第2节生命活动的主要承担者——蛋白质要点探究栏目导航课前导学走近高考一、蛋白质的基本单位——氨基酸1.种类2.结构通式:基础梳理3.结构特点(1)每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基;(2)都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;(3)各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。二、蛋白质的结构及其多样性1.氨基酸分子间的连接方式——脱水缩合(1)过程:一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水。(2)二肽形成示例+H2O++H2O(3)肽键:连接两个氨基酸分子的化学键,可表示为2.蛋白质的结构层次及其多样性【思维激活】两个氨基酸脱水缩合过程中失去的水中的H只来源于氨基吗?提示:两个氨基酸脱水缩合脱去一分子水,是由氨基中—H和羧基中—OH结合而成的,即水中的H来源于氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。三、蛋白质的功能蛋白质是生命活动的承担者,其主要功能见下表:功能实例结构蛋白羽毛、肌肉、头发、蛛丝催化作用绝大多数酶运输作用载体、血红蛋白信息传递和调节胰岛素等蛋白质类激素免疫作用抗体知识导图蛋白质的结构层次分析问题引领:蛋白质结构多样性的原因有哪些?组成元素:C、H、O、N(有的还含有S等)特点分析至少有一个—NH2和一个—COOH,R基中可能有—NH2或—COOH都有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上,否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸多肽要点探究探究点一蛋白质基因多样性【例1】(2012北京西城区期末)下面有关蛋白质的叙述中,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.胰岛素的空间结构决定了其降低血糖的功能C.每种蛋白质都含有C、H、O、N、P、S等元素D.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质思维导引:1.蛋白质的组成元素和基本单位分别是什么?↓2.蛋白质多样性的直接原因有哪些?↓3.蛋白质结构和功能之间有何关系?解析:蛋白质都含有C、H、O、N四种元素,部分蛋白质中含S等元素。蛋白质的组成单位是氨基酸,但少数酶的化学本质是RNA,此种酶是由核苷酸组成的。由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构不同,导致蛋白质具多样性。若仅氨基酸种类和数量相同,而排列顺序以及蛋白质的空间结构不同,所形成的蛋白质也不是同一种蛋白质。因此A、C、D项错误。蛋白质特定的空间构象决定了其具有特定的生理功能,B项正确。答案:B。蛋白质合成过程中的相关计算问题引领:(1)怎样计算蛋白质合成过程中形成的肽键数?(2)怎样计算蛋白质分子中的原子数?1.肽键数、脱水数及蛋白质相对分子质量的计算(设由m个氨基酸,形成1条或n条肽链,氨基酸的平均相对分子质量为a)。肽键数肽键数=脱水数=水解需水数蛋白质相对分子质量1m-1ma-18(m-1)nm-nma-18(m-n)探究点二2.蛋白质中游离氨基或羧基数的计算:一条肽链上至少有一个游离的氨基和羧基,分别位于肽链的两端,若有更多的氨基或羧基则分布在R基上。故:氨基或羧基数的最小值=肽链数氨基或羧基总数=肽链数+R基上的氨基或羧基数3.蛋白质中N、O原子数的计算N原子数=各氨基酸中N(氨基)的总数=肽键数+肽链数+R基上的N原子(氨基)数O原子数=各氨基酸中的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【例2】回答下列有关蛋白质计算的问题:(1)现有a、b两种氨基酸,则这两种氨基酸脱水缩合可以形成种二肽。(2)某多肽链为199肽,其分子式为CxHyNaObS2(a>199、b>200),并且由下列5种氨基酸组成。那么该多肽彻底水解后将会分别得到赖氨酸个、天冬氨酸个。(3)现有1000个氨基酸,其中氨基有1020个,羧基1050个,则由此合成的4条肽链中氨基、羧基的数目分别是、。思维导引:解题时按下列程序进行:(1)将两个氨基酸组成二肽种类的问题转化为数学中的排列组合问题。解析:(1)二肽的第一个位置上的氨基酸有两种选择(a或者b),第二个位置上的氨基酸也有两种选择,所以种类数为2×2=4。(2)由题意知该多肽是由199个氨基酸组成的;该多肽分子中N有a个,则可知组成该多肽的199个氨基酸共有a个氨基;组成该多肽的5种氨基酸中只有赖氨酸含有2个氨基,所以赖氨酸个数为a-199。由于组成该多肽的5种氨基酸中只有天冬氨酸含有2个羧基,设该多肽共含有天冬氨酸为d个,反应前199个氨基酸中氧原子共(2)由分子式中有4d+(199...
