生命活动的主要承担者蛋白质.docx

1、生命活动的主要承担者蛋白质生命活动的主要承担者蛋白质循着图示想一想知识点一组成蛋白质的氨基酸及其种类知识点二蛋白质的合成及其结构多样性知识点三蛋白质功能的多样性结合题目试一试1分析两种氨基酸结构并回答问题(1)写出图中a、c结构名称：a氨基；c羧基。(2)比较两种氨基酸，写出氨基酸结构通式：。(3)图中两氨基酸的R基分别是b、d(用字母表示)。2判断下列有关氨基酸说法的正误(1)有些氨基酸不能在人体细胞内合成(2012海南卷T1B)()(2)不同氨基酸之间的差异是由R基引起的(2012海南卷T1D)()(3)每种氨基酸不一定只含有一个氨基和一个羧基()(4)只要有氨基和羧基，就可以判断是构成蛋

2、白质的氨基酸()3分析二肽的形成过程并填空(1)过程的名称：脱水缩合，场所：核糖体。(2)物质名称：二肽(3)结构：肽键，其结构简式为：NHCO。(4)H2O中H的来源：一个来自氨基，一个来自羧基；O来源于羧基。4将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来考点一 蛋白质的结构层次与功能必备知能蛋白质的结构层次及其多样性归纳串记DNA、蛋白质和生物多样性的关系(1)生物多样性的根本原因是DNA的多样性。(2)生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性。(3)多种多样的环境是形成生物多样性的重要条件。必明考向考向一组成蛋白质氨基酸的结构分析与判断1(2015邯郸模拟)层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白，由一条重链(

3、)和两条轻链(1、2)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()A. BC D解析：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。2(2015西双版纳模拟)已知某种氨基酸的R基是CH2CH2NH2，在一个该氨基酸分子中，含有的C和N的原子数之比为()A22 B42C32 D31解析：选B氨基酸的结构通式为C2H4O2NR，题中所述氨基酸的R基为CH2CH2NH2，所以该氨基酸的分子式为C4H10O2N2。“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸考向二考查蛋白质分子

4、的结构和功能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解析：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(2015孝感统考)下面是有关蛋白质分子的简要概念图，下列对该图的分析正确的是() A甲中可能含有SB从根本上说生物的多样性取决于蛋白质的多样性C乙中含有的基本单位之一可能

5、是H2NCH2CH2OHD不同蛋白质中氨基酸的种类和数目一定不同解析：选A由图分析可知，甲为构成蛋白质的基本元素，包括C、H、O、N，有的还含有S、P，因此甲中可能含有S；从根本上说，生物的多样性取决于遗传信息的多样性；组成蛋白质的氨基酸至少含有一个NH2和一个COOH，选项C中的化合物缺少COOH；不同蛋白质中氨基酸的种类和数目可能相同，但排列顺序或空间结构可能不同。考点二 蛋白质合成过程及相关计算必备知能1蛋白质形成过程分析(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。(

6、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。2相关计算(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：肽键数失去水分子数氨基酸数肽链数。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。(2)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算：至少含有的游离氨基或羧基数肽链数。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)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数目多肽相对分子质量1n1n1至少1个至少1个na18(n1)mnmnm至少

7、m个至少m个na18(nm)(4)多肽种类的计算：若n种氨基酸形成一个m肽，则形成的多肽种类：nm种。若有n种氨基酸形成一个n肽，且每种氨基酸只有一个，则形成n肽的种类为n(n1)(n2)1n！。易误提醒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 SS 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。 必明考向考向一利用氨基酸的结构特点进行相关计算1(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CH2CH2COOH)，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种氨基酸解析：选B一条由39个氨基

8、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，故可能没有游离氨基。由于该多肽中含有4个谷氨酸，故至少有4个游离羧基。组成蛋白质的氨基酸一般为20种。2(2015益阳模拟)某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列3种氨基酸，相关叙述正确的是()A合成1分子该物质将产生6个水分子B合成1分子该物质需要1个谷氨酸和1个丙氨酸C该多肽分子中含1个氨基和1个羧基D每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸解析：选D题中3种氨基酸都只含有1个N原子，而题中多肽含有6个N原子，说明该多肽是由6个氨基酸脱去5个水分子合成的。由于甘氨酸、丙氨酸中都含

9、有一个羧基，而每个谷氨酸中有两个羧基，合成有机物后R基上还有2个O原子，O原子数肽键数2肽链数R基上的O原子数，即13522谷氨酸数，故每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸；该多肽分子含1个氨基和4个羧基。利用原子守恒法解答蛋白质有关计算题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2R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

10、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)含2个氨基的氨基酸数N原子数肽键数1。(6)含2个羧基的氨基酸数为：(O原子数肽键数2)/2。考向二结合基因表达考查蛋白质的相关计算3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. ab6b18n B. ab6bC(ba)18 D. ab(bn)18解析：选D控制某蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质由个氨基酸缩合而成；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ab；由于氨基酸经脱水缩合形成n

11、条肽链，进而组成该蛋白质共脱去水分子(n)，相对分子质量减少(bn)18。即该蛋白质的相对分子质量为： ab(bn)18。4某条多肽的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是()A75对碱基 B78对碱基C90对碱基 D93对碱基解析：选D设多肽是由m个氨基酸构成的，蛋白质的相对分子质量110m18(m1)2 778，则m等于30。那么控制该多肽的密码子有31个(终止密码子不编码氨基酸)，则控制该多肽合成的基因至少有93对碱基。氨基酸数与相应DNA、RNA片段中碱基数的关系基因表达中，DNA控制mRNA的合成，mRNA指导蛋白

12、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63 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。表示蛋白质相关计算类试题的柱状图解读典型图示信息解读(1)由R基上羧基数目为15和羧基总数为17，可确定该蛋白质中含有2条肽链(羧基总数R基羧基数肽链条数)。(2)由氨基酸数目和肽链条数可确定该蛋白质中含有124个肽键(1262124)。(3)由氨基总数和肽链条数可确定R基中含有的氨基数为15(172

13、15)。(4)此类图还可以表示以下几种关系：分泌蛋白加工、运输过程中相应结构生物膜面积的变化。细胞呼吸过程中植物非绿色器官CO2释放量与O2吸收量间的关系。细胞分裂过程中不同时期的DNA、染色体及染色单体的数目。解题技法针对训练(2015莆田模拟)某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是()解析：选C在这9个短肽分子中，最少应含有的氨基总数为9个，每一个短肽的肽键数氨基酸数1，故肽键总数为：(21)2(51)3(61)3(71)42，这些小分子肽共9个，水解成这些小分

14、子肽需破坏8个肽键，需要8分子水。易混淆的5组概念编者按高考命题常利用相似的概念设置陷阱，以干扰迷惑考生。这就要求考生在复习时要对相似概念进行对比，不仅要比较概念的内涵(包括概念本身、关键词等)，还要比较概念的外延，如某种物质的化学本质、产生场所和作用等。只有掌握相关概念的区别和联系，才能做到概念题不失分，本文仅列举5组相似概念的辨析，以期达到抛砖引玉的作用。技能培优1氨基酸、链状肽、环状肽与蛋白质(1)氨基酸、多肽和蛋白质：氨基酸、多肽没有复杂的空间结构，而蛋白质具有一定的空间结构。蛋白质变性失活只是破坏了空间结构。在核糖体上合成的初级产物是多肽，而具有一定功能的蛋白质是由一条或几条多肽链和

15、其他物质结合、加工而形成的。即基因控制蛋白质合成时，翻译的直接产物应为多肽。决定蛋白质多样性的原因中，从氨基酸角度分析是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同；从多肽角度分析，是多肽链折叠、盘曲形成的空间结构不同。(2)环状肽和链状肽：一般情况下，多肽呈链状，故又叫肽链，它的两端分别含有一个游离的氨基和羧基；环状肽首尾相接，只有R基上才有游离的氨基和羧基。环状肽的肽键数脱水数氨基酸数。2激素、酶、抗体、载体与蛋白质(1)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；激素中，有些是蛋白质，有些不是蛋白质。(2)抗体和载体的本质都是蛋白质，但结构各不相同。蛋白质与酶、激素、抗体、载体的关系如下图所示：

16、3核苷、核苷酸和核酸核苷是由含氮碱基与五碳糖结合而成的化合物，与核苷酸的区别是不含磷酸。核苷酸是核酸的基本单位。它们的关系如下图表示：4初步水解、完全水解与氧化分解(1)不同有机物的完全水解产物与初步水解产物不同：物质完全水解产物初步水解产物DNA磷酸、脱氧核糖和碱基脱氧核苷酸RNA磷酸、核糖、碱基核糖核苷酸核酸磷酸、五碳糖、碱基核苷酸(2)不同有机物的消化(水解)产物、氧化分解产物(代谢终产物)不同：物质消化(水解)产物氧化分解产物淀粉葡萄糖CO2H2O脂肪甘油脂肪酸CO2H2O蛋白质氨基酸CO2H2O尿素DNA酶氨基酸CO2H2O尿素5最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素与微量元素(图

17、解如下)图解模型针对训练1下图是由4个圆所构成的元素概念的关系图，其中4为最大圆，3、2、1依次减小。试判断符合这种关系的是()A大量元素、主要元素、基本元素、最基本元素B基本元素、最基本元素、大量元素、主要元素C最基本元素、基本元素、主要元素、大量元素D主要元素、大量元素、最基本元素、基本元素解析：选C最基本元素是C，基本元素是C、H、O、N，主要元素是C、H、O、N、P、S，大量元素是C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。2(2015韶关一模)下列有关氨基酸、多肽链和蛋白质的叙述正确的是()A都只有C、H、O、N四种元素 B遇双缩脲试剂都显紫色C都通过主动运输进入细胞 D通常都含有羧基

18、解析：选D氨基酸是蛋白质的基本单位，氨基酸除含有C、H、O、N元素，有的还含有S、P等；蛋白质和多肽链中的肽键可与双缩脲试剂反应生成紫色物质，而氨基酸中没有肽键，故遇双缩脲试剂不会有紫色出现；多肽链和蛋白质是大分子化合物，通过胞吞的方式进入细胞。3(2015浙北联考)下图表示细胞中4类有机化合物的关系，每个椭圆代表一类有机物，则列出这4种化合物名称中最合理的一组是()A：脂质、酶、蛋白质、激素B：激素、脂质、蛋白质、酶C：酶、蛋白质、激素、脂质D：激素、脂质、酶、蛋白质解析：选C绝大多数酶是蛋白质，激素有蛋白质类激素、脂质类激素、氨基酸衍生物类激素等。4(2015中山五校联考)以下是生物体内四

19、种有机物的组成与功能关系图，有关叙述错误的是()A小麦种子细胞中，物质A是葡萄糖，物质E是淀粉B相同质量的E和F彻底氧化分解，释放能量较多的是FC物质C的种类约20种，基本组成元素是C、H、O、NDSARS病毒的物质H彻底水解后，产物是CO2和H2O解析：选DH为核酸，SARS病毒的遗传物质H(核糖核酸)彻底水解后，产物是磷酸、碱基和核糖；植物细胞中主要的能源物质是淀粉；E(淀粉)氧化分解释放的能量少于等质量的F(脂肪)氧化分解释放的能量；物质C是氨基酸，基本组成元素是C、H、O、N。一、选择题1关于生物体内氨基酸的叙述不正确的是()A每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基B非必需氨基酸不能在

20、人体中合成C人体内的氨基酸可以互相转化D不同氨基酸的R基一定不同解析：选B非必需氨基酸能在人体内合成，必需氨基酸不能在人体内合成。2下图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式，有关叙述错误的是()A构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、NB上述四种氨基酸的R基依次是H、CH3、CH2OH、CH2COOHCR基中可以有氨基或羧基D含有氨基和羧基的化合物都是构成生物体蛋白质的氨基酸解析：选D含有氨基和羧基的化合物并不一定都是构成蛋白质的氨基酸，只有氨基和羧基连在同一个碳原子上的化合物才是构成蛋白质的氨基酸。3下列物质中只含有1个“CONH”的是()A能与抗原发生特异性结合的抗体B分子式为C13H16

21、O5N2的甜味肽C能与乙酰胆碱特异性结合的受体D具有识别功能的糖被解析：选B抗体和受体的化学本质都是蛋白质，糖被即糖蛋白，故三者均含有若干个肽键，即“CONH”；每个氨基酸至少含有1个N原子，而最小的肽为二肽，甜味肽分子中只有2个N原子，可推导出甜味肽一定为二肽，分子中只含有1个肽键。4下列有关图示多肽的叙述，正确的是()A由5个氨基酸缩合而成B游离的氨基和羧基各1个C有4种不同的侧链基团D形成过程中失去了3分子水解析：选D由图可知，该多肽链中有3个肽键(CONH)，即由4个氨基酸脱水缩合而成，生成了3分子水。该肽链中有1个游离的氨基，有2个游离的羧基。从左向右数，第二个氨基酸与第四个氨基酸的

22、R基(侧链基团)都为甲基，故有3种不同的侧链基团。5(2015广州模拟)下图中的2、3均是蛋白质，以下关于两者的异同点的描述正确的是()A前者水解后只能产生氨基酸B两者的形成过程包含肽键的形成C两者都一定含有20种氨基酸D两者的基本单位之间的连接方式完全相同解析：选B图中2是糖蛋白，含有糖类；据图不能肯定两种蛋白质都含有20种氨基酸；2为糖蛋白，基本组成单位为氨基酸和葡萄糖，3的基本组成单位只有氨基酸，两者的基本组成单位之间的连接方式存在差异。6蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一个肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸和相邻氨基酸的羧基基团之间的肽键。下列说法正确的是()

23、A上图所示肽链一定由五种氨基酸脱水缩合而成B在肽酶P的作用下，经过脱水缩合可以形成两条肽链C肽酶P可以催化1处的化学键断裂D该肽链中含有游离的氨基和羧基各一个解析：选C根据题目中“肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸和相邻氨基酸的羧基基团之间的肽键”的信息，可判断肽酶作用于肽链中的1处。图中所示肽链有4个肽键，肯定由5个氨基酸构成，但可能有的R基相同，故不一定是由五种氨基酸脱水缩合而成。在肽酶P的作用下，应是经过水解形成两条肽链。因为不知道R基中是否含有氨基或羧基，故该肽链中至少含有游离的氨基和羧基各1个。7(原创题) 鉴定尿中是否有蛋白质常用加热法来检验。下图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断下

24、列有关叙述正确的是()A沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂B食盐作用下析出的蛋白质也发生了变性C变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应D蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变解析：选C由图可知，蛋白质经加热变性后，肽链充分伸展，肽键并未断裂，但会失去生物活性，特定功能丧失。由于肽键未断裂，因此变性后的蛋白质仍可与双缩脲试剂发生紫色反应。食盐的作用只是析出蛋白质，并没有使其变性。8下表中列举了几种彼此功能不同的多肽化合物，下列描述错误的是()多肽化合物氨基酸数99910132222351660524A多肽化合物功能不同的原因有氨基酸的种类、排列顺序不同等B若多肽化合物

25、由一条链和一条链组成，则中含有的肽键数为49C多肽化合物中常见的氨基酸最多为20种，合成过程中需要的tRNA最多61种D表中数据表明，蛋白质的功能具有多样性，这些功能决定蛋白质的空间结构解析：选D组成多肽化合物的氨基酸数目相同，故其功能不同的原因有氨基酸的种类、排列顺序不同等；蛋白质的空间结构决定其功能。9(2015广州模拟)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。下列叙述不正确的是()A各种氨基酸之间的不同

26、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CP53蛋白起作用的场所可能在细胞核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解析：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；氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链进一步盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质，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蛋白的过程中脱水数为392个；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在细胞核；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。10(原创题)免

27、疫球蛋白是由两条重链(H链)和两条轻链(L链)通过链间二硫键连接而成的四肽链结构，如下图所示。下列有关叙述不正确的是()A免疫球蛋白中至少含有4个NH2和4个COOHB若免疫球蛋白由m个氨基酸形成，则含有m4个肽键C免疫球蛋白能特异性识别抗原D不同免疫球蛋白结构不同的主要原因在于肽链的折叠、盘曲方式不同解析：选D由图可知，免疫球蛋白均由4条肽链组成，且4条肽链的折叠盘曲方式基本一致，其结构不同的原因在于氨基酸的种类、排列顺序不同。11(2015长沙模拟)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

28、。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，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个水分子解析：选A加工过程减少了一个肽键(含一个氧)，另一个肽键(含一个氧)被水解，生成一个羧基(含两个氧)和一个氨基，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、加工过程水解了两个肽键，消耗了2个水分子。12(2015泉州质检)HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。该蛋白可发挥如下图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。图中HSP所起的作用是()A促进肽键的形成 B抑制氨基酸脱水缩合C促使肽链形成空间结构 D维持蛋白质结构稳定性解析：选C从图中可以看出，HSP与多肽链结合后，多肽链变成具有一定空间结构的蛋白质，所以HSP的作用是促进肽链形成空间结构。13美国科学家吉尔曼、罗德贝尔因发现G蛋白和G蛋白偶联受体(GPCRs)及其在细胞中转导信息的内在工作机制，分别荣获1994和2012年诺贝尔奖。GPCRs是由m个氨