第3讲 生命活动的主要承担者

,必修,1,第,1,单元 走近细胞及其分子组成,第,*,页,高考进行时 一轮总复习,新课标通用版生物,返回导航,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,*,页,返回导航,必修,1 ,第,1,单元,第,3,讲,高考进行时 一轮总复习,新课标通用版生物,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第,3,讲生命活动的主要承担者,蛋白质,探究命题,回扣教材,整合考点,课后练习,轻轻松松读教材 提纲挈领学要点,01,回扣教材 夯实基础,一、蛋白质的基本组成单位,氨基酸,1,基本组成元素：,。,2,种类：约,种。,3,通式：,。,4,结构特点：每种氨基酸分子至少都含有一个,和一个,并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个,上。,不同导致氨基酸种类不同。,1.n,个氨基酸共有,m,个氨基,(mn),，这些氨基酸缩合成一条多肽链，氨基数为,m,n,1(,),2,血浆蛋白的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关,(,),3,各种氨基酸理化性质不同的原因在于,R,基不同,(,),4,环状肽的形成，说明某些蛋白可能不含有游离的氨基或羧基,(,),5,任何生命活动都必须有蛋白质直接参与，说明了蛋白质是生命活动的主要承担者,(,),思 维 判 断,6,蛋白质的空间结构是在内质网和高尔基体中形成的,(,),7,氨基酸脱水缩合产生水，水中的,H,来自氨基和羧基,(,),答案：,1,2.,3.,4.,5.,6.,7.,考点分类抓基础 点点击破我能行,02,整合考点 破解疑难,1.,分类,(1),必需氨基酸：人体不能合成，必须从食物中获取，成人共,8,种、婴儿,9,种。,(2),非必需氨基酸：可以由其他化合物转化而来，共,12,种。,2,结构特点,(1),通式：,(2),特点：,分析,举例,都有一个,NH,2,和一个,COOH,连在同一个碳原子上，否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸,反例：,H,2,NCH,2,CH,2,CH,2,COOH,非生物体内氨基酸,生物体中氨基酸种类不同是由,R,基决定的,甘氨酸：,R,基为,H,丙氨酸：,R,基为,CH,3,谷氨酸：,R,基为,CH,2,CH,2,COOH,应用训练,1,在下列物质中，有的属于构成人体蛋白质的氨基酸，有的不是。若将构成人体蛋白质的氨基酸缩合成化合物，则其中含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是,(,),NH,2,CH,2,COOH,NH,2,CH,2,CH,2,OH,A,3,、,3,、,2,B,4,、,3,、,3,C,2,、,2,、,2 D,3,、,4,、,2,解析,解答本题时，要根据氨基酸的结构通式把属于构成人体蛋白质的氨基酸挑选出来，由于号没有羧基，,号氨基和羧基没有同时连在同一碳原子上，所以它们不是构成人体蛋白质的氨基酸。是构成人体蛋白质的氨基酸，它们脱水缩合后形成三肽，由于号氨基酸,R,基上有,1,个羧基，,号氨基酸,R,基上有,1,个氨基，因此该三肽中的氨基有,2,个，羧基有,2,个，肽键有,2,个。,答案,C,应用训练,2,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,解析,据图中氨基酸残基的,R,基判断，第,1,个和第,3,个氨基酸属于同种，第,2,个和第,5,个氨基酸属于同种，第,4,个与其他均不同，因此充分水解后应产生,3,种氨基酸。,答案,B,1.,氨基酸、多肽、肽键的关系,(1),由脱水缩合反应可知，多肽在形成的过程中，每形成一个肽键就脱去一个水分子，因此肽键数脱去的水分子数。,(2),如果形成的多肽为一条肽链，那么有如下等式：肽键数脱去的水分子数氨基酸数目,1,；该多肽至少含有一个氨基和一个羧基，它们分别位于肽链的两端，,R,基中也可能有氨基和羧基。,特别提醒,氨基、羧基及肽键的写法及多肽的命名。,2.m,条肽链的相关计算,如图为形成某蛋白质分子的,m,条肽链的结构模式图，两个氨基中间的横线为肽键，,1,条肽链的两端的横线分别表示直接连接氨基和羧基的化学键。,该蛋白质分子中共有,m,条肽链，其中肽键数脱去的水分子数氨基酸数目,m,；该蛋白质分子中至少含有,m,个氨基和,m,个羧基。,特别提醒,假定氨基酸的平均相对分子质量为,a,，参与脱水缩合反应的氨基酸数目为,n,，则存在以下关系：,4.,二硫键形成过程,蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键,(,“,S,S,”,),是由,2,个,“,SH,”,形成的，形成过程中要脱去,2,个氢。故计算蛋白质分子量时除减去,H,2,O,的外，还应考虑脱去,H,的分子量。上图为胰岛素分子形成,3,个二硫键的情况。,5,氨基酸与相应,DNA,、,RNA,片段中碱基数目之间的关系,mRNA,为单链，,DNA,为双链，故,DNARNA(,碱基数,),21,；而,mRNA,上每相邻的,3,个碱基决定,1,个氨基酸，故碱基与氨基酸为,31,的关系。,特别提醒,若已知,DNA,、,mRNA,中碱基数求氨基酸数，一般用关键词,“,最多,”,；若已知氨基酸数求,DNA,、,mRNA,中碱基数，则一般用关键词,“,至少,”,，原因是该计算过程中都不考虑终止密码子的问题。,应用训练,3,(2012,青岛模拟,),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,),及部分肽链放大图,(,图,2),，请据图判断下列叙述中不正确的是,(,),该蛋白质中含有两条肽链，,52,个肽键,图,2,中含有的,R,基是,从图中,2,可推知该蛋白质至少含有,4,个羧基,控制该蛋白质合成的,mRNA,中至少含有,51,个密码子,A,B,C,D,解析,本题考查蛋白质的结构及相关计算。该蛋白质中含有两条肽链，其中一条由,21,个氨基酸组成，另一条由,30,个氨基酸组成，即共有,51,个氨基酸，故该蛋白质中应有,51,2,49,个肽键。图,2,中，,是氨基，,是,R,基，,是肽键。每条肽链至少含有,1,个游离的羧基，再加上图,2,中的上的羧基，故该蛋白质至少含有,4,个羧基。每个氨基酸都是由,mRNA,上的一个密码子决定的，控制由,51,个氨基酸组成的蛋白质合成的,mRNA,中至少含有,51,个密码子。,答案,A,1.,蛋白质的分子结构,(2),蛋白质与多肽的关系：每个蛋白质分子可以由,1,条肽链组成，也可由几条肽链通过一定的化学键,(,肯定不是肽键,),连接而成。但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时，才能执行特定的生理功能。,2,蛋白质的多样性,(1),蛋白质结构的多样性：,氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。,氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。,氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。,肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同。,两个蛋白质分子结构不同，则这两个蛋白质不是同种蛋白质。但并不是要以上这四点同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备其中的一点，这两个蛋白质的分子结构就不同。,3,功能多样性与结构多样性的关系,结构多样性,特别提醒：,高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。,应用训练,4,(2012,福建厦门期末,),如图为溶菌酶分子结构模式图。溶菌酶分子,(,),A,由核糖核酸组成,B,可以参与免疫反应,C,由两条多肽链组成,D,在,0 ,条件下活性丧失,解析,溶菌酶是蛋白质，由氨基酸组成；从图中看出溶菌酶由一条多肽链组成；在,0,条件下活性降低而不是丧失；溶菌酶可溶解细菌的细胞壁，参与非特异性免疫。,答案,B,高端突破巧思维 攻艰克难攀高峰,03,探究命题 剖解实验,【,导例,】,(2013,全国信息卷,),下图表示胰岛素分子中的一条多肽链，其中有三个甘氨酸分别位于第,8,、,20,、,23,位。下列叙述正确的是,(,),A,图中多肽链至少含有一个羧基,(,位于第,1,位,),和一个氨基,(,位于第,30,位,),B,用特殊水解酶选择性除去图中三个甘氨酸，形成的产物比原多肽链多五个氧原子,C,用特殊水解酶选择性除去图中三个甘氨酸，形成的产物中有四条多肽,D,该多肽释放到细胞外需要经过两种细胞器的加工,解析,一条多肽链至少含有一个羧基和一个氨基，但不能确定哪一端是氨基，哪一端是羧基；每除去一个甘氨酸会破坏两个肽键，共破坏六个肽键，产物中将增加六个氧原子；第,20,位和第,23,位间形成的产物是二肽，因此用特殊水解酶选择性除去该链中的三个甘氨酸，形成的产物中有三条多肽和一个二肽；该多肽释放到细胞外需要经过内质网和高尔基体这两种细胞器的加工。,答案,D,方法规律,(1),直链肽链中氨基酸数、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。,(2),蛋白质中游离的氨基或羧基数的计算：,至少含有的游离氨基或羧基数肽链数；游离氨基或羧基数肽链数,R,基中含有的氨基或羧基数。,(3),蛋白质中含有,N,、,O,原子数的计算：,N,原子数肽键数肽链数,R,基上的,N,原子数各氨基酸中,N,原子总数；,O,原子数肽键数,2,肽链数,R,基上的,O,原子数各氨基酸中,O,原子总数脱去的水分子数。,(4),蛋白质相对分子质量的计算：,蛋白质相对分子质量氨基酸数目,氨基酸的平均相对分子质量脱去水分子数,18(,注意环状和,S,S,键的特殊情况,),。,(5),氨基酸的排列与多肽的种类计算：,假若有,A,、,B,、,C,三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情形分析：,A,、,B,、,C,三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：,A,、,B,、,C,三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类：,(6),环状肽形成过程中，由于链的首尾氨基羧基也参与反应形成了肽链，所以一条肽链与一个肽环相比，环状肽中肽键数增加,1,个，而游离的氨基羧基和,O,原子数均各减少,1,个，氮原子数仍不变。,应用解题,经测定，某多肽分子式是,C,21,H,x,O,y,N,4,S,2,。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的。,苯丙氨酸,(C,9,H,11,O,2,N),天冬氨酸,(C,4,H,7,O,4,N),丙氨酸,(C,3,H,7,O,2,N),亮氨酸,(C,6,H,13,O,2,N),半胱氨酸,(C,3,H,7,O,2,NS),下列有关该多肽的叙述，不正确的是,(,),A,该多肽水解后能产生,3,种氨基酸,B,该多肽中,H,原子数和,O,原子数分别是,32,和,5,C,该多肽叫三肽化合物,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,解析,依据分子式中,N,为,4,个，并分析提供的氨基酸种类，可得出由,4,个氨基酸组成，为四肽，存在,3,个肽键，在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了,54,；再分析,S,的数目为,2,个，可得出,4,个氨基酸中有,2,个是半胱氨酸,(C,3,H,7,O,2,NS),，即水解能形成,3,种氨基酸；再结合,C,原子数目为,21,个，减去,6,个,C,原子,(2,个是半胱氨酸,),，剩余,15,个,C,原子，可分析出另两个氨基酸为苯丙氨酸和亮氨酸，进一步推出该多肽中,H,原子数和,O,原子数分别是,32,和,5,。,答案,C,理论指导,1.,明确实验目的和原理,(,验证的生物学事实是什么？所依据的生物学原理是什么？,),。,2,找出实验变量、反应变量和无关变量,(,见第三章第四讲有关内容,),。,3,构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。,4,明确实验对象和实验条件,(,实验对象：实验所用的生物学材料；实验条件：完成这一实验必需的理化条件及生物学处理方法,),。,5,设计实验方法和步骤,(,四步曲,),(1),材料是否要制取或处理。有些实验中，题干所给予的材料与设计的要求有一定的差距，如果我们直接利用题干中所给予的材料而不加以处理的话，那么不能达到实验目的，这就要求我们对实验材料进行适当的处理。,(2),是否要分组编号。这一步目的明确，就是要使自己的实验结果令人信服，就需要排除一些无关变量造成的影响。因此分组对照是一个在设计实验时，用来抵消非实验因素对实验结果造成影响的常用方法。,(3),对不同,(,或同一,),对象施加不同的处理。这是实验设计中的关键一步，基本上所有的实验设计题都要求学生完成这一步工作，只要我们在分析过程中做好了前面的工作，这一步也就是顺理成章的事了。,(4),依据实验现象，获得实验结论。要从实验现象中获得结论，而结论往往同实验目的相呼应。如果实验目的不够明朗，那么应加入自己对该实验的理解，尽量利用课本中规范的语言来回答。,典例分析,据报道，一些不法商家生产的所谓,“,1005,纯牛奶,”,居然根本与牛没有关系，只要用香精、糖、自来水和一些添加剂，就可以生产出,“,纯牛奶,”,。更为耸人听闻的是，不法商家利用垃圾堆里的破旧皮鞋、皮衣、皮帽及其他皮具，经过化学、生物处理，水解出皮革中的原有蛋白,(,称,“,人造蛋白,”,),，作为原料制成假牛奶。有人分析，,“,阜阳假奶粉案,”,所造成的大头娃娃致死，并非是蛋白质含量低那么单纯，很可能是添加了,“,人造蛋白,”,所致。,请设计实验，探究,“,人造蛋白,”,是否比缺乏蛋白质更有害儿童正常发育。,(2),实验步骤：,；,；,；,。,(3),预测实验结果，并作出相应的结论。,(,写出其中两种即可,。,思维导析,该实验步骤设计的基本点是：,(1),本实验的目的是探究,“,人造蛋白,”,是否比缺乏蛋白质更有害儿童正常发育。但不能用幼儿直接实验，应选用幼龄大白鼠作实验对象。,(2),实验的因变量是,“,人造蛋白,”,，操作办法是喂食。实验结果是发育状况。,(3),应设置两个对照组，分别喂食真正的纯牛奶和不含任何蛋白质的假牛奶。,(4),无关变量应均衡控制。如选择的大白鼠应基本一致，如年龄、体重、发育状况；分组应随机平分；喂食量应相等；其他饲养条件相同且适宜。,步骤的设计要符合逻辑，先后顺序很重要。详见答案。,标准答案,(2),选取年龄相当、体重相当、发育良好的幼龄大白鼠若干，随机平均分为三组，标记为,A,、,B,、,C,，分别饲养,每天分别给,A,、,B,、,C,三组大白鼠饲喂等量的真正的纯牛奶、不含任何蛋白质的假牛奶、含有,“,人造蛋白,”,的假牛奶,在相同且适宜的条件下饲养一段时间,用发育状况测定装置测定,A,、,B,、,C,三组大白鼠的发育状况。记录各组发育状况指标，计算出各组的平均值，进行比较分析,(3)A,组发育正常，,B,组和,C,组均不正常，但,B,、,C,两组发育状况指标差异不显著。说明,“,人造蛋白,”,并不比缺乏蛋白质更有害儿童正常发育。,A,组发育正常，,B,组和,C,组均不正常，但,B,组比,C,组发育状况指标好，差异显著。说明,“,人造蛋白,”,比缺乏蛋白质更有害儿童正常发育。,1,某三十九肽中共有丙氨酸,(R,基为,CH,3,)4,个，现去掉其中的丙氨酸得到,4,条长短不等的多肽,(,如图,),，下列有关该过程的叙述中错误的是,(,),1,39,1,7,19,26,9,17,28,38,A,肽键数目减少,8,个,B,C,原子减少,12,个,C,氨基和羧基分别增加,3,个,D,O,原子数目减少,1,个,A,2,据研究，在人脑中有一种与人的痛觉和学习记忆有关的物质，叫脑啡肽。其分子结构如下图所示，下列关于脑啡肽的叙述，正确的是,(,),A,控制脑啡肽合成的基因中至少有,24,个碱基,B,脑啡肽水解后可产生,5,种氨基酸,C,脑啡肽属于,5,肽化合物，含有,4,个肽键,D,控制脑啡肽合成的直接模板是,DNA,