内容正文:
第3讲 蛋白质和核酸
[内容要求] 1.阐明蛋白质的分子组成、结构和功能。2.概述核酸的结构和功能。
考点一 蛋白质的结构和功能
1.组成蛋白质的氨基酸及其种类
2.蛋白质的合成
(1)二肽的形成过程
①过程a:脱水缩合,场所是核糖体,物质b:二肽,结构c:肽键,其结构简式是—NH—CO—。
②H2O中H来源于氨基和羧基;O来源于羧基。
(2)蛋白质的形成过程
3.蛋白质结构与功能的多样性
4.蛋白质的理化性质
蛋白质遇到高温、强碱、强酸等会发生变性,导致结构发生改变,失去相应的功能,且这种变性是不可逆的。
[巧记助学] 巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能
[基础诊断]
1.判断正误
(1)组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。(√)
(2)蛋白质中氨基酸的排列顺序是由细胞核中贮存的遗传信息决定的。(√)
(3)各种组成蛋白质的氨基酸之间的区别在于R基的不同。(√)
(4)多肽通常呈链状结构,称为肽链,肽链能盘曲、折叠,形成有一定空间结构的蛋白质分子。(√)
(5)细胞中蛋白质种类繁多的原因是蛋白质分子的结构多样性。(√)
(6)我国科学家完成了世界上第一个人工合成蛋白质(结晶牛胰岛素)的合成。(√)
2.回答下列有关问题:
(1)变性与盐析的原理相同吗?________。盐析时,蛋白质的________________,仍具有原有的________;变性如在高温加热等条件下蛋白质的________________,丧失了原有的生物活性。
(2)为什么煮熟鸡蛋易被消化?高温破坏了蛋白质的________,肽链变得松散,易被____________。
(3)进入人体消化道的蛋白质可以直接被吸收到细胞内吗?________。食物中的蛋白质要经过蛋白酶、肽酶的催化,水解为__________________。这些氨基酸进入细胞后,需要经过氨基酸的________等过程形成新的多肽和蛋白质。
答案:(1)不相同 空间结构没有改变 生物活性 空间结构发生了改变 (2)空间结构 蛋白酶分解 (3)不能 氨基酸后才可被吸收 脱水缩合
一、蛋白质的结构和功能
1.“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸
(1)判断依据:氨基酸中氨基、羧基数目和连接位置。
(2)判断方法
2.蛋白质形成过程分析
(1)脱水缩合反应:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子H2O,形成—CO—NH—(b),这种结合方式叫作脱水缩合反应。脱水缩合还存在于多糖、核酸的形成过程中。
(2)肽键的结构式可表示如下:
或—CO—NH—或—NH—CO—
(3)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)在R基上。
(4)H2O中的H来自于—COOH和—NH2,而O则只来自于—COOH。
(5)由肽链到具有一定空间结构的蛋白质是一个复杂的过程。蛋白质分子中除肽键外还含有其他的化学键,如氢键、二硫键。
[易错易混] 有关蛋白质的3个易错点
(1)氨基(—NH2),羧基(—COOH),肽键(—CO—NH—),游离的化学键不能漏写。
(2)氨基酸数目≠氨基酸种类:组成蛋白质分子的氨基酸数目可能成百上千,但构成生物体的蛋白质的氨基酸约有20种。
(3)多肽≠蛋白质:在核糖体上经脱水缩合形成的多肽往往没有生物活性,由一条或多条肽链通过一定化学键(如二硫键等)盘曲、折叠形成具有复杂空间结构的蛋白质才能行使特定功能。
3.蛋白质的盐析、变性和水解辨析
4.常考的七种功能蛋白的分布及功能
名称
分布
功能
绝大多数酶
细胞内或细胞外
催化作用
载体蛋白
细胞膜
运输某些物质、如离子、氨基酸等
某些激素(如生长激素、胰岛素)
内环境中
调节生命活动
抗体、淋巴因子
内环境中
免疫作用
血红蛋白
红细胞内
主要运输O2
和部分CO2
糖蛋白(受体蛋白)等
细胞膜表面
保护、润滑、识别等作用
结构蛋白
细胞膜、肌细胞等
构成细胞和生物体的成分
5.蛋白质的形成过程与基因表达的综合
(1)基因指导蛋白质的合成过程
蛋白质是在基因的指导下,经过转录(DNA→RNA,细胞核中)和翻译(RNA→肽链,核糖体上)形成的。
(2)分泌蛋白的形成过程
在核糖体上合成多肽链,进入内质网进行折叠、糖基化等,再进入高尔基体继续加工,形成有特定空间结构和功能的蛋白质,最后通过囊泡分泌到细胞外。
[易错易混] 运用结构与功能观快速理解蛋白质的结构与功能之间的关系
(1)当功能蛋白特定的空间结构遭到破坏后,其与特定物质结合的“活性位点”将被破坏,其特定的功能也将丧失。
(2)蛋白