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第3讲　
蛋白质是生命活动的主要承担者
课标要求 学业要求
阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成,它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构,细胞的功能主要由蛋白质完成 从结构与功能相适应这一视角,解释细胞由多种多样的分子组成,这些分子是细胞执行各项生命活动的物质基础(生命观念、科学思维)
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的基本单位--氨基酸
基础·精细梳理
氨基
羧基
非必需氨基酸
必需氨基酸
甲携来一本亮色书
下列属于组成蛋白质的氨基酸是_____________(填序号)。
①③⑥⑦
OH
H2O
H
C
N
C
H
O
H
R1
OH
H
C
N
C
H
O
H
R2
肽键
连接两个氨基酸的化学键叫做肽键
由 2 个氨基酸脱水缩合形成的化合物叫做二肽
1、脱水缩合的场所：
2、H2O的来源 O: H:
3、产物：
核糖体
羧基
氨基和羧基
肽和水
(1)氨基酸的脱水缩合
二、蛋白质的结构
OH
H
失去H2O
肽键
由 3个氨基酸脱水缩合形成的化合物叫做三肽
由多个氨基酸分子缩水缩合形成的，含有多个肽键的化合物叫多肽
一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基
肽键数=脱去水分子数
①H2O中各元素的来源：
H来自—COOH和—NH2，
O来自—COOH。
②一条肽链上氨基数或羧基数的确定：
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；其余的氨基或羧基在R基上。
③加热或盐析时肽键不会断裂。
(1)氨基酸的脱水缩合
氨基和羧基
羧基
氨基和羧基
羧基
①H2O中各元素的来源：
H来自—COOH和—NH2，
O来自—COOH。
②一条肽链上氨基数或羧基数的确定：
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；其余的氨基或羧基在R基上。
③加热或盐析时肽键不会断裂。
注:多肽不具备空间结构,而蛋白质具有一定的空间结构。
（2)蛋白质的结构层次
—C
H2N
H
H
—C—
O
N—
H
C—
CH3
H
COOH
—C—
O
N—
H
C—
H
CH2
C
O
NH2
—C—
O
N—
H
H
CH2
C
COOH
①
②
④
⑥
⑤
⑦
⑧
③
（1）该化合物中，①表示_____⑦表示______③ 表示_____ ；
（2）该化合物由____个氨基酸通过____________ 反应，失去____个水分子形成的，含有 个肽键，有氨基___个，有羧基__个。
（3）该化合物称为 。
氨基
羧基
肽键
2
2
四肽
4
脱水缩合
3
3
三、蛋白质的结构多样性和功能多样性
结构多样性
功能多样性
决定
α-螺旋
β-折叠
氨基酸______
氨基酸______
氨基酸_______
肽链数目和盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
功能蛋白
结构蛋白
(组成细胞和生物体)
________
(蛋白质类激素)
________
(大多数酶)
________
(载体蛋白，
血红蛋白)
________
(抗体，溶菌酶，细胞因子)
种类
数目
排列顺序
调节
催化
运输
免疫
不同生物体：基因多样性
________
(糖蛋白)
识别
直接原因：
根本原因：
同一生物体：基因的选择性表达
下丘脑、垂体、胰岛分泌
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
注意知识点
1.不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因
①同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是基因的选择性表达。
②不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的特异性。
2.明辨蛋白质的盐析、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，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。
③水解：在蛋白酶等作用下，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。　　　
常考蛋白质的分布和功能
▲应用：临床工作中常用酒精、加热、紫外线等来消毒杀菌
蛋白质分子在物理或化学因素的影响下，原有的空间构象发生改变，从而使菌体和病毒的蛋白质变性而失去其致病性和繁殖能力。
【教材中的长句表达】
(1)作为手术缝合线的胶原蛋白之所以能被人体组织吸收,是因为
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)结合镰状细胞贫血的致病原理说明蛋白质结构与功能的关系为
___________________________________________________________________________________________________________________。
(3)熟鸡蛋更容易消化的原因是
__________________________________________________________。
高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解
胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构,如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变,就可能会影响其功能
（4）脑啡肽只有皮下注射才有效，而不能口服，主要原因是 ？
如果口服此药物，在消化道内药物被消化液分解，会失去药效
(4)(源于必修1 P21“与生活的联系”)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因：_________________________________
___________________________________________________________________________________________________________。
(5)(源于必修1 P21“正文”)请叙述氨基酸的结构特点：_______________
___________________________________________________________________________________________________________________________。
(6)(源于必修1 P23“与生活的联系”)蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？请说明理由。_____________________________________________
______________________________。
赖氨酸为必需氨基酸，人体不能合成，只能从食物中摄取才能保证正常生命活动，玉米中不含赖氨酸，因此长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病
每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团
【教材中的长句表达】
能。因为高温破坏了肽链盘曲、折叠形成的空间结构，没有破坏氨基酸之间的肽键
四、 蛋白质合成过程中的相关计算
(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条链状多肽和m条链状多肽:
形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 多肽(蛋白质)相对分子质量 游离的氨基(或羧基)数
1 n-1 n-1 1+R基中氨基(或羧基)数
m n-m n-m m+R基中氨基(或羧基)数
na-18(n-1)
na-18(n-m)
公式：蛋白质相对分子质量 = 氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量
- 脱去的水分子数×18 - 二硫键数×2
图2-1 某胰岛素通过二硫键连接
S
二硫键
H
H
H2
S
例2[不定项]胰岛素由51个氨基酸、2条肽链组成,是由胰岛素原切去C肽后转变而成的,如图所示,图中“-S-S-”是由两个“-SH”脱去“H”形成的。已知组成胰岛素的氨基酸的平均相对分子质量为128。下列相关分析正确的是 ( 　)
A.1个胰岛素分子中含有49个肽键
B.合成1分子胰岛素原会产生51个水分子
C.胰岛素的相对分子质量为5640
D.胰岛素原的相对分子质量等于胰岛素与C肽二者相对分子质量之和
AC
1.[2021·全国甲卷] 已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸,都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是( 　)
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
C
高考真题
2.[2020·北京卷] 蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子,下列对两者共性的概括不正确的是( 　)
A.组成元素含有C、H、O、N B.由相应的基本结构单位构成
C.具有相同的空间结构 D.体内合成时需要模板、能量和酶
C
例3（2018年全国卷，Ⅲ卷，T30）回答下列与蛋白质相关的问题：
（1）生物体中组成蛋白质的基本单位是_________，在细胞中合成蛋白质时，肽键是在________这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白，如___________（填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”）。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是_______________________________。
（2）通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和_________结构，某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是_________________________________________________________________。
氨基酸
核糖体
胃蛋白酶
对蛋白质进行加工、分类和包装
空间
蛋白质变性使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解
有些还含有Fe等
氨基酸
氢键、二硫键等
大多数含有S
C、H、O、N，有的还有S

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