资源简介

(共33张PPT)
第一单元　细胞及其分子组成
第3.1讲　蛋白质
必修1　分子与细胞
课前读书P28—31页
1.蛋白质的功能（抽背→记忆：催狗（构）运面（免）条（调）
2.氨基酸的结构
3.蛋白质的结构及多样性
4.蛋白质相关计算
C、H、O、N
氨基
羧基
同一个
非必需
必需
注：R基决定氨基酸的种类
提示：大多数蛋白质含有半胱氨酸或二硫键（含S）。因此S元素可作为蛋白质的标记元素。（噬菌体浸染细菌的实验35S标记蛋白质外壳）
考点一、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
评价蛋白质食品的营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量！
×
×
C
1.
下列是组成蛋白质的氨基酸吗？如果是，请找出R基。
不是，没有-COOH
不是，氨基和羧基没有连在同一个碳
不是，没有-NH2
3.
4.
5.
6.
羧基
—C—OH
或： —COOH
O
或：HO— C —
O
氨基和羧基书写格式：(千万不要忘记在原子团前面加“—”)。
或：HOOC —
或： —NH2
或：H2N—
—N—H
H
氨基
或：H—N—
H
肽平面
--必备知识梳理关键能力突破“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸[典例4]　下列物质中，属于构成人体蛋白质氨基酸的是(　　)
A．①③⑤ B．①②③ C．②③④ D．③④⑤
解析　根据氨基酸分子的结构通式可知：②④不是构成人体蛋白质的氨基酸，因为构成人体蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
答案　A
--必备知识梳理关键能力突破考向1　氨基酸的种类及结构特点1.(2018江苏常州一中期初检测)下面是三种化合物的结构简式,下列有关这三种化合物的叙述,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解析解析关闭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;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,且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上”;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;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。答案解析关闭B
A
B
（1）肽的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽。三个或三个以上的都可称为多肽，多肽通常呈链状结构，叫做肽链。
（2）H2O中各元素的来源：H来自—COOH和—NH2，O来自—COOH。
（3）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）位于R基上。
(4)R基中的氨基和羧基：一般不参与肽键的形成。
考点二、蛋白质的形成过程
脱水缩合
二肽
核糖体
H2O
脱下一分子水形成一个肽键
D
考点二、蛋白质的形成过程
注意 多肽≠蛋白质：在核糖体上合成的是多肽，没有生物活性，多肽必须经过内质网、高尔基体加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。
即通过氢键盘曲折叠形成具有一定空间结构。有些蛋白质不止一条肽链，如血红蛋白，4条肽链通过二硫键连接在一起形成更复杂的空间结构。
—SH
HS—
+
—S—S—
+
2H
许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。
二硫键
由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
两条肽链
蛋白质的结构层次：
C、H、O、N等元素————氨基酸——————肽链————————蛋白质
组成
脱水缩合
盘曲、折叠
形成一定的空间结构
考点二、蛋白质的形成过程
胞内蛋白与胞外蛋白（分泌蛋白）
合成的场所：
1、胞内蛋白
一般不需要内质网和高尔基体的参与
2、胞外蛋白
氨基酸
多肽
脱水缩合
核糖体
盘曲折叠
加工（内质网、高尔基体）
蛋白质
参与分泌蛋白合成、加工和分泌的细胞器有：
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
通过 将蛋白质分泌到细胞外，此过程穿过 层膜。
胞吐
0
核糖体
知识拓展
①氨基酸数目不同
二、蛋白质结构多样性的原因
②氨基酸种类不同
③氨基酸排列顺序不同
④蛋白质空间结构不同
不同颜色的小珠子（代表不同种类的氨基酸）
种类
排列顺序
空间结构
酶
血红蛋白
抗体
考点三、蛋白质的功能、结构及其多样性
基因多样性和基因的选择性表达
注意 每一种蛋白质分子都有与功能相适应的独特结构。如果氨基酸序列或空间结构改变，就可能会影响其功能。eg：镰刀型细胞贫血症：直接原因是血红蛋白的某一处谷氨酸被缬氨酸取代，根本原因是血红蛋白基因中的一对碱基发生了替换
直接原因
根本原因
没有分解/水解功能
催狗（构）运面（免）条（调）
名称 分布 功能
绝大多数酶 活细胞合成，细胞内/外 降低化学反应的活化能(催化作用)
载体蛋白 细胞膜 运输某些物质如离子、氨基酸等
通道蛋白 运输水、离子等
血红蛋白 红细胞内 主要运输氧气和部分二氧化碳
血浆蛋白 内环境中 参与细胞外液渗透压的维持
糖蛋白 细胞膜外表面 保护、润滑、识别等
某些激素(如生长激素、胰岛素等) 内分泌腺细胞合成分泌到内环境中 传递信息、调节生命活动
某些信号分子(激素、神经递质等)受体 受体细胞(细胞膜或细胞内) 与信号分子特异性结合,引起受体细胞代谢变化
抗体 浆细胞合成分泌 到内环境中 发挥免疫作用
淋巴因子 辅助性T细胞合成分泌 到内环境中 促进B细胞和细胞毒性T细胞增殖分化
结构蛋白（如组成头发的角蛋白） 细胞膜、肌纤维等 构成细胞和生物体的成分、运动
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者
常见蛋白质的分布及功能
思考1：内环境中的蛋白质有哪些？1.某些激素(如生长激素、胰岛素）2.抗体、淋巴因子3.血浆蛋白4.内环境中的酶思考2：常考与外界相通的环境蛋白质有哪些？各种消化酶思考3：常考的结构蛋白有哪些？1.蛋白质+DNA=染色体2.蛋白质+核酸=病毒3.蛋白质+rRNA=核糖体4.蛋白质+磷脂+糖类，组成了细胞膜（2021.辽宁）蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关蛋白质功能的叙述错误的是
A、叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B、胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C、唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D、线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
D
解题策略：倒推法
找：选项中的生理过程→析：蛋白质种类或具体名称→判：与给出已知结构分布是否一致
△蛋白质的盐析和变性
在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物，高温加热后鸡蛋清会呈现白色固态状，导致蛋白质出现这两种情况的原理是否相同
（1）盐析：向蛋白质溶液中加入食盐，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出的现象。盐析是可逆的,空间结构未改变和破坏，肽键没有破坏，与双缩脲试剂显色为紫色。
（2）变性：是指蛋白质在某些物理和化学因素（高温、强酸碱、重金属）作用下其特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。一般是不可逆，变性的过程肽键不断裂，因此依然能用双缩脲试剂检测。
酒精、加热、紫外线方式使细菌和病毒的蛋白质变性。
实例1：熟鸡蛋更容易消化
实例2：酒精/紫外线/加热可以消毒、灭菌
高温使蛋白质变性，破坏蛋白质空间结构，变得伸展松散，肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，容易被蛋白酶水解
（1）水解：在蛋白酶、肽酶等作用下，肽键断裂，蛋白质分解为多肽进而彻底水解为氨基酸。和脱水缩合的过程相反。空间结构改变和破坏，肽键破坏，与双缩脲试剂无显色反应
（2）氧化分解（代谢）：将蛋白质分解成CO2、水、尿素并释放能量的过程。
△蛋白质的水解和氧化分解
【练习】鉴定尿中是否有蛋白质常用加热法来检验。如图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断下列有关叙述正确的是(　　)
A.沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂
B.变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应
C.蛋白质加热过程中，氨基酸的排列顺序会发生改变
D.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变
B
计算规律：蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数和脱水数的关系
(1)脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数
(2)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算
①氨基数=肽链数+R基中的氨基数； ②羧基数=肽链数+R基中的羧基数
③至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
(3)蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱水数×18（－2×二硫键数）
【易错警示】：若为环状肽链，则可将肽链数视为0；环状肽主链两端无游离的氨基和羧基,环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽链氨基酸的R基中的氨基和羧基的数目。环状肽链肽键数=脱水数=氨基酸数。
考点四、蛋白质的相关计算
考点四、蛋白质的相关计算
利用比例关系计算氨基酸数与相应DNA、RNA中的碱基数
--必备知识梳理关键能力突破考向1　有关肽键数、脱去水分子数和相对分子质量的计算1.(2019河南林州一中分校调研)某蛋白质的结构如图所示,其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键,若该蛋白质由m个氨基酸构成,则该蛋白质在形成时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为(　)A.m个、18mB.(m-4)个、18(m-4)C.(m-3)个、18(m-3)+4D.(m-2)个、18(m-2)+4答案解析解析关闭该蛋白质由一条环肽和两条直链肽构成,脱去的水分子数等于肽键数,即(m-2)个。减少的相对分子质量应为:18(m-2)+4,其中4是因为有两个二硫键,每形成一个二硫键,就要脱去2个H,所以共脱去4个H。答案解析关闭D--必备知识梳理关键能力突破考向2　有关蛋白质原子数目的计算2.某三十九肽中共有甘氨酸4个(甘氨酸结构式如图1),现用某种水解酶去除其中的甘氨酸,得到4条长短不等的多肽(如图2)。如将原来的多肽与4条多肽的总原子数或结构数进行比较,会出现下列4种情况中的(　)①肽键数目减少7个　②C原子数目减少8个　③氨基和羧基数目分别增加3个　④O原子数目减少1个A.1种　　B.2种C.3种D.4种答案解析解析关闭据图分析,去掉4个甘氨酸,共需水解7个肽键,所以肽键数目减少7个;每个甘氨酸含2个C原子,脱掉4个甘氨酸减少8个C原子;每条肽链中至少含有一个氨基和一个羧基,4条多肽链,至少有4个游离的氨基,4个游离的羧基,与原来1条多肽链相比,氨基和羧基都增加3个;水解7个肽键需7分子水参与,水解产生的所有产物中O原子数增加7个,而每个甘氨酸含有2个O原子,因此,原来多肽与4条多肽相比O原子数目减少1个。答案解析关闭D--必备知识梳理关键能力突破考向3　有关氨基酸排列顺序与多肽种类的计算3.现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸,它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有(　)A.9种,9种B.6种,3种C.18种,6种D.27种,6种答案解析解析关闭答案解析关闭--必备知识梳理关键能力突破2.利用守恒法计算蛋白质分子中各原子的数量氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在脱水缩合形成多肽时,要失去部分H、O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。--1231.(2018全国高考Ⅱ)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是(　)A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C.蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分答案解析解析关闭浆细胞产生的抗体是具有免疫功能的蛋白质,可结合相应的病毒抗原(抗体与抗原特异性结合),A项正确;肌细胞中有肌肉蛋白,可参与肌肉收缩的过程,B项正确;蛋白质结合Fe2+形成的血红蛋白参与O2的运输,C项错误;染色体的组成成分主要是DNA和蛋白质,D项正确。答案解析关闭C (2018·江苏单科)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是(　　)
A．两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
B．氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
C．肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关
D．两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同
两种激素都是由九个氨基酸分子脱水缩合形成的链状肽
氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢来自氨基和羧基
肽链中游离的氨基包括肽链末端的氨基和R基中的氨基，故肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关
图示中两种激素间因2个氨基酸种类不同，导致两种激素的结构不同，进而引起生理功能不同
D
--1233.(2016江苏高考)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是(　)A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自氨基和羧基C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团相关答案解析解析关闭细胞膜上转运氨基酸的载体是蛋白质,细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是转运RNA等,不是蛋白质,A项错误。氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自于氨基和羧基,B项正确。细胞内蛋白质发生水解时,通常需要蛋白质水解酶的催化,C项正确。蛋白质的基本性质不仅与组成蛋白质的氨基酸的数量有关,还与其种类、排列顺序以及肽链形成的空间结构有关,D项正确。答案解析关闭A--脑啡肽的合成采用的是蛋白质工程技术，这是生物技术在分子水平上的又一突破。如图为脑啡肽的结构简式，请回答下列问题：(1)该化合物有________个氨基和________个羧基。(2)该化合物是由________个氨基酸失去________分子水而形成的，这种方式叫做________，该化合物叫______肽。在形成时，相对分子质量减少了________。(3)该化合物水解后可产生________种氨基酸，造成氨基酸种类不同的原因是_____________。答案：(1)　1　(2)5　4　脱水缩合　五　72 (3)4　R基不同

展开更多......

收起↑