高三生物一轮复习优质学案： 蛋白质和核酸

第3讲 蛋白质和核酸

[考纲要求] 1.蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ)。2.实验：观察DNA 、RNA 在细胞中的分布。

考点一 蛋白质的结构、功能及相关计算

1．组成蛋白质的氨基酸及其种类 巧记 “8种”必需氨基酸

甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。

2．蛋白质的合成及其结构、功能多样性

(1)二肽的形成过程

①过程a ：脱水缩合，物质b ：二肽，结构c ：肽键。

②H 2O 中H 来源于氨基和羧基；O 来源于羧基。

(2)蛋白质的结构层次

氨基酸―――→脱水缩合多肽――――→盘曲、折叠

蛋白质

特别提醒 蛋白质的盐析、变性和水解

①盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。

②变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。

③水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。

3．蛋白质分子多样性的原因

(1)氨基酸：①种类不同；②数目成百上千；③排列顺序千变万化。

(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。

4．蛋白质的功能(连线)

1．判断有关氨基酸的叙述

(1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸(×)

(2)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合(×)

(3)脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽(×)

(4)组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上(√)

2．判断有关蛋白质的叙述

(1)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能(×)

(2)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能不会发生变化(×)

(3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质(×)

(4)蛋白质是生物体主要的能源物质(×)

(5)所有的蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的生理功能(×)

图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图；图乙中的①②③分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质，图丙为酶、激素、抗体、载体蛋白与蛋白质、脂质的关系概念图。请分析：

(1)图甲中a的元素一定有哪些？可能还会有哪些？

提示一定有C、H、O、N，可能还会有S等。

(2)真核细胞中进行图甲中②过程的场所有哪些？

提示内质网、高尔基体。

(3)图甲中b、c内容是什么？请写出b、c的通式。

提示b、c依次为“氨基酸”“肽键”；

b的结构通式为；

c的结构通式为—CO—NH—。

(4)图乙中①②③分别体现了蛋白质怎样的功能？

提示催化功能、运输功能、免疫功能。

(5)请写出图丙中a～f对应的物质依次为脂质、激素、抗体(或载体蛋白)、蛋白质、载体蛋白(或抗体)、酶。

1．有关蛋白质结构的计算规律

(1)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条链状多肽或m条链状多肽：

形成肽链数形成肽键数脱去水分子数蛋白质相对分子质量

1 n－1n－1na－18(n－1)

m n－m n－m na－18(n－m)

特别提醒①计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时，要再减去2(两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。

②若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na－18(n－m)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。

(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：

①碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。

②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。

③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。

④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。

⑤由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。

2．利用“排列组合”解答多肽种类的计算题

多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助右面的示意图(▭代表要安放的氨基酸的位置)，结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律(以20种氨基酸形成的四肽化合物为例)。

(1)若每种氨基酸数目不限，可形成肽类化合物的种类有204种(即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2、3、4号也是如此，即20×20×20×20＝204种)。

(2)若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有(20×19×18×17)种[即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择……，即(20×19×18×17)种]。

命题点一组成蛋白质的氨基酸种类与结构的判断

1．下面是三种化合物的结构简式，下列有关三种化合物的叙述，错误的是()

A．三种化合物可以用一个结构通式表示

B．三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基

C．三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应

D．三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同

『答案』 B

『解析』三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示，A正确；图中三种氨基酸共同点应为至少都含有一个氨基、一个羧基，B错误；双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应，是由于蛋白质中有肽键，氨基酸中无肽键，故不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数分别是1、1、1，D正确。2．下列四种化合物中，哪种是构成蛋白质的氨基酸()

A．CH3—CH2—COOH

B．R—CH2—NH2

C．

D．

『答案』 D

『解析』组成蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，故D项正确。