第第2节生命活动的主要承担者节生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质知识梳理知识梳理注意：注意：3.蛋蛋白白质质初初步步水水解解的的产产物物是是多多肽肽，彻彻底底水水解解的的产产物物是是氨氨基基酸酸，氧氧化化分分解解的的终终产产物物有有CO2、H2O和和尿尿素素，且且蛋蛋白白质质水水解解不耗能不耗能。1.载体蛋白是跨膜蛋白，不是镶嵌蛋白。载体蛋白是跨膜蛋白，不是镶嵌蛋白。一、判断正误一、判断正误1自然界中组成蛋白质的氨基酸约有自然界中组成蛋白质的氨基酸约有20种种( )2每个氨基酸分子都只含有每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素四种元素 ( )3蛋白质的结构决定了它的功能蛋白质的结构决定了它的功能( )4蛋白质的变性与肽键的断裂无关蛋白质的变性与肽键的断裂无关( )三、思维激活三、思维激活1多肽能与双缩脲试剂反应吗？多肽能与双缩脲试剂反应吗？提提示示：可可以以，因因为为反反应应的的原原理理是是肽肽键键与与双双缩缩脲脲试试剂剂发发生生反反应。应。2蛋白质的变性与肽键的生成与断裂有关吗？蛋白质的变性与肽键的生成与断裂有关吗？提提示示：无无关关，但但会会与与肽肽键键以以外外的的化化学学键键如如“SS”等等有关。有关。 探究思考：探究思考： 蛋白质的多样性与生物多样性有什么关系？蛋白质的多样性与生物多样性有什么关系？ 答案：答案：生生物物多多样样性性包包括括遗遗传传物物质质的的多多样样性性、物物种种多多样样性性和和生生态态系系统统多多样样性性；遗遗传传物物质质的的多多样样性性决决定定蛋蛋白白质质的的多多样样性性，蛋蛋白白质质的的多多样样性性决决定定物物种种的的多多样样性性，物物种种的的多多样样性性组组成成生生态态系系统的多样性。统的多样性。【典例训练典例训练1】（2012芜湖模拟）艾滋病研究者发现，芜湖模拟）艾滋病研究者发现，1%2%的的HIV感染者并不发病，其原因是他们在感染感染者并不发病，其原因是他们在感染HIV之之前体内存在三种名为前体内存在三种名为“阿尔法阿尔法-防御素防御素”的小分子蛋白质，的小分子蛋白质，以下对以下对“阿尔法阿尔法-防御素防御素”的推测中不正确的是（的推测中不正确的是（ ）A.一定含有一定含有C、H、O、N四种元素四种元素B.一定含有一定含有20种氨基酸种氨基酸C.高温能够破坏其结构高温能够破坏其结构D.人工合成后可以用于防治艾滋病人工合成后可以用于防治艾滋病B B（2009年深圳一模）蛋白质具有而糖类不具有的功能是年深圳一模）蛋白质具有而糖类不具有的功能是（ ）A调节细胞代谢调节细胞代谢 B构成细胞膜构成细胞膜C构成遗传物质构成遗传物质 D主要能源物质主要能源物质 解解析析：蛋蛋白白质质可可以以作作为为某某些些激激素素调调节节细细胞胞代代谢谢，而而糖糖不不具有此功能。具有此功能。 答案：答案：A精研核心考点精研核心考点例例1 (2012年年海海南南单单科科，1)关关于于生生物物体体内内组组成成蛋蛋白白质质的的氨氨基酸的叙述，错误的是基酸的叙述，错误的是()A分子量最大的氨基酸是甘氨酸分子量最大的氨基酸是甘氨酸B有些氨基酸不能在人体细胞中合成有些氨基酸不能在人体细胞中合成C氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键D不同氨基酸之间的差异是由不同氨基酸之间的差异是由R基引起的基引起的A考点一考点一 氨基酸的结构氨基酸的结构1通式通式2特点分析特点分析分析分析举举例例氨基酸分子中氨基酸分子中NH2、COOH至少各有至少各有一个，因一个，因为为R基中基中可能有可能有NH2、COOHR基含基含COOH：R基含基含NH2：要有一个要有一个NH2和一和一个个COOH连连在同在同一个碳原子上一个碳原子上反例：反例：H2NCH2CH2CH2COOH非生非生物体内氨基酸物体内氨基酸1(2012年年济济南南外外国国语语学学校校质质检检)下下面面是是三三种种化化合合物物的的结结构构式，下列有关三种化合物的叙述中，错误的是式，下列有关三种化合物的叙述中，错误的是()A三种化合物可以用一个结构通式表示三种化合物可以用一个结构通式表示B三三种种化化合合物物的的共共同同点点之之一一是是都都含含有有一一个个氨氨基基、一一个个羧羧基基C三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应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例例2 (2012年年海海南南单单科科，2)关关于于蛋蛋白白质质的的叙叙述述，错错误误的的是是()A有些蛋白质是染色体的组成成分有些蛋白质是染色体的组成成分B酶在催化反应前后，其分子结构不变酶在催化反应前后，其分子结构不变C食盐作用下析出的蛋白质发生了变性食盐作用下析出的蛋白质发生了变性D蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应C考点二考点二 蛋白质的结构与功能蛋白质的结构与功能脱水缩合脱水缩合CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的结合方式氨基酸的结合方式: :CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二二肽肽肽键肽键脱水缩合脱水缩合1.1.不要将氨基错写为不要将氨基错写为NHNH2 2或或NHNH3 3；不要将羧基误写；不要将羧基误写为为 或或COOHCOOH；也不要将肽键误写为；也不要将肽键误写为COCONHNH或或 。2.2.不是含有几个肽键就是几肽，而是由几个氨基不是含有几个肽键就是几肽，而是由几个氨基酸组成就称为几肽。酸组成就称为几肽。3.3.高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。结构。 【高考警示钟高考警示钟】精彩提示精彩提示多肽和蛋白质的区别多肽和蛋白质的区别(1)结结构构上上有有差差异异。 多多肽肽仅仅仅仅是是蛋蛋白白质质的的初初级级结结构构形形式式，无无空空间间结结构构。一一条条刚刚刚刚从从核核糖糖体体这这一一“车车间间”下下线线的的多多肽肽链链可可以叫多肽，但不能称为蛋白质。以叫多肽，但不能称为蛋白质。(2)功功能能上上有有差差异异。 多多肽肽往往往往是是无无生生物物活活性性的的，只只有有经经过过内内质质网网和和高高尔尔基基体体的的加加工工，才才会会有有活活性性，而而蛋蛋白白质质是是具具有有生生物物活性的。活性的。(3)蛋蛋白白质质多多样样性性有有四四个个方方面面原原因因，但但多多肽肽多多样样性性只只有有三三个个方面的原因，这一点在组织答案时应特别注意。方面的原因，这一点在组织答案时应特别注意。2.蛋白质的合成与运输蛋白质的合成与运输有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体生生物物体体内内的的激激素素多多数数属属于于蛋蛋白白质质类类激激素素，但但也也有有不不属属于于此此类类的，按其化学本质分类如下：的，按其化学本质分类如下：蛋蛋白白质质类类（含含多多肽肽类类）：胰胰岛岛素素、生生长长激激素素、促促激激素素、抗抗利利尿激素、胰高血糖素等；尿激素、胰高血糖素等；氨基酸类：甲状腺激素、肾上腺素等；氨基酸类：甲状腺激素、肾上腺素等；类固醇类：性激素、醛固酮等；类固醇类：性激素、醛固酮等；其他：生长素（吲哚乙酸）、乙烯等。其他：生长素（吲哚乙酸）、乙烯等。知识扩展知识扩展(1)激素与蛋白质激素与蛋白质（2）蛋白质的主要理化性质）蛋白质的主要理化性质酸碱两性（分子内存在酸碱两性（分子内存在NH2和和COOH）；）；盐析（可以从浓的无机盐溶液中沉淀出来）；盐析（可以从浓的无机盐溶液中沉淀出来）；变变性性和和凝凝固固（一一定定的的理理化化因因素素，如如过过酸酸过过碱碱等等，使使其其变变性性凝固）；凝固）；水解反应（在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸）；水解反应（在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸）；显色反应（如蛋白质与硝酸作用显黄色）。显色反应（如蛋白质与硝酸作用显黄色）。（3）蛋白质的鉴定）蛋白质的鉴定与双缩脲试剂显紫色与双缩脲试剂显紫色注意：注意：氨基酸的理化性质的不同取决于氨基酸的理化性质的不同取决于R基基。跟踪训练1. （2009年年天天津津卷卷）下下列列过过程程中中，涉涉及及肽肽键键数数量量变变化化的的是是（ ）A.洋葱根尖细胞染色体的复制洋葱根尖细胞染色体的复制B.用纤维素酶处理植物细胞用纤维素酶处理植物细胞C.小肠上皮细胞吸收氨基酸小肠上皮细胞吸收氨基酸D.蛋清中加入蛋清中加入NaCl使蛋白质析出使蛋白质析出A1、关关于于组组成成蛋蛋白白质质相相关关的的肽肽链链、氨氨基基酸酸、肽键、脱去水分子的数目对应关系表如下：肽键、脱去水分子的数目对应关系表如下：氨基氨基酸数酸数肽键肽键数数脱去脱去水分水分子数子数游离的游离的氨基氨基游离的游离的羧羧基基一条一条肽链肽链nn1n1至少至少1个个至少至少1个个m条条肽链肽链nnmnm至少至少m个个至少至少m个个考点三考点三 蛋白质的相关计算蛋白质的相关计算脱水数肽键数氨基酸数肽链数水解需水数脱水数肽键数氨基酸数肽链数水解需水数氨氨基基数数肽肽链链数数R基基上上的的氨氨基基数数各各氨氨基基酸酸中中氨氨基基的的总数肽键数总数肽键数羧羧基基数数肽肽链链数数R基基上上的的羧羧基基数数各各氨氨基基酸酸中中羧羧基基的的总数肽键数总数肽键数蛋蛋白白质质相相对对分分子子质质量量各各氨氨基基酸酸平平均均相相对对分分子子质质量量氨氨基酸数基酸数18脱水数脱水数2、相关计算公式、相关计算公式N原原子子数数肽肽键键数数肽肽链链数数R基基上上的的N原原子子数数各各氨氨基酸中基酸中N的总数的总数O原原子子数数肽肽键键数数2肽肽链链数数R基基上上的的O原原子子数数各各氨氨基酸中基酸中O的总数脱水数的总数脱水数H原子数各氨基酸中原子数各氨基酸中H的总数的总数2脱水数脱水数（2009年年上上海海卷卷）某某蛋蛋白白质质由由m条条肽肽链链、n个个氨氨基基酸酸组组成成。该蛋白质至少有氧原子的个数是（该蛋白质至少有氧原子的个数是（ ）A.n-m B.n-2m C.n+m D.n+2m 解解析析：每每条条肽肽链链主主链链上上的的氧氧原原子子数数比比氨氨基基酸酸多多一一个个。由由氨氨基基酸酸的的结结构构通通式式可可知知一一个个氨氨基基酸酸至至少少有有两两个个O，形形成成蛋蛋白白质质缩缩合合过过程程中中要要脱脱掉掉水水，故故该该蛋蛋白白质质至至少少有有氧氧原原子子的的个数为个数为2n-(n-m)=n+m。 答案：答案：C 3.氨基酸与相应氨基酸与相应DNA及及RNA片段中碱基数目之间的关系片段中碱基数目之间的关系注：注：a.DNA中有的片段无遗传效应，不能转录形成中有的片段无遗传效应，不能转录形成mRNA。b基因片段中有的片段起调控作用，不能转录。基因片段中有的片段起调控作用，不能转录。cmRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸。中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸。氨基酸数氨基酸数mRNA核糖核苷酸数核糖核苷酸数DNA脱氧核苷酸数脱氧核苷酸数m3m6m(1) (1) 氨基酸与相应氨基酸与相应DNADNA、RNARNA片段中碱基数目之间片段中碱基数目之间计算时，当出现关键词计算时，当出现关键词“最多最多”、“至少至少”时，时，不应考虑不应考虑该计算过程中该计算过程中终止密码子终止密码子的碱基数。的碱基数。(2) (2) 环状肽：环状肽：肽键数目肽键数目= =氨基酸数目氨基酸数目。(3)(3) 在计算蛋白质相对分子质量时，除考虑肽键在计算蛋白质相对分子质量时，除考虑肽键的形成外，有时也要考虑因其他化学键的形成而的形成外，有时也要考虑因其他化学键的形成而导致相对分子质量的变化，如形成二硫键。导致相对分子质量的变化，如形成二硫键。 【技巧点拨台技巧点拨台】二硫键二硫键二硫键的形成过程二硫键的形成过程学案第6页 典例2(原原创创题题)如如图图表表示示胰胰岛岛素素分分子子中中一一条条多多肽肽链链，其其中中有有3个甘氨酸且分别位于第个甘氨酸且分别位于第8、20、23位。下列叙述正确的是位。下列叙述正确的是()A图中多肽至少含有一个羧基图中多肽至少含有一个羧基(位于第位于第1位位)和一个氨基和一个氨基(位于第位于第30位位)B用特殊水解酶选择性除去图中的用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的个甘氨酸，形成的产物比原多肽多产物比原多肽多5个氧原子个氧原子C用特殊水解酶选择性除去图中的用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的个甘氨酸，形成的产物中有产物中有4条多肽条多肽D该多肽释放到细胞外需要经过两种细胞器的加工该多肽释放到细胞外需要经过两种细胞器的加工D解解析析：一一条条多多肽肽链链至至少少含含有有一一个个羧羧基基和和一一个个氨氨基基，但但不不能能确确定定哪哪一一端端是是氨氨基基，哪哪一一端端是是羧羧基基；每每除除去去一一个个甘甘氨氨酸酸会会破破坏坏两两个个肽肽键键，产产生生的的羧羧基基会会增增加加一一个个氧氧原原子子，但但甘甘氨氨酸酸会会带带走走一一个个氧氧原原子子，因因此此新新形形成成的的产产物物中中氧氧原原子子数数和和原原多多肽肽的的氧氧原原子子数数相相等等；第第20位位和和第第23位位间间形形成成的的产产物物是是二二肽肽，因因此此用用特特殊殊水水解解酶酶选选择择性性除除去去该该链链中中的的三三个个甘甘氨氨酸酸，形形成成的的产产物物中中有有三三条条多多肽肽和和一一个个二二肽肽；该该多多肽肽释释放放到到细细胞胞外外需需要要经经过过内内质质网和高尔基体这两种细胞器的加工。网和高尔基体这两种细胞器的加工。答案：答案：D典典例例1 现现有有100个个氨氨基基酸酸，共共含含有有116个个羧羧基基和和106个个氨氨基基，这些氨基酸缩合成这些氨基酸缩合成6条多肽链时共含有条多肽链时共含有NH2个数是个数是()A6B12C22 D100常见错误常见错误错选错选A项。项。正确解答正确解答选选B。典例典例2 下列有关蛋白质的叙述，正确的是下列有关蛋白质的叙述，正确的是()A蛋蛋白白质质肽肽链链的的盘盘曲曲和和折折叠叠被被解解开开时时，其其特特定定功功能能并并未未发生改变发生改变B细细胞胞中中氨氨基基酸酸种种类类和和数数量量相相同同的的蛋蛋白白质质是是同同一一种种蛋蛋白白质质C由由m条条肽肽链链、n个个氨氨基基酸酸组组成成的的蛋蛋白白质质中中至至少少有有nm个个氧原子氧原子D细胞膜上的载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质细胞膜上的载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质常见错误常见错误错选错选A项或项或D项。项。正确解答正确解答选选C。 错因分析错因分析错选错选A项或项或D项的原因主要是：项的原因主要是：易错易错选项选项错错 因因 分分 析析A项项对蛋白质的结构和功能的理解不到位。错误地对蛋白质的结构和功能的理解不到位。错误地认为蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，蛋白认为蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，蛋白质的结构未完全破坏，其特定功能并未发生改质的结构未完全破坏，其特定功能并未发生改变，忽略了蛋白质的结构与功能的统一性变，忽略了蛋白质的结构与功能的统一性D项项对载体蛋白的结构理解不透。错误地认为细胞对载体蛋白的结构理解不透。错误地认为细胞膜上的载体蛋白具有运输作用，其就是镶在细膜上的载体蛋白具有运输作用，其就是镶在细胞膜内外表面的蛋白质，忽略了载体蛋白的结胞膜内外表面的蛋白质，忽略了载体蛋白的结构，载体蛋白是几乎所有类型的生物膜上普遍构，载体蛋白是几乎所有类型的生物膜上普遍存在的跨膜蛋白分子存在的跨膜蛋白分子正正确确解解答答选选C。 由由n个个氨氨基基酸酸形形成成m条条肽肽链链，肽肽键键数数为为nm，每每个个肽肽键键中中有有一一个个氧氧原原子子；每每条条肽肽链链中中至至少少有有一一个个羧羧基基，每每个个羧羧基基中中含含两两个个氧氧原原子子，故故该该蛋蛋白白质质至至少少含含有有的的氧氧原原子个数为子个数为nm2mnm。1(原原创创题题)蛋蛋白白质质是是生生命命的的物物质质基基础础，没没有有蛋蛋白白质质就就没没有有生命。下面有关蛋白质的叙述正确的是生命。下面有关蛋白质的叙述正确的是()A每一种蛋白质中都含有每一种蛋白质中都含有20种氨基酸种氨基酸B由由多多个个氨氨基基酸酸分分子子缩缩合合成成多多肽肽时时就就可可执执行行特特定定的的生生理理功能功能C蛋蛋白白质质中中的的肽肽键键在在碱碱性性条条件件下下与与Cu2结结合合生生成成紫紫色色化化合物合物D生物界具有多样性的根本原因是蛋白质具有多样性生物界具有多样性的根本原因是蛋白质具有多样性答案：C解解析析：在在生生物物体体中中组组成成蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸约约有有20种种；多多肽肽只只有有折折叠叠成成特特定定的的空空间间结结构构进进而而形形成成蛋蛋白白质质时时，才才能能执执行行特特定定的的生生理理功功能能；生生物物界界具具有有多多样样性性的的根根本本原原因因是是遗遗传传物物质质(基基因因)具有多样性。具有多样性。答案：答案：C