内容正文:
专题06 蛋白质是生命活动的主要承担者
一、蛋白质的功能
1.结构蛋白。许多蛋白质是构成细胞核生物体结构的重要物质,称为结构蛋白。例如,肌肉、头发、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
2.催化作用。细胞内的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶都是蛋白质。
3.运输功能。作为运输载体,如血红蛋白运输氧气、载体蛋白运输离子。
4. 信息传递。有些蛋白质能够调节机体的生命活动,如胰岛素。
5. 免疫功能。有些蛋白质有免疫功能。人体内的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原侵害。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1. 结构通式
每种氨基酸至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且氨基和羧基连在同一个 上。氨基酸之间的区别在于R基不同。
2. 氨基酸的种类
(1)必需氨基酸(成人8种,婴儿9种):人体细胞不能合成,它们是甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸。
(2)非必需氨基酸(12种):人体细胞能够合成。
三、蛋白质的结构及其多样性
1. 氨基酸构成蛋白质
脱水缩合
脱水缩合
氨基酸 肽链 具有复杂空间结构的蛋白质
第一个氨基酸分子的羧基和第二个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水的结合方式,叫做脱水缩合。该反应过程具有以下特点:(1)R基团未参与反应。(2)第一个氨基酸分子的羧基 (基团)脱去羟基,第二个氨基酸分子的氨基(基团)脱去H ,两氨基酸的脱去部分结合形成水。两个氨基酸之间新形成的化学键称作肽键 ,可表示为—NH—CO—。新形成的化合物叫做二胎 。(3)若不考虑R基团,该二肽分子中还含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。
氨基酸→二肽(由两个氨基酸分子缩合而成的化合物)→多肽(由多个氨基酸分子缩合而成,含有多个 肽键的化合物,通常呈链状结构)→肽链→具有一定空间结构的蛋白质。
2.蛋白质分子结构多样性的原因
(1)氨基酸种类不同,肽链结构不同;
(2)氨基酸数目不同,肽链结构不同;
(3)氨基酸排列顺序不同,肽链结构不同;
(4)肽链空间结构不同,蛋白质种类不同。
1.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是( )
A.n个氨基酸共有m个氨基,则这些氨基酸缩合成的一条多肽中的氨基数为 m-n+1
B.酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由R基的不同引起的
C.蛋白质高温处理之后,结构破坏导致变性失活,不能再与双缩脲试剂发生紫色反应
D.甜味肽的分子式为C13H16O5N2,则甜味肽是由两个氨基酸连接而成
【答案】C
【分析】
n个氨基酸共有m个氨基,则这些氨基酸缩合成的c个多肽中的氨基数为 m-n+c(针对链状肽链);对链状的多肽链,肽键数目=氨基酸数-肽链数;但是环状链最多含有肽键数就是氨基酸数。
【详解】
A、n个氨基酸共有m个氨基,则R基中含有m-n个氨基,这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数为 m-n+1,A正确;
B、酪氨酸和精氨酸的区别在于R基团不一样,酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由R基的不同引起的,B正确;
C、蛋白质高温处理之后,结构破坏导致变性失活,但蛋白中的肽键并没有破坏,仍然能再与双缩脲试剂发生紫色反应,C错误;
D、甜味肽的分子式为C13H16O5N2,它的N原子个数只有2个,意味只有一个肽键,甜味肽是由两个氨基酸连接而成,D正确。
故选C。
2.某50肽中有丙氨酸(R基为-CH3)2个,现脱掉其中的丙氨酸(相应位置下如图)得到几种不同的有机产物,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( )
A.肽键数目减少4个
B.H原子数目增加8个
C.氨基和羧基各增加2个
D.氧原子数目增加4个
【答案】C
【分析】
据图可知,要把图中的两个丙氨酸脱下来,共需要水解4个肽键;水解四个肽键,就需要4个水分子参加,据此判断该过程中各原子和基团的变化情况。
【详解】
A、脱去该50肽中第21位和第49位丙氨酸的过程中肽键数目共减少2+2=4个,A正确;
B、脱去该50肽中第21位和第49位丙氨酸的过程中肽键数目共减少2+2=4个,需要的水分子数=减少的肽键数=4个,该过程中氢原子数目(每分子水含2个氢原子)增加4×2=8个,B正确;
C、脱去该50肽中第21位和第49位丙氨酸的过程中肽键数目共减少2+2=4个,该过程中每减少一个肽键会增加一个氨基和一个羧基,所以该过程氨基和羧基分别增加4个,C错误;
D、脱去该50肽中第21位和第49位丙氨酸的过程中肽键数目共减少2+2=4个,需要的水分子数=减少的肽键数=4个,该过程中氧原子数目(每分子