19版高考生物一轮复习第1单元细胞的化学组成第3讲蛋白质的结构和功能学案苏教版Word文档格式.docx

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氨基酸多肽蛋白质

（3）蛋白质分子多样性的原因

①氨基酸

②多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。

3．蛋白质的功能（连线）

①肌肉、毛发等a．免疫功能

②绝大多数酶b．信息传递和调节

③血红蛋白c．催化作用

④胰岛素d．运输功能

⑤抗体e．构成生物体

【提示】　①－e　②－c　③－d　④－b　⑤－a

1．判断正误

（1）组成生物体蛋白质的氨基酸约20种，有些氨基酸在人体细胞中不能合成。

（√）

（2）分子式中只要有氨基和羧基，就可以判断为构成生物体的氨基酸。

（×

）

【提示】　构成生物体的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且必须有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。

（3）氨基酸中R基不同，决定了氨基酸的空间结构不同。

【提示】　氨基酸是组成蛋白质的单体，无空间结构差异。

（4）组成氨基酸的元素只有C、H、O、N四种。

【提示】　主要由C、H、O、N组成，有的还有P、S等。

（5）高尔基体是肽链合成和加工的场所。

【提示】　肽链合成的场所是核糖体。

（6）血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。

【提示】　血红蛋白的不同肽链之间的化学键不是肽键，而是其他的化学键。

（7）蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变。

【提示】　蛋白质的空间结构破坏，其特定功能会改变。

（8）由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白酶结构中至少含有129个氨基和129个羧基。

【提示】　至少含有1个氨基和1个羧基。

2．据图思考

（1）A代表的元素是C、H、O、N。

（2）B的种类约20种，人体可自身合成的B称作非必需氨基酸。

（3）图中C的名称为肽键，可写作—CO—NH—，图中①过程称为脱水缩合，发生场所为核糖体。

[理解—深化探究]

1．氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系

2．蛋白质的结构多样性和功能多样性

[运用—考向对练]

◎考向1　组成蛋白质的氨基酸

1．（2018·

聊城月考）下列多肽片段充分水解后，产生的氨基酸有（　　）

A．2种　　　　　　　　B．3种

C．4种D．5种

B　[该多肽片段中有四个—NH—CO—，故有5个氨基酸。

但氨基酸中共有—CH3、—H和—CH2CH3三种R基，因此该多肽片段充分水解后，产生的氨基酸有3种。

]

2．（2018·

邯郸模拟）层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白，由一条重链（α）和两条轻链（β1、β2）经二硫键交联而成，外形呈十字形。

若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是（　　）

【导学号：

41780013】

A.B．

C．D．

D　[层粘连蛋白是糖蛋白，所以彻底水解产物有糖类和氨基酸，可能获得葡萄糖，A正确；

B项和C项均为组成蛋白质的氨基酸，可能获得，B、C正确；

D项结构不符合氨基酸的结构特点，即都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，D错误。

[技法总结]“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸

◎考向2　蛋白质的结构和功能

3．在人体血浆中，有多种不同功能的蛋白质，这些蛋白质的功能不包括（　　）

A．催化蛋白质水解为多肽

B．与抗原特异性相结合

C．刺激B细胞增殖和分化

D．降低血糖浓度

A　[人体血浆属于内环境，内环境中不存在催化蛋白质水解的酶；

血浆中有抗体，能与抗原发生特异性结合；

血浆中有抗原，某些抗原是蛋白质，能刺激B细胞增殖分化；

血浆中有胰岛素，其本质为蛋白质，能降低血糖浓度。

4．下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是（　　）

41780014】

A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关

B．已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质为蛋白质

C．有些蛋白质具有防御功能，如抗体；

有些蛋白质具有传递信息的功能，如受体。

抗体与受体都具有专一性

D．蛋白质空间结构改变，不会影响其生物活性

C　[蛋白质多样性与肽链的空间结构有关，与氨基酸的空间结构无关；

具有催化功能的是酶，绝大多数酶是蛋白质，少部分是RNA；

蛋白质具有防御、信息传递等功能，而抗体只能与特异性抗原相结合，受体只能与特定的信号分子结合，它们都具有专一性；

蛋白质空间结构改变会影响其生物活性。

[规律总结]几种常见蛋白的分布和功能

名称

分布

功能

绝大多数酶

细胞内或细胞外

降低化学反应的活化能（催化作用）

载体蛋白

细胞膜

运输某些物质如离子、氨基酸等

通道蛋白

运输水、K＋、Na＋等

糖蛋白

细胞膜表面

保护、润滑、识别等

核孔复合体

核膜

核质之间物质交换、信息交流

某些激素（如生长激素、促甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素等）

内环境中

传递信息、调节生命活动

抗体

消灭抗原

血红蛋白

红细胞内

主要运输氧气和部分二氧化碳

结构蛋白

细胞内

细胞的组成成分

考点二|蛋白质的合成及蛋白质与核酸的关系

（对应学生用书第14页）

1．氨基酸脱水缩合的过程

2．过程分析

（1）一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端；

其余的氨基和羧基在R基上。

（2）H2O中的H来自于—COOH和—NH2，而O则只来自于—COOH。

（3）参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基，而不是R基中的氨基和羧基。

1．由n个氨基酸经脱水缩合形成的化合物称为n肽或多肽。

【提示】　当n≥3时才称为多肽。

2．氨基酸脱水缩合形成肽键时脱去的水分子中的氧原子来自氨基和羧基。

【提示】　水中的氧原子来自羧基。

3．蛋白质中氮原子数目与肽键数目相等。

【提示】　N原子数目＝肽键数＋R基中N原子数＋n，n表示蛋白质中的肽链数。

4．甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则该甜味肽一定含有两个肽键。

【提示】　从分子式中可以看出甜味肽是一种二肽，链状二肽只含有一个肽键。

1．蛋白质合成过程的相关计算

（1）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条肽链或m条肽链

形成

肽链数

形成肽

键数

脱去水

分子数

氨基

数目

羧基

多肽相对

分子质量

1

n－1

至少1个

an－18（n－1）

m

n－m

至少m个

an－18（n－m）

（2）蛋白质中游离氨基或羧基数的计算

①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。

②游离氨基或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数＝各氨基酸中氨基或羧基的总数－肽键数。

（3）蛋白质中各原子数的计算

①碳原子数＝氨基酸数×

2＋R基上的碳原子数。

②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去水分子数×

2。

③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去水分子数＝肽键数＋2×

肽链数＋R基上的氧原子数。

（4）氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。

2．核酸与蛋白质的区别与联系

项目

核　酸

蛋白质

DNA

RNA

元素

C、H、O、N、P

C、H、O、N等

组成单位

氨基酸

形成场所

主要在细胞核中复制产生

主要在细胞核中转录生成

核糖体

检测试剂

甲基绿（绿色）

吡罗红（红色）

双缩脲试剂（紫色反应）

分子结构

一般为规则的双螺旋结构

一般为单链结构

氨基酸→多肽→蛋白质

结构多样性的决定因素

核苷酸的种类、数量及排列顺序

氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链空间结构

联系

核酸控制蛋白质的合成

◎考向1　蛋白质合成过程中的相关计算

1．如图为某蛋白质的结构示意图，其中“－S－S－”为由两个“－SH”（硫基）构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。

若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（　　）

A．m，18m　　　　　　B．（m－4），18（m－4）

C．（m－3），18（m－3）＋4D．（m－2），18（m－2）＋4

D　[图中有3条肽链，中间一条为环状，故失去水分子数为氨基酸数－肽链数，即（m－2），由于有2个二硫键，而形成一个二硫键失去2个“H”，故减少的相对分子质量为18（m－2）＋4。

2．下图表示胰岛素分子中一条多肽链，其中有3个甘氨酸（R基：

—H）分别位于第8、20、23位。

下列叙述正确的是（　　）

A．该多肽含有一个游离的羧基，位于第1位

B．用特殊水解酶除去3个甘氨酸，形成的短肽比原多肽多5个氧原子

C．用特殊水解酶除去3个甘氨酸，形成的产物中有4条多肽

D．该多肽释放到细胞外需要经过两种细胞器的加工

D　[本题考查多肽和氨基酸的结构、分泌蛋白的合成和分泌，意在考查考生在理解和分析推理方面的能力，难度较大。

该多肽至少含有一个游离的羧基，位于第30位（多肽一般从N端开始给氨基酸编号）；

除去3个甘氨酸后，形成的短肽中氧原子的数目不变化；

除去3个甘氨酸后，形成的肽有4种，分别是一分子二肽、两分子七肽、一分子十一肽，七肽和十一肽是多肽，二肽不是多肽；

该多肽释放到细胞外之前，需要通过内质网和高尔基体的加工。

[误区警示]

1．形成环肽时

（1）肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数。

（2）环状肽中主链上无游离的氨基和羧基，即氨基或羧基数＝R基中氨基或羧基数目。

2．在计算蛋白质相对分子质量时，还要考虑是否存在特殊的变化，如二硫键（—S—S—）的形成，每形成一个二硫键，脱去2个H，相对分子质量减少2。

◎考向2　蛋白质和核酸之间关系

3．下列关于核酸和蛋白质的叙述，不正确的是（　　）

A．DNA和RNA都是由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息

B．蛋白质的功能与氨基酸的排列顺序有关，与空间结构无关

C．DNA分子结构的多样性决定于碱基排列顺序的多样性

D．DNA分子的结构多样性决定了蛋白质分子结构和功能的多样性

B　[本题考查蛋白质和核酸的结构和功能及两者的关系。

DNA和RNA分别由四种脱氧核糖核苷酸和四种核糖核苷酸组成，可以储存遗传信息。

蛋白质的功能与氨基酸的排列顺序和蛋白质的空间结构都有关。

DNA分子中四种碱基排列顺序决定了DNA分子结构的多样性。

蛋白质是基因控制合成的，因此DNA分子的多样性决定了蛋白质分子结构和功能的多样性。

4．（2018·

山东滨州一模）甲图表示某些重要化合物的元素组成和功能关系，乙图是甲图中某物质的分子结构图。

下列叙述中正确的是（　　）

41780015】

A．乙图表示的物质是甲图中的a

B．甲图中的X表示的元素是N，Y表示的元素是N和P

C．C由m个氨基酸构成，含n条肽链，其中有z个环状多肽，完全水解C共需水分子m－n＋z个

D．甲图中过程①②③碱基配对方式完全相同

C　[根据甲图分析可知，A、B、C依次是DNA、RNA和蛋白质。

过程①②③分别是DNA复制、转录和翻