(共24张PPT)
第一单元 细胞及其分子组成
第3讲 生命活动的主要承担者——蛋白质
生物人教版 必修1
（含量最多的有机物：占细胞鲜重的7-10%，干重50%以上）
一、蛋白质的结构与功能
2、基本单位：氨基酸
1.组成元素：
C H O N (S Fe等)
(约20种)
|
H
C
-COOH
H2N-
R
|
羧基
氨基
侧链基团
(1)氨基酸结构通式：（一个中心四个基本点）
(2)结构特点：
① 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;
②Ｒ基不同，氨基酸不同
最简单的氨基酸的R基是-H（甘氨酸）
下列不属于构成蛋白质的氨基酸：
①NH2—CH2—CH2OH
③
必需氨基酸是衡量一种食物营养价值高低的重要依据．
人体细胞能够合成的氨基酸
人体细胞不能合成的，必需从外界环境中直接获取的氨基酸．（成人８种，小孩９种）
缺乏羧基(—COOH)
氨基与羧基未连接在同一个碳原子上
分类
必需氨基酸：
非必需氨基酸：
⑷
B
例题．关于生物体内氨基酸的叙述正确的是( )
A．氨基酸是蛋白质分子的单体，由氨基和羧基组成
B．组成蛋白质的氨基酸共有的结构是
C．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
D．组成人体的氨基酸都能在人体内合成
2、氨基酸之间的连接方式
酶
肽键
+ H2O
二肽
脱水缩合反应
氨基酸：
1 2 3 4 . . . . . n
1
2
3
3
肽键
三肽
3、氨基酸脱水缩合形成多肽
（场所：核糖体）
过程分析
①脱水缩合产生的H2O中的H来自于—COOH和—NH2，而氧则只来自于—COOH。
②一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，并分别位于肽链的两端。
③R基中的—NH2或—COOH不参与肽键的形成，故多余的—NH2或—COOH位于R基中。
蛋白质结构多样性
蛋白质功能多样性
空间结构不同
构成细胞和生物体的重要物质，
如羽毛，头发，蛛丝等。
功能蛋白
运输作用：血红蛋白、载体
催化作用：酶
调节、信息传递：胰岛素、 生长激素等
免疫作用：抗体
决 定
4.蛋白质的多样性
结构蛋白：
种类不同
数目不同
排列顺序不同
5.蛋白质
盐析
变性
（可逆）
（不可逆）
问题：酶(a)、激素(b)与蛋白质(c)的关系可如何表示？
1．多肽(蛋白质)的结构分析
(1)氨基数＝
(2)羧基数＝
(3)N原子数＝
(4)O原子数＝
(5)肽键数＝
二、蛋白质的相关计算
H
H
O
H
H
O
H
C
H
COO H
NH
Rn
C
CO
N
R3
C
C
R1
C
C
N
R2
NH2
肽链数＋R基上的氨基数
肽链数＋R基上的羧基数
各氨基酸中N的总数＝肽键数＋肽链数
＋R基上的N原子数
各氨基酸中O的总数－脱去水分子数
＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数
脱水数＝氨基酸数－肽链数＝水解需水数
2．脱水缩合过程的相关计算
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条肽链或m条肽链：
形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 多肽相对分子质量
1
m
n－1
n－1
至少1个
至少1个
na－18(n－1)
na－18(n－m)
至少m个
至少m个
n－m
n－m
[特别提醒]
①若n个氨基酸形成一环状多肽，则：
肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数(n)
②在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他化学变
化过程，如二硫键(—S—S—)的形成，每形成一个二硫键，脱去2个—H，故相对分子质量减少2。
例题1．甘氨酸(C2H5O2N)和X氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12O5N2，则X氨基酸是 ( )
A
2. 下列多肽片段充分水解后，产生的氨基酸有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【解析】选B。该多肽片段中有四个-NH-CO-,故有5个氨基酸。但氨基酸中共有-CH3、-H和-CH2CH3三种R基，因此该多肽片段充分水解后，产生的氨基酸有3种。
3.现有100个氨基酸，共含有116个羧基和106个氨基，这些氨基酸缩合成6条多肽链时共含有—NH2个数是
A.6 B.12
C.22 D.100
B
4．某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是 ( )
A．n－m B．n－2m
C．n＋m D．n＋2m
C
5． 一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸：据此判断，下列有关叙述正确的是( )
A．1个C22H34O13N6分子水解后可以产生4个谷氨酸
B．合成1个C22H34O13N6分子同时将产生6个水分子
C．1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基
D．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA
D
6.某蛋白质分子由2条肽链组成，共657个氨基酸(如图所示)，请回答：
(1)该蛋白质分子中至少含有游离的氨基______个，游离的羧基______个。
(2)该蛋白质分子中，共有_____个肽键；在该蛋白质分子形成过程中，相对分子质量减少了_____。
(1)2 2 (2)655 11 796
7. 某蛋白质由124个氨基酸组成，其中有8个—SH，在肽链形成空间结构（如图6）时，生成4个二硫键（—S—S—），若氨基酸平均分子量为125，则该蛋白质的分子量约为
A．13278 B．13286 C．13294 D．15500
A
8. 某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽 (如图所示)，下列有关形成的4条多肽与原来多肽比较的叙述中，错误的是( )
A．O原子数目不变
B．肽键数目减少7个
C．C原子数目减少12个
D．氨基和羧基数目各增加3个
A
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第3讲 生命活动的主要承担者——蛋白质
一、单项选择题
1．层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白。若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是( )
2．已知某种氨基酸的R基是－CH2－CH2－NH2，在一个该氨基酸分子中，含有的C和N的原子数之比为( )
A．2∶2 B．4∶2
C．3∶2 D．3∶1
3．蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量，而是通过测定氮含量来推算蛋白质含量。一般来说，每100克蛋白质平均含氮16克，这些氮主要存在于蛋白质的( )
A．—CO—NH— B．游离的氨基
C．游离的羧基 D．R基
4．下面是三种化合物的结构简式，有关三种化合物的叙述中错误的是( )
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．三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同、羧基数不同
5．下列有关蛋白质中肽键的叙述，错误的是( )
A．核糖体是形成肽键的场所
B．蛋白质中N主要存在于肽键中
C．肽键的结构简式可表示为NH—CO
D．肽键是由两个氨基酸分子脱水缩合而成的
6. 关于组成生物体的氨基酸和蛋白质的叙述，正确的是( )
A．不同氨基酸之间的差异是由碳元素多少决定的
B．氨基酸和蛋白质都是细胞代谢的主要能源物质
C．蛋白质不参与生物膜系统的构成
D．由m条肽链、n个氨基酸组成的蛋白质至少有n－m个肽键
7．下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是( )
A．不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同
B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
C．组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合
D．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
8.下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是( )
A．具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的
B．蛋白质肽链的盘曲和折叠被打开时，其特定功能会发生改变
C．若两蛋白质的氨基酸种类和数量相同，则它们一定是同一种蛋白质
9．蛋白质是生命活动的主要承担者，下列关于蛋白质的叙述，错误的是( )
A．不是所有细胞器都含有磷脂，但所有细胞器均含有蛋白质
B．核糖体是所有细胞生物所共有的细胞器，这间接体现了蛋白质的重要作用
C．真核细胞中蛋白质合成后均需要经内质网、高尔基体加工
D．蛋白质可以行使催化、调节、免疫、运输等功能
10．下列关于蛋白质的结构和功能的叙述中，错误的是( )
A．不同种类的蛋白质不仅氨基酸的数量和排列顺序不同，而且各自具有独特的空间结构
B．蛋白质之所以具有多种生理功能，是因为它具有多种多样的结构
C．蛋白质的多样性也是长期进化的结果
D．开水煮沸鸡蛋清，不仅破坏了其中蛋白质的空间结构，而且破坏了氨基酸之间的肽键
11. HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。该蛋白可发挥如图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。图中HSP所起的作用是( )
A．促进肽键的形成
B．抑制氨基酸脱水缩合
C．促使肽链形成空间结构
D．维持蛋白质结构稳定性
二、非选择题
12．鸡红细胞中，每个血红蛋白分子共有4条肽链，包括两条α链和两条β链，每条α链由141个氨基酸组成，每条β链由146个氨基酸组成。回答下列问题：
(1)一个鸡血红蛋白分子中，肽键的数目是______，肽键的形成在________(细胞器)中进行。β链含有半胱氨酸，其分子式为C3H7NO2S，则其R基由________(元素符号)元素构成。鸡红细胞中的Fe元素以________形式存在。
(2)要从鸡的红细胞中提取磷脂，需把细胞放入________(试剂)中处理使其裂解，再提取出磷脂。若将所得磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层，测得的面积________(填“大于”“等于”或“小于”)原红细胞表面积的2倍。
13．下图为部分细胞结构及细胞内外的多种蛋白质，请分析回答以下问题：
(1)该图表示的是真核细胞，理由是_______________________。
(2)甲蛋白能与细菌、病毒结合，使细菌、病毒失去毒性，甲蛋白是________，是________细胞产生的。
(3)乙蛋白参与物质的跨膜运输，其方式可能是________________________，若该细胞为甲状腺细胞，其积累碘时所需的直接能源物质产生的场所是_____________________________。
(4)丙蛋白与多糖结合形成的物质具有________功能，若该细胞为癌细胞，丙的变化是___________________________________。
(5)甲、乙、丙、丁四种蛋白质功能不同的根本原因是__________
_____________________________________________________。
14．蛋白质的空间结构受到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。高温、强碱、重金属等会使蛋白质变性。先请你利用提供的材料用具设计实验，探究乙醇能否使蛋白质变性。
材料用具：质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、碘液、无水乙醇、试管、量筒、滴管等。
(一)实验步骤：
(1)取两支试管，编号A、B，向两支试管中各加入1 mL新鲜的淀粉酶溶液；然后A试管加________________，B试管加5滴无水乙醇；混匀后向两支试管再各加2 mL可溶性淀粉溶液，混合均匀后将试管放入适宜温度环境中5 min。
(2)一段时间后，将两支试管取出，各加1 mL斐林试剂，放入50～65 ℃大烧杯中水浴加热5 min，并观察颜色变化。
(二)实验结果及结论：
(3)______，说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性；
(4)______，说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性；
(5)该实验的自变量是______，对照组是______。
15. 制定饮食配方时，要考虑不同食物的营养价值。蛋白质的生物价(BV)是指消化、吸收后的蛋白质转化为人体蛋白质的百分比；蛋白质的消化率是指蛋白质摄入后被分解为氨基酸的百分比；净蛋白利用率(NPU)是摄入后的蛋白质被人体细胞利用的百分比；三者的数量关系为：NPU＝BV×消化率。下表为5种来源的蛋白质的NPU和BV值。
蛋白质来源 蛋类 肉类 乳汁 豆粉 玉米
BV/% 98 80 77 70 36
NPU/% 96 76 71 60 31
(1)蛋类蛋白质的消化率为__________________________________________________________。
(2)比较表中数据发现，动物蛋白质BV值通常会高于植物蛋白质。出现该情况最可能的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。
(3)在以番薯为主食的国家，通常容易出现蛋白质营养不良，请分析原因：_______________________________________________________________________________。
(4)蛋白质在动物体内的消化过程可表示为：
蛋白质多肽氨基酸
现有某种链状多肽，其化学式是C55H70O19N10，消化后只得到下列四种氨基酸：
则：①酶2是指________。
②该多肽是由________个氨基酸通过__________反应而形成的，控制该多肽合成的基因上至少有__________个嘧啶碱基。
③如该多肽是某种激素，则该激素从合成到分泌整个过程中，参与的细胞器有__________________________________________________________。
④一分子该多肽被消化后，得到________个谷氨酸分子。
第3讲 生命活动的主要承担者——蛋白质
参考答案
一、单项选择题
1 2 3 4 5 6
D B A B C D
7 8 9 10 11
D B C D C
二、非选择题
12.(1)570 核糖体 C、H、S 离子和化合物
(2)蒸馏水 大于
13.(1)有以核膜为界限的细胞核
(2)抗体 浆(效应B)
(3)主动运输或协助扩散 细胞质基质和线粒体
(4)识别、保护、润滑等 减少
(5)控制这四种蛋白质合成的基因的碱基排列顺序不同
14.(1)5滴蒸馏水 (3)A试管出现砖红色沉淀，B试管不出现 (4)A试管出现砖红色沉淀，B试管也出现
(5)有无乙醇 A试管
15.(1)98% (2)一般地说，构成动物蛋白质的氨基酸种类、各种氨基酸的比例、必需氨基酸的含量都更接近于人体蛋白质 (3)番薯的主要成分是淀粉，蛋白质的含量少，并且其消化率、BV、NPU都低于动物性蛋白质，故易出现蛋白质营养不良 (4)①肽酶(或肠肽酶) ②10 (脱水)缩合 30 ③核糖体、内质网、高尔基体和线粒体 ④4
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