高中生物考点复习第一单元第3讲生命活动的主要承担者蛋白质 对点讲义2 Word版含答案Word文档格式.docx

高中生物考点复习第一单元第3讲生命活动的主要承担者蛋白质 对点讲义2 Word版含答案Word文档格式.docx

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4.将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来：

4.图解蛋白质结构多样性的四个原因和五种功能

蛋白质的结构层次与功能

命题点1　氨基酸的结构和种类

1．（2012·

海南高考）关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是（）

A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸

B．有些氨基酸不能在人体细胞中合成

C．氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键

D．不同氨基酸之间的差异是由R基引起的

解析：

选A　甘氨酸是分子量最小的氨基酸；

氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸只能从食物中获取，人体内不能合成；

R基的不同引起了氨基酸之间的差异。

2．（2017·

秦皇岛模拟）生物体内的某多肽是由几种不同的氨基酸分子构成的，其中含有三个氨基和两个肽键，下列分子中能构成该多肽的是（）

A．①②③④⑤B．①③④

C．②③④D．①④⑤

选D　根据氨基酸的通式，可以判断①③④⑤是构成蛋白质的氨基酸。

由于该多肽含有三个氨基和两个肽键，且由不同的氨基酸构成，所以该多肽是由①④⑤或③④⑤构成的。

方法·

规律|组成蛋白质的氨基酸的判断方法

从数量上看

至少有一个—NH2和一个—COOH，下列不属于构成蛋白质的氨基酸：

从位置上看

必须有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上，如下不属于构成蛋白质的氨基酸：

命题点2　蛋白质的结构和功能

3．（2016·

江苏高考）蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。

下列相关叙述错误的是（）

A．细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质

B．氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自于氨基和羧基

C．细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与

D．蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团相关

选A　细胞膜上运载氨基酸的载体是蛋白质，但细胞质基质中负责转运氨基酸的是tRNA，tRNA属于核酸；

氨基酸脱水缩合生成的H2O中，氢分别来自于氨基和羧基；

细胞内蛋白质的水解通常需要蛋白酶的催化，而蛋白酶的化学本质是蛋白质；

蛋白质的结构决定其功能，蛋白质的结构与碳骨架和功能基团都有关。

4．如图是某蛋白质分子的结构示意图，图中“▲、★、■、●”等表示不同种类的氨基酸，图中A链由21个氨基酸组成，B链由19个氨基酸组成，图中“—S—S—”是在蛋白质加工过程中由两个“—SH”脱去两个“H”形成的。

下列有关叙述错误的是（）

A．蛋白质多样性的原因之一是氨基酸的排列顺序

B．该蛋白质分子中至少含有两个羧基

C．图中肽链上“—”代表的化学键是在高尔基体中形成的

D．若高温使图中的“—S—S—”断裂，则该蛋白质分子的功能丧失

选C　蛋白质分子的多样性取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构；

该蛋白质分子含有两条肽链（A链、B链），一条肽链至少含有一个羧基；

肽链内部的肽键是在核糖体上进行的翻译过程中形成的；

高温使该蛋白质分子中的二硫键断裂，进而使其空间结构被破坏，蛋白质分子的功能丧失。

蛋白质合成过程及相关数量关系

命题点1　蛋白质结构分析

1．下面是某一多肽链的分子结构式，据图分析下列叙述错误的是（）

A．①是氨基、⑤是羧基

B．该肽链中只有一个肽键，是④

C．该肽链中的R基有②③⑥

D．该多肽形成时失去了两分子水

选B　分析题图，图中①为氨基，⑤为羧基；

该多肽链中共有2个肽键；

该肽链中的R基有3个，为图中②③⑥；

该多肽链中有2个肽键，形成时失去两分子水。

命题点2　蛋白质形成过程中相关数量关系

2．（2014·

上海高考）一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸（R基为—CH2—CH2—COOH），则该多肽（）

A．有38个肽键B．可能没有游离氨基

C．至少有5个游离羧基D．至多有36种氨基酸

选B　一条由39个氨基酸形成的环状多肽，应有39个肽键。

因为谷氨酸的R基上没有游离氨基，又不知其他的R基的情况，就可能没有游离氨基。

至少有4个游离羧基，至多有20种氨基酸。

3．下面为牛胰岛素结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的，下列说法正确的是（）

A．牛胰岛素为51肽，其中含有50个肽键

B．牛胰岛素中至少有2个—NH2和2个—COOH

C．牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸

D．牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882

选B　该牛胰岛素含51个氨基酸，其中含有肽键数为51－2＝49个；

牛胰岛素含两条链，至少含2个游离的—NH2和2个—COOH；

牛胰岛素水解可得到51个氨基酸，最多有20种氨基酸，但并非一定是20种；

牛胰岛素形成时，51个氨基酸脱水的同时还减少了6个H，故减少的相对分子质量为49×

18＋6＝888。

规律

1．蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系

（1）肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数；

（2）蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×

氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×

18。

归纳如下（不考虑形成二硫键）：

肽链数目

氨基酸数

肽键数目

脱去水分子数

多肽链相

对分子量

氨基数目

羧基数目

1条

m

m－1

am－18（m－1）

至少1个

n条

m－n

am－18（m－n）

至少n个

注：

氨基酸平均相对分子质量为a。

2．蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算

（1）至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。

（2）游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。

（3）若为环状肽，则可将上述公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。

难点专攻之

（一）——妙解蛋白质计算题的三把“金钥匙”

技法一　巧用“原子守恒”解答多肽中的各原子数

氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。

在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。

在脱水缩合形成多肽时，要失去部分H、O原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。

其相关数量关系如下：

（1）碳原子数＝氨基酸的分子数×

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－脱去的水分子数×

2。

（3）氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。

（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。

（5）由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。

若已知某肽链的分子式，则在该肽链中：

①含2个氨基的氨基酸数＝N原子数－肽键数－1。

②含2个羧基的氨基酸数为＝

。

例1]　现脱掉某六十肽中的2个丙氨酸（相应位置如图），得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态存在。

下列有关该过程产生的全部有机物中相关原子、基团或肽键数目的叙述，正确的是（）

A．肽键数目减少2个

B．氢原子数目增加4个

C．氧原子数目增加2个

D．氨基和羧基分别增加4个

解析]根据氨基酸脱水缩合的反应式，可知脱去的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数。

脱掉该60肽中的2个丙氨酸，得到3条多肽，其中肽键数为58－3＝55个，原有肽键数＝60－1＝59个，减少4个；

脱去2个丙氨酸，消耗4个水分子，则形成的有机物中氢原子数增加8个，氧原子数增加4个；

原60肽中至少有1个氨基和1个羧基，形成的有机物中有3条多肽和2个丙氨酸，至少有5个氨基和5个羧基，即氨基和羧基分别增加4个。

答案]D

例2]（2017·

潍坊月考）一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解产物中只含有下列3种氨基酸。

下列叙述错误的是（）

A．合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子

B．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA

C．1个C22H34O13N6分子完全水解后可以产生3个谷氨酸

D．1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基

解析]由题意可知，分子式为C22H34O13N6的肽链中含有6个氨基酸，合成该多肽链时形成5个肽键，产生5分子水；

由题意可知，该肽链水解产生了3种氨基酸，由于在翻译过程中一种氨基酸可以由一种或多种tRNA来转运，则合成该肽链时至少需要三种tRNA；

三种氨基酸中只有谷氨酸含2个羧基，据“技法”中的（5）可知，谷氨酸个数为

＝3个；

该肽链中有3个谷氨酸，谷氨酸R基中含有羧基，因此该肽链中游离的羧基是1＋3＝4（个）。

技法二　妙用“排列组合”解答多肽的种类

多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。

对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。

可以借助下面的示意图（▭代表要安放的氨基酸的位置），结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律。

（以20种氨基酸形成的四肽化合物为例）

（1）若每种氨基酸数目无限，可形成肽类化合物的种类有204种（即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2、3、4号也是如此，即20×

20×

20＝204种）。

（2）若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有（20×

19×

18×

17）种即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择……即（20×

17）种]。

例3]　现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有（）

A．9种，9种B．6种，3种

C．18种，6种D．27种，6种

解析]由上述“技法二”中

（1）很容易计算出足量的3种氨基酸构成的三肽有33＝27种。

对于包含3种氨基酸的三肽种类的理解，可借用示意图“□—□—□”来分析，即第一个位置的氨基酸有3种情况，第二个位置只能从另2种氨基酸中任选1种，第三个位置只能安放剩余的1种，虽然这3种氨基酸足量，但是仍需按“技法”中

（2）计算，即3×

2×

1＝6种。

技法三　巧用“比例关系”解答氨基酸数与相应DNA、RNA中的碱基数

基因表达中，DNA控制mRNA的合成，mRNA指导蛋白质的合成。

DNA中碱基排列顺序转录为mRNA中碱基排列顺序，进而翻译为蛋白质中氨基酸的排列顺序。

其数量关系图解如下：

DNA（基因）

mRNA

蛋白质

　碱基数　∶　碱基数　∶氨基酸数

6∶3∶1

由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA（基因）上的6个碱基。

例4]（2017·

孝感调研）氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个2条链的多肽，相对分子质量为12276，合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子中的最少脱氧核苷酸数目依次为（）

A．144,864B．144,432

C．120,720D．120,360

解析]在多肽合成时，氨基酸数－肽链条数＝肽键数＝脱去的水分子数。

氨基酸数×

120－（氨基酸数－肽链数）×

18＝12276，代入后可求得氨基酸数＝120；

在DNA指导蛋白质合成时，DNA分子中脱氧核苷酸数目∶氨基酸数（最多）＝6∶1（最多），所以DNA分子中脱氧核甘酸数目至少为120×

6＝720。

答案]C

高考真题集中研究——找规律]

1．（·

福建高考）人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质（）

A．都含有20种氨基酸　　B．都是在细胞内发挥作用

C．都具有一定的空间结构D．都能催化生物化学反应

选C　组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，但并不是所有蛋白质都同时含有20种氨基酸，很多蛋白质只含有几种氨基酸。

有的蛋白质在细胞内发挥作用，如呼吸酶；

有的在细胞外发挥作用，如消化酶、抗体等。

蛋白质都承担着一定的功能，而蛋白质的功能取决于其空间结构。

蛋白质种类多种多样，每种蛋白质都有各自的功能，催化生物化学反应只是某些蛋白质（酶）的功能，蛋白质还具有免疫作用、调节作用、运输作用、构成细胞成分等功能。

2．（·

海南高考）关于蛋白质的叙述，错误的是（）

A．rRNA能参与蛋白质的生物合成

B．DNA和蛋白质是染色体的组成成分

C．人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质

D．核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用

选DrRNA是核糖体的组成成分，核糖体是蛋白质合成的场所；

DNA和蛋白质是染色体的组成成分；

人体血浆中含有浆细胞分泌的抗体，抗体属于蛋白质；

核糖体上合成的蛋白质可通过核孔进入细胞核，在细胞核中发挥作用。

3．（2013·

江苏高考）下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是（）

A．不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同

B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能

C．组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合

D．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合

选D　不同的蛋白质分子中氨基酸的数量、种类和排列顺序都不尽相同；

有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，如血红蛋白和载体蛋白都具有运输作用；

组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同。

4．（2012·

上海高考）生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键，导致（）

A．蛋白质分解为多肽链

B．多肽链分解为若干短肽

C．多肽链分解为氨基酸

D．氨基酸分解为氨基和碳链化合物

选C　根据题干信息可知，某种肽酶使末端的肽键水解，这样会得到一个氨基酸和一条肽链，这时多肽链又出现新的末端肽键，继续水解，直到把多肽全部水解为氨基酸。