2-4-蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者(解析版)

新人教版生物學(xué)必修1《分子與細(xì)胞》知識梳理第二章組成細(xì)胞的分子第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者一、蛋白質(zhì)的功能：1、運(yùn)輸功能（血紅素）2、免疫功能（抗體）3、催化功能（酶絕大多數(shù)都是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA）4、調(diào)節(jié)功能（某些激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，如生長激素和胰島素）5、結(jié)構(gòu)蛋白（構(gòu)成細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)，如頭發(fā)和肌肉）二、氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位：1、氨基酸的種類和分類：人體中，構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類有21種，包括必需氨基酸和非必需氨基酸。非必需氨基酸：人體自身能夠合成，可以通過其他化合物轉(zhuǎn)化而來。必需氨基酸：人體內(nèi)有8種（嬰兒9種——組氨酸），必須從食物中獲取。2、氨基酸的特點(diǎn)：①組成氨基酸的共有元素是C、H、O、N，有的氨基酸還含有S等元素。②氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)a．每種氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基(—NH2)和一個(gè)羧基(—COOH)。b．每種氨基酸分子中都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，該碳原子還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)，這個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)用R表示。各種氨基酸的區(qū)別在于R基的不同。③氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：。三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性：1、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)：（1）化學(xué)結(jié)構(gòu)：用21種氨基酸作原料，根據(jù)“基因”信息指令，在細(xì)胞質(zhì)的核糖體中，按特定的方式和順序?qū)被岱肿踊ハ嘟Y(jié)合。（2）氨基酸分子結(jié)合方式：一個(gè)氨基酸分子的氨基和另一個(gè)氨基酸分子的羧基，脫去一分子水而連接起來，這種結(jié)合方式叫脫水縮合。（3）肽鍵：在“-CO-NH-”結(jié)構(gòu)中的“C-N”共價(jià)鍵（4）二肽：由兩個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物，只含有1個(gè)肽鍵的叫做二肽。注意：幾個(gè)氨基酸脫水縮合就叫幾肽肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)（若是環(huán)狀多肽，則將肽鏈數(shù)視為零）（5）肽鏈：是由多個(gè)氨基酸相互連接在一起所形成的鏈狀結(jié)構(gòu)。2、蛋白質(zhì)的多樣性在細(xì)胞中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目可能成千上萬，氨基酸形成肽鏈時(shí)，其排列順序千變?nèi)f盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)3、蛋白質(zhì)的變性(1)概念：蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。(2)應(yīng)用：①雞蛋、肉類煮熟后由于高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，易于被蛋白酶水解，因而易于消化。②經(jīng)過加熱、加酸、加酒精等引起細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性，可以達(dá)到消毒、滅菌的目的。四、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成和相關(guān)計(jì)算：1、蛋白質(zhì)的元素組成：C、H、O、N，有的還有S，從氨基酸的結(jié)構(gòu)通式出發(fā)，蛋白質(zhì)應(yīng)含有C、H、O、N元素，但蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)中肽鏈之間的連接和固定需要“二硫鍵”，所以蛋白質(zhì)中有的還含有S，S元素應(yīng)該存在于某些氨基酸的R基中（--SH巰基）。有些蛋白質(zhì)還含有其他一些元素，比如血紅蛋白中還有Fe。2、蛋白質(zhì)相關(guān)的計(jì)算①蛋白質(zhì)中氨（羧）基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的氨（羧）基數(shù)=各氨基酸中氨（羧）基總數(shù)—肽鍵數(shù)②蛋白質(zhì)中各原子的計(jì)算C原子=氨基酸分子數(shù)×2+R基上的C原子數(shù)H原子=各氨基酸中H原子總數(shù)—脫水的水分子數(shù)×2—二硫鍵數(shù)量×2N原子=肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù)+_R基中N原子數(shù)O原子=肽鏈數(shù)×2+肽鍵數(shù)+R基中O原子數(shù)如果問至少有多少個(gè)，則認(rèn)為R基中不存在氨基（羧基）。③蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計(jì)算：假設(shè)n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，那么由這些氨基酸形成的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為n×a－（n－m）×１８。此外，蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量計(jì)算中還需考慮二硫鍵，具體問題具體分析。④假設(shè)有n（0＜n≤21）種、m個(gè)氨基酸，任意排列構(gòu)成多肽的種類數(shù)計(jì)算：a.若每種氨基酸數(shù)目無限（允許重復(fù)）的情況下，可形成肽類化合物的種類：有nm種；b.若每種氨基酸只有一個(gè)（不允許重復(fù)）的情況下，可形成肽類化合物的種類：有n×（n-1）×（n-2）種。課后習(xí)題及答案一、概念檢測1.判斷下列有關(guān)蛋白質(zhì)的表述是否正確。(1)蛋白質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物是氨基酸。(√)(2)氨基酸僅通過脫水縮合的方式就可以形成蛋白質(zhì)。(×)(3)只有細(xì)胞內(nèi)才有蛋白質(zhì)分布。(×)(4)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與其功能密切相關(guān)。(√)2.質(zhì)量相等的下列食物中，蛋白質(zhì)含量最多的是(A)A.燒牛肉B.烤甘薯C.饅頭D.米飯3.下列物質(zhì)中，屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的是(A)4.下列物質(zhì)中，不屬于蛋白質(zhì)的是(B)A.胰島素B.膽固醇C.胃蛋白酶D.抗體二、拓展應(yīng)用1.民間有一種“吃什么補(bǔ)什么”的說法，如吃魚眼能明目，喝虎骨酒可以壯筋骨。請你運(yùn)用本節(jié)所學(xué)的知識對這種說法作出評價(jià)。食物中的蛋白質(zhì)是大分子有機(jī)物，它們都要被消化成細(xì)胞可以吸收的小分子物質(zhì)才能被人體吸收，這些小分子都要在人體細(xì)胞內(nèi)重新合成不同的蛋白質(zhì)在人體內(nèi)執(zhí)行不同的功能。2.某種腦啡肽具有鎮(zhèn)痛作用，可以作為藥物來使用，它的基本組成單位是氨基酸。下面是該腦啡肽的結(jié)構(gòu)式?；卮鹣铝袉栴}。(1)構(gòu)成一個(gè)腦啡肽的氨基酸數(shù)目是______;有_____種氨基酸參與了脫水縮合反應(yīng)；生成的水分子數(shù)目是_____。(2)請?jiān)趫D中標(biāo)出其中的一個(gè)肽鍵。(3)如果上圖中的氨基酸順序發(fā)生了改變,它還會具有腦啡肽的功能嗎？為什么？(1)【答案】5，4，4。(2)【答案】略。(3)【答案】不能，因?yàn)榘被岬呐帕许樞驔Q定了腦啡肽的功能，如果氨基酸排列順序變了，新的物質(zhì)就不具有腦啡肽的鎮(zhèn)痛功能。3.