2023届高三生物一轮复习第三讲 蛋白质和核酸

第三讲 蛋白质和核酸 考点一 蛋白质的结构和功能 一、组成 1、元素：C、H、O、N 4种化学元素组成，（有些还含有S、P、Fe、Zn等元素在R基上） 2、单位：约20种氨基酸，（新教材是21种）（自然界约300多种），（不是每种蛋白质都含有20种，如胰岛素17种） 3、相对分子质量：几千~100万以上，为生物大分子 4、含量：鲜重占7%-10%,干重占50%以上，最多。 二、氨基酸 1、结构通式： 分子式通式：C2H4O2NR 2、特点：1)R基不同、氨基酸不同(约20种)， （甘氨酸的R基为H，为相对分子质量最小的氨基酸） 2)每个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在同一个碳原子上。 3、氨基酸的酸碱性： 酸性：-COOH > -NH2 中性：-COOH = -NH2 碱性：-COOH < -NH2 应用：用缓冲液保持蛋白酶的活性 4、氨基酸的分类 必需氨基酸：自身不能合成或合成量不能满足生命活动的需要，生命活动所必需的，需要从外界环境中直接获取 。原因：缺少合成必需氨基酸所对应的中间产物（不只针对人，其他脊椎动物也有必需氨基酸，不同生物，种类不同） 成人8种（婴儿多1种组氨酸）.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（记忆口诀：甲缬赖异苯亮色苏“甲携来一本亮色书”） 非必需氨基酸：自身可以合成。（也可来源于食物）（12种）甘氨酸\丙氨酸\酪氨酸\天冬氨酸\组氨酸\天冬酰胺\谷氨酸\谷氨酰胺\精氨酸\丝氨酸\半胱氨酸\脯氨酸 应用：食品中添加必需氨基酸才有价值。大米、玉米缺赖氨酸，豆类赖氨酸丰富（均衡营养，不挑食） 三、蛋白质的结构及其多样性 1、脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，脱去一分子的水，这种结合方式叫做脱水缩合 场所：核糖体，需要能量 2、肽键:连接两个氨基酸分子的化学键（—CO—NH—） 3、多肽的形成过程 ①肽的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽。 ②H2O中各元素的来源：H来自—COOH和—NH2，O来自—COOH。 ③一条肽链上氨基数或羧基数的确定：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。 注意：⑴二肽：两个氨基酸脱水缩合而成，若两个氨基酸位置交换产生的二肽不同。 即：肽链有“头”（游离—NH2端连接的中心碳为1号碳）有“尾”（游离—COOH端） （2）三肽为三个氨基酸脱水缩合而成，依此类推，多个氨基酸脱水缩合而成为多肽。 （3）多肽通常呈链状结构叫肽链，不同肽链间通过二硫键相连（二硫键一般在粗面内质网内形成） （4）多肽或肽链（无空间结构）不是蛋白质（有特定空间结构），肽链需要加工才具生物活性，合成的蛋白质只有到达各自的岗位（细胞内或外）才能发挥作用。 （5）蛋白质的形成过程：多个氨基酸脱水缩合成肽链（多肽），1条或几条肽链（肽链间以一定化学键连接）螺旋、折叠、盘曲形成复杂空间结构的蛋白质 4、蛋白质的结构层次 蛋白质 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 5、计算： （1）链状肽： 脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数 环状肽： 脱水数＝肽键数＝氨基酸数 （相当于0条肽链） （2）氨基或羧基数= 肽链数﹢ R基中含有的=反应前总数﹣肽键数 至少含有氨基或羧基数=肽链数（不考虑R基中的） （3）计算N、C、H、O等元素的数目 （n个氨基酸，m条肽链）： C2H4O2NR N原子数= n + R基 =肽键数+ 肽链数+ R基中N数 C原子数= 2n + R基 H原子数= 4n + R基 - 2×脱水数 O原子数= 2n + R基 - 脱水数 = 肽键数+ 2m + R基 （4）蛋白质相对分子质量 = 氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量—18×脱去的水分子数 （注意二硫键） （5）多肽种类计算： （结合实际分析） 例1：一条由20种，10个氨基酸构成的多肽链有__2010 ___种排列方式 例2：A、B、C三种氨基酸 每种都无限的形况下，可形成二肽_9_种，三肽_27_种。 每种都只有一个的形况下，可形成二肽_6_种，三肽_6_种 6、蛋白质的结构多样性 生物界蛋白质种类多达：1010～1012种 氨基酸角度：氨基酸种类较多，数目成百上千，排列顺序千变万化 肽链的角度：肽链盘曲、折叠，形成的空间结构千差万别 不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异，这是由于基因的选择性表达 蛋白质结构多样性决定了其功能多样性。根本原因：基因多样