蛋白質與生命活動」 知識 練習 答案

2022-05-01 03:06:05 字數 4746 閱讀 9084

一、教材中與「蛋白質」有關的知識點歸納:

二、知識概要

1、生命中的蛋白質:蛋白質是生物體內一種重要的高分子化合物,是生命活動的承擔者。它對生命的重要性體現在兩個字:質和量

質:蛋白質是生命活動的體現者,有什麼樣的蛋白質就表現出什麼樣的生物性狀。

量:各種物質在細胞中的含量:

水: 85%~90% ; 蛋白質: 7%~10% ; 脂質: 1%~2% ;

無機鹽: 1%~1.5% ; 醣類和核酸: 1%~1.5% 。

2、蛋白質的化學組成和結構

(1)化學組成和結構圖

(2)多肽與蛋白質的區別

蛋白質的結構層次可簡寫為:c、h、o、n等元素→氨基酸→多肽(肽鏈)→蛋白質。多肽與蛋白質是不同的兩個層次,區別如下:

①多肽和蛋白質的結構有差異。多肽僅僅是蛋白質的初級結構形式,而蛋白質具有一定的空間結構。蛋白質是由多肽和其他物質結合而成的,乙個蛋白質分子可由一條肽鏈組成(如高等動物的細胞色素c是由104個氨基酸殘基的一條肽鏈組成),也可由多條肽鏈通過一定的化學鍵(肯定不是肽鍵,如二硫鍵、氫鍵等)連線而成(如胰島素由2條肽鏈組成、胰凝乳蛋白酶是由3條肽鏈組成、血紅蛋白分子由4條肽鏈組成、免疫球蛋白分子由4條肽鏈組成等)。

②多肽與蛋白質的功能有差異。多肽往往是無生物活性,而蛋白質是具有生物活性的。

因此,一條剛從核醣體中合成的多肽鏈實際上不能稱為蛋白質。

3、與蛋白質有關的計算

①肽鏈(鏈狀肽)中氨基酸數目,肽鏈數目和肽鍵數目之間的關係:

縮合時失去的水分子數=肽鍵數=氨基酸的分子數-肽鏈數

②環狀肽的計算

縮合時失去的水分子數=肽鍵數=氨基酸的分子數

環狀肽主鏈中沒有氨基和羧基,環狀肽中氨基或羧基取決於構成環狀肽氨基酸的r基中的氨基和羧基的數目。

③氨基酸的平均相對分子質量與蛋白質相對分子質量的關係:

蛋白質的相對分子質量=氨基酸的平均相對分子質量×氨基酸分子數-18×縮合時失去的水分子數

④氨基酸分子數與基因中鹼基數,mrna鹼基數的關係:

基因中鹼基數=mrna鹼基數×2=氨基酸分子數×6

⑤氨基酸的排列與多肽的種類

假如有a、b、c三種氨基酸,由這三種氨基酸組成多肽的情況可分為兩種情況分析:

第一種:a、b、c三種氨基酸,每種氨基酸的數目無限的情況下,可形成肽類化合物的種類為:形成二肽的種類3×3=32=9,形成三肽的種類3×3×3=33=27,……形成n肽的種類3n

第二種:a、b、c三種氨基酸,且每種氨基酸只有乙個的情況下,可形成肽類化合物的種類為:形成二肽的種類3×2=6,形成三肽的種類3×2×1=6。

4、蛋白質的特點——多樣性

(1)蛋白質結構多樣性

組成蛋白質分子結構具有多樣性(原因是組成蛋白質分子的氨基酸種類不同,數目成百上千,排列次序變化多端,由氨基酸形成的肽鏈的空間結構千差萬別)。

蛋白質分子結構的多樣性主要從4個層次加以理解:一是構成蛋白質分子的氨基酸種類不同;二是組成每種蛋白質分子的氨基酸數目不同;三是氨基酸的排列順序不同;四是由於前三項造成蛋白質分子的空間結構不同。蛋白質分子結構的多樣性實際是由dna分子結構的多樣性決定的。

(2)蛋白質功能多樣性

蛋白質分子結構具有多樣性就決定了蛋白質分子具有多種重要的生理功能,蛋白質功能多樣性從根本來講是由dna(多樣性)決定的。

5、蛋白質的主要理化性質

(1)兩性:因為蛋白質是氨基酸通過肽鍵構成的高分子化合物,分子內存在一nh2和一cooh,所以蛋白質具有酸鹼兩性。

(2)水解反應:蛋白質在酸、鹼或酶的作用下,能生成一系列的中間產物,最後生成氨基酸。

(3)顯色反應:蛋白質與雙縮脲試劑反應顯紫色。

(雙縮脲試劑: 0.1g/mlnaoh(甲液)和0.

01g/mlcuso4(乙液)。用法:向待測液中先加入2ml甲液,搖勻,再向其中加入3~4滴乙液,搖勻。

如待測中存在蛋白質,則呈現紫色。)

6、蛋白質的功能

(1)構成細胞和生物體的重要物質。

(2)催化作用。絕大多數酶是蛋白質

①酶的化學本質:酶是活細胞產生的一類具有生物催化作用的有機物,除少數的酶是rna、dna,絕大多數的酶是蛋白質。

②酶的特性:專一性和高效性

③影響酶活性的因素:溫度和ph影響酶的活性,從而影響酶反應速率(酶促反應),還有酶的濃度、底物濃度也會影響酶反應速率。

從曲線特徵分析,溫度對酶催化能力的影響,高於或低於最適溫度都會使酶的催化效力下降。低溫抑制酶的活性,高溫使蛋白質變性失活。

在最適ph兩側的曲線是對稱的,高於或低於最適ph都會使酶的催化效力下降。如果溶液中的ph離最適ph過遠,蛋白質就會變性失活。

(3)調節作用。部分激素是蛋白質,可以聯絡「胰島素的產生及主要生理作用;生長激素的產生及主要生理作用」

(4)運輸作用。如載體蛋白、血紅蛋白

(5)免疫作用。如抗體、干擾素等

三、蛋白質的合成

1、轉錄:

①概念:以dna的一條鏈為模板,按照鹼基互補配對原則合成rna 的過程

場所:主要在細胞核中(葉綠體、線粒體也能進行,原核生物的擬核)

條件:解旋酶、rna聚合酶、atp、dna模板鏈、原料(四種核醣核苷酸)

過程:解旋→配對→連線→釋放

2、翻譯:

①概念:以m rna為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。

場所:細胞質的核醣體上(葉綠體、線粒體的核醣體也能進行,原核生物的細胞質)

條件:酶、atp、模板(mrna)、原料(20種氨基酸)、運輸工具(trna)

過程:結合→配對→縮合→移動

通過轉錄,使dna上特定的鹼基序列轉變成了mrna上特定的鹼基序列;

通過翻譯,將mrna上特定的鹼基序列轉變成了肽鏈中的氨基酸序列;

基因上的遺傳資訊,通過轉錄和翻譯,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質,從而表現出特定的性狀。

3、蛋白質的加工

蛋白質都是在核醣體上合成的,並且起始於細胞質基質,但是有些蛋白質在合成開始不久後便轉在內質網上進行加工,這些蛋白質主要有:

①分泌蛋白,如抗體、激素、各種消化酶等;

②跨膜蛋白,並且決定膜蛋白在膜中的排列方式(包括載體蛋白);

③需要與其它細胞組合嚴格分開的酶,如溶酶體的各種水解酶;

④需要進行修飾的蛋白,如醣蛋白。在內質網進行加工的也就是這些蛋白質。並不包括細胞內的其它蛋白質。

4、線粒體與葉綠體中的蛋白質的**:

(1)線粒體中蛋白質的**有三:

①由細胞核dna編碼,在細胞質的核醣體中合成;(主要)

②由細胞核dna編碼,**粒體的核醣體中合成;

③由線粒體dna編碼,**粒體的核醣體中合成。

(2)葉綠體中蛋白質的**有三:

①由細胞核dna編碼,在細胞質的核醣體中合成;(主要)

②由細胞核dna編碼,在葉綠體的核醣體中合成;

③由葉綠體dna編碼,在葉綠體的核醣體中合成。

5、蛋白質化學性消化過程及部位:胃和小腸

6、氨基酸被吸收方式、途徑:氨基酸被小腸絨毛毛細血管吸收,吸收方式是主動運輸

四、教材中常見蛋白質成分歸納

1、大部分酶:(高中階段常用的酶)

2、胰島素、生長激素:成分是蛋白質

3、載體:位於細胞膜上,在物質運輸過程中起作用,其成分是蛋白質

4、抗體:指機體受抗原刺激後產生的,並且能與該抗原發生特異性結合的具有免疫功能的球蛋白。主要分布於血清中,也分布於組織液,外分泌液中。

5、抗毒素:屬於抗體,成分為蛋白質。在血清中能特異性中和外毒素毒性的成分

6、凝集素:屬於抗體,成分為蛋白質。在血清中能與相應的抗原發生特異性的結合。另外,人的紅細胞膜上存在不同的凝集原,血清中則含有相應種類的凝集素。

7、部分抗原:引起機體產生抗體的物質叫抗原,某些抗原成分是蛋白質。如紅細胞攜帶的凝集原、決定病毒抗原特異性的衣殼,其成分都是抗原。

8、神經遞質的受體:突觸後膜上存在一些特殊蛋白質,能與特定的遞質發生特異性的結合,從而改變突觸後膜對離子的通透性,引起突觸後神經元產生興奮或抑制。

9、朊病毒:成分為蛋白質,如:可導致瘋牛症的病毒等

10、糖被:位於細胞膜外表面,由蛋白質和多醣組成,有保護、潤滑、識別等作用。

11、丙種球蛋白:屬於被動免疫生物製品

12、血漿中的纖維蛋白原和凝血酶原:均為蛋白質。在凝血酶原啟用物的作用下凝血酶原轉變成凝血酶,纖維蛋白原轉化為纖維蛋白,起到止血和凝血的作用。

13、血紅蛋白:存在於紅細胞中的含fe2+的蛋白質。其特性是在氧濃度高的地方與氧結合,在氧濃度低的地方與氧脫離。

14、干擾素:由效應t細胞產生的具有廣泛的抗病毒、抗腫瘤和免疫調節作用的可容性醣蛋白。正常情況下組織或血清中不含干擾素,只有在某些特定因素作用下,才能使細胞產生干擾素。

15、白細胞介素—2:由淋巴細胞產生,能促進淋巴細胞活化和增殖,20世紀90年代後期我國科學家完成了人的白細胞介素—2在大腸桿菌中的表達,生產的白細胞介素—2臨床上主要用於**腫瘤和感染性疾病。

16、動物細胞間質:主要含有膠原蛋白等成分,在進行動物細胞培養時,用胰蛋白酶處理才能獲得單個細胞。

17、含有蛋白質的實驗材料:黃豆碾磨液、豆漿、蛋清等。

18、肽、蛋白質類激素:

五、蛋白質工程

1、蛋白質工程的概念:

蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關係作為基礎,通過基因修飾或基因合成,對現有蛋白質進行改造,或製造一種新的蛋白質,以滿足人類的生產和生活的需求。也就是說,蛋白質工程是在基因工程的基礎上,延伸出來的第二代基因工程,是包含多學科的綜合科技工程領域。

說明:對本概念的理解應從以下幾個方面進行:

①蛋白質工程的基礎:蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關係

②蛋白質工程的改造物件:改造蛋白質的結構,本質上是改造控制該蛋白質合成的基因的結構。

蛋白質練習

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編寫 劉新剛桃源一中 一 三維目標 1 說明氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程。2 概述蛋白質的結構和功能。3 認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。4 關注蛋白質研究的新進展。二 教學重點和難點 氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程.三 教學設計思路 由於學生缺乏有關氨基酸和蛋白質的...

生命活動的主要承擔者蛋白質教案

教學目標 知識與技能 說明氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程。蛋白質的結構和功能。過程與方法 培養學生跨學科分析綜合能力。收集資料 分析資料的能力。情感態度與價值觀 認同蛋白質是生命活動的主要承擔者。關注蛋白質研究的新進展。教學重點 氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質的過程。蛋白質的結...