蛋白质知识点解读
舟山中学 杨重云
1.元素:组成蛋白质的元素有C 、H 、O 、N ,有些蛋白质还含有S 。
其中氮的含量较恒定,平均为16%,这是蛋白质元素组成的一个特点。
因此,一般可以由测定生物样品中的氮,粗略地计算出其中蛋白质的含量(每一克氮相当于6.25克的蛋白质)。
2.氨基酸:组成蛋白质的基本单位是氨基酸。
组成蛋白
质的氨基酸约有20种。
氨基酸的结构通式为(右图所示):
由结构通式可知,氨基酸的分子式可表示为C 2H 4O 2—R ,
氨基酸的结构特点为:一个中央C 原子上连接着一个氨基、一
个羧基、一个H 和一个R 基团。
由于R 基上可能含有氨基或羧基,所以一个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基。
不同氨基酸的R 基团不同。
例1、下列各项关于氨基酸的叙述中,正确的是( )
A .氨基酸是蛋白质的组成单位,由氨基和羧基组成
B .每个氨基酸都含有一个氨基和一个羧基
C .两个氨基酸之间的羧基和氨基脱水缩合形成多肽
D .组成蛋白质的氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基并连接在同一个碳原子上 解析:氨基酸是组成蛋白质的基本单位,每个氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基并连接在同一个碳原子上。
两个氨基酸分子脱水缩合形成的是二肽。
答案:D
3.脱水缩合:在酶的作用下,一个氨基酸的羧基提供的“—OH ”与另一个氨基酸的氨基提供的“—H ”生成一分子水被脱去,而羧基和氨基剩余的基团相连成为肽键,肽键的结构式为“—CO —NH —”。
在氨基酸脱水缩合过程中,有许多数量关系,是各种考试命题的热点,望同学们引起足
够重视。
现把有关数量关系总结如下:
典型公式:肽键数=脱去的水分数;蛋白质的相对分子质量=氨基酸相对分子质量的总和—失去水分子的相对分子质量的总和。
例2、现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为()A.798、2和2 B.798、12和10 C.799、1和1 D.799、11和9
解析:侧链基团上氨基总数为10个,侧链基团上羧基总数为8个,每条多肽链至少含一个氨基和一个羧基,故由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为798、12和10。
答案:B
4.蛋白质结构多样性:组成蛋白质的多肽链的氨基酸在种类、数量和排列顺序上的不同,构成蛋白质的多肽链在空间结构上的不同。
每种蛋白质都有其独特的空间结构,正确的三维结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的。
例3、生物体内的蛋白质千差万别,其原因不可能是()
A.组成肽键的化学元素不同B.组成蛋白质的氨基酸的种类和数量不同
C.氨基酸排列顺序不同D.组成蛋白质的多肽链的空间结构不同
解析:蛋白质内的肽键结构式为—CO—NH—,每个肽键中的化学元素都是相同的。
答案:A
5.蛋白质功能多样性:蛋白质的结构多样性决定了其功能多样性,二者是高度统一的。
蛋白质功能主要有:①作为生物体和细胞的“建筑”材料,如肌肉中的蛋白质;②起着推动化学反应的作用,如消化食物的消化酶;③负责与疾病作斗争,如抗体参与清除病原体;④帮助物质出入细胞,如细胞膜上的载体;⑤调节作用,如胰岛素、生长激素等;⑥运输作用,如血红蛋白,等等。
总之,蛋白质具有多种多样的重要功能,生物体的一切生命活动都与蛋白质有关。
但要注意:蛋白质通常不是生物体的能源物质。
例4、下列关于蛋白质在人体内的功能的叙述中错误的是()
A.参与对病原体的清除B.组织修复的原料
C.细胞成分的更新物质D.能量的主要来源
解析:蛋白质一般不作为能源物质,生物体内能量的主要来源是糖类。
答案:D
6.蛋白质的热变性
蛋白质分子的空间结构并不稳定,会随着温度的升高发生改变,并且空间结构一旦改变,就会失去生物学活性,这种现象就是蛋白质的热变性。
其他物理、化学因素也可能改变蛋白质的生物学活性。
7.蛋白质的检测
蛋白质与双缩脲试剂发生作用可以产生紫色反应,实质上是蛋白质在碱性条件下与Cu2+发生作用。
所以双缩脲试剂使用时应先加双缩脲试剂A(NaOH溶液),摇匀后再加双缩脲试剂B(CuSO4溶液),二者使用的顺序不能颠倒,否则不会出现预期现象。