生物高考復(fù)習(xí)課件：必修1第2章第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)電子教案

1、生物2013年高考復(fù)習(xí)課件：必修1第2章第2節(jié)生命活動的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能1結(jié)構(gòu)(1)形成過程氨基酸多肽(由多個氨基酸分子縮合而成，含蛋白質(zhì)肽鍵有多個_的化合物)(2)縮合反應(yīng)方程式縮合反應(yīng)在細胞內(nèi)進行的場所是_。核糖體脫水縮合盤曲折疊功能實例_蛋白細胞膜中的蛋白質(zhì)，染色體中的蛋白質(zhì)_功能細胞膜上的載體蛋白，運輸氧的血紅蛋白等_功能絕大多數(shù)的酶_功能生長激素、胰島素等激素_功能B 淋巴細胞受到抗原刺激后抗體的產(chǎn)生2功能結(jié)構(gòu)運輸催化調(diào)節(jié)免疫因此，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(dān)者1.縮合反應(yīng)脫下的 H2O 中的 H 來自氨基和羧基，O 來自羧基。()

2、2R 基上的氨基和羧基不參與脫水縮合。()考點組成蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸1基本組成元素：C、H、O、N，R 基上可能含有 S(如甲硫氨酸)。2結(jié)構(gòu)通式及特點(1)結(jié)構(gòu)通式(2)特點至少有一個 NH2 和一個COOH ，R 基中也可能有NH2 和COOH。都有一個NH2 和一個COOH 連在同一個碳原子上，否則不是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸，但并非所有的NH2 和COOH 都連在同一個碳原子上。3種類(1)非必需氨基酸：在人體細胞內(nèi)能夠合成的氨基酸，共 12種。(2)必需氨基酸：不能在人體細胞內(nèi)合成，必須從外界環(huán)境中直接攝取的氨基酸，共 8 種甲硫氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、

3、色氨酸、蘇氨酸(口訣：甲攜來一本亮色書)。【典例 1】(2011 年三明聯(lián)考)下列多肽片段充分水解后，產(chǎn))生的氨基酸有(A2 種C4 種B3 種D5 種解題思路依次判斷有幾個肽鍵幾個氨基酸幾種氨基酸。從圖中可知：4 個肽鍵5 個氨基酸3 種氨基酸。答案B 考點對應(yīng)練1同為組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸，酪氨酸幾乎不溶于水，)A而精氨酸易溶于水，這種差異的產(chǎn)生，取決于(A兩者 R 基團組成的不同B兩者的結(jié)構(gòu)完全不同C酪氨酸的氨基多D精氨酸的羧基多解析：氨基酸的差異就是 R 基的不同。考點蛋白質(zhì)的合成過程及相關(guān)計算1氨基酸、二肽、多肽和蛋白質(zhì)的關(guān)系肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)多肽相對分子量游離的氨基數(shù)游離的羧基數(shù)

4、DNA堿基數(shù)RNA 堿基數(shù)N 原子數(shù)O 原子數(shù)一條肽鏈a1a1ab18(a1)11至少 6a 至少 3aaa1n 條肽鏈ananab18(an)nn至少 6a 至少 3aaan2相關(guān)計算已知形成肽鏈的氨基酸數(shù)為 a，氨基酸的平均相對分子量為 b，則：【說明】當(dāng) R 基上沒有氨基時：肽鏈中的氮原子數(shù)多肽的氨基酸數(shù)；當(dāng) R 基上有 m 個氨基時：肽鏈中的氮原子數(shù)多肽的氨基酸數(shù)m。當(dāng) R 基上沒有羧基時：肽鏈中的氧原子數(shù)多肽的氨基酸數(shù)1；當(dāng) R 基上有 m 個羧基時：肽鏈中的氧原子數(shù)多肽的氨基酸數(shù)12m。在多肽相對分子量的計算中，若通過圖示或其他形式告知蛋白質(zhì)中有二硫鍵形成時，要考慮脫去的氫(形成一

5、個二硫鍵脫去兩個氫)。由 a 個氨基酸形成的含有 n 條肽鏈的蛋白質(zhì)分子，其相對分子量是 A，則組成它的氨基酸分子的平均相對分子質(zhì)量是A18(an)a。上面的計算是將構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽理解為鏈狀結(jié)構(gòu)，但如果是環(huán)狀結(jié)構(gòu)，那么氨基酸分子數(shù)肽鍵數(shù)脫去的水分子數(shù)。一環(huán)一鏈，結(jié)果不同。1一條多肽鏈被水解后，得到若干種氨基酸，題干給出多肽的分子式和水解得到的各種氨基酸的結(jié)構(gòu)式，求水解出的每種氨基酸各有多少個？解題重點：觀察每種氨基酸 R 基上的基團。(1)若組成該多肽的氨基酸中只有賴氨酸的 R 基上有氨基，則該多肽含賴氨酸的數(shù)目該多肽 R 基上的 N 原子數(shù)。(2)若組成該多肽的氨基酸中只有天門冬氨酸的 R

6、 基上有羧基，則該多肽含天門冬氨酸的數(shù)目該多肽 R 基上的 O 原子數(shù)/2。2蛋白質(zhì)的基本元素為 C、H、O、N，特征元素為 S(并非所有的蛋白質(zhì)都含)，且 S 一定存在于 R 基上?！镜淅?2】現(xiàn)有一種“十二肽”，分子式為 CxHy NzOwS(z12，w13)，已知將它徹底水解后只得到下列氨基酸。下列敘述正確的是()A該“十二肽”只有 1 個氨基B控制合成該多肽相應(yīng)的基因至少有 36 個堿基C將一個該“十二肽”分子徹底水解后有(z12)個賴氨酸D將一個該“十二肽”分子徹底水解后有(w13)個天門冬氨酸解題思路第一步：找隱含信息由題中各種氨基酸的分子式可知：僅天門冬氨酸 R 基上有1 個羧基

7、，僅賴氨酸 R 基上有 1 個氨基。第二步：分析選項“十二肽”的左端有 1 個氨基，其中賴氨酸的 R 基上也有一個氨基，z12，所以該“十二肽”至少有 2 個氨基?？刂坪铣稍摗笆摹毕鄳?yīng)的基因至少有 72 個堿基。題中僅賴氨酸 R基上有 1 個氨基(1 個 N 原子)，十二肽主鏈上有 12 個 N 原子，根據(jù)多肽的N 原子數(shù)主鏈上的N 原子數(shù)R 基上的N 原子數(shù)z12，所以將一個該“十二肽”分子徹底水解后有(z12)個賴氨酸。題中僅天門冬氨酸 R 基上有 1 個羧基(含 2 個 O 原子)，十二肽主鏈上有 13 個O 原子，同樣可以得到R 基上的O原子數(shù)為w13，所以將一個該“十二肽”分子徹

8、底水解后有(w13)/2 個天門冬氨酸。答案C 考點對應(yīng)練2下列關(guān)于氨基酸和蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是()DA甲硫氨酸的 R 基是CH2CH2SCH3，則它的分子式是 C5H11O2NSB分子式為 C63H105O45N17S2 的多肽化合物中，最多含有的肽鍵數(shù)目是 16 個C氨基酸脫水縮合過程失去的 H2O 中的氫來源于氨基和羧基中的氫D10 個氨基酸構(gòu)成的多肽中有 9 個肽鍵，因此稱為九肽解析：10 個氨基酸構(gòu)成的多肽稱為十肽。3(易錯)(2011 年青島模擬)下列關(guān)于生物大分子的敘述錯誤的是()AA.由 M 個氨基酸構(gòu)成的一個蛋白質(zhì)分子，含 N 條肽鏈，其中 Z 條是環(huán)狀肽鏈，這個蛋白質(zhì)分子

9、完全水解共需要 MZN個水分子B.在小麥細胞中由 A、G、T、U 四種堿基參與構(gòu)成的核苷酸最多有 6 種C.質(zhì)量相同的糖原和脂肪氧化分解所釋放的能量是不同的D細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)不一定是同一種蛋白質(zhì)解析：環(huán)狀肽鏈水解需水分子數(shù)與氨基酸數(shù)相等，所以該蛋白質(zhì)分子完全水解共需要 MNZ 個水分子?？键c蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性1蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)(1)每個蛋白質(zhì)分子由肽鏈通過一定的化學(xué)鍵連接，再經(jīng)盤曲、折疊形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。(2)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性氨基酸的種類不同，構(gòu)成的肽鏈不同氨基酸的數(shù)目不同，構(gòu)成的肽鏈不同氨基酸的排列順序不同，構(gòu)成的肽鏈不同肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)不同，構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同

10、實例分布功能功能蛋白大多數(shù)酶細胞內(nèi)或細胞外催化作用載體蛋白細胞膜運輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等(3)蛋白質(zhì)與多肽的關(guān)系每個蛋白質(zhì)分子可以由 1 條肽鏈組成，也可由幾條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵(不是肽鍵)連接而成。但多肽只有折疊成特定的空間結(jié)構(gòu)進而構(gòu)成蛋白質(zhì)時，才能執(zhí)行特定的生理功能。2蛋白質(zhì)功能的多樣性實例分布功能功能蛋白某些激素(如生長激素、促甲狀腺激素、胰島素等)內(nèi)環(huán)境中調(diào)節(jié)生命活動抗體內(nèi)環(huán)境中免疫作用血紅蛋白紅細胞內(nèi)主要運輸 O2 和部分CO2糖蛋白細胞膜表面 保護、潤滑、識別等結(jié)構(gòu)蛋白染色體蛋白細胞核內(nèi)組成染色體核糖體蛋白細胞內(nèi)組成核糖體續(xù)表蛋白質(zhì)來源去路食物的消化與吸收 合成各種組織蛋白、

11、酶、激素組織蛋白分解脫氨基作用產(chǎn)生含 N 部分和不含 N 部分；含 N 部分最終形成尿素；不含 N 部分合成糖類、脂肪或分解成 CO2、H2O、釋放能量其他物質(zhì)轉(zhuǎn)化(轉(zhuǎn)氨基)產(chǎn)生新氨基酸(非必需氨基酸)蛋白質(zhì)代謝及其與人體健康的關(guān)系1人體中氨基酸的來源和去路2.與人體健康的關(guān)系(1)氨基酸在體內(nèi)不能貯存，因此每天要攝入一定量的氨基酸。(2)合理膳食：動物性食物中的蛋白質(zhì)比植物性蛋白質(zhì)所含氨基酸的種類齊全(如玉米的蛋白質(zhì)缺少色氨酸和賴氨酸，稻谷的蛋白質(zhì)缺少賴氨酸等)。【典例 3】下圖所示的幾種符號代表不同種類的氨基酸，請據(jù)圖完成有關(guān)問題。(1)它們結(jié)構(gòu)的差別在于_的不同。(2)7 種氨基酸通過_

12、 的方式形成一條肽鏈，此過程可形成_個肽鍵，得到 _個水分子，相對分子質(zhì)量減少了_。(3)如果上述肽鏈原長度不變，改變其中的_，就可改變該肽鏈的性質(zhì)。(4)若兩個蛋白質(zhì)分子均由兩條(2)中的肽鏈構(gòu)成，那么這兩個蛋白質(zhì)分子的功能是否一定相同？為什么？_。解題思路氨基酸形成肽鏈的過程中，減少的相對分子量為失去的水分子的相對分子量之和。肽鏈中氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序的不同決定了不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，而不同的蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)也各不相同，蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)多樣性決定了其功能的多樣性。答案(1)R 基(2)脫水縮合66108(3)氨基酸的排列順序(4)不一定相同。因為由相同的兩條肽鏈經(jīng)盤曲折疊可形成空間結(jié)

13、構(gòu)不同的兩個蛋白質(zhì)分子 考點對應(yīng)練4(2011 年巢湖一模)人體中最重要的活性物質(zhì)如絕大多數(shù)酶、部分激素、抗體等都是蛋白質(zhì)。下面有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述中，正確的是()A具有生物催化作用的酶都是由氨基酸組成的B胰島素的空間結(jié)構(gòu)決定了其降低血糖的功能C蛋白質(zhì)都含有 C、H、O、N、P、S 等元素D氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)解析：具有生物催化作用的酶包括蛋白質(zhì)和 RNA，蛋白質(zhì)都是由氨基酸組成的，RNA 則由核糖核苷酸組成；并不是所有的蛋白質(zhì)都含有 S 元素；氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)其空間結(jié)構(gòu)可能不同。答案：B1(2011 年梅州)下列有關(guān)蛋白質(zhì)敘述正確的是()CARNA 聚合酶催化的

14、底物是 RNAB蔗糖酶能使蔗糖水解為葡萄糖和果糖，并產(chǎn)生 ATPC蛋白質(zhì)熱變性時肽鍵數(shù)不改變D癌細胞快速增殖過程中能大量合成粘連蛋白解析：RNA 聚合酶催化的底物是游離的核糖核苷酸；蔗糖酶能使蔗糖水解為葡萄糖和果糖，但并不能產(chǎn)生 ATP；蛋白質(zhì)熱變性只改變其空間結(jié)構(gòu)。2(2010 年肇慶一模)下圖是關(guān)于蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖，關(guān)于圖示分析正確的是()CAA 中肯定含有 S 元素B多肽中 B 的數(shù)目等于 C 的數(shù)目C過程都是在核糖體上完成的D蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性是生物多樣性的根本原因解析：氨基酸的基本組成元素為 C、H、O、N，有的含有S 元素；多肽中氨基酸(B)的數(shù)目和肽鍵(C)的數(shù)目不相

15、等；DNA具有多樣性是生物多樣性的根本原因。3(2010 年揭陽一模)以下對組成細胞和生物體的有機物的描述中，正確的是()DA多肽鏈在核糖體上一旦合成便具有生物活性B質(zhì)量相同的糖、脂肪、蛋白質(zhì)氧化分解所釋放的能量是相同的C細胞核內(nèi)的核酸只含脫氧核糖，細胞質(zhì)中的核酸只含核糖D全部的抗體、大多數(shù)的酶、部分激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)解析：多肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)后才具有生物活性；細胞核和細胞質(zhì)中都含有 DNA 和 RNA。4(2009 年江門一模)下圖表示細胞內(nèi)某些重要化合物的元素組成及相互關(guān)系。請分析回答下列問題。(1)圖中 X 代表的化學(xué)元素是_，Y 代表的主要化學(xué)元素是_。氮和磷氮(2)組成細胞的主要化

16、合物中，分子都是由 C、H、O 三種元素構(gòu)成的一類有機化合物是_。糖類和脂肪(3)物質(zhì) A 決定 B 的合成是通過_和_兩個過程來實現(xiàn)。轉(zhuǎn)錄翻譯(4)現(xiàn)從某種真核細胞中提取出大量核糖體放入培養(yǎng)液中，再加入下列幾種有機物，模擬化合物 B 的合成。NH2CH2COOHNH2CH2CH2OH假設(shè)培養(yǎng)液里含有核糖體完成其功能所需的一切物質(zhì)和條件。其中實驗中所用的培養(yǎng)液相當(dāng)于細胞內(nèi)的_。上述五種化合物中能作為原料合成化合物 B 的是_(填序號)。若原料中的氮原子已被標記為 15N，實驗中檢測到某一多肽含 10 個 15N，則該多肽最少含有_個肽鍵。細胞質(zhì)基質(zhì)4蛋白質(zhì)的相關(guān)計算 解題攻略 從氨基酸的特點出

17、發(fā)，結(jié)合脫水縮合形成多肽過程中的肽鍵及相對分子量變化，去解決形成的蛋白質(zhì)的氨基酸、肽鍵、氨基、N 原子等數(shù)目、相對分子量及空間結(jié)構(gòu)的問題。元素或基團CHONNH2COOH多肽 E201348625332多肽 F182294555461 分類集訓(xùn) 題型一：有關(guān)氨基酸、肽鍵、水分子、氨基和羧基數(shù)目的計算1分析多肽 E 和多肽 F(均由一條肽鏈組成)得到以下結(jié)果：(單位：個)選 項ABCD多肽 E1993405851多肽 F1812815349那么請你推算這兩種多肽中氨基酸的數(shù)目最可能是()解析：多肽 E 有N53 個，氨基3 個，則氨基酸為53251；多肽 F 有 N54 個，氨基 6 個，則氨基

18、酸為 54549。D2(2011 年兗州一模)現(xiàn)有氨基酸 800 個，其中氨基總數(shù)為810 個，羧基總數(shù)為 808 個。由這些氨基酸合成的含有 2 條肽)B鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次分別為(A798、2 和 2B798、12 和 10C799、1 和 1D799、11 和 9解析：800 個氨基酸形成2 條多肽鏈，則肽鍵數(shù)為798；多肽中的氨基總數(shù)為810 個，羧基總數(shù)為808 個，說明有10 個氨基和8個羧基在 R 基上，加上每條鏈兩端的一個氨基和一個羧基，則多肽的氨基和羧基總數(shù)分別為12、10。3某 41 肽被水解成 2 個 8 肽，2 個 6 肽，1 個 4 肽，3 個)C

19、3 肽，則這些短肽的肽鍵總數(shù)是(A31B32C33D34解析：肽鍵總數(shù)2725133233。4下列物質(zhì)中，有的屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，有的不是。若將其中構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸縮合成多肽，則其中的氨基、羧基和脫去的水分子的數(shù)目依次是()NH2CH2COOHNH2CH2CH2OHA1,1,2C2,2,2B3,3,3D2,2,3解析：根據(jù)氨基酸結(jié)構(gòu)通式，可確定是氨基酸，縮合后有 2 個肽鍵；和的 R 基中各有一個羧基和一個氨基，加上縮合后在肽鏈兩端的一個羧基和一個氨基，故羧基和氨基各有 2 個。答案：C題型二：有關(guān)氧原子數(shù)與氮原子數(shù)的計算5某蛋白質(zhì)由 2 條肽鏈、n 個氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少含有氧原子

20、多少個？ ()CAn2Cn2Bn4Dn4解析：一條肽鏈的 O 至少比氨基酸數(shù)多 1 個，所以 2 條肽鏈至少含 O 為(n2)個。6(2010 年韶關(guān)一模)某蛋白質(zhì)分子由 N 條肽鏈組成，已知它共由 M 個氨基酸組成，則此蛋白質(zhì)中至少含有的氧原子數(shù)與氮原子數(shù)共有()DA(MN)個C(2NM)個B(2MN)個D(2MN)個解析：M 個氨基酸、N 條肽鏈組成的蛋白質(zhì)中至少含有氧原子數(shù)為(MN)；而氮原子數(shù)則每個氨基酸都至少含有一個，所以為 M 個，兩者共有(2MN)個。7血紅蛋白分子中，含有 574 個氨基酸，4 條肽鏈。在形成此蛋白質(zhì)分子時，脫去的水分子數(shù)和形成蛋白質(zhì)后的氮原子數(shù)至少為()DA5

21、70、570C287、287B573、573D570、574解析：形成蛋白質(zhì)時，脫去的水分子數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)570 個；每個氨基酸都至少含有一個氮原子，所以形成的蛋白質(zhì)的氮原子數(shù)至少為 574 個。題型三：含二硫鍵的蛋白質(zhì)的計算8(雙選)下圖表示免疫球蛋白 IgG 的結(jié)構(gòu)示意圖，其中SS表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵。下列說法正確的是()A構(gòu)成 IgG 的基本元素有 C、H、O、N、S、PB連接 IgG 基本單位的化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)式是NHCOC該 IgG 分子中至少含有 2 個氨基和 2 個羧基D與 IgG 分泌有關(guān)的細胞器是高爾基體解析：該 IgG 分子由四條肽鏈組成，每條肽鏈至少含 1 個氨基和 1 個羧基；IgG 分子是抗體，屬于分泌蛋白，所以它的分泌與高爾基體有關(guān)。答案：BD9(雙選)圖甲是某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(其中數(shù)字為氨基酸序號)，圖乙是其部分肽鏈放大圖，請據(jù)圖判斷下列敘述中不正確的是()圖甲圖乙A該蛋白質(zhì)中含有 2 條肽鏈 52 個肽鍵B圖乙中 R 基是C從圖乙可推知該蛋白質(zhì)至少含有 4 個游離的羧基D控制該蛋白質(zhì)合成的 mRNA 中至少含有 51 個密碼子基是。答案：AB解析：該蛋白質(zhì)中含有 2 條肽鏈 49 個肽鍵；圖乙中的 R題型四：有關(guān)特殊氨基酸的計算10有一條多肽鏈，分子式為 CxHy OpNqS，將它徹底水解后，只得到下列四種氨基酸。分析推