高考生物一輪復習 第3講 生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì)課件 新人教版必修1

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1、必 修 分 子 與 細 胞 第一章走近細胞及其分子組成 第3講生命活動的主要承擔者蛋白質(zhì) 考綱考情識記要點1.多角度考查不同蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能2.氨基酸簡式、原子守恒考查蛋白質(zhì)有關(guān)計算3.物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及功能綜合考查核酸4.蛋白質(zhì)和核酸的聯(lián)系我的問題(記錄下來，重點突破) _ 1.組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸分子至少都含有一個氨基(NH 2)和一個羧基(COOH )，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。2.脫水縮合是一個氨基酸分子的羧基(COOH )和另一個氨基酸分子的氨基(NH 2)相連接，同時脫去一分子水的過程。3.氨基酸分子以脫水縮合的方式形成肽鍵，由肽鍵連接氨基酸分子形成肽鏈，

2、肽鏈盤曲、折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。4.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因。5.蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，具有催化、運輸、免疫、信息傳遞等許多功能。一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者和體現(xiàn)者。6.高溫使蛋白質(zhì)發(fā)生變性的原因是高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散、易被蛋白酶水解。 Z整合 核心考點 1探究蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸以下是四種化合物的結(jié)構(gòu)式，據(jù)圖回答： (1)組成蛋白質(zhì)的氨基酸有兩個判斷標準：數(shù)量標準：至少含有一個和一個COOH。位置標準：一個NH2

3、和一個COOH連接在同一個碳原子上。由此看出，圖中_不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。 (2)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的基本元素是：_。 (3)上述構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的R基依次是_，R基決定氨基酸的_。 NH 2a、b、c C、H、O、N CH 2 CH 2 COOH、 (CH 2)4 NH 2種類和理化性質(zhì) (4)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的分子通式： 2探究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性觀察蛋白質(zhì)形成的示意圖，回答問題： (1)相鄰氨基酸的連接過程稱為，形成的化學鍵稱為_，其結(jié)構(gòu)式表示為。形成的場所為_。 (2)H2O中的H來自于，O來自于 (3)多肽的命名方法：一條多肽鏈由幾個氨基酸分子構(gòu)成就稱為幾肽(三個或三個以

4、上的也可稱為多肽)，如：由六個氨基酸分子構(gòu)成一條肽鏈，則其名稱是六肽，也可稱為多肽。CONH或NHCO肽鍵脫水縮合核糖體COOH和NH 2COOH核糖體 1已知某種氨基酸的R基是CH2CH2NH2，在一個該氨基酸分子中，含有的C和N的原子數(shù)之比應為多少？提示21 2比較“知識鏈接1”中的這五種氨基酸，氨基酸組成的多肽一定是鏈狀嗎？提示不一定。一般情況下，多肽呈鏈狀，故又叫肽鏈，它的兩端分別含有一個游離的氨基和羧基；環(huán)狀肽首尾相接，只有R基上才有游離的氨基和羧基，環(huán)狀肽的肽鍵數(shù)脫水數(shù)氨基酸數(shù)。 1在下列物質(zhì)中，有的屬于構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸，有的不是。若將其中構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸縮合成化合物，

5、則其中含有的氨基、羧基、肽鍵的數(shù)目依次是() A3、3、2 B4、3、3 C2、2、2 D3、4、2 解析解答本題時，要根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式把屬于構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸挑選出來。由于號沒有羧基，號氨基和羧基沒有連在同一個碳原子上，所以它們不是組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸。是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，它們脫水縮合后形成三肽，由于號氨基酸R基上有1個羧基，號氨基酸R基上有1個氨基，因此三肽中有氨基2個，羧基2個，肽鍵2個。答案C 2請據(jù)某細菌外毒素結(jié)構(gòu)圖分析并判斷下列相關(guān)說法，錯誤的是() A該化合物中沒有游離的氨基和羧基 B該化合物是由7種氨基酸脫去7個水構(gòu)成的七肽 C決定該化合物的基因位于脫氧核糖核酸上

6、D圖中A結(jié)構(gòu)是在核糖體上形成的 解析本題考查氨基酸脫水縮合的相關(guān)內(nèi)容，意在考查識圖分析、判斷和應用能力。據(jù)圖分析，該外毒素為環(huán)狀七肽，具有7個肽鍵，由5種不同的氨基酸脫去7個水分子形成。從結(jié)構(gòu)簡式中可看出，該化合物沒有游離的氨基和羧基。該化合物是細菌體內(nèi)合成的物質(zhì)，細菌的遺傳物質(zhì)是DNA(脫氧核糖核酸)，所以決定該化合物的基因位于脫氧核糖核酸上。題圖中A結(jié)構(gòu)是肽鍵，氨基酸脫水縮合是在核糖體上完成的，肽鍵也是在核糖體上形成的。答案B 1.氨基酸R基分析R基的判斷：排除法，即找出氨基酸的共同體(連接在同一碳原子上的NH2、COOH和H)，剩下的部分即為R基。R基的意義：決定氨基酸的種類和理化性質(zhì)

7、2依據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式的兩種計算 (1)依據(jù)：氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以簡寫成RC2H4O2N，氨基酸分子式中各原子數(shù)等于R基中的各原子數(shù)分別加上結(jié)構(gòu)通式中C、H、O、N原子數(shù)。 (2)兩種計算類型已知氨基酸分子式，推測R基的組成：如某氨基酸分子式為C 6H14O2N2，則R基為C4H10N。已知R基，寫出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基為CH3，則丙氨酸的分子式為C3H7O2N。 3氨基、羧基、肽鍵的書寫 1據(jù)圖分析蛋白質(zhì)功能多樣性的形成原因 2蛋白質(zhì)的功能將下列實例與相應的蛋白質(zhì)功能連接起來。肌肉、毛發(fā)等a具有免疫功能血紅蛋白 b調(diào)節(jié)作用抗體 c催化作用胰島素 d運輸作用唾液淀粉酶 e細胞和生物體的

8、結(jié)構(gòu)蛋白答案edabc 1大腸桿菌中呼吸酶及人體產(chǎn)生的淀粉酶其空間結(jié)構(gòu)形成的場所分別是什么？提示前者在細胞質(zhì)內(nèi)，后者在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)。 2蛋白質(zhì)分別用蛋白酶和重金屬鹽處理使其活性均喪失，本質(zhì)一樣嗎？提示不一樣，蛋白酶主要是破壞肽鍵，重金屬鹽破壞其空間結(jié)構(gòu)。 1(2015福建理綜)人體內(nèi)含有多種多樣的蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)() A都含有20種氨基酸 B都是在細胞內(nèi)發(fā)揮作用 C都具有一定的空間結(jié)構(gòu) D都能催化生物化學反應解析本題考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，意在考查考生的識記理解能力。組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，但并非每種蛋白質(zhì)都含有20種氨基酸，A項錯誤；有些分泌蛋白(如抗體)可以在細胞外發(fā)揮作用，B項錯誤；

9、每種蛋白質(zhì)都具有一定的空間結(jié)構(gòu)，C項正確；蛋白質(zhì)承擔的功能多種多樣，并非所有的蛋白質(zhì)都能催化生物化學反應，D項錯誤。 答案C 2如下圖所示，物質(zhì)甲是在胰島B細胞中合成的，且與血糖調(diào)節(jié)有關(guān)；物質(zhì)乙是一種淋巴因子，可干擾病毒DNA在宿主細胞中的復制；物質(zhì)丙由漿細胞合成并分泌，且具有免疫作用；物質(zhì)丁由垂體分泌，可促進蛋白質(zhì)的合成和骨的生長。下列有關(guān)說法正確的是() A物質(zhì)甲、乙、丙、丁的結(jié)構(gòu)多樣性只與a有關(guān) B與甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)合成、分泌有關(guān)的細胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體 C甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)分別為胰島素、干擾素、抗體、抗利尿激素 D物質(zhì)甲與胰高血糖素具有協(xié)同作用，物質(zhì)乙、丙均

10、在特異性免疫中發(fā)揮作用，物質(zhì)丁的分泌體現(xiàn)了生物膜的流動性解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性不僅與氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序有關(guān)，也與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。物質(zhì)甲、乙、丙、丁分別是胰島素、干擾素、抗體和生長激素。物質(zhì)甲與胰高血糖素之間具有拮抗作 用。答案B 1有關(guān)氨基數(shù)和羧基數(shù)的計算 (1)蛋白質(zhì)中氨基數(shù)數(shù)R基上的氨基數(shù)各氨基酸中氨基的總數(shù)_數(shù)。 (2)蛋白質(zhì)中羧基數(shù)數(shù)R基上的羧基數(shù)各氨基酸中羧基的總數(shù)_數(shù)。 (3)在不考慮R基上的氨基數(shù)時，氨基酸脫水縮合形成的一條多肽鏈中，至少含有的氨基數(shù)為_，蛋白質(zhì)分子由多條肽鏈構(gòu)成，則至少含有的氨基數(shù)等于_數(shù)。 (4)在不考慮R基上的羧基數(shù)時，氨基酸脫水縮合形成的一條

11、多肽鏈中，至少含有的羧基數(shù)為_，蛋白質(zhì)分子由多條肽鏈構(gòu)成，則至少含有的羧基數(shù)等于_數(shù)。肽鏈肽鍵肽鏈肽鍵肽鏈1 1肽鏈 2蛋白質(zhì)中肽鍵數(shù)及相對分子質(zhì)量的計算 (1)蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)脫去的水分子數(shù)水解消耗數(shù)氨基酸分子個數(shù)_數(shù)。 (2)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量氨基酸分子個數(shù)氨基酸平均相對分子質(zhì)量_量(18脫去的數(shù))。水分子肽鏈失水水分子 (3)假設氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，由n個氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈。形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對分子質(zhì)量1 _ _至少1個至少1個_m nm nm至少m個至少m個_n1 n1 na18(n1)na18(nm) 3.蛋白質(zhì)中二硫鍵形

12、成過程蛋白質(zhì)分子中除了肽鍵外，還含有其他化學鍵，如二硫鍵。一個二硫鍵(“SS”)是由2個“SH”形成的，形成過程中要脫去2個氫。故計算蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時除減去H 2O的相對分子質(zhì)量外，還應考慮脫去H的相對分子質(zhì)量。上圖為胰島素分子形成3個二硫鍵的情況。 1某蛋白質(zhì)由124個氨基酸組成，其中有8個SH，在肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)(如圖)時，生成4個二硫鍵(SS)，若氨基酸平均分子量為125，則該蛋白質(zhì)的分子量約為多少？提示13 278。該蛋白質(zhì)的分子量氨基酸的平均分子量氨基酸的分子數(shù)脫去水分子數(shù)188115 5002 214813 278。 2若某蛋白質(zhì)為一條由200個氨基酸組成的環(huán)肽，則該蛋白質(zhì)共有

13、多少個肽鍵？提示200個。 3若某蛋白質(zhì)中丙氨酸的個數(shù)及位置如下圖所示：則該60肽脫掉丙氨酸所形成的有機物中肽鍵數(shù)目減少幾個？氨基增加幾個？提示33 1圖1為某蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖(圖中虛線表示二硫鍵)，圖2為由該蛋白質(zhì)切下的某一片段，試判斷下列有關(guān)敘述中不正確的是 () A圖1所示蛋白質(zhì)含有兩條肽鏈 B圖2中氨基酸種類的不同取決于 C合成圖2所示片段的部位是核糖體 D該蛋白質(zhì)在形成過程中相對分子質(zhì)量減少了3 240 解析由圖1可看出，該蛋白質(zhì)由2條肽鏈組成，共含182個氨基酸，且有4個二硫鍵。該蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的減少量是脫去水的相對分子質(zhì)量和形成二硫鍵時脫去氫的相對分子質(zhì)量之和，即180184

14、23 248。答案D 2現(xiàn)有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3種氨基酸，它們能形成的三肽種類以及包含3種氨基酸的三肽種類分別最多有() A9種，9種B6種，3種 C18種，6種 D27種，6種 答案D 3某多肽的化學式為C42H65N11O9，它徹底水解后只得到下圖所示的3種氨基酸，則此多肽中含有賴氨酸的個數(shù)為() A2 B3 C5 D8 解析由題圖可知每個氨基酸中有2個氧原子，假設該多肽有x個氨基酸，則氧原子數(shù)為x19，x8，賴氨酸中有兩個N原子，比其他氨基酸多一個N原子。則賴氨酸的個數(shù)為1183。答案B 4某多肽鏈為199肽，其分子式為CxHyNaObS2(a199、b200)，并且由下列5種

15、氨基酸組成。那么該多肽徹底水解后將會分別得到賴氨酸、天冬氨酸的個數(shù)為() Aa199、(b200)/2 Ba200、b200 Ca199、(b199)/2 Da200、(b200)/2 解析從題意知該多肽為199肽，則它是由199個氨基酸組成的；又知該多肽分子式為CxH yNaObS2，其中N有a個，則可知組成該多肽的199個氨基酸共有a個氨基；又知組成該多肽的5種氨基酸中只有賴氨酸含有2個氨基，所以賴氨酸個數(shù)為a199。由于組成該多肽的5種氨基酸中只有天冬氨酸含有2個羧基，設該多肽共含有天冬氨酸為d個，反應前199個氨基酸中氧原子共有4d(199d)2，形成199肽時脫去198個水分子，每個

16、水分子含一個氧原子，所以該多肽分子中尚存在氧原子數(shù)為b4d(199d)21982d200，d(b200)/2。答案A 1.氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)的關(guān)系氨基酸脫水縮合,多肽空間結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì) (1)氨基酸、多肽沒有復雜的空間結(jié)構(gòu)，而蛋白質(zhì)具有一定的空間結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)變性失活只是破壞了空間結(jié)構(gòu)。 (2)在核糖體上合成的初級產(chǎn)物是多肽，而蛋白質(zhì)是由一條或幾條多肽鏈和其他物質(zhì)結(jié)合、加工而形成的。即基因控制蛋白質(zhì)合成時，翻譯的直接產(chǎn)物應為多肽。 (3)決定蛋白質(zhì)多樣性的原因中，從氨基酸角度分析是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同；從多肽角度分析，是多肽鏈折疊、盤曲形成的空間結(jié)構(gòu)不同。 (4)R基中的

17、NH2或COOH不參與主鏈中肽鍵的形成，故多余的NH2或COOH位于R基中。 2關(guān)于氨基酸形成多肽種類的分析多肽的不同取決于氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序。對于氨基酸數(shù)目相同的多肽來說，則取決于氨基酸的種類和排列順序?？梢越柚旅娴氖疽鈭D( 代表要安放的氨基酸的位置)，結(jié)合數(shù)學中“排列組合”的相關(guān)知識，推導出相關(guān)的計算規(guī)律。(以20種氨基酸形成的四肽化合物為例) (1)若每種氨基酸數(shù)目無限制，可形成肽類化合物的種類有204種(即1號位置安放氨基酸的情況有20種，2、3、4號也是如此，即2020202020 4種)。 (2)若每種氨基酸只有一個，可形成肽類化合物的種類有(20191817)種即1號

18、位置安放氨基酸的情況有20種，2號位置安放的氨基酸只能在剩余的19種中選擇即(20191817)種。 T突破 考疑考技 1多肽蛋白質(zhì) 2.對高溫使蛋白質(zhì)變性理解不透高溫使蛋白質(zhì)變性的原因不是破壞了氨基酸之間的肽鍵，而是破壞了肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)。多肽蛋白質(zhì)有無空間結(jié)構(gòu)無有聯(lián)系蛋白質(zhì)可由一條或幾條肽鏈形成提醒翻譯的直接產(chǎn)物多肽，不叫蛋白質(zhì)，必須經(jīng)加工，形成一定的空間結(jié)構(gòu)才叫蛋白質(zhì) 3不同生物及同一生物不同細胞中蛋白質(zhì)不同的原因不同生物蛋白質(zhì)不同的根本原因是DNA(基因或遺傳信息)的特異性。同一生物不同細胞蛋白質(zhì)不同的直接原因是m RNA不同，根本原因是“基因的選擇性表達”。 【思維診斷】

19、1考題診斷： (1)(2015福建理綜T1B)蛋白質(zhì)都是在細胞內(nèi)才能發(fā)揮作用。( ) (2)(2013上海卷T6D)生物體中的某種肽酶可水解肽鏈末端的肽鍵，導致氨基酸分解為氨基和肽鏈化合物。( ) (3)(2010福建卷T4A)蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特定功能并未發(fā)生改變。( ) (4)(2013海南卷T1D)胰島素含有碳元素。( ) (5)(2013重慶卷T1D)蛋白質(zhì)區(qū)別于脂質(zhì)的特有元素是氮。( ) 2易錯診斷： (1)不同氨基酸之間的差異只是由R基引起的。( ) (2)人體必需的氨基酸稱為必需氨基酸。( ) 1(2014上海理綜)一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽，其中有4個谷氨

20、酸(R基為CH2CH2COOH)，則該多肽 () A有38個肽鍵 B可能沒有游離氨基 C至少有5個游離羧基 D至多有36種氨基酸解析一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽，應有39個肽鍵，A錯誤；因為谷氨酸的R基上沒有游離氨基，又不知其他的R基的情況，則可能沒有游離氨基，B正確；由于谷氨酸的R基上有1個游離羧基，則該多肽至少有4個游離羧基，C錯誤；由于組成蛋白質(zhì)的氨基酸最多為20種，D錯誤。答案B 2(2013江蘇高考)下面關(guān)于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯誤的是 () A不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)量不盡相同 B有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能 C組成蛋白質(zhì)的氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合 D組成

21、蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合解析本題考查蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的相關(guān)知識。不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)量不盡相同；組成蛋白質(zhì)的氨基酸可有不同的排序，但脫水縮合的方式只有一種；結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)可能具有相似的功能。 答案D 3(2013海南高考)關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是() A有些蛋白質(zhì)是染色體的組成成分 B酶在催化反應前后，其分子結(jié)構(gòu)不變 C食鹽作用下析出的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性 D蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應解析染色體的組成成分主要是蛋白質(zhì)和DNA。酶是生物催化劑，反應前后其分子結(jié)構(gòu)不變。蛋白質(zhì)遇高溫、重金屬變性，鹽析出的蛋白質(zhì)沒有變性。雙縮脲試劑可與蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應生成紫色絡合物。答

22、案C 4(2013北京高考)胰島素的A、B兩條肽鏈是由一個基因編碼的。下列有關(guān)胰島素的敘述，正確的是() A胰島素基因的兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈 B沸水浴加熱之后，構(gòu)成胰島素的肽鏈充分伸展并斷裂 C胰島素的功能取決于氨基酸的序列，與空間結(jié)構(gòu)無關(guān) D核糖體合成的多肽鏈需經(jīng)蛋白酶的作用形成胰島素解析胰島素基因中，只有一條DNA鏈具有轉(zhuǎn)錄功能，A項錯誤；高溫僅破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，不能破壞肽鍵而使肽鏈斷裂，B項錯誤；胰島素的功能不僅取決于氨基酸序列，還與其空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，C項錯誤；核糖體合成的多肽鏈經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體內(nèi)某些蛋白酶的 作用形成一定的空間結(jié)構(gòu)才能形成胰島素，D項正確。答案D 5請解答氨基酸與蛋白質(zhì)的相關(guān)問題： (1)現(xiàn)有氨基酸800個，其中氨基總數(shù)為810，羧基總數(shù)為808，則由這些氨基酸合成的含有兩條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目分別是_、_、_。 (2)有一條多肽鏈，分子式為CxHyOpNqS，將它徹底水解后，只得到下列四種氨基酸。分析推算可知，水解得到的氨基酸個數(shù)為() Aq1 Bp1 Cq2 Dp1 79812 10 B