高中生物蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  常見考法:在平常測試中,蛋白質(zhì)知識占有較大比例,可以以選擇題或簡答題的形式出現(xiàn)。通?疾榘被峤Y(jié)構(gòu)的判斷、氨基酸脫水縮合過程中的計算問題、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能等相關(guān)問題,出題形式靈活,難度較大。在高考中,從近幾年生物試題看,有關(guān)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一直是高考命題的熱點,題目多以選擇題形式考查。除上海高考題外,其他地區(qū)試題較少涉及蛋白質(zhì)的有關(guān)計算。結(jié)合蛋白質(zhì)的合成、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性及具體蛋白質(zhì)類物質(zhì)的功能是近幾年各地試題命題的新動向。

1蛋白質(zhì)相關(guān)概念

  1. 氨基酸:氨基酸的結(jié)構(gòu)是這節(jié)的一個難點,因為這個牽涉到有機化合物結(jié)構(gòu)式的書寫,而這些內(nèi)容在化學(xué)方面還沒有介紹,因此這里要注意聽老師認真講解。氨基酸的種類很多,但構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種,這20種都有個共同的特定,就是都至少有一個氨基和一個羧基,并且氨基和羧基都連在同一個碳原子上,這個碳原子還連接一個氫原子和一個側(cè)鏈基團(R基)。說明一點,大家只需要記住氨基酸的結(jié)構(gòu)通式,會判斷就可以,具體氨基酸的結(jié)構(gòu)式不需要掌握。

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  2. 氨基酸的脫水縮合:這個也是一個難點。脫水縮合是氨基酸相互結(jié)合的方式,并且脫水縮合只發(fā)生在共同結(jié)構(gòu)的氨基和羧基之間,R基上的氨基和羧基不參與脫水縮合。三肽和三肽以上又叫多肽,也叫肽鏈,有時還考查到環(huán)狀肽。肽鏈不呈直線,也不在同一平面上,因此使得蛋白質(zhì)具有十分復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。

  3. 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能:蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以分為化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu),化學(xué)結(jié)構(gòu)是形成空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),空間結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)功能的保障。蛋白質(zhì)的功能有兩個大的方面,一是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)蛋白;二是做為細胞和生物體功能物質(zhì)的功能蛋白,如催化作用、運輸作用、免疫作用等等。

1蛋白質(zhì)基礎(chǔ)知識

  1.一個通式:是指組成蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸;氨基酸的通式只有1個,即

  (形象記憶:碳周圍有四個鄰居,三個固定鄰居即-H、-COOH、-NH2,一個變動鄰居即-R基)。不同的氨基酸分子,具有不同的-R基。

  2.兩個標(biāo)準(zhǔn):是指判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸必須同時具備的標(biāo)準(zhǔn)有2個:一是數(shù)量標(biāo)準(zhǔn),即每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH);二是位置標(biāo)準(zhǔn),即都是一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。

  3.三個數(shù)量關(guān)系:是指蛋白質(zhì)分子合成過程中的3個數(shù)量關(guān)系(氨基酸數(shù)、肽鍵數(shù)或脫水分子數(shù)、肽鏈數(shù)),它們的關(guān)系為:當(dāng)m個氨基酸縮合成一條肽鏈時,脫水分子數(shù)為(m-1),形成(m-1)個肽鍵,即脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-1;當(dāng)m個氨基酸形成n條肽鏈時,肽鍵數(shù)=脫水分子數(shù)=m-n。

  4.四個原因:是指蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因有4個:

  ①組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的種類不同;

 、诮M成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的數(shù)量成百上千;

 、劢M成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的排列次序變化多端;

 、艿鞍踪|(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)不同。

  5.五大功能:是指蛋白質(zhì)分子主要有5大功能(由分子結(jié)構(gòu)的多樣性決定):

 、儆行┑鞍踪|(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體的重要物質(zhì),如人和動物的肌肉主要是蛋白質(zhì);

 、谟行┑鞍踪|(zhì)有催化作用,如參與生物體各種生命活動的絕大多數(shù)酶;

  ③有些蛋白質(zhì)有運輸作用,如細胞膜上的載體、紅細胞中的血紅蛋白;

 、苡行┑鞍踪|(zhì)有調(diào)節(jié)作用,如胰島素和生長激素都是蛋白質(zhì),能夠調(diào)節(jié)人體的新陳代謝和生長發(fā)育;

 、萦行┑鞍踪|(zhì)有免疫(包括細胞識別)作用,如動物和人體的抗體能清除外來蛋白質(zhì)對身體生理功能的干擾,起著免疫作用。

1誤區(qū)提醒

  構(gòu)成生物體的氨基酸有20種,結(jié)構(gòu)的判斷是一個易錯的問題,一定要把握住要點,即都至少有一個氨基和一個羧基,并且氨基和羧基都連在同一個碳原子上;兩個氨基酸脫水縮合后形成的是二肽,三個氨基酸脫水縮合形成的叫三肽,也就是說,幾肽是根據(jù)參與脫水的氨基酸個數(shù),而不是含有的肽鍵的數(shù)目;再就是注意蛋白質(zhì)形成過程中相關(guān)的計算問題,注意環(huán)狀肽和二硫鍵的處理問題,形成環(huán)狀肽時形成的脫去的水分子數(shù)和形成的肽鍵數(shù)和氨基酸的個數(shù)是一樣的,形成一個二硫鍵脫去兩個氫原子。


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