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高中生物知识1.7:蛋白质的结构和功能

德叔不污 2019-03-24 07:16:24

蛋白质的结构和功能

文/李林

作为生物活动的主要承担者,蛋白质是一种重要的物质,对于生物体,无论是细胞代谢、细胞分裂、稳态的维持还是个体的性状,都与蛋白质有着密切的联系,这么重要的物质究竟是什么样的一种物质呢?快来看看吧。

1/ 蛋白质的基本结构单位:氨基酸

①蛋白质的主要组成元素:C、H、O、N

注意:实际上蛋白质的元素组成比较复杂,除主要的C、H、O、N之外,一般含有少量S,生物大分子中也只有蛋白质具有S,所以S也是蛋白质的特有元素。此外不同种类的蛋白质还含有Fe、Cu、Zn、P等元素。

②结构通式:(右图)

③结构特点:每种氨基酸分子至少含有一个氨基一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,此碳原子也称为中心碳原子,中心碳原子上还有一个H原子一个侧链基团(称R基),不同的氨基酸的R基不同,可通过R基判断氨基酸的种类。

两种氨基酸,其中缬氨酸的R基为异丙基,丙氨酸的R基为甲基

④种类:构成蛋白质的氨基酸约有20种,即20种氨基酸就有20种不同的R基;其中必需氨基酸8种非必需氨基酸12种。

2/ 蛋白质的结构及其多样性

①蛋白质的结构层次:氨基酸经脱水缩合形成,多肽经盘曲折叠形成蛋白质

②脱水缩合:一个氨基酸分子的(中心碳原子上的)羧基与另一个氨基酸分子的(中心碳原子上的)氨基相连接形成肽键,同时脱去一分子水,肽键可表示为—NH—CO—。场所在核糖体上。

脱水缩合图示:

③蛋白质多样性的原因

(1)氨基酸方面:氨基酸的种类数量排列顺序不同。

(2)肽链方面:组成蛋白质的多肽链形成的空间结构不同。

常用语言表达:由于氨基酸的种类、数量和排列顺序以及蛋白质的空间结构不同,形成蛋白质的多样性

问题思考:多肽与蛋白质有何区别?

提示:每个蛋白质分子可以由1条多肽链组成,也可由几条肽链通过一定的化学键(肯定不是肽键)连接而成。但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时,才能执行特定的生理功能。

图示为血红蛋白通过空间构象的变化进行氧气的运输

总结归纳:蛋白质、多肽、氨基酸、肽键之间的关系图解


关于蛋白质的一点补充:

①肽键的正确写法是—CO—NH—或—NH—CO—;(千万不要忘记两边的短线“—”)

高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键,而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。而盐析不改变蛋白质的结构。

③蛋白质的变性是不可逆的,而DNA的变性是可逆的。

3/ 题型总结:有关蛋白质结构的考察

题型总结:有关蛋白质结构的考察

例1:下图为某细胞中一条肽链的结构简式,R1、R2和R3是3个不同的化学基团。下列有关分析中不正确的是(  )

A.该肽链中的肽键数是2

B.该肽链是由3个氨基酸脱去2分子水缩合形成的

C.该肽链中一定只含有1个羧基

D.该肽链水解可产生3种氨基酸


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