内容正文:
第3讲 蛋白质和核酸
[课标要求] 1.说明有些生物体只有一个细胞,而有些由很多细胞构成,这些细胞形态和功能多样,但都具有相似的结构。2.描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核。3.实验:使用光学显微镜观察各种细胞。
考点一 蛋白质的结构和功能
1.组成蛋白质的氨基酸的结构与种类
2.蛋白质的合成及结构层次
(1)二肽的形成过程
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来自氨基和羧基,O来自羧基。
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。
(2)蛋白质的结构层次
[提醒] ①理解氨基酸、多肽与蛋白质三者间的关系。氨基酸、多肽没有复杂的空间结构,而蛋白质具有一定的空间结构。在核糖体上合成的初级产物是多肽,而蛋白质是由一条或几条多肽链和其他物质结合、加工而形成的。即基因控制蛋白质合成时,翻译的直接产物应为多肽,不应称为蛋白质。
②认识链状肽与环状肽。一般情况下,多肽呈链状,故又叫肽链,它的两端分别含有一个游离的氨基和羧基;环状肽首尾相接,只有R基上才可能有游离的氨基和羧基。
3.蛋白质结构多样性与功能多样性的原因分析
【易错辨析】
(1)胶原蛋白被分解为氨基酸后才能被人体组织细胞吸收。(√)
(2)组成蛋白质的21种氨基酸之间的区别在于R基的不同。(√)
(3)具有氨基和羧基的化合物,都是构成蛋白质的氨基酸。(×)
(4)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能。(×)
(5)氨基酸遇双缩脲试剂呈现紫色反应。(×)
(6)若是环状多肽,则一定没有游离的氨基和羧基。(×)
(7)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质。(√)
(8)评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。(√)
【长句应答】
1.胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物活性,请从蛋白质的结构方面分析原因?
提示:核糖体上合成的多肽不具有复杂的空间结构,只有经过盘曲、折叠形成一定空间结构后才能行使正常的生理功能。
2.长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病,请分析原因?
提示:赖氨酸为必需氨基酸,人体不能合成,只能从食物中摄取才能保证正常的生命活动,玉米中不含赖氨酸,因此长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病。
3.蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗?请说明理由。
提示:能,因为蛋白质变性后空间结构改变,没有破坏氨基酸之间的肽键。
1.蛋白质的变性和水解辨析
2.常考蛋白质的分布和功能
[特别提醒] 载体与受体的区别
载体是协助物质运输的蛋白质,如血红蛋白是运输氧的载体,细胞膜上有运输葡萄糖、Na+、K+等的转运蛋白;受体是接收信号分子的蛋白质,如神经递质受体、激素分子受体,其主要作用是实现细胞间信息交流。
考向一 判断组成生物体蛋白质的氨基酸种类和结构
1.(2022·潍坊统考)下面是三种化合物的结构简式,下列有关这三种化合物的叙述,错误的是( )
A.三种化合物可以用一个结构通式表示
B.三种化合物的共同点之一是至少都含有一个氨基、一个羧基
C.三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.含有一个氨基和一个羧基的化合物都是组成生物体蛋白质的氨基酸
解析:选D 三种物质都是构成蛋白质的氨基酸,都可用氨基酸的结构通式表示;图中三种氨基酸共同点之一为“至少都含有一个氨基、一个羧基”;双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应,是由于蛋白质中有肽键,氨基酸中无肽键,故不能与双缩脲试剂发生紫色反应;根据氨基酸的结构特点,每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上,才是组成生物体蛋白质的氨基酸。
[技巧方法]
判断组成生物体蛋白质的氨基酸的方法
考向二 分析蛋白质的结构
2.(2022·唐山调研)如图为某多肽的结构简图,对该多肽的叙述错误的是( )
A.脱水缩合过程中减少的水的相对分子质量为54
B.有4种不同的侧链基团
C.氨基酸种类数和氨基酸数不相等
D.含有3个肽键,为四肽
解析:选B 形成该多肽的过程中,氨基酸脱水缩合过程中相对分子质量减少了18×3=54,A正确;该多肽的4个氨基酸的侧链基团(R基)依次是—CH2—CH2—COOH、—CH3、—CH2SH、—CH3,共3种,即氨基酸种类数与氨基酸数不相等,B错误、C正确;分析题图可知,该多肽含有3个肽键,由4个氨基酸脱水缩合而成,为四肽,D正确。
3.(2023·潍坊模拟)绿色荧光蛋白是从发光水母中分离出来的一种结构蛋白,其相关数据如表所示。若R基上的羧基和氨基不会脱水形成肽键,则下列对该蛋白质的叙述,正确的是( )
氨基酸数目
126
R基上的羧基数
15