专题一 蛋白质.docx

基本基本化空 组成♦组成-学♦间 元素单位结结结构蛋邑儡节蚩白代谢中产物体外]•去路高中生物学蛋白质知识归纳蛋白质是生物体内一种重要的高分子化合物，是生命活动的承担者，有关蛋白质的知识 是高考的热点之一其内容涉及到教材的各个章节对于“蛋白质”复习要从“构成元素一 基本单位一多肽一蛋白质一结构多样性一功能多样性”上进行知识梳理，同时对相关知识适 当拓展下面对高中生物中的蛋白质相关知识做一总结1.有关蛋白质知识网络：厂血红蛋白一肌肉蛋白—染色体蚩白-核糖体蛋白一裁体蛋白[-胰岛素某些激素-一生长激素[-各种消化酶 -光合作用酶 —呼吸作用酣—解旋fil2. 构成元素及基本单位构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式为: R 可变结构F2N—C—COOH-固定结构i I H :组成氨基酸的基本元素是C、H、O、N,有个别氨基酸中还有S,氨基酸中不含Fe、 Mg、P等元素，但氨基酸脱水缩合形成多肽后，在多肽加工成为成熟蛋白质的过程中有Fe、 Mg、P等元素的结合，故蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N,有些还含S、Fe、Mg、P 等元素‘3. 蛋白质的合成与水解过程氨基酸:缠绕折叠.贺白料厂蛋白质（空间结构）要特别注意下面五点：① 肽键的表示式：一CO—NH—② 多肽与蛋白质的主要区别在于空间结构的不同。

③ 脱水缩合作用属于蛋白质合成过程中的“翻译”阶段，主要在核糖体内完成④ 胞内蛋白由游离在细胞质内的核糖体合成;分泌蛋白则由附着在内质网上的核糖体合 成⑤ 蛋白质在生物体内不能储存，分为结构蛋白和功能蛋白两大类4. 蛋白质的多样性①原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序以及蛋白质的空间结构多样，其中最主要的原因在于氨基酸的排列次序多样②与DNA多样性、生物多样性的关系：DNA多样性 蛋白质多样性决科物种多样性（根本原因）一―（原因、物质基础）遗传多样性 一生态多样性导致 -「物生物多样性 遗导f L生致I环境多样性5. 蛋白质的鉴定对蛋白质的鉴定用的是双缩脲试剂双缩脲试剂的组成成分中有 A液（0.1g/mL的 NaOH溶液）和B液（0.01g/mL的CuSO4溶液）反应进行时应为碱性环境双缩脲试剂的使用方法：先往要鉴定的蛋白质溶液（事先已经配好！）中加入0.1g/mL 的NaOH溶液营造碱性环境，再使用0.01g/mL的CuSO4溶液，也就是说，双缩脲试剂A和 双缩脲试剂B不能同时使用双缩脲试剂的使用原理：双缩脲反应是指在碱性溶液中，双缩脲 （H2NOC—NH—CONH2）能与Cu2+作用，形成紫色或紫红色络合物的化学反应。

由于蛋白 质分子中含有很多个与双缩脲结构相似的肽键，因此也发生了相似的颜色反应用双缩脲试 剂鉴定蛋白质时，起作用的是Cu2+如果在NaOH溶液中滴几滴CuSO4溶液混合后再加入 到蛋白质溶液中，混合液中就没有Cu2+（NaOH溶液与CuSO4溶液反应生成了 Cu（OH）2）， 显色反应就不会发生所以，双缩脲试剂A和双缩脲试剂B不能同时使用6. 有关蛋白质的计算：6. 1蛋白质形成过程中肽键、水分子计算由氨基酸分子脱水缩合可知，蛋白质形成过程中每形成一个肽键，同时失去一分子水， 即形成的肽键数=失去水分子数计算方法为：若有n个氨基酸分子构成有m条肽链的蛋 白质，则形成的肽键数=失去水分子数=n—m6. 2形成的蛋白质分子的相对分子质量假定每个氨基酸的相对分子质量为a，一个由n个氨基酸分子构成有m条肽链的蛋白质， 其相对分子质量=（所有氨基酸分子的相对分子质量的总和）一（失去的水分子的相对分子质 量总和）=na—（n—m）X18这里要注意的是，我们有时还要考虑一些其他化学变化过程， 如二硫键（一 S—S 一）形成等6. 3氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系如下：DNA（基因）一信使RNA —蛋白质碱基数6 :碱基数3：氨基酸数1其中，对真核生物而言，上式中的DNA片段相当于基因结构中的外显子。

6.4有关蛋白质中游离的氨基或羧基数的计算A. 至少含有的游离氨基或羧基数=肽链条数B. 游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数6.5有关多肽种类的计算假若有A、B、C三种氨基酸，由这三中氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情况分 析：A. A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类:形成三肽的种类：33=27种 形成二肽的种类：32=9种B. A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类:形成三肽的种类：3X2X1=6种 形成二肽的种类：3X2 = 6种7. 蛋白质的功能7. 1作为有机体新陈代谢的催化剂一一酶绝大部分的酶是蛋白质，有些酶除了蛋白质以外，还含有其他成分，如果这种成分能与酶蛋白共价结合的，称为辅基；如果这种成分与酶 蛋白非共价结合的，称为辅酶7. 2作为有机体的结构成分在高等动物里，胶原纤维是主要的细胞外结构蛋白，参与结 缔组织和骨骼作为身体的支架细胞里的片层结构，如细胞膜、线粒体、叶绿体和内质网等 的膜都是由不溶性蛋白和脂质组成的7. 3某些蛋白质具有贮藏氨基酸的功能，用作有机体及其胚胎或幼体生长发育的原料。

这 类蛋白质有蛋类中的卵清蛋白、乳中的酪蛋白、小麦种子中的麦醇溶蛋白等一般的动物体 内，没有贮存蛋白7. 4某些蛋白质具有运输的功能脊椎动物红细胞里的血红蛋白和无脊椎动物中的血蓝蛋 白在呼吸过程中起着输送氧气的作用血液中的脂蛋白随着血流输送脂质生物氧化过程中 某色素蛋白如细胞色素C等起电子传递体的作用7. 5有些蛋白质，如肌纤维中的肌球蛋白和肌动蛋白是肌肉收缩系统的主要成分肌动蛋 白可以和ATP相互作用而引起机械弹性的改变，伴随着肌原纤维收缩而产生运动的功能 细菌的鞭毛或纤毛蛋白也能产生类似的活动近年来发现在非肌肉的运动系统中，普遍存在 着运动蛋白7. 6还有一些蛋白质具有激素的功能，对生物体内的新陈代谢起调节作用如胰腺的胰岛 B细胞分泌的胰岛素参与血糖的代谢调节，能降低血液中葡萄糖的含量；垂体分泌的生长激 素能够促进动物体的生长发育等7. 7某些蛋白质具有免疫功能高等动物的免疫反应是有机体的一种防御机能免疫反应 主要是通过蛋白质一一抗体来实现的血浆中的Y球蛋白主要就是抗体抗体是机体在外来 抗原（大部分是外来蛋白质，也有多糖）的刺激下产生的，并能与抗原结合而排除外来物质对 有机体的干扰。

7. 8某些蛋白质在信息传递过程中起重要作用如细胞膜上接受各种激素的受体蛋白，接 受外界刺激的感觉蛋白（如视网膜上的视色素，味蕾上的味觉蛋白等）7. 9蛋白质还有一个重要的功能是调节或控制细胞的生长、分化和遗传信息的表达如组 蛋白、阻遏蛋白等就是这种类型的蛋白质8. 蛋白质的代谢蛋白质的代谢，可用下图表示：食物中蛋白质&自身蚩白酸代的中产物「含N鄙分-点•，尿素 ］你外（肝了麟祁C狞HjW以外［不含N部分 津—— 美、脂肪小蜘心 硕 织蛋白（基因控制）新的氯基酸，去跻可联系的内容有：蛋白质的化学性消化过程及部位；氨基酸被吸收的方式、途径；蛋 白质的中间代谢（在细胞内）；蛋白质代谢与糖代谢、脂肪代谢之间的关系8. 1糖类代谢与蛋白质代谢之间的相互联系丙酮酸是糖类代谢的重要中间产物丙酮酸经过三羧酸循环可以变成a--酮戊二酸，丙 酮酸也可以变成草酰乙酸，这三种酮酸可以经过加氨基或转氨基作用，分别变成丙氨酸、谷 氨酸和天门冬氨酸这三种氨基酸糖类还可以转变成其他非必需氨基酸，但是在人体内却不能合成必需氨基酸蛋白质是由氨基酸组成的，可以在人和动物的体内转变成糖类如果用蛋白质饲养患糖 尿病的狗，则有50%以上的食物蛋白质可以转变成葡萄糖。

如果改用丙氨酸、谷氨酸、天 门冬氨酸等饲养这种患人工糖尿病的狗，随尿排出的葡萄糖就会大大增加用氨基酸饲养饥 饿动物，根据狗肝脏中糖元量增加，也可以证明多种氨基酸在体内转变成了肝糖元几乎所有组成蛋白质的天然氨基酸都可以转变成糖类8. 2脂质代谢与蛋白质代谢之间的相互联系一般来说，在动物体内不能利用脂肪酸合成氨基酸用只含蛋白质的食物饲养动物，动物也能够在体内存积脂肪这个事实说明，蛋白质可 以在动物体内转变成脂肪9. 自然界常见蛋白质的成分9.1大部分酶：酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，除少数的酶是RNA外， 绝大多数的酶是蛋白质9.2部分激素：如胰岛素、生长激素，其成分为蛋白质9.3载体：位于细胞膜上，在物质运输过程中起作用，其成分为蛋白质9.4抗体：指机体受抗原刺激后产生的，并且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的 球蛋白主要分布于血清中，也分布于组织液等细胞外液中9.5抗毒素：属于抗体，成分为蛋白质一般指用外毒素给动物注射后，在其血清中产生的 能特异性中和外毒素毒性的成分9.6凝集素：属于抗体，成分为蛋白质指用细菌给动物注射后，在其血清中产生的能使细 菌发生特异性凝集的成分。

另外，人体红细胞膜上存在不同的凝集原，血清中则含有相应种 类的凝集素9.7部分抗原：引起机体产生抗体的物质叫抗原，某些抗原成分是蛋白质如红细胞携带的 凝集原、决定病毒抗原特异性的衣壳，其成分都是蛋白质9.8神经递质的受体：突触后膜上存在的一些特殊蛋白质，能与一定的递质发生特异性的结 合，从而改变突触后膜对离子的通透性，激起突触后膜神经元产生神经冲动或发生抑制9.9肮病毒：近年来发现的，其成分为蛋白质，可导致疯牛病等9.1 0糖被：位于细胞膜的外表面，由蛋白质和多糖组成，有保护、润滑、识别等作用9.1 1单细胞蛋白：指通过发酵获得的大量微生物菌体可用作饲料、食品添加剂、蛋白食 品等9.12丙种球蛋白：属于被动免疫生物制品9.13细胞色素C：是动、植物细胞线粒体中普遍存在的一种呼吸色素，由一条大约含有110 个氨基酸的多肽链组成9.14血浆中的纤维蛋白原和凝血酶原：均为蛋白质在疑血酶原激活物的作用下，凝血酶 原转变成凝血酶，在凝血酶的作用下纤维蛋白原转变成不溶性纤维蛋白，起到止血和凝血作 用9.15血红蛋白：存在于红细胞中的含Fe2+勺蛋白质其特性是在氧浓度高的地方与氧结合， 在氧浓度低的地方与氧分离。

9.16肌红蛋白：存在于肌细胞中，为肌细胞储存氧气的蛋白质9.17干扰素：由多种细胞产生的具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的可溶性糖蛋 白正常情况下组织或血清中不含干扰素；只有在某些特定因素的作用下，才能使细胞产生 干扰素9.18动物细胞间质：主要含有胶原蛋白等成分，在进行动物细胞培养时，用胰蛋白酶处理 才能获得单个细胞9.19含蛋白质成分的实验材料：黄豆研磨液、豆浆、蛋清、蛋白胨、牛肉膏等10. 蛋白质与核酸比较10.1两者均为生物体内的有机高分子化合物，相对分子量大10.2两者的胜、生理功能不同蛋白质是生命活动的主要承担者，是生物性状的体现者，据其功能分为：① 结构蛋白：有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，如肌肉中蛋白质、生物膜中 某些蛋白质、染色体中的蛋白质等② 功能蛋白：具有催化作用的酶；调节生命活动的某些激素（如垂体分泌的激素、胰岛 分泌的激素等）；具有免疫功能的抗体；具有运输功能的载体、血红蛋白 藤 代谢・10.3两者的关系，核酸控制性状核酸是遗传信息的携带者，是生命活动的最终。