122生命活动的主要承担者Word格式.docx

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解析：

选C　氨基酸的结构通式为：

，已知半胱氨酸的R基团为—CH2SH，缬氨酸的R基团为—CH（CH3）2，将其代入氨基酸的结构通式即可写出半胱氨酸的分子结构式（C3H7O2NS）和缬氨酸的分子结构式（C5H11O2N）。

它们缩合形成的二肽的分子式为C3H7O2NS＋C5H11O2N－H2O===C8H16O3N2S，其中含有碳和氢的原子数分别是8、16。

2．（2019·

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（　　）

选D　糖蛋白由蛋白质和多糖组成，多糖彻底水解得到葡萄糖，蛋白质彻底水解得到氨基酸。

选项D中—NH2和—COOH未连在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸。

3．（2019·

山西四校联考）下列关于人体氨基酸的叙述，正确的是（　　）

A．氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位

B．不同氨基酸的R基一定不同

C．酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因

D．非必需氨基酸的合成与基因的功能无关

选B　氨基酸是胰岛素等蛋白质或多肽类激素分子的基本单位；

氨基酸的种类取决于R基的种类；

人患白化病的根本原因是体内控制酪氨酸酶的基因异常，不能把酪氨酸转变为黑色素；

非必需氨基酸在体内的合成需要酶的催化，这些酶的化学本质是蛋白质，而基因能控制蛋白质的合成。

考点二　氨基酸的脱水缩合及相关计算

1．氨基酸脱水缩合过程

（1）肽的名称确定：

一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽。

（2）H2O中各元素的来源：

H来自—COOH和—NH2，O来自—COOH。

（3）一条肽链上氨基数或羧基数的确定：

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（或羧基）在R基上。

2．蛋白质的四个结构层次

（1）组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合（×

（3）氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自氨基和羧基（√）

（4）氨基酸的脱水缩合过程发生在核糖体上（√）

（1）多肽与蛋白质有什么区别？

多肽和蛋白质的区别：

在核糖体上合成的是多肽，没有明显的空间结构，多肽必须经过加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。

（2）头发和肌肉的主要成分均为蛋白质，但功能相差极大，从氨基酸角度分析，原因是什么？

组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。

下图为脑啡肽的结构简式，据图回答

（1）组成氨基酸的元素中一定含有C、H、O、N，若某氨基酸含有S元素，则S存在R基中。

（2）一个氨基酸的羧基（—COOH）与另一个氨基酸的氨基（—NH2）相连接，脱去一分子水，形成—CO—NH—（肽键），这种方式称为脱水缩合反应。

脑啡肽中含有

个肽键，形成过程中共脱去

分子水，脑啡肽的名称是五肽，合成场所是核糖体。

1．蛋白质形成过程中的相关数量关系

肽链

数目

氨基

酸数

肽键

失去水

分子数

多肽链相

对分子质量

羧基

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：

设氨基酸的平均相对分子质量为a。

2．脱水缩合过程中的各原子数量变化的相关计算

在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，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。

3．基因表达过程中，氨基酸数与相应的碱基（核苷酸）数目的对应关系

题点1　考查氨基酸脱水缩合基本规律相关计算

1．肽链在核糖体上合成后，进一步形成蛋白质时往往要进行加工，在加工时常常要切去一部分氨基酸，再构成蛋白质。

现有一条含100个氨基酸的肽链，其中含游离的氨基14个，加工时共切去氨基酸16个，则加工后多肽链所含的游离氨基至少还有（　　）

A．0个　　　　　　　　B．1个

C．14个D．15个

选B　根据题意分析可知：

一条含100个氨基酸的肽链中含游离的氨基14个，可知R基上含有13个游离的氨基，加工时共切去氨基酸16个，如果R基含有游离氨基的氨基酸都被切除，则剩余的游离的氨基数目最少，即为1个，所以加工后多肽链所含的游离氨基至少还有1个。

2.（2019·

潍坊一模）如图表示一个由三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个R基中的巯基（—SH）脱氢形成一个二硫键（—S—S—）。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．组成该分子的氨基酸最多有20种

B．氨基酸合成该分子后相对分子质量减少了4824

C．该分子至少含有3个游离的氨基

D．该物质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应

选B　氨基酸形成蛋白质的过程中，相对分子质量减少的部分即为缩合时失去的水分子的相对分子质量及形成二硫键（—S—S—）时脱去氢的相对分子质量之和：

（271－3）×

18＋2×

4＝4832。

[易错提醒]

环状肽的结构与计算

根据图示可知：

肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数（由于环肽首尾氨基酸彼此相连，故形成一个环肽时比形成一条直链肽要多生成一个水分子）。

题点2　利用“原子守恒”计算蛋白质（多肽）中的

原子数

3．下图示为由30个氨基酸组成的多肽链，经加工，第1位甲氨酸被切除，第16与17位氨基酸之间的肽键被切断并生成两条多肽链，两条多肽链通过二硫键相连。

下列有关此过程的说法错误的是（　　）

A．加工过程中，氧原子数目增加一个

B．经加工，比原多肽链增加了一个氨基和一个羧基

C．此加工过程是在内质网中进行的

D．此多肽链的合成过程生成了29个水分子、加工过程消耗了2个水分子

选A　第一位甲氨酸的切除带走一个氧，在16、17之间断开时，则在肽链上增加一个氧，所以氧原子数没变；

此多肽链的合成过程生成了29个肽键，形成29个水分子，加工过程水解了2个肽键，消耗了2个水分子。

4．（2020·

石嘴山模拟）经测定，某多肽链分子式是C21HxOyN4S2，其中含有一个二硫键（—S—S—）。

已知该多肽是由下列氨基酸中的其中几种作为原料合成的：

苯丙氨酸（C9H11O2N）、天冬氨酸（C4H7O4N）、丙氨酸（C3H7O2N）、亮氨酸（C6H13O2N）、半胱氨酸（C3H7O2NS）。

下列关于该多肽的叙述，错误的是（　　）

A．该多肽水解后产生的氨基酸分别是苯丙氨酸、亮氨酸和半胱氨酸

B．该多肽中H原子数和O原子数分别是30和5

C．该多肽形成过程中至少需要3种tRNA

D．该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了54

选D　多肽链分子式是C21HxOyN4S2，含有2个硫，所以水解产物中有2个半胱氨酸。

题中每个氨基酸中都只有1个N，所以该多肽由三种氨基酸组成。

根据C原子守恒，半胱氨酸含有3个C，所以另两个氨基酸共含有15个C，可知为苯丙氨酸和亮氨酸。

该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸；

该多肽形成过程中脱去3分子水和形成一个二硫键脱去2个氢，所以多肽中氧为8－3＝5（个），氢为38－6－2＝30（个）；

该多肽由3种氨基酸组成，形成过程中至少需要3种tRNA；

该多肽形成时脱去3分子水和2个氢，相对分子质量减少18×

3＋2＝56。

题点3　巧用“比例关系”解答氨基酸数与相应

DNA、RNA中的碱基数问题

5．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

选C　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≥6∶1，所以DNA分子中脱氧核苷酸数目至少为120×

6＝720。

6．某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量最多为（　　）

A．2/3ab－6b＋18nB．1/3ab－6b

C．（1/3b－a）×

18D．1/3ab－（1/3b－n）×

18

选D　控制某蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质由b/3个氨基酸脱水缩合而成；

氨基酸平均相对分子质量为a，则组成该蛋白质的氨基酸的总相对分子质量为1/3ab；

由于氨基酸经脱水缩合形成n条肽链，进而组成该蛋白质共脱去水分子（b/3－n），相对分子质量减少（1/3b－n）×

18。

即该蛋白质的相对分子质量为：

1/3ab－（1/3b－n）×

考点三　蛋白质的结构和功能

1．据图判断蛋白质结构多样性的原因（“□○”表示不同的氨基酸）

2．将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来

（1）氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能（×

（2）蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能不会发生变化（×

（3）细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质（×

（4）蛋白质是生物体主要的能源物质（×

（5）所有的蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的生理功能（×

（1）吃熟鸡蛋更容易消化的原因是。

高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。

（2）胰高血糖素能使人体的血糖升高，这体现了蛋白质的什么功能？

信息传递和调节机体生命活动的功能。

（3）胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物学活性，请从蛋白质的结构方面分析原因。

蛋白质的结构包括组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序和多肽链盘曲、折叠形成的空间结构。

胰岛素在核糖体上合成的只是具有氨基酸的种类、数量、排列顺序的多肽链，还需要内质网和高尔基体加工成具有一定空间结构的蛋白质才具有降低血糖的生理作用。

图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图；

图乙中的①②③分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质，图丙为酶、激素、抗体、载体蛋白与蛋白质、脂质的关系概念图。

请分析：

（1）图甲中a的元素一定有哪些？

可能还会有哪些？

一定有C、H、O、N，可能还会有S等。

（2）真核细胞中进行图甲中②过程的场所有哪些？

内质网、高尔基体。

（3）图乙中①②③分别体现了蛋白质怎样的功能？

催化功能、运输功能、免疫功能。

（4）请写出图丙中a～f对应的物质依次为脂质、激素、抗体（或载体蛋白）、蛋白质、载体蛋白（或抗体）、酶。

1．归纳概括蛋白质结构多样性的四个原因和五种功能

2．列举几种常见蛋白质的分布和功能

名称

分布

功能

绝大多数酶

细胞内或细胞外

催化作用

载体蛋白

细胞膜

运输某些物质如

离子、氨基酸等

某些激素（如生长

激素、胰岛素）

内环境中

调节生命活动

抗体

免疫作用

血红蛋白

红细胞内

主要运输氧气

糖蛋白

细胞膜表面

保护、润滑、识别等作用

1．（2018·

全国卷Ⅱ）下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是（　　）

A．浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原

B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程

C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输

D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分

选C　浆细胞产生的抗体能与相应的抗原（如病毒抗原）发生特异性结合；

肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白等参与肌肉收缩的过程；

Fe2＋参与构成血红蛋白，血红蛋白具有运输O2的功能；

细胞核中染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA。

2．（2020·

兴宁区月考）牛胰岛素由51个氨基酸组成，相对分子质量是5700；

人血红蛋白相对分子质量为64500；

兔肌球蛋白相对分子质量为470000。

有关上述材料说法错误的是（　　）

A．兔肌球蛋白的氨基酸数目是三种蛋白质中最多的

B．三种蛋白质差异的根本原因是基因具有多样性

C．构成三种蛋白质的肽链空间结构不同

D．三种蛋白质都属于生物体内的结构蛋白

选D　三种蛋白质中，兔肌球蛋白相对分子质量最大，所含氨基酸数目最多，A正确；

不同生物体内蛋白质多样性的根本原因是基因的多样性，B正确；

蛋白质多样性的直接原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构不同，C正确；

三种蛋白质中肌球蛋白是结构蛋白，胰岛素和血红蛋白是功能蛋白，D错误。

临川区期末）下列有关蛋白质功能与特定物质的对应关系，不合理的是（　　）

A．催化功能—唾液淀粉酶

B．调节功能—性激素

C．运输功能—血红蛋白

D．免疫功能—抗体

选B　唾液淀粉酶催化淀粉水解，体现了蛋白质的催化功能，A合理；

性激素的本质是脂质，不是蛋白质，性激素不能体现蛋白质的调节功能，B不合理；

血红蛋白运输氧气，体现了蛋白质的运输功能，C合理；

抗体与抗原特异性结合，体现了蛋白质的免疫功能，D合理。

蛋白质是生命活动的承担者，通过改造、修饰蛋白质结构，使其能够用于疾病治疗和科学研究。

以此为信息，考查蛋白质的结构和功能是高考常见的命题角度。

4．（2019·

丽江模拟）P53蛋白是由一种抑癌基因（P53基因）表达产生的蛋白质，可以抑制DNA的复制和细胞分裂，所以具有抗肿瘤的作用。

它是由一条N端酸性区有75个氨基酸，中间疏水区有75个氨基酸，C端碱性区有243个氨基酸所组成的肽链经过加工而成的。

下列叙述错误的是（　　）

A．各种氨基酸之间的不同在于R基的不同

B．形成P53蛋白的过程中生成了390个水分子

C．P53蛋白起作用的场所可能是细胞核

D．此蛋白结构中，至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基

选B　蛋白质的基本组成单位是氨基酸，不同氨基酸之间的差别在于R基的不同；

由题意知，P53蛋白是由一条肽链组成的，含有的氨基酸数为393个，故形成P53蛋白的过程中生成了392个水分子；

因为DNA的复制主要是在细胞核中进行的，P53蛋白能抑制DNA的复制，所以P53蛋白起作用的场所可能是细胞核；

此蛋白由一条肽链组成，因此至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基。

5．科学家发现SFRP5是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素，经证实它与糖尿病、肥胖有关。

下列叙述正确的是（　　）

A．SFRP5在内质网内形成成熟的空间结构

B．SFRP5的合成和运输所需要的能量均来自线粒体

C．SFRP5可对胰岛细胞的生理活动起调节和催化作用

D．SFRP5靶细胞受体的化学本质最可能是糖蛋白

选D　依题意可知SFRP5属于分泌蛋白，需经内质网的初步加工和高尔基体的进一步修饰加工，才能形成成熟的空间结构；

SFRP5的合成和运输所需要的能量主要来自线粒体；

SFRP5是一种蛋白质类激素，可对胰岛细胞的生理活动起调节作用，但没有催化作用；

SFRP5靶细胞受体能够识别SFRP5，其化学本质最可能是糖蛋白。

6．近年来的研究初步表明，βAP（β淀粉样蛋白）沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病因。

βAP是由其前体蛋白APP（一种含695个氨基酸的跨膜蛋白）在病理状态下异常加工而成的。

APP形成βAP的过程如图所示。

根据上述信息所做的推论错误的是（　　）

A．用双缩脲试剂检测βAP，有紫色反应

B．βAP的效果可能是引起大脑功能异常

C．一个βAP分子中至少含有39个肽键

D．β分泌酶很可能是突变基因表达的产物

选C　根据题意，βAP（β淀粉样蛋白）的化学本质是蛋白质，用双缩脲试剂检测呈现紫色；

根据题干“βAP（β淀粉样蛋白）沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病因”可知，βAP的作用效果可能是引起大脑功能异常；

据图分析，βAP分子中的氨基酸个数＝635－596＝39（个），则肽键数＝氨基酸数－肽链数＝38（个）；

βAP是在β分泌酶和γ分泌酶的作用下将APP分解形成的，这可能是正常机体发生了基因突变，突变基因表达的β分泌酶和γ分泌酶促进了βAP的形成。

[类题通法]

信息类试题的解题思路

一、知识网络——定内容

二、要点术语——定规范

1．氨基酸的结构、性质

（1）组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。

（2）脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子水的过程。

2．蛋白质的结构、功能

（1）氨基酸分子以脱水缩合的方式形成肽键，由肽键连接氨基酸分子形成肽链，肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。

（2）组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别是蛋白质结构多样性的直接原因。

（3）蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，具有催化、运输、免疫、信息传递等多种功能。

一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。

一、形成生命观念

江苏高考）下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是（　　）

A．核酸和蛋白质的组成元素相同

B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与

C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与

D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键

选B　蛋白质除含有C、H、O、N外，大多数蛋白质还含有S；

核酸的组成元素为C、H、O、N、P，A项错误。

核酸的合成需要多种酶的参与，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，B项正确。

蛋白质的分解通常需要蛋白酶的参与，不需要核酸的直接参与，C项错误。

肽键存在于蛋白质中的相邻氨基酸之间，不存在于核酸分子中，D项错误。

2．（2018·

浙江高考）蛋白质在生物体内具有重要作用。

A．蛋白质化学结构的差异只是R基团的不同

B．某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变

C．蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性

D．“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A和B

选B　氨基酸化学结构的差异只是R基团的不同，而蛋白质化学结构的差异体现在氨基酸的种类、数目、排列顺序及空间结构上；

某些化学物质，如蛋白酶可催化蛋白质水解，使蛋白质的空间结构发生改变；

遗传物质DNA控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性；

“检测生物组织中的蛋白质”，需先向组织样液中加入双缩脲试剂A液（0.1g/mL的NaOH溶液）1mL，摇匀后再加入双缩脲试剂B液（0.01g/mLCuSO4溶液）4滴并摇匀。

3．（2017·

海南高考）有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是（　　）

A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关

B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链

C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失

D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构

选C　蛋白质的功能主要取决于组成其的氨基酸数目、种类、排列顺序及形成其的空间结构；

数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式，形成不同的多肽链；

在质量分数为0.9%的NaCl溶液（生理盐水）中，抗体将保持其活性，在较高浓度的NaCl溶液中，会发生盐析现象，但蛋白质的活性并不会丧失；

氨基酸序列相同的多肽链受其所处环境中的温度、pH等理化因素影响，可能形成不同的空间结构。

4．（2016·

江苏高考）蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。

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。

5．（2015·

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D　rRNA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