最經(jīng)典總結(jié)-蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能

考點(diǎn)二蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能(5年6考)I考點(diǎn)自主航理I ，夯基國本提,精華1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性(1)氨基酸的脫水縮合①過程：一個(gè)氨基酸分子中的氨基(一NH2)和另一個(gè)氨基酸分子中的羧基2(—COOH)相連接，同時(shí)脫去一分子水。②二肽形成示例0-H+11場(chǎng)所：核桃體H-N-C4C-N4C-C-O-H0-H+11場(chǎng)所：核桃體H-N-C4C-N4C-C-O-H+氏0?rII??II—HH0HH0③肽鍵：連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵可表示為一CO—NH—。⑵蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次fl-MtC近白質(zhì)游離段基游離就基fl-MtC近白質(zhì)游離段基游離就基\7個(gè),……畢 的 瞬H.N-C-CObCJH+H三HN?匚一CCDJK+HN-C-CGOH--H…夠…li h---?①肽的名稱確定：一條多肽鏈由幾個(gè)氨基酸分子構(gòu)成就稱為幾肽。②H2O中各元素的來源：H來自一COOH和一NH2，O來自一COOH。③一條肽鏈上氨基數(shù)或羧基數(shù)的確定：一條肽鏈上至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端；其余的氨基(或羧基)在R基上。(3)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性;一原因氮基啜修氨基酸妲,需禰方式及共正成、 [繆虹的歲間鉆制不問:蛋白板多樣性多樣十生功髓再口;一原因氮基啜修氨基酸妲,需禰方式及共正成、 [繆虹的歲間鉆制不問:蛋白板多樣性多樣十生功髓再口防構(gòu)蛋白調(diào)仃 W.:化一輸免一運(yùn)動(dòng)（組成細(xì)胞「蚩「I施1大步（栽體弱歸、I抗體｝1肌動(dòng)和生物體｝類激素）數(shù)酣]蛀t蚩EI1 蛋門I■助學(xué)巧記巧用“一、二、三、四、五”助記蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能（小，忘汗氨底頓的結(jié)枸通式.標(biāo)r期成全白質(zhì)的泉舟豉曲隨同時(shí)具作的標(biāo)泄有兩Vy"個(gè)；-星數(shù)量祚準(zhǔn)，二是位置標(biāo)準(zhǔn).白、,.蛋白質(zhì)分子小成過程的鼻色裝蚩關(guān)系；.脫盅水分系 子數(shù)=肽被蛾=氫.霖酸繳-肽鞋數(shù).原理白質(zhì)分子制構(gòu)多樣性的原因有明個(gè)：敏魅威相1小J看'種.不同?缸在般的救量不同，氨基酸排列喧工序不同，蛋告盾的空間結(jié)構(gòu)不同.八八!期.蛋白質(zhì)弁子主要有5個(gè)功能：細(xì)胞的如成物質(zhì)?■傕⑦能一化作用，免疫作用.運(yùn)輸作用和調(diào)節(jié)作用.2.氨基酸脫水縮合與相關(guān)計(jì)算（1）蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系①肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)；②蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目義氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量一脫去水分子數(shù)又18。（不考慮形成二硫鍵）肽鏈數(shù)目氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽鏈相對(duì)分子量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條mm—1m—1am一18（m一1）至少1個(gè)至少1個(gè)n條mm—nm—nam一18（m一n）至少n個(gè)至少n個(gè)注：氨基酸平均分子質(zhì)量為〃。（2）蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計(jì)算①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)XI。②游離氨基或羧基數(shù)目=肽鏈數(shù)X1+R基中含有的氨基或羧基數(shù)。(3)利用原子守恒法計(jì)算肽鏈中的原子數(shù)①N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)=各氨基酸中N原子總數(shù)。②O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2義肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)=各氨基酸中O原子總數(shù)一脫去水分子數(shù)。?深度思考？.在分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸和分泌的過程中，用含35S標(biāo)記的氨基酸作為原料，則35S存在于圖示①?④中的哪個(gè)部位？H H④一CONH—C一②一C一③① CH,提示35S存在于氨基酸的R基上，題圖中①處是R基，②處是肽鍵，③處連接的是肽鍵或羧基，④處連接的是碳原子，故35S存在于①部位。.蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，在組成細(xì)胞的有機(jī)物中含量最多。下圖為有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖，請(qǐng)思考：化學(xué)磁片打分子^構(gòu)多樣性元素組成)《基本單位)化學(xué)磁片打分子^構(gòu)多樣性元素組成)《基本單位)(c⑴圖示a中一定具有S嗎？⑵圖示①為何種過程？該過程除產(chǎn)生多肽外，還會(huì)產(chǎn)生何類產(chǎn)物？⑶圖中b、c、d內(nèi)容是什么？請(qǐng)寫出b、c的化學(xué)表達(dá)式。⑷甲硫氨酸的R基是一CH2—CH2—S—CH3，則它的分子式是?提示(1)不一定。⑵①為“脫水縮合”過程，該過程還可產(chǎn)生h2o。(3)b、c、d依次為“氨基酸”、“肽鍵”、“蛋白質(zhì)功能多樣性”；TI.N—CCOOH：b的化學(xué)表達(dá)式為 Hc的化學(xué)表達(dá)式為一CO—NH—。⑷氨基酸共性部分為C2H4O2N，則甲硫氨酸分子式為C2+3H4+7O2NS即C5H11O2NS。1.真題重組判斷正誤⑴植物根細(xì)胞膜上存在運(yùn)輸離子的蛋白質(zhì)（2016*海南卷，3A）（J）⑵植物葉肉細(xì)胞中液泡膜與類囊體膜上的蛋白質(zhì)不同（2016*海南卷，3B）（J）⑶血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接（2014?江蘇卷，1C）（X）⑷高爾基體是肽鏈合成和加工的場(chǎng)所（2013*安徽，1B）（X）⑸細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)不一定是同一種蛋白質(zhì)（2013?天津，1C）（J）奇羨班近以上內(nèi)容主要源于教材必修1P20?24關(guān)于蛋白質(zhì)的合成、多樣性及功能的內(nèi)容，把握氨基酸的種類、特性；氨基酸如何形成蛋白質(zhì)及蛋白質(zhì)重要功能舉例并能進(jìn)行相關(guān)計(jì)算是解答本類題目的關(guān)鍵。2.（教材必修1P24T3改編）下圖為牛胰島素結(jié)構(gòu)圖，該物質(zhì)中一S—S一是由兩個(gè)一SH脫去兩個(gè)H形成的。下列說法正確的是（ ）A.牛胰島素為51肽，其中含有50個(gè)肽鍵B.牛胰島素中至少含有2個(gè)一NH2和2個(gè)一COOHC.牛胰島素水解產(chǎn)物含有20種不同的氨基酸D.牛胰島素形成時(shí)，減少的分子質(zhì)量為882解析由圖可知，牛胰島素是由兩條肽鏈形成的蛋白質(zhì)，不是多肽，含有的肽鍵數(shù)=氨基酸的分子數(shù)一肽鏈數(shù)=51—2=49,A錯(cuò)誤；牛胰島素含有兩條肽鏈，每條肽鏈至少含有一個(gè)一NH2和一個(gè)一COOH,因此至少含有2個(gè)一NH2和2個(gè)—COOH,B正確；牛胰島素水解產(chǎn)物最多含有20種不同的氨基酸，C錯(cuò)誤；牛胰島素形成的過程中,形成了49個(gè)肽鍵,還形成了3個(gè)二硫鍵,所以減少的相對(duì)分子質(zhì)量為49X18+6=888,D錯(cuò)誤。答案BI應(yīng)試對(duì)接高胤 黑悟高考拓規(guī)律命題角度n蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能1.（2016?江蘇卷，4）蛋白質(zhì)是決定生物體結(jié)構(gòu)和功能的重要物質(zhì)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）A.細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體都是蛋白質(zhì)B.氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中，氫來自于氨基和羧基C.細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時(shí)，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與D.蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān)，而且也與功能基團(tuán)有關(guān)解析細(xì)胞膜上負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體是蛋白質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體是tRNA,A錯(cuò)誤；氨基酸之間脫去的水分子中氫來自氨基和羧基，B正確；細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)水解時(shí)需蛋白酶催化，蛋白酶屬于蛋白質(zhì)，C正確；蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)與碳骨架有關(guān)，也與功能基團(tuán)有關(guān)，D正確。答案A2.（2017?中原各校聯(lián)考）下列各種蛋白質(zhì)的功能，錯(cuò)誤的組合是（）A.抗體——免疫 B.唾液淀粉酶——催化C.載體蛋白——運(yùn)輸 D.血紅蛋白——調(diào)節(jié)解析抗體是具有免疫功能的蛋白質(zhì)；酶是起催化作用的物質(zhì)；載體蛋白具有運(yùn)輸物質(zhì)的功能；血紅蛋白是運(yùn)輸氧氣的載體。答案D|題后歸納|幾種?？嫉鞍踪|(zhì)的分布和功能此部分經(jīng)常借助某些具體的蛋白質(zhì)從不同角度進(jìn)行命題，現(xiàn)舉例如下：名稱分布功能絕大多數(shù)酶細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外催化作用載體蛋白細(xì)胞膜運(yùn)輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等某些激素（如生長激素、胰島素）內(nèi)環(huán)境中調(diào)節(jié)生命活動(dòng)抗體、淋巴因子內(nèi)環(huán)境中免疫作用血紅蛋白紅細(xì)胞內(nèi)主要運(yùn)輸O2和部分CO2糖蛋白(受體蛋白)等細(xì)胞膜表面保護(hù)、潤滑、識(shí)別等作用結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞膜、肌細(xì)胞等構(gòu)成細(xì)胞和生物體的成分命題角度蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算.某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少含有一COOH、一NH2、氧原子的個(gè)數(shù)分別為( )A.m、m、n－m B.m、n、n－2mC.m、m、n＋m D.m、m、n＋2m解析因每條肽鏈至少含有1個(gè)游離的一COOH和1個(gè)游離的一NH2,故該蛋白質(zhì)至少含有m個(gè)一COOH、m個(gè)一NH2；因該蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成，故其至少含有(n—m)個(gè)肽鍵；因1個(gè)肽鍵中含有一個(gè)氧原子，且該蛋白質(zhì)中至少含有m個(gè)游離的一COOH,故該蛋白質(zhì)至少含有(n—m)X1+2Xm=n—m+2m=n+m個(gè)氧原子。答案C.(2016?河南鄭州預(yù)測(cè))如圖表示的是一個(gè)由200個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子。下列敘述正確的是( )L 7U師CONilNHCO9112() 165 2(H)A.該分子中含有198個(gè)肽鍵B.這200個(gè)氨基酸中至少有200個(gè)氨基C.合成該蛋白質(zhì)時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量減少了3600D.該蛋白質(zhì)中至少含有4個(gè)游離的羧基解析該蛋白質(zhì)分子含有2條肽鏈，且2條肽鏈之間由2個(gè)肽鍵連接，故該分子一共含有200個(gè)肽鍵；由圖可知，第70位、120位的氨基酸的R基上有氨基，故組成該蛋白質(zhì)分子的200個(gè)氨基酸中至少含有202個(gè)氨基；合成該蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)與形成的肽鍵數(shù)相等，故合成該蛋白質(zhì)時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量減少了18X200=3600；該蛋白質(zhì)分子含有2條肽鏈，至少含有2個(gè)游離的羧基。答案C易錯(cuò)?防范清零［易錯(cuò)清零］易錯(cuò)點(diǎn)1誤認(rèn)為核糖體中合成的物質(zhì)即具“蛋白質(zhì)”活性點(diǎn)撥核糖體是各種蛋白質(zhì)的“合成場(chǎng)所”，然而，核糖體中合成的僅為“多肽鏈”，此肽鏈初步形成后并無生物學(xué)活性——它必須經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工（盤曲折疊、有的加糖基團(tuán)），形成特定的空間結(jié)構(gòu)（有的需再繼續(xù)經(jīng)高爾基體加工成熟）后才能具備生物學(xué)活性，例如剛從核糖體中合成出的唾液淀粉酶并不具催化功能，只有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體加工后才具有催化功能。易錯(cuò)點(diǎn)2進(jìn)行蛋白質(zhì)分子量計(jì)算時(shí)，僅關(guān)注脫去的H2O分子數(shù)，忽視主鏈肽鍵外的其他“鍵”形成時(shí)而脫去的原子數(shù)II四①點(diǎn)撥由于蛋白質(zhì)形成時(shí)，常涉及肽鏈間不同基團(tuán)的“連接”問題，故可形成許多“其他化學(xué)鍵”。此時(shí)必將涉及原子數(shù)量的改變，計(jì)算時(shí)務(wù)必關(guān)注：如圖①，合成時(shí)，2條肽鏈間又形成了一個(gè)“多余”的“一CO—NH—”，而圖②所示蛋白質(zhì)合成時(shí)，涉及3個(gè)“多余”的二硫鍵，因此，計(jì)算相關(guān)分子量時(shí)，圖①中應(yīng)再減一個(gè)“H2O，P18,圖②中應(yīng)再減2X3=6。易錯(cuò)點(diǎn)3忽視環(huán)肽的“首尾相接”問題點(diǎn)撥若為環(huán)狀多肽，則可將公式中的肽鏈數(shù)視為零，再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。環(huán)狀多肽主鏈中無游離氨基和羧基，環(huán)狀肽中氨基和羧基數(shù)目取決于構(gòu)成環(huán)狀肽氨基酸R基團(tuán)中的氨基和羧基的數(shù)目，由圖示可知：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)。易錯(cuò)點(diǎn)4混淆氨基酸“種類”與“數(shù)目”點(diǎn)撥氨基酸數(shù)目/氨基酸種類：蛋白質(zhì)分子含有多個(gè)氨基酸，構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸種類約有20種；確認(rèn)氨基酸種類必須依據(jù)R基，凡R基相同時(shí)無論數(shù)目多少，均應(yīng)視作“同一種”氨基酸。［糾錯(cuò)小練］1.如圖甲、乙為組成生物體的相關(guān)化合物，乙為一個(gè)由a、|3、y三條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)分子，共含271個(gè)氨基酸，圖中每條虛線表示由兩個(gè)巰基(一SH)脫氫形成一個(gè)二硫鍵(一S—S一)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.甲為組成乙的基本單位，且乙中含有20種不同的甲B.由不同的甲形成乙后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來少了4832,剛形成的乙并無催化、調(diào)節(jié)等生物活性C.甲形成乙的場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)、線粒體、葉綠體中均存在D.如果甲中的R為C3H502,則由兩分子甲形成的化合物中含有16個(gè)H原子解析甲為氨基酸，乙為蛋白質(zhì)，構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，但具體到某一種蛋白質(zhì)可能會(huì)出現(xiàn)少于20種的情況，A錯(cuò)誤。答案A2.某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中一S—S—表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵，若該蛋白質(zhì)由m個(gè)氨基酸構(gòu)成，則每摩爾蛋白質(zhì)在形成時(shí)生成的水分子數(shù)和減少的相對(duì)分子質(zhì)量分別為()A.m個(gè)、18mB.(m-4)個(gè)、18(m一4)C.(m-3)個(gè)、18(m一3)+4D.(m-2)個(gè)、18(m—2)+4解析該蛋白質(zhì)由一條環(huán)肽和兩條直鏈肽構(gòu)成，所以脫去的水分子數(shù)就等于肽鍵數(shù)，即(m—2)個(gè)。減少的相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)為：18(m—2)+4,其中4是因?yàn)橛袃蓚€(gè)二硫鍵，每形成一個(gè)二硫鍵，就要脫去2個(gè)H,所以共脫去4個(gè)H。答案D3.(2016-河北衡水期中)經(jīng)測(cè)定，某多肽分子式是C21HQ,N4s2。已知該多肽是由下列氨基酸中的幾種為原料合成的，苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列有關(guān)該多肽鏈的敘述錯(cuò)誤的是( )A.該肽鏈?zhǔn)侨幕衔顱.水解后能產(chǎn)生3種氨基酸C.氫原子數(shù)和氧原子數(shù)分別是32和5D.在核糖體上形成時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量減少了54解析分析題干信息可知，題干中給出的幾種氨基酸都只含有一個(gè)氮原子，因此分子式C21HqyN4s2的多肽是由4個(gè)氨基酸脫水縮合形成的四肽，A錯(cuò)誤；該化合物中含有2個(gè)硫原子，因此分子式是C21HqyN4s2的多肽中含有2個(gè)半胱氨酸(C3H7O2NS)，由碳原子數(shù)可推知除了兩個(gè)半胱氨酸，還有兩個(gè)氨基酸參與該多肽的形成，分別是苯丙氨酸和亮氨酸。所以該四肽化合物水解產(chǎn)生的氨基酸是3種，多肽中氫原子數(shù)和氧原子數(shù)分別是32和5,B、C正確；4個(gè)氨基酸脫水縮合形成了3分子水，相對(duì)分子質(zhì)量減少了54,D正確。答案A隨堂?真題演練1.(2015?課標(biāo)卷I,5)人或動(dòng)物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc),該蛋白無致病性。PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以誘導(dǎo)更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc,實(shí)現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是()A.朊粒侵入機(jī)體后可整合到宿主的基因組中B.朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同C.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化D.PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程解析根據(jù)題干信息知，朊粒為蛋白質(zhì)，不可能整合到宿主的基因組中，A錯(cuò)誤;由題干可知，朊粒的增殖是通過誘導(dǎo)更多的PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變實(shí)現(xiàn)的，而肺炎雙球菌的增殖方式為二分裂，B錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)功能發(fā)生變化的一個(gè)重要原因是空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，C正確；遺傳信息的翻譯過程是指在核糖體上以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，而PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過程是空間結(jié)