2022版高考生物一輪復習 第1單元 細胞的概述及其分子組成 第3講 生命活動的主要承擔者——蛋白質學案

1、2022版高考生物一輪復習 第1單元 細胞的概述及其分子組成 第3講 生命活動的主要承擔者蛋白質學案2022版高考生物一輪復習 第1單元 細胞的概述及其分子組成 第3講 生命活動的主要承擔者蛋白質學案年級：姓名：- 13 -第3講生命活動的主要承擔者蛋白質課標要求核心素養(yǎng)闡明蛋白質通常由20種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結構，細胞的功能主要由蛋白質完成1蛋白質結構的多樣性決定功能的多樣性(生命觀念)2蛋白質的合成及計算；模型與建模：建立蛋白質的結構模型(科學思維)3結合蛋白質與人體健康方面的關系，形成關注科學發(fā)展的意識(社會責任)考點一蛋白質的結構和功能1組成蛋白質的

2、氨基酸及其種類2蛋白質的結構和功能的多樣性(1)多肽的形成及過程過程a名稱：脫水縮合；場所：核糖體。物質b：二肽。多個氨基酸發(fā)生a過程形成的產物被稱為多肽。結構c：肽鍵，其結構簡式為nhco(或conh)。h2o中h原子的來源：h來自相鄰氨基酸的氨基(nh2)和羧基(cooh)；o來源于羧基(cooh)。由n個氨基酸形成的一條肽鏈上至少有1個游離的氨基和1個游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端；其余的氨基(或羧基)在r基上。(2)蛋白質結構多樣性與功能多樣性的關系3區(qū)別蛋白質的三種變化(1)鹽析：是由溶解度的變化引起的，蛋白質的空間結構沒有發(fā)生變化。(2)變性：是由于高溫、過酸、過堿、重金屬等因素導

3、致的，蛋白質的空間結構發(fā)生了不可逆的變化，肽鏈變得松散，喪失了生物活性，但是肽鍵一般不斷裂。(3)水解：在蛋白酶和肽酶作用下，肽鍵斷裂，蛋白質分解為短肽和氨基酸。水解和脫水縮合的過程相反。(人教版必修1 p23“與生活的聯(lián)系”)在雞蛋清中加入食鹽會出現(xiàn)白色絮狀物，高溫加熱后雞蛋清會呈現(xiàn)白色固體狀，導致蛋白質出現(xiàn)這兩種情況的原因相同嗎？說明理由。提示：不同。在食鹽作用下析出蛋白質，蛋白質本身的結構沒有改變，仍維持原有的生物活性；高溫加熱后蛋白質的空間結構發(fā)生了改變，喪失了原有的生物活性。1具有氨基和羧基的化合物，都是構成蛋白質的氨基酸。()提示：構成蛋白質的氨基酸都有一個氨基和一個羧基連在同一個

4、碳原子上。2非必需氨基酸不能在人體細胞內合成。()提示：不能在人體細胞內合成的是必需氨基酸。3細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質是同一種蛋白質。()提示：氨基酸的排列順序和多肽鏈的空間結構不同，蛋白質的結構也不同。4血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接。()提示：血紅蛋白的不同肽鏈之間的化學鍵不是肽鍵，而是其他的化學鍵。5蛋白質肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特定功能并未發(fā)生改變。()提示：蛋白質的空間結構破壞，其特定功能會改變。6在蛋白酶的作用下，蛋白質水解過程中肽鍵斷裂。()1胰島素在核糖體上合成后還不具有降低血糖的生物學活性，請從蛋白質的結構方面分析原因是_。提示：核糖體上合成的多肽不具有復雜

5、的空間結構，只有經(jīng)過盤曲折疊形成空間結構后才能行使正常的生理功能2吃熟雞蛋容易消化，原因是_。提示：高溫使蛋白質變性，蛋白質空間結構變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解?？嫉鞍踪|的分布和功能提醒：載體與受體的區(qū)別載體是協(xié)助物質運輸?shù)牡鞍踪|，如血紅蛋白是運輸氧的載體，細胞膜上有運輸葡萄糖、na、k等的載體蛋白；受體是接受信號分子的蛋白質，如神經(jīng)遞質受體、激素分子受體，其主要作用是實現(xiàn)細胞間信息交流。1如圖表示蛋白質的結構層次示意圖，據(jù)圖分析：(1)組成蛋白質的化學元素中通常含有s，s元素在b中存在于哪部分？(2)若該蛋白質是胰島素，那么發(fā)生的場所是哪里？(3)圖中和分別是什么過程？有何區(qū)別？提示：(

6、1)存在于b的r基中。(2)由多肽到成熟分泌蛋白的形成發(fā)生在內質網(wǎng)和高爾基體中。(3)是變性的過程，蛋白質的空間結構喪失；是水解的過程，蛋白質中肽鍵斷裂。2用酒精消毒的原理是酒精可以使蛋白質變性殺死病菌或病毒，根據(jù)下面的實驗材料設計實驗驗證酒精能夠使蛋白質變性。實驗材料：酒精、淀粉溶液、淀粉酶溶液、碘液、蒸餾水等請寫出實驗設計的步驟和預期結果。思路建模：設置對照實驗分組編號控制自變量檢測因變量。提示：取兩支試管編號a、b，向a試管中加入1 ml酒精，向b試管中加入1 ml蒸餾水，然后向a、b兩支試管中各加入2 ml 淀粉酶溶液，振蕩試管后分別加入2 ml淀粉溶液，振蕩試管后保存一段時間，最后分

7、別向兩支試管中加入兩滴碘液檢測。a試管溶液變藍色，b試管溶液不變藍?？疾榻M成蛋白質的氨基酸1下列關于氨基酸結構的敘述，錯誤的是()a每個氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基，并且都連接在同一個碳原子上b生物體組成蛋白質的氨基酸約有20種，其結構上的不同在于r基的不同c亮氨酸的r基為c4h9，則它的分子式為c6h13o2nd半胱氨酸和甲硫氨酸均含有s，s一定位于r基中a組成蛋白質的氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，而不是全部的氨基和羧基都連接在同一個碳原子上，如果還有氨基和羧基，一定是在r基上，a項錯誤。2下列關于人體氨基酸的敘述，正確的是 ()a氨基

8、酸是胰島素等各種激素分子的基本單位b不同氨基酸的r基一定不同c酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因d非必需氨基酸的合成與基因的功能無關b有些激素如性激素不是蛋白質；氨基酸的不同在于r基的不同；患白化病的根本原因是基因突變造成酪氨酸酶缺少，合成黑色素減少；非必需氨基酸的合成需要酶的催化，該酶是蛋白質，與基因功能有關?！皟煽捶ā迸袛嘟M成蛋白質的氨基酸考查蛋白質的結構和功能3(2020山東濰坊階段考)蛋白質是決定生物體結構和功能的重要物質。下列相關敘述錯誤的是 ()a細胞膜、細胞質基質中負責轉運氨基酸的載體都是蛋白質b氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結構c細胞內蛋白質發(fā)生水解時，通常需要另一種蛋

9、白質的參與d蛋白質的生物活性與蛋白質的空間結構有關a本題考查蛋白質的結構和功能。細胞膜上負責轉運氨基酸的載體是蛋白質，而細胞質基質中負責轉運氨基酸的載體是trna，a錯誤；氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結構，b正確；細胞內蛋白質發(fā)生水解時，通常需要水解酶的參與，而水解酶是另一種蛋白質，c正確；蛋白質的空間結構一旦被破壞，其生物活性就會喪失，可見蛋白質的生物活性與蛋白質的空間結構有關，d正確。4(多選)(2020山東青島二中期末)科學家使用巰基乙醇和尿素處理牛胰核糖核酸酶(牛細胞中的一種蛋白質)，可以將該酶去折疊轉變成無任何活性的無規(guī)則卷曲結構。若通過透析的方法除去尿素和巰基乙醇，再將

10、沒有活性的酶轉移到生理緩沖溶液中，經(jīng)過一段時間以后，發(fā)現(xiàn)牛胰核糖核酸酶的活性得以恢復。下列敘述正確的是 ()a胰核糖核酸酶空間結構的形成與肽鏈的折疊方式等有關b這個實驗說明環(huán)境因素能通過影響蛋白質的空間結構來影響其功能c用過酸、過堿溶液處理胰核糖核酸酶也能導致其結構的改變d巰基乙醇和尿素處理破壞了胰核糖核酸酶中的肽鍵導致其變性abc胰核糖核酸酶是蛋白質，其空間結構的形成與肽鏈的折疊方式等有關，a正確；分析題意，該實驗說明環(huán)境因素能通過影響蛋白質的空間結構來影響其功能，b正確；胰核糖核酸酶的化學本質是蛋白質，其經(jīng)過酸、過堿溶液處理后會變性失活，空間結構發(fā)生改變，c正確；根據(jù)題意可知，巰基乙醇和尿

11、素處理改變了胰核糖核酸酶的空間結構，并未破壞該酶的肽鍵，d錯誤?？键c二蛋白質結構的相關計算有關蛋白質結構的計算規(guī)律1氨基數(shù)和羧基數(shù)的計算(1)氨基數(shù)肽鏈數(shù)r基中的氨基數(shù)氨基酸中所有的氨基數(shù)肽鍵數(shù)。(2)羧基數(shù)肽鏈數(shù)r基中的羧基數(shù)氨基酸中所有的羧基數(shù)肽鍵數(shù)。2肽鍵數(shù)、脫去水分子數(shù)和蛋白質相對分子質量的計算假設氨基酸的平均相對分子質量為a，由n個氨基酸分別形成1條鏈狀多肽或m條鏈狀多肽：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)目多肽相對分子質量1n1n1至少1個至少1個an18(n1)mnmnm至少m個至少m個an18(nm)1一條肽鏈只含有一個游離的氨基和一個游離的羧基。()提示：一條肽鏈

12、至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基。2某蛋白質由m條肽鏈、n個氨基酸組成。該蛋白質至少含有cooh、nh2、氧原子的個數(shù)分別為m、m、nm。()3某甜味肽的分子式為c13h16o5n2，則該甜味肽可能是二肽。()4環(huán)狀肽中一定不含游離的氨基和羧基。()提示：r基中可能有游離的氨基和羧基。利用原子守恒法計算肽鏈中原子數(shù)氨基酸的結構通式是解答此類題目的突破口。在一個氨基酸中，若不考慮r基，至少含有2個碳原子、2個氧原子、4個氫原子和1個氮原子。在脫水縮合形成多肽時，要失去部分氫、氧原子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會減少。其相關數(shù)量關系如下：1碳原子數(shù)氨基酸的分子數(shù)2r基上的碳原子數(shù)。2氫原子數(shù)

13、各氨基酸中氫原子的總數(shù)脫去的水分子數(shù)2。3氧原子數(shù)各氨基酸中氧原子的總數(shù)脫去的水分子數(shù)。4氮原子數(shù)肽鏈數(shù)肽鍵數(shù)r基上的氮原子數(shù)各氨基酸中氮原子的總數(shù)。5由于r基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的計算為突破口，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數(shù)最為簡便。如圖為無活性的胰島素原加工為有活性的胰島素的過程，據(jù)圖填寫相關內容。(1)切除c肽過程需要什么酶？在哪一細胞器中完成？(2)有活性的胰島素至少含有幾個氨基？幾個羧基？幾個肽鍵？提示：(1)蛋白酶高爾基體(2)2249考查多肽或蛋白質的結構1(2020濰坊聯(lián)考)下列有關如圖所示多肽的敘述中，錯誤的是()a由4個氨基酸脫水縮

14、合而成b有1個游離的氨基、2個游離的羧基c有4種不同的側鏈基團d含有3個肽鍵c分析題圖可知，圖中多肽有三個肽鍵(conh)，即含有4個氨基酸，a正確； 分析題圖可知該多肽有1個游離的氨基、2個游離的羧基，b正確； 圖中有3種不同的側鏈基團，c錯誤； 分析題圖可知，圖中含有3個肽鍵，d正確。2(2020青島模擬)由枯草芽孢桿菌分泌的生物表面活性劑脂肽，是一種高效環(huán)保材料，已經(jīng)在化妝品、洗滌工業(yè)等領域得到廣泛應用。其結構如圖所示，下列敘述正確的是()a該化合物的合成至少要經(jīng)過7次氨基酸之間的脫水縮合反應b枯草芽孢桿菌分泌脂肽需要經(jīng)過內質網(wǎng)、高爾基體等結構c該化合物加熱變性后仍能與雙縮脲試劑產生紫色

15、反應d該化合物的空間結構主要由氨基酸的空間結構決定c該化合物的脫水縮合過程中，氨基酸之間的脫水縮合應為6次，a項錯誤；枯草芽孢桿菌是原核細胞，沒有內質網(wǎng)、高爾基體，b項錯誤；該化合物加熱變性后，肽鍵不被破壞，因此仍能與雙縮脲試劑產生紫色反應，c項正確；該化合物的空間結構主要與氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序有關，d項錯誤?？疾榈鞍踪|結構的相關計算3(2020章丘四中月考)小鼠頜下腺中存在一種表皮生長因子egf，它是由52個氨基酸組成的單鏈，其中含有6個二硫鍵(形成一個二硫鍵會脫去2個h)。egf與靶細胞表面的受體結合后，激發(fā)了細胞內的信號傳遞過程，從而促進了細胞增殖。下列說法不正確的是()aegf

16、的基因至少含有312個脫氧核苷酸b在氨基酸形成egf的過程中，相對分子量減少了930c高溫處理后變性的egf不能與雙縮脲試劑產生紫色反應degf能促進細胞增殖體現(xiàn)了細胞膜的識別及信息傳遞功能c該蛋白質中的氨基酸數(shù)目是52個，控制其合成的dna中的核苷酸數(shù)目至少是526312個，a正確；氨基酸脫水縮合過程脫去的水分子數(shù)目是51個，6個二硫鍵脫去12個h，因此相對分子量減少511812930，b正確；蛋白質變性是空間結構改變，肽鍵不變，因此可以用雙縮脲試劑進行檢測，c錯誤；egf能促進細胞增殖體現(xiàn)了細胞膜的識別及信息傳遞功能，d正確。4(2020沈陽育才中學檢測)近年來的研究初步表明，ap(淀粉樣

17、蛋白)沉積是alzheimer(阿爾茨海默)型老年癡呆的主要病理特征。ap是由其前體蛋白app(一種含695個氨基酸的跨膜蛋白)在病理狀態(tài)下異常加工而成。app形成ap的過程如圖所示。根據(jù)上述信息所作的推論錯誤的是()a用雙縮脲試劑檢測ap，會產生紫色反應bap中至少含有39個肽鍵cap的作用效果可能是引起大腦功能異常d分泌酶可能是突變基因表達的產物bap是一種蛋白質，可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，a正確；由圖可知，ap分子中的氨基酸數(shù)目63559639個，則肽鍵數(shù)為38個，b錯誤；ap沉積是alzheimer型老年癡呆的主要病理特征，可見ap的作用效果可能是引起大腦功能異常，c正確；由于分泌酶

18、和分泌酶的作用才產生了ap，導致產生了老年癡呆，推測分泌酶可能是突變基因表達的產物，d正確。易錯矯正 突破選擇題長句背誦 突破非選擇題1組成蛋白質的元素一定有c、h、o、n，一般還含有s元素。2多肽和蛋白質的區(qū)別：多肽沒有明顯的空間結構，必須經(jīng)過加工后，才能形成具有一定空間結構和特定功能的蛋白質。3區(qū)別蛋白質的鹽析、變性和水解：鹽析是鹽溶液中蛋白質的溶解度降低而析出，蛋白質的結構沒發(fā)生變化；變性是蛋白質的空間結構發(fā)生改變，功能改變；水解是在蛋白酶作用下肽鍵斷裂。4高溫、過酸、過堿、重金屬鹽，都會使蛋白質的空間結構發(fā)生不可逆的變化，但低溫不會。5一些功能物質的化學本質如下：(1)絕大多數(shù)酶是蛋白

19、質，少數(shù)酶是rna；激素中，有些是蛋白質，有些不是蛋白質。(2)抗體和載體的本質都是蛋白質，但結構各不相同。1組成生物體蛋白質的氨基酸分子至少都含有一個氨基(nh2)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(nh2)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，肽鏈盤曲、折疊形成具有一定空間結構的蛋白質分子。4組成蛋白質的氨基酸的種類、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構千差萬別是蛋白質結構多樣性的直接原因。5蛋白質是構

20、成細胞和生物體結構的重要物質，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，蛋白質是生命活動的主要承擔者和體現(xiàn)者。真題體驗| 感悟高考淬煉考能新高考選擇性考試示范1(2021遼寧適應性測試)目前發(fā)現(xiàn)的人體葡萄糖轉運蛋白(gluts)共有14種，主要負責葡萄糖和果糖的跨膜轉運。下列有關敘述正確的是()a不同種類gluts的氨基酸序列和空間結構相同bgluts的肽鏈合成時相鄰氨基酸通過肽鍵連接cgluts經(jīng)沸水浴處理，肽鏈充分伸展并徹底水解dgluts轉運葡萄糖和果糖的方式都是主動運輸b不同種類gluts的氨基酸序列不完全相同，氨基酸無空間結構，a錯誤；gluts的肽鏈合成

21、時相鄰氨基酸經(jīng)過脫水縮合，通過肽鍵連接，b正確；gluts經(jīng)沸水浴處理，其空間結構遭到破壞，肽鏈伸展，但并沒有水解，c錯誤；gluts轉運葡萄糖和果糖的方式可能是主動運輸，也可能是易化擴散，d錯誤。全國卷命題研析借鑒2(2018全國卷)下列關于人體中蛋白質功能的敘述，錯誤的是()a漿細胞產生的抗體可結合相應的病毒抗原 b肌細胞中的某些蛋白質參與肌肉收縮的過程 c蛋白質結合mg2形成的血紅蛋白參與o2運輸d細胞核中某些蛋白質是染色體的重要組成成分c漿細胞產生的特異性抗體可與相應抗原結合而發(fā)揮免疫功能，a項正確；肌細胞中的肌球蛋白、肌動蛋白等參與肌肉收縮的過程，b項正確；參與o2運輸?shù)难t蛋白中有

22、fe2，而沒有mg2，c項錯誤；染色體主要由蛋白質和dna組成，所以細胞核中某些蛋白質是染色體的重要組成成分，d項正確。3(2018江蘇高考)哺乳動物的催產素具有催產和排乳的作用，加壓素具有升高血壓和減少排尿的作用。兩者結構簡式如圖，各氨基酸殘基用3個字母縮寫表示。下列敘述正確的是()a兩種激素都是由八肽環(huán)和三肽側鏈構成的多肽類化合物b氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中氫全部來自氨基c肽鏈中游離氨基的數(shù)目與參與構成肽鏈的氨基酸種類無關d兩種激素間因2個氨基酸種類不同導致生理功能不同d據(jù)圖可知，兩種激素都是由九個氨基酸脫水縮合形成的鏈狀肽，a錯誤；氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中的氫分別來自一個氨基酸的氨基和另一個氨基酸的羧基，b錯誤；肽鏈中游離的氨基數(shù)目與參與構成肽鏈的氨基酸的種類有關，c錯誤；根據(jù)分析可知，兩種激素在兩個氨基酸種類上不同，進而導致