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生物必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者精品导学案
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这是一份生物必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者精品导学案，共8页。学案主要包含了视野拓展，易错提示，特别提醒，归纳总结等内容，欢迎下载使用。
1.蛋白质是目前已知的 结构最复杂、功能最多样 的分子。细胞核中的遗传信息，往往要 表达成蛋白质 才能起作用。蛋白质是生命活动的主要承担者。
2.不同功能需要不同蛋白质完成：
【视野拓展】
德国研究人员进行的最新动物实验发现，“关闭”一种调节脂类代谢的蛋白质，可以让小鼠多吃不胖。
德国马克斯·普朗克研究所等机构研究人员发现，当小鼠通过高脂饮食变胖时，某种特定长度的神经酰胺分子会在肝脏积聚，而这种脂类物质由神经酰胺合成酶5和神经酰胺合成酶6两种蛋白质合成。
实验显示，如果“关闭”神经酰胺合成酶6，使其无法发挥作用，肥胖小鼠虽然继续高脂饮食，肝脏却没有脂肪堆积，体重还出现下降，体内糖代谢也有所改善；但“关闭”神经酰胺合成酶5并不会出现上述效果。
知识点02 氨基酸的种类和结构
1.组成生物体蛋白质的的氨基酸有21种。
2.蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N。
3.每种氨基酸分子中至少都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。连接着一个氨基和一个羧基的碳原子还连接着一个氢原子和一个侧链基团（R），各种氨基酸之间的区别在于R基不同。
4.氨基酸的结构通式
【易错提示】
1.氨基、羧基和侧链基因在书写时要先写“—”，不可省略。
2.氨基酸氨基、羧基的书写方法
知识点03 必需氨基酸和非必需氨基酸
1.划分必需氨基酸和必需氨基酸的依据是氨基酸是否能在人体细胞合成。
2.必需氨基酸（8种）：人体细胞不能合成，必须从外界环境中获取的氨基酸。包括苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸（笨蛋来宿舍晾一晾鞋）。
3.非必需氨基酸（13种）：人体细胞能够合成的氨基酸。
【特别提醒】
①必需氨基酸必需从食物获得。
②必需氨基酸在人体中的存在，不仅提供了合成蛋白质的重要原料，而且对于促进生长，进行正常代谢、维持生命提供了物质基础。如果人体缺乏或减少其中某一种，人体的正常生命代谢就会受到障碍，甚至导致各种疾病的发生或生命活动终止。
③完全蛋白质是指那些含有的必需氨基酸种类齐全，含量充足，相互比例适当，能够维持生命和促进生长发育的一类蛋白质。如肉类、鱼类、蛋类、大豆制品和奶制品。
④不完全蛋白质是指那些所含有的必需氨基酸种类不全，既不能维持生命也不能促进生长发育的一类蛋白质。如玉米中的玉米胶蛋白，动物结缔组织、肉皮中的胶质蛋白，豌豆中的豆球蛋白。
拓展知识
考法01 蛋白质的功能
一、结构蛋白：作为细胞的结构,如膜蛋白,染色体蛋白等.二、功能蛋白：1.物质运输：如载体蛋白,血红蛋白2.催化功能：如绝大多数酶3.信息交流：如受体（糖蛋白）,蛋白质类激素有的教材上把信息交流分为识别和调节生命
1.细胞结构的构成成分：参与组织构成、更新和损伤之后的修补，如肌动蛋白、微管蛋白、胶原蛋白等。
2.细胞或生物体生理活性物质：人体内的酶、激素、抗体等活性物质都是由蛋白质组成的。人的身体就像一座复杂的化工厂，一切生理代谢、化学反应都是由酶参与完成的。生理功能靠激素调节，如生长激素、性激素、肾上腺素等。抗体是活跃在血液中的一支“突击队”，具有保卫机体免受细菌和病毒的侵害、提高机体抵抗力的作用。
3.能源物质：在能量缺乏时，蛋白质也用于产生能量。
【典例1】下列不属于人体内蛋白质功能的是（ ）
A.细胞结构的构成
B.遗传信息的携带
C.氧化分解提供能量
D.提高机体的抵抗力
【答案】B
【解析】有些蛋白质是细胞结构的构成成分，参与组织构成、更新和损伤之后的修补，A属于蛋白质功能；携带遗传信息的物质是核酸，不是蛋白质，B不属于蛋白质功能；在能量缺乏时，蛋白质能通过氧化分解提供能量，C于蛋白质功能；免疫蛋白质如抗体具有保卫机体免受细菌和病毒的侵害、提高机体抵抗力的作用，D属于蛋白质功能。
考法02 辨析构成蛋白质的氨基酸
1.组成天然蛋白质的每种氨基酸分子中至少都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。具有2个氨基的氨基酸中，一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，另一个氨基位于R基上。
2.构成蛋白质的氨基酸必须具备两个条件；①至少含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。以上条件同时具备的氨基酸才会是构成蛋白质的氨基酸。
【典例2】下列氨基酸中，不是组成蛋白质的氨基酸的是（ ）
【答案】D
【解析】氨基酸结构特点是至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。A氨基酸中有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上，A是组成蛋白质的氨基酸；B氨基酸中的氨基和羧基连接在同一个碳原子上，B是组成蛋白质的氨基酸；C氨基酸中有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上，C是组成蛋白质的氨基酸；D氨基酸中的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上，D不是组成蛋白质的氨基酸。
考法03 氨基酸及R基中C、H、O、N数目计算
氨基酸的结构通式是：
各种氨基酸的共同部分有碳原子2个、氢原子4个、氧原子2个、氮原子1个，其共同部分可以表示为C2H4O2N。如谷氨酸的R基为－C3H5O2，则谷氨酸的分子式应为C5H9O4N，一个谷氨酸中，碳和氧的原子数分别是5和4。
【典例3】已知一种氨基酸的R基是—CH2—OH，在这种氨基酸分子中，含有C、H、O的原子数分别是( )
A．3、4、7 B．3、7、3
C．7、1、4 D．4、3、7
【答案】B
【解析】每个氨基酸分子至少要有一个—NH2，一个—COOH，和一个H，连在同一个碳原子上。其共同部分可以表示为—C2H4O2N，R基是—CH2—OH，含有一个C、三个H、一个O。CH3O+C2H4O2N，该氨基酸的分子式为C3H7O3N，故含有C、H、O的原子数是3、7、3。
2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者（2）
知识点01 氨基酸之间的脱水缩合过程
1.氨基酸脱水缩合指一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接，同时脱去一分子水的过程。
（1）氨基酸之间的相互连接：下图是两个氨基酸结合过程示意图。
图中的X表示羟基（—OH），Y表示氢（—H），Z代表水（H2O），W表示的结构称为肽键，上图所示的结合方式称为脱水缩合。由两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作二肽；由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作多肽。多肽通常呈链状结构，叫作肽链。
【特别提醒】
①氨基酸脱水缩合脱去的水中，氢来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，氧来自羧基。
②肽键是连接2个氨基酸的化学键，写作“—”不能写为“—CO—NH—”。
③脱水缩合后原来的氨基和羧基不能再称为“氨基和羧基”
④“几肽”的命名与氨基酸数一致，不一定是“肽键数+1”。
知识点02 蛋白质的结构及其多样性
由于组成蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，因此，由21种氨基酸所形成的多肽几乎是无数的。由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键相互结合在一起。肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样，这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。
【归纳总结】蛋白质结构的多样性的原因可概括为：
①氨基酸种类不同，构成的肽链不同。
②氨基酸数目不同，构成的肽链不同。
③氨基酸排列顺序不同，构成的肽链不同。
④蛋白质空间结构不同，构成的蛋白质不同。
知识点03 蛋白质结构的改变
1.每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
2.蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质 的改变和生物活性丧失的现象。
3.鸡蛋、肉类煮熟易消化，原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
4.加酒精、加热、加酸等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的作用。
【视野拓展】低温导致的蛋白质原有的活性降低，但是蛋白质的结构和功能没有变化，在恢复温度后还有原来的生物学活性，一般用于酶、疫苗等的保存。物理、化学和生物学的作用导致的蛋白质的空间结构破坏是不可逆的，一旦破坏就无法修复，蛋白质的生物学活性就彻底丧失了，就是变性了，此法一般用于消毒。蛋白质变性只破坏空间结构，其一级结构（氨基酸的排列）没有破坏。
拓展知识
考法01 辨析氨基酸脱水缩合的过程
1.氨基酸的脱水缩合在细胞的核糖体上进行。
2.氨基酸的脱水缩合发生在一个氨基酸的羧基和相邻氨基酸的氨基之间。
3.缩合产生的水中的氢来源于—NH2和—COOH，氧来源于—COOH。
4.氨基酸之间每脱去一分子水，就形成一个肽键，肽键数＝脱去的水分子数。
5.参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。一般而言，R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合。
【典例1】两个氨基酸缩合成二肽并生成水，这个水分子中的氢原子来自氨基酸的（ ）
A．氨基B．羧基C．R基D．氨基和羧基
【答案】D
【解析】脱水缩合是指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，同时脱出一分子水，所以脱去的水分子中的氢原子来自氨基和羧基，而氧来自于羧基，D正确。
考法02 辨析氨基酸种类与形成肽的种类
假若有A、B、C三种氨基酸，在以下两种条件下形成二肽和三肽的种类各是多少？
①由1个A氨基酸、1个B氨基酸、1个C氨基酸形成肽的情况。
A、B、C三个氨基酸形成二肽的情况是：3×2=6；形成三肽的情况是：3×2×1=6
②由A、B、C三种氨基酸，在每种氨基酸足够多的情况下形成肽的情况。
A、B、C三种氨基酸（每种氨基酸足够多）形成二肽的情况是：32=9；形成三肽的情况是：33=27
【典例2】某同学现有代表四种氨基酸的卡片A、B、C、D各一个，通过模拟氨基酸缩合形成肽链的过程。下列叙述错误的是（ ）
A.能组成二肽12种 B.能组成三肽24种 C.能组成四肽48种 D.能解释多肽具有多样性
【答案】C
【解析】由A、B、C、D各一个，可组成二肽4×3=12种；可组成三肽4×3×2=24种；可组成四肽4×3×2×1=24种；能解释多肽具有多样性。
考法03 辨析氨基酸脱水缩合形成蛋白质的相关计算
1.已知形成某蛋白质的氨基酸个数为m，肽链数为n，氨基酸的平均相对分子量为a，则该蛋白质：
2.环肽的脱水数目和氨基酸数目相等。
3.二硫键“—S—S—”是由两个“—SH”脱下2个H形成的，计算分子量时需要考虑。
【典例3】某蛋白质由4条肽链构成，含有65个氨基酸，则该蛋白质至少含有的氨基数、肽键数分别是（ ）
A．65、 61B．4、 61C．61、 61D．4、 65
【答案】B
【解析】蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数，应该看肽链的条数，有几条肽链，则至少含有几个氨基或几个羧基，该蛋白质由4条肽链构成，则至少含有4个氨基；肽键数目=氨基酸个数-肽链条数=65-4=61，B正确。
考法04 蛋白质多样性的原因
蛋白质结构的多样性的原因可概括为：
①氨基酸种类不同，构成的肽链不同。
②氨基酸数目不同，构成的肽链不同。
③氨基酸排列顺序不同，构成的肽链不同。
④蛋白质空间结构不同，构成的蛋白质不同。
【典例4】下列关于蛋白质结构多样性的原因的叙述，错误的是（ ）
A．氨基酸的种类和数量不同B．氨基酸的排列顺序不同
C．肽键的结构不同D．肽链的数目不同
【答案】C
【解析】蛋白质的结构的多样性与氨基酸的数目、不同种类氨基酸排列顺序及肽链的数目和空间结构均有关，不同蛋白质中氨基酸之间的肽键相同，与蛋白质多样性无关。C符合题意。
考法05 蛋白质的变性与水解
1.蛋白质变性是其特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质 的改变和生物活性丧失的现象。肽键并没有断裂，遇双缩脲试剂还会出现紫色反应。
2.蛋白质水解是肽键断裂的过程，是蛋白质变成多肽或氨基酸的过程；水解与脱水缩合过程相反。
【典例5】有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是（ ）
A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B.变性蛋白质也能与双缩脲试剂发生反应
C.细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与
D.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接
【答案】D
【解析】蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关，蛋白质的空间结构发生改变时其生物活性也发生改变，A正确；热变性后的蛋白质肽键仍然存在，能与双缩脲试剂发生反应呈现紫色，B正确；细胞内蛋白质发生水解时需要蛋白酶催化，而蛋白酶的化学本质是蛋白质，C正确；血红蛋白中不同肽链之间通过二硫键连接，每条肽链中相邻氨基酸通过肽键连接，D错误。种类
功能
举例
结构蛋白
构成细胞和生物体结构的重要物质
羽毛、肌肉、蛛丝、头发等含有结构蛋白
催化蛋白
细胞中的化学反应离不开酶作用
绝大多数酶是蛋白质
运输蛋白
运输物质的作用
血红蛋白能运输氧气
信息传递蛋白
能够调节机体的生命活动
胰岛素等蛋白质类激素
防御蛋白
有些蛋白质有免疫功能
抗体可抵御抗原的侵害
结构式书写方法1
结构式书写方法2
化学简式书写方法
氨基
“—NH2”或“H2N—”
羧基
“—COOH”或“HOOC—”
肽键数
m－n
脱去的水分子数
m－n
平均分子量
am－18（m－n）
氨基数
≥n
羧基数
≥n
N原子数
≥m
O原子数
≥m＋n
1.蛋白质是目前已知的 结构最复杂、功能最多样 的分子。细胞核中的遗传信息，往往要 表达成蛋白质 才能起作用。蛋白质是生命活动的主要承担者。
2.不同功能需要不同蛋白质完成：
【视野拓展】
德国研究人员进行的最新动物实验发现，“关闭”一种调节脂类代谢的蛋白质，可以让小鼠多吃不胖。
德国马克斯·普朗克研究所等机构研究人员发现，当小鼠通过高脂饮食变胖时，某种特定长度的神经酰胺分子会在肝脏积聚，而这种脂类物质由神经酰胺合成酶5和神经酰胺合成酶6两种蛋白质合成。
实验显示，如果“关闭”神经酰胺合成酶6，使其无法发挥作用，肥胖小鼠虽然继续高脂饮食，肝脏却没有脂肪堆积，体重还出现下降，体内糖代谢也有所改善；但“关闭”神经酰胺合成酶5并不会出现上述效果。
知识点02 氨基酸的种类和结构
1.组成生物体蛋白质的的氨基酸有21种。
2.蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N。
3.每种氨基酸分子中至少都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。连接着一个氨基和一个羧基的碳原子还连接着一个氢原子和一个侧链基团（R），各种氨基酸之间的区别在于R基不同。
4.氨基酸的结构通式
【易错提示】
1.氨基、羧基和侧链基因在书写时要先写“—”，不可省略。
2.氨基酸氨基、羧基的书写方法
知识点03 必需氨基酸和非必需氨基酸
1.划分必需氨基酸和必需氨基酸的依据是氨基酸是否能在人体细胞合成。
2.必需氨基酸（8种）：人体细胞不能合成，必须从外界环境中获取的氨基酸。包括苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸（笨蛋来宿舍晾一晾鞋）。
3.非必需氨基酸（13种）：人体细胞能够合成的氨基酸。
【特别提醒】
①必需氨基酸必需从食物获得。
②必需氨基酸在人体中的存在，不仅提供了合成蛋白质的重要原料，而且对于促进生长，进行正常代谢、维持生命提供了物质基础。如果人体缺乏或减少其中某一种，人体的正常生命代谢就会受到障碍，甚至导致各种疾病的发生或生命活动终止。
③完全蛋白质是指那些含有的必需氨基酸种类齐全，含量充足，相互比例适当，能够维持生命和促进生长发育的一类蛋白质。如肉类、鱼类、蛋类、大豆制品和奶制品。
④不完全蛋白质是指那些所含有的必需氨基酸种类不全，既不能维持生命也不能促进生长发育的一类蛋白质。如玉米中的玉米胶蛋白，动物结缔组织、肉皮中的胶质蛋白，豌豆中的豆球蛋白。
拓展知识
考法01 蛋白质的功能
一、结构蛋白：作为细胞的结构,如膜蛋白,染色体蛋白等.二、功能蛋白：1.物质运输：如载体蛋白,血红蛋白2.催化功能：如绝大多数酶3.信息交流：如受体（糖蛋白）,蛋白质类激素有的教材上把信息交流分为识别和调节生命
1.细胞结构的构成成分：参与组织构成、更新和损伤之后的修补，如肌动蛋白、微管蛋白、胶原蛋白等。
2.细胞或生物体生理活性物质：人体内的酶、激素、抗体等活性物质都是由蛋白质组成的。人的身体就像一座复杂的化工厂，一切生理代谢、化学反应都是由酶参与完成的。生理功能靠激素调节，如生长激素、性激素、肾上腺素等。抗体是活跃在血液中的一支“突击队”，具有保卫机体免受细菌和病毒的侵害、提高机体抵抗力的作用。
3.能源物质：在能量缺乏时，蛋白质也用于产生能量。
【典例1】下列不属于人体内蛋白质功能的是（ ）
A.细胞结构的构成
B.遗传信息的携带
C.氧化分解提供能量
D.提高机体的抵抗力
【答案】B
【解析】有些蛋白质是细胞结构的构成成分，参与组织构成、更新和损伤之后的修补，A属于蛋白质功能；携带遗传信息的物质是核酸，不是蛋白质，B不属于蛋白质功能；在能量缺乏时，蛋白质能通过氧化分解提供能量，C于蛋白质功能；免疫蛋白质如抗体具有保卫机体免受细菌和病毒的侵害、提高机体抵抗力的作用，D属于蛋白质功能。
考法02 辨析构成蛋白质的氨基酸
1.组成天然蛋白质的每种氨基酸分子中至少都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。具有2个氨基的氨基酸中，一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，另一个氨基位于R基上。
2.构成蛋白质的氨基酸必须具备两个条件；①至少含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。以上条件同时具备的氨基酸才会是构成蛋白质的氨基酸。
【典例2】下列氨基酸中，不是组成蛋白质的氨基酸的是（ ）
【答案】D
【解析】氨基酸结构特点是至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。A氨基酸中有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上，A是组成蛋白质的氨基酸；B氨基酸中的氨基和羧基连接在同一个碳原子上，B是组成蛋白质的氨基酸；C氨基酸中有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上，C是组成蛋白质的氨基酸；D氨基酸中的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上，D不是组成蛋白质的氨基酸。
考法03 氨基酸及R基中C、H、O、N数目计算
氨基酸的结构通式是：
各种氨基酸的共同部分有碳原子2个、氢原子4个、氧原子2个、氮原子1个，其共同部分可以表示为C2H4O2N。如谷氨酸的R基为－C3H5O2，则谷氨酸的分子式应为C5H9O4N，一个谷氨酸中，碳和氧的原子数分别是5和4。
【典例3】已知一种氨基酸的R基是—CH2—OH，在这种氨基酸分子中，含有C、H、O的原子数分别是( )
A．3、4、7 B．3、7、3
C．7、1、4 D．4、3、7
【答案】B
【解析】每个氨基酸分子至少要有一个—NH2，一个—COOH，和一个H，连在同一个碳原子上。其共同部分可以表示为—C2H4O2N，R基是—CH2—OH，含有一个C、三个H、一个O。CH3O+C2H4O2N，该氨基酸的分子式为C3H7O3N，故含有C、H、O的原子数是3、7、3。
2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者（2）
知识点01 氨基酸之间的脱水缩合过程
1.氨基酸脱水缩合指一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接，同时脱去一分子水的过程。
（1）氨基酸之间的相互连接：下图是两个氨基酸结合过程示意图。
图中的X表示羟基（—OH），Y表示氢（—H），Z代表水（H2O），W表示的结构称为肽键，上图所示的结合方式称为脱水缩合。由两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作二肽；由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作多肽。多肽通常呈链状结构，叫作肽链。
【特别提醒】
①氨基酸脱水缩合脱去的水中，氢来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，氧来自羧基。
②肽键是连接2个氨基酸的化学键，写作“—”不能写为“—CO—NH—”。
③脱水缩合后原来的氨基和羧基不能再称为“氨基和羧基”
④“几肽”的命名与氨基酸数一致，不一定是“肽键数+1”。
知识点02 蛋白质的结构及其多样性
由于组成蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，因此，由21种氨基酸所形成的多肽几乎是无数的。由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键相互结合在一起。肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样，这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。
【归纳总结】蛋白质结构的多样性的原因可概括为：
①氨基酸种类不同，构成的肽链不同。
②氨基酸数目不同，构成的肽链不同。
③氨基酸排列顺序不同，构成的肽链不同。
④蛋白质空间结构不同，构成的蛋白质不同。
知识点03 蛋白质结构的改变
1.每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
2.蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质 的改变和生物活性丧失的现象。
3.鸡蛋、肉类煮熟易消化，原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
4.加酒精、加热、加酸等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的作用。
【视野拓展】低温导致的蛋白质原有的活性降低，但是蛋白质的结构和功能没有变化，在恢复温度后还有原来的生物学活性，一般用于酶、疫苗等的保存。物理、化学和生物学的作用导致的蛋白质的空间结构破坏是不可逆的，一旦破坏就无法修复，蛋白质的生物学活性就彻底丧失了，就是变性了，此法一般用于消毒。蛋白质变性只破坏空间结构，其一级结构（氨基酸的排列）没有破坏。
拓展知识
考法01 辨析氨基酸脱水缩合的过程
1.氨基酸的脱水缩合在细胞的核糖体上进行。
2.氨基酸的脱水缩合发生在一个氨基酸的羧基和相邻氨基酸的氨基之间。
3.缩合产生的水中的氢来源于—NH2和—COOH，氧来源于—COOH。
4.氨基酸之间每脱去一分子水，就形成一个肽键，肽键数＝脱去的水分子数。
5.参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。一般而言，R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合。
【典例1】两个氨基酸缩合成二肽并生成水，这个水分子中的氢原子来自氨基酸的（ ）
A．氨基B．羧基C．R基D．氨基和羧基
【答案】D
【解析】脱水缩合是指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，同时脱出一分子水，所以脱去的水分子中的氢原子来自氨基和羧基，而氧来自于羧基，D正确。
考法02 辨析氨基酸种类与形成肽的种类
假若有A、B、C三种氨基酸，在以下两种条件下形成二肽和三肽的种类各是多少？
①由1个A氨基酸、1个B氨基酸、1个C氨基酸形成肽的情况。
A、B、C三个氨基酸形成二肽的情况是：3×2=6；形成三肽的情况是：3×2×1=6
②由A、B、C三种氨基酸，在每种氨基酸足够多的情况下形成肽的情况。
A、B、C三种氨基酸（每种氨基酸足够多）形成二肽的情况是：32=9；形成三肽的情况是：33=27
【典例2】某同学现有代表四种氨基酸的卡片A、B、C、D各一个，通过模拟氨基酸缩合形成肽链的过程。下列叙述错误的是（ ）
A.能组成二肽12种 B.能组成三肽24种 C.能组成四肽48种 D.能解释多肽具有多样性
【答案】C
【解析】由A、B、C、D各一个，可组成二肽4×3=12种；可组成三肽4×3×2=24种；可组成四肽4×3×2×1=24种；能解释多肽具有多样性。
考法03 辨析氨基酸脱水缩合形成蛋白质的相关计算
1.已知形成某蛋白质的氨基酸个数为m，肽链数为n，氨基酸的平均相对分子量为a，则该蛋白质：
2.环肽的脱水数目和氨基酸数目相等。
3.二硫键“—S—S—”是由两个“—SH”脱下2个H形成的，计算分子量时需要考虑。
【典例3】某蛋白质由4条肽链构成，含有65个氨基酸，则该蛋白质至少含有的氨基数、肽键数分别是（ ）
A．65、 61B．4、 61C．61、 61D．4、 65
【答案】B
【解析】蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数，应该看肽链的条数，有几条肽链，则至少含有几个氨基或几个羧基，该蛋白质由4条肽链构成，则至少含有4个氨基；肽键数目=氨基酸个数-肽链条数=65-4=61，B正确。
考法04 蛋白质多样性的原因
蛋白质结构的多样性的原因可概括为：
①氨基酸种类不同，构成的肽链不同。
②氨基酸数目不同，构成的肽链不同。
③氨基酸排列顺序不同，构成的肽链不同。
④蛋白质空间结构不同，构成的蛋白质不同。
【典例4】下列关于蛋白质结构多样性的原因的叙述，错误的是（ ）
A．氨基酸的种类和数量不同B．氨基酸的排列顺序不同
C．肽键的结构不同D．肽链的数目不同
【答案】C
【解析】蛋白质的结构的多样性与氨基酸的数目、不同种类氨基酸排列顺序及肽链的数目和空间结构均有关，不同蛋白质中氨基酸之间的肽键相同，与蛋白质多样性无关。C符合题意。
考法05 蛋白质的变性与水解
1.蛋白质变性是其特定的空间结构被破坏，从而导致其理化性质 的改变和生物活性丧失的现象。肽键并没有断裂，遇双缩脲试剂还会出现紫色反应。
2.蛋白质水解是肽键断裂的过程，是蛋白质变成多肽或氨基酸的过程；水解与脱水缩合过程相反。
【典例5】有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是（ ）
A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B.变性蛋白质也能与双缩脲试剂发生反应
C.细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与
D.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接
【答案】D
【解析】蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关，蛋白质的空间结构发生改变时其生物活性也发生改变，A正确；热变性后的蛋白质肽键仍然存在，能与双缩脲试剂发生反应呈现紫色，B正确；细胞内蛋白质发生水解时需要蛋白酶催化，而蛋白酶的化学本质是蛋白质，C正确；血红蛋白中不同肽链之间通过二硫键连接，每条肽链中相邻氨基酸通过肽键连接，D错误。种类
功能
举例
结构蛋白
构成细胞和生物体结构的重要物质
羽毛、肌肉、蛛丝、头发等含有结构蛋白
催化蛋白
细胞中的化学反应离不开酶作用
绝大多数酶是蛋白质
运输蛋白
运输物质的作用
血红蛋白能运输氧气
信息传递蛋白
能够调节机体的生命活动
胰岛素等蛋白质类激素
防御蛋白
有些蛋白质有免疫功能
抗体可抵御抗原的侵害
结构式书写方法1
结构式书写方法2
化学简式书写方法
氨基
“—NH2”或“H2N—”
羧基
“—COOH”或“HOOC—”
肽键数
m－n
脱去的水分子数
m－n
平均分子量
am－18（m－n）
氨基数
≥n
羧基数
≥n
N原子数
≥m
O原子数
≥m＋n
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