1.闡明蛋白質(zhì)通常由21種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結(jié)構(gòu)，細(xì)胞的功能主要由蛋白質(zhì)完成。
主要考點(diǎn) 必備知識(shí)
考點(diǎn)一　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能
考點(diǎn)二　蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算
構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，稱之為結(jié)構(gòu)蛋白
圖中黃色區(qū)域的部分細(xì)胞分泌胰島素，調(diào)節(jié)血糖平衡
蛋白質(zhì)必須經(jīng)過(guò)消化成為各種氨基酸，才能被人體吸收和利用。
判斷：糖尿病病人既能注射，也能口服胰島素
因?yàn)橐葝u素是一種蛋白質(zhì)，口服會(huì)在消化道里以蛋白質(zhì)的形式被消化成氨基酸，而失去胰島素的功能。
特點(diǎn)：每種氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基(-NH2)和一個(gè)羧基(-COOH)，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，這個(gè)碳原子還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)。
2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(1)組成蛋白質(zhì)的氨基酸
練習(xí)：哪些是組成蛋白質(zhì)的氨基酸?寫(xiě)出它們的R基。
組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有21種。
注意：現(xiàn)在多了一種氨基酸：硒代半胱氨酸，非必需氨基酸成為13種。
關(guān)于氨基酸組成及其結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)錯(cuò)誤
R基團(tuán)不一定含有C原子，如甘氨酸，R基團(tuán)為H原子
①R基團(tuán)中一定含有C原子（ ）
②蛋白質(zhì)由C、H、O、N四種元素組成（ ）
③(教材P30)長(zhǎng)期以玉米為主食的人容易因賴氨酸缺乏而導(dǎo)致疾病（ ）
A.部分氨基酸含S元素，如甲硫氨酸；B.有些蛋白質(zhì)還含有特殊元素，如血紅蛋白含有Fe元素、銅藍(lán)蛋白含有Cu元素。
④氨基酸都符合氨基酸的結(jié)構(gòu)通式（ ）
賴氨酸是人體必需氨基酸，必須從食物中獲得，而玉米等谷類食物中缺少賴氨酸。
Tips：不是所有的氨基酸都會(huì)構(gòu)成蛋白質(zhì)。非標(biāo)準(zhǔn)氨基酸→
脫水縮合：一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，脫去一分子的水，這種結(jié)合方式叫做脫水縮合。肽鍵：連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵。 二肽：由兩個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物。
2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性
多肽鏈?zhǔn)怯许樞虻摹獜陌被说紧然耍大w內(nèi)多肽鏈的合成順序）
多肽： 由多個(gè)氨基酸分子縮合而成，含有多個(gè)肽鍵的化合物。
注意：一條肽鏈上至少一個(gè)羧基和一個(gè)氨基，分別位于肽鏈的兩端；其余的氨基或羧基只能位于R基上。每形成一個(gè)肽鍵，就脫掉一分子的水，H2O中[H]來(lái)自于-COOH和-NH2；而H2O中的O來(lái)自-COOH。
2個(gè)氨基酸脫水縮合,脫水_個(gè)，形成_個(gè)肽鍵，形成的化合物叫_____。
3個(gè)氨基酸脫水縮合,脫水_個(gè)，形成_個(gè)肽鍵，形成的化合物叫_____。
N個(gè)氨基酸脫水縮合形成一條肽鏈，脫水_____個(gè)，形成肽鍵______個(gè)，形成的化合物叫_____。
N個(gè)氨基酸脫水縮合形成2條肽鏈，脫水_____個(gè)，形成肽鍵______個(gè)。
N個(gè)氨基酸脫水縮合形成M條肽鏈，脫水_______個(gè)，形成肽鍵_______個(gè)。
肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)
由多個(gè)氨基酸按照一定的順序脫水縮合形成
二硫鍵是由空間相鄰的兩個(gè)半胱氨酸脫掉2分子的[H]形成。二硫鍵具有維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的作用。
注意：通常核糖體上合成的多肽沒(méi)有活性，需要經(jīng)過(guò)盤(pán)曲折疊（在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體上完成）形成有一定空間的蛋白質(zhì)，才能發(fā)揮作用。蛋白質(zhì)分子，一條或幾條多肽鏈經(jīng)盤(pán)曲折疊形成。
多肽鏈中不相鄰的氨基酸之間常常形成氫鍵。
注意：蛋白結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因：氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及多肽鏈盤(pán)曲折疊的方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同。蛋白結(jié)構(gòu)多樣性的根本原因：DNA分子的多樣性（基因的選擇性表達(dá)）。蛋白結(jié)構(gòu)多樣性決定了功能的多樣性。
4.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因
蛋白質(zhì)的功能還有許多，可以說(shuō)一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。
☆需要多種酶協(xié)同作用才能使蛋白質(zhì)完全水解
各種AA和肽段的混合物
加入某種無(wú)機(jī)鹽，是使物質(zhì)溶解度降低而析出的過(guò)程。
破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，但不破壞肽鍵，因此依然能用雙縮脲試劑檢測(cè)
▲應(yīng)用：臨床工作中常用酒精、加熱、紫外線等來(lái)消毒殺菌
蛋白質(zhì)分子在物理或化學(xué)因素的影響下，原有的空間構(gòu)象發(fā)生改變，從而使菌體和病毒的蛋白質(zhì)變性而失去其致病性和繁殖能力。
?？嫉鞍踪|(zhì)的分布和功能
考向　蛋白質(zhì)的功能（ ）1.下列生理過(guò)程中沒(méi)有蛋白質(zhì)直接參與的是A.DNA進(jìn)行半保留復(fù)制B.內(nèi)環(huán)境中O2進(jìn)入線粒體C.組織細(xì)胞識(shí)別生長(zhǎng)激素D.人體內(nèi)血糖平衡的調(diào)節(jié)
解析：DNA進(jìn)行半保留復(fù)制時(shí)，需要DNA聚合酶等酶參與，需要蛋白質(zhì)，A不符合題意；氧氣進(jìn)出細(xì)胞屬于自由擴(kuò)散，不需要蛋白質(zhì)，B符合題意；組織細(xì)胞識(shí)別生長(zhǎng)激素依賴細(xì)胞膜上的受體，受體的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，C不符合題意；人體內(nèi)血糖平衡的調(diào)節(jié)需要胰島素和胰高血糖素的參與，它們的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，D不符合題意。
考向　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)2.細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)分子可以識(shí)別正在合成的多肽或部分折疊的多肽并與多肽的某些部位相結(jié)合，從而幫助這些多肽轉(zhuǎn)運(yùn)、折疊或組裝，這一類分子本身并不參與最終產(chǎn)物的形成，因此稱為分子伴侶。以下相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）A.構(gòu)成分子伴侶的單體是氨基酸，氨基酸都含有C、H、O、N、S元素B.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可能有分子伴侶的分布C.分子伴侶對(duì)靶蛋白沒(méi)有高度的專一性D.分子伴侶可能通過(guò)改變自身的空間構(gòu)象來(lái)發(fā)揮作用
解析：分子伴侶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本單位是氨基酸，氨基酸的組成元素肯定都有C、H、O、N，但是不一定都有S，A錯(cuò)誤。
考向　蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的分析3.蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）A.蛋白質(zhì)發(fā)生水解時(shí)，H2O參與氨基和羧基的形成B.加熱變性蛋白質(zhì)不會(huì)與雙縮脲試劑發(fā)生顯色反應(yīng)C.多肽鏈的數(shù)目及盤(pán)曲、折疊方式均可影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)D.細(xì)胞中的蛋白質(zhì)可參與運(yùn)輸、催化、免疫、調(diào)節(jié)等多種功能
解析：細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)是由氨基酸經(jīng)脫水縮合形成的，氨基酸脫水縮合過(guò)程中形成的H2O來(lái)自氨基和羧基，相反，蛋白質(zhì)發(fā)生水解時(shí)，H2O參與氨基和羧基的形成，A正確；蛋白質(zhì)在高溫下變性后，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，但肽鍵沒(méi)有斷裂，因此仍能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)呈紫色，B錯(cuò)誤；多肽鏈的數(shù)目及盤(pán)曲、折疊方式不同是蛋白質(zhì)多樣性的原因之一，所以多肽鏈的數(shù)目及盤(pán)曲、折疊方式均可影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，C正確。
1.具有氨基和羧基的化合物，都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸(　　)2.脫水縮合形成的多肽中含有幾個(gè)肽鍵就稱為幾肽(　　)3.變性蛋白質(zhì)不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)(　　)4.氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)(　　)5.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化(　　)6.蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要能源物質(zhì)(　　)
1.(必修1 P32)蛋白質(zhì)變性是指________________________________________________________________________________________________________。
蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象
2.（必修1 P30）：胰島素由 條肽鏈構(gòu)成，通過(guò)二硫鍵(－S－S－)相互結(jié)合在一起，其中共含有 個(gè)二硫鍵。3.（必修1 P30）：由于氨基酸之間能夠形成 等，從而使得肽鏈能夠 ，形成具有 的蛋白質(zhì)分子。4.源于必修1 P31“圖2－12”：血紅蛋白分子是一種由 個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)分子，含有 條多肽鏈。
5.（必修1 P32）①熟雞蛋更容易消化的原因是_________________________________________________________________。②蛋白質(zhì)變性后還可用雙縮脲試劑檢測(cè)嗎？并說(shuō)明理由：______________________________________________________________。
高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解
為蛋白質(zhì)變性后空間結(jié)構(gòu)改變，并沒(méi)有破壞氨基酸之間的肽鍵
6.(必修1 P38)人的紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞的主要成分都是蛋白質(zhì)，但紅細(xì)胞主要承擔(dān)運(yùn)輸氧的作用，心肌細(xì)胞承擔(dān)心臟律動(dòng)作用，請(qǐng)從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度分析紅細(xì)胞和心肌細(xì)胞兩種細(xì)胞功能不同的主要原因： 。
蛋白質(zhì)的功能是由氨基酸種類、數(shù)目和排列順序、多肽鏈的盤(pán)曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)決定的
1、計(jì)算某個(gè)氨基酸中C、H、O、N等元素的數(shù)目
例：我們?nèi)粘Ｅ胝{(diào)中使用的味精主要成分是谷氨酸鈉，已知谷氨酸分子的R基為—C3H5O2，則一分子谷氨酸中含有的C、H、O、N的原子數(shù)依次是 （ ）A、5、9、4、1 B、4、8、5、1C、5、8、4、1 D、4、9、4、1
2、肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)、加水?dāng)?shù)的計(jì)算：
肽鍵數(shù) =脫水?dāng)?shù)= AA總數(shù) - 肽鏈的條數(shù)
例：免疫球蛋白IgG的結(jié)構(gòu)示意圖如下，其中-s-s-表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鏈。若該lgG由m個(gè)氨基酸構(gòu)成，則該lgG有肽鍵數(shù)　　　　　(　　 ) A．m個(gè) B．(m+1)個(gè) 　　 C．(m-2)個(gè) 　　 D．(m-4)個(gè)
例： 一個(gè)由n條肽鏈組成的蛋白質(zhì)共有m個(gè)氨基酸，該蛋白質(zhì)完全分解后，共需水分子 （ ）A． n　　B． m C．（m＋n） D．（m－n）
注意：環(huán)狀肽：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)
例：N個(gè)氨基酸脫水縮合形成環(huán)狀化合物，脫水___個(gè)，形成成肽鍵__個(gè)。
3、蛋白質(zhì)分子中至少含有的游離氨基、羧基數(shù)的計(jì)算：
1條肽鏈，至少含有1個(gè)氨基，至少含有1個(gè)羧基
n個(gè)氨基酸形成的m條肽鏈，至少含有m個(gè)氨基，至少含有m個(gè)羧基.
例：某一蛋白質(zhì)由4條肽鏈組成，共含有109個(gè)肽鍵，則此蛋白質(zhì)分子中至少含有—NH2和—COOH個(gè)數(shù)及氨基酸數(shù)分別為（ ） A.105個(gè)，105個(gè)，105個(gè) B.110個(gè)，110個(gè)，110個(gè) C.4個(gè)，4個(gè)，113個(gè) D.1個(gè)，1個(gè)，113個(gè)
例：下列有關(guān)下圖中蛋白質(zhì)的敘述，正確的是（ ）
A．含有兩條肽鏈 B．共有126個(gè)肽鍵C．R基中共含17個(gè)氨基 D．形成該蛋白質(zhì)時(shí)共脫掉125個(gè)水分子
環(huán)狀肽：至少含有0個(gè)氨基，至少含有0個(gè)羧基,其氨基或羧基數(shù)只能取決于R基團(tuán)中的氨基或羧基的數(shù)目
例．某多肽的分子式為C42H65N11O9，它徹底水解后只得到以下3種氨基酸，則此多肽中含有的賴氨酸個(gè)數(shù)為 （ ）
A．2個(gè) B．3個(gè) C．5個(gè) D．8個(gè)
4.多肽中個(gè)別氨基酸的計(jì)算：
5.蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算：
例：已知20種氨基酸的平均分子量是128，現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子由2條多肽鏈組成，共有肽鍵98個(gè)，此蛋白質(zhì)的分子量最接近于( ) A．12800　 B．12544 C．11036　D．12288
（98+2） ×128— 98 ×18
蛋白質(zhì)質(zhì)量=氨基酸數(shù) × 氨基酸平均分子量 — 脫去的水分子數(shù) × 18
注意：如果蛋白質(zhì)中含有二硫鍵時(shí)（-S-S-），計(jì)算蛋白質(zhì)質(zhì)量時(shí)需再減去脫去氫的質(zhì)量“2×二硫鍵數(shù)”。
124×128 — （124 — 1）× 18— 6 = 13652
8×128 — 8×18 =880
例：全世界每年有上千人由于誤吃毒蘑菇而死亡，鵝膏蕈堿就是一種毒菇的毒素，它是一種環(huán)狀八肽。若20種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128，則鵝膏蕈堿的相對(duì)分子質(zhì)量大約是（ ） A. 1024 B. 898 C. 880 D. 862
6、蛋白質(zhì)中N原子數(shù)和O原子數(shù)的計(jì)算
例：某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個(gè)數(shù)是（ ） A. n-m B. n-2m C. n+m D. n+2m
（1）蛋白質(zhì)分子中的N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)
（2）蛋白質(zhì)分子中的O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2X肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)
7.氨基酸數(shù)與堿基數(shù)的關(guān)系：
例：牛胰島素由兩條肽鏈構(gòu)成，共有51個(gè)氨基酸。則牛胰島素含有的肽鍵數(shù)以及控制其合成的基因至少含有的脫氧核苷酸數(shù)目依次是( ) A．49，306 B．49，153 C．51，306 D．51，153
6 ： 3 ： 1
DNA 上的堿基數(shù)：mRNA的堿基數(shù)：氨基酸數(shù)＝
例：某基因中含有1200個(gè)堿基，則由它控制合成的一條肽鏈的最多含有肽鍵的個(gè)數(shù)是 ( 　 ) A．198個(gè) B．199個(gè) C．200個(gè) D．201個(gè)

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