氨基酸,多肽,蛋白质的关系
第17章氨基酸和蛋白质-新(4)
（一）两性电离和等电点
分子内部酸性基团和碱性基团所形成的盐称 为内盐。内盐分子中包含正、负离子两部分， 所以又称为两性离子（zwitter-ion）或偶极 离子。偶极离子即可与较强的酸反应，又可 与较强的碱反应，表现出两性化合物的特性。
（二）蛋白质的高级结构
蛋白质分子的多肽链并不是以完全伸展的线 状形式存在，而是通过分子中Cα —H、Cα — N单键的旋转而盘曲、折叠形成特定的三维 空间结构，这种空间结构称为蛋白质的高级 结构。
1．蛋白质的二级结构
蛋白质的二级结构主要指的是多肽链中 原子的空间排布。
N原子上的孤电子对与羰基之间形成共 轭体系，使得C—N单键具有部分双键性质， 限制了肽键的自由旋转。实际上，肽键具有 平面结构，称为肽键平面。其中Cα 1、羰基 碳和氧、氮和氢以及Cα 2共六个原子在同一 平面上，氧原子和氢原子呈反式。
中性氨基酸的pI在5.1～6.5之间
（二）显色反应
α -氨基酸与水合茚三酮在水溶液中加热时， 能放出二氧化碳，并生成紫色的化合物，称 为罗曼氏紫。
O OH
-
R-CH-COO
2
+ OH
N+ H3
O
ONH4 O
N=
O
O
+ RCHO + CO2
水合茚三酮
罗曼氏紫
此反应灵敏度高，是鉴定α -氨基酸简 便而迅速的方法，常用于层析时显色。还可 根据颜色的深浅程度及放出的二氧化碳的量 测定α -氨基酸的含量。
a- 螺旋(b)
（2）β—折叠 又称为β—片层结构。β—折 叠指多肽链呈一种铺开的折扇形状，相邻两 个氨基酸残基的距离约700pm。若干条多肽 链或一条多肽链的若干片段平行排列，维系 和固定β—折叠的作用力仍然是氢键。 β-折叠有两种类型，一种是多肽链从N-末端 到C-末端的排列是同方向的，称为平行β-折 叠，另一种是从N-末端到C-末端的排列是反 方向的叫反平行β-折叠。
氨基酸多肽蛋白质之间的关系
氨基酸多肽蛋白质之间的关系
氨基酸是生物体内的基本组成单位，而多肽和蛋白质都是由多个氨基酸连接而成的。
因此，多肽和蛋白质是氨基酸的衍生物。
多肽是由少于50个氨基酸连接而成的分子，而蛋白质则是由至少50个氨基酸连接而成的复杂分子。
多肽和蛋白质的结构和功能不同，但它们都是由氨基酸链共价连接而成的。
多肽和蛋白质的结构和功能受到氨基酸序列的影响。
不同的氨基酸序列会导致不同的二级、三级和四级结构，从而产生不同的功能。
因此，氨基酸序列是多肽和蛋白质的关键。
在生物体内，多肽和蛋白质参与许多生物学过程，如代谢、免疫、信号传递、结构支持等。
多肽和蛋白质的功能与它们的结构密切相关，因此氨基酸序列对于多肽和蛋白质的功能具有至关重要的作用。
总之，氨基酸是多肽和蛋白质的基本组成单位，其序列决定多肽和蛋白质的结构和功能。
多肽和蛋白质是生物体中重要的分子，参与许多生物学过程。
生殖细胞 蛋白质 肽 氨基酸结构
生殖细胞蛋白质肽氨基酸结构
生殖细胞是一种特殊类型的细胞，它们负责生殖过程。
在生殖
细胞中，蛋白质是一种非常重要的分子，它们扮演着许多关键角色。
蛋白质由氨基酸构成，氨基酸是蛋白质的基本组成单元。
在蛋白质
合成过程中，肽是由氨基酸连接而成的链状分子。
肽链的结构对蛋
白质的功能起着至关重要的作用。
在生殖细胞中，蛋白质的功能多种多样，它们可以参与调节细
胞分裂和生长，维持细胞内稳态，以及在受精过程中发挥重要作用。
此外，一些特定的蛋白质在生殖细胞中起着激素的作用，调节生殖
系统的功能。
氨基酸的结构在蛋白质合成中起着关键作用。
氨基酸由氨基、
羧基和侧链组成，侧链的不同决定了不同氨基酸的特性。
在蛋白质
合成过程中，氨基酸通过肽键连接成肽链，进而形成特定结构的蛋
白质分子。
总的来说，生殖细胞中的蛋白质和氨基酸结构对于维持生殖系
统的正常功能至关重要。
它们参与调节生殖细胞的生长、分裂和受
精过程，确保生殖系统的正常运作。
同时，对蛋白质和氨基酸结构
的研究也有助于我们更深入地了解生殖细胞的生物学特性和生理功能。
蛋白质-2021-2022学年高二化学课后培优练(人教版2019选择性必修3)(解析版)
姓名： 班级4.2 蛋白质本课重点（1）氨基酸和蛋白质的结构特点与主要性质。
本课难点 （2）氨基酸、多肽和蛋白质之间的相互转化关系。
一、选择题1．（2021·浙江·高二阶段练习）下列物质对应的俗名与结构正确的是A ．丙氨酸：22HOOCCH NHB ．甘油：C ．碳铵：()432NH COD ．明矾：()242423K SO Al SO 12H O ⋅⋅【答案】B【详解】 A ．丙氨酸也可命名为α-氨基丙酸，结构简式为：23HOOCCH(N )CH H ，故A 错误； B ．甘油是丙三醇的俗称，含有3个碳原子，每个碳原子连有1个羟基，结构简式为：，故B 正确；C ．碳铵是碳酸氢铵的俗称，其化学式为：43NH HCO ，故C 错误；D ．明矾为十二水硫酸铝钾，其化学式为：()422KAl SO 12H O ⋅或()242423K SO Al SO 24H O ⋅⋅，故D 错误；答案选B 。
2．下列哪种元素不是蛋白质的主要组成元素A ．碳B ．氢C ．氮D ．氯【答案】D【详解】A ．蛋白质有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素组成，故A 中的碳是蛋白质的主要组成元素，不符合题意；B ．蛋白质有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素组成，故B 中的氢是蛋白质的主要组成元素，不符合题意；C ．蛋白质有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素组成，故C 中的氮是蛋白质的主要组成元素，不符合题意；D．蛋白质有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素组成，氯不是蛋白质的主要组成元素，符合题意；故选D。
3．（2022·重庆·高二期末）下列说法不正确的是A．固态氨基酸主要以内盐形式存在，熔点较高，易溶于有机溶剂B．含氮量高的硝化纤维俗称火棉，它是一种烈性炸药C．蛋白质及多肽遇双缩脲试剂呈现紫玫瑰色D．油脂与碱作用生成高级脂肪酸盐和甘油的反应称为皂化反应【答案】A【详解】A．固体氨基酤主要以内盐的形式存在，熔点较高，不易挥发，内盐指两性离子是总电荷为0，电中性的化合物，两性离子为极性，通常易溶于水，难溶于大部分有机溶剂，A错误；B．纤维素上的羟基与浓硝酤在浓硫酤的催化反应下发生酯化反应，含氮量高的叫火棉，是一种烈性炸药，B正确；C．多肽是蛋白质水解的中间产物，蛋白质及多肽的特性，遇双缩脲试剂呈现紫玫瑰色，C 正确；D．油脂不溶于水，溶于有机溶剂如烃类、醇类、酮类、酗类和酯类等。
“蛋白质相关计算”专题(讲解训练及答案)
“蛋白质相关计算”专题(讲解训练及答案)一、氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图：例题1．能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组是：①氨基酸②C、H、O、N 等化学元素③氨基酸分子互相结合④多肽⑤肽链⑥形成具有一定空间结构的蛋白质分子（）A．①②③④⑤⑥ B．②①④③⑤⑥ C．②①④③⑥⑤ D．②①③④⑤⑥二、求氨基酸的分子式此类题型的关键就是按照氨基酸分子通式和所给R基写出氨基酸的分子式，涉及到多肽时则根据脱水缩合原理反向推断。
例题2．谷胱甘肽(C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分子式为()A．C3H3NS B．C3H5NS C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS三、有关蛋白质中氨基酸数、肽链数、肽键数、脱水数的计算1．ｎ个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，则肽键数＝脱水数＝氨基酸数－1＝(ｎ−1)个；2．ｎ个氨基酸脱水缩合形成一个由ｍ条多肽链组成的蛋白质时，则脱去的水分子数和形成的肽键数为(ｎ－ｍ)个；3．无论蛋白质中有多少条肽链，始终有：脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数；4．注：环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同。
即肽键的数目=脱去的水分子的数目=氨基酸的数目。
例题3．某蛋白质分子共有四条肽链，300个肽键，则形成这个蛋白质分子所需氨基酸分子数以及它们在脱水缩合过程中生成的水分子数分别是（）A．296和296 B．304和304 C．304和300 D．300和300 例题4．某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图），这些多肽中肽键总数为（）A．31 B．32C．34 D．35例题5．氨基酸分子脱水缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知，此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（）A．52、52 B．50、50 C．52、50 D．50、49四、有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算氨基酸之间脱水缩合时，原来的氨基和羧基已不存在，形成的多肽的一端是-NH2，另一端是—COOH，所以对于n条肽链的多肽，每1条肽链至少应有1个-NH2，1个—COOH，若还有--NH2或—COOH，则存在于R基中。
第16章 氨基酸、肽和蛋白质
茚三酮
C C O OH C OH O NH2 + RCHCOOH
水合茚三酮
C C O C O N O C C C HO + RCHO + CO2
蓝色或紫红色
是鉴别α-氨基酸的灵敏的方法——既可定性，又可定量。
8
若为亚氨基，与茚三酮作用，则呈黄色。 例： O C C OH C OH O + NH2 C COO C
的由 排基 列因 顺上 序的 决遗 定传 的密 。码 猪胰岛素分子的一级结构
17
二、蛋白质的二级结构(高级结构) 指多肽链主链在一级结构的基础上进一步的盘旋或折叠的方式 ——局部空间排列。 二级结构的主要形式 α-螺旋、β-折叠、β-转角、γ-转角、无规卷曲 1、α-螺旋 各肽键平面通过α-碳原子的旋转，围绕中心轴形成的一种紧密 螺旋盘曲构象。它是最常见、含量最丰富的二级结构。
OH R CH COOH NH3 H R CH COO NH3 H OH R CH COO NH2
pH<pI
pH=pI
pH>pI
注意点： 等电点为氨基酸分子呈电中性，而不是溶液的pH为中性。 例： 丙氨酸(中性) 谷氨酸(酸性) 赖氨酸(碱性) pI = 6.02 pI = 3.22 pI = 9.74
+
O 弱碱 + N H 2 -C H -C R NO2 O 2N O OH +
NO2
O
F
肽链
O 2N
N H -C H -C R
肽链
N H -C H -C R
混合氨基酸
黄色
二、C-端分析(羧酸多肽酶法) 用羧酸多肽酶水解多肽，只有靠近游离羧基的一个肽键可被水 解，再分离鉴定。
蛋白质的相关计算
一个游离的氨基和一个游离的羧基；含有的肽键数＝氨基
酸总数-1,根据题目给出的条件可知：5个多肽至少含有5
个游离的氨基和17个肽键。
3．蛋白质相对分子质量的计算
【例3】组成生物体某蛋白质的20种氨基酸的平均相对分
子质量为128，则由100个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋
白质，其分子量为
A. 12800
【解析】选C。处理有关翻译的问题，首先要找到“起始 码（AUG、GUG）”和“终止码（UAA、UAG、UGA ）”。起始码有相应的氨基酸，终止码不对应氨基酸。 本题碱基序列中，从开始数，6、7、8三个碱基即 “AUG”就是起始密码；倒数7、6、5三碱基即 “UAG”就是终止密码。从正数6号碱基到倒数8号碱基 ，正好40+5+3=48个碱基。48÷3 = 16（个）
【例3】水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，控制该蛋
白质合成的基因碱基数至少应是
A.390
B.195
C.65
D.260
【解析】选A。在DNA的模板链上3个相邻的碱基编码一
个氨基酸，水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，则
mRNA上的碱基共有195个。可推知DNA上的碱基数为
195×2=390个。
总之，在转录和翻译过程中，基因中的碱基数(指双 链)、 RNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之 比为6：3：1。见下图
有关计算的关系式可总结为： 蛋白质中肽链数+肽键数=氨基酸数=1/3mRNA碱
基数=1/6基因中碱基数。 因基因中存有启动片段、终止片段等，实际上基因碱
基数目和氨基酸数目的关系并不是很严格，因此一般命题 中带有“至少”或“最多”字样。
2.常见计算类型 以DNA的碱基数、RNA的碱基数、密码子数、反密码
第十六章 氨基酸、多肽和蛋白质
OH R CH COOH +N2
+ H2O
若定量测定反应中所释放的N2的体积，即可计算出 氨基酸的含量，此方法称为van Slyke氨基氮测定法，常
用于氨基酸和多肽的定量分析。
第二节 肽
一、肽的结构和命名
肽是氨基酸残基之间彼此通过酰胺键相连而成的一 类化合物。 肽分子中的酰胺键又称为肽键（peptide bond）。 二肽可视为一分子氨基酸中的-COO―与另一分子氨基 酸中的NH3+脱水二成的。肽也是以两性离子的形式存在。
OH
H+
等电点 脱水
OH
H+
- - 带负电荷 脱水
OH
H
+
- - - -
（五）蛋白质的颜色反应 蛋白质分子内含有许多肽键和某些带有特殊基团的 氨基酸残基，可以与不同试剂产生特有的颜色反应，利 用此性质可鉴别蛋白质。
反应名称 试剂 颜色 作用基团 缩二脲反应 强碱、稀硫酸铜溶液 紫色或紫红色 肽键 茚三酮反应 稀茚三酮溶液 蓝紫色 氨基 蛋白黄反应 浓硝酸、再加碱 深黄色或橙红色 苯环 亚硝酰铁氢化钠 亚硝酰铁氢化钠溶液 红色 巯基
（五）氧化脱氨反应 氨基酸中的氨基能被 H2O2 或 KMnO4 等强氧化剂所氧 化，脱氨而生成α―酮酸。
[O]
R CH COOH NH2
R CH COOH + H2O NH
R C COOH + NH3 O
（六）氨基酸与亚硝酸的反应 氨基酸与亚硝酸作用，可定量释放氮气
+ NH3 R CH COO
+ H2NO2
使蛋白质发生沉淀的现象称为盐析（saltingout）。常用
的盐析剂有(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl和MgSO4等。
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氨基酸,多肽,蛋白质的关系
氨基酸是构成蛋白质的基本单元，是一类含有羧基（-COOH）和氨
基（-NH2）的有机分子。
它们通过共价键结合形成多肽，多个多肽之
间再形成蛋白质。
氨基酸在蛋白质中的序列是非常重要的，因为它们决定了蛋白质
的结构和功能。
蛋白质的结构包含着四个层次：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构是氨基酸序列的线性排列；二级结构
包括α螺旋和β折叠；三级结构是主链的三维摆动，使得氨基酸侧
链在空间上排列成为蛋白质的特定形状；四级结构是由两个或多个链
相互作用而形成的复杂蛋白质结构。
蛋白质的功能非常广泛，包括结构支持、酶催化、信号传导和免
疫保护等。
每个蛋白质的功能都与它的结构密切相关，因此对于蛋白
质的结构和功能的研究非常关键。
一种具有特定功能的蛋白质的序列通常由数百个甚至上千个氨基
酸组成。
不同的氨基酸组成不同的序列，则产生不同的蛋白质结构和
功能。
在人体中，氨基酸可以由体内合成或外源性摄取获得。
不同种类
的氨基酸在人体中的相对含量不同，因此也影响了蛋白质的合成和功能。
总之，氨基酸、多肽和蛋白质之间是密不可分的关系。
氨基酸是
构成蛋白质的基本单元，而多个氨基酸结合形成多肽，多个多肽之间
再形成蛋白质。
蛋白质的序列和结构决定了其功能，因此研究氨基酸、多肽和蛋白质的相互关系对于解决人类健康问题具有重要意义。