高考生物第一輪復習 第一單元 第3講 生命活動的主要承擔者-蛋白質課件 新人教版必修1.ppt

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固基礎自我診斷,破疑難深化探究,沖關練兩級集訓,第3講 生命活動的主要承擔者——蛋白質 [考綱定位] 蛋白質的結構和功能(Ⅱ),課后限時自測,提能力專項培優(yōu),一、氨基酸及其種類,(1)寫出圖中結構名稱 a．_____；c. _____。 (2)通過比較圖中兩種氨基酸，寫出氨基酸的結構通 式：__________________,氨基,羧基,(3)不同的氨基酸取決于R基的不同，圖中兩種氨基酸的R基分別是________ (填字母)。 (4)歸納總結氨基酸結構特點,b、d,二、蛋白質的結構及其多樣性 1．二肽的形成 (1)過程①名稱：_________；場所：________。 (2)物質②：_____。 (3)結構③：_____，其結構簡式為：_______________。 (4)H2O中H的來源：___________________。 (5)多個氨基酸發(fā)生該反應，產(chǎn)物名稱為_____。,脫水縮合,核糖體,二肽,肽鍵,—CO—NH—,—COOH和—NH2,多肽,2．蛋白質的結構層次 3．蛋白質分子多樣性的原因 (2)多肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的__________千差萬別。,空間結構,三、蛋白質的功能(連線) ①肌肉、毛發(fā)等 a．免疫功能 ②絕大多數(shù)酶 b．信息傳遞和調節(jié) ③血紅蛋白 c．催化作用 ④胰島素 d．運輸功能 ⑤抗體 e．構成細胞和生物體 【提示】 ①－e ②－c ③－d ④－b ⑤－a,一、思考判斷 1．(2013江蘇高考)組成蛋白質的氨基酸可按不同的方式脫水縮合。( ) 【提示】 氨基酸的脫水縮合方式是相同的。 2．(2014江蘇高考)血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接。( ) 【提示】 血紅蛋白的不同肽鏈之間通過二硫鍵等化學鍵相連。,,,3．(2012海南高考)生物體內組成蛋白質的氨基酸中有些氨基酸不能在人體細胞內合成。( ) 4．(2012海南高考)氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵。( ) 5．(2012海南高考)不同氨基酸之間的差異是由R基引起的。( ) 6．(2012北京高考)胰島素的功能取決于氨基酸的序列，與空間結構無關。( ) 【提示】 蛋白質的功能與空間結構有關。,√,√,√,,7．(2009福建高考)蛋白質的盤曲和折疊被解開時，其特定功能并未發(fā)生改變。( ) 【提示】 蛋白質的空間結構破壞，其特定功能會改變。 8．(2012海南高考)食鹽作用下析出的蛋白質發(fā)生了變性。( ) 【提示】 食鹽能使蛋白質析出，但沒有影響蛋白質的結構。 9．(2013重慶高考)蛋白質區(qū)別與脂質的特有元素是氮。 ( ) 【提示】 有些脂質含有氮，如磷脂。,,,,10．(2013海南高考)血紅蛋白含有鐵元素。( ) 11．(2013江蘇高考)蛋白質是生物體內主要能源物質。( ) 【提示】 主要的能源物質是糖類。蛋白質是主要的結構物質和功能物質。,√,,12．(2009天津高考)洋蔥根尖細胞染色體的復制過程涉及肽鍵數(shù)量的變化。( ) 13．(2010江蘇高考)由129個氨基酸脫水縮合形成的蛋白酶結構中至少含有129個氨基和129個羧基。( ) 【提示】 至少含有一個氨基和一個羧基。,√,,二、圖示識讀 下圖為無活性的胰島素原加工為有活性的胰島素的過程。,(1)切除C肽的過程中要切開幾個肽鍵？ 該加工過程發(fā)生在哪一細胞器中？由哪一種酶完成？ 【提示】 2個肽鍵；高爾基體；蛋白酶。,(2)有活性的胰島素中至少含有幾個氨基和羧基？含有多少個肽鍵？ 【提示】 至少含有兩個氨基，兩個羧基；49個肽鍵。,考點1 蛋白質的結構和功能 1．蛋白質的結構層次及其多樣性,2．三個角度分析蛋白質多樣性的原因,數(shù)量,種類,排列順序,盤曲折疊,堿基對排列,自然選擇,1．區(qū)分“種類”與“數(shù)量” 在關于蛋白質的計算中，要特別注意題中設問的是“氨基酸的數(shù)量”還是“氨基酸的種類”。 2．氨基、羧基和肽鍵的書寫誤區(qū) 不要將氨基錯寫為NH2或—NH3；不要將羧基誤寫為,3．蛋白質的變性≠肽鍵斷裂 在重金屬鹽、高溫、強酸、強堿和紫外線等理化因素的影響下，蛋白質的空間結構發(fā)生改變，其生物活性喪失，但沒有破壞肽鍵，加入雙縮脲試劑仍產(chǎn)生紫色，如高溫殺菌、消毒。 4．多肽≠蛋白質 在核糖體上合成的是多肽，而不是蛋白質，多肽必須經(jīng)加工后，才能形成具有一定空間結構和特定功能的蛋白質。 5．由于基因的選擇性表達，同一生物的不同細胞中蛋白質種類和數(shù)量會出現(xiàn)差異。,角度1 從氨基酸的角度考查 1．(2012海南高考)關于生物體內組成蛋白質的氨基酸的敘述，錯誤的是( ) A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B．有些氨基酸不能在人體細胞中合成 C．氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵 D．不同氨基酸之間的差異是由R基引起的,[解析] 甘氨酸是分子量最小的氨基酸，A錯誤；氨基酸分為必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸只能從食物中獲取，人體內不能合成，B正確；氨基酸分子通過脫水縮合形成肽鍵，C正確；R基的不同決定了氨基酸之間的差異，D正確。 [答案] A,角度2 從蛋白質結構角度考查 2．(2014安慶統(tǒng)考)下圖表示有關蛋白質分子的簡要概念圖，下列對圖示分析正確的是( ) A．A中肯定含有P元素 B．①過程發(fā)生所需模板和運輸B的工具都是RNA C．多肽中B的數(shù)目等于C的數(shù)目,D．蛋白質結構和功能的多樣性是細胞多樣性的根本原因 【思路分析】 解答本題需注意以下問題： ①理解概念圖，弄清A、B、C內容。 ②氨基酸的組成元素。 ③氨基酸脫水縮合形成多肽的過程。 ④多肽中氨基酸數(shù)與肽鍵數(shù)的關系。 ⑤細胞多樣性的根本原因。,[解析] 組成蛋白質的元素是C、H、O、N，有的含有P、S。①過程是翻譯，所需模板是信使RNA，運輸B(氨基酸)的工具是轉運RNA。多肽中一條肽鏈中B(氨基酸)的數(shù)目等于C(肽鍵)的數(shù)目加1。細胞多樣性的根本原因是DNA的多樣性。 [答案] B,用“一、二、三、四、六”巧記蛋白質的結構與功能 “一個通式”指氨基酸的結構通式。 “兩個標準”指組成蛋白質的氨基酸必須同時具備的標準有兩個：一是數(shù)量標準，二是位置標準。 “三個數(shù)量關系”指蛋白質分子合成過程中的3個數(shù)量關系：脫去水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。 “四個原因”指蛋白質分子結構多樣性的原因有四個：氨基酸的種類不同、氨基酸的數(shù)目不同、氨基酸的排列順序不同、蛋白質的空間結構不同。,“六大功能”指蛋白質分子有6個功能：催化、免疫、調節(jié)、運輸、運動和結構。,考點2 蛋白質功能多樣性的實例及與其他幾類物質的關系 1．蛋白質功能多樣性實例,細胞膜,活化能,保護,潤滑,識別,物質,信息,信息,生命,抗原,2.酶、激素、抗體、載體蛋白等與蛋白質、脂質的關系概念圖,角度1 從膜蛋白的角度考查 3．(2014福建高考)細胞的膜蛋白具有物質運輸、信息傳遞、免疫識別等重要生理功能。下列圖中，可正確示意不同細胞的膜蛋白及其相應功能的是( ),【思路分析】 解答本題需注意： ①看清四個細胞圖表示的意思。 ②弄清紅細胞運輸O2的血紅蛋白的位置。 ③T淋巴細胞通過什么識別抗原？ ④胰島B細胞識別胰高血糖素的受體是什么？ ⑤骨骼肌細胞識別神經(jīng)遞質的受體是什么？ [解析] 血紅蛋白存在于紅細胞內，不是在細胞膜上，A錯誤；抗原對T淋巴細胞來說是信號分子，通過T淋巴細胞膜上的受體來接受，而不是抗體，B錯誤；,受體具有特異性，胰高血糖素應作用于胰島B細胞上的胰高血糖受體，而不是胰島素的受體，C錯誤；骨骼肌作為反射弧中的效應器，骨骼肌細胞上有接受神經(jīng)遞質的受體，同時葡萄糖進入細胞也需要載體協(xié)助，D正確。 [答案] D,角度2 從蛋白質的功能的角度考查 4．(2015北京東城聯(lián)考)下面的①②③分別表示生物體內的三個生理過程，其中Q分別代表三種物質，下列有關Q的敘述，錯誤的是 ( ) A．Q可能位于細胞膜上 B．Q中可能含有硫元素 C．①不一定發(fā)生在細胞內 D．②必須依賴三磷酸腺苷,[解析] 根據(jù)過程①知Q可能是酶，絕大多數(shù)酶的化學本質是蛋白質，故Q中可能含有S元素；過程②說明Q可能是細胞膜上的載體；過程③說明Q可能是抗體。酶促反應在細胞內外均可發(fā)生，如唾液淀粉酶；物質運輸不一定依賴ATP，如協(xié)助擴散，故選D。 [答案] D,蛋白質的相關計算問題 1．氨基酸脫水縮合的過程,2．過程分析 (1)脫水縮合產(chǎn)生的H2O中的H來自于—COOH和—NH2，而氧則只來自于—COOH。 (2)一條肽鏈上至少有一個游離的氨基和一個游離的羧基，并分別位于肽鏈的兩端。 (3)R基中的—NH2或—COOH不參與主鏈中肽鍵的形成，故多余的—NH2或—COOH位于R基中。,3．相關計算 (1)蛋白質相對分子質量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和脫去水分子數(shù)的關系 ①肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。 ②蛋白質相對分子質量＝氨基酸數(shù)各氨基酸平均相對分子質量－脫去水分子數(shù)18。 (2)蛋白質中游離氨基或羧基數(shù)的計算 ①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)。 ②游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)＝各氨基酸中氨基或羧基的總數(shù)－肽鍵數(shù)。,(3)蛋白質中各原子數(shù)的計算 ①碳原子數(shù)＝氨基酸數(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)－脫去水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2肽鏈數(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)＝各氨基酸中氮原子的總數(shù)。 (4)假設氨基酸的平均相對分子質量為a，由n個氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈：,(5)氨基酸的排列與多肽種類的計算 ①假若有n種氨基酸形成一個三肽，那么形成三肽的種類：,即n3種。 ②假若n種氨基酸形成一個m肽，則形成的多肽種類為nm種。 ③假若有n種氨基酸形成一個三肽，且每種氨基酸只有一個，則形成三肽的種類： 即n(n－1)(n－2)種。 ④假若有n種氨基酸形成一個n肽，且每種氨基酸只有一個，則形成n肽的種類：n(n－1)(n－2)…1＝n！。,4. 氨基酸與相應的DNA及RNA片段中堿基數(shù)目之間的關系,有關蛋白質合成過程中計算的注意問題 (1)氨基酸與相應的DNA、RNA片段中堿基數(shù)目之間計算時，當出現(xiàn)關鍵詞“最多”、“至少”時，不應考慮該計算過程中終止密碼子的堿基數(shù)。 (2)若形成的多肽是環(huán)狀，則氨基酸數(shù)＝肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)。 (3)在蛋白質相對分子質量的計算中，若通過圖示或其他形式告知蛋白質中含有二硫鍵時，要考慮脫去氫的質量，每形成一個二硫鍵，脫去2個H。,(4)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，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數(shù)最為簡便。,某多肽有20個氨基酸，其中含天門冬氨酸4個，分別位于第5、6、15、20位(如圖所示)；肽酶X專門作用于天門冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶Y專門作用于天門冬氨酸氨基端的肽鍵，下列相關敘述正確的是( ) A．該二十肽至少含有20個肽鍵 B．若氨基酸的平均分子量為a，則該二十肽的分子量為20a,C．肽酶X完全作用后產(chǎn)生的多肽共含有氨基酸19個 D．肽酶Y完全作用后產(chǎn)生的多肽中氧原子數(shù)目比20肽多了4個 [解析] 20個氨基酸形成一條肽鏈，需要脫去19分子的水，形成19個肽鍵，A錯誤；在二十肽形成過程中要脫水縮合，因此二十肽的分子量為20a－1918＝20a－342，B錯誤；肽酶X專門作用于天門冬氨酸羧基端的肽鍵，完全作用后第6位的天門冬氨酸脫離該多肽鏈，剩下的多肽鏈中共含有19個氨基酸，C正確；肽酶Y專門作用于天門冬氨酸氨基端的肽鍵，,共需4個水分子，完全作用后第5位和第20位的天門冬氨酸脫離多肽鏈，共帶走8個氧原子，產(chǎn)生3條多肽，故產(chǎn)生的多肽中氧原子數(shù)目比原二十肽少了4個，D錯誤。 [答案] C,1．(2014山東省實驗中學高三檢測)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3條肽鏈的蛋白質共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次為( ) A．800、3、3 B．799、13、13 C．798、807、805 D．797、13、11,[解析] 根據(jù)氨基酸的結構通式可知，這800個氨基酸分子的R基中的氨基有10個，羧基有8個。由氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝肽鍵數(shù)可知，3條肽鏈的蛋白質共有肽鍵797個。每條肽鏈的兩端各有一個氨基和一個羧基，故三條肽鏈的氨基數(shù)和羧基數(shù)為肽鏈兩端的氨基和羧基加上氨基酸R基上的氨基和羧基，即氨基總數(shù)為3＋10＝13個，羧基總數(shù)為3＋8＝11。 [答案] D,2．(2015浙江諸暨中學期末)某五十肽中有丙氨酸(R基為—CH3)2個，現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應位置如圖)得到幾種不同的有機產(chǎn)物，其中脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在。下列有關該過程產(chǎn)生的全部有機物中有關原子、基團或肽鍵數(shù)目的敘述錯誤的是( ) A．肽鍵數(shù)目減少4個 B．氨基和羧基分別增加4個 C．氫原子數(shù)目增加8個 D．氧原子數(shù)目增加2個,[解析] 根據(jù)圖示，該五十肽是條多肽鏈，含有50－1＝49個肽鍵。如果將其中的2個丙氨酸去掉后，就形成三條多肽鏈，則肽鍵數(shù)為48－3＝45，因此肽鍵數(shù)目減少了4個，A正確；減少的4個肽鍵通過水解使氨基和羧基分別增加4個，B正確；由于減少了4個肽鍵，相當于多增加了4個水分子，因此氫原子數(shù)目增加了8個，氧原子數(shù)目增加了4個，C正確，D錯誤。 [答案] D,[A 基礎訓練] 1．G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)是一條往返穿膜七次的跨膜蛋白，如圖是其結構模式圖。下列有關G蛋白偶聯(lián)受體說法錯誤的是( ),A．GPCRs可能是糖蛋白 B．若該多肽鏈含有75個氨基酸，則在形成該多肽的過程中分子量會減少1 332 C．該多肽鏈中氨基酸的“R基”之間形成的“—S—S—”，具有維持活性的作用 D．G蛋白偶聯(lián)受體的元素組成至少含有C、H、O、N、S [解析] 從題圖中的信息可知，G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)中存在信號分子結合位點，具有識別作用，可能是糖蛋白，A正確；,若該多肽鏈含有75個氨基酸，脫水縮合過程中會失去74分子的水，另外，形成一個二硫鍵分子量會減少2，因此形成多肽的過程中分子量會減少1874＋22＝1 336，B錯誤；R基之間形成的化學鍵對蛋白質的結構和功能有重要作用，C正確；因為存在“—S—S—”，所以G蛋白偶聯(lián)受體的元素組成中除了C、H、O、N，還含有S，D正確。 [答案] B,2．下列有關蛋白質結構和功能的敘述中，不正確的是( ) A．各種蛋白質的基本連接鍵都是肽鍵 B．各種蛋白質的結構單位都是氨基酸 C．氨基酸的空間結構和種類決定了蛋白質功能 D．細胞膜上的糖蛋白參與生物細胞間的信息傳遞 [解析] 蛋白質的功能決定于氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序和肽鏈的空間結構，不決定于氨基酸的結構。 [答案] C,3. (2014蘇北四市期末)關于組成生物體的氨基酸和蛋白質的敘述，正確的是( ) A．不同氨基酸之間的差異是由碳元素多少決定的 B．氨基酸和蛋白質都是細胞代謝的主要能源物質 C．蛋白質肽鏈的折疊被解開時，其特定功能不發(fā)生改變 D．由m條肽鏈、n個氨基酸組成的蛋白質至少有n－m個肽鍵,[解析] 不同氨基酸之間的差異是R基團決定的，A錯誤；細胞代謝的主要能源物質是糖類，蛋白質在細胞中有結構蛋白、調節(jié)、催化、免疫、運輸?shù)茸饔?，B錯誤；肽鏈的盤曲和折疊構成具有一定空間結構的蛋白質，不同結構的蛋白質，具有不同的功能，因此蛋白質肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其功能也發(fā)生改變，C錯誤；由m條肽鏈、n個氨基酸組成的蛋白質至少有(n－m)個肽鍵，D正確。 [答案] D,[B 真題體驗] 1．(2014上海高考)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,[解析] 一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽，應有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；由于谷氨酸的R基上有4個游離羧基，則至少有4個游離羧基，C錯誤；由于組成蛋白質的氨基酸一般為20種，所以D錯誤。 [答案] B,2．(2013江蘇高考)下面關于蛋白質分子結構與功能的敘述，錯誤的是( ) A．不同蛋白質含有的氨基酸數(shù)量不盡相同 B．有些結構不同的蛋白質具有相似的功能 C．組成蛋白質的氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合 D．組成蛋白質的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合 [解析] 不同蛋白質的氨基酸的數(shù)目、排列順序可能不同，A正確；結構不同的蛋白質，功能可能相似，比如酶，B正確；,組成蛋白質的氨基酸之間的脫水縮合的順序可能不同，方式相同，因此C正確，D錯誤。 [答案] D,3．(2012上海高考)生物體中的某種肽酶可水解肽鏈末端的肽鍵，導致( ) A．蛋白質分解為多肽鏈 B．多肽鏈分解為若干短肽 C．多肽鏈分解為氨基酸 D．氨基酸分解為氨基和碳鏈化合物 [解析] 酶具有專一性，蛋白酶將蛋白質水解成多肽，根據(jù)題干信息可知，某種肽酶使末端的肽鍵水解，這樣會得到一個氨基酸和一條肽鏈，,這時多肽又出現(xiàn)新的末端肽鍵，再被水解，直到把多肽全水解為氨基酸。 [答案] C,