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力气提升
蛋白质的结构与功能
1. 蛋白质与核酸的关系
(1) 核酸把握蛋白质的合成
(2) DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系
2. 几种常见蛋白质的作用
(1) 糖蛋白(糖被):位于细胞膜外侧，有疼惜、润滑、识别等作用。如突触后膜上神经递质的受体，能与特定的递质发生特异性结合，从而转变突触后膜对离子的通透性，使突触后膜神经元兴奋或抑制。
(2) 载体蛋白:位于细胞膜上，在帮忙集中、主动运输等物质运输过程中起作用。
(3) 血红蛋白:红细胞中的含Fe2+的蛋白质。其特性是在氧浓度高的地方与氧结合，在氧浓度低的地方与氧分别，即具有运输氧气的作用。
(4) 胰岛素、胰高血糖素:相互拮抗，共同维持血糖浓度的相对稳定。
(5) 抗体:机体受抗原刺激后产生的免疫球蛋白。主要分布于血清中，也分布于组织液等细胞外液中。
(6) 淋巴因子:体液免疫中可由T淋巴细胞受抗原刺激后产生，能促进B淋巴细胞的增殖与分化。
3. 与蛋白质相关的计算
[注:m——肽链数;n——氨基酸总数;a——氨基酸平均相对分子质量]
(1) 每个氨基酸中各原子数计算
① C原子数=R基上C原子数+2;
② H原子数=R基上H原子数+4;
③ O原子数=R基上O原子数十2;
④ N原子数=R基上N原子数+1。
(2) 蛋白质中含有N、O原子数的计算
① N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数;
② O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数。
(3) 蛋白质中游离氨基或羧基数的计算
① 每条肽链中，游离氨基和羧基至少各1个，即至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数;
② 由m条肽链构成的蛋白质所含有的游离氨基或羧基数目=肽链数(m)+R基中含有的氨基或羧基数。
(4) 蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系
项目
氨基酸平均
相对分子质量
氨基酸
数目
肽键
数目
脱去水分
子数目
多肽相对
分子质量
1条肽链
a
n
n-1
n-1
na-18(n-1)
m条肽链
a
n
n-m
n-m
na-18(n-m)
(1) DNA能指导蛋白质的合成，但蛋白质合成的直接模板是mRNA。
(2) 生物性状多样性的直接缘由是蛋白质分子结构的多样性，根本缘由是核酸分子结构的多样性。
(3) 蛋白质相关的计算
① 若形成的多肽是环状，则氨基酸数=肽键数=失去水分子数;
② 在计算蛋白质相对分子质量时，若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时，要考虑脱去的氢的相对分子质量，每形成一个二硫键，脱去2个H。
典例1 (2022·江苏信息卷)(多选)层粘连蛋白分子是由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)构成的高分子糖蛋白，作为细胞的结构成分，它含有多个结合位点，对细胞间粘连及细胞的分化等都有作用。层粘连蛋白分子结构示意图如下图所示，若该蛋白分子由m个氨基酸构成，下列有关说法正确的是( )
A. 该层粘连蛋白分子含有的肽键数为m-3
B. 该蛋白在细胞识别中具有重要作用
C. 癌细胞膜相对正常细胞膜而言表面的层粘连蛋白少
D. 该物质的合成只需核糖体即可完成
细胞中的糖类与脂质
项目
糖类
脂质
区
别
元素组成
C、H、O
C、H、O，有些含N、P
C、H含量比
低
高
种类
单糖、二糖、多糖
脂肪、磷脂、固醇
合成部位
叶绿体、高尔基体等
主要是内质网
生理作用
① 主要的能源物质;
② 构成细胞结构，如糖被、细胞壁;
③ 核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖
① 主要的储能物质，如脂肪;
② 构成生物膜的重要成分，如磷脂、胆固醇;
③ 调整新陈代谢和生殖，如性激素
水解终产物
单糖
脂肪水解为甘油、脂肪酸
消耗氧、产生
水、释放能量
少、少、少
多、多、多
联系
① 糖类和脂肪的组成元素相同，都是C、H、O;
② 糖类、脂肪可以相互转化
(1) 并非全部的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解供应能量。淀粉、糖原和纤维素等多糖的单体都是葡萄糖;二糖中蔗糖水解为果糖和葡萄糖、麦芽糖水解为2分子的葡萄糖、乳糖水解为半乳糖和葡萄糖。
(2) 脂质中磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，和ATP与核酸的组成元素相同。
(3) 可借助有氧呼吸第三阶段的变化“[H]+O2H2O+能量”来理解同质量的糖类和脂肪氧化分解释放能量的多少。由于同质量的脂肪和糖类氧化分解相比，脂肪氧化分解时产[H]多，故与[H]结合时需要的氧气量多，反应产生水的量多，同时释放的能量也多。含脂肪多的种子如花生等种植时要浅播以吸取较多的氧气。
典例2 (2022· 南通三模)下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是( )
A. 胆固醇和磷脂属于脂肪，都是细胞膜的组成成分
B. 五碳糖是细胞中主要的能源物质
C. 淀粉和糖原属于多糖，都是细胞内的储能物质
D. 性激素属于蛋白质
有机物与能源物质
项目
解释
能源物质
(糖类、脂肪、
蛋白质)
糖类、脂肪、蛋白质中都储存着化学能，被氧化分解时都能释放能量，供生命活动利用。因此，糖类、脂肪和蛋白质都是能源物质
主要能源
物质(糖类)
生物体内70%的能量是由糖类供应的，因此糖类是主要的能源物质
主要储能
物质(脂肪)
① 植物细胞的储能物质:淀粉、脂肪;② 动物细胞的储能物质:糖原、脂肪;③ 不论动物细胞还是植物细胞，主要的储能物质:脂肪
供能挨次
开头主要是糖类氧化分解供能;当糖类供应不足时，依次主要由脂肪、蛋白质氧化分解供能
直接能源
物质(ATP)
糖类、脂肪、蛋白质中储存的化学能，需经氧化分解释放出来后转移到ATP中，再由ATP直接给细胞的生命活动供应能量
最终(根本)
能源(太阳能)
地球上几乎全部生物进行生命活动所需的能量都直接或间接来自于绿色植物光合作用所固定的太阳能，所以生物体生命活动的最终能源是太阳能
关系
(1) 糖类、脂质、蛋白质和核酸共有的元素是C、H、O，但细胞中含量最多的两种化合物共有的元素是H、O。
(2) 部分有机物的初步水解产物与彻底水解产物、水解产物与代谢终产物的区分
物质
水解产物
代谢终产物
(氧化分解)
初步水解
彻底水解
多糖
二糖
葡萄糖
CO2和H2O
脂肪
甘油和脂肪酸
蛋白质
多肽
氨基酸
CO2和H2O及含N废物
DNA
4种脱氧核苷酸
磷酸、脱氧核糖、4种碱基
RNA
4种核糖核苷酸
磷酸、核糖、4种碱基
(3) 多糖、蛋白质和核酸等都是生物大分子，其基本骨架是碳链。
典例3 下列与细胞中有机物相关的叙述，错误的是( )
A. 糖类分为单糖、二糖和多糖，它们均可连续水解
B. 脂肪与糖类的相同点是都能供应能量
C. 蛋白质也可被氧化分解释放能量
D. 脱氧核糖主要分布在细胞核中
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