核糖体上合成的。
蛋白质在细胞质基质中合成后，按其氨基酸序列中分选信号(sorting signal)的有无以及分选信号的性质被选择性地送到细胞的不同部位，这一过程称为蛋白质分选(protein sorting)和蛋白质靶向运输(protein targeting)。
另外，细胞外的蛋白质经胞吞作用进入细胞内部，也经历分选和靶向运输过程。
细胞中每一种蛋白质只有到达正确的位置才能行使其功能，例如激素受体必须进入细胞膜中才能识别相应的激素；RNA和DNA聚合酶必须送到细胞核中才能参与核酸的合成；酸性水解酶必须送到溶酶体才能进行大分子的降解作用。
因此，细胞内蛋白质的分选和运输对于维持细胞的结构与功能、完成各种细胞生命活动都是非常重要的。
第一节细胞内蛋白质的分选信号以及运输途径和方式细胞内各种蛋白质能够有条不紊地被运送到各自的目的地，关键是蛋白质在合成时带有分选信号，就象行李上贴上标笺一样注明了要到达的目的地，而在目的地有着能识别分选信号的受体，分选信号与相应受体的特异结合就引导蛋白质到达细胞的特定部位。
细胞内蛋白质的分选和靶向运输常常是多步骤的，有时要经过多次分选和运输才能完成。
目的地不一样，蛋白质运输的途径和方式也不一样。
一、信号假说和分选信号在20世纪70年代初有一个著名的实验：在体外无细胞系统中进行由mRNA编码的分泌蛋白在核糖体上合成，当合成系统中有微粒体存在时，所合成的蛋白质与体内合成的相同；如果在合成系统中去除微粒体，合成蛋白质的N-末端会多出一段短肽。
基于这一实验，1975年Blobel等人提出了信号假说(signal hypothesis)，即在新合成蛋白质的N-末端有一段信号序列，称为信号肽(signal peptide)，其作用是引导多肽链在合成过程中到内质网膜上，并在内质网中完成蛋白质的合成，而信号肽本身则在蛋白质合成完成前被内质网内的信号肽酶切除（图10-1）。
细胞蛋白质质量控制机制及其在健康中的作用
细胞蛋白质质量控制机制及其在健康中的作用细胞蛋白质是构成生命的基本单元之一，它们不仅构成细胞的结构骨架，还参与作为酶催化各种生化反应和信号传导。
在细胞中，蛋白质的合成、折叠、质量控制和降解存在着严格的调节，以确保细胞内的功能正常运作。
本文将探讨细胞蛋白质质量控制机制及其在健康中的作用。
一、蛋白质的折叠和质量控制细胞中的蛋白质折叠由分子伴侣(chaperone)分子催化，如Heat shock protein（HSP）、Hsc70等。
这些分子催化了蛋白质的正确折叠、防止蛋白质聚集，并修复已经发生的错误折叠。
折叠错误的蛋白质被拒绝并且定位到蛋白聚集和降解通路，以避免对细胞的伤害。
二、细胞蛋白质质量控制的机制故障蛋白的清除和降解是对细胞废物清除和细胞保护的必要措施。
在细胞中，有两个主要的蛋白质降解途径，包括泛素蛋白质酶系统和自噬。
1.泛素蛋白质酶系统(Ubiquitin-proteasome system)泛素蛋白质酶系统是最重要的蛋白质降解途径，它由两个过程组成：A. 首先，故障蛋白掺杂的泛素被E1活化酶与E2载体酶结合，然后泛素与故障蛋白发生化学反应;B. 泛素化蛋白定位到蛋白酶体中，蛋白酶体中的蛋白水解酶把蛋白质分解成泛素和几条短肽，后者可以进一步分解成小肽和氨基酸或Na + / K+等离子体。
2.自噬(Autophagy)自噬是一种逐渐分解整个蛋白质或器官的过程，被认为是一种延长寿命和维持细胞功能的方式。
在自噬途径中，囊泡袋在细胞表面上形成，并从膜间隙吞噬选择性或非选择性。
这些囊泡袋被定向到液泡，液泡在膜融合机制的帮助下进行水解，其内的成分被逐渐分解释放出来。
三、细胞蛋白质质量控制机制在健康中的作用1.保护细胞免受外部压力的影响当细胞受到外部因素的影响，如热度和酸度，会产生异常的蛋白质聚集和表达。
这些蛋白质聚集物可能会导致细胞死亡和慢性疾病。
细胞蛋白质质量控制机制可以清除这些蛋白质，从而保护细胞免受外部压力的影响。
蛋白质在细胞中的生物学功能
蛋白质在细胞中的生物学功能蛋白质是构成生物体的重要物质之一，也是细胞内最为丰富的物质。
蛋白质有很多种类，具有不同的结构和功能。
在细胞中，蛋白质扮演着许多重要的生物学功能，比如细胞信号转导、酶催化和分子传递等等。
本文将深入探讨蛋白质在细胞中的生物学功能，希望能够帮助读者更好地了解细胞的生命活动。
一、蛋白质的结构与功能在细胞中，蛋白质的结构与功能密切相关。
蛋白质的结构可以分为四个级别：一级结构，即氨基酸序列；二级结构，包括α-螺旋和β-折叠等；三级结构，即蛋白质的折叠形式；四级结构，即蛋白质的多个亚基之间的相互作用。
不同的蛋白质结构决定了它们不同的生物学功能，下面将以几个例子来说明：1、酶催化酶是一种特殊的蛋白质，它可以加速化学反应的速度。
酶的催化作用是由其特殊的结构所决定的。
例如，酶的活性中心通常位于蛋白质的内部，这使得酶与底物之间的相互作用更加紧密，从而促进化学反应的进行。
2、抗体功能抗体是由免疫细胞合成的一种特殊的蛋白质，它可以识别并结合入侵人体的外来病原体，并促使它们被细胞吞噬。
抗体的结构是由两个重链和两个轻链构成的，它们之间的折叠和相互作用决定了其特殊的识别和结合能力。
3、膜蛋白功能细胞膜上有许多不同的蛋白质，它们起到不同的功能。
例如，质子泵是一种膜蛋白，它可以将质子从细胞内泵到细胞外，从而调节细胞内的pH值。
质子泵的结构由许多膜通道组成，这使得它可以与质子紧密结合，并将它们运输到细胞外。
二、蛋白质的信号转导细胞内的信号转导是一种复杂的生物学过程，它可以让细胞对外界的环境变化做出反应。
在信号转导过程中，蛋白质起着重要的作用。
例如，受体蛋白可以识别外界的信号分子，通过其结构的调整和重组，将信号传递给细胞内的其他蛋白质，从而启动一系列的反应。
除此之外，细胞内还有许多不同的信号通路，它们可以通过不同的蛋白质发挥不同的生物学功能。
例如，MAPK信号通路可以调控细胞的生长和分化，PKB信号通路可以调节细胞的代谢和存活等等。
细胞生物学中的至关重要蛋白质
细胞生物学中的至关重要蛋白质细胞是构成生命体的基本单位，而蛋白质则是构成细胞的基本物质。
在细胞中，分子之间形成了复杂的相互作用，其中最重要的就是蛋白质。
蛋白质在细胞中担任着非常重要的作用，没有蛋白质就没有生命。
本文将介绍在细胞生物学中非常重要的蛋白质及其作用。
细胞骨架中的蛋白质细胞骨架是细胞维持形态、运动和细胞分裂的关键结构。
细胞骨架由三种蛋白质构成：微管、中间纤维和微丝。
这些蛋白质可以形成高度有序的结构，并且能够帮助细胞维持形态和进行内部运动。
微管是由α、β-管蛋白组成的管状结构，它们在细胞内形成了一个架子，为细胞运输物质和内部结构提供支撑。
中间纤维是由基质蛋白组成的，它们含水较多，呈现出类似胶的结构，为细胞维持形态提供了支撑。
微丝则是细胞骨架中最小的一种蛋白质，是由肌球蛋白组成的。
微丝在细胞内的主要作用是协助细胞运动，使细胞具有了一定的机械性。
细胞骨架中的这些蛋白质相互作用，使细胞内部组成了一种相对稳定的结构。
这种结构不仅仅是为了维持细胞形态，还可以帮助细胞运输物质、细胞内信号传导等一系列重要功能的实现。
细胞内的信号传导蛋白质细胞内的信号传导是细胞生命周期中非常重要的一环。
细胞通过膜上的受体感知到外部的信息，然后引起一系列内部反应。
这个过程就需要一些特定的信号转导蛋白质来协助完成。
例如，G蛋白系列蛋白质就是一组典型的信号传导蛋白质。
当细胞膜上的G蛋白偶联受体受到外部信号时，G蛋白会与受体结合并将其激活。
接着，激活后的G蛋白会调节一些关键下游分子的活性，触发细胞内的一系列反应。
除了G蛋白，还有一类重要的信号传导蛋白质被称为酪氨酸激酶。
酪氨酸激酶在细胞信号转导中发挥着非常重要的作用，它能够通过激活一系列下游分子，来实现细胞生长、分化、凋亡等功能。
细胞内的调控蛋白细胞内的生命活动需要常常进行调节。
在这个过程中，就需要一些调节蛋白的作用。
这些调节蛋白可以通过结构上的变化来影响其下游反应物的结构或活性，从而调节它们的功能。
蛋白质在细胞功能中的重要作用
蛋白质在细胞功能中的重要作用在细胞生物学中，蛋白质是一类重要的分子，它们在细胞功能中扮演着关键的角色。
蛋白质不仅构成了细胞的主要结构成分，还参与了细胞的代谢、信号传导、运输以及免疫等多种生物学过程。
本文将重点探讨蛋白质在细胞功能中的重要作用。
首先，蛋白质是细胞的主要结构成分之一。
细胞膜、细胞骨架以及细胞器的组成都离不开蛋白质的参与。
细胞膜上的蛋白质不仅起到结构支持的作用，还参与了离子通道、受体和运输蛋白等的功能。
细胞骨架则是由微丝、中间丝和微管等蛋白质纤维组成，它们支持和维持细胞的形态，并参与了细胞的运动和分裂过程。
此外，细胞内的细胞器，如线粒体、高尔基体和内质网等，都包含大量的蛋白质，这些蛋白质不仅构成了细胞器的结构，还参与了细胞代谢和物质转运等重要生物学过程。
其次，蛋白质在细胞代谢过程中发挥着重要作用。
细胞的代谢是维持生命的基本过程，需要通过一系列酶催化的化学反应完成。
而细胞中的酶就是由蛋白质编码的。
酶通过催化和调节化学反应的速率，控制了细胞内各种代谢途径的进行。
例如，葡萄糖代谢过程中，葡萄糖酶催化葡萄糖分解为丙酮酸，进一步参与能量产生。
此外，酶还参与了脂肪酸合成、蛋白质合成和核酸合成等关键生命过程，确保细胞正常运作。
此外，蛋白质在细胞的信号传导中起到了关键的作用。
细胞内外的信号通讯是细胞生命活动的调控基础。
细胞膜上的受体蛋白质可以感知外界的信号分子，并将信号传递到细胞内部。
例如，G蛋白偶联受体可以感知荷尔蒙和神经递质等信号分子，激活下游信号级联，调控细胞功能。
细胞内的信号分子通常是蛋白质，如激酶、磷酸酶和转录因子等，它们接收细胞外的信号并转导到细胞内部，调节基因表达和蛋白质合成等关键过程。
蛋白质在细胞信号传导中扮演了“信使”的角色，确保细胞能够与外界环境进行有效的通讯。
此外，蛋白质还参与了细胞内物质的输运和运动过程。
细胞中的许多物质，如离子、氨基酸和代谢产物等，需要通过蛋白质通道或受体介导的方式进出细胞。
细胞中的蛋白质和核酸知识点总结
细胞中的蛋白质和核酸知识点总结
细胞是生命的基本单位，其中蛋白质和核酸是细胞中最重要的
分子。
以下是关于细胞中蛋白质和核酸的知识点总结：
蛋白质
- 蛋白质是由氨基酸组成的大分子，是细胞中功能多样的工具。
- 氨基酸是构成蛋白质的基本单元，共有20种氨基酸。
- 蛋白质可以通过蛋白质合成过程产生，该过程包括转录和翻
译两个步骤。
- 蛋白质在细胞中扮演多种角色，包括酶催化反应、结构支持、运输物质等。
- 蛋白质的结构包括四个层次：一级结构、二级结构、三级结
构和四级结构。
核酸
- 核酸是细胞中的遗传物质，包括脱氧核酸（DNA）和核糖核
酸（RNA）。
- DNA是细胞中储存遗传信息的分子，由四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鳕碱嘧啶）组成的双链结构。
- RNA参与蛋白质的合成，包括信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）。
- 核酸的结构包括碱基、磷酸和糖组成的核苷酸。
以上是有关细胞中蛋白质和核酸的基本知识点总结。
深入了解这些知识有助于理解细胞的基本功能和生物过程。
细胞生物学中的蛋白质结构与功能
细胞生物学中的蛋白质结构与功能细胞生物学是一门研究生命的基本单元——细胞的结构和功能的科学，而在细胞的结构和功能当中，一个非常重要的组分就是蛋白质。
蛋白质是由氨基酸构成的生物大分子，它们是细胞内最为重要的分子之一，可以担任不同的生物学角色，比如酶、结构蛋白质、信号蛋白质等等。
本文将重点介绍细胞生物学中的蛋白质结构与功能。
一、蛋白质结构蛋白质的三级结构是指蛋白质由一系列的氨基酸按照特定的顺序排列所组成的长链，在水溶液中通常呈现出卷曲和螺旋状的结构。
然而，这种结构并不是蛋白质最终的形态，它会经历一个非常复杂的折叠和组装过程，最终形成能够发挥生物功能的结构。
蛋白质的一级结构是由不同的氨基酸残基组成，这些残基之间通过肽键连接起来形成线性的多肽链。
每个氨基酸肯定有自己的一组特性，包括大小、电荷和亲水性等等。
这些特性也决定了这些氨基酸在蛋白质的折叠和组装过程中的地位和作用。
蛋白质的二级结构是由氢键连接起来的肽链所组成，通常呈现出α-螺旋和β-跨链结构。
α-螺旋是由一组氨基酸残基组成，沿着特定方向扭曲而成的具有稳定结构的螺旋形态；β-跨链结构是由不同氨基酸残基之间的氢键相互作用形成的结构，通常形成平面形状。
蛋白质的三级结构是由二级结构通过疏水相互作用、静息电荷相互作用、氢键等非共价作用连接而形成的立体构象。
这种构象是蛋白质能够发挥特定的生物学功能、识别特定分子和与其他生物大分子相互作用的基础。
二、蛋白质功能蛋白质的结构和功能密不可分，同一个蛋白质结构的不同部位可以担任不同的生物学作用。
1.酶酶是一种可以促进生化反应发生的蛋白质，它们会通过降低活化能来促进反应的发生。
酶对于细胞的生命活动至关重要，它们能够帮助细胞合成物质、调节代谢途径，并保持细胞内的体液平衡。
酶的活性和底物结合的选择性，通常与酶的结构、亲水性和氢键有关。
2.结构蛋白质结构蛋白质是由纤维岩脸元素和角蛋白组成的细胞骨架，它们能够为细胞提供机械支撑和稳定，同时还能保护细胞及其内部的器官。
细胞中的生物大分子——蛋白质ppt
n条肽 链
a
m
m-n
ma－ 至少 m-n 18(m-n)
n个
至少 n个
蛋白质的功能
多种多样的蛋白质执行各种特定的生理功能
细胞膜
蛋白质的空间结构和多样性
蛋白质的空 间结构
由于组成蛋白 质多肽链的氨基酸 在种类、数目、排 列顺序上的不同， 以及构成蛋白质的 多肽链在数目和空 间结构上的不同， 因此，细胞中的蛋 白质具有多样性。
D]
ＣOOＨ
思考：氨基酸与氨基酸之间是如何反应 的呢？
R1 H R2 H2N C C OH H N C COOH H H O H2O 肽键 脱水缩合
R1 H2N C C H O
H R2 N C COOH H 二肽
二肽 多肽 肽链 H2O H2O
例1:在一条由100个氨基酸分子形成的多肽链 中，应含有的肽键数目是----------[ C ] A.101 B.100 C.99 D.98 例2:血红蛋白含有四条多肽链，共由574个氨基 酸分子构成，那么，该分子中含有的肽键数 目应是--------------------------[ B ] A.574 B.570 C.578 D.573
(4)一条肽链中至少含有氨基和羧基的数目为 1、1 ；x条肽链组成的蛋白质分子中，至 • 少含有氨基和羧基的数目为 x、x 。
总结
AA 相对 分子 质量 1条肽 链
AA 个数
肽键 个数
脱去 水分 子个 数
多肽 相对 分子 质量
氨基 数目羧基 数目a Nhomakorabeam
m-1
ma－ m-1 18(m-1) 至少
1个
至少 1个
蛋白质知识点小结
约20种 元素组成 C、 H、 O、 N 类 种 氨基酸 R I
蛋白质在细胞中的功能
蛋白质在细胞中的功能细胞是生命体系的基本单位。
在细胞中有许多重要的分子，例如DNA、蛋白质和碳水化合物等，它们都具有不同的结构和功能，在细胞中发挥着重要的作用。
其中，蛋白质作为细胞中重要的基本分子之一，其功能和作用受到了广泛的关注。
本文将探讨蛋白质在细胞中的功能。
蛋白质的组成和结构蛋白质是由氨基酸组成的大分子，在细胞中广泛存在。
氨基酸是构成蛋白质的基本单元，共有20种不同的氨基酸。
这些氨基酸通过肽键进行连接，形成具有不同结构和功能的蛋白质。
蛋白质的结构分为四个级别：一级结构是氨基酸的线性序列；二级结构是α-螺旋和β-折叠；三级结构是蛋白质所存在的各种折叠和卷曲；四级结构是多个蛋白质聚合形成的蛋白质复合物。
在细胞中，蛋白质的不同结构决定了其不同的功能。
蛋白质的功能蛋白质在细胞中具有多种重要的功能。
以下是其中的几个方面：1. 酶促反应：许多酶都是蛋白质，在细胞中起着催化化学反应的作用。
例如，胰岛素是一种激素，它可以促进葡萄糖在细胞内的吸收和代谢，从而降低血糖水平。
2. 运输分子：蛋白质也可以作为运输分子，将物质从一个细胞和组织传输到另一个细胞和组织。
例如，血红蛋白是红细胞中的一种蛋白质，可以将氧气从肺部运输到身体的其他部位，使身体运作起来。
3. 支撑结构：蛋白质可以形成细胞内的支撑结构，稳定细胞形态。
例如，胶原蛋白是一种结构蛋白质，在组织中起着维持和稳定组织结构的作用。
4. 免疫防御：蛋白质也可以作为免疫分子，参与免疫防御和控制机体抵抗病原体。
例如，抗体是一种免疫球蛋白，在机体中起着识别病原体和清除病原体的作用。
5. 信号转导：蛋白质还可以作为信号分子，在细胞内起着传递信息的作用。
例如，激素是一种信号分子，可以通过与细胞的膜上受体相互作用，启动细胞内一系列的反应和调节机制。
总结细胞是生命体系的基本单位，在细胞中，蛋白质是重要的基本分子之一，具有不同的结构和功能。
蛋白质作为酶促反应、运输分子、支撑结构、免疫防御和信号转导等方面的关键分子，在细胞中扮演着重要的角色。
细胞内的蛋白质转运和分解途径
细胞内的蛋白质转运和分解途径细胞是生命的基本单位，在细胞内，蛋白质是至关重要的分子，它们扮演着多种多样的生物学功能角色。
细胞内的蛋白质需要在不同的位置执行不同的任务，因此，细胞必须运用一些特殊机制来确保蛋白质的运输和分解。
本文将探讨细胞内的蛋白质转运和分解途径。
一、蛋白质转运蛋白质必须在细胞内的特定位置执行不同的生物学功能任务。
在大多数情况下，蛋白质的运输是通过小胞泡系统来实现的，这一系统是一些小的囊泡，它们能够合成、分泌和內摄蛋白质，同时进行膜的运动。
小胞泡可以进入和退出膜包囊，这使得细胞内的蛋白质能够被正确地分配。
就像我们需要运用邮政系统来把一些东西送到指定地点一样，细胞也需要小囊泡运送蛋白质到指定位置。
细胞膜上的配体和接受体互相作用，将膜上的膜囊泡以及细胞内的物质包入受体小囊体中，进而转运到指定位置。
蛋白质的转运还涉及到核糖体和内质网，这两个细胞器是膜系统的一部分。
真核细胞中，核糖体负责合成蛋白质，而内质网（ER）则是处理和分配新的蛋白质的机器。
蛋白质在ER中被摺叠和修饰，然后被转运到高尔基体，由高尔基体分配到一个合适的位置。
二、蛋白质的分解蛋白质不仅需要被转运到各种不同的位置，还需要在它们执行完生物学功能之后被及时分解。
如果蛋白质不能被及时处理和分解，那么它们就会在细胞内积累，并可能导致细胞功能受损或细胞死亡。
蛋白质的分解通过蛋白酶实现。
细胞内的蛋白酶可以大致分为三类：内质网中的蛋白酶、溶酶体中的蛋白酶和蛋白酶体中的蛋白酶。
这些酶通过不同的途径，消化和分解细胞内的蛋白质。
内质网中的蛋白酶是内质网-膜蛋白酶（IRE1）和麦角硷配体receptor（VIP36）等，可以清除摺叠不良的蛋白质，防止其外泄或积累在内质网中。
溶酶体中的酶是通过溶酶体-内质体途径将蛋白降解到氨基酸，其中蛋白酶主要通过麦角硷效应和ATP酶水解释放，将蛋白质降解。
蛋白酶体中的蛋白酶则是大多数蛋白质的消化和降解机制，它们在蛋白酶体这个膜袋里进行蛋白质的分解，并将其降解为短链肽和氨基酸。
细胞中的蛋白质合成过程
细胞中的蛋白质合成过程
细胞中蛋白质的合成过程分为氨基酸的活化、多肽链合成的起始、肽链的延长、肽链的终止和释放、蛋白质合成后的加工修饰等阶段。
具体过程如下：
1. mRNA在细胞核合成后通过核孔进入细胞质基质，与核糖体结合，携带甲硫氨酸的tRNA通过碱基互补配对进入位点1。
2. 根据位点2上密码子引导，相应的氨基酸tRNA进入位点2。
3. 转肽酶催化位点1上甲硫氨酸与位点2上tRNA携带的氨基酸发生脱水缩合，使位点2上tRNA连接一个二肽。
4. 核糖体向后移动三个碱基的位置，原来位点2变成位点1，新的位点2空出，继续进行进位转肽和移位，每循环一次，多肽链上就多一个氨基酸。
5. 直到位点2上的密码子是终止密码子，因为没有对应的tRNA及氨基酸与终止密码子结合，多肽链的延伸终止。
一轮复习2.4细胞中的蛋白质
A.rRNA能参与蛋白质的生物合成 B.DNA和蛋白质是染色体的组成成分 C.人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质 D.核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用
6.下列关于蛋白质的叙述错误的是( D )
A.细胞间的信息交流大多与细胞膜蛋白有关 B.由蛋白质组成的细胞骨架与细胞分裂等生命活动密切相关 C.细胞内蛋白质的合成与分解通常需要另一些蛋白质的参与 D.细胞膜的功能特性与膜上的载体蛋白有关，与其基本骨架的流动性 无关
②催化功能 绝大多数酶(消化酶、呼吸酶、溶酶体酶、溶菌酶等)
③运输功能 血红蛋白质、膜转运蛋白(载体和通道)
④调节功能 蛋白质类激素(下丘脑、垂体产生的激素、胰岛素等) （传递信息） 细胞膜上的受体
⑤免疫
抗体
⑦其他
荧光蛋白、Bt毒蛋白、抗冻蛋白等
P21 1．必修1 P28图28拓展：抗体和头发的主要成分均为蛋白质，但
1.有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是( C )
A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关 B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链 C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失 D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
2.下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是( A )
A．α鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键 B．蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的 C．蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的 D．变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
核糖体
康小鼠进行实验，验证牙龈蛋白酶是引起阿尔茨海默病的主要有害 蛋白，其实验思路是____________________。
提示：将多只生长状况相同的健康小鼠平均分成两组，让一组小鼠大脑感染敲 除牙龈蛋白酶基因的牙龈卟啉单胞菌，另一组小鼠大脑感染正常的牙龈卟啉单 胞菌。一段时间后，检测两组小鼠大脑中β淀粉样蛋白的含量
细胞中蛋白质的翻译方式
细胞中蛋白质的翻译方式细胞是生命的基本单位，在细胞内，蛋白质是最为重要的一种有机分子，也是生命活动的关键。
细胞中的蛋白质不仅具有结构支持和运输物质的作用，同时还是酶、激素和抗体等的重要组成部分。
那么，在细胞中，蛋白质是如何被合成出来的呢？1. DNA的转录与RNA的翻译在细胞中，蛋白质的合成是由DNA的转录和RNA的翻译两个过程完成的。
首先，DNA上的某个基因序列会被转录成mRNA，其中的核糖核酸（RNA）是一种单链线性分子，其主要作用是将DNA的信息转化为蛋白质的序列信息。
2. Ribosome的作用mRNA分子一经合成出来，就会被带到细胞质中的核糖体（Ribosome）上，Ribosome就像一个工厂流水线一样，负责将mRNA中携带的信息翻译成蛋白质的氨基酸序列，进而合成出蛋白质。
在Ribosome中，有两个位置被称为“A”和“P”位。
A位接受到tRNA的氨基酸，然后在P位上形成被称为肽键的化学键，将氨基酸与蛋白质链连接在一起，以此不断扩长蛋白质链。
3. TRNA的识别和加载那么，tRNA是什么呢？tRNA是一种小分子RNA，数目达到数百种，它的主要作用是帮助Ribosome将mRNA上的序列信息翻译成具体的氨基酸序列。
tRNA中的一个区域被称为“反式环”，可以与mRNA上的信息区域互补匹配，从而确保氨基酸被准确地加载到mRNA序列上。
在细胞合成蛋白质时，tRNA需要与各种氨基酰-tRNA合成酶（aaRS）结合。
aaRS是一种酶，在细胞中有20种，分别与20种氨基酸形成氨基酰-tRNA分子。
当细胞合成蛋白质时，aaRS会将氨基酸与其对应的tRNA 分子结合，形成氨基酰-tRNA 分子。
这些氨基酰-tRNA分子随后被带到Ribosome中，在A位与mRNA 上互补匹配，并随后与P位结合，将氨基酸连接成蛋白质链。
4. 蛋白质质量控制在涉及到蛋白质合成的过程中，还存在一种被称为蛋白质质量控制的机制。
2013高考生物一轮复习课件细胞中的蛋白质(中图版)
第4讲 细胞中的蛋白质
蛋白质的与运输
想一想：什么是蛋白质的分选？ 提示：1含义：蛋白质合成后的去向和最终定位) 2影响因素：①分选信号②核糖体的存在部位如游离核糖体合成的蛋白质 ―通—过—不—同——分―选—信—号→运输到不同细胞器如线粒体蛋白、叶绿体蛋白
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________个氨基和________个羧基。 (2)该化合物中有________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________个氨基酸失去________分子的水形成的，这种反应叫做 ________。 (4)该化合物中有________个肽键，编号是________，该化合物属于________。
解答本题可按如下思路分析：
(1)由分泌蛋白的合成和分泌的途径可知，a、b、c 曲线所代表的细胞器依次是核糖 体、内质网、高尔基体。高尔基体的作用是对来自于内质网的蛋白质做进一步的修 饰加工，然后形成包裹着蛋白质的囊泡。 (2)由于内质网膜、高尔基体膜和细胞膜之间可通过产生具膜小泡进行相互转化，故 可判断 d、f、e 曲线所代表的依次为内质网、高尔基体、细胞膜之间的生物膜面积 的大小变化。
个性知识归纳
蛋白质的三维结构与其热变性(浙江科技版)
蛋白质分子由一条或多条肽链组成，肽链间只有通过一定的化学键(肯定不是肽键) 构成独特的三维结构时，才表现出特有的生物活性。蛋白质的空间结构并不稳定， 会随着温度的升高而发生改变，并且一旦改变，便会失去活性，这种现象就叫蛋白 质的热变性。一般地蛋白质在温度升高后，其生物活性会降低，在温度超过 40～50℃ 时，其活性就可能完全丧失。
(1)请判断图甲中的 a、b、c 曲线所代表的细胞器依次是__________________。 高尔基体在此过程中所起的作用是____________________________________。 (2)请判断图乙中的 d、e、f 曲线所代表的生物膜所属的细胞结构依 次是_______________________________________________________________。 (3)导致 f 曲线先增加后减少的原因：___________________________________ ___________________________________________________________________。
细胞中的蛋白质
细胞中的蛋白质（实用版）目录1.蛋白质的重要性2.蛋白质的功能3.蛋白质的结构4.蛋白质的合成与调控5.蛋白质研究对科学的贡献正文蛋白质是生物体中最为重要的大分子之一，它们在细胞中承担着各种功能。
蛋白质的重要性可以从其在生物体中的地位和作用中得以体现。
首先，蛋白质是生命活动的主要承担者。
它们参与了生物体的各种功能，如结构支持、代谢调控、信号传递、免疫防御等。
蛋白质的功能多样性来源于其结构的特异性。
蛋白质的结构由其氨基酸序列决定，而这种序列可以有 20 种不同的氨基酸组成。
这种多样性使得蛋白质能够形成各种不同的结构，以适应不同的功能需求。
蛋白质的结构可以分为四级，从基本的氨基酸序列到由氨基酸序列折叠形成的三维结构。
这种结构的复杂性使得蛋白质的研究充满了挑战。
对于科学家来说，理解蛋白质的结构和功能，是揭示生命现象本质的关键。
蛋白质的合成和调控是生物体精细调控机制的重要环节。
蛋白质的合成需要依靠核酸的指导，通过转录和翻译过程，将基因信息转化为蛋白质。
这个过程受到许多因素的调控，包括温度、pH 值、代谢物浓度等环境因素，也包括发育阶段、细胞类型等生物学因素。
蛋白质研究对科学的贡献是深远的。
对于蛋白质的研究，不仅揭示了生命现象的本质，也为人类的生活带来了实质性的改变。
许多疾病的治疗，如胰岛素治疗糖尿病，干扰素治疗病毒感染，都是基于对蛋白质功能的深入理解。
同时，蛋白质工程也为新型药物和生物材料的开发提供了可能。
总的来说，蛋白质是细胞中的重要组成部分，它们承担着各种功能，有着复杂的结构，其合成和调控受到多种因素的影响。
细胞内蛋白质的分布与调节机制
细胞内蛋白质的分布与调节机制随着生命科学的不断发展，人们对于细胞内蛋白质的研究也逐渐深入。
蛋白质是构成生命体的基本物质之一，它在细胞内的分布与调节机制研究对于生命科学的发展具有重要的意义。
本文将从蛋白质的基本概念入手，探讨其在细胞内的分布与调节机制。
蛋白质的基本概念蛋白质是由一些氨基酸的互相连接组成的，其中就有20种不同的氨基酸。
通过不同的氨基酸组合方式，蛋白质可以构成许多不同的结构和功能。
蛋白质存在于细胞内的各个部位，是细胞命令的重要成分之一。
细胞内蛋白质的分类细胞内的蛋白质可以分为可溶性蛋白和不可溶性蛋白两类。
可溶性蛋白主要分布在细胞浆中，包括酶、激素、结构蛋白等。
它们可以通过囊泡和膜转运到细胞膜、内质网、高尔基体等细胞结构中。
不可溶性蛋白主要分布于细胞骨架、细胞壁或细胞膜中，如肌动蛋白等。
它们一般不进行转运，而是在细胞内外建立起稳定的结构，并发挥其特定的生理功能。
细胞内蛋白质的调节机制细胞内蛋白质的调节机制包括转录、转运和翻译三个过程。
其中，转录是指DNA信息被转录成RNA的过程，即基因表达的第一步。
在此过程中，RNA聚合酶以DNA双螺旋链为模板制造RNA链。
由于RNA链只有单链，因此不同RNA的序列和结构不同，因此在翻译过程中形成的蛋白质也不同。
转运是指蛋白质从细胞质进入到细胞器中的过程。
这个过程主要是通过蛋白质运输通道实现的。
在这一过程中，各种特定的蛋白质会直接进入不同的细胞器或膜系统中，从而进行特殊的功能活动。
翻译是指RNA的信息被翻译成氨基酸序列的过程。
在这个过程中，mRNA被核糖体读取，依次组合生成多肽链，然后再形成最终的蛋白质结构。
这一过程中的还原方案与核糖体的调节都与蛋白质的数量和活性有关。
细胞内蛋白质的分布细胞内蛋白质的分布可分为两类：细胞内部分和细胞外部分。
对于细胞内部分的蛋白质，它们主要分布在细胞核、细胞质、内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体、内生质体、微粒体、细胞骨架等组分中，这些组分又可以通过蛋白质运输通道互相联系，形成了完整的蛋白质分布网络。
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第一单元 第一课时
科目二考试 2016年科目二考试技巧 、考试内容、考试视频
核心突围 技能聚合
一、氨基酸和蛋白质的形成 1.蛋白质的形成过程分析
(1)蛋白质与多肽的关系:每个蛋白质分子可以由一条 肽链组成,也可由几条肽链通过一定的化学键(肯定不 是肽键)连接而成。但多肽一般是折叠成特定的空间 结构进而构成蛋白质时,才能执行特定的生理功能。
【答案】D
典例4 (2013年天津联考)多肽分子能被肽 酶降解,至于哪一肽键被断裂则决定于肽酶的类型。已 知肽酶P能断裂带有基团R4的氨基酸和相邻氨基酸的氨 基基团之间的肽键,则P能打开下图中的哪个键( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【思路剖析】首先确定肽键的位置。根据肽键是与氧成 双键关系的碳与氮之间的化学键,可排除2、4两处。再根 据题干中“肽酶P能断裂带有基团R4的氨基酸和相邻氨基 酸的氨基基团之间的肽键”这句话及图示中所示“1处是 带有基团R4的氨基酸和相邻氨基酸的羧基基团之间形成 的肽键;3处是带有基团R4的氨基酸和相邻氨基酸的氨基基 团之间的肽键”,可确定P能打开图中3处的键。
“细胞膜上有X”等题干信息,结合所学知识:“在细胞 中,有机物含量最高的是蛋白质;胃液中含有胃蛋白酶, 可分解蛋白质;蛋白质中含有N、S;细胞膜上的载体和 受体都是蛋白质等”,可确定X是蛋白质。根据题干信 息“用胃液处理,X被分解而Y不变”和“Y含有化学元 素N和P”等信息,可判定Y是核酸。组成核酸的基本单 位是核苷酸。核酸在细胞质和细胞核中都有分布。
4.氨基酸的排列与肽类化合物的种类计算 (1)假设有A、B、C三种氨基酸,在每种氨基酸数目无 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 (2)假设有A、B、C三种氨基酸,在每种氨基酸只有一 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
典例3 (2013年桂林模拟)从一动物细胞中
得到两类大分子有机物X、Y,已知细胞中X的含量大 于Y,用胃液处理,X被分解而Y不变。X含有化学元素N ,有的还含有S,Y含有化学元素N和P,它们与碘都不发 生颜色反应,且细胞膜上有X而无Y。下列有关X、Y 的叙述,错误的是 ( )
A.X可能是蛋白质 B.Y的基本组成单位可能是核苷酸 C.细胞膜上的X可能是载体 D.Y只存在于细胞核中 【思路剖析】根据“细胞中X的含量大于Y,用胃液 处理,X被分解。X含有化学元素N,有的还含有S” 和
【思路剖析】每个肽链片段的主链都至少含1个氨基 和1个羧基,所以,1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个 七肽至少共含9个氨基。肽键数为:51-(1+2+3+3)=42 (个)。1个二肽水解需要1×(2-1)=1个水,2个五肽水解 需要2×(5-1)=8个水,3个六肽水解需要3×(6-1)=15个水, 3个七肽水解需要3×(7-1)=18个水,因此,这些短肽彻底 水解所需的水分子总数是1+8+15+18=42(个)。或者 从肽键数等于水分子数角度考虑。
(3)结构特点:具有多样性。
a.直接原因是组成蛋白质分子的氨基酸的种类、数量 和 排列顺序的不同,多肽链的盘曲、折叠的方式及其 形成的空间结构千差万别,使蛋白质的结构具有多样性。
b.根本原因是 DNA分子的多样性。由于蛋白质是生 命活动的主要承担者,从而导致了生物的多样性。
2.蛋白质的功能
种类 功能
3.组成生物体氨基酸的结构特点:每种氨基酸都至少含 有一个②氨基和一个③羧基,并且都有一个氨基和一个 羧基连在④同一个碳原子上。
4.氨基酸分子结构通式:
氨基酸之间的区别在于R的不同。
5.氨基酸分子相连接的方式:⑥脱水缩合,即一个氨基酸 分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接形成⑦ 肽键,同时脱去一个水分子的过程。两个氨基酸的缩合 物叫⑧二肽;多个氨基酸的缩合物叫⑨多肽。多肽通常
不
同。
(2)表中③与④或⑤与⑥虽然功能相同,但各具专一性,
它们之间的差异取决于
。
(3)在不知道血管舒张素具体结构的情况下推知这种肽
类化合物至少有
个氨基和
个羧基,这
些氨基和羧基位于肽类化合物的哪一位置?
。
(4)⑥中常见的氨基酸最多有
种。
(5)假若构成这六类化合物的每一种氨基酸的平均相对
分子质量均为m,则⑤的相对分子质量比④的相对分子
【答案】(1)氨基酸的种类和排列顺序 (2)氨基酸的 种类不同,数量不同,排列顺序不同 (3)1 1 这两个 基团应该位于肽链的两端 (4)20 (5)3(m-18)
基础·角度·思路
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分) 1.(视角拓展)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、肽键总数以及彻底水解 所需的水分子总数依次是 ( )
二、蛋白质的结构层次分析
思维误区规避 多肽和蛋白质的区别
1.结构上有差异。多肽仅仅是蛋白质的初级形式,一般 无生物活性;而蛋白质具有一定的空间结构,有生物活 性。 2.一条刚刚从核糖体这一车间下线的多肽链可以叫多 肽,但不能称为蛋白质。蛋白质往往是由一条或几条多 肽链和其他物质结合而成的。即基因控制蛋白质合成 时,翻译的直接产物应为多肽,不是蛋白质。
【答案】C
1.(2013年菏泽检测)关于人体内蛋白质的叙述,错误的 是( ) A.合成蛋白质的氨基酸全部为必需氨基酸 B.蛋白质也可被氧化分解释放能量 C.组成肌肉细胞的有机物中蛋白质含量最多 D.有些蛋白质具有调节新陈代谢的作用
【思路剖析】合成蛋白质的氨基酸,有必需氨基酸,也
有非必需氨基酸。必需氨基酸和非必需氨基酸的划分 是依据是否能在生物体内合成为标准的,能在生物体内 合成的就是非必需氨基酸,不能在生物体内合成的就是 必需氨基酸。蛋白质也属于能源物质,也可以被氧化分 解释放能量;在活的生物体中,含量最多的有机化合物是 蛋白质;有些蛋白质如生长激素、胰岛素等能调节生物 体的新陈代谢。
典例2 (2013年诸城模拟)现有氨基酸800
个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些 氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基 和羧基的数目依次分别为 ( )
A.798、2和2 C.799、1和1
B.798、12和10 D.798、11和9
【思路剖析】侧链中氨基、羧基的总数分别为:810-8 00=10(个);808-800=8(个)。这些氨基、羧基不参加反 应。根据氨基酸数、链数、键数间的关系式可计算 出,肽键数为:800-2=798(个)。每条肽链的主链中有一 个没参加反应的氨基和一个没参加反应的羧基,所以, 由800个氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质中共有 氨基和羧基的数目依次分别为10+2=12;8+2=10。 【答案】B
形成二肽的种类:3×2=6种 5.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关 系 DNA(基因) mRNA 蛋白质 碱基数 ∶ 碱基数 ∶氨基酸数
6 ∶ 3 ∶1 由于mRNA中有终止密码子等,上述关系应理解为每合 成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基
因)上的6个碱基。 规律精讲精析
呈链状结构,叫⑩肽链。肽链不呈 直线,也不在一个 平面上,而是盘曲、折叠形成一定的空间结构。 二、蛋白质 1.蛋白质的结构 (1)化学结构:由一条或几条肽链组成,每条肽链至少含 有一个游离的氨基和一个游离的羧基。
(2)空间结构:由一条或几条肽链通过一定的化学键(如
二硫键)折叠、盘曲,形成具有一定空间结构的蛋白质 分子。
二肽
【思路剖析】甲硫氨酸R基中含3个C、7个H、1个S, 除R基之外部分共含2个C、2个O、4个H、1个N ,所 以甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS,故A正确。氨基酸 之间的不同是由R基的不同引起的,故B正确。n个氨 基酸若缩合形成一个环状肽,则多肽中的氨基数为m -n,若形成一个链状肽,则氨基数为m-n+1,故C错误。甜 味肽既然称肽,一定是不少于2个氨基酸参加的缩合 反应的产物;又因其分子式中只含2个N原子,而一个 氨基酸中最少含1个N原子,所以甜味肽一定是一种二 肽,故D正确。 【答案】C
(2)肽键的结构式可表示如下:
或
或
(3)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧 基,分别位于肽链的两端。 (4)H2O中的H来自于-COOH和-NH2,而O则只来自于
-COOH。 (5)若某肽链中有四个肽键,此(蛋白质)的结构分析 (1)氨基数=肽链数+R基上的氨基数 (2)羧基数=肽链数+R基上的羧基数 (3)N原子数=各氨基酸中N的总数=肽键数+肽链数+R 基上的N原子数 (4)O原子数=各氨基酸中O的总数-脱去水分子数=肽键 数+2×肽链数+R基上的O原子数 (5)肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数=水解需水数
3.脱水缩合过程的相关计算 假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别 形成1条肽链或m条肽链:
形成肽 形成肽 脱去水 氨基 羧基 链数 键数 分子数 数目 数目
多肽相对 分子质量
1
n-1
n-1
至少 至少 na-
1个 1个 18(n-1)
m
n-m
n-m
至少 至少 na-
m个 m个 18(n-m)
第三课时 细胞中的蛋白质
知识诠释 思维发散
一、氨基酸 1.①氨基酸是组成蛋白质的基本单位,人体约有20种。 必需氨基酸:人体不能合成,必须从外界获取,成人有8种 。非必需氨基酸:可在人体内转化合成,成人有12种。 2.八种必需氨基酸的识记规律 一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)两(亮 氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸)
质量多
。
【思路剖析】蛋白质结构的多样性是由于组成蛋白 质的氨基酸分子的种类不同,数量不同,排列顺序不 同,以及蛋白质的空间结构的不同而导致的。由于蛋 白质结构的不同,导致了蛋白质功能的多样性;虽然组 成蛋白质的氨基酸的个数相同,但由于排列不同和种