2019-2020年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第一單元 第3講 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者 蛋白質(zhì)教案.doc

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2019-2020年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第一單元 第3講 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者 蛋白質(zhì)教案 [考綱要求]　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ)。 一、氨基酸及其種類 [判一判] 1．在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種 (　√　) 2．分子式中只要有氨基和羧基，就可以判斷其為構(gòu)成生物體的氨基酸 (　　) 3．評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)食品營養(yǎng)價(jià)值主要依據(jù)其必需氨基酸的種類和含量 (　√　) 4．每種氨基酸分子都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都連在同一個(gè)碳原子上 (　　) 5．各種氨基酸都共有的結(jié)構(gòu)是 (　√　) 6．各種氨基酸理化性質(zhì)不同的原因在于R基的不同 (　√　) [巧記]　(1)8種必需氨基酸：取兩(亮、異亮)冊(cè)(色)書(蘇)本(苯丙)攜(纈)家(甲)來(賴)。 (2)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：氨基酸中有個(gè)碳，伸出四手向外連，下面連著氫原子，上面頂著R基團(tuán)，左手拽的是氨基，右手還把羧基牽。 二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性 1．脫水縮合：一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫去一分子水。 2．二肽的形成： 3．多肽：由多個(gè)氨基酸分子縮合而成，含有多個(gè)肽鍵的化合物。 4．結(jié)構(gòu)多樣性 (1)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同。 (2)組成蛋白質(zhì)的多肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)不同。 [解惑]　多肽化合物的命名是依據(jù)含有的氨基酸的總數(shù)，即2個(gè)氨基酸形成二肽，3個(gè)氨基酸形成三肽。 三、蛋白質(zhì)的功能 [連一連] [辨析]　酶(a)、激素(b)與蛋白質(zhì)(c)的關(guān)系可用右面圖示表示 考點(diǎn)一　分析氨基酸及其種類 觀察下面的氨基酸結(jié)構(gòu)圖示，回答問題： 1．寫出圖中結(jié)構(gòu)名稱：a.氨基，c.羧基。 2．通過比較圖中兩種氨基酸，寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式： 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b、d(用字母代號(hào)表示)。 易錯(cuò)警示　有關(guān)氨基酸組成的2點(diǎn)說明 (1)同時(shí)含有一個(gè)或多個(gè)氨基和羧基的有機(jī)酸都屬于氨基酸，種類較多。 (2)組成蛋白質(zhì)的氨基酸中至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并非只有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，R基中可能含有氨基和羧基。 1．(xx海南卷，1)關(guān)于生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的敘述，錯(cuò)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(xì)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 答案　A 解析　甘氨酸的分子量是75，不是分子量最大的氨基酸。由于缺乏中間產(chǎn)物，有8種氨基酸不能在人體細(xì)胞中合成，必須從食物中獲得，稱為必需氨基酸。氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵。R基的特異性決定氨基酸的特異性。 2．下面是三種組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)式，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是(　　) A．以上這三種氨基酸的R基依次分別是—H、—CH3、—CH2OH B．這三種氨基酸理化性質(zhì)的不同取決于R基不同 C．甲是最簡單的氨基酸 D．從上式可看出，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 答案　D 解析　根據(jù)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可判斷：甲、乙、丙三種氨基酸的R基分別是—H、—CH3、—CH2OH，不同氨基酸R基的不同決定了其理化性質(zhì)的不同；組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，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。 1．有關(guān)氨基酸結(jié)構(gòu)通式的分析 2．組成蛋白質(zhì)的氨基酸的判斷標(biāo)準(zhǔn) (1)數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)：至少含有一個(gè)—NH2和一個(gè)—COOH。 (2)位置標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)—NH2和一個(gè)—COOH連接在同一個(gè)碳原子上。 考點(diǎn)二　聚焦蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次及其多樣性 1．觀察下面的二肽形成圖示回答問題 (1)過程①名稱：脫水縮合，其場(chǎng)所是：核糖體。 (2)物質(zhì)②名稱：二肽。 (3)結(jié)構(gòu)③名稱：肽鍵，其結(jié)構(gòu)簡式為：—NH—CO—(或—CO—NH—) (4)H2O中H的一個(gè)來自氨基，一個(gè)來自羧基。 (5)多個(gè)氨基酸發(fā)生該反應(yīng)，產(chǎn)物名稱為多肽。 2．觀察氨基酸、多肽、肽鏈、肽鍵和蛋白質(zhì)的關(guān)系圖示 (1)多肽與蛋白質(zhì)的最重要的區(qū)別是多肽無空間結(jié)構(gòu)。 (2)如果合成的蛋白質(zhì)是唾液淀粉酶，需要參與的細(xì)胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。 3．完善蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性圖示 易錯(cuò)警示　蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的2個(gè)誤區(qū) (1)氨基、羧基和肽鍵的書寫誤區(qū) 不要將氨基錯(cuò)寫為NH2或—NH3；不要將羧基誤寫為COOH或COOH；也不要將肽鍵誤寫為CO—NH或CONH。 (2)蛋白質(zhì)變性的誤區(qū)分析 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)。 3．如圖所示，物質(zhì)A是在胰島B細(xì)胞中合成的，且與血糖調(diào)節(jié)有關(guān)。物質(zhì)B是一種淋巴因子，可干擾病毒DNA在宿主細(xì)胞中的復(fù)制。物質(zhì)C由漿細(xì)胞合成并分泌，且具有免疫作用。物質(zhì)D由垂體分泌，可促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成和骨的生長。下列有關(guān)說法正確的是 (　　) A．A、B、C、D四種物質(zhì)分別為胰島素、干擾素、抗體、生長素 B．物質(zhì)A、B、C、D結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因是a的種類、數(shù)量和排列順序不同 C．與A、B、C、D四種物質(zhì)的合成、分泌有關(guān)的細(xì)胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體 D．高溫和低溫均能破壞物質(zhì)A的空間結(jié)構(gòu)，使其調(diào)節(jié)血糖的能力喪失 答案　C 解析　A、B、C、D四種物質(zhì)分別為胰島素、干擾素、抗體、生長激素，均屬于分泌蛋白，其合成和分泌與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體有關(guān)。物質(zhì)A、B、C、D結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因是氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)的不同。高溫能破壞胰島素的空間結(jié)構(gòu)，使其功能喪失，低溫下胰島素的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 4．在胰島B細(xì)胞中先合成胰島素原，胰島素原再通過蛋白酶的水解作用，生成胰島素(如圖所示)。胰島素原水解所需的水分子中的氫用于 (　　) A．形成—COOH和—SH B．形成—NH2和—COOH C．形成—SH和—OH D．形成—COOH和連接碳的—H 答案　B 解析　比較胰島素原與胰島素的結(jié)構(gòu)，可見胰島素原通過蛋白酶的水解作用破壞的是氨基酸之間的肽鍵。肽鍵形成時(shí)水分子中的氫來自—NH2和—COOH，故肽鍵被破壞時(shí)消耗的水分子中的氫用于形成—NH2和—COOH。 拓展理解　二硫鍵形成過程 蛋白質(zhì)分子中除了肽鍵外，還含有其他化學(xué)鍵，如二硫鍵。一個(gè)二硫鍵(“—S—S—”)是由2個(gè)“—SH”形成的，形成過程中要脫去2個(gè)氫。故計(jì)算蛋白質(zhì)分子量時(shí)除減去H2O的分子量外，還應(yīng)考慮脫去H的分子量。上圖為胰島素分子形成3個(gè)二硫鍵的情況。 新情境信息案例分析 上面的第4題，乍一看是一種新情境問題，題目的背景知識(shí)并不是同學(xué)們所熟悉的，但切勿慌亂，實(shí)際上這類題目往往“起點(diǎn)高、落點(diǎn)低”，有的可直接從題干中尋找答案，有的則需要把材料中的新內(nèi)容與已學(xué)過的教材知識(shí)聯(lián)系起來，找到與教材的銜接點(diǎn)，即所謂的“題在書外，理在書中”。本題實(shí)質(zhì)上是考查氨基酸脫水縮合形成肽鍵時(shí)形成的水分子中氫的來源，再進(jìn)行知識(shí)遷移轉(zhuǎn)換為肽鍵斷裂時(shí)消耗的水分子中氫的去向。 考點(diǎn)三　歸納蛋白質(zhì)合成過程的有關(guān)計(jì)算 1．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條肽鏈或m條肽鏈： 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 多肽相對(duì) 分子質(zhì)量 1 n－1 n－1 至少1個(gè) 至少1個(gè) na－ 18(n－1) m n－m n－m 至少m個(gè) 至少m個(gè) na－ 18(n－m) 2.假設(shè)某多肽中氨基酸數(shù)為n，控制其合成的基因和mRNA中至少含有的堿基數(shù)為6n和3n。 易錯(cuò)警示　有關(guān)蛋白質(zhì)計(jì)算的5個(gè)易錯(cuò)提示 (1)氨基酸與相應(yīng)DNA、RNA片段中堿基數(shù)目之間計(jì)算時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)關(guān)鍵詞“最多”、“至少”時(shí)，不應(yīng)考慮該計(jì)算過程中終止密碼的堿基數(shù)。 (2)計(jì)算O和H的數(shù)量變化時(shí)，不要漏掉增加H2O中的O、H數(shù)值。 (3)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)。 (4)在蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)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(shí)，要考慮脫去氫的質(zhì)量，每形成一個(gè)二硫鍵，脫去2個(gè)H。 (5)關(guān)于蛋白質(zhì)的計(jì)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”。 5．現(xiàn)有一種“十二肽”，分子式為CXHYNZOWS(Z>12，W>13)。已知將它徹底水解后只得到下列氨基酸。 下列敘述中，正確的是 (　　) A．合成該多肽時(shí)，至少需36個(gè)密碼子 B．控制合成該多肽相應(yīng)的基因至少有36個(gè)堿基 C．將一個(gè)該“十二肽”分子徹底水解后有(Z－12)個(gè)賴氨酸 D．將一個(gè)該“十二肽”分子徹底水解后有(W－13)個(gè)天冬氨酸 答案　C 解析　該多肽為十二肽，說明有12個(gè)氨基酸參與了肽鏈的合成，根據(jù)氨基酸和密碼子的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，至少需要12個(gè)密碼子(不考慮終止密碼)；控制十二肽合成的直接模板mRNA至少有123＝36個(gè)堿基，對(duì)應(yīng)的基因中至少有126＝72個(gè)堿基；由于5種氨基酸中只有賴氨酸的R基上有一個(gè)氨基，這條肽鏈中的氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋1＋賴氨酸的個(gè)數(shù)1，即Z＝11＋1＋賴氨酸的個(gè)數(shù)，賴氨酸的個(gè)數(shù)＝Z－12，所以該“十二肽”徹底水解后有(Z－12)個(gè)賴氨酸；由于5種氨基酸中只有天冬氨酸的R基上有一個(gè)羧基含有2個(gè)氧原子，這條肽鏈中的氧原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2＋天冬氨酸的個(gè)數(shù)2，即W＝11＋2＋天冬氨酸的個(gè)數(shù)2，天冬氨酸的個(gè)數(shù)＝(W－13)/2，所以該“十二肽”徹底水解后有(W－13)/2個(gè)天冬氨酸。 6．某非環(huán)狀多肽，經(jīng)測(cè)定其分子式是C21HxOyN4S2。已知該多肽是由下列氨基酸中的幾種作為原料合成的。苯丙氨酸(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、丙氨酸(C3H7NO2)、亮氨酸(C6H13NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)。下列有關(guān)該多肽的敘述，不正確的是 (　　) A．該多肽徹底水解后能產(chǎn)生3種氨基酸 B．該多肽中氫原子數(shù)和氧原子數(shù)分別是32和5 C．該多肽有三個(gè)肽鍵，為三肽化合物 D．該多肽在核糖體上形成，形成過程中相對(duì)分子質(zhì)量減少了54 答案　C 解析　依據(jù)分子式中N為4個(gè)，并分析提供的氨基酸種類，可得出由4個(gè)氨基酸組成，為四肽，存在三個(gè)肽鍵，即C項(xiàng)是錯(cuò)誤的。再分析多肽的形成：在核糖體上，形成過程中相對(duì)分子質(zhì)量減少了54；再分析S的數(shù)目為2個(gè)，可分析出4個(gè)氨基酸中有2個(gè)是半胱氨酸(C3H7NO2S)，即水解能形成的氨基酸為3種，再結(jié)合碳原子數(shù)目為21個(gè)，減去6個(gè)C原子(2個(gè)是半胱氨酸)，為15個(gè)C原子，可分析出另外兩個(gè)氨基酸分別為苯丙氨酸和亮氨酸，進(jìn)一步推出該多肽中氫原子數(shù)和氧原子數(shù)分別是32和5，A、B、D三項(xiàng)是正確的。 [互動(dòng)探究]　該多肽中含有多少個(gè)游離氨基和羧基？ 提示　均為1個(gè)。 蛋白質(zhì)合成中的相關(guān)計(jì)算 1．氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)＝各氨基酸中氨基總數(shù)－肽鍵數(shù)。 2．羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)＝各氨基酸中羧基總數(shù)－肽鍵數(shù)。 3．氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中N的總數(shù)。 4．氧原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2肽鏈數(shù)＋R基上的氧原子數(shù)＝各氨基酸中O的總數(shù)－脫去水分子數(shù)。 5．氫原子數(shù)＝各氨基酸中H的總數(shù)－2脫去水分子數(shù)。  序號(hào) 錯(cuò)因分析 正確答案 序號(hào) 錯(cuò)因分析 正確答案 ① 不理解氨基結(jié)構(gòu) —NH2 ② 不理解羧基結(jié)構(gòu) —COOH ③ 不理解肽鍵結(jié)構(gòu) —CO—NH— ④ 對(duì)“種類”和“數(shù)目”辨析不清 2 ⑤ 不理解多肽的命名依據(jù) 三肽 ⑥ 寫錯(cuò)字 脫水縮合 ⑦ 不全面 氨基和羧基 ⑧ 不理解水的參與 CHHOCOOHCHC6H5NH2 和C6H5—COOH 題組一　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 1．判斷正誤： (1)細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)(xx天津，1C) (　　) (2)蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時(shí)，其特定功能并未發(fā)生改變(xx福建，4A) (　　) (3)tRNA、mRNA、rRNA都參與蛋白質(zhì)的合成(xx海南，7C) (　　) (4)磷脂和蛋白質(zhì)合成時(shí)，需要模板(xx江蘇，1A改編) (　　) (5)具有生物催化作用的酶都是由氨基酸組成的(xx天津，1A) (　　) (6)常溫條件下，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用呈現(xiàn)紫色，是由于蛋白質(zhì)有肽鍵(xx廣東理基，42A和xx江蘇，21C) (　　) 答案　(1)　(2)　(3)√　(4)　(5)　(6)√ 2．(xx上海卷，6)生物體中的某種肽酶可水解肽鏈末端的肽鍵，導(dǎo)致 (　　) A．蛋白質(zhì)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 答案　C 解析　肽酶可水解肽鏈末端的肽鍵，最終將多肽鏈分解為氨基酸。 3．(xx海南卷，2)下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　) A．有些蛋白質(zhì)是染色體的組成成分 B．酶在催化反應(yīng)前后，其分子結(jié)構(gòu)不變 C．食鹽作用下析出的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性 D．蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng) 答案　C 解析　染色體的組成成分主要是蛋白質(zhì)和DNA。酶是生物催化劑，反應(yīng)前后其分子結(jié)構(gòu)不變。蛋白質(zhì)遇高溫、重金屬鹽變性，鹽析出的蛋白質(zhì)沒有變性。雙縮脲試劑可與蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物。 題組二　蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算 4．(xx上海卷，15)某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個(gè)數(shù)是 (　　) A．n－m B．n－2m C．n＋m D．n＋2m 答案　C 解析　兩個(gè)氨基酸脫水縮合形成一個(gè)肽鍵，每個(gè)肽鍵中含一個(gè)氧原子；n個(gè)氨基酸縮合形成m條肽鏈，應(yīng)有肽鍵n－m個(gè)，所以肽鍵中氧原子是n－m個(gè)，一條肽鏈中除肽鍵外還至少含有一個(gè)完整的羧基，里面有兩個(gè)氧原子，所以m條肽鏈中應(yīng)至少還有2m個(gè)氧原子，再加上肽鍵中的n－m個(gè)，所以應(yīng)至少有氧原子的個(gè)數(shù)為n－m＋2m＝n＋m。 題組三　與蛋白質(zhì)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究 5．(xx廣東卷，29)假設(shè)你去某飼料研究所進(jìn)行課外實(shí)踐活動(dòng)，需要完成以下任務(wù)： (1)選用恰當(dāng)?shù)脑噭z測(cè)某樣品中是否含有蛋白質(zhì)。提供的試劑有：①碘液，②蘇丹Ⅲ溶液，③雙縮脲試劑，④斐林試劑。你選用的試劑應(yīng)該是________；蛋白質(zhì)與相應(yīng)試劑反應(yīng)后，顯示的顏色應(yīng)為________。 (2)完善以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并回答問題。 探究A動(dòng)物蛋白對(duì)小鼠生長的影響 資料：飼料中的蛋白含量一般低于20%；普通飼料可維持小鼠正常生長；A動(dòng)物蛋白有可能用于飼料生產(chǎn)。 一、研究目的：探究A動(dòng)物蛋白對(duì)小鼠生長的影響。 二、飼料 1．基礎(chǔ)飼料：基本無蛋白質(zhì)的飼料； 2．普通飼料(含12%植物蛋白)：基礎(chǔ)飼料＋植物蛋白； 3．實(shí)驗(yàn)飼料：基礎(chǔ)飼料＋A動(dòng)物蛋白。 三、實(shí)驗(yàn)分組 實(shí)驗(yàn) 組號(hào) 小鼠數(shù) 量(只) 飼料 飼養(yǎng)時(shí) 間(天) 1 10 基礎(chǔ)飼料 21 2 10 實(shí)驗(yàn)飼料1(含6%A動(dòng)物蛋白) 21 3 10 實(shí)驗(yàn)飼料2(含12%A動(dòng)物蛋白) 21 4 10 實(shí)驗(yàn)飼料3(含18%A動(dòng)物蛋白) 21 5 10 實(shí)驗(yàn)飼料4(含24%A動(dòng)物蛋白) 21 6 10 Ⅰ Ⅱ 備注：小鼠的性別組成、大小、月齡、喂飼量和飼養(yǎng)環(huán)境均相同。 四、實(shí)驗(yàn)方法和檢測(cè)指標(biāo)：略 ①實(shí)驗(yàn)組6中，Ⅰ應(yīng)該為______________，原因是______________________；Ⅱ應(yīng)該為________，原因是__________________________________________________。 ②要直觀和定量地反映小鼠的生長情況，可以測(cè)量小鼠的________和________。 答案　(1)③　紫色　(2)①普通飼料　需要普通飼料作為對(duì)照　21　飼養(yǎng)時(shí)間相同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較才有意義?、隗w重　體長 解析　(1)檢測(cè)蛋白質(zhì)的試劑為雙縮脲試劑，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)顯紫色。(2)①Ⅰ應(yīng)為普通飼料，與前面5組實(shí)驗(yàn)形成對(duì)照，可以分析得出含A動(dòng)物蛋白的飼料與含植物蛋白的普通飼料對(duì)小鼠生長影響的差別；Ⅱ應(yīng)為21，原因是實(shí)驗(yàn)要遵循單一變量原則。②要直觀和定量地反映小鼠的生長情況，可以測(cè)量小鼠的體重和體長。  【組題說明】 考　點(diǎn) 題　號(hào) 錯(cuò)題統(tǒng)計(jì) 錯(cuò)因分析 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 1、2、3、4、5、9、10 蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算 6、7、8、11、12、13 與蛋白質(zhì)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究 14 1.如圖是有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖，對(duì)圖示分析正確的是 (　　) A．a(chǎn)肯定含有P B．①過程有水生成 C．多肽中b的數(shù)目等于c的數(shù)目 D．d表示氨基酸種類的多樣性 答案　B 解析　只有少數(shù)氨基酸的組成元素中含有P。由氨基酸脫水縮合形成多肽的過程肯定有水生成。氨基酸的數(shù)目和肽鍵的數(shù)目不一定相等，直鏈肽中肽鍵的數(shù)目＝氨基酸的數(shù)目－肽鏈的數(shù)目。d表示的是蛋白質(zhì)種類的多樣性，而不是氨基酸種類的多樣性。 2．下列有關(guān)蛋白質(zhì)的作用，正確的是 (　　) ①催化與調(diào)節(jié)　②運(yùn)動(dòng)?、圻\(yùn)輸物質(zhì)?、軆?chǔ)存遺傳信息?、菝庖摺、拗饕哪茉次镔|(zhì)?、咝畔鬟f?、鄻?gòu)成生物體和細(xì)胞的主要物質(zhì) A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①②③⑤⑦⑧ C．①②③⑤⑥⑦ D．②③⑤⑥⑦⑧ 答案　B 解析　蛋白質(zhì)不能儲(chǔ)存遺傳信息，也不是主要的能源物質(zhì)。 3．下列有關(guān)蛋白質(zhì)和核酸的敘述中，正確的是 (　　) A．組成每一種蛋白質(zhì)的氨基酸均有20種，組成核酸的堿基有4種 B．蛋白質(zhì)中的氮元素主要存在于氨基中，核酸中的氮元素主要存在于堿基中 C．蛋白質(zhì)和DNA分子均具有熱變性，但蛋白質(zhì)的熱變性是不可逆的 D．蛋白質(zhì)的合成直接受DNA分子控制 答案　C 解析　組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，但組成每一種蛋白質(zhì)的氨基酸不一定有20種，組成核酸的堿基共有5種；蛋白質(zhì)中的氮元素主要存在于肽鍵中；在加熱條件下，蛋白質(zhì)和DNA分子均會(huì)發(fā)生變性，即空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，但DNA分子具有復(fù)性的特點(diǎn)；蛋白質(zhì)的合成直接受mRNA的控制。 4．下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的敘述中，不正確的是 (　　) A．各種蛋白質(zhì)都是通過肽鍵連接的 B．各種蛋白質(zhì)的基本組成單位都是氨基酸 C．氨基酸的空間結(jié)構(gòu)和種類決定了蛋白質(zhì)的功能 D．細(xì)胞膜上的糖蛋白參與生物細(xì)胞間的信息傳遞 答案　C 解析　各種蛋白質(zhì)都是以氨基酸為基本組成單位，氨基酸之間通過肽鍵連接。組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)決定了蛋白質(zhì)的功能。不同的蛋白質(zhì)承擔(dān)著不同的生物學(xué)功能，如細(xì)胞膜上的糖蛋白參與生物細(xì)胞間的信息傳遞。 5．如圖所示為某細(xì)胞中一條肽鏈的結(jié)構(gòu)簡式，R1、R2和R3是3個(gè)不同的化學(xué)基團(tuán)。下列有關(guān)分析不正確的是 (　　) A．該肽鏈中的肽鍵數(shù)是2 B．該肽鏈?zhǔn)怯?個(gè)氨基酸脫去3分子水縮合形成的 C．合成該肽鏈的細(xì)胞器是核糖體 D．該化合物能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng) 答案　B 解析　圖中所示的化合物為三肽，含有2個(gè)肽鍵，是由3個(gè)氨基酸脫去2分子水縮合形成的，合成場(chǎng)所在核糖體，A、C正確，B錯(cuò)誤；含有肽鍵的化合物均能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，D正確。 6．某直鏈多肽的分子式為C22H34O13N6，其水解后產(chǎn)生了如下3種氨基酸，下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) A．合成1分子該物質(zhì)將產(chǎn)生6個(gè)水分子 B．在細(xì)胞中合成該物質(zhì)時(shí)只需要3種tRNA C．該多肽分子含有一個(gè)游離氨基和一個(gè)游離羧基 D．該多肽分子水解后可以產(chǎn)生3個(gè)谷氨酸 答案　D 解析　分析結(jié)構(gòu)簡式可知，三種氨基酸都只含有一個(gè)氨基，因此該多肽含有6個(gè)氨基酸，合成1分子該物質(zhì)將產(chǎn)生5個(gè)水分子；合成此多肽時(shí)需要幾種tRNA是由mRNA上有幾種密碼子決定的，如果只有3種密碼子，則只需要3種tRNA，如果有3種以上密碼子，則需3種以上tRNA；通過計(jì)算可知該多肽由2個(gè)甘氨酸、1個(gè)丙氨酸和3個(gè)谷氨酸經(jīng)脫水縮合形成，因此含有4個(gè)游離的羧基和1個(gè)游離的氨基。 7．如圖是某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(圖1，其中數(shù)字為氨基酸序號(hào))及部分肽鏈放大示意圖(圖2)，請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是 (　　) A．圖2中含有的R基是①②④⑥⑧ B．該蛋白質(zhì)中含有1條肽鏈，124個(gè)肽鍵 C．圖2中具有4種氨基酸，4個(gè)肽鍵 D．從圖2可推知該肽鏈至少含有3個(gè)游離的羧基 答案　D 解析　圖2中①是氨基而不是R基，故A錯(cuò)誤；由圖1可知，該蛋白質(zhì)含有1條肽鏈，124個(gè)氨基酸，123個(gè)肽鍵，故B錯(cuò)誤；圖2中③⑤⑦為3個(gè)完整的肽鍵，有4個(gè)氨基酸，故C錯(cuò)誤；圖2中含有2個(gè)游離的羧基，在多肽鏈末端的第124個(gè)氨基酸上至少還有1個(gè)游離的羧基，故D正確。 8.二硫鍵“—S—S—”是蛋白質(zhì)中連接兩條肽鏈之間的一種化學(xué) 鍵。如圖是由280個(gè)氨基酸組成的某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖，下列相關(guān) 敘述正確的是 (　　) A．該蛋白質(zhì)至少有兩個(gè)羧基 B．該蛋白質(zhì)完全水解需要277個(gè)水分子 C．該蛋白質(zhì)的功能由氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序三方面決定 D．該蛋白質(zhì)至少含有280個(gè)氨基 答案　A 解析　分析題意可知，該蛋白質(zhì)由兩條肽鏈和一個(gè)環(huán)肽構(gòu)成，因此該蛋白質(zhì)至少有2個(gè)氨基和2個(gè)羧基，完全水解需要278個(gè)水分子；蛋白質(zhì)的功能是由蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定的，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)又由氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)決定。 9．下列關(guān)于氨基酸和蛋白質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　) A．酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異是由R基的不同引起的 B．甜味肽的分子式為C13H16O5N2，則該甜味肽是一種二肽 C．某二肽的化學(xué)式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸(R基為—CH3)和另一種氨基酸X，則X的化學(xué)式應(yīng)該是C5H9NO4 D．n個(gè)氨基酸共有m(m>n)個(gè)氨基，則由這些氨基酸縮合成的一個(gè)多肽中氨基的數(shù)目為m－n 答案　D 解析　由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，不同氨基酸之間只有R基不同，故氨基酸是否溶于水等性質(zhì)是由R基決定的，A正確；最小的肽是二肽，由于每種氨基酸中至少含有1個(gè)N，那么二肽分子中應(yīng)至少含有2個(gè)N，因甜味肽分子式中只有2個(gè)N，故該甜味肽一定為二肽，B正確；氨基酸分子式可寫成C2H4O2N—R，將—R換成—CH3，即為丙氨酸，形成二肽時(shí)要脫去1分子H2O，再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子守恒可推出氨基酸X的分子式，C正確；n個(gè)氨基酸含有m個(gè)氨基，說明n個(gè)氨基酸的所有R基因共有(m－n)個(gè)氨基，又因每條肽鏈中至少含有1個(gè)氨基(位于肽鏈一端)，故該多肽鏈中氨基的數(shù)目為(m－n＋1)，但如果形成的是環(huán)肽，則多肽中氨基的數(shù)目(m－n)，D錯(cuò)誤。 10．層粘連蛋白分子是由一條重鏈(A鏈)和兩條輕鏈(B1、B2鏈)構(gòu)成的高分子糖蛋白。作為細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分，它含有多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，對(duì)細(xì)胞間粘連及細(xì)胞的分化等都有作用。層粘連蛋白分子結(jié)構(gòu)示意圖如圖，若該蛋白分子由m個(gè)氨基酸構(gòu)成，下列相關(guān)說法不正確的是 (　　) A．該蛋白分子含有的肽鍵數(shù)為m－3 B．該蛋白分子在細(xì)胞識(shí)別中具有重要作用 C．癌細(xì)胞膜相對(duì)正常細(xì)胞膜而言表面的層粘連蛋白分子少 D．該物質(zhì)的合成只需核糖體即可完成 答案　D 解析　該蛋白分子是由3條肽鏈組成，因此含有(m－3)個(gè)肽鍵；層粘連蛋白是一種糖蛋白，具有多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，在細(xì)胞識(shí)別中具有重要作用；癌細(xì)胞易擴(kuò)散，而層粘連蛋白對(duì)細(xì)胞間粘連起作用，故癌細(xì)胞膜上的層粘連蛋白會(huì)比較少；該蛋白的合成除了需要核糖體外，至少還需要線粒體提供能量。 11．某多肽的分子式為C42H65N11O9，它徹底水解后只得到以下3種氨基酸，則此多肽中含有的賴氨酸個(gè)數(shù)為 (　　) A．2個(gè) B．3個(gè) C．5個(gè) D．8個(gè) 答案　B 解析　假設(shè)甘氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸的數(shù)目分別為a、b、c。由于這三種氨基酸都只含有一個(gè)羧基，該多肽的氧原子數(shù)＝肽鍵中的氧原子數(shù)＋游離的羧基中的氧原子數(shù)，即9＝肽鍵中的氧原子數(shù)＋2。因此，該多肽含有7個(gè)肽鍵，8個(gè)氨基酸，即a＋b＋c＝8。根據(jù)該多肽含有的氮原子數(shù)分析，可得a＋b＋2c＝11，可求出c＝3。 12．某致病細(xì)菌分泌的外毒素，無色，細(xì)針狀結(jié)晶，對(duì)小鼠和人體有很強(qiáng)的毒性，可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等癥狀，以致死亡。該外毒素為環(huán)狀肽，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示： 請(qǐng)據(jù)圖分析回答： (1)該化合物中含有游離的__________個(gè)氨基，__________個(gè)羧基。 (2)該化合物是由________個(gè)氨基酸組成的，區(qū)別這些氨基酸的種類依靠的是其結(jié)構(gòu)中的__________。 (3)組成該化合物的氨基酸有________種，其中有________個(gè)氨基酸的R基相同，這個(gè)R基是________________。 (4)該化合物為____________肽化合物，含有________個(gè)肽鍵。 (5)填寫虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱：A.__________________，B.___________________。 答案　(1)0　0　(2)7　R基　(3)5　3　—CH3　(4)環(huán)狀七　7　(5)肽鍵　R基 解析　據(jù)圖分析，該外毒素為環(huán)狀七肽，具有7個(gè)肽鍵，由5種不同的氨基酸組成，其中有1種氨基酸出現(xiàn)3次，其R基為—CH3，區(qū)別氨基酸的種類依靠的是其結(jié)構(gòu)中的R基。該化合物沒有游離的氨基和羧基。虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)A、B的名稱依次是肽鍵和R基。 13．已知20種氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為128。圖1為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(其中數(shù)字為氨基酸序號(hào))，圖2為部分肽鏈放大示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)該化合物由氨基酸脫去____________個(gè)水分子形成，這種結(jié)合方式叫做____________，圖1所示的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為____________。如果核苷酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為400，則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)產(chǎn)生的基因的相對(duì)分子質(zhì)量最小為____________。 (2)圖2中有________種R基，肽鍵是________(填序號(hào))；該肽鏈至少有________個(gè)游離的羧基。 (3)假設(shè)有一個(gè)十肽，分子式為CxHyOzNmSn，組成該肽的氨基酸只有圖2中的幾種，則含有①的氨基酸有____________個(gè)。 答案　(1)123　脫水縮合　13 652　284 244　(2)3　②④⑥　3　(3)m－10 解析　氨基酸通過脫水縮合形成蛋白質(zhì)。該蛋白質(zhì)由一條多肽鏈構(gòu)成，其相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸的總分子質(zhì)量－脫去的水的總分子質(zhì)量－形成二硫鍵脫去的氫的分子質(zhì)量＝124128－(124－1)18－23＝13 652。在不考慮終止密碼的條件下，基因中的堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)＝6∶1，而基因是由兩條脫氧核苷酸鏈組成的，則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)產(chǎn)生的基因的相對(duì)分子質(zhì)量＝1246400－(1246－2)18＝284 244。圖2中有4個(gè)R基，3種R基，肽鍵為②④⑥。圖2中的R基含有2個(gè)羧基，而構(gòu)成該蛋白質(zhì)的多肽鏈的首或尾含有1個(gè)游離的羧基，故該蛋白質(zhì)至少含有3個(gè)游離的羧基。構(gòu)成該十肽的氨基酸的R基中只有結(jié)構(gòu)①含有1個(gè)N，其他氨基酸的R基中均不含N，那么m－10個(gè)N均在①結(jié)構(gòu)中，所以含有①的氨基酸有m－10個(gè)。 14．洗衣粉是人們?nèi)粘Ｉ钪械谋貍淦?，各種含酶制劑的洗衣粉因洗滌效果好而備受青睞。下面是兩生物興趣小組的同學(xué)針對(duì)含酶制劑的洗衣粉所做的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你分析回答相關(guān)問題： (1)甲組同學(xué)用含有不同種類酶制劑的洗衣粉進(jìn)行了如表所示的實(shí)驗(yàn)，他們做該實(shí)驗(yàn)的目的是探究_________________________________________________________。 該實(shí)驗(yàn)還應(yīng)控制的無關(guān)變量有___________________________________________ ________________。該實(shí)驗(yàn)中__________________________分別構(gòu)成兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。 組別 布料大小 污染物 水溫 A(蛋白酶洗衣粉) 55 cm 蛋白質(zhì) 40 ℃ B(脂肪酶洗衣粉) 55 cm 蛋白質(zhì) 40 ℃ C(蛋白酶洗衣粉) 55 cm 淀粉 40 ℃ (2)乙組同學(xué)為了探究蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，用以下所給的條件進(jìn)行了探究，請(qǐng)你幫助他們完成下列實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑發(fā)生作用，呈現(xiàn)紫色反應(yīng)。 實(shí)驗(yàn)材料：質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液(雙縮脲試劑A液)、質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液(雙縮脲試劑B液)、蛋白酶洗衣粉、普通洗衣粉、滴管、試管、蒸餾水等。 實(shí)驗(yàn)步驟： ①取兩支試管編號(hào)1、2； ②____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________； ③_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________； ④觀察兩支試管中的顏色變化。 可能的現(xiàn)象及結(jié)論：____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 答案　(1)酶的專一性　洗衣粉的用量、污染物的含量、水質(zhì)、pH等　A與B、A與C　(2)實(shí)驗(yàn)步驟：②向1號(hào)試管中加入2 mL蛋白酶洗衣粉溶液，向2號(hào)試管中加入2 mL普通洗衣粉溶液?、廴缓螅騼芍г嚬苤懈骷尤? mL質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液，振蕩搖勻；再向兩支試管中分別加入3～4滴質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液，振蕩搖勻　可能的現(xiàn)象及結(jié)論：1號(hào)試管中出現(xiàn)紫色，2號(hào)試管中未出現(xiàn)紫色，說明該蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；1、2號(hào)試管中均未出現(xiàn)紫色，說明該蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì) 解析　(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是洗衣粉所含有的酶與污染物成分之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此可用來探究酶的專一性。洗衣粉的用量、污染物的含量、水質(zhì)及pH等都是無關(guān)變量。(2)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究蛋白酶是否為蛋白質(zhì)，加酶洗衣粉和普通洗衣粉的差異在于有沒有蛋白酶，所以用雙縮脲試劑對(duì)兩種洗衣粉進(jìn)行檢測(cè)，如果含加酶洗衣粉的試管中出現(xiàn)紫色，而含普通洗衣粉的試管中未出現(xiàn)紫色，則說明蛋白酶為蛋白質(zhì)，反之則不是。 教師備課資源(教師用書獨(dú)具) 1．巧用數(shù)字“一、二、三、四、五”梳理蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能 “一個(gè)通式”指氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。 “二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)”指組成蛋白質(zhì)的氨基酸必須同時(shí)具備的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)：一是數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，二是位置標(biāo)準(zhǔn)。 “三個(gè)數(shù)量關(guān)系”指蛋白質(zhì)分子合成過程中的三個(gè)數(shù)量關(guān)系：脫去水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。 “四個(gè)原因”指蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因有四個(gè)：氨基酸的種類不同、氨基酸的數(shù)量不同、氨基酸排列順序不同、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同。 “五大功能”指蛋白質(zhì)分子有5個(gè)功能：細(xì)胞的組成物質(zhì)、催化作用、免疫作用、運(yùn)輸作用和調(diào)節(jié)作用。 2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次 基本單位 氨基酸 化學(xué)結(jié)構(gòu) 氨基酸脫水縮合形成多肽 空間結(jié)構(gòu) 一條或多條肽鏈盤曲、折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子 3.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能多樣性的原因分析 分析角度 具體解釋 蛋白質(zhì)本身 氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序及肽鏈空間結(jié)構(gòu)→結(jié)構(gòu)多樣性→功能多樣性 遺傳物質(zhì) 千變?nèi)f化的堿基對(duì)排列順序→遺傳信息的多樣性→蛋白質(zhì)的多樣性 生物進(jìn)化 千變?nèi)f化的環(huán)境條件→通過自然選擇保留適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體及個(gè)體內(nèi)的蛋白質(zhì)→個(gè)體的多樣性和蛋白質(zhì)的多樣性 4.幾種常見蛋白質(zhì)的分布和功能 此部分經(jīng)常借助某些具體的蛋白質(zhì)從不同的角度進(jìn)行命題，現(xiàn)舉例如下： 名稱 分布 功能 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(yùn)輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等 某些激素(如生長激素、促甲狀腺激素、胰島素、胰高血糖素等) 內(nèi)環(huán)境中 調(diào)節(jié)生命活動(dòng) 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(yùn)輸氧氣和部分二氧化碳 糖蛋白 細(xì)胞膜表面 保護(hù)、潤滑、識(shí)別等作用 5.氨基酸的排列與多肽種類的計(jì)算 假若有A、B、C三種氨基酸，由這三種氨基酸組成多肽的情況可分為以下兩種情形： (1)A、B、C三種氨基酸，在每種氨基酸數(shù)目無限的情況下，可形成肽類化合物的種類： 形成三肽的種類： 形成二肽的種類： (2)A、B、C三種氨基酸，且每種氨基酸只有一個(gè)的情況下，可形成肽類化合物的種類： 形成三肽的種類： 形成二肽的種類：