第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者省賽一等獎(jiǎng)

第4節(jié)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)對(duì)接學(xué)業(yè)質(zhì)量水平1.闡明在人體中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種。2.說明氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，

氨基酸形成蛋白質(zhì)過程。3.闡明蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。1.生命觀念——通過對(duì)蛋白質(zhì)的學(xué)習(xí)，建立生命的物質(zhì)性的觀點(diǎn)從結(jié)構(gòu)與功能觀角度理解蛋白質(zhì)的多樣性。水平一、二2.科學(xué)思維——從氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)理解氨基酸脫水縮合的過程，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型解答與蛋白質(zhì)有關(guān)的計(jì)算問題。水平二3.社會(huì)責(zé)任——從蛋白質(zhì)功能多樣性角度明確蛋白質(zhì)與人體健康的關(guān)系。水平三細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的功能研讀教材·梳理探究———————————————知識(shí)梳理———————————————1構(gòu)成_____________________如肌肉、頭發(fā)、羽毛、蛛絲等結(jié)構(gòu)中，組成成分主要是蛋白質(zhì)。2_______作用如生物體內(nèi)參與生命活動(dòng)的各種反應(yīng)所需的酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)。少部分的酶是RNA催化3_______作用如紅細(xì)胞中的血紅蛋白能運(yùn)輸氧氣。4___________作用調(diào)節(jié)如人體內(nèi)多種激素為蛋白質(zhì)，它們能傳遞信息、調(diào)節(jié)生命活動(dòng)。激素不都是蛋白質(zhì)，性激素是固醇5免疫作用如生物體內(nèi)與抗原結(jié)合的抗體本質(zhì)就是蛋白質(zhì)。抗原不一定是蛋白質(zhì)運(yùn)輸信息傳遞下列關(guān)于蛋白質(zhì)及其功能的敘述中，錯(cuò)誤的是A抗體與機(jī)體的免疫密切相關(guān)，長期營養(yǎng)不良會(huì)導(dǎo)致免疫力下降B大部分蛋白質(zhì)具有催化功能C蛋白質(zhì)可以在細(xì)胞之間傳遞信息D血紅蛋白能夠運(yùn)輸氧氣，說明蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能解析抗體是蛋白質(zhì)，與免疫密切相關(guān)，若長期營養(yǎng)不良，則會(huì)導(dǎo)致合成抗體的基本單位——氨基酸不足，使免疫力下降，A正確；蛋白質(zhì)種類很多，其中有少數(shù)蛋白質(zhì)能夠起到催化作用，B錯(cuò)誤；有些激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，可以在細(xì)胞之間傳遞信息，C正確；血紅蛋白及細(xì)胞膜上的載體都具有運(yùn)輸功能，D正確。答案B下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是A蛋白質(zhì)是生物體的主要能源物質(zhì)B有些蛋白質(zhì)具有免疫功能C蛋白質(zhì)屬于高分子化合物D蛋白質(zhì)的功能與其特定結(jié)構(gòu)有關(guān)解析糖類是生物體的主要能源物質(zhì)，蛋白質(zhì)通常不是生物體內(nèi)的能源物質(zhì)。答案A聯(lián)想質(zhì)疑★蛋白質(zhì)功能的多樣性氨基酸蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸———————————————知識(shí)梳理———————————————1蛋白質(zhì)的基本組成單位__________，其在人體內(nèi)有____種。212氨基酸的結(jié)構(gòu)通式1寫出圖中結(jié)構(gòu)名稱：①_______；②④_______；③_______2比較圖中兩種氨基酸，寫出氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式：_______________________氨基R基羧基3氨基酸的組成特點(diǎn)：一個(gè)“—NH2”一個(gè)“—COOH”—NH2—COOH連接在同一個(gè)碳原子上試判斷下列有機(jī)酸，哪些屬于組成蛋白質(zhì)的氨基酸？并說明判斷理由。答案1是?！狽H2和—COOH連在同一個(gè)碳原子上。2不是。—NH2和—COOH沒連在同一個(gè)碳原子上。3不是。沒有—NH2下列物質(zhì)中，屬于構(gòu)成人體蛋白質(zhì)氨基酸的是A①③⑤ B①②③C②③④ D③④⑤解析根據(jù)氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式可知：②④不是構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸，因?yàn)闃?gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。答案A聯(lián)想質(zhì)疑★氨基酸的種類由R基決定巧記8種必需氨基酸甲甲硫氨酸來賴氨酸寫纈氨酸一異亮氨酸本苯丙氨酸亮亮氨酸色色氨酸書蘇氨酸1某化合物中只要有氨基和羧基就一定是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸嗎？為什么？ 提示：不一定，構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸不僅有氨基和羧基，而且至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。2根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式分析：蛋白質(zhì)至少含有哪些元素？如果還有其他元素，則這些元素應(yīng)分布在什么部位？ 提示：C、H、O、N；R基上。羧基蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性———————————————知識(shí)梳理———————————————1蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次二肽鏈狀一條肽鏈上至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端；其余的氨基（或羧基）在R基上多肽中有幾個(gè)氨基酸組成就稱為幾肽。氨基一分子水肽鍵兩個(gè)氨基酸多個(gè)氨基酸空間結(jié)構(gòu)2氨基酸的脫水縮合過程多肽鏈的形成：一個(gè)氨基酸分子的氨基和另一個(gè)氨基酸分子的羧基連接，同時(shí)脫去一分子水，這種結(jié)合方式叫__________。脫水過程產(chǎn)生的H2O中的H來自于—COOH和—NH2，而氧則來自于—COOH。脫水縮合兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成二肽，由多個(gè)氨基酸脫水縮合而成的含有多個(gè)肽鍵的的化合物叫_________。多肽3蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性每種蛋白質(zhì)含有的氨基酸_____________都不同，不同種類氨基酸的__________多種多樣，肽鏈的盤曲折疊方式及形成的空間結(jié)構(gòu)不同，這就決定了蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)多樣性。種類和數(shù)目排列順序下圖為胰島素原分子加工成為成熟的胰島素分子示意圖，有關(guān)敘述正確的是A胰島素原分子至少含有2個(gè)游離的氨基和羧基B胰島素原分子不能與雙縮脲試劑反應(yīng)C胰島素分子共含有49個(gè)肽鍵D胰島素分子不具有空間結(jié)構(gòu)解析胰島素原分子是由一條肽鏈組成的，至少含有1個(gè)游離的氨基和羧基；胰島素原分子亦含有多個(gè)肽鍵，能與雙縮脲試劑反應(yīng)；胰島素分子含有51個(gè)氨基酸，2條肽鏈，應(yīng)含有的肽鍵數(shù)是51－2＝49；胰島素分子的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，具有一定的空間結(jié)構(gòu)。答案C下列有關(guān)圖中所示多肽的敘述中，正確的是A由5個(gè)氨基酸縮合而成B有游離的氨基和羧基各1個(gè)C由4種氨基酸組成D該多肽在形成過程中失去了3分子水解析慧眼識(shí)圖，獲取信息從圖中可以看出，有3個(gè)肽鍵，所以該多肽屬于四肽，由4個(gè)氨基酸組成；有4個(gè)R基，其中有兩個(gè)是相同的，所以總共有3種R基；該多肽中有1個(gè)游離的氨基，2個(gè)游離的羧基；四肽的合成過程要形成3個(gè)肽鍵，所以要失去3分子水，D正確。答案D【方法技巧】“兩看”法分析多肽鑒定尿中是否有蛋白質(zhì)常用加熱法來檢驗(yàn)。如圖為蛋白質(zhì)加熱過程中的變化，據(jù)此判斷下列有關(guān)敘述正確的是A沸水浴加熱后，構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈充分伸展并斷裂B變性后的蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)C蛋白質(zhì)加熱過程中，氨基酸的排列順序會(huì)發(fā)生改變D蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開后，其特定功能并未發(fā)生改變解析沸水浴加熱后，構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈充分伸展，但沒有斷裂，A錯(cuò)誤；變性后的蛋白質(zhì)中肽鍵沒有斷裂，仍可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)，B正確；蛋白質(zhì)加熱過程中，空間結(jié)構(gòu)改變，但氨基酸的排列順序沒有發(fā)生改變，C錯(cuò)誤；結(jié)構(gòu)決定功能，蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開后，其特定功能發(fā)生了改變，D錯(cuò)誤。答案B下表列舉了幾種彼此功能不同的多肽化合物，有關(guān)描述錯(cuò)誤的是多肽化合物①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩氨基酸數(shù)99910132222351660524A多肽化合物①②③，功能不同的原因有氨基酸的種類、排列順序不同等B若多肽化合物⑧由一條a鏈和一條b鏈組成，則⑧中含有的肽鍵數(shù)為49C多肽化合物⑦⑨⑩中常見的氨基酸最多為21種D表中數(shù)據(jù)表明，蛋白質(zhì)的功能具有多樣性，這些功能決定蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)解析若多肽化合物⑧是由51個(gè)氨基酸構(gòu)成的兩條肽鏈組成，則肽鍵數(shù)為51－2＝49，B正確；蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)決定其功能，D錯(cuò)誤。答案D聯(lián)想質(zhì)疑★三個(gè)同學(xué)手牽手連在一起，牽在一起的手代表“肽鍵”。多肽形成的四個(gè)“一”★氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程?！疽族e(cuò)警示】關(guān)注蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的五個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)1煮熟的食物易被人體消化，是因?yàn)楦邷仄茐牧说鞍踪|(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，肽鏈變得松散，易被蛋白酶分解。2高溫、過酸、過堿、重金屬鹽，都會(huì)使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化，但低溫不會(huì)。3酒精、加熱、紫外線方法消毒、殺菌的原理是使細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性。4蛋白質(zhì)的變性只破壞了二硫鍵，沒破壞肽鍵。5“鹽析”可逆，不屬于蛋白質(zhì)的變性。元素主要分布于哪個(gè)部位？ 提示：肽鍵。此外末端的氨基中以及R基中也可能存在。2多肽就是蛋白質(zhì)嗎？如果不是，那么兩者之間有何區(qū)別？ 提示：多肽并不等于蛋白質(zhì)，氨基酸通過脫水縮合形成多肽，多肽并不具備一定的空間結(jié)構(gòu)，多肽通過盤曲、折疊，形成一定的空間結(jié)構(gòu)，才能形成具有特定功能的蛋白質(zhì)。氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)蛋白質(zhì)的計(jì)算———————————————知識(shí)梳理———————————————1蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系1肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝_____________________。2蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)×18。不考慮形成二硫鍵2蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計(jì)算1至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝__________。2游離氨基或羧基數(shù)目＝肽鏈數(shù)＋____________________________。根據(jù)以上規(guī)律填寫下表相關(guān)內(nèi)容：氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量為a。肽鏈數(shù)目氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽鏈的相對(duì)分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條m____________________________________________________________n條m______________________________________________________肽鏈數(shù)R基中含有的氨基或羧基數(shù)m－1m－1am－18m－1至少1個(gè)至少1個(gè)m－nm－nam－18m－n至少n個(gè)至少n個(gè)如圖表示一個(gè)由200個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子。下列敘述正確的是A該分子中含有198個(gè)肽鍵B這200個(gè)氨基酸中至少有200個(gè)氨基C合成該蛋白質(zhì)時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量減少了3600D該蛋白質(zhì)中至少含有4個(gè)游離的羧基解析該蛋白質(zhì)分子含有2條肽鏈，且2條肽鏈之間由2個(gè)肽鍵連接，故該分子一共含有200個(gè)肽鍵，A錯(cuò)誤；由圖可知，兩條肽鏈之間的兩個(gè)肽鍵是由第25位和第120位、第70位和第165位的氨基酸R基上的氨基和羧基形成的，故組成該蛋白質(zhì)分子的200個(gè)氨基酸中至少含有202個(gè)氨基，B錯(cuò)誤；合成該蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)與形成的肽鍵數(shù)相等，故合成該蛋白質(zhì)時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量減少了18×200＝3600，C正確；該蛋白質(zhì)分子含有2條肽鏈，至少含有2個(gè)游離的羧基，D錯(cuò)誤。答案C20種氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量為128，某蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為10228，在形成該蛋白質(zhì)分子時(shí)脫去86個(gè)水分子。那么組成該蛋白質(zhì)的肽鏈數(shù)是 A4條B6條C8條D16條 解析根據(jù)多肽鏈的形成過程可知：失去水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)，設(shè)肽鏈數(shù)為，則氨基酸數(shù)＝86＋。根據(jù)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)量－失去水分子數(shù)×水的相對(duì)分子質(zhì)量，可得：10228＝128×86＋－86×18，即可求出＝6。 答案B【一題多變】1連接兩條鏈的肽鍵是怎樣形成的？是否還有其他連接肽鏈的方式？提示R基上的—COOH和—NH2通過脫水縮合形成；還可通過二