2025届高三一轮复习生物：蛋白质 教学课件

第4讲 蛋白质是生命活动的主要承担者 1 考点1 组成蛋白质的氨基酸及其种类 1. 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 C H2N COOH H H 甘氨酸 CH3 C H2N COOH H 丙氨酸 亮氨酸 缬氨酸 C H2N COOH CH H CH3 CH3 CH2 C H2N COOH H CH CH3 CH3 （1）氨基酸的结构通式 C H COOH H2N R （3）氨基酸的结构特点 ①至少有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH） ②都有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH）连在同一个碳原子上 （2）组成元素： 一定有C、H、O、N，有的含S，等 考点1 组成蛋白质的氨基酸及其种类 1. 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 （4）氨基酸的种类 组成人体蛋白质的氨基酸约有21种。 非必需氨基酸：13种 人体细胞能够合成的（糖类转化） 必需氨基酸：8种 人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取 （甲(甲硫/蛋氨酸)携(缬氨酸)来(赖氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸) ） 各种氨基酸的区别在于R基不同 评价蛋白质营养价值时，为什么格外注重 氨基酸的种类和含量？ 氨基酸的功能 a.作为肽或者蛋白质的基本单位(主要功能)。 b.某些氨基酸可作为神经递质。 (谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸) c.氨基酸→糖类(非糖物质转化) e.色氨酸→吲哚乙酸(IAA) 氨基酸 的运输 a.细胞膜上载体蛋白 b.细胞质基质、线粒体和叶绿体中的tRNA （跨膜运输） （运入核糖体） d.酪氨酸→黑色素 (衰老细胞，酪氨酸酶活性下降，黑色素减少) 氨基酸知识拓展 考点2 蛋白质的结构和功能 1.蛋白质的结构 H2O C C H N R1 H H O OH C H C OH N R2 H O H + C C H N R1 H H O C H C OH N R2 H O 二肽 脱水缩合：一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接， 脱去一分子的水，这种结合方式叫做脱水缩合。 肽键：连接两个氨基酸分子的化学键。 二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物。 水中的H,O分别来自于？ 肽键 （1）形成过程 多肽的合成场所 蛋白质的加工场所 通常核糖体上合成的多肽没有活性，需要经过盘曲折叠（内质网、高尔基体内完成）形成有一定空间的蛋白质，才能发挥作用。 蛋白质分子，可以有一条或多条肽链构成。 考点2 蛋白质的结构和功能 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 6 多肽 脱水缩合 核糖体 蛋白质 盘曲折叠 内质网、高尔基体 （1）肽链中的氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲形成具有一定空间结构的蛋白质。 （2）有些蛋白质分子含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如： 二硫键相互结合在一起。 氨基酸 二硫键可以形成在肽链内，也可以形成在肽链间 -SH + HS- → -S-S- + 2H 考点2 蛋白质的结构和功能 原核细胞怎么办？ 7 考点2 蛋白质的结构和功能 1.蛋白质的结构 注意： 〠 蛋白结构多样性的直接原因：氨基酸的种类、数目、排列顺序以及多肽链盘曲折叠的方式及其形成的空间结构不同。 〠蛋白结构多样性的根本原因：DNA分子的多样性（基因的选择性表达）。 〠蛋白结构多样性决定了功能的多样性。 种类 数目 排列顺序 空间结构 （2）结构多样性 功能 实例 羽毛、肌肉、头发、蛛丝 _________ 绝大多数酶 _________ 载体蛋白、血红蛋白 、生长激素等蛋白质类激素 _____ 组成细胞的有机物中含量最多的就是 。 是生命活动的主要承担者（体现者），细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。 蛋白质 催化作用 运输作用 胰岛素 抗体、细胞因子 蛋白质 作为结构蛋白 调节作用 免疫作用 考点2 蛋白质的结构和功能 2.蛋白质的功能 常考蛋白质的分布和功能 归纳总结 【考点速览•诊断】 (1)核酸和蛋白质高温变性后降温都能缓慢复性。(2021·江苏卷，1D)( ) 提示　蛋白质不能。 (2)蛋白质是生物体内重要的储能物质。(2020·浙江7月选考，2C)( ) 提示　蛋白质一般不作为储能物质。 (3)蛋白质和DNA的组成元素都含有C、H、O、N，具有相同的空间结构。(2020·北京卷，2AC)( ) 提示　蛋白质具有多种多样的空间结构，双链DNA具有相同的空间结构。 × × × B 1.(2021·重庆卷，3)某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述正确的是(　　) A.食物中的该蛋白可被人体直接吸收 B.人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸 C.未经折叠的该蛋白具有生物学功能 D.该蛋白在内质网内完成加工 2.(2022·湖南卷，1)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是(　　) A.胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中 B.皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收 C.胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关 D.胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高 C 3.(2021·辽宁卷，1)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是(　　) A.叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质 B.胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质 C.唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质 D.线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质 D 考点2 蛋白质的结构和功能 3.蛋白质的变性和盐析 ②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。 应用： ①鸡蛋、肉类煮熟后蛋白质变性，不能恢复到原来的状态，易于被蛋白酶水解，因而易于消化。 (1)概念：蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 (2)特点：高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不会断裂，仍可与双缩脲试剂发生显色反应。 蛋白质的变性 蛋白质的盐析 (1)概念：向蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫作盐析。 蛋白质在高浓度盐溶液中析出，而DNA是在低浓度盐溶液中析出，盐析为可逆过程。 3.蛋白质的变性和盐析 (2)特点：盐析是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化，这种物理变化可复原。 蛋白质的水解，代谢，变性，盐析的区别？ C C H N R1 H H O OH C H C OH N R2 H O H + 二肽形成过程 考点3 蛋白质合成过程的相关计算 形成 肽链数 形成 肽键数 脱去水 分子数 氨基数目 羧基数目 蛋白质相对 分子质量 1 至少1个 至少1个 m 至少m个 至少m个 1、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数和分子量的计算 假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条或m条肽链： n-1 n-m na-18(n-1) na-18(n-m) n-1 n-m 提醒1：环状肽的肽链数可视为零 提醒2：形成二硫键时要脱去两个氢 肽键数=脱去水分子数 肽链数=氨基酸数-肽键数 下列有关下图中蛋白质的叙述，正确的是（ ） A．含有两条肽链 B．共有126个肽键 C．R基中共含17个氨基 D．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子 A 2.链状多肽中各原子数的计算 (1)氧原子数＝2×肽链数＋肽键数＋R基上的氧原子数 ＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。 (2)氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数 ＝各氨基酸中氮原子的总数。 链端-COOH中O + -CO-NH- + 侧链R基上的O 某多肽的分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到以下3种氨基酸，则此多肽中含有的赖氨酸个数为 （ ） A．2个 B．3个 C．5个 D．8个 B 1 3、利用基因表达的过程进行计算 基因表达中氨基酸与相应DNA、mRNA中碱基之间的数量关系如图所示： DNA(基因) mRNA 蛋白质 转录 翻译 碱基数 ∶　 碱基数 ∶ 氨基酸数 6 ∶ 　 3 ∶ 1 由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。 考点3 蛋白质合成过程的相关计算 22 4.多肽中除去氨基酸的有关计算 考点3 蛋白质合成过程的相关计算 若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽键； 若除去多肽一端的一个氨基酸，需水解掉1个肽键。 每水解1个肽键，则需要1分子水参与，肽键数减少1个，生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加2个，氨基增加1个，羧基增加1个。 例．某50肽中有丙氨酸(R基为--CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是 A．该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子 B．若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列 C．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4个H2O D．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基 C (4)蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输。(2018·全国卷Ⅱ，1C)( ) 提示　血红蛋白含有Fe2＋ (5)高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键。(2019·江苏卷，1C)( ) 提示　高温会破坏蛋白质和核酸的空间结构，但不会破坏肽键，核酸中无肽键。 (6)α­-鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键。(2017·江苏卷，3A)( ) (7)从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法。(2017·全国卷Ⅱ，3C)( ) × × √ √ 1.（2022·湖南高考）洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是（　　） A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活 B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的 C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果 D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染 B ⁠ 1.（必修1 P28图2－8）抗体和头发的主要成分均为蛋白质，但功能却相差极大，请从氨基酸角度分析，原因是 　组成抗体和头发的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同，蛋白质的空间结构也不同　⁠。 2.（必修1 P32 与社会的联系）熟鸡蛋更容易消化的原因是 　高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解　⁠。 3.（必修1 P32 与社会的联系）蛋白质变性后 　能　⁠（填“能”或“不能”）用双缩脲试剂检测，理由是 　蛋白质变性后空间结构改变，但没有破坏氨基酸之间的肽键　⁠。 组成抗体和头发的氨基酸的种类、数量和 排列顺序不同，蛋白质的空间结构也不同　 高温使蛋白质分子 的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解　 能　 蛋白质变性后空间结构改变，但没有破坏氨基酸之 间的肽键　 表述能力提升 4.结合镰状细胞贫血的致病原理说明蛋白质结构与功能的关系。 每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。 $$