生命活動的主要承擔者-蛋白質(zhì)

生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì)1.通式2.特點分析分析舉例氨基酸分子中—NH2、—COOH至少各有一個，因為R基中可能有—NH2、—COOHR基含—COOH：R基含—NH2：分析舉例要有一個—NH2和一個—COOH連在同一個碳原子上反例：H2N—CH2—CH2—CH2—COOH非生物體內(nèi)氨基酸3.種類根據(jù)人體內(nèi)的來源不同，分為：必需氨基酸：自身不能合成，必須從外界攝?。?種）非必需氨基酸：自身能合成（12種）①自然界的氨基酸中，只有符合上述通式的α-氨基酸，

才能參與蛋白質(zhì)的合成；②氨基酸為兩性電解質(zhì)，因為它有酸性的羧基(－COOH)

和堿性的氨基(－NH2)。1.(2010·揭陽質(zhì)檢)同為組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸，酪

氨酸幾乎不溶于水，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：組成蛋白質(zhì)的氨基酸大約有20種，不同種類的氨基酸分子的差異主要與氨基酸分子中的R基的差異有關(guān)。答案：A2.下列物質(zhì)中屬于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的是(

)解析：參與生物體內(nèi)蛋白質(zhì)組成的氨基酸必須是α-氨基酸，其特點是：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在同一個碳原子上。答案：B1.結(jié)構(gòu)層次氨基酸

多肽(一般為開鏈)蛋白質(zhì)。2.特點——多樣性(1)直接原因氨基酸：種類、數(shù)量、排列順序不同肽鏈：空間結(jié)構(gòu)不同蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性(2)根本原因

DNA分子的多樣性。3.功能如肌肉中的蛋白質(zhì)——

結(jié)構(gòu)蛋白蛋白質(zhì)性質(zhì)的酶、激素、——功能蛋白生命活動體現(xiàn)者抗體、載體等4.性質(zhì)與鑒定鹽析：可逆變性：不可逆（2）鑒定：與雙縮脲試劑呈紫色。（1）性質(zhì)5.與蛋白質(zhì)相關(guān)的計算(1)關(guān)于組成蛋白質(zhì)相關(guān)的肽鏈、氨基酸、肽鍵、脫去水

分子的數(shù)目對應(yīng)關(guān)系表如下：氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)游離的氨基游離的羧基一條肽鏈nn－1n－1至少1個至少1個m條肽鏈nn－mn－m至少m個至少m個(2)相關(guān)計算公式①脫水數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝水解需水數(shù)②氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)＝各氨基酸中氨

基的總數(shù)－肽鍵數(shù)③羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)＝各氨基酸中羧

基的總數(shù)－肽鍵數(shù)④蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量＝各氨基酸平均相對分子質(zhì)量

×氨基酸數(shù)－18×脫水數(shù)⑤N原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的N原子數(shù)＝各氨基酸中N的總數(shù)⑥O原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的O原子數(shù)＝各氨基酸中O的總數(shù)－脫水數(shù)⑦H原子數(shù)＝各氨基酸中H的總數(shù)－2×脫水數(shù)3.下列依次為丙氨酸、絲氨酸和天門冬氨酸的結(jié)構(gòu)式：由這三個氨基酸脫水縮合成的化合物中，含有的氨基、羧基和肽鍵的數(shù)目是(

)A.1,1,3B.3,3,2C.1,1,2D.1,2,2解析：一條多肽鏈上至少有一個游離的氨基和一個游離的羧基，分別在肽鏈的兩端。若一個氨基酸上有兩個氨基或兩個羧基，則多余的氨基和羧基在R基團上，圖中只有第三個氨基酸的R基團上有一個羧基，故該化合物中有氨基1個、羧基2個。而肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝3－1＝2(個)。答案：D某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個數(shù)是(

)A.n－m

B.n－2mC.n＋mD.n＋2m[解析]兩個氨基酸脫水縮合形成一個肽鍵，里面含一個氧原子，n個氨基酸縮合形成m條肽鏈，應(yīng)有肽鍵n－m個，所以肽鍵中氧原子是n－m個，一條肽鏈中除肽鍵外還至少含有一個完整的羧基，里面有兩個氧原子，所以m條肽鏈中應(yīng)至少還有2m個氧原子，再加上肽鍵中的n－m個，所以應(yīng)至少有氧原子個數(shù)為n－m＋2m＝n＋m。[答案]

C水稻細胞內(nèi)合成的某物質(zhì)，能夠在常溫下高效分解淀粉，該物質(zhì)(

)A.在4℃條件下易變性

B.只含有C、HC.也能催化淀粉合成

D.含有羧基[解析]由題意可知，該物質(zhì)是淀粉酶，淀粉酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，一端含游離氨基，另一端含游離羧基。[答案]

D某蛋白質(zhì)分子由一條含176個氨基酸的肽鏈構(gòu)成。下列敘述中正確的是(多選)(

)A．參與合成該多肽的細胞器只有核糖體B．組成該多肽的氨基酸應(yīng)該有20種C．該多肽的模板mRNA上能被翻譯的密碼子最多可有61種D．參與合成該多肽的tRNA最多可有61種[解析]合成多肽的細胞器只有核糖體；參與蛋白質(zhì)組成的氨基酸有20種，但不一定每種蛋白質(zhì)都是由20種氨基酸組成；模板mRNA上能被翻譯的密碼子最多可有61種，因為三種終止密碼子不對應(yīng)氨基酸，tRNA也最多有61種。[答案]

ACD(1)有關(guān)蛋白質(zhì)計算問題

①氨基酸與相應(yīng)DNA及RNA片段中堿基數(shù)目之間的關(guān)系計算DNA(基因)信使RNA蛋白質(zhì)堿基數(shù)6

∶堿基數(shù)3

∶氨基酸數(shù)1中有的片段無遺傳效應(yīng)，不能轉(zhuǎn)錄形成mRNA。b.基因片段中有的片段起調(diào)控作用，不能轉(zhuǎn)錄。中有終止密碼子，終止密碼子不對應(yīng)氨基酸。②在利用DNA中脫氧核苷酸數(shù)或RNA中核糖核苷酸數(shù)求其指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目時，一般不考慮終止密碼子問題，所求出的氨基酸數(shù)為其最大值。③在計算蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時，除考慮肽鍵的形成外，有時也要考慮因其他化學鍵的形成而導(dǎo)致相對分子質(zhì)量的變化，如形成二硫鍵。(2)遺傳多樣性與生物多樣性的關(guān)系本講實驗變量及變量控制的相關(guān)原則理論指導(dǎo)1.變量的種類(1)實驗變量與反應(yīng)變量①實驗變量：是實驗中由實驗者操縱的因素或條件，

是作用于實驗對象的刺激變量(也稱自變量)，實驗變量

須以實驗?zāi)康暮图僭O(shè)為依據(jù)確定，應(yīng)具有可變性和可

操作性。....②反應(yīng)變量(又稱因變量)：是隨自變量變化而產(chǎn)生反應(yīng)或發(fā)生變化的變量，反應(yīng)變量是研究是否成功的證據(jù)，應(yīng)具有可測性和客觀性。③二者關(guān)系：實驗變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，即具因果關(guān)系。....(2)無關(guān)變量與額外變量①無關(guān)變量(控制變量)：是指實驗中除實驗變量外的影

響實驗結(jié)果與現(xiàn)象的因素或條件。實驗者應(yīng)嚴格控制

無關(guān)變量，否則實驗結(jié)果的準確性無法得到認定。我

們常在實驗過程中強調(diào)“選取生長狀況相同的幼苗”“數(shù)

量大小相同的種子”“置于相同并適宜條件下培養(yǎng)”“加入等量的清水”等均是為了控制無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾。②由無關(guān)變量引起的變化結(jié)果就叫額外變量。③二者關(guān)系：也是前因后果的關(guān)系，但它們的存在對實

驗與反應(yīng)變量的獲得起干擾作用。........2.控制原則(1)單因子變量原則所謂單因子變量原則，是指實驗組和對照組相比只能有

一個變量。只有這樣當實驗組和對照組出現(xiàn)不同結(jié)果時，

才能確定造成這種不同結(jié)果的原因肯定是這個變量造成

的，從而證明實驗組所給實驗因素的作用，因此在設(shè)計

對照組實驗時首先要確定變量并加以正確設(shè)置，即要明

確把誰作為變量，也就是要把所要驗證的中心條件作為

變量。如要探索pH對淀粉酶活性的影響，則需把pH作為

變量。.....(2)等量性原則等量性原則與單因子變量原則是完全統(tǒng)一的，只不過強

調(diào)的側(cè)面不同：單因子變量原則強調(diào)的是實驗變量的單

一性，而等量性原則強調(diào)的是除了實驗變量之外的一切

對實驗結(jié)果有影響的無關(guān)變量必須嚴格控制等量即相同，

以平衡和消除無關(guān)變量對結(jié)果的影響。需要強調(diào)的是這

些無關(guān)變量在進行嚴格控制時，不但要等量，而且是在

適宜條件下的等量，常態(tài)條件下的等量。

...............典例印證牛奶中含有豐富的蛋白質(zhì)，空腹喝牛奶不能充分利用其營養(yǎng)價值，食物中的蛋白質(zhì)被消化后將更多地被分解形成尿素隨尿液排出，如果在喝牛奶的同時多吃些糖類食物就能充分利用其營養(yǎng)價值。請你設(shè)計實驗探究空腹喝牛奶時營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì))是否能更多地被分解。實驗材料與用品：生長狀態(tài)、體型大小等基本一致的正常小白鼠20只，15N標記的牛奶液，淀粉飼料等。

實驗原理：

。

實驗步驟：①選材及處理：選擇生長狀態(tài)、體型大小等基本一致的正常小白鼠20只，

，等量分為A、B兩組；

②飼喂：

；③檢測：幾小時(一段時間)后檢測兩組小白鼠排出尿液中的15N含量?？赡艿膶嶒灲Y(jié)果和結(jié)論：①

。②

。③

。[解析]解答本題應(yīng)先明確實驗的目的及相關(guān)問題，然后才能確定自變量，進而確定實驗原理、進行實驗設(shè)計。從題干不難看出，問題是“空腹喝牛奶是否會降低其營養(yǎng)價值”，因此自變量為是否在喝牛奶時進食糖類食物，因變量是尿素的產(chǎn)生量。[答案]實驗原理：食物中蛋白質(zhì)經(jīng)消化吸收后被利用，最終會被分解形成尿素隨尿液排出。在實驗動物空腹時，用放射性同位素15N標記的牛奶液飼喂小白鼠，一組不補充糖類，而另一組同時給予補充糖類作對照，通過檢測和比較兩組小白鼠排出尿液中的15N含量，來探究空腹喝牛奶時營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì))是否更多地被分解實驗步驟：①饑餓處理12小時(一段時間)使其呈空腹狀態(tài)(相同意思即可)②A組飼喂15N標記的牛奶液，B組飼喂等量15N標記的添加了含淀粉飼料的牛奶液可能的實驗結(jié)果和結(jié)論：①尿液中15N含量A組多于B組；說明空腹喝牛奶時營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì))被分解更多②尿液中15N含量A組少于B組；說明空腹喝牛奶時營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì))被分解更少③尿液中15N含量A組等于B組；說明空腹喝牛奶時不影響營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì))的分解(1)原理的確定：實驗原理是實驗設(shè)計的依據(jù)，也是用來

檢驗和修正實驗過程中失誤的依據(jù)，因此，它必須是

經(jīng)前人總結(jié)或經(jīng)科學檢驗得出的科學結(jié)論，而且包含

了因變量的檢測原理。驗證性實驗的實驗原理中通常

會出現(xiàn)結(jié)論中的觀點，而探究性實驗的實驗原理中一

般不會出現(xiàn)結(jié)論中的觀點。

(2)變量的確定：自變量是作用于實驗對象的研究條件，

與其相對應(yīng)的即將出現(xiàn)的可能結(jié)果(現(xiàn)象)是因變量，

確定依據(jù)是實驗?zāi)康摹隨堂高考]1.(2009·福建高考)下列關(guān)于組成細胞化合物的敘述，不正

確的是(

)A.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

與DNA的分子結(jié)構(gòu)相似，由四種核苷酸組成，可

以儲存遺傳信息.分子堿基的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的

特異性

D.膽固醇是構(gòu)成細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參

與血液中脂質(zhì)的運輸解析：蛋白質(zhì)中特定的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序以及蛋白質(zhì)分子特定的空間結(jié)構(gòu)決定了其功能特異性，一旦空間結(jié)構(gòu)被破壞，功能特異性也就喪失。答案：A2.(2009·安徽高考)2008年諾貝爾化學獎授予了“發(fā)現(xiàn)和發(fā)

展了水母綠色熒光蛋白”的三位科學家。將綠色熒光蛋

白基因的片段與目的基因連接起來組成一個融合基因，

再將該融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細胞內(nèi)，表達出的蛋白

質(zhì)就會帶有綠色熒光。綠色熒光蛋白在該研究中的主

要作用是(

)A.追蹤目的基因在細胞內(nèi)的復(fù)制過程B.追蹤目的基因插入到染色體上的位置C.追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)的分布D.追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)解析：綠色熒光蛋白基因與目的基因整合在一起，起標記基因的作用，但是要通過控制合成的蛋白質(zhì)來體現(xiàn)其標記作用。答案：C3.(2009·天津高考)下列過程中，涉及肽鍵數(shù)量變化的是 (

)A.洋蔥根尖細胞染色體的復(fù)制

B.用纖維素酶處理植物細胞

C.小腸上皮細胞吸收氨基酸

D.蛋清中加入NaCl使蛋白質(zhì)析出解析：在蛋白質(zhì)形成過程中氨基酸的脫水縮合形成肽鍵，所以涉及蛋白質(zhì)的合成就應(yīng)涉及肽鍵數(shù)量變化。洋蔥根尖細胞染色體復(fù)制時包含DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。纖維素酶處理植物細胞的目的是分解細胞壁；小腸僅是吸收氨基酸并沒有發(fā)生氨基酸縮合；蛋白質(zhì)溶液中加入NaCl析出蛋白質(zhì)，僅是析出并沒有發(fā)生重新合成。答案：A4.(2008·天津高考)下列關(guān)于蛋白質(zhì)和氨基酸的敘述，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.高等動物能合成生命活動所需的20種氨基酸

C.細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)

D.在胚胎發(fā)育過程中，基因選擇性表達，細胞會產(chǎn)生新

的蛋白質(zhì)解析：大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，由氨基酸組成，少數(shù)酶是RNA，由核糖核苷酸組成。氨基酸分為必需氨基酸(8種)和非必需氨基酸(12種)兩大類，必需氨基酸不能在人和動物體的細胞內(nèi)合成，只能從食物中獲得，非必需氨基酸可以在人和動物體內(nèi)合成。蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，氨基酸的種類和數(shù)量雖然相同，但如果排列順序和空間結(jié)構(gòu)不同，就不是同一種蛋白質(zhì)了。答案：D5.(2008·上海高考)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，則由這些氨基酸合成的含有2條

肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次分別為 (

)、2和、12和10、1和、11和9解析：由氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝肽鍵數(shù)可知，2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵798，每條肽鏈的兩端各有一個氨基和一個羧基，故兩條肽鏈的氨基和羧基數(shù)為肽鏈兩端的氨基和羧基加氨基酸R基上的氨基和羧基，即氨基總數(shù)＝2＋10＝12，羧基總數(shù)＝2＋8＝10。答案：B6.(2007·上海高考)免疫球蛋白lgG的結(jié)構(gòu)示意圖如下，其中

—S—S—表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵。若該lgG由m

個氨基酸構(gòu)成，則該lgG有肽鍵數(shù)(

)

個

B.(m＋1)個

C.(m－2)個

D.(m－4)個解析：從二硫鍵情況可以分析出免疫球蛋白lgG共有4條多肽鏈，又知該免疫球蛋白由m個氨基酸構(gòu)成，所以含有的肽鍵數(shù)為(m－4)個。答案：D7．(2007·江蘇高考)下列不屬于植物體內(nèi)蛋白質(zhì)功能的是(

)A．構(gòu)成細胞膜的主要成分B．催化細胞內(nèi)化學反應(yīng)的酶C．供給細胞代謝的主要能源物質(zhì)D．根細胞吸收礦質(zhì)元素的載體解析：細胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子；催化細胞內(nèi)化學反應(yīng)的酶主要是蛋白質(zhì)；供給細胞代謝的主要能源物質(zhì)是糖類；根細胞吸收礦質(zhì)元素為主動運輸，其中載體是蛋白質(zhì)。答案：C8．(2006·江蘇高考)下圖為人體內(nèi)兩種重要化合物A與B的化學組成關(guān)系，下列有關(guān)敘述正確的是(多選)