高考生物一輪復(fù)習(xí) 生命活動的主要承擔(dān)者-蛋白質(zhì)

第三講生命活動的主要承擔(dān)者一蛋白質(zhì)

知識體系---定內(nèi)容核心素養(yǎng)一定能力

生命通過對氨基酸的結(jié)構(gòu)和脫水縮合過程的分析,建

[“n.qit觀念立起生命的物質(zhì)性觀點

**"拉噠~出、i

小.…」理性通過對蛋白質(zhì)形成過程的相關(guān)計算，培養(yǎng)邏輯思

j—：'aw：思維維能力和學(xué)科間知識的綜合應(yīng)用能力

回k..1—\ttwtrrn

通過對蛋白質(zhì)與人體健康及在疾病治療等方面

?董白質(zhì)點同支社會

1—彳贏多樣性的應(yīng)用問題分析，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注科技發(fā)展，獲取

責(zé)任

信息、應(yīng)用信息解決實際問題的能力

考點一組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)和種類［基礎(chǔ)識記類］

重溫教材?自學(xué)區(qū)

1.分析下列氨基酸結(jié)構(gòu)并回答問題

HOHOHO

111111

HZN—C—C—<)HH2N—C—C—OHH2N--cr—OH

1

(CH2)2—C(XDH(CH2)4—NH,CH2—SH

谷敏酸賴氨酸甲硫氨酸

(1)元素組成：除C、H、O、N外,有的還有S等o

HO

1II

H2N—C—C—OH

(2)比較上述三種氨基酸，寫出氨基酸共有的結(jié)構(gòu):

(3)氨基酸理化性質(zhì)的不同取決于R基的不同,圖中三種氨基酸的R基依次是

田AKQOH-WC國仁叫"=￡用35。

(4)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①部位。

HH

11

?—CO—NH—C—?C—③

1

①

CH2

2.歸納總結(jié)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的特點及其種類

通式HtN-C-C(X)H

金少有個蛀和?個投基

都有?個依柒和股上連在同?個碳原子上

氨基酸

里一葬必需氣基酸(12種)

分據(jù)能否在人

類體內(nèi)合成丕盥*必需氯域1?(8種)

、

諧音法巧記八種必需氨基酸

一(異亮氨酸)家(甲硫氨酸)人*(賴氨酸)寫(綴氨酸那(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)

干(蘇氨酸)。

［基礎(chǔ)自測］

1.判斷下列敘述的正誤

(1)具有氨基和竣基的化合物，不一定都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸(J)

(2)每種氨基酸分子都含有一個氨基和一個竣基，且都連在同一個碳原子上(X)

(3)有些氨基酸不能在人體細(xì)胞內(nèi)合成(V)

(2012?海南卷，T1B)

(4)不同氨基酸之間的差異是由R基引起的(J)

(2012?海南卷，T1D)

(5)評價蛋白質(zhì)食品營養(yǎng)價值主要依據(jù)其必需氨基酸的種類和含量(J)

2.判斷下列化合物是否是組成蛋白質(zhì)的氨基酸

①NHLCH?—COOH②NH?—CH—CH20H

()

3NHI—CH—CH2—COOH@NH2—CH—NH2

C(X)HCH2—COOH

@HOOC—CH—COOH?NH,—CH—COOH

CH2—C(X)HCH2—CH2—COOH

NH?

I

⑦

^^CH2—CH—COOH

屬于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的是①③⑥⑦。(填序號)

3.學(xué)透教材、理清原因、規(guī)范答題用語專練

(1)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：

提示：賴氨酸是人體必需的氨基酸，在人體不能合成，必須從食物中獲得，而玉米等

谷類食物中缺少賴氨酸

(2)人和牛羊等動物的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，但人體卻可以通過攝食牛羊肉中的蛋白質(zhì)合成

自身的蛋白質(zhì)，請分析原因：________________________________________________________

提示：組成人體和牛羊等動物的蛋白質(zhì)的氨基酸的種類都是相同的，人體攝食牛羊肉

中的蛋白質(zhì)后消化為氨基酸并吸收，以此為原料在人體細(xì)胞中合成自身的蛋白質(zhì)

核心素養(yǎng)-提能區(qū)------------------------------------------------

1.熟記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式

找出氨基酸的共同體，即圖中“不變部分''（連接在同一碳原子上的一所2、—COOH

和一H）,剩下的部分即為R基。倘若找不到上述“不變部分”，則不屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨

基酸。

2.“兩看法”判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸

至少有一個一NS：和一個一COOH,下列不屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸：

①H?N—C%—CH20H缺少竣基（一COOH）

從數(shù)量上看

COOH

②HOOC—CH—CH?—COOH缺少氨基（一NH?

必須有一個一NHz和一個一COOH連在同一個碳原子上，如下不屬于構(gòu)成

蛋白質(zhì)的氨基酸：

從位置上看

NH2

u7？氨基與技基未連接：

HN—CH—（CH）—CCX）H?人.因NJ

222代回二個碳限于上

［對點落實］

1.如圖為氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式，下列敘述正確的是（）

A.結(jié)構(gòu)④在所有生物體內(nèi)均有20種

B.氨基酸脫水縮合產(chǎn)生水，水中的氫來自②和③

C.結(jié)構(gòu)④中含有的氨基或竣基一般不參與脫水縮合

D.生物體內(nèi)“個氨基酸形成一條多肽鏈脫去〃個水

解析：選C氨基酸的種類由R基決定，R基約有20種，所以氨基酸的種類約有20

種，但并不是所有的生物體內(nèi)均有20種；氨基酸脫水縮合產(chǎn)生水，水中的氫來自①和③；

n個氨基酸形成一條多肽鏈脫去—個水。

2.層粘連蛋白是一種大型的糖蛋白，由一條重鏈（a）和兩條輕鏈（Pi、4）經(jīng)二硫鍵交聯(lián)

而成，外形呈十字形。若將層粘連蛋白徹底水解，不可能產(chǎn)生的物質(zhì)是（）

H

B.CH3—C—€(X)H

NH,

NH2SH

C.HSCH2—CH-D.NH2—CH2—CH—CCX)H

解析：選D糖蛋白由蛋白質(zhì)和多糖組成，多糖徹底水解得到葡萄糖，蛋白質(zhì)徹底水

解得到氨基酸。選項D中一可外和一COOH未連在同一個碳原子上，不是組成蛋白質(zhì)的氨

基酸。

3.（2019?煙臺四校聯(lián)考）下列關(guān)于人體氨基酸的敘述，正確的是（）

A.氨基酸是胰島素等各種激素分子的基本單位

B.不同氨基酸的R基一定不同

C.酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因

D.非必需氨基酸的合成與基因的功能無關(guān)

解析：選B氨基酸是胰島素等蛋白質(zhì)或多肽類激素分子的基本單位；氨基酸的種類

取決于R基的種類；人患白化病的根本原因是體內(nèi)控制酪氨酸酶的基因異常，不能把酪氮

酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏兀环潜匦璋被嵩隗w內(nèi)的合成需要酶的催化，這些酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，

而基因能控制蛋白質(zhì)的合成。

考點二蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次與功能［重難深化類］

重溫教材?自學(xué)區(qū)

1.圖析氨基酸的脫水縮合過程

（1）H2O中各元素的來源:H來自一COOH和NH：,O來自一COOH。

(2)脫水縮合的過程發(fā)生在核糖體。

(3)肽的名稱確定：一條多肽鏈由幾個氨基酸分子構(gòu)成就稱為幾肽。

(4)一條肽鏈上氨基數(shù)或竣基數(shù)的確定：一條肽鏈上至少有一個游離的氨基和一個游離

的竣基，分別位于肽鏈的兩端:其余的氨基(或如基)在R基上。

2.蛋白質(zhì)的四個結(jié)構(gòu)層次

"cjLO,N'j郵正及百曲:兩扃展而吞

(有的金s等1:排列順序不同::折舞方式不同:差萬別

3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的四個原因和五種功能

［種類不同I

結(jié)構(gòu)多樣行一氣某酸叫絲多肽虻如生蛋白質(zhì)

(四個原因L

I排列順序不同II空間結(jié)構(gòu)不同I

決

定里色?絕大多數(shù)里

功能匹心血紅蛋臼、我體蛋白

擊白里工鉞白質(zhì)類激素

功傕多樣松

、(五種功能L&L抗隹和淋巴因子

結(jié)構(gòu)蛋白占一面肌肉:買愛市的融百面

［基礎(chǔ)自測］

1.判斷下列敘述的正誤

(1)生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，肽鍵是在核糖體中形成的(2018?全國卷

m,T30⑴改編)(J)

(2)細(xì)胞膜上的載體蛋白能識別并結(jié)合激素(X)

(2018?天津卷T3B改編)

(3)細(xì)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)(2013?天津卷,

T1C)(V)

(4)血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接(X)

(5)蛋白質(zhì)是生物體主要的能源物質(zhì)(X)

(6)有些蛋白質(zhì)是染色體的組成成分(J)

(7)有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能，蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特

定功能會發(fā)生改變(J)

(8)食鹽作用下析出的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性(X)

2.下圖為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡式，據(jù)圖回答

HjC-CH-CH,

1VT?y產(chǎn)

NH-y-O—NH—fTYKH—CH

HHHH2C―CXX)H

(1)腦啡肽分子是由4種氨基酸形成的，其共有結(jié)構(gòu)是H^i-CH-COOH,造成氨基酸

種類不同的原因是R基不同。

(2)組成氨基酸的元素中一定含有C、H、O、N,若某氨基酸含有S元素，則S存在R

基中。

(3)腦啡肽是五肽，形成場所是核糖體,形成過程稱為脫水縫合。

(4)腦啡肽中含有4個肽鍵，其結(jié)構(gòu)簡式是一NH-CO-,形成過程中共脫去4分子水。

3.將下列實例與相應(yīng)的蛋白質(zhì)功能連接起來

甌

①肌肉、毛發(fā)等免疫功他

②絕人多數(shù)的b.信息傳遞和調(diào)節(jié)

③血紅蛋白C.催化作用

④腆島素d.運輸功能

⑤抗體。.構(gòu)成細(xì)胞和生物體

4.學(xué)透教材'理清原因、規(guī)范答題用語專練

(1)胰島素在核糖體上合成后還不具有降低血糖的生物學(xué)活性，請從蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)方面

分析原因：_________________________________________________________________

提示：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)包括組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序和多肽鏈盤曲、

折疊形成的空間結(jié)構(gòu)。胰島素在核糖體上合成的只是具有氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序

的多肽鏈，還需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才具有降低血糖的

生理作用

(2)熟雞蛋更容易消化的原因是________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________P

提示：高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解

(3)胰高血糖素能使人體的血糖升高，這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的什么功能？

提示：信息傳遞和調(diào)節(jié)機體生命活動的功能

核心素養(yǎng)?提能區(qū)

深理解,以聯(lián)系為橋梁一融會貫通?探規(guī)尋律

1.蛋白質(zhì)形成過程中的相關(guān)數(shù)量關(guān)系

（1）肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)的關(guān)系

肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)。

（2）蛋白質(zhì)中游離氨基或竣基數(shù)目的計算

①至少含有的游離氨基或粉基數(shù)=肽鏈數(shù)。

②游離氨基或較基數(shù)目=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或較基數(shù)。

（3）若為環(huán)狀多肽，則可將公式中的肽鏈數(shù)視為零，再進(jìn)行相關(guān)計算。

環(huán)狀多肽主鏈中無氨基和蝮基，環(huán)狀多肽中氨基或赧基數(shù)目取決于構(gòu)/L-5

成環(huán)狀多肽氨基酸R基團(tuán)中的氨基和竣基的數(shù)目，由圖示可知：肽鍵數(shù)=1,

脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)。

2.從三個角度分析蛋白質(zhì)的多樣性

分析角度具體分析

氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序及多肽鏈盤曲、折疊形成的空間結(jié)構(gòu)多樣f

蛋白質(zhì)本身

結(jié)構(gòu)多樣性f功能多樣性

遺傳物質(zhì)千變?nèi)f化的堿基排列順序f遺傳信息的多樣性f蛋白質(zhì)的多樣性

千變?nèi)f化的環(huán)境條件一通過自然選擇保留適應(yīng)環(huán)境的個體及個體內(nèi)的蛋白

生物進(jìn)化

質(zhì)f個體的多樣性和蛋白質(zhì)的多樣性

［對點落實］

1.（2018?全國*n）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0?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

解析：選C漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體能與相應(yīng)的抗原（如病毒抗原）發(fā)生特異性結(jié)合；肌細(xì)胞

中的肌動蛋白和肌球蛋白等參與肌肉收縮的過程；Fe2+參與構(gòu)成血紅蛋白，血紅蛋白具有

運輸。2的功能；細(xì)胞核中染色體的主要組成成分是蛋白質(zhì)和DNAo

2.（2018?江蘇高考）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（）

Ik3J/、2II

＞

^CysCys—Pn一Uu-Gly-C—NH2

TVrAsn

\Z

亞一Gin催產(chǎn)素

H3a/S-s、n

3l

"^CysCys—Pro—Mg―＜；!y—C—NH2

TyrAsn

\/

Fhe—Gin加樂素

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

解析：選D分析題中激素的結(jié)構(gòu)簡式可知，激素中的環(huán)狀肽都是由6個氨基酸構(gòu)成

的,故為六肽環(huán)；氨基酸脫水縮合形成的水分子中的氫分別來自氨基和藪基；肽鏈中游離

氨基的數(shù)目與構(gòu)成肽鏈的氨基酸R基上的氨基數(shù)目有關(guān)；分析題中激素的結(jié)構(gòu)簡式可知，

兩種激素間有2個氨基酸種類不同，故這兩種激素生理功能不同是由這2個氨基酸種類不

同導(dǎo)致的。

3.(2017?江蘇高考)下列關(guān)于肽和蛋白質(zhì)的敘述，正確的是()

A.a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)不能與雙縮腺試劑發(fā)生反應(yīng)

解析：選Aa-鵝膏草堿是環(huán)狀八肽，是由8個氨基酸脫去8分子水形成的，因而肽鍵

的數(shù)目和脫去的水分子數(shù)目相同；蛋白質(zhì)是由肽鏈盤曲、折疊形成的，可能由1條肽鏈構(gòu)

成，也可能由多條肽鏈構(gòu)成；蛋白質(zhì)變性主要是由其空間結(jié)構(gòu)被破壞造成的，肽鍵并不一

定斷裂；變性蛋白質(zhì)中仍含有肽鍵，能與雙縮麻試劑發(fā)生反應(yīng)。

［易錯提醒］

與蛋白質(zhì)有關(guān)的3個易誤點

(1)導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因有四個，并非同時具備才能確定兩個蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)

不同，而是只要具備其中的一點，這兩個蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)就不同。

(2)由于基因的選擇性表達(dá)，同一生物的不同細(xì)胞中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量會出現(xiàn)差異。

(3)高溫使蛋白質(zhì)變性的原因不是破壞了氨基酸之間的肽鍵，而是破壞了肽鏈盤曲、折

疊形成的空間結(jié)構(gòu)。

重應(yīng)用」以生活為目的——關(guān)注健康?回報社會

蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者，通過改造、修飾蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，使其能夠用于疾病治療和

科學(xué)研究。以此為信息，考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能是高考常見的命題角度。

［對點落實］

4.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)SFRP5是脂肪細(xì)胞分泌的一種蛋白質(zhì)類激素，經(jīng)證實它與糖尿病、肥

胖有關(guān)。下列敘述正確的是（）

A.SFRP5在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)形成成熟的空間結(jié)構(gòu)

B.SFRP5的合成和運輸所需要的能量均來自線粒體

C.SFRP5可對胰島細(xì)胞的生理活動起調(diào)節(jié)和催化作用

D.SFRP5靶細(xì)胞受體的化學(xué)本質(zhì)最可能是糖蛋白

解析：選D依題意可知SFRP5屬于分泌蛋白，需經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的初步加工和高爾基體的

進(jìn)一步修飾加工，才能形成成熟的空間結(jié)構(gòu)；SFRP5的合成和運輸所需要的能量主要來自

線粒體；SFRP5是一種蛋白質(zhì)類激素，可對胰島細(xì)胞的生理活動起調(diào)節(jié)作用，但沒有催化

作用；SFRP5靶細(xì)胞受體能夠識別SFRP5,其化學(xué)本質(zhì)最可能是糖蛋白。

5.近年來的研究初步表明，pAP（p淀粉樣蛋白）沉積是Alzheimer型老年癡呆的主要

病因。PAP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RAP的過程如圖所示。根據(jù)上述信息所做的推論錯誤的是（）

質(zhì)膜h的APP分子APP分子被水解修切割

1259663669512596636695

I......>―口□

0-分泌能T分泌（WMAP分子

6-AP寡聚合物

A.用雙縮朦試劑檢測pAP,有紫色反應(yīng)

B.PAP的效果可能是引起大腦功能異常

C.一個0AP分子中至少含有39個肽鍵

D.。分泌酶很可能是突變基因表達(dá)的產(chǎn)物

解析：選C根據(jù)題意，pAP（p淀粉樣蛋白）的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，用雙縮麻試劑檢測

呈現(xiàn)紫色;根據(jù)題干“0AP（p淀粉樣蛋白）沉積是Alzheimer型老年癡呆的主要病因”可知，

pAP的作用效果可能是引起大腦功能異常；據(jù)圖分析，pAP分子中的氨基酸個數(shù)=635—

596=39（個），則肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)=38（個）；0AP是在0分泌酶和丁分泌酶的作

用下將APP分解形成的，這可能是正常機體發(fā)生了基因突變，突變基因表達(dá)的p分泌酶和

Y分泌酶促進(jìn)了PAP的形成。

［類題通法］

信息類試題的解題思路

審讀認(rèn)真閱讀題干，讀懂題干給出的新信息,理解題干

題意創(chuàng)設(shè)新情境中的新知識

提煉珍若妻山曲商惠，婕藤田著種看而福:鼠篇族不正

信息:信息,從中找出規(guī)律

r^-運甫總裝方面：推理與金萩.花妥<鬲翔律箱隹

一:有的舊知識牽線搭橋，遷移到要解決的問題中來公

她一答問題i

考點三有關(guān)蛋白質(zhì)的復(fù)雜計算［題點精析類］

方法（一）利用“質(zhì)量守恒”計算蛋白質(zhì)（多肽）相對分子質(zhì)量

1.下面為牛胰島素結(jié)構(gòu)模式圖，該物質(zhì)中T■^是由兩個TH脫去兩個H形成的,

下列說法正確的是（）

A.牛胰島素為51肽，其中含有50個肽鍵

B.牛胰島素中至少有2個一NH2和2個一COOH

C.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，減少的相對分子質(zhì)量為882

解析:選B牛胰島素含51個氨基酸，由兩條肽鏈組成，含有的肽鍵數(shù)為51—2=49（個）；

至少含2個游離的一NIL和2個游離的一COOH;牛胰島素水解可得到51個氨基酸，最多

有20種氨基酸，但并非一定是20種；牛胰島素形成時，51個氨基酸脫水縮合的同時還減

少了6個H,故減少的相對分子質(zhì)量為49X18+6=888。

2.已知20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量是128,現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子由3條肽鏈組成，

在肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)時，產(chǎn)生了4個二硫鍵（TH+—SH——S-S—+2H）,共有肽鍵97

個，此蛋白質(zhì)分子的相對分子質(zhì)量最接近（）

A.11046B.11060

C.12800D.12280

解析：選A蛋白質(zhì)是由氨基酸脫水縮合形成的，不考慮其他化學(xué)鍵變化時，蛋白質(zhì)

的相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)X氨基酸的平均相對分子質(zhì)量一失去的水分子數(shù)X水的相對分

子質(zhì)量=（97+3）X128-97X18=11054。由于在肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)時，生成了4個二硫鍵，

失去H數(shù)=2X4=8（個），所以蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=11054-8=11046。

［類題通法］

形成蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)?計算

（1）蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目X氨基酸平均相對分子質(zhì)量一脫去水分子數(shù)

X18?

（2）在計算蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時，還要考慮是否存在特殊的變化，如二硫鍵（-S-S-）

的形成，每形成一個二硫鍵，脫去2個H,相對分子質(zhì)量減少2。

方法（二）利用“原子守恒”計算蛋白質(zhì)（多肽）中的原子數(shù)

3.下圖示為由30個氨基酸組成的多肽鏈，經(jīng)加工，第1位甲氨酸被切除，第16與17

位氨基酸之間的肽鍵被切斷并生成兩條多肽鏈，兩條多肽鏈通過二硫鍵相連。下列有關(guān)此

過程的說法錯誤的是（）

A.加工過程中，氧原子數(shù)目增加一個

B.經(jīng)加工，比原多肽鏈增加了一個氨基和一個較基

C.此加工過程是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行的

D.此多肽鏈的合成過程生成了29個水分子、加工過程消耗了2個水分子

解析：選A加工過程減少了一個肽鍵（含一個氧），另一個肽鍵（含一個氧）被水解，生

成一個叛基（含兩個氧）和一個氨基，所以氧原子數(shù)沒變；此多肽鏈的合成過程生成了29個

肽鍵，形成29個水分子，加工過程水解了2個肽鍵，消耗了2個水分子。

4.經(jīng)測定，某多肽鏈分子式是C?HONS,其中含有一個二硫鍵（一S-S—）。已知

該多肽是由下列氨基酸中的其中幾種作為原料合成的：苯丙氨酸（C9H11O2N）、天冬氨酸

（）（Pl（）

C4H7O4N,丙氨酸C311702亮氨酸C6H13°22、半胱氨酸S4OzNS。下列關(guān)于該多

肽的敘述，錯誤的是（）

A.該多肽水解后產(chǎn)生的氨基酸分別是苯丙氨酸、亮氨酸和半胱氨酸

B.該多肽中H原子數(shù)和O原子數(shù)分別是30和5

C.該多肽形成過程中至少需要3種tRNA

D.該多肽在核糖體上形成，形成過程中相對分子質(zhì)量減少了54

解析：選D多肽鏈分子式是C21"O,N4s2,含有2個硫，所以水解產(chǎn)物中有2個半胱

氨酸。題中每個氨基酸中都只有1個N,所以該多肽由三種氨基酸組成。根據(jù)C原子守恒，

半胱氨酸含有3個C,所以另兩個氨基酸共含有15個C,可知為苯丙氨酸和亮氨酸。該多

肽水解后產(chǎn)生的氨基酸分別是半胱氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸；該多肽形成過程中脫去3分

子水和形成一個二硫鍵脫去2個氫，所以多肽中氧為8—3=5（個），氫為38—6—2=30（個）；

該多肽由3種氨基酸組成，形成過程中至少需要3種tRNA;該多肽形成時脫去3分子水和

2個氫，相對分子質(zhì)量減少18X3+2=56。

［類題通法］

蛋白質(zhì)形成過程中相關(guān)原子數(shù)的變化

氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是解答此類題目的突破口。在一個氨基酸中，若不考慮R基，至少

含有2個碳原子、2個氧原子、4個氫原子和1個氮原子。在脫水縮合形成多肽時，要失去

部分氫、氧原子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會減少。其相關(guān)數(shù)量關(guān)系如下：

(1)碳原子數(shù)=氨基酸的分子數(shù)X2+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)一脫去的水分子數(shù)X2。

(3)氧原子數(shù)=各氨基酸中氧原子的總數(shù)一脫去的水分子數(shù)。

(4)氮原子數(shù)=肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù)+R基上的氮原子數(shù)=各氨基酸中氮原子的總數(shù)。

(5)由于R基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的

計算為突破口，計算特定氨基酸的個數(shù)最為簡便。若已知某肽鏈的分子式，則在該肽鏈中:

①含2個氨基的氨基酸數(shù)=N原子數(shù)一肽鍵數(shù)一1。

方法(三)巧用“比例關(guān)系”解答氨基酸數(shù)與相應(yīng)DNA、RNA中的堿基數(shù)問題

5.氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為120,如有一個2條鏈的多肽,相對分子質(zhì)量為12276,

合成這個多肽的氨基酸的數(shù)目和指導(dǎo)它合成的DNA分子中的最少脫氧核昔酸數(shù)目依次為

()

A.144864B.144432

C.120720D.120360

解析：選C在多肽合成時，氨基酸數(shù)一肽鏈條數(shù)=肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)。氨基

酸數(shù)X120一(氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù))X18=12276,代入后可求得氨基酸數(shù)=120;在DNA指

導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時，DNA分子中脫氧核昔酸數(shù)目：氨基酸數(shù)26：1,所以DNA分子中脫氧

核昔酸數(shù)目至少為120X6=720。

6.某蛋白質(zhì)由〃條肽鏈組成，氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為。，控制該蛋白質(zhì)合成的

基因含b個堿基對，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量最多為()

A.2/3ab-6b+13nB.l/3ab~6b

C.(l/3b-a)xl8D.l/3ai-(l/36-n)X18

解析：選D控制某蛋白質(zhì)合成的基因含。個堿基對，則該蛋白質(zhì)由〃3個氨基酸脫

水縮合而成；氨基酸平均相對分子質(zhì)量為a,則組成該蛋白質(zhì)的氨基酸的總相對分子質(zhì)量為

l/3ab;由于氨基酸經(jīng)脫水縮合形成"條肽鏈，進(jìn)而組成該蛋白質(zhì)共脫去水分子(〃3—“)，

相對分子質(zhì)量減少即該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為：)X18。

［類題通法］

基因表達(dá)過程中的相關(guān)數(shù)量關(guān)系

基因表達(dá)中，DNA控制mRNA的合成，mRNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。DNA中堿基排列

順序轉(zhuǎn)錄為mRNA中堿基排列順序，進(jìn)而翻譯為蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序。其數(shù)量關(guān)系

圖解如下：

DNA（基因）aEmRNA看連*蛋白質(zhì)

堿基數(shù)：堿基數(shù)：氨基酸數(shù)

6：3：1

由于mRNA中有終止密碼子等原因，上述關(guān)系應(yīng)理解為每合成"個氨基酸形成的多肽

至少需要mRNA上的3?i個堿基和DNA（基因）上的6n個堿基。

課堂一刻鐘研真題一知命題點?查薄弱點?清迷盲點

1.（2018?浙江4月選考單科卷）蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)具有重要作用。下列敘述正確的是

（）

A.蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異只是R基團(tuán)的不同

B.某些化學(xué)物質(zhì)可使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變

C.蛋白質(zhì)控制和決定著細(xì)胞及整個生物體的遺傳特性

D.“檢測生物組織中的蛋白質(zhì)”需同時加入雙縮服試劑A和B

易錯探因——張冠李戴

R基的不同是區(qū)分20種氨基酸的依據(jù)，而不是蛋白質(zhì)不同的原因。命題者將兩者混淆，

考查考生的辨識能力。

解析：選B氨基酸化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異只是R基團(tuán)的不同，而蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異體

現(xiàn)在氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及空間結(jié)構(gòu)上；某些化學(xué)物質(zhì)，如蛋白酶可催化蛋白

質(zhì)水解，使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變；遺傳物質(zhì)DNA控制和決定著細(xì)胞及整個生物體的

遺傳特性；“檢測生物組織中的蛋白質(zhì)”，需先向組織樣液中加入雙縮麻?試劑A液（0.1g/mL

的NaOH溶液）1mL,搖勻后再加入雙縮腺試劑B液（0.01g/mLC11SO4溶液K滴并搖勻。

2.（2017?海市高考）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.數(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)

易錯探因——原理不明

蛋白質(zhì)變性會使蛋白質(zhì)活性喪失，而鹽析的原理是通過改變蛋白質(zhì)的溶解度使蛋白質(zhì)

析出，一般不會使蛋白質(zhì)的生物活性喪失。

解析：選C蛋白質(zhì)的功能主要取決于組成其的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序及形成

其的空間結(jié)構(gòu)；數(shù)量相同的5種氨基酸可以有多種組合方式，形成不同的多肽鏈；在質(zhì)量

分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液（生理鹽水）中，抗體將保持其活性，在較高濃度的NaCl溶液中，

會發(fā)生鹽析現(xiàn)象，但蛋白質(zhì)的活性并不會喪失；氨基酸序列相同的多肽鏈?zhǔn)芷渌幁h(huán)境中

的溫度、pH等理化因素影響，可能形成不同的空間結(jié)構(gòu)。

3.（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)敘述錯誤的

是（）

A.細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運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H/）中，氫來自于氨基和較基

C.細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時，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)

易錯探因一慣性思維

細(xì)胞膜上運輸氨基酸的是載體蛋白，在翻譯過程中細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中運輸氨基酸的是

tRNA,命題者利用學(xué)生建立的“細(xì)胞膜利用載體蛋白主動運輸氨基酸”的思維定式，設(shè)置

干擾，導(dǎo)致本選項的出錯率較高。

解析：選A細(xì)胞膜上運載氨基酸的載體是蛋白質(zhì)，但細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運氨基酸

的是tRNA,tRNA屬于核酸；氨基酸脫水縮合生成的H2。中，氫分別來自氨基和鬃基；細(xì)

胞內(nèi)蛋白質(zhì)的水解通常需要蛋白酶的催化，而蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

決定其功能，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與碳骨架和功能基團(tuán)都有關(guān)。

4.（2015?海南高考）關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是（）

A.rRNA能參與蛋白質(zhì)的生物合成

B.DNA和蛋白質(zhì)是染色體的組成成分

C.人體血漿中含有漿細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)

D.核糖體上合成的蛋白質(zhì)不能在細(xì)胞核中發(fā)揮作用

易錯探因——知識不全

在基因表達(dá)的翻譯過程中，合成蛋白質(zhì)時需要核糖體參與，而核糖體是由rRNA和蛋

白質(zhì)組成的。如果對此知識缺失極易錯選A。

解析：選DrRNA是核糖體的組成成分，核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所；DNA和蛋白

質(zhì)是染色體的組成成分；人體血漿中含有漿細(xì)胞分泌的抗體，抗體屬于蛋白質(zhì)；核糖體上

合成的蛋白質(zhì)可通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，在細(xì)胞核中發(fā)揮作用。

5.（2018?全國卷山）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o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”）。分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外需要經(jīng)過高爾基體，

此過程中高爾基體的功能是。

（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____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________P

（3）如果DNA分子發(fā)生突變，導(dǎo)致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基

被另一個堿基替換，但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變，其原因可能是

O

破題障礙__不會遷移

第（3）小題考查的知識要遷移到基因突變與生物性狀的關(guān)系方面才能解答。命題者以

蛋白質(zhì)的合成為背景，將知識遷移到基因突變和翻譯過程，綜合性強。考生只有在備考復(fù)

習(xí)中重視加強知識間的聯(lián)系，才能做到靈活遷移應(yīng)用。

解析：（1）組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。在細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)時，肽鍵是在核糖體

上形成的。胃蛋白酶是分泌蛋白，逆轉(zhuǎn)錄酶和酪氨酸酶都是細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)。分泌蛋白分

泌到細(xì)胞外需要經(jīng)過高爾基體的加工、分類和包裝。（2）具有生物活性的蛋白質(zhì)都有特定的

氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)。變性的蛋白質(zhì)其空間結(jié)構(gòu)被破壞，肽鍵暴露，暴露的肽鍵容易與

蛋白酶接觸，使蛋白質(zhì)降解。（3）DNA分子發(fā)生突變，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA中的堿基序

列發(fā)生改變，由于密碼子具有簡并性，所以可能出現(xiàn)雖然密碼子已經(jīng)改變，但仍對應(yīng)同一

種氨基酸的情況。

答案：⑴氨基酸核糖體胃蛋白酶對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝（2）空間蛋

白質(zhì)變性使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質(zhì)降解（3）遺傳密碼具有簡并

性

［學(xué)情考情?了然于胸］

一、明考情?知能力一找準(zhǔn)努力方向

1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，其中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性是高考命題的高頻點。

2.蛋白質(zhì)的功能，結(jié)合實例考查蛋白質(zhì)的功能是?？键c，尤其是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

考查知識

與功能的關(guān)系是高考命題的重點。

3.結(jié)合基因表達(dá)的翻譯過程考查脫水縮合過程。

1.識記能力：主要考查對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能多樣性的識記能力。

2.推理能力：通過對氨基酸脫水縮合過程的分析，考查蛋白質(zhì)的相關(guān)計算。

考查能力

3.綜合能力：結(jié)合基因表達(dá)蛋白質(zhì)的翻譯過程和基因突變與生物性狀的關(guān)系，

考查知識的綜合運用能力。

二'記要點?背術(shù)語——匯總本節(jié)重點

1.氨基酸的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)

（1）組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸分子至少都含有一個氨基（一NH9和一個竣基

（-COOH）,并且都有一個氨基和一個竣基連接在同一個碳原子上。

（2）脫水縮合是一個氨基酸分子的竣基（一COOH）和另一個氨基酸分子的氨基（一NE%）相

連接，同時脫去一分子水的過程。

2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能

（1）氨基酸分子以脫水縮合的方式形成肽鍵，由肽鍵連接氨基酸分子形成肽鏈，肽鏈盤

曲、折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。

（2）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)千差萬別是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因。

（3）蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，具有催化、運輸、免疫、信息傳遞等

多種功能。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)者和體現(xiàn)者。

［課下達(dá)標(biāo)檢測］

一'選擇題

1.（2016?浙江10月選考*科卷）下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，正確的是（）

A.蛋白質(zhì)分子都含有碳、氫、氧、氮

B.組成每種蛋白質(zhì)的氨基酸都有20種

C.每種蛋白質(zhì)分子都由多條肽鏈組成

D.蛋白質(zhì)發(fā)生熱變性后不影響其功能

解析：選A蛋白質(zhì)的元素組成主要是C、H、O、N;構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸大約有20

種，但不是每種蛋白質(zhì)的氨基酸都有20種；有些復(fù)雜的蛋白質(zhì)分子由多條肽鏈組成，有的

蛋白質(zhì)分子只由一條肽鏈組成；蛋白質(zhì)發(fā)生熱變性后，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了不可逆的破壞，

而正確的空間結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)發(fā)揮生物活性的前提。

2.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.含肽鍵的物質(zhì)都可與雙縮服試劑發(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)

解析：選D在鏈狀肽中，肽鍵數(shù)=蛋白質(zhì)中含有的氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)，在環(huán)狀肽中，

肽鍵數(shù)=蛋白質(zhì)中含有的氨基酸數(shù)；雙縮腺反應(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Cuz圾應(yīng)生成紫色的絡(luò)合物，可見，含肽鍵的物質(zhì)都可與雙縮麻■試劑發(fā)生作

用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)；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；肽鍵的元素組成為C、H、O、N,其結(jié)構(gòu)

式為一CO—NH—,不含碳碳雙鍵。

3.（2019?的洋模擬）下列有關(guān)氨基酸及蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是（）

A.甲硫氨酸中的硫元素只位于氨基酸的R基中

B.天然蛋白質(zhì)中的一CO—NH—在核糖體上形成

C.蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)與碳骨架、功能基團(tuán)都相關(guān)

D.在細(xì)胞間完成信息傳遞的物質(zhì)都是蛋白質(zhì)或氨基酸

解析：選D根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，甲硫氨酸中的硫元素只能位于氨基酸的R

基中；氨基酸脫水縮合形成肽鍵（一CO—NH—）的過程發(fā)生在核糖體中；蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)

與碳骨架、功能基團(tuán)都相關(guān)；細(xì)胞膜外糖蛋白與細(xì)胞內(nèi)外的信息傳遞有重要的關(guān)系，但傳

遞信息的物質(zhì)不一定是蛋白質(zhì)或氨基酸，如性激素的本質(zhì)是脂質(zhì)中的固醇類。

4.下圖表示生物體內(nèi)發(fā)生的某一化學(xué)反應(yīng)，下列有關(guān)該反應(yīng)敘述錯誤的是（）

產(chǎn)

H2N—CH,—COOH+H2N—C—COOH-*

OHCH,

|||

H,N—CH2—C—N—CH—COOH+H,O

A.該反應(yīng)為脫水縮合反應(yīng)B.反應(yīng)發(fā)生的場所是核糖體

C.反應(yīng)速率與溫度有關(guān)D.需要水解酶的催化

解析：選D圖示為兩個氨基酸脫水縮合形成二肽的過程；二肽的合成場所是核糖體；

該反應(yīng)需要酶催化，酶活性受溫度影響；二肽的形成不需要水解酶催化。

5.組成蛋白質(zhì)的氨基酸中有兩種氨基酸含有S元素，已知某一蛋白質(zhì)分子中含有一個

S原子。則下列說法錯誤的是（）

A.該蛋白質(zhì)分子除了含有S元素外，還含有C、H、O、N

B.該蛋白質(zhì)分子完全水解后最多可以得到20種氨基酸

C.該蛋白質(zhì)可能由一條、兩條或多條肽鏈組成

D.該蛋白質(zhì)分子中有“N-C-C-N-C-C-…”的重復(fù)結(jié)構(gòu)

解析：選BC、H、O、N是組成蛋白質(zhì)的基本元素；生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸

約有20種，其中有2種氨基酸含有S元素，而該蛋白質(zhì)分子中只含有一個S原子，說明該

蛋白質(zhì)只有一種含S