高考生物二轮练习精品学案专项03蛋白质生版.docx
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高考生物二轮练习精品学案专项03蛋白质生版
2019高考生物二轮练习精品学案：
专项03蛋白质（生版）
考纲浏览
蛋白质的结构和功能（Ⅱ）。
课前预习
【一】基本组成单位——氨基酸
1、种类：
在生物体内约有＿＿种。
其种类是由＿＿决定的。
2、分类：
①＿＿＿＿＿＿：
人体细胞不能合成，必须从外界直接获取，8种（婴儿9种）。
②＿＿＿＿＿：
人体细胞能够合成的，12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：
＿＿＿＿＿＿＿。
思考：
如果有甲、乙、丙三种氨基酸，那么它们能形成的二肽种类最多有几种？
（3种、6种、9种）
【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、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。
（4）起＿＿＿＿＿作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素。
（5）具有免疫作用，如抗体。
4、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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
5、蛋白质鉴定：
蛋白质与＿＿＿＿＿＿呈现紫色。
思考：
人体肌肉、毛发的成分主要是蛋白质吗？
课堂讲解
考点【一】组成蛋白质的氨基酸
1、对氨基酸通式的分析
⑴特点分析
⑵基本组成元素：
C、H、O、N，有的还含有P、S等。
⑶氨基酸经脱水缩合形成蛋白质。
在脱水缩合过程中一个氨基酸的非R基上羧基和另一个氨基酸非R基上的氨基分别脱下—OH和—H结合形成H2O，同时形成一个肽键。
分析以下几种化合物，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的原子数并说明理由。
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。
3、氨基酸的“必需”和“非必需”是根据动物机体内能否合成来区分的，它们都是动物体内蛋白质合成“必需”的。
例1如图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式，以下表达错误的选项是（）
A、构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B、上述四种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2—COOH
C、R基中可以有氨基或羧基
D、只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸
思路导引正确解答该题可围绕以下问题展开思考：
①氨基酸有哪些共有元素？
是怎样确定的？
②如何确定四种氨基酸的R基？
③如何理解氨基酸结构特点中的“至少”？
答案D
解析氨基酸结构中至少有一个氨基与一个羧基连接在同一个碳原子上，而D选项只说明化合物含有氨基和羧基，但它们不一定连接在同一个碳原子上。
变式训练1、（2018·长沙一模）有关下图中蛋白质的表达，正确的选项是（）
A、含有两条肽链
B、共有126个肽键
C、R基中共含17个氨基
D、形成该蛋白质时共失去125个水分子
考点【二】蛋白质结构及其多样性
1、结构层次：
氨基酸多肽蛋白质。
2、结构多样性的原因
⑴氨基酸方面：
氨基酸的种类、数量、排列顺序的不同。
⑵肽链方面：
肽链的空间结构不同。
⑤蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数。
⑶蛋白质合成过程中相对分子质量的变化：
氨基酸的平均相对分子质量为a，数目为n，肽链数为X，那么蛋白质的相对分子质量为：
a·n－18·（n－X）。
⑷氨基酸与对应的DNA及mRNA片段中碱基数目之间的关系：
DNA〔基因〕︰mRNA︰氨基酸＝6︰3︰1。
思考：
只要组成蛋白质的的氨基酸种类、数目、排列顺序相同那么蛋白质就相同吗？
不一定，因蛋白质还受肽链的空间结构影响。
思维拓展
1、当n种氨基酸缩合成m肽时，排列方式的计算
（1）假设允许重复，那么排列方式为nm种。
（2）假设不允许重复，①假设n＝m，那么排列方式为n！
种，
②假设n＞m，那么排列方式为A
种。
2、氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳如下
（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：
（2）相关计算公式
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
例2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），请据图判断以下表达中不正确的选项是（）
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
思路导引解答此题时，首先结合图1、图2写出肽链数、R基等，然后根据他们之间的相互关系进行相应选择。
答案B
解析由图1知，该蛋白质由51个氨基酸形成，肽链有2条，应为49个肽键。
图2中①是氨基，②④⑥⑧是R基，B错误。
每条肽链至少含有1个游离的羧基，再加上图2中的⑥⑧上的羧基，故该蛋白质至少含有4个游离的羧基。
由图1知，氨基酸脱水缩合形成该蛋白质共失去51－2＝49个水分子，形成3个—S—S—链失去3×2＝6个氢原子，故相对分子质量减少49×18＋6＝888。
变式训练2、〔2018山东潍坊三县市联考17〕某条多肽的相对分子质量为2778，假设氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，那么编码该多肽的基因长度至少是
A、75对碱基B、78对碱基C、90对碱基D、93对碱基
变式训练3、如图表示一个由153个氨基酸残基构成的蛋白质分子。
以下表达正确的选项是（）
A、该分子中含有152个肽键
B、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
C、该分子中有1个氨基酸残基含硫
D、该分子彻底水解将产生153种氨基酸
课堂练习
1、（2018·海南卷，1）关于生物体内组成蛋白质的氦基酸的表达，错误的选项是
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
2、（2017·烟台学段测试）2017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
3、（2018·海南卷，2）关于蛋白质的表达，错误的选项是
A.有些蛋白质是染色体的组成成分
B.酶在催化反应前后，其分子结构不变
C.食盐作用下析出的蛋白质发生了变性
D.蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应
4、（2017·连云港月考）以下关于氨基酸和蛋白质的表达，错误的选项是（）
A、甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，那么它的分子式是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，那么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，那么甜味肽一定是一种二肽
5〔2018·太原调研3〕下图表示有关蛋白质分子的概念图，以下对图示分析不正确的选项是〔〕
A、一个分子量大于10000的多肽中A的种类可能有20种
B、①过程发生所需模板和运输A的工具都是RNA
C、蛋白质中的N元素主要存在B中
D、蛋白质结构和功能的多样性取决于A的多样性
6、（2018·郑州一质检3）氨基酸的平均分子质量为l26，天冬酰胺的R基为（-C2H4ON），现有分子式为CxHyOzN17S2的一条多肽链，其中有2个天冬酰胺参与组成。
那么该多肽的分子质量最大约为
A、1638B、1854C、1890D、2142
9〔2018·唐山市期末4〕甲状腺分泌的甲状腺激素的化学本质为一种含碘的氨基酸衍生物，垂体分泌的生长激素是一种含191个氨基酸的多肽，以下表述正确的选项是〔〕
A、甲状腺细胞和垂体细胞内含有不同的基因
B、控制生长激素合成的基因长度至少为19l对碱基
C、在甲状腺激素溶液中加入适量的双缩脲试剂，溶液呈紫色
D、甲状腺细胞和垂体细胞内mRNA种类不同
10、〔2018·安庆一质检13〕以下四组蛋白质中，可以在人体同一个细胞中产生的是
A、胰高血糖素和胰蛋白酶B、抗体和干扰素
C、溶菌酶和甲状腺激素受体D、生长激素和抗利尿激素
11、〔2018湖北孝感第一次统考3〕层粘连蛋白分子是由一条重链〔A链〕和两条轻链〔B1、B2链〕构成的高分子糖蛋白，作为细胞的结构成分，它含有多个结合位点，对细胞间粘连及细胞的分化等都有作用。
层粘连蛋白分子结构示意图如右图,假设该蛋白分子由m个氨基酸构成,以下有关说法不正确的选项是
A.该层粘连蛋白分子含有键数为m－3
B.该蛋白在细胞识别中具有重要作用
C.癌细胞膜相对正常细胞膜而言表面层粘连蛋白减少
D.该物质的合成只需核糖体即可完成
12、〔2018湖北孝感第一次统考5〕右图是有关蛋白质分子的简要概念图，以下对该图的分析正确的选项是
A.A中可能含有S元素
B.从根本上说生物的多样性取决于蛋白质的多样性
C.多肽中B的数目等于C的数目
D.①过程所需模板和运输B的工具的基本组成单位都含有核糖
13、（2018年杭州一检7）在植物受伤时，一种由18个氨基酸组成的多肽——系统素会被释放出来，与受体结合，活化蛋白酶抑制基因，抑制害虫和病原微生物的蛋白酶活性，限制植物蛋白的降解，从而阻止害虫取食和病原菌繁殖。
以下关于系统素的描述正确的选项是（）
A、系统素能抑制植物体内与蛋白酶有关的基因的表达
B、内含18个肽键的系统素是一种信号传递分子
C、系统素遇双缩脲试剂在常温下会产生紫色反应
D、系统素相当于植物体内的“抗体”，能与外来的“抗原”发生特异性的结合
15、（2018年淄博一模）下图是人体的三个生理过程示意图，其中Y代表不同类型的蛋白质。
以下说法正确的选项是（）
B、假设过程②中的X是抗原，那么Y是抗体，产生Y物质的细胞可以识别相应的抗原
C、假设过程③中的X是食物蛋白，那么Y的释放与细胞膜的流动性有关
D、假设过程③中的X为反应底物，那么Y在人体细胞内均分布于生物膜上
【二】非选择题
16、（2017·南京模拟）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：
请回答以下问题：
（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。
17、（2018年大同测检）甲图表示生物体内主要生命物质形成的示意图。
乙图表示细胞的模式结构，请据图回答以下问题。
（提示：
Ⅰ过程为转录；括号内填写编号）
（1）图中Y中一定有________元素。
（2）A可分为A1……A5等，其结构多样性的直接原因是
_________________________________________________。
（3）甲图中过程Ⅱ进行的场所是乙图中的[]。
（4）具有乙图细胞的生物在生态系统中最可能属于的成分是________。
（5）假设乙图表示摘除了甲状腺的狗的细胞，那么其细胞外液中________激素的含量会显著增多。
为验证甲状腺激素的功能，有人设计了如下的实验方案：
步骤一：
选两只健康、月龄及生长发育状况相同的未成年狗，编号甲、乙。
步骤二：
将甲狗的甲状腺手术切除，在乙狗颈部的同一位置做相同的手术切口，但不摘除甲状腺，并将两只狗的伤口缝合。
步骤三：
两只狗在相同且适宜的条件下喂养一段时间后，观察并比较两者发育状况和活动状况的差异。
试分析以上实验，并回答以下问题。
①步骤二中对乙狗进行相同切口手术的目的是排除_____________________________。
②有人认为以上实验只能说明实验中观察到的现象与________有关。
假设要进一步证明甲状腺激素的功能，你还需要增加怎样的后续步骤？
步骤四：
________________________________。
课后练习
【一】选择题
1、（2018·湘潭一模）以下关于蛋白质和氨基酸的表达中，正确的选项是（）
A、具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的
B、高等动物都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，不同细胞会产生不同的蛋白质
2、（2018·上海卷，6）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、多肽链分解为假设干短肽
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
3、（2018·石家庄一质检3）现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，那么由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为
A.798、2和2B.798、12和10C.799、1和1D.799、11和9
4、（2018·衡水期末2）某条肽链由88个氨基酸缩合而成，其中共有氨基6个，甲硫氨酸5个，且在肽链中的位置为3、25、56、78、88，甲硫氨酸的分子式为C5HllO2NS，以下表达正确的选项是〔〕
A、合成该多肽的氨基酸共有N原子数目94个
B、去掉甲硫氨酸得到的肽链中，肽键数目会减少10个
C、去掉甲硫氨酸得到6条肽链，氨基和羧基均分别增加5个
D、特殊水解酶水解掉甲硫氨酸后，所得产物中氧原子增加5个
5、〔2018南通高三一调〕1、以下关于蛋白质的表达，正确的选项是
A、蛋白质大多是由20种氨基酸脱水缩合而成的链状结构
B、蛋白质在核糖体中合成后即都具有正常的功能
C、细胞内以及细胞间传递信息的物质都是蛋白质
D、同一生物体的不同细胞中所含的蛋白质不完全相同
6、（2018河南洛阳统考）右图为某细胞中一条肽链的结构简式，R1、R2和R3是3个不同的化学基团。
以下有关分析中不正确的选项是
A.该肽链中的肽键数是2
B.该肽链是由3个氮基酸脱去3分子水缩合形成的
C.合成该肽链的细胞器是核糖体.
D.该化合物能与双缩脲试剂发生紫色反应
7、（2017·南京二模）以下关于蛋白质合成的表达，错误的选项是（）
A、噬菌体合成自身蛋白质的原料由细菌提供
B、绿色植物吸收的氮主要用于合成蛋白质等物质
C、tRNA、mRNA、rRNA都参与蛋白质的合成
D、脱水缩合产生的水中的氢只来自于氨基
8、〔2018·郑州一质检4〕以下关于氨基酸和蛋白质的表达，错误的选项是
A、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
B、甜味肽的分子式为C13H16O5N2，那么甜味肽是一种二肽
C、某二肽的化学式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸（R基为-CH3）和另一种氨基酸X，那么X的化学式应该是C5H9NO4
D、n个氨基酸共有m个氨基，那么这些氨基酸缩合成的一个多肽中氨基数为m-n
9、（2018·福州质检）绿色荧光蛋白简称GFP，是由238个氨基酸组成的单链，最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白，会发出绿色荧光。
以下有关GFP的说法正确的选项是（）
A、GFP合成过程中形成了239个肽键
B、GFP是由核糖体合成、内质网加工并由高尔基体分泌的，同时由线粒体提供能量
C、由于此种蛋白质合成时进行了逆转录的过程，故GFP会发出荧光
D、GFP可以整合到细胞膜表面用于标记定位癌细胞
10、右图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。
以下表达正确的选项是（）
A、该分子中含有198个肽键
B、参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有200个氨基
C、200个氨基酸缩合成该蛋白质时相对分子质量减少了3582
D、该蛋白质中至少含有3个—NH2
11、（2018年安庆检测）蛋白质是细胞中重要的有机化合物，以下关于蛋白质的说法正确的选项是（）
①所有的酶都是蛋白质②大多数抗体是蛋白质③所有的抗原都是蛋白质④部分激素是蛋白质⑤生物膜上的载体都是蛋白质⑥神经递质都是蛋白质
A、①②⑤B、②③④⑤
C、④⑤D、②⑤⑥
12、（2018·厦门一模）某50肽中有2个丙氨酸（C3H7O2N），现脱掉其中的丙氨酸（相应位置如右图）得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在。
以下有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的表达，错误的选项是（）
A、肽键数目减少4个
B、氢原子数目增加8个
C、氨基和羧基分别增加4个
D、氧原子数目增加2个
13、（2018年温州模拟）朊病毒蛋白（PrP）有两种，一种是PrPc，一种是PrPsc，它们的比较如下表：
因此可以推知控制合成这两种蛋白质的基因核苷酸排列顺序以及它们表现出不同性质的原因分别是（）
A、不相同；溶解度不同
B、不相同；氨基酸组成的种类不同
C、相同；空间结构不同
D、相同；组成氨基酸的数量不同
【二】非选择题
14、（2018·福州模拟）某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。
该外毒素为环状肽，结构式如下图所示。
请据图分析并回答以下问题。
（1）该化合物中含有游离的________个氨基，________个羧基。
（2）该化合物是由________个氨基酸组成的，区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的________。
（3）组成该化合物的氨基酸有________种，其中有________个氨基酸的R基相同，这个R基是________。
（4）该化合物称为________肽化合物，含有________个肽键。
（5）填写虚线框内结构的名称：
A.________，B.________（从氨基酸结构通式的角度分析）。
（6）该化合物具有8个氮原子，其中________个位于肽键上，________个位于R基上。
（7）该化合物具有10个氧原子，其中________个位于肽键上，________个位于R基上。
（8）该外毒素在环状肽形成过程中失去了________个水分子，相对分子质量减少了________。
15、分子马达是将ATP水解释放出来的化学能转化为机械能的一类蛋白质，如RNA聚合酶、载体蛋白、肌球蛋白等，在生物体内参与了转录、物质跨膜运输、肌肉收缩等一系列重要的生命活动。
16、（2018·南昌模拟）2017年6月，国家食品药品监督管理局通告了“东方牌”系列奶粉为不合格产品，经查，该系列奶粉是用80%的麦芽糊精和20%的奶粉简单勾兑而成。
由于含有大量糖类物质，而蛋白质含量低，婴儿喜欢吃却得不到足够的蛋白质营养。
请据以上资料，回答以下问题。
（1）劣质奶粉中含有大量还原糖，如果用斐林试剂鉴定，那么该试剂与待测样液在试管中混合均匀后，还必须经过________处理，预计试管中混合液的颜色变化是__________________。
（2）如果要鉴定劣质奶粉中是否含有蛋白质，应选用的试剂是________。
（3）评价奶粉营养价值高低的主要标准是看必需氨基酸的种类和含量。
赖氨酸是人体必需氨基酸，缺乏那么会影响体内蛋白质的合成，出现营养不良。
赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢？
某生物兴趣小组利用以下材料和用具就此问题进行了探究，请补充并完善他们的实验原理和实验方案。
材料和用具：
20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。
实验原理：
__________________________________________________________
____________________________________________________________________。
实验方案：
①配食：
___________________________________________________________，
配制成食物A（对照组）；______________________________________________
____________________________________________________________________，
配制成食物B。
②分组：
将20只大鼠平均分成甲、乙两组，分别称量其体重。
③饲喂：
甲组每天饲喂适量的食物A；________________________________________。
④观测：
__________________________________________________________________。
实验结果预测及结论：
实验结果（营养状况和体重）
实验结论
QQ显微镜：
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