高中生物第一轮复习 必修一 第二章 组成细胞的分子

第二讲 生命活动的主要承担者 ---------蛋白质

考点一：氨基酸的种类和结构特点 自主梳理 1.氨基酸是组成 蛋白质的基本单位，大约有 20 种，其中必需氨基酸有 8 种，非必需氨

基酸有 12种。 2.氨基酸的结构

,至少有一个

氨基 和一个 羧基连在 同一碳原子上 ，不同氨基酸

的结构和功能不同取决于

R

基不同。

2.八种必需氨基酸的识记规律 一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸) . . . . 两(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸) . . . .

3.氨基酸的特点 ①氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少 R基 一个，也可以是几个，因为____中可能 含有氨基或羧基。 ②在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个 同一个碳原子 氨基和一个羧基连接在__________上， 否则就不是构成蛋白质的氨基酸。例如： H2NCH2CH2CH2COOH。

③不同的氨基酸分子，具有不同的R基，这是氨

基酸分类的依据。例如甘氨酸的R基是—H,丙氨 酸的R基是—CH3。 拓展 基因表达时，从信使RNA上的起始密码子开始，

两个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸，即 蛋白质中第一个氨基酸定为两种中其中之一，所 以可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素，但并非 所有的蛋白质都含“S”,基本元素为C、H、O、N, 特征元素为“S”。

典例导悟

1关于生物体内氨基酸的叙述错误的是( C A.构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是

)

B.人体内氨基酸的代谢终产物是水、二氧

化碳和尿素 C.人体内所有氨基酸均可以互相转化 D.两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽

考点二：氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白 质的关系及有关计算 自主梳理 1.氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质 的关系 蛋白质 氨基酸是构成 分子的基本单位。 多个氨基酸分子脱水缩合形成 多肽 ，肽键 是多肽结构中连接两个氨基酸残基之间 化学键 。 的

2.蛋白质的有关计算

(1)氨基酸数、肽链数、失去水分子数、

肽键数之间的关系 ①形成一条肽链时：肽键数= 失去水分子数 氨基酸数-1 = 失去水分子数 ②形成n条肽链时：肽键数= 氨基酸数-n = (2)氨基酸平均相对分子质量与蛋白质相 对分子质量的关系 蛋白质相对分子质量=氨基酸相对分子质量×氨 基酸数目-失去水分子数×水的相对分子质量。

(3)氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数

目之间的关系

氨基数=肽链数+R基上的氨基数 羧基数=肽链数+R基上的羧基数 N原子数=各氨基酸中N的总数=肽键数+肽链数+R基

上的N原子数O原

子数=各氨基酸中O的总数-脱去水分子数=肽键

数+2×肽链数+R基上的O原子数肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数=水解需水数

3.肽键的结构式

在一条肽链的两端一定分别是—COOH和—NH2。一

条肽链所含—COOH和—NH2数量至少都是一个；m条 肽链所含—COOH和—NH2数量至少都是m个。

[提醒]

多肽中具体有几个氨基或羧基，应关注 R基中是否有氨基或羧基。

要点归纳

氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多

肽的相对分子质量之间的关系氨基酸 平均相 对分子 质量 一条 肽链 n条 肽链 a a 氨 基 酸 数 m m 肽键 数目 肽链相对 分子质量 氨基 数目 羧基数 目

m-1 ma-18(m-1) 至少1个 至少1个 m-nma-18(m-n) 至少n个 至少n个

拓展

1.蛋白质相对分子质量的计算中若通过

图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键 形成时，要考虑脱去氢的质量。 2.若某肽链中有四个肽键，此化合物应 叫五肽，不叫四肽，即根据脱水缩合的 氨基酸个数命名。 3.信使RNA碱基是氨基酸数的三倍， 注意没有考虑终止密码子。 4.脱去的水分子中，H既来自氨基又来 自羧基，O来自羧基。

5.若脱水缩合形成的多肽链构成环状，

则脱去的水分子数=参与脱水的氨基酸数=肽键数，其游离的氨基、羧基

只可能出现在R基团上。

典例导悟 下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图1,其中数字为 氨基酸序号)及部分肽链放大图(图2),请据图判断下 列叙述中不正确的是 (B )

A.该蛋白质中含有2条肽链49个肽键 B.图2中含有的R基是①②④⑥⑧ C.从图2可推知该蛋白质至少含有3个游离的羧基 D.控制该蛋白质合成的mRNA中至少含有51个密码子

已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128,

某蛋白质分子由2条多肽链组成，共有肽键 98个，此蛋白质的相对分子质量最接近于 ( ) A.12 800 B.12 544 C.11 036 D.12 288 答案 C 解析 组成蛋白质的氨基酸数=肽键数+ 肽链数，所以此蛋白质是由100个氨基酸经 脱水缩合而成的。在脱水缩合过程中共失 去水分子98个，所以此蛋白质的相对分子 质量为：128×100-18×98=11 036。

考点三：蛋白质结构、功能的多样性 自主梳理 1.蛋白质多样性的原因：氨基酸的 种类、数目、排列顺序及肽链空间结构 ____________不同。 结构 2.蛋白质功能： 蛋白，如毛发、肌肉等； 催化 功能蛋白，如具 作用的酶；运输 作用， 免疫 如载体和血红蛋白； 作用，如抗体； 调节 作用，如蛋白质类激素。

要点归纳 1.多样性的原因 蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加

以理解； (1)氨基酸的种

类不同，构成的肽链不同。 (2)氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。 (3)氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同 (4)肽链空间结构不同，构成的蛋白质不同。

[提醒] 若两多肽分子氨基酸的数目、种类都相同，但功能不 同，是由排列次序造成的； 若仅数目相同，则是由氨基酸的种类和排列顺序不同 造成的； 若两个蛋白质分子结构功能不同，则应回答四个方面。 2.功能多样性 蛋白质分子结构复杂、种类繁多，这是蛋白质分子具 有多种重要功能的基础。下列列举几例，说明其功能 的多样性。 (1)结构蛋白 许多蛋白质是构成细胞和生物体的成分。 如构成人和动物肌肉的肌动蛋白和肌球蛋白，构成生 物膜的蛋白质等。

生物体各种新陈代谢活动几乎都 是由酶催化进行的，而酶几乎都是蛋白质。 (3)调节作用 蛋白质类的激素，如胰岛素和生 长激素等，能够调节人体的新陈代谢和生长发 育。 (4)运输作用 红细胞中的血红蛋白是运输O2和 CO2的工具。 (5)免疫作用 对于侵入动物和人体内的细菌和 病毒有抵抗作用，从而消除其危害，起到免疫 作用。 [提醒] 并非所有激素都是蛋白质，如性激素 其化学本质为脂质。 (2)催化作用

拓展

多肽和蛋白质的区别 (1)结构上有差异。多肽仅仅是蛋白质的初级结

构形式，无空间结构，而蛋白质具有一定的空间 结构。 (2)蛋白质多样性有四个方面原因，但多肽多样 性只有三个方面的原因，这一点在组织答案时应 特别注意。 (3)一条刚刚从核糖体这一车间下线的多肽链可 以叫多肽，但不能称为蛋白质。蛋白质往往是由 一条或几条多肽链和其他物质结合而成的。即基 因控制蛋白质合成时，翻译的直接产物应为多肽， 不能写蛋白质。

典例导悟

下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的 是( C ) A.蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸

的种类、数目和空间结构有关 B.已知某化合物具有催化功能，可以推断此物 质为蛋白质 C.有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋 白质具有接受信息的功能，如受体。抗体与受体 都具有专一性 D.蛋白质空间结构改变，不会影响其生物活性