2018-2019高中生物大一轮复习讲义：第一单元+细胞的概述及其分子组成+第3讲+学案

第3讲 蛋白质和核酸

[考纲要求] 1.蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ)。2.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。

考点一 蛋白质的结构、功能及相关计算

1．组成蛋白质的氨基酸及其种类

巧记 “8种”必需氨基酸

甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。

2．蛋白质的合成及其结构、功能多样性 (1)二肽的形成过程

①过程a：脱水缩合，物质b：二肽，结构c：肽键。 ②H2O中H来源于氨基和羧基；O来源于羧基。 (2)蛋白质的结构层次

氨基酸――→多肽――→蛋白质

脱水缩合

盘曲、折叠

小贴士 蛋白质的盐析、变性和水解

(1)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。

(2)变性：是由于高温、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，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。

(3)水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。

3．蛋白质分子多样性的原因 ①种类不同??

(1)氨基酸?②数目成百上千

??③排列顺序千变万化

(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 4．蛋白质的功能(连线)

1．判断有关氨基酸的叙述

(1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸( × ) (2)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合( × ) (3)脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽( × ) 2．判断有关蛋白质的叙述

(1)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能( × )

(2)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能不会发生变化( × ) (3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质( × )

下图表示蛋白质的结构层次示意图，据图分析：

(1)组成蛋白质的化学元素中通常含有S，S元素在b中存在于哪部分？ 提示 存在于b的R基中。

(2)①过程形成的化学键的分子式是—NH—CO—或—CO—NH—，发生场所是在细胞中的核糖体上。

(3)若该蛋白质是胰岛素，那么②发生的场所是哪里？

提示 由多肽到成熟分泌蛋白的形成发生在内质网和高尔基体中。 (4)图中③和④分别是什么过程？有何区别？

提示 ③是变性的过程，蛋白质的空间结构丧失；④是水解的过程，蛋白质中肽键断裂。

1．有关蛋白质结构的计算规律

(1)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条链状多肽或m条链状多肽：

蛋白质相对 形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 分子质量 1 m

特别提醒 ①计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时，要再减去2(即两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。

②若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na－18(n－m)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。

(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：

①碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。 ②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。 ③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。

④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。

⑤由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。 2．利用“排列组合”解答多肽种类的计算题

n－1 n－m n－1 n－m na－18(n－1) na－18(n－m)

多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助右面的示意图(?代表要安放的氨基酸的位置)，结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律(以20种氨基酸形成的四肽化合物