高中生物学蛋白质知识归纳

高中生物学蛋白质知识归纳

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，有关蛋白质的知识是高考的热点之一。其内容涉及到教材的各个章节。对于“蛋白质”复习要从“构成元素→基本单位→多肽→蛋白质→结构多样性→功能多样性”上进行知识梳理，同时对相关知识适当拓展。下面对高中生物中的蛋白质相关知识做一总结。

1．有关蛋白质知识网络：

２．构成元素及基本单位

构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式为：

组成氨基酸的基本元素是C、H、O、N，有个别氨基酸中还有S，氨基酸中不含Fe、Mg、P等元素，但氨基酸脱水缩合形成多肽后，在多肽加工成为成熟蛋白质的过程中有Fe、Mg、P等元素的结合，故蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，有些还含S、Fe、Mg、P 等元素。

３. 蛋白质的合成与水解过程

要特别注意下面五点：

①肽键的表示式：—CO—NH—

②多肽与蛋白质的主要区别在于空间结构的不同。

③脱水缩合作用属于蛋白质合成过程中的“翻译”阶段，主要在核糖体内完成。

④胞内蛋白由游离在细胞质内的核糖体合成；分泌蛋白则由附着在内质网上的核糖体合成。

⑤蛋白质在生物体内不能储存，分为结构蛋白和功能蛋白两大类。

４. 蛋白质的多样性

①原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序以及蛋白质的空间结构多样，其

中最主要的原因在于氨基酸的排列次序多样。

②与DNA多样性、生物多样性的关系：

5.蛋白质的鉴定

对蛋白质的鉴定用的是双缩脲试剂。双缩脲试剂的组成成分中有A液（0.1g/mL 的NaOH溶液）和B液（0.01g/mL的CuSO4溶液）。反应进行时应为碱性环境。

双缩脲试剂的使用方法：先往要鉴定的蛋白质溶液（事先已经配好！）中加入0.1g/mL 的NaOH溶液营造碱性环境，再使用0.01g/mL的CuSO4溶液，也就是说，双缩脲试剂A和双缩脲试剂B不能同时使用。

双缩脲试剂的使用原理：双缩脲反应是指在碱性溶液中，双缩脲（H2NOC—NH—CONH2）能与Cu2＋作用，形成紫色或紫红色络合物的化学反应。由于蛋白质分子中含有很多个与双缩脲结构相似的肽键，因此也发生了相似的颜色反应。用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，起作用的是Cu2＋。如果在NaOH溶液中滴几滴CuSO4溶液混合后再加入到蛋白质溶液中，混合液中就没有Cu2＋（NaOH溶液与CuSO4溶液反应生成了Cu（OH）2），显色反应就不会发生。所以，双缩脲试剂A和双缩脲试剂B不能同时使用。

6．有关蛋白质的计算：

6．1蛋白质形成过程中肽键、水分子计算

由氨基酸分子脱水缩合可知，蛋白质形成过程中每形成一个肽键，同时失去一分子水，即形成的肽键数﹦失去水分子数。计算方法为：若有n个氨基酸分子构成有m条肽链的蛋白质，则形成的肽键数﹦失去水分子数﹦n—m。

6．2形成的蛋白质分子的相对分子质量

假定每个氨基酸的相对分子质量为a，一个由n个氨基酸分子构成有m条肽链的蛋白质，其相对分子质量﹦(所有氨基酸分子的相对分子质量的总和)—(失去的水分子的相对分子质量总和) ﹦na—(n—m)×18。这里要注意的是，我们有时还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(一S—S一)形成等。

6．3氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系如下：

DNA(基因) →信使RNA→蛋白质

碱基数6 ：碱基数3：氨基酸数1

其中，对真核生物而言，上式中的DNA片段相当于基因结构中的外显子。

6．４有关蛋白质中游离的氨基或羧基数的计算

A．至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链条数

B．游离氨基或羧基数目＝肽链条数＋R 基中含有的氨基或羧基数

6．５有关多肽种类的计算

假若有A、B、C三种氨基酸，由这三中氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情况分析：

A．A、B、C三种氨基酸，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

B．A、B、C三种氨基酸，且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种形成二肽的种类：３×２＝６种

7. 蛋白质的功能

7. 1作为有机体新陈代谢的催化剂——酶。绝大部分的酶是蛋白质，有些酶除了蛋白质以外，还含有其他成分，如果这种成分能与酶蛋白共价结合的，称为辅基；如果这种成分与酶蛋白非共价结合的，称为辅酶。

7. 2作为有机体的结构成分。在高等动物里，胶原纤维是主要的细胞外结构蛋白，参与结缔组织和骨骼作为身体的支架。细胞里的片层结构，如细胞膜、线粒体、叶绿体和内质网等的膜都是由不溶性蛋白和脂质组成的。

7. 3某些蛋白质具有贮藏氨基酸的功能，用作有机体及其胚胎或幼体生长发育的原料。这类蛋白质有蛋类中的卵清蛋白、乳中的酪蛋白、小麦种子中的麦醇溶蛋白等。一般的动物体内，没有贮存蛋白。

7. 4某些蛋白质具有运输的功能。脊椎动物红细胞里的血红蛋白和无脊椎动物中的血蓝蛋白在呼吸过程中起着输送氧气的作用。血液中的脂蛋白随着血流输送脂质。生物氧化过程中某色素蛋白如细胞色素C等起电子传递体的作用。

7. 5有些蛋白质，如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白是肌肉收缩系统的主要成分。肌动蛋白可以和ATP相互作用而引起机械弹性的改变，伴随着肌原纤维收缩而产生运动的功能。细菌的鞭毛或纤毛蛋白也能产生类似的活动。近年来发现在非肌肉的运动系统中，普遍存在着运动蛋白。

7. 6还有一些蛋白质具有激素的功能，对生物体内的新陈代谢起调节作用。如胰腺的胰岛B细胞分泌的胰岛素参与血糖的代谢调节，能降低血液中葡萄糖的含量；垂体分泌的生长激素能够促进动物体的生长发育等。

7. 7某些蛋白质具有免疫功能。高等动物的免疫反应是有机体的一种防御机能。免疫反应主要是通过蛋白质——抗体来实现的。血浆中的γ球蛋白主要就是抗体。抗体是机体在外来抗原(大部分是外来蛋白质，也有多糖)的刺激下产生的，并能与抗原结合而排除外来物质对有机体的干扰。

7. 8某些蛋白质在信息传递过程中起重要作用。如细胞膜上接受各种激素的受体蛋白，接受外界刺激的感觉蛋白(如视网膜上的视色素，味蕾上的味觉蛋白等)。

7. 9蛋白质还有一个重要的功能是调节或控制细胞的生长、分化和遗传信息的表达。如组蛋白、阻遏蛋白等就是这种类型的蛋白质。

8. 蛋白质的代谢

蛋白质的代谢，可用下图表示：

可联系的内容有：蛋白质的化学性消化过程及部位；氨基酸被吸收的方式、途径；蛋白质的中间代谢(在细胞内)；蛋白质代谢与糖代谢、脂肪代谢之间的关系。

8. １糖类代谢与蛋白质代谢之间的相互联系

丙酮酸是糖类代谢的重要中间产物。丙酮酸经过三羧酸循环可以变成a--酮戊二酸，丙酮酸也可以变成草酰乙酸，这三种酮酸可以经过加氨基或转氨基作用，分别变成丙氨酸、谷氨酸和天门冬氨酸这三种氨基酸。

糖类还可以转变成其他非必需氨基酸，但是在人体内却不能合成必需氨基酸。

蛋白质是由氨基酸组成的，可以在人和动物的体内转变成糖类。如果用蛋白质饲养患糖