山西省高考生物一轮复习 第3讲 生命活动的主要承担者――蛋白质课件 新人教版必修1

分子与细胞分子与细胞第第3 3讲讲生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质 蛋白质的结构和功能。 1(2010江苏)某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，下列叙述正确的是( ) A该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基 B该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应 C利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液 D用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好B 蛋白质氨基的数目等于肽链条数加上R基上氨基的数目，与氨基酸总数目无关；蛋白酶的本质是蛋白质，与双缩脲试剂反应产生紫色反应；透析蛋白质时透析液应该是缓冲液；油渍的主要成分是脂肪，酶具有专一性，蛋白酶无法去除油渍。 2(2010江苏)探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括( ) A不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B蛋白质与生物的性状密切相关 C蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制 D蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息C 蛋白质遇高温变性，相对于DNA而言，蛋白质的热稳定性更低。 3(2009上海)某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是( ) Anm Bn2m Cnm Dn2mC 氧原子分布于蛋白质的羧基、肽键中。某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成，则其游离羧基数目至少为m个，肽键数nm个，故氧原子的个数至少2mnmnm个。 1.含量：占细胞鲜重的7%10%，干重的 以上。 2.组成元素： 等元素。蛋蛋白白质质50%C、H、O、N 种类：约20种，可分必需氨基酸和非必需氨基酸两大类 结构通式： 结构特点：至少有一个 和一个羧基连接在同一个碳原子上，R基不同，氨基酸种类不同。 3.基本组基本组 成单位成单位 氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质氨基氨基 形成：脱水缩合 构成： 结构：链状(肽链)4.多肽多肽蛋白质蛋白质 氨基酸种类不同 氨基酸数目不同 不同 肽链数目不同 不同5.蛋白质蛋白质的多样性的多样性结构的结构的多样性多样性构建细胞和生物体构建细胞和生物体催化作用催化作用运输作用运输作用调节作用调节作用(信息传递作用信息传递作用) 作用作用功能的功能的多样性多样性氨基酸排列顺序氨基酸排列顺序空间结构空间结构免疫免疫蛋白质蛋白质 1. 氨基酸形成蛋白质的相关计算问题。 (1)蛋白质类物质形成过程中肽键、水分子的计算 由氨基酸分子脱水缩合可知，蛋白质形成过程中每形成一个肽键，同时失去一分子水，即形成的肽键数失去水分子数。 (2)形成的蛋白质分子的相对分子质量 蛋白质相对分子质量=氨基酸相对分子质量总和失去水分子的相对分子质量总和。注：有时还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(SS)形成等。 (1)(2)可总结如下：肽链数肽链数1条条m条条氨基酸平均相对分子质量氨基酸平均相对分子质量aa氨基酸数氨基酸数mm肽键数肽键数m-1m-n脱去水分子数脱去水分子数m-1m-n多肽相对分子质量多肽相对分子质量ma-18(m-1)ma-18(m-n)氨基数目氨基数目至少至少1个个至少至少n个个羧基数目羧基数目至少至少1个个至少至少n个个 (3)氨基酸的排列与多肽的种类 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： 形成三肽的种类： (33=27种) 形成二肽的种类： (32=9种)3 333 3 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： 形成三肽的种类：(321=6种) 形成二肽的种类：(32=6种)3 213 2 蛋白质相对分子质量计算时要考虑特殊情况：如二硫键(SS)的形成。 碱基数目与氨基酸之间的关系中，由已知氨基酸推导出的DNA或mRNA的碱基数是至少数，比实际数要少。 2.如何理解蛋白质的多样性？ (1)蛋白质结构的多样性：它是由蛋白质分子的复杂结构决定的，蛋白质的结构通常分为四级：一级结构是指蛋白质分子的多肽链中氨基酸的种类和排列顺序；二级结构是指蛋白质分子中多肽链本身的折叠方式，在二级结构中主要依靠氢键来维持结构的稳定性； 三级结构指二级结构的肽链，按照一定的方式再进一步卷曲、盘绕、折叠成一种更复杂的空间结构；四级结构是指在含有两条或多条肽链的蛋白质中，各条肽链之间依靠静电引力、分子引力、氨基侧链的相互作用，联合成为更复杂的空间结构的大分子。所以，蛋白质分子的多样性是由氨基酸的种类、数目和排列顺序及千差万别的空间结构所决定的。 (2)蛋白质功能的多样性：蛋白质是构成细胞和生物体结构的基本物质，例如构成动物和人体的肌肉，构成生物膜、核糖体、染色体等。蛋白质还是细胞和生物体的功能物质，具体如下： 具有催化作用：例如参与生物体各种生命活动的酶绝大部分是蛋白质； 具有运输作用：如红细胞中的血红蛋白； 具有运动功能：如肌动蛋白和肌球蛋白，两者相协调滑动，使肌肉实现收缩，产生运动； 具有调节作用(信息传递作用)：如胰岛素和生长激素，能调节人体的新陈代谢和生长发育； 具有免疫作用：如动物和人体内的抗体，可以消除外来抗原对身体生理功能的干扰，起到免疫作用； 蛋白质也是细胞内的能源物质。 总之，蛋白质分子结构的多样性是由于氨基酸种类、排列顺序和数目及肽链空间结构的不同决定的，但其根本原因是DNA分子的多样性。蛋白质分子结构的多样性决定了其功能的多样性。 氨基酸的结构特点及其种类 下列4种化合物中，能参与构成蛋白质的是( ) A.H2NCH2CHCOOH NH2 B.H2NCH2CH2COOH C.CH3CH2COOH D.CH3CH2CH2NH3 A 构成蛋白质的氨基酸具有以下两方面的特点：(1)从氨基和羧基的数量看，它们都至少含有一个氨基和一个羧基(R基中可以含有数量不等的氨基和羧基)。(2)从氨基和羧基的位置看，至少一个氨基和一个羧基连在同一碳原子上，即都为-氨基酸，但并非所有的氨基和羧基都连在同一碳原子上。 细胞内的氨基酸在分子结构上的主要区别是( ) A.氨基数量的不同 B.羧基数量的不同 C.氨基和羧基与碳连接的位置不同 D.侧链基团(R基)的不同 自然界氨基酸发现有300多种，但作为构成蛋白质的氨基酸大约只有20种。不同的氨基酸分子，具有不同的R基。R基的不同是氨基酸在分子结构上的主要区别。D 蛋白质的结构及其多样性 下列各项与蛋白质分子结构多样性无关的是( ) A.氨基酸的数目、种类和排列顺序 B.构成蛋白质分子的多肽链的数目 C.构成蛋白质分子的多肽链的空间结构 D.每个氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基 D 此题考查蛋白质多样性的原因。其中构成蛋白质分子的氨基酸数目、种类、排列顺序不同，蛋白质结构则不同；构成蛋白质分子的多肽链数目不同，蛋白质的结构也不同；多肽链的空间结构不同，蛋白质结构也不同。因此A、B、C三项是蛋白质分子结构多样性的原因，只有D项不是。 同一草场上的牛和羊吃了同样的草，可牛肉和羊肉的口味却有差异，这是由于( ) A.同种植物对不同生物的影响不同 B.牛和羊的消化功能强弱有差异 C.牛和羊的蛋白质结构有差异 D.牛和羊的亲缘关系比较远 不同的生物体由于遗传物质的差异，合成的蛋白质结构就有差异。C 蛋白质的功能 下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是( ) A.蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关 B.已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质为蛋白质 C.有些蛋白质具有防御功能，如抗体;有些蛋白质具有接受信息的功能，如受体 D.蛋白质空间结构改变，不会影响其生物活性 C 蛋白质结构的多样性与肽链折叠形成的空间结构有关；具有催化功能的是酶，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA；蛋白质空间结构的改变会影响其生物活性。 下列不属于植物体内蛋白质功能的是( ) A构成细胞膜的主要成分 B催化细胞内化学反应的酶 C供给细胞代谢的主要能源物质 D根细胞吸收矿质元素的载体 蛋白质的功能特点主要有5点：结构蛋白、催化蛋白、运输蛋白、调节蛋白、免疫蛋白，蛋白质不是主要的能源物质。C 氨基酸、多肽、肽键和蛋白质的关系 下列物质中，有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质，则其中含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是( ) H2NCH2COOH H2NCH2CH2OH H2NCHCH2COOH COOH H2NCH2CHCOOH COOH H2NCH(CH2)4NH2 COOH A.2、2、2 B.3、3、2 C.4、3、3 D.3、4、3 首先根据氨基酸分子的结构通式判断哪些是构成蛋白质的氨基酸，哪些不是构成蛋白质的氨基酸。将5种物质与氨基酸的结构通式进行比较，就可发现：不是氨基酸，虽是氨基酸，但不是构成蛋白质的氨基酸，因为构成蛋白质的氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。其次，将构成蛋白质的氨基酸按脱水缩合的方式连接起来形成三肽，最后数出此三肽中氨基、羧基和肽键的数目：氨基2个，羧基2个，肽键2个。 (2007上海改编)免疫球蛋白IgG的结构示意图如图，其中SS表示连接两条相邻肽链的二硫链。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG至少有游离的氨基和羧基分别是( ) Am和m B4和4 C(m-2) 和（m+1) D（m-4）和4B 一条肽链至少有一个游离的氨基和羧基，其原因是一条肽链的一个末端一定游离一个氨基，另一端一定游离一个羧基，而肽链的R基中也可能含有游离的氨基和羧基。当R基中没有游离的氨基和羧基时，肽链中游离的氨基和羧基数量最少，各有一个。