第3讲生命活动的主要承担者——蛋白质（实验的科学原则）一、氨基酸及其种类1.氨基酸由哪些化学元素组成？2.结构通式（1）结构通式及不同表达形式(2)特点①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；②氨基酸分子中至少有一个—NH2、一个—COOH，因为R基中可能有—NH2和—COOH。【友情提醒】不同的氨基酸的R基不同，可通过R基判断氨基酸的种类。下列哪一个不是构成蛋白质的氨基酸()A．B．C．D．【例1】蛋白质是由氨基酸通过肽键形成的大分子化合物，一个氨基酸分子中的氨基和另一个氨基酸分子中的羧基脱去一个水分子缩合形成肽键。蛋白质分子结构示意如下：【解析】本题考查蛋白质的分子结构特点。—NH2代表氨基，—COOH代表羧基，—NH—CO—代表肽键。二、蛋白质的结构及其多样性CCC(2)反应式：注意：①反应产物中有“H2O”，脱去的水分子中的氢来自羧基和氨基，脱去的水分子中的氧来自羧基。②参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基，而不是R基中的氨基和羧基。③肽键的不同表达形式：—NH—CO—或—CO—NH—或。2．蛋白质的形成一条或几条肽链，通过一定的化学键互相连接在一起，再经过折叠、盘曲和缠绕，形成复杂的空间结构，即蛋白质。蛋白质的形成过程可用如下表示：氨基酸分子(成百上千)肽链(一条或几条)蛋白质分子3．蛋白质结构的多样性蛋白质结构多样的原因可以这样理解记忆：构成蛋白质的氨基酸种类不同、氨基酸数目不同、氨基酸排列顺序不同、肽链盘曲折叠成的空间结构不同。【友情提醒】①肽链只有经过有规则的盘绕、折叠成一定的空间结构后才是蛋白质，所以多肽并非就是蛋白质。②蛋白质变性时遭到破坏的是其空间结构。【例2】下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是()A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关B．已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质为蛋白质C．有些蛋白质具有免疫功能，如抗体；有些蛋白质具有接受信息的功能，如受体。抗体与受体都具有专一性D．蛋白质空间结构改变，不会影响其生物活性【解析】本题考查蛋白质结构多样性的原因，蛋白质的特性和功能。蛋白质结构的多样性与肽链盘曲折叠成的空间结构有关，氨基酸无空间结构；具有催化功能的是酶，绝大多数酶是蛋白质，少部分是RNA；蛋白质具有免疫、信息传递等功能，而抗体只能与特异性抗原相结合，受体只能与特定的信号分子结合，它们都具有专一性；蛋白质空间结构改变会影响其生物活性。三、蛋白质功能蛋白质是生物体内生命活动的承担者，其主要功能总结如下：续表【例2】(2010·淄博一模)下图是人体内的三个生理过程示意图，其中Y代表不同类型的蛋白质。下列说法正确的是()A．若过程①中的X为激素，则Y代表的物质是受体糖蛋白，该糖蛋白也可存在于细胞膜的内侧B．若过程②中的X是抗原，则Y是抗体。产生Y物质的细胞可以识别相应的抗原C．若过程③中的X是食物蛋白，则Y的释放与细胞膜的流动性有关D．若过程③中的X为反应底物，则Y在人体细胞内均分布于生物膜上【解析】本题考查蛋白质的功能。具有识别作用的糖蛋白只能位于细胞膜的外侧，A错；产生抗体的效应B细胞无识别抗原的作用，B错；催化化学反应的酶有些位于生物膜上，有些位于细胞质基质、线粒体基质及叶绿体基质中，D错；消化食物蛋白的消化酶属于分泌蛋白，其分泌过程利用了细胞膜的流动性。C1.10个氨基酸脱水缩合成一条肽链的化合物，这个化合物的名称为，含有个肽键，失去个水分子。四、与蛋白质有关的计算1、关于氨基酸脱水缩合反应的计算(1)对于n个氨基酸来讲，至少有n个氨基和n个羧基；(2)n个氨基酸分子缩合成一条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－1，至少有1个氨基和1个羧基；(3)n个氨基酸分子缩合成X条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－X，至少有X个氨基和X个羧基；(4)n个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数＝肽键数＝n，氨基和羧基数与R基团有关；(5)蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数；(6)蛋白质合成过程中相对分子质量的变化：氨基酸的平均相对分子质量为a，数目为n，肽链数为X，则蛋白质的相对分子质量为：a·n－18·(n－X)。2．氨基酸与对应的DNA及mRNA片段中碱基数目之间的计算依据DNA(基因)∶mRNA∶氨基酸＝6∶3∶1的数量关系进行换算。A—C—U—G—G—A—U—C—U蛋白质中氨基酸数目与mRNA、DNA中碱基数目的关系3．氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系【友情提醒】①蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中