第三課生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)

第三課生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)考點(diǎn)一蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能——［重點(diǎn)探究型］核心知識(shí)回顧1.氨基酸及其種類：分析以下四種氨基酸，回答下列問題：(1)組成元素：___________，有的還含有P、S等。(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。①氨基和羧基的數(shù)量：每個(gè)氨基酸至少有_____氨基和_____羧基。②氨基和羧基的連接位置：都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在_____________上。③氨基酸不同的決定因素：____的不同。C、H、O、N一個(gè)一個(gè)同一個(gè)碳原子R基(3)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：__________________。(4)種類：生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約___種。根據(jù)能否在人體內(nèi)合成，分為20_____氨基酸(8種，嬰兒9種)_______氨基酸(12種)必需非必需2.多肽的形成過程：(1)過程①：名稱為_________，場所為_______。(2)物質(zhì)②：名稱為_____。脫水縮合核糖體二肽(3)結(jié)構(gòu)③：名稱為_____，其結(jié)構(gòu)簡式為__________________________。(4)H2O中各元素的來源：H來自相鄰氨基酸的______________，O來自_______。(5)多個(gè)氨基酸發(fā)生脫水縮合，產(chǎn)物名稱為_____?！狽H—CO—(或—CO—NH—)—COOH和—NH2—COOH多肽肽鍵(6)一條肽鏈上氨基數(shù)或羧基數(shù)的確定：一條肽鏈上至少有___個(gè)游離的氨基和___個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈的_____；其余的氨基(或羧基)在____上。一一R基兩端3.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次：氨基酸脫水縮合_____盤曲、折疊蛋白質(zhì)多肽4.蛋白質(zhì)分子多樣性的原因：(1)氨基酸(2)肽鏈的數(shù)目、盤曲、折疊方式及其形成的__________千差萬別。①_____不同②_____成百上千③_________千變?nèi)f化種類數(shù)目排列順序空間結(jié)構(gòu)5.蛋白質(zhì)的功能：【教材易漏邊角知識(shí)】必修1P23“與生活的聯(lián)系”在雞蛋清中加入食鹽會(huì)出現(xiàn)白色絮狀物，高溫加熱后雞蛋清會(huì)呈現(xiàn)白色固態(tài)狀，導(dǎo)致蛋白質(zhì)出現(xiàn)這兩種情況的原理相同嗎？說明理由。___________________________________________________________________________________________________________________________________________。不同。在食鹽作用下析出蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)沒有改變，仍維持原有的生物活性；高溫加熱后蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，喪失了原有的生物活性高考探究歸納【高考典題示例】(2016·江蘇高考)蛋白質(zhì)是決定生物體結(jié)構(gòu)和功能的重要物質(zhì)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)77982008A.細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體都是蛋白質(zhì)B.氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中，氫來自氨基和羧基C.細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時(shí)，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與D.蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān)，而且也與功能基團(tuán)相關(guān)【解題指南】解答本題需要注意兩點(diǎn)：(1)氨基酸脫水縮合的結(jié)果與蛋白質(zhì)水解的條件。(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的功能。【解析】選A。本題主要考查氨基酸的運(yùn)輸與脫水縮合、蛋白質(zhì)的水解與性質(zhì)。細(xì)胞膜上負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體是蛋白質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體是tRNA，A項(xiàng)錯(cuò)誤。氨基酸之間脫水縮合生成的水分子中的氫來自氨基和羧基，氧來自羧基，B項(xiàng)正確。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)水解時(shí)需要蛋白酶催化，蛋白酶屬于蛋白質(zhì)，C項(xiàng)正確。蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)與碳骨架有關(guān)，也與功能基團(tuán)相關(guān)，D項(xiàng)正確?！靖呖寄割}變式】變式1蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成蛋白質(zhì)的單體是_______，單體之間通過脫水縮合形成多肽，蛋白質(zhì)的基本骨架是_____。氨基酸碳鏈變式2蛋白質(zhì)的功能研究發(fā)現(xiàn)某些蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序相差很大，但功能有類似之處，這可能是由__________________決定的。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)【備考方法規(guī)律】巧用“一、二、三、四、五”助記蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能數(shù)量氨基酸數(shù)空間結(jié)構(gòu)免疫高考角度全練角度1氨基酸的結(jié)構(gòu)1．(2017·西安模擬)下面是三種組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)77982009A．以上這三種氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OHB．將這三種氨基酸(足量)置于適宜條件下，經(jīng)脫水縮合可形成的三肽化合物最多有27種C．甲是最簡單的氨基酸D．從結(jié)構(gòu)簡式可看出，只要含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基的化合物就是組成蛋白質(zhì)的氨基酸【解析】選D。根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，這三種氨基酸的R基依次是-H、-CH3、-CH2OH，A正確；將這三種氨基酸(足量)置于適宜條件下，經(jīng)脫水縮合可形成的三肽化合物最多有33=27種，B正確；甲的R基是-H，最簡單，該氨基酸是最簡單的氨基酸，C正確；構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸至少都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，D錯(cuò)誤。角度2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)2.(2017·石家莊模擬)蜂毒素是由26個(gè)氨基酸組成的一條肽鏈，則蜂毒素分子()A.至少含有1個(gè)游離的氨基和1個(gè)游離的羧基B.水解后一定能得到20種氨基酸C.能與雙縮脲試劑產(chǎn)生藍(lán)色反應(yīng)D.氮元素只能存在于氨基中【解析】選A。蜂毒素是由26個(gè)氨基酸組成的一條肽鏈，至少含有游離的氨基和羧基各1個(gè)，A正確；由于組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸約為20種，蜂毒素經(jīng)水解可能得到20種氨基酸，也可能少于20種，B錯(cuò)誤；蜂毒素能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)，C錯(cuò)誤；氮元素可存在于氨基、R基和肽鍵中，D錯(cuò)誤。【易錯(cuò)提醒】雙縮脲試劑不能鑒定氨基酸，但能鑒定蛋白質(zhì)(包含變性的蛋白質(zhì))和多肽。這是由于氨基酸中沒有肽鍵，而蛋白質(zhì)、多肽中有肽鍵。角度3蛋白質(zhì)的功能3.(2017·汕頭模擬)伴侶蛋白的作用是確保蛋白質(zhì)正確折疊，下列敘述正確的是()A.蛋白質(zhì)的功能與其空間結(jié)構(gòu)無關(guān)B.無伴侶蛋白時(shí)，產(chǎn)生的錯(cuò)誤蛋白可能被蛋白酶水解C.伴侶蛋白是蛋白質(zhì)合成的直接模板D.伴侶蛋白的基本單位是核糖核苷酸【解析】選B。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的功能，所以蛋白質(zhì)的功能與其空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，A錯(cuò)誤；蛋白酶能催化蛋白質(zhì)的水解，無伴侶蛋白時(shí)，產(chǎn)生的錯(cuò)誤蛋白可能被蛋白酶水解，B正確；蛋白質(zhì)合成的直接模板是mRNA，C錯(cuò)誤；伴侶蛋白的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】1.下面是三種化合物的結(jié)構(gòu)簡式，有關(guān)三種化合物的敘述中錯(cuò)誤的是()A.三種化合物可以用一個(gè)結(jié)構(gòu)通式表示B.三種化合物的共同點(diǎn)之一是都含有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基C.三種化合物都不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)D.三種化合物兩兩結(jié)合形成的物質(zhì)的游離氨基數(shù)相同、羧基數(shù)不同【解析】選B。A正確，三種物質(zhì)都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，都可用氨基酸的結(jié)構(gòu)通式表示。B錯(cuò)誤，三種氨基酸共同點(diǎn)應(yīng)為“至少都含有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基”。C正確，雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)產(chǎn)生紫色反應(yīng)，是由于蛋白質(zhì)中有肽鍵；氨基酸中無肽鍵，故不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。D正確，三種化合物兩兩結(jié)合形成的物質(zhì)中游離的氨基數(shù)分別是1、1、1，羧基數(shù)分別是2、1、2。2.(2015·福建高考)人體內(nèi)含有多種多樣的蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)()A.都含有20種氨基酸B.都是在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用C.都具有一定的空間結(jié)構(gòu)D.都能催化生物化學(xué)反應(yīng)【解題指南】(1)題干、選項(xiàng)關(guān)鍵詞：“每種蛋白質(zhì)”“都含有”

“都是”等。(2)關(guān)鍵知識(shí)：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與氨基酸的關(guān)系、蛋白質(zhì)功能多樣性；人體內(nèi)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能。【解析】選C。本題主要考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能。A項(xiàng)中，細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位——氨基酸約有20種，但是人體內(nèi)不一定每種蛋白質(zhì)都含有20種氨基酸，故錯(cuò)誤。B項(xiàng)中，人體內(nèi)的蛋白質(zhì)有結(jié)構(gòu)蛋白與分泌蛋白之分，分泌蛋白是在細(xì)胞內(nèi)合成的，需要分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用，故錯(cuò)誤。C項(xiàng)中，人體內(nèi)的每種蛋白質(zhì)都是由一條或多條多肽鏈經(jīng)盤曲、折疊形成的，具有一定的空間結(jié)構(gòu)，故正確。D項(xiàng)中，人體內(nèi)蛋白質(zhì)的功能具有多樣性，如抗體具有免疫作用、胰島素具有信息傳遞作用、血紅蛋白具有運(yùn)輸作用等，故錯(cuò)誤。考點(diǎn)二有關(guān)蛋白質(zhì)的計(jì)算——［難點(diǎn)突破型］核心知識(shí)回顧1.氨基酸分子式的推算方法：(1)依據(jù)：氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以簡寫為__________，氨基酸分子式中各原子數(shù)等于R基中各原子數(shù)分別加上結(jié)構(gòu)通式中C、H、O、N原子數(shù)。R—C2H4O2N(2)兩種計(jì)算類型。①已知氨基酸分子式，推測R基的組成：如某氨基酸分子式為C6H14O2N2，則R基為________。②已知R基，寫出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基為—CH3，則丙氨酸的分子式為_______。—C4H10NC3H7O2N2.利用形成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖解完成相應(yīng)的計(jì)算規(guī)律：(1)氨基數(shù)和羧基數(shù)。①氨基數(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)=_______+R基中的羧基數(shù)=氨基酸中所有的羧基數(shù)-肽鍵數(shù)。肽鏈數(shù)肽鏈數(shù)(2)肽鍵數(shù)、脫去水分子數(shù)和蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量。假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，由n個(gè)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)目蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量1____n-1至少__個(gè)至少__個(gè)na-18(n-1)m____n-m至少__個(gè)至少__個(gè)na-18(n-mn-111n-mmm多肽種類的計(jì)算：多肽的不同取決于氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序。對(duì)于氨基酸數(shù)目相同的多肽來說，則取決于氨基酸的種類和排列順序?？梢越柚旅娴氖疽鈭D來理解(代表要安放的氨基酸的位置)。(1)假若有n種氨基酸形成一個(gè)三肽，那么形成三肽的種類：即n3種。(2)假若n種氨基酸形成一個(gè)m肽，則形成的多肽種類：nm種。(3)假若有n種氨基酸形成一個(gè)三肽，且每種氨基酸只有一個(gè)，則形成三肽的種類：即n×(n-1)×(n-2)種?！咎貏e提醒】(1)計(jì)算多肽的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，除了考慮水分的減少外，還要考慮其他化學(xué)變化過程，如肽鏈上出現(xiàn)一個(gè)二硫鍵(—S—S—)時(shí)，要再減去2(即兩個(gè)氫原子)，若無特殊說明，不考慮二硫鍵。(2)若為環(huán)狀多肽，則可將相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算公式na-18(n-m)中的肽鏈數(shù)(m)視為零，再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算?！舅季S診斷】(1)組成環(huán)狀肽的氨基酸有n個(gè)，脫水縮合時(shí)至少去掉n-1個(gè)水分子。()分析：環(huán)狀肽形成時(shí)，脫掉的水分子數(shù)至少與氨基酸分子的數(shù)目相同，即至少是n個(gè)?！?2)細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)目相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)。()分析：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類和數(shù)目相同，而氨基酸的排列順序不同，所形成的蛋白質(zhì)也不相同?！?3)蛋白質(zhì)都是由20種氨基酸經(jīng)脫水縮合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)。()分析：組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，故蛋白質(zhì)最多是由20種氨基酸構(gòu)成的?！?4)洋蔥根尖細(xì)胞染色體的復(fù)制過程涉及肽鍵數(shù)量的變化。()分析：染色體復(fù)制過程的實(shí)質(zhì)是DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，蛋白質(zhì)的合成過程中涉及肽鍵數(shù)量的變化?！?5)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，并分別位于肽鏈的兩端。()分析：氨基酸在脫水縮合形成肽鏈時(shí)，相鄰氨基酸的氨基和羧基之間脫水縮合形成肽鍵，不考慮R基上的氨基或羧基，位于肽鏈兩端的氨基和羧基各有一個(gè)，并保持游離狀態(tài)?！谈呖冀嵌热毥嵌?氨基酸分子的推斷1.(2017·合肥模擬)已知某種氨基酸的R基是—CH2—CH2－NH2，在一個(gè)該氨基酸分子中，含有的C和N的原子數(shù)之比為世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)77982010()A．2∶2 B．4∶2 C．3∶2 D．3∶1【解析】選B。氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為C2H4O2NR，題中所述氨基酸的R基為—CH2—CH2—NH2，所以該氨基酸的分子式為C4H10O2N2，故C和N的原子數(shù)之比為4∶2?！痉椒记伞壳捎谩霸邮睾恪庇?jì)算多肽中各原子數(shù)(1)依據(jù)：在一個(gè)氨基酸中，若不考慮R基，至少含有2個(gè)碳原子、2個(gè)氧原子、4個(gè)氫原子和1個(gè)氮原子。在脫水縮合形成多肽時(shí)，要失去部分H、O原子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會(huì)變化。(2)相關(guān)數(shù)量關(guān)系。①碳原子數(shù)＝氨基酸的分子數(shù)×2＋R基上的碳原子數(shù)。②氫原子數(shù)＝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)=2×肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù)+R基上的氧原子數(shù)。④氮原子數(shù)＝肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)。角度2蛋白質(zhì)形成過程中相關(guān)數(shù)量關(guān)系2.(2017·冀魯豫百校聯(lián)考)下面為牛胰島素結(jié)構(gòu)圖，該物質(zhì)中—S—S—是由兩個(gè)—SH脫去兩個(gè)H形成的，下列說法正確的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)77982011()A.牛胰島素為五十一肽，其中含有50個(gè)肽鍵B．牛胰島素中至少有2個(gè)—NH2和2個(gè)—COOHC．牛胰島素水解產(chǎn)物含有20種不同的氨基酸D．牛胰島素形成時(shí)，減少的相對(duì)分子質(zhì)量為882【解析】選B。該牛胰島素含51個(gè)氨基酸，其中含有肽鍵數(shù)為51－2＝49個(gè)；牛胰島素含兩條肽鏈，至少含2個(gè)—NH2和2個(gè)—COOH；牛胰島素水解可得到51個(gè)氨基酸，最多有20種氨基酸，但并非一定是20種；牛胰島素形成時(shí)，51個(gè)氨基酸脫水的同時(shí)還減少了6個(gè)H，故減少的相對(duì)分子質(zhì)量為49×18＋6＝888?！炯庸逃?xùn)練】1.某多肽鏈為一百九十九肽，其分子式為CxHyNaObS2(a＞199、b＞200)，并且由下列5種氨基酸組成。那么該多肽鏈徹底水解后將會(huì)分別得到賴氨酸、天冬氨酸的個(gè)數(shù)為()A．a(chǎn)－199、(b－200)/2B．a(chǎn)－200、b－200C．a(chǎn)－19