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第3節(jié) 蛋白質 【自主學習】 【學習目標】 1. 能說出蛋白質的組成元素、單位和功能； 2. 能說出氨基酸縮合形成蛋白質的過程； 3. 能利用蛋白質的結構來理解蛋白質多樣性的原因。 4. 能進行蛋白質相關的基本計算。 【學習重點難點】 重點 1. 蛋白質的組成元素、單位和功能；2.氨基酸縮合形成蛋白質的過程；3.蛋白質的結構來理解蛋白質多樣性的原因。 難點 1. 蛋白質的組成元素、單位和功能； 2.氨基酸縮合形成蛋白質的過程； 3.蛋白質的結構來理解蛋白質多樣性的原因； 4.蛋白質相關的基本計算。 【方法引導】 仔細觀察書本的“問題探討”、“思考與討論”、“資料分析”等材料， 積極思考、交流，在討論、探究中解決問題、得出結論、鍛煉能力。 【基礎知識】 1．含量：占細胞鮮重的7～10%，干重的____以上。 2．結構 元素組成：________等，有的含S、P及微量元素Fe等 3．蛋白質的功能 4.蛋白質功能多樣性 名稱 分布 功能 大多數酶 細胞內或細胞外 催化作用 載體蛋白 細胞膜 運輸某些物質如離子、氨基酸等 某些激素(如生長激素、促甲狀腺激素、胰島素、胰高血糖素等) 內環(huán)境中 調節(jié)生命活動 抗體 內環(huán)境中 免疫作用 血紅蛋白 紅細胞內 主要運輸氧氣和部分二氧化碳 糖蛋白 細胞膜表面 保護、潤滑、識別等 結構蛋白 細胞內 組成成分 【綜合提升】 1．蛋白質的結構形成：氨基酸多肽(肽鏈)蛋白質 (1)一條肽鏈中至少有一個游離的氨基和一個游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端，其余的氨基和羧基位于R基中。 (2)H2O中的H來自—COOH中的H和—NH2中的H，而O則只來自于—COOH中的O。 2.氨基、羧基及肽鍵的寫法和多肽的命名 正確 錯誤(舉例) 氨基 —NH2 NH2或—NH3 羧基 —COOH COOH 肽鍵 —CO—NH— CO—NH 含5個肽鍵 六肽 五肽 3.氨基酸、多肽、肽鍵的關系 4.蛋白質和多肽的區(qū)別與聯系 蛋白質 多肽 有無空間結構 有 無 多樣性原因 四個方面 只有三個方面，無空間結構差異 聯系 蛋白質可由一條或幾條肽鏈形成 提醒 翻譯的直接產物——多肽，不叫蛋白質，必須經內質網和高爾基體再加工后，形成一定的空間結構才叫蛋白質 5.蛋白質的結構多樣性和功能多樣性 l 【預習自測】 1．在下列物質中，有的屬于構成人體蛋白質的氨基酸，有的不是。若將其中構成人體蛋白質的氨基酸縮合成多肽，則此多肽中含有的氨基、羧基、肽鍵的數目依次是 (　　) ①NH2CH2COOH ②NH2CH2CH2OH ③NH2CHCOOHCH2COOH ④NH2CHNH2CH2COOH ⑤NH2CHCOOH(CH2)3NH2 A．3、3、2　　　B．4、3、3　　　C．2、2、2　　　D．3、4、2 2．丙氨酸的R基為—CH3，谷氨酸的R基為—C3H5O2，它們縮合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例為 (　　) A．7∶16∶6 B．7∶14∶5 C．8∶12∶5 D．8∶14∶5 3．(2011北京理綜，4)胰島素的A、B兩條肽鏈是由一個基因編碼的。下列有關胰島素的敘述中，正確的是 (　　) A．胰島素基因的兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈 B．沸水浴加熱之后，構成胰島素的肽鏈充分伸展并斷裂 C．胰島素的功能取決于氨基酸的序列，與空間結構無關 D．核糖體合成的多肽鏈需經蛋白酶的作用形成胰島素 4．如圖所示，物質A是在胰島B細胞中合成的，且與血糖調節(jié)有關。物質B是一種淋巴因子，可干擾病毒DNA在宿主細胞中的復制。物質C由漿細胞合成并分泌，且具有免疫作用。物質D由垂體分泌，可促進蛋白質的合成和骨的生長。下列有關說法正確的是(　　) A．物質A、B、C、D的結構多樣性只與a有關 B．與A、B、C、D四種物質合成、分泌有關的細胞器是核糖體、內質網、高爾基體、線粒體 C．A、B、C、D四種物質分別為胰島素、干擾素、抗體、抗利尿激素 D．物質A與胰高血糖素具有協同作用，物質B、C均在特異性免疫中發(fā)揮作用，物質D的分泌體現了生物膜的流動性 5. 如圖是某蛋白質的肽鏈結構示意圖(圖1，其中數字為氨基酸序號)及部分肽鏈的放 大圖(圖2)。請據圖判斷，下列敘述中正確的是 (　　) A．該蛋白質中含有1條肽鏈，124個肽鍵 B．圖2中含有的R基是①②④⑥⑧ C．從圖2可推知該肽鏈含有2個游離的羧基 D．該蛋白質合成的場所是細胞質中的核糖體 l 【課堂檢測】 1、某蛋白質的結構示意圖如圖所示，其中—S—S—表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵。若該蛋白質由m個氨基酸構成，則該蛋白質分子在形成時生成的水分子數和減少的相對分子質量分別為 (　　) A．m個、18m B．(m－4)個、18(m－4) C．(m－3)個、18(m－3)＋4 D．(m－2)個、18(m－2)＋4 2、奶粉中蛋白質含量檢測通常不是直接測定蛋白質含量，而是通過測氮含量來推算蛋白質含量。一般來說，每100克蛋白質平均含氮16克，這些氮主要存在于蛋白質的(　　) A．—CO—NH—　　　　　　　 B．游離的氨基 C．游離的羧基 D．R基 答案：A 3．(2013廈門期末)蛋白質具有多種多樣的功能，但不能(　　) A．催化生物化學反應 B．儲存遺傳信息 C．作為物質的運輸載體 D．參與機體的免疫反應 答案：B 4．下列關于蛋白質結構和功能的敘述中，錯誤的是(　　) A．不同種類的蛋白質不僅氨基酸的數量和排列順序不同，而且各自具有獨特的空間結構 B．蛋白質之所以具有多種生理功能，是因為它具有多種多樣的結構 C．蛋白質的多樣性也是長期進化的結果 D．開水煮沸雞蛋清，不僅破壞了其中蛋白質的空間結構，同時也破壞了氨基酸之間的肽鍵 答案：C 5．下列物質中一定含有肽鍵的是(　　) ①激素?、诳贵w?、勖浮、躈a＋載體?、萆窠涍f質 A．①②③ B．①③④ C．②④ D．②④⑤ 答案：C l 【當堂訓練】 1．綠色熒光蛋白簡稱GFP，是由238個氨基酸組成的單鏈，最初是從維多利亞多管發(fā)光水母中分離出來的結構蛋白，會發(fā)出綠色熒光。下列有關GFP的說法正確的是(　　) A．GFP合成過程中形成了239個肽鍵 B．GFP是由核糖體合成、內質網加工并由高爾基體分泌的，同時由線粒體提供能量 C．由于此種蛋白質合成時進行了逆轉錄的過程，故GFP會發(fā)出熒光 D．GFP可以整合到細胞膜表面用于標記定位癌細胞 答案：D 2．經測定某化合物含C、H、O、N、S元素，該化合物不可能具有的一項功能是(　　) A．與抗原發(fā)生特異性結合 B．用于基因工程獲得目的基因 C．可調節(jié)血糖濃度 D．細胞中蛋白質合成的直接模板 答案：D 3．(2013湖北省校聯考)最新研究顯示，“一夜白發(fā)”與一種被稱作“Wnt”的信號蛋白有關。下列關于人體內蛋白質的敘述中，正確的是(　　) A．蛋白質的多樣性只與氨基酸的種類、數目和排列順序有關 B．指導“Wnt”蛋白合成的基因含有堿基C、G、A、U C．蛋白質不一定是酶，酶不一定是蛋白質 D．蛋白質是人體內含量最多的化合物 答案：C 4．圖為人體內兩種重要化合物A與B的化學組成關系，下列有關敘述正確的是(　　) A．a的種類約有20種，b的種類有8種 B．a的結構通式可表示為 C．B是人的主要遺傳物質 D．A的種類在神經細胞與表皮細胞中相同，B則不同 答案：B 5.（2008青島模擬）下面是某蛋白質的肽鏈結構示意圖（圖1，其中數字為氨基酸序號）及部分肽鏈放大圖（圖2），請據圖判斷下列敘述中不正確的是（ B ） ⑨ ⑧ ⑥ ⑦ ⑤ COOH COOH NH2 C＝O CH2 CH2 CH3 H H O H O O H H H H O NH2—C—C—N—C—C—N—C—C—N—C—C— ④ ② ③ ① S S S S S S 10 18 25 16 21 30 注：2—SH→—S—S—＋2H A、該蛋白質中含有兩條肽鏈49個肽鍵 B、圖2中含有的R基是①②④⑥⑧ C、從圖2可推知該蛋白質至少含有4個游離的羧基 D、控制該蛋白質合成的mRNA中至少含有51個密碼子 l 【課后拓展】 1、已知某抗原為一蛋白質分子，由一條多肽鏈組成，如果構成該蛋白質的氨基酸的平均相對分子質量為128，根據抗原的相對分子質量一般要超過10 000的特性，可以推知，通常組成該抗原蛋白質的肽鍵數一般不少于（ C ） A、100個 B、99個 C、90個 D、50個 2、在醫(yī)療實踐中，器官移植是拯救某些患者的重要方法。但是，無血緣關系的供體器官移植后往往很難成活，具有血緣關系的供體器官移植后成活的概率較大。從分子生物學水平看，其原因是（ D ） A、無血緣關系個體之間同一類蛋白質分子的氨基酸數量完全不同 B、有血緣關系個體之間同一類蛋白質分子的氨基酸種類、排序完全相同 C、無血緣關系個體之間同一類蛋白質分子的大小、空間結構完全不同 D、有血緣關系個體之間同一類蛋白質分子相差很小 3、“泛素”是一種由76個氨基酸合成的多肽，其作用是調節(jié)蛋白質的降解過程，下面與“泛素”有關的敘述不正確的是（ C ） A、“泛素”的基本組成單位是氨基酸，可與雙縮脲試劑反應，溶液呈紫色 B、泛素的形成是在核糖體上完成的 C、人體內蛋白質的降解均需要ATP提供能量 D、控制“泛素”合成的基因中至少有456個脫氧核苷酸 4、（2008天津理綜1）下列關于蛋白質和氨基酸的敘述，正確的是（ D ） A、具有生物催化作用的酶都是由氨基酸組成的 B、高等動物能合成生命活動所需的20種氨基酸 C、細胞中氨基酸種類和數量相同的蛋白質是同一種蛋白質 D、在胚胎發(fā)育過程中，基因選擇性表達，細胞會產生新的蛋白質 5、（2008上海生物15）現有氨基酸800個，其中氨基總數為810個，羧基總數為808個，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質共有肽鍵、氨基和羧基的數目依次分別為（ B ） A、798、2和2 B、798、12和10 C、799、1和1 D、799、11和9