新高考生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案1-1-3生命活動的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)

課堂互動探究案3生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)考點一蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能及其多樣性任務(wù)驅(qū)動探究突破任務(wù)1對組成蛋白質(zhì)的氨基酸的判斷1．下列屬于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的是________(填序號)。①NH2—CH2—COOH②NH2—CH2—CH2OH2．分析氨基酸結(jié)構(gòu)并回答問題(1)比較上述三種氨基酸，寫出氨基酸共有的結(jié)構(gòu)____________________。(2)氨基酸理化性質(zhì)的不同取決于________的不同，圖中三種氨基酸的R基依次是__________、____________、______________。(3)從氨基和羧基的數(shù)量和位置上分析、歸納、總結(jié)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的特點。①數(shù)量上：________________________________________________________________________。②位置上：________________________________________________________________________。3．據(jù)圖示判斷位置在分泌蛋白的合成、加工、運輸和分泌過程中，用含35S標(biāo)記的氨基酸作為原料，則35S存在于圖示①～④中的________部位。方法技巧“兩看法”判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸任務(wù)2研析深化教材，析因推理歸納，提升學(xué)科素養(yǎng)科學(xué)思維1．[歸納與概括]頭發(fā)和肌肉的主要成分均為蛋白質(zhì)，但功能相差極大，從氨基酸的角度分析，原因是什么？2．[模型與建模]請用集合圖的形式表示蛋白質(zhì)、酶、激素、抗體、載體之間的關(guān)系。社會責(zé)任長期以玉米為主食的人容易因賴氨酸缺乏而導(dǎo)致疾病，請分析原因：科學(xué)探究在“探究添加皮革蛋白粉的飼料對動物生長發(fā)育的影響”的實驗中，應(yīng)當(dāng)選擇__________________的大鼠若干，隨機均分為A、B兩組，分籠飼養(yǎng)；其中A組大鼠每天都飼喂適量普通飼料，B組大鼠每天飼喂________________。考向分類對點落實eq\x(考向一)組成蛋白質(zhì)的氨基酸相關(guān)知識考查1．真題重組，判斷正誤。(1)氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中，氫來自于氨基和羧基。()(2)人體內(nèi)含有多種多樣的蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)都含有21種氨基酸。()(3)不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)量不盡相同。()(4)組成蛋白質(zhì)的氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合。()(5)組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合。()(6)有些氨基酸不能在人體細(xì)胞中合成。()(7)相對分子質(zhì)量最大的氨基酸是甘氨酸。()(8)氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵。()(9)不同氨基酸之間的差異是由R基引起的。()2．[經(jīng)典模擬]下列關(guān)于生物體內(nèi)氨基酸的敘述，正確的是()A．氨基酸是蛋白質(zhì)分子的單體，由氨基和羧基組成B．組成蛋白質(zhì)的氨基酸共有的結(jié)構(gòu)是C．每個氨基酸分子都只含有C、H、O、N四種元素D．組成人體的氨基酸都能在人體內(nèi)合成eq\x(考向二)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能多樣性分析3．[2021·黑龍江大慶高三考試題]下列有關(guān)肽鍵的敘述，錯誤的是()A．蛋白質(zhì)中的肽鍵數(shù)等于或小于脫水縮合過程中的氨基酸數(shù)B．含兩個或兩個以上肽鍵的物質(zhì)都可與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)C．核糖體上可形成肽鍵，溶酶體內(nèi)可發(fā)生肽鍵的水解D．肽鍵的元素組成為C、H、O、N，其牢固程度與碳碳雙鍵緊密相關(guān)4．[2021·安陽模擬]朊病毒蛋白(PrP)有兩種：一種是PrPc，一種是PrPsc，它們的比較如下表：朊病毒蛋白PrPcPrPsc空間結(jié)構(gòu)以螺旋為主以折疊為主溶解度高低致病性不致病致病肽鏈中氨基酸排列順序相同由此可以推測這兩種蛋白質(zhì)表現(xiàn)出不同性質(zhì)的原因是()A．溶解度不同B．氨基酸的種類不同C．空間結(jié)構(gòu)不同D．氨基酸的數(shù)量不同5．(多選)G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)是一大類膜蛋白受體的統(tǒng)稱。氣味分子可與GPCRs結(jié)合進而在大腦皮層產(chǎn)生嗅覺，多種激素可與相應(yīng)GPCRs結(jié)合進而發(fā)揮作用。下列相關(guān)敘述，正確的是()A．GPCRs可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)B．通過GPCRs的作用，可實現(xiàn)細(xì)胞間的信息交流C．細(xì)胞中合成GPCRs需經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程D．GPCRs可接受多種形式的信號，故沒有特異性eq\x(考向三)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的綜合考查6．[2021·湖南省宜昌高三考試]近年來的研究初步表明，β－AP(β－淀粉樣蛋白)沉積是Alzheimer型老年癡呆的主要病理特征。β－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)下異常加工而成的。APP形成β－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β－AP，會產(chǎn)生紫色反應(yīng)B．β－AP分子中至少含有39個肽鍵C．β－AP的作用效果可能是引起大腦功能異常D．β－分泌酶在此過程中體現(xiàn)了某些蛋白質(zhì)具有催化作用7．(多選)我國科學(xué)家首創(chuàng)利用某種動物組織中提取的膠原蛋白制成了可被人體吸收的手術(shù)縫合線。下列關(guān)于該膠原蛋白說法，正確的是()A．膠原蛋白屬于生物大分子，能與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)B．tRNA、mRNA和rRNA均參與膠原蛋白的生物合成C．該膠原蛋白可制作手術(shù)縫合線與其空間結(jié)構(gòu)有關(guān)D．人體吸收該手術(shù)縫合線與體內(nèi)的蛋白酶有關(guān)[題后歸納]1．幾種常見蛋白質(zhì)的分布和功能名稱分布功能絕大多數(shù)酶細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外催化作用載體蛋白細(xì)胞膜運輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等某些激素(如生長激素、胰島素)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(xì)胞內(nèi)主要運輸氧氣和部分二氧化碳糖蛋白細(xì)胞膜表面保護、潤滑、識別等作用結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞膜、肌細(xì)胞等構(gòu)成細(xì)胞和生物體的成分2.酶、激素、抗體、載體蛋白、維生素等與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)的關(guān)系概念圖

考點二蛋白質(zhì)合成過程的相關(guān)計算任務(wù)驅(qū)動探究突破任務(wù)1參考下列結(jié)構(gòu)圖完成相關(guān)計算肽鏈數(shù)目氨基酸數(shù)目肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽的相對分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條mm－1m－1ma－18(m－1)至少個至少個n條mm－nm－nma－18(m－n)至少個至少個注：設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a。總結(jié)：(1)蛋白質(zhì)相對分子質(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)＝氨基酸數(shù)－________。②蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)×18。(2)蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計算：①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝________數(shù)。②游離氨基或羧基數(shù)目＝________數(shù)＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)。任務(wù)2有關(guān)蛋白質(zhì)中原子數(shù)、多肽種類的計算1．原子數(shù)的計算(1)一個氨基酸中的各原子的數(shù)目計算①C原子數(shù)＝R基團中的C原子數(shù)＋______。②H原子數(shù)＝R基團中的H原子數(shù)＋______。③O原子數(shù)＝R基團中的O原子數(shù)＋______。④N原子數(shù)＝R基團中的N原子數(shù)＋______。(2)蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計算①C原子數(shù)＝(肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù))×2＋______上的C原子數(shù)。②H原子數(shù)＝(氨基酸分子個數(shù)＋肽鏈數(shù))×2＋______上的H原子數(shù)＝各氨基酸中H原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)×______。③O原子數(shù)＝肽鏈數(shù)×______＋肽鍵數(shù)＋R基上的O原子數(shù)＝各氨基酸中O原子的總數(shù)－____________。④N原子數(shù)＝肽鏈數(shù)＋________＋R基上的N原子數(shù)＝各氨基酸中N原子的總數(shù)。2．有關(guān)多肽種類的計算假設(shè)有n(0<n≤21)種、m個氨基酸，任意排列構(gòu)成多肽(這里m≤n)：(1)若每種氨基酸數(shù)目無限(允許重復(fù))的情況下，可形成肽類化合物的種類：有nm種。(2)若每種氨基酸只有一個(不允許重復(fù))的情況下，可形成肽類化合物的種類：有n×(n－1)×(n－2)…×(n－m＋2)×(n－m＋1)＝Aeq\o\al(m,n)種。任務(wù)3蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目與核酸中堿基數(shù)的計算(1)DNA基因的堿基數(shù)(至少)mRNA的堿基數(shù)(至少)氨基酸的數(shù)目＝________。(2)肽鍵數(shù)(得失水?dāng)?shù))＋肽鏈數(shù)＝________＝基因(DNA)堿基數(shù)/6(至少)＝mRNA堿基數(shù)/3(至少)。易錯警示關(guān)于蛋白質(zhì)相關(guān)計算的4個失分點(1)若形成的多肽是環(huán)狀：氨基酸數(shù)＝肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)。(2)在蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算中，若通過圖示或其他形式告知蛋白質(zhì)中含有二硫鍵時，要考慮脫去氫的質(zhì)量，每形成一個二硫鍵，脫去2個H。(3)計算O和H的數(shù)量變化時，不要漏掉增加H2O中的O、H數(shù)值。(4)關(guān)于蛋白質(zhì)的計算中，要特別注意題中設(shè)問的是“氨基酸的數(shù)量”還是“氨基酸的種類”。考向分類對點落實eq\x(考向一)多肽形成過程中的有關(guān)數(shù)量計算1．[經(jīng)典模擬]下列有關(guān)圖中所示多肽的敘述中，正確的是()A．由5個氨基酸縮合而成B．有游離的氨基和羧基各1個C．有4種不同的側(cè)鏈基團D．該多肽在形成過程中失去了3分子水2．[經(jīng)典高考]一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽，其中有4個谷氨酸(R基為—CH2—CH2—COOH)，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3．[經(jīng)典高考]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－mB．n－2mC．n＋mD．n＋2meq\x(考向二)利用原子守恒法完成蛋白質(zhì)的計算4．[2021·南鄭中學(xué)高三月考]一條多肽鏈，其化學(xué)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()A．p－1 B．q＋1C．q－1 D.p＋1[網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)提升][長句應(yīng)答必備]1．組成蛋白質(zhì)的氨基酸的共同特點是每種氨基酸都至少含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。2．蛋白質(zhì)多樣性的直接原因是組成蛋白質(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。3．不同生物所含蛋白質(zhì)不同的根本原因是DNA(基因或遺傳信息)的不同。[示例]1．細(xì)胞內(nèi)核糖體上合成的多肽能不能直接行使正常的生理功能？為什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．研究發(fā)現(xiàn)某些蛋白質(zhì)的氨基酸組成種類相同、數(shù)目相同，但功能不同，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[等級選考研考向]1．[2018·江蘇卷，5]哺乳動物的催產(chǎn)素具有催產(chǎn)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(jié)構(gòu)簡式如下圖，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(cè)鏈構(gòu)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(gòu)成肽鏈的氨基酸種類無關(guān)D．兩種激素間因2個氨基酸種類不同導(dǎo)致生理功能不同2．[2017·海南卷]有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯誤的是()A．蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)B．?dāng)?shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈C．將抗體溶于NaCl溶液中會造成其生物活性的喪失D．氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)3．[2017·江蘇卷]下列關(guān)于肽和蛋白質(zhì)的敘述，正確的是()A．α－鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽，分子中含有8個肽鍵B．蛋白質(zhì)是由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成的C．蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的D．變性蛋白質(zhì)不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)[國考真題研規(guī)律]1．[2018·全國卷Ⅱ，1]下列關(guān)于人體中蛋白質(zhì)功能的敘述，錯誤的是()A．漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體可結(jié)合相應(yīng)的病毒抗原B．肌細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)參與肌肉收縮的過程C．蛋白質(zhì)結(jié)合Mg2＋形成的血紅蛋白參與O2運輸D．細(xì)胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分2．[2018·全國卷Ⅲ，30節(jié)選]回答下列與蛋白質(zhì)相關(guān)的問題：(1)生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位是________。在細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)時，肽鍵是在________這一細(xì)胞器上形成的。合成的蛋白質(zhì)中有些是分泌蛋白，如________________(填“胃蛋白酶”“逆轉(zhuǎn)錄酶”或“酪氨酸酶”)(2)通常，細(xì)胞內(nèi)具有正常生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)需要有正確的氨基酸序列和________________結(jié)構(gòu)，某些物理或化學(xué)因素可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，通常，變性的蛋白質(zhì)易被蛋白酶水解，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。eq\x(請完成課后定時檢測案3)課堂互動探究案3高效課堂師生互動提考能考點一【任務(wù)驅(qū)動探究突破】任務(wù)11．①③⑥⑦2．(1)(2)R基—CH(CH3)2—CH2—CH2—COOH—(CH2)4—NH2(3)至少有一個—NH2和一個—COOH必須有一個—NH2和一個—COOH連在同一個碳原子上3．①任務(wù)2科學(xué)思維1．答案：組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序不同。2．答案：社會責(zé)任答案：賴氨酸為必需氨基酸，人體不能合成，只能從食物中攝取才能保證正常生命活動，玉米中不含賴氨酸，因此長期以玉米為主食的人容易因賴氨酸缺乏而患病?？茖W(xué)探究答案：身體健康、發(fā)育正常、體重相同等量的添加皮革蛋白粉的飼料【考向分類對點落實】1．(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×提示：脫水縮合的方式只有一種。(6)√(7)×提示：甘氨酸是相對分子質(zhì)量最小的氨基酸。(8)√(9)√2．解析：氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為，不同的氨基酸R基不同，因此共有的結(jié)構(gòu)為；甲硫氨酸中含有C、H、O、N、S五種元素；必需氨基酸不能在人體內(nèi)合成。答案：B3．解析：在鏈狀肽中，肽鍵數(shù)＝蛋白質(zhì)中含有的氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)；在環(huán)狀肽中，肽鍵數(shù)＝蛋白質(zhì)中含有的氨基酸數(shù)，A正確；雙縮脲試劑顏色反應(yīng)是指具有兩個或兩個以上肽鍵的化合物在堿性條件下與Cu2＋反應(yīng)生成紫色的絡(luò)合物，可見，含兩個或兩個以上肽鍵的物質(zhì)都可與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)，B正確；氨基酸的脫水縮合過程發(fā)生在核糖體上，因此核糖體上可形成肽鍵，溶酶體內(nèi)含有多種水解酶，可發(fā)生肽鍵的水解，C正確；肽鍵的元素組成為C、H、O、N，其結(jié)構(gòu)式為—CO—NH—，不含碳碳雙鍵，D錯誤。答案：D4．解析：由表中信息可知，兩種蛋白質(zhì)的肽鏈中氨基酸排列順序相同，由此可確定兩種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同是它們表現(xiàn)出不同性質(zhì)的原因。答案：C5．解析：GPCRs是受體蛋白，能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，受體在細(xì)胞間的信息交流中起作用，蛋白質(zhì)的合成需經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯過程。GPCRs是一類膜蛋白受體，激素與相應(yīng)的GPCRs結(jié)合，故GPCRs具有特異性。答案：ABC6．解析：β－AP是一種蛋白質(zhì)，可以與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，A正確；由圖可知，β－AP分子中氨基酸數(shù)目＝635－596＝39，β－AP分子中含有39個氨基酸，其至少含有38個肽鍵，B錯誤；β－AP沉積是Alzheimer型老年癡呆的主要病理特征，可見β－AP的作用效果可能是引起大腦功能異常，C正確；APP形成β－AP的過程中需要β－分泌酶和γ－分泌酶的催化作用，β－分泌酶和γ－分泌酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的催化作用，D正確。答案：B7．解析：膠原蛋白屬于生物大分子，能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)，A錯誤；膠原蛋白的合成需要經(jīng)過翻譯過程，該過程中tRNA可轉(zhuǎn)運氨基酸，mRNA作為翻譯的模板、rRNA可以參與構(gòu)成核糖體，B正確；縫合線具有免拆線、無排異的優(yōu)點，這說明動物與人體的膠原蛋白空間結(jié)構(gòu)相似或相同，C正確；縫合線是一種蛋白質(zhì)，可被組織中特定的蛋白酶水解為氨基酸后被人體吸收，D正確。答案：BCD考點二【任務(wù)驅(qū)動探究突破】任務(wù)111nn(1)肽鏈數(shù)(2)肽鏈肽鏈任務(wù)21．(1)2421(2)R基R基22脫去的水分子數(shù)肽鍵數(shù)任務(wù)3(1)6:3:1(2)氨基酸數(shù)【考向分類對點落實】1．解析：圖示多肽中共有3個肽鍵，其形成過程中失去3分子水；由4個氨基酸縮合而成，但R基只有3種，游離的氨基為1個、羧基為2個。答案：D2．解析：一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽，應(yīng)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4個谷氨酸的R基上共有4個游離羧基，則至少有4個游離羧基，C錯誤；組成蛋白質(zhì)的氨基酸最多約為21種，所以D錯誤。答案：B3．解析：該蛋白質(zhì)中含有肽鍵數(shù)為(n－m)個，每個肽鍵(—CO—NH—)含有一個氧原子；m條肽鏈至少含有m個游離的羧基(—COOH)，因此，該蛋白質(zhì)中至少含有的氧原子的個數(shù)為n－m＋2m＝n＋m。答案：C4．解析：據(jù)圖可知，圖示4種氨基酸均只含有1個氨基和1個羧基，氨基酸連接時一個氨基酸的氨基和另一個氨基酸的羧基反應(yīng)，生成一分子水，多肽中的O原子數(shù)目＝氨基酸數(shù)目＋1，根據(jù)多肽化學(xué)式CxHyOpNqS可判斷該多肽徹底水解，根據(jù)氧原子數(shù)可以計算，假設(shè)氨基酸個數(shù)為m，則p＝m＋1，可得m＝p－1。答案：A課堂總結(jié)網(wǎng)絡(luò)聚焦大概念網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)提升①C、H、O、N②③肽鍵④功能⑤免疫⑥信息傳遞⑦種類⑧排列順序⑨空間結(jié)構(gòu)【示例】1．不能。核糖體上合成的多肽沒有一定的空間結(jié)構(gòu)，因此不具有生理活性2．組成蛋白質(zhì)的氨基酸的排列順序不同