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第 3 讲 蛋白质是生命活动的主要承担者
1.蛋白质的组成元素主要是_______________,有的还含有__________等。
2.蛋白质的基本单位是___________。
( 1 ) 氨 基 酸 的 结 构 特 点 : 每 种 氨 基 酸 至 少 都 含 有 __________________________ , 并 且 都 有
__________________
_________________________。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(这个侧链基团用____表
示)。
(2)写出结构简式和结构式
氨基 羧基 氨基酸 肽键
结构简式
结构式
(3)组成生物体的氨基酸有______种,各种氨基酸之间的区别在于___________。
分子量最小的氨基酸是_________,它的R基是__________。
(4)有8种氨基酸(携一两本单色书来)是人体细胞不能合成的,必须从外界环境中获取,称为______氨基酸。
另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的,叫作________氨基酸。
3.脱水缩合
H H O H H
H N — C — CO — NH — C — C — N — C — COOH
2
R R R
1 H O 2 H O 3
2 2
(1)概念:__________________________________________________________________________。
(2)反应生成的水中,氢来自_____________,氧来自__________。
(3)二肽:_______________________________的化合物。
多肽:_______________________________的化合物。
由几个氨基酸缩合而成就叫几肽,_____肽及以上才能称为多肽。
(4)肽链的两端必各有一个游离的氨基和一个游离的羧基,其余的一定在_______上。
(5)多肽通常呈链状结构,叫作肽链。
肽链的基本骨架是:__________________________________________(可用于快速写出多肽)。
(6)细胞中很多生物大分子的形成都是靠脱水缩合反应完成的。除了蛋白质的形成,核苷酸连接成核酸,葡萄糖连接成多糖,均是脱水缩合反应,只是参与脱水的基团有所区别。
(7)多肽结构的分析方法:用不同方框画出R基、肽键。
例1.某致病细菌分泌的外毒素,无色,细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性,可引起流涎、呕吐、
便血、痉挛等,以致死亡。该外毒素为环状肽,结构式如下图所示。
①该化合物中含有游离的____个氨基,____个羧基
②该化合物是由_____个氨基酸组成的,区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的__________。
③组成该化合物的氨基酸有_____种,其中有_____个氨基酸的R基团相同,这个R基团是_________。
④该化合物称为______________化合物,含有______个肽键
⑤该化合物具有8个氮原子,其中___个位于肽键上,___个位于R基团上
⑥该化合物具有10个氧原子,其中___个位于肽键上,___个位于R基团上
⑦该外毒素在形成过程中失去了______个水分子,相对分子质量减少了______。
4.(分泌)蛋白质形成的过程
脱水缩合 一条或多条 比较成熟 进一步 成熟的
氨基酸 多肽链
折叠、组装、糖基化 的蛋白质 加工、包装 蛋白质
(1)蛋白质(多肽)的合成、脱水缩合的场所是_________。蛋白质加工的场所是_________________。
为蛋白质合成提供能量的细胞结构有_______________________。
(2)由于氨基酸之间能够形成______键等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成______________________的蛋
白质分子。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_________相互结合在一
起。
5.蛋白质分子具有多样性的原因(4点)___________________________________________________________。
6.蛋白质的功能
结构蛋白 组成细胞结构 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质
________功能 生长激素、胰岛素等部分激素是蛋白质
________功能 绝大多数酶是蛋白质
功能蛋白 ________功能 血红蛋白能运输氧,细胞膜上有载体蛋白、通道蛋白
________功能 人体内的抗体是蛋白质
________功能 细胞膜上及细胞内部有激素、神经递质等信息分子的受体蛋白
7.核酸是遗传信息的携带者,细胞核中的遗传信息,往往要___________才能起作用,蛋白质是生命活动的主要承担者。
8.蛋白质的盐析:是指在蛋白质的水溶液中加入盐,随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀出来的现象,是由溶液度
的变化引起的。
在鸡蛋清中加入一些食盐,就会看到白色的絮状物,这是在食盐的作用下析出的蛋白质。兑
水稀释后,你就会发现絮状物消失。在上述过程中,蛋白质结构_______发生变化。
蛋白质的变性:是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其________________________被破坏,从而导致其
____________________和_________________的现象。
蛋白质变性一般不会断裂肽键,所以变性的蛋白质仍然可以与________试剂反应呈现紫色。
鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温______________________,
容易被______酶水解,因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的。
蛋白质的水解:在蛋白酶的作用下,肽键断裂,蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸。(水解和脱水缩合的过
程是相反的)
9.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______________________________________。
蛋白质类药物,只能注射不能口服的原因是__________________________________________。
10.蛋白质的相关计算
(1)肽链:肽键数= _________数 = _____________________________
肽环:肽键数= _________数 = _____________________________
推广:①核苷酸→核酸,形成磷酸二酯键需脱水缩合
N个核糖核苷酸,形成一个RNA,需要脱水________个;形成M个RNA,需要脱水________个
N个脱氧核苷酸,形成一个DNA,需要脱水________个;形成M个DNA,需要脱水________个
②单糖(葡萄糖)→多糖,也需要脱水缩合
N个葡萄糖连接成书P24图中的几种多糖,分别脱水多少个?
(2)蛋白质质量=氨基酸总质量-脱水质量(-脱去其它质量)(如两个-SH形成一个-S-S-需要脱2个
H)
例2.设氨基酸的平均分子量为a,下列三种多肽化合物的质量分别是_______________。
① ② ③
S S
S S
1 1 1
S CO
100 S NH
100 100
(3)在不考虑起始和终止密码等条件时(即题目出现“最多”“最少”等关键字),
DNA碱基 : mRNA碱基 : 氨基酸数 = ______________________DNA
(基因)
最 最
大 小
mRNA
值 值
蛋白质
例3.某蛋白质含有m条肽链,控制其合成的基因中含有n个碱基,设氨基酸的平均分子量为a,该蛋白质
的质量最大为______________。
例4.某蛋白质质量为M,由n条肽链组成。设氨基酸的平均分子质量为a。控制该蛋白质合成的基因中至
少有___________对碱基。如果要考虑终止密码子,控制该蛋白质合成的基因中至少有__________对
碱基。
(4)①m条多肽链,至少含有_____个游离的氨基, _____个游离的羧基
这些肽链中的氨基(羧基)总数 = 肽链数 + R基上的氨基(羧基)数
②m个环状多肽,至少含有_____个游离的氨基, _____个游离的羧基
这些环状多肽中的氨基(羧基)总数 = ______________________________
例5.已知氨基酸的平均相对分子质量为128,测得某蛋白质的相对分子质量为5646,则组成该蛋白质的氨
基酸数、肽链数及其至少含有的游离的氨基数分别为( )
A.51个、1个、51个 B.51个、2个、2个
C.51个、2个、51个 D.44个、2个、2个
例6.生物体内的某多肽是由几种不同的氨基酸分子构成的,其中含有三个氨基和两个肽键。下列分子中能
构成该多肽的是( )
① CH COOH ② CH CHOH ③ NH CH CH CHOH
2 2 2 2 2 2
NH NH COOH
2 2
④ CH CH NH ⑤ NH CH (CH) NH
2 2 2 2 4 2
NH COOH COOH
2
A. ①②③④⑤ B. ①③④ C. ②③④ D. ①④⑤
(5)蛋白质中N原子总数 = ______数 + _______数 + ________数(蛋白质中的N主要存在于______中)
蛋白质中O原子总数 = ______数 + _______数 + ________数(蛋白质中的O主要存在于______中)
例7.甜味肽的分子式为C H ON,则其是_______肽。
13 16 5 2
例8.某条肽链的分子式为C H O N,水解产生3种氨基酸,各有_____________________个。
22 34 13 6
H H H H H
H C COOH H3C C COOH H C C C COOH
NH2 NH2 HOOC H NH2
丙氨酸
甘氨酸 谷氨酸例9.含有215个N原子的200个氨基酸,形成了5个四肽,4个六肽和1个由2条肽链构成的蛋白质。问:
肽键、氨基最大值各为______________个。
(6)*多肽链的3种表示方法
H H H
① H2N C CO HN C CO HN C COOH
R1 R2 R3
②
③
1 30 100
例10.某50肽中有丙氨酸(R基为—CH )2个,现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如下图)得到几种不同的
3
有机产物,其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在。下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、
基团或肽键数目的叙述错误的是( )
30 49
A.肽键数目减少4个 B.氨基和羧基分别增加4个
C.氢原子数目增加8个 D.氧原子数目增加2个
(7)*排列组合
现有足量的甲、乙、丙3种氨基酸,它们能形成________种三肽;
现有甲、乙、丙3种氨基酸个1个,它们能形成________种三肽。