一轮复习导学案生命活动的主要承担者蛋白质.docx
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一轮复习导学案生命活动的主要承担者蛋白质
（一轮复习）自学提纲§2—2生命活动的主要承担者——蛋白质
年级：
班级：
学科：
生物姓名：
日期：
一、蛋白质的基本单位——氨基酸
1．种类：
在生物体内约有种。
2．分类：
①：
人体细胞合成，必须从外界直接获取，8种（婴儿9种）。
玉米中缺少；
②：
人体细胞合成的，12种。
3．结构通式
4．氨基酸的结构特点：
每个氨基酸分子至少有，且都有一个氨基和一个羧基连在。
5.组成元素：
等（有的氨基酸R基中还含有S、Fe等元素）。
【感悟】：
基因表达时，翻译过程，从mPNA的起始密码子开始【两个起始密码子：
甲硫氨酸（含S元素），缬氨酸（不含S）】，所以推测，绝大多数蛋白质含S元素，但并非所有蛋白质都含有S元素。
蛋白质基本元素为C、H、O、N，特征元素为：
S（如：
噬菌体，且S元素一定在R基上）
【练习】：
分析
下列几种化
合物，回答
有关问题：
（1）这些化合物
是否皆为组
成蛋白质的
氨基酸？
为
什么？
（2）不同氨基酸分子的区别在哪儿？
（3）天冬氨酸的R基为—C2H4ON，请确定一个天冬氨酸分子中含有的C、H、O、N的原子数
【思维拓展】
1．八种必需氨基酸的巧记方法：
来（赖氨酸）家（甲硫氨酸）写（缬氨酸）一（异亮氨酸）本（苯丙氨酸）亮（亮氨酸）色（色氨酸）书（苏氨酸）。
2．食品的营养价值的高低主要看其必需氨基酸的含量及种类。
【趣味思考】如果狼的体内有m种氨基酸，兔的体内有n种氨基酸，那么狼吃掉兔后，体内氨基酸种类最多有多少种？
二、多肽
1．氨基酸形成多肽的方式为：
。
2．场所：
。
3．形成二肽的过程
4．肽键的结构表示为：
。
【注意相关概念】脱水缩合、肽键、二肽（n肽：
n是指）、肽链
【强调】
（1）脱水缩合产生的H2O中的H来自于，而氧则只来自于。
（2）一条肽链上至少有一个游离的和一个游离的，并分别位于肽链的两端。
（3）氨基酸R基中的—NH2或—COOH不参于肽链的形成，故肽链中多余的—NH2或—COOH位于中。
【练习】
（1）人体免疫球蛋白由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（）
A.746和764B.760和760C.762和762D.4和4
（2）下列物质中，
若将其中能构成人
体蛋白质的氨基酸
通过脱水缩合形成
蛋白质分子，则此蛋
白质分子中所含有
的羧基、氨基和肽键
的数目依次是（）
A．3、3、2
B．4、3、3
C．3、2、4D．2、2、2
（3）甘氨酸
（C2H5O2N）和x氨
基酸反应生成二
肽的分子式为
C7H12O5N2，则x
氨基酸是（）
三、蛋白质结构和功能
1．结构层次：
氨基酸排列顺序、（一
条或多条）多肽链折叠和盘绕、
蛋白质分子天然折叠、蛋白质分
子中各亚基的空间排布及亚基接
触部位的布局和相互作用。
蛋白质形成示意图：
氨基酸、多肽、肽键、肽链和
蛋白质的关系可归纳如下
注意：
蛋白质的消化过程。
2、蛋白质与多肽的区别（是否有空间结构、是否具生物活性）
【注意】
（1）刚从核糖体上合成的是多肽链，不能称为蛋白质；多肽必须在细胞质基质或内质网和高尔基体上再加工后，形成一定的空间结构才叫蛋白质（但是我们经常说：
核糖体合成蛋白质）
（2）蛋白质往往是由一条或者多条肽链结合而成。
3．蛋白质结构的多样性的原因
（1）氨基酸的不同，构成的肽链不同。
（2）氨基酸的不同，构成的肽链不同。
—□—□—□—□—□—□——□—□—□—□—□—□—
—○—○—○—○—○—○——□—□—□—□—
（3）氨基酸的不同，构成的肽链不同。
—□—○—○—□—○— —○—□—○—□—○—
（4）不同，构成的蛋白质不同。
【注意】蛋白质多样性的根本原因：
；（上述四点是直接原因）
4．蛋白质功能的多样性
（1）构成的重要物质，称为结构蛋白，如羽毛、蛛丝等。
（2）对细胞内的化学反应有作用，如酶。
（3）具有功能，如血红蛋白、载体蛋白。
（4）起作用，能够机体的生命活动，如胰岛素。
（5）具有作用，如抗体。
5．蛋白质在生命活动中的意义：
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是
6．蛋白质鉴定：
蛋白质与呈现紫色。
7.蛋白质多样性与生物多样性的关系
四、蛋白质的变性
蛋白质的变性（一般不可逆）：
蛋白质在重金属盐（汞盐，银盐，铜盐）、酸、碱、乙醇、尿素等存在下或加热至70---1000C或在X射线、紫外线的作用下其发生改变和破坏，从而失去生物活性。
【思考】
（1）肽键是否断裂？
（2）蛋白质的变性后与双缩脲试剂是否反应显示紫色？
小资料：
蛋白质的主要理化性质为：
①两性：
因为蛋白质是α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，分子内存在—NH2和—COOH，所以蛋白质具有酸碱两性。
②盐析：
由于蛋白质分子的直径达到了胶体微粒的大小，所以蛋白质溶液是胶体。
加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶液中沉淀出来，这个过程叫盐析。
盐析是可逆反应，利用此法可以分离、提取蛋白质。
③变性和凝固：
蛋白质分子在一定的物理或化学因素的影响下，其分子结构发生改变，从而改变蛋白质的性质，这个变化叫蛋白质的变性。
蛋白质变性后就失去了生理活性，也不再溶于水，从溶液中凝结沉淀出来，这个过程叫蛋白质的凝固。
高温灭菌、消毒，就是利用加热使蛋白质凝固，从而使细胞死亡。
④水解反应：
蛋白质在酸、碱或酶的作用下，能生成一系列的中间产物，最后生成α-氨基酸。
⑤显色反应：
蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应。
例如分子中有苯环的蛋白质与硝酸作用时呈黄色。
蛋白质与水合茚三酮反应显紫色等。
五、相关计算：
1、假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况
①A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：
形成三肽的种类：
；
②A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类：
形成三肽的种类：
；
2、假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条和m条肽链时，肽键数、脱水数、氨基数、羧基数、肽链的相对分子质量“至少”各是多少？
（1）n个氨基酸形成1条肽链时，肽键数=脱水数=、氨基数、羧基数、
肽链的相对分子质量；
（2）n个氨基酸形成m条肽链时，肽键数=脱水数=、氨基数、羧基数、
肽链的相对分子质量。
3、若n个氨基酸脱水缩合形成环状肽，怎样计算脱水数、肽键数、游离的氨基数、羧基数？
（至少数）
脱水数=肽键数=、游离的氨基数、游离羧基数。
【规律总结】
1、关于组成蛋白质的肽链、氨基酸、肽键、脱去水分子的数目对应关系表如下：
氨基酸数
肽键数
脱去水分子数
游离的氨基
游离的羧基
一条肽链
n
n－1
n－1
至少1个
至少1个
m条肽链
n
n－m
n－m
至少m个
至少m个
2、相关计算公式（氨基酸脱水缩合形成“链状”多肽时）
①脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数
②氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数
③羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数
④蛋白质相对分子质量＝各氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数
⑤N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N的总数
⑥O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱水数
⑦H原子数＝各氨基酸中H的总数－2×脱水数
3、基因中碱基数、mRNA中碱基数、蛋白质中氨基酸数的关系（涉及蛋白质分子量计算）
★探究：
下面是某蛋白质的肽链结构示意图（图1，其中数字为氨基酸序号）及部分肽键放大图（图2），请据图判断下列叙述中不正确的是（ ）
A．该蛋白质中含有两条肽链，49个肽键B．图2中含有的R基是①②④⑥⑧
C．从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基
D．该蛋白质分子量比参与缩合的氨基酸总量减少888
【特别提醒】蛋白质相对分子质量计算时要考虑特殊情况：
如二硫键
（-S-S-）的形成。
变式训练：
如图表示一个由153个氨基酸残基构成的蛋白质分子。
下列叙述正确的是（ ）
A．该分子中含有152个肽键B．该分子中有1个氨基酸残基含硫
C．参与构成该分子的氨基酸中至少有1个氨基酸的R基有氨
基和1个氨基酸的R基有羧基
D．该分子彻底水解将产生153种氨
基酸
[本节知识框架]
以下为有参考价值的资料
提纲答案
题组一 氨基酸结构辨析
1．下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述正确的是（多选）（ ）
A．以上这三种氨基酸的R基依次分别是—H、—CH3、—CH2OH
B．将这三种氨基酸（足量）置于适宜条件下，经脱水缩合可形成的三肽化合物最多有27种
C．甲是最简单的氨基酸
D．从上式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸
答案 ABC
解析 每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2．（2011·烟台学段测试）2008年8月底，在市场上出售的某些品牌的婴幼儿奶粉及液态奶中被检测出三聚氰胺，这是一些不法商家为了提高奶粉及液态奶中的含氮量而添加的，一般说来，每100克蛋白质平均含氮为16克，这些氮主要存在于蛋白质的（ ）
A．—CO—NH—B．游离的氨基
C．游离的羧基D．R基
答案 A
解析 每个肽键都含有一个N原子，故蛋白质的N主要分布在肽键中。
另外，每条肽链至少含有一个游离的氨基，少数氨基酸的R基上也含有N原子。
拓展提升 基因表达时，从信使RNA起始密码子开始，两个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸，即蛋白质中的第一个氨基酸是这两种中的一个，所以可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素，但并非所有的蛋白质都含“S”。
所以基本元素为C、H、O、N，特征元素为“S”，且S一定存在于R基上。
题组二 蛋白质的相关计算
3．（2010·安庆模拟）某蛋白质由3条多肽链、N个氨基酸组成，下列关于该蛋白质说法正确的是（ ）
A．形成该蛋白质时产生了N个水分子
B．该蛋白质中至少含有N个肽键
C．该蛋白质中至少含有3个游离的羧基
D．合成该蛋白质至少需要20种氨基酸
答案 C
解析 形成该蛋白质时，产生水分子数为N－3，含有N－3个肽键。
至少含有的游离的羧基数＝肽链条数＝3。
4．（2011·连云港月考）下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是（ ）
A．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是C5H11O2NS
B．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的
C．n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为m－n
D．甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则甜味肽一定是一种二肽
答案 C
解析 A正确，根据氨基酸的结构通式，画出甲硫氨酸的结构式，不难得出答案；B正确，R基不同决定了不同氨基酸的结构和功能特性的不同；C错误，多肽中的氨基数＝R基中的氨基数＋肽链数；D正确，含有2个N原子的肽链，只能是二肽。
5．分析多肽E和多肽F得到以下结果（单位：
个）
元素或基团
C
H
O
N
氨基
羧基
多肽E
201
348
62
53
3
2
多肽F
182
294
55
54
6
1
形成这两种多肽的氨基酸的数目最可能是（ ）
选项
A
B
C
D
多肽E
199
340
58
51
多肽F
181
281
53
49
答案 D
6．（2011·泰州质检）某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的分子量约为（ ）
A.
ab－6b＋18nB.
ab－6b
C．（
b－a）×18D.
ab－（
b－n）×18
答案 D
解析 基因控制蛋白质的合成过程中，基因中碱基的数量与氨基酸的数量关系为6∶1，即2b个碱基、
b个氨基酸，组成蛋白质的氨基酸有
b个，由n条多肽链组成，那么，此蛋白质中有（
b－n）个肽键及脱去的水分子数。
此蛋白质的分子量为：
b×a－（
b－n）×18。
方法技巧 解答这种类型题目的常见方法技巧
（1）明确氨基酸总数和肽链的条数。
（2）计算肽键数。
（3）根据失去的水分子数＝肽键数，算出失去水分子的相对分子质量。
（4）相对分子质量的减少量必须考虑有没有除水以外的其他分子的减少。
题号
1
2
3
4
5
6
答案
题组三 应用提升
7．狼体内有a种蛋白质，20种氨基酸；兔体内有b种蛋白质，20种氨基酸。
狼捕食兔后，狼体内的一个细胞中含有的蛋白质和氨基酸种类最可能是（ ）
A．a＋b,40B．a,20C．大于a,20nD．小于a,20
答案 D
解析 狼捕食兔后，经过消化吸收，蛋白质以氨基酸的形式进入狼体内，所以狼体内的蛋白质并不会增加。
由于细胞分化，基因选择性地表达，每个细胞内含的蛋白质种类一定少于狼体内蛋白质种类的总数a。
每个细胞中有多种蛋白质，需要多种氨基酸，由于狼体内共有20种氨基酸，因此，每个细胞中最多含有20种氨基酸。
8．（2011·扬州模拟）下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是（ ）
A．具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的
B．高等动物能合成生命活动所需的20种氨基酸
C．细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
D．在胚胎发育过程中，基因选择性表达，细胞会产生相应的蛋白质
答案 D
解析 生物酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸；20种氨基酸中的必需氨基酸，生物体不能合成；蛋白质的种类还与氨基酸的排列顺序有关，所以A、B、C都不正确。
9．如图所示，①是在胰岛B细胞中合成的，且与血糖调节有关；②是一种淋巴因子，可干扰破坏病毒DNA在宿主细胞中的复制；③由浆细胞合成分泌，且具有免疫作用；④由垂体分泌，可促进蛋白质的合成和骨的生长。
下列有关说法中正确的是（ ）
A．①②③④结构的多样性只与a有关
B．与①②③④四种物质合成、分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
C．①②③④四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、抗利尿激素
D．①与肾上腺素具有协同作用，②③均在特异性免疫中发挥作用，④的分泌体现了生物膜的流动性
答案 B
解析 ①是胰岛素，②是干扰素，③是抗体，④是生长激素，故C错；①②③④都是蛋白质，其结构多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽形成的空间结构有关，故A错；肾上腺素升高血糖浓度，①胰岛素降低血糖浓度，故D错。
10．2007年7月25日，加拿大食品检疫局公布第10例疯牛病调查报告。
报告认为，这起病例是由于使用受污染饲料所致。
疯牛病病毒（朊病毒）是不同于细菌和病毒的生物形式，只含畸形蛋白质，没有（不利用）DNA或RNA进行复制，而是利用正常细胞中与其氨基酸排列顺序一致的蛋白质进行复制。
下列方法中可以用来检测饲料中是否含有朊病毒的是（ ）
A．用双缩脲试剂检测牛饲料中的提取液
B．用DNA探针检测牛饲料的提取液
C．提取牛饲料中的蛋白质，然后进行氨基酸测序，看是否与朊病毒的氨基酸序列相同
D．以上方法均不可取
答案 D
解析 从题干中知：
“只含畸形蛋白质，没有（不利用）DNA或RNA进行复制”可排除B；由“利用正常细胞中与其氨基酸排列顺序一致的蛋白质进行复制”可排除C；朊病毒和饲料中均含蛋白质，排除A。
11．（2011·南京模拟）已知某种动物激素是一种链状“十九肽”，其分子式可表示为CxHyOzNwS（z≥22，w≥20），经测定，其彻底水解的产物只有以下五种氨基酸：
请回答下列问题：
（1）一个该“十九肽”分子彻底水解后可产生________个赖氨酸，________个天冬氨酸。
（2）写出由天冬氨酸和赖氨酸形成的二肽的化学式：
____________________（由天冬氨酸提供羧基）。
（3）该激素从合成到发挥作用，需要______________等细胞器参与。
（4）控制该激素合成的基因上至少有____个嘧啶碱基。
答案
（1）w－19 （z－20）/2
（2）
（3）核糖体、内质网、高尔基体和线粒体 （4）57
解析
（1）分析组成此“十九肽”的氨基酸结构，发现只有赖氨酸含有两个氨基，其余的氨基酸都只含有一个氨基，因此分子式中所有的N原子个数减去氨基酸的个数就是赖氨酸的个数；五种氨基酸中只有天冬氨酸的R基中含有一个羧基，除R基外，多肽链中含有20个氧原子，R基中含有（z－20）个氧原子，天冬氨酸的一个R基中含2个氧原子，因此（z－20）/2即为天冬氨酸的个数。
（2）写二肽的化学式时要注意R基中的—NH2和—COOH不参与肽键形成。
（3）对于蛋白质来说，核糖体是合成场所，内质网是加工场所，高尔基体与加工分泌有关，线粒体提供能量。
（4）转录翻译过程中，基因中碱基个数∶mRNA碱基个数∶氨基酸个数＝6∶3∶1，十九肽共十九个氨基酸，基因中至少有碱基114个，嘧啶个数是碱基数的一半，为57个。
12．（2010·济南一模）材料一 2008年9月11日，三鹿公司承认三鹿奶粉受三聚氰胺污染，并发布召回三鹿问题奶粉的声明。
三聚氰胺，分子式为C3H6N6，是一种重要的氮杂环有机化工原料，低毒。
动物长期摄入三聚氰胺会对生殖、泌尿系统造成损害，膀胱、肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌。
材料二 食品工业中常常需要检测蛋白质的含量，但是直接测量蛋白质的含量在技术上比较复杂，成本较高，不适合大范围推广，所以业界常常使用一种叫做“凯氏定氮法”的方法，即通过测定食品中氮原子的含量来间接推算蛋白质的含量。
根据上述材料，回答下列问题：
（1）从化学组成上看，三聚氰胺与蛋白质含有的共同元素有____________，后者的基本组成单位的结构通式为
__________________________________。
（2）材料二中所述的检测办法有个弱点，即只要在食品、饲料中添加一些含____量高的化学物质，就可在检测中造成蛋白质含量达标的假象，这正是一些不法商家在食品、饲料中添加三聚氰胺的目的。
（3）人和动物能把NH3的毒性解除掉（转化为其他物质），而不能把三聚氰胺分解或转化为无毒的物质，是由于人和动物体内________________________。
（4）在实验室中可以通过________试剂来定性检测待测物中有无蛋白质存在。
（5）据报道，小动物食用了含有被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品后导致肾衰竭死亡。
某课题小组为验证含有被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品的危害，做了如下实验：
第一步：
选取生长状况相同的小鼠若干只，____________________________
第二步：
甲组每天______________________________；乙组每天
____________________________。
第三步：
________________________________________________________________________。
第四步：
每天检测小鼠的健康状况，统计各组小鼠死亡的数目。
请分析该实验的实验目的：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验结果预测：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验结论：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）C、H、N
（2）N （3）缺乏分解或转化三聚氰胺的酶
（4）双缩脲
（5）第一步：
平均分为两组，分别编号为甲、乙
第二步：
饲喂不含被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品 饲喂等量含被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品
第三步：
在适宜的条件下饲喂一段时间
实验目的：
验证含被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品可导致动物死亡
甲组小鼠健康成长，乙组小鼠的死亡率远远高于甲组小鼠
含被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品可导致动物死亡
解析
（1）三聚氰胺含有C、H、N三种元素，蛋白质中含有C、H、O、N等元素。
（2）目前国际上测量食品、饲料中的蛋白质含量的办法叫“凯氏定氮法”。
这套检测办法的问题在于，只要在食品或饲料中添加一些含氮量高的化学物质，就可在检测中造成蛋白质含量达标的假象。
（3）动物和人体内缺乏分解或转化三聚氰胺的酶，不能将三聚氰胺分解或转化为无毒物质。
（4）蛋白质与双缩脲试剂反应生成紫色，用于蛋白质的鉴定。
提纲答案
学案3 生命活动的主要承担者——蛋白质
考纲要求蛋白质的结构和功能（Ⅱ）。
一、基本组成单位——氨基酸
1．种类：
在生物体内约有20种。
其种类是由R基决定的。
2．分类：
①必需氨基酸：
人体细胞不能合成，必须从外界直接获取，8种（婴儿9种）。
②非必需氨基酸：
人体细胞能够合成的，12种。
3．结构通式
4．氨基酸的结构特点：
每个氨基酸分子至少有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
趣味思考 如果狼的体内有m种氨基酸，兔的体内有n种氨基酸，那么狼吃掉兔后，体内氨基酸种类最多有多少种？
（m、n、m＋n、20）
答案 20
二、多肽
1．氨基酸形成多肽的方式为：
脱水缩合。
2．场所：
核糖体。
3．形成二肽的过程
4．肽键的结构表示为：
—NH—CO—。
你想到了吗 如果有甲、乙、丙三种氨基酸，则它们能形成的二肽种类最多有几种？
（3种、6种、9种）
答案 9
三、蛋白质结构和功能
1．结构层次：
氨基酸排列顺序、多肽链折叠和盘绕、蛋白质分子天然折叠、蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用。
2．蛋白质结构的多样性
蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加以理解
（1）氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。
—□—□—□—□—□—□—
—○—○—○—○—○—○—
（2）氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。
—□—□—□—□—□—□—
—□—□—□—□—
（3）氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。
—□—○—○—□—○— —○—□—○—□—○—
（4）空间结构不同，构成的蛋白质不同。
3．
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