2019届高考生物一轮复习第1单元走近细胞与细胞的分子组成第3讲生命活动的主要承担者--蛋白质课件.ppt

第3讲PART03 考点互动探究 教师备用习题 生命活动的主要承担者 蛋白质 考试说明 蛋白质的结构和功能 知识梳理 1 组成蛋白质的氨基酸及其种类图1 3 1 考点一蛋白质的结构和功能 C H O N 氨基 羧基 同一个碳原子上 非必需 必需 2 多肽与蛋白质的结构及其多样性图1 3 2 1 元素组成 主要 a 2 基本单位 b 3 过程有水产生的原因是 4 肽键可表示为 直链多肽中b的数目与c的数目的关系是 5 d表示的是 C H O N 氨基酸 氨基酸脱水缩合形成多肽 NH CO 直链多肽中肽键的数目 氨基酸的数目 肽链的数目 功能多样性 3 蛋白质的功能将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来 连线 实例功能 肌肉 毛发等 a 免疫功能 血红蛋白 b 调节作用 抗体 c 催化作用 胰岛素 d 运输作用 唾液淀粉酶 e 细胞和生物体的结构蛋白 答案 e d a b c 理性思维1 归纳与概括 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 2 模型与建模 请用集合图的形式表示蛋白质 酶 激素 抗体 载体之间的关系 答案 1 组成蛋白质的氨基酸的种类 数量和排列顺序不同 2 科学探究在 探究添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育的影响 的实验中 应当选择的大鼠若干 随机均分为A B两组 分笼饲养 其中A组大鼠每天都饲喂适量普通饲料 B组大鼠每天饲喂 答案 身体健康 发育正常 体重相同等量的添加皮革蛋白粉的饲料 1 蛋白质的结构层次及其多样性图1 3 3 核心讲解 1 氨基酸的脱水缩合 过程 一个氨基酸分子中的氨基 NH2 和另一个氨基酸分子中的羧基 COOH 相连接 同时脱去一分子水 二肽形成示例 如图1 3 3所示 肽键 连接两个氨基酸分子的化学键可表示为 CO NH 2 蛋白质的结构层次图1 3 4 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 H2O中各元素的来源 H来自 COOH和 NH2 O来自 COOH 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 易错警示 1 煮熟的食物易被人体消化 是因为高温破坏了蛋白质的空间结构 肽链变得松散 易被蛋白酶分解 2 高温 过酸 过碱 重金属盐 都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化 但低温不会 3 酒精 加热 紫外线方法消毒 杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性 2 蛋白质的结构多样性决定其功能多样性图1 3 5 易错警示与蛋白质有关问题的分析 1 导致蛋白质结构多样性的原因有四个 并非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 这两个蛋白质分子的结构就不同 2 由于基因的选择性表达 同一生物的不同细胞中的蛋白质种类和数量会出现差异 3 绝大多数酶是蛋白质 少数酶是RNA 激素中 有些是蛋白质 例如胰岛素 有些不是蛋白质 例如性激素 角度1考查氨基酸种类及结构特点1 图1 3 6是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式 据图分析 下列叙述不正确的是 甲乙丙图1 3 6 命题角度 A 图中三种氨基酸的R基依次是 H CH3 CH2OHB 将这三种氨基酸 足量 置于适宜条件下 经脱水缩合形成的三肽化合物最多有27种C 甲是最简单的氨基酸D 含有一个氨基和一个羧基的化合物都是组成蛋白质的氨基酸 答案 D 解析 构成蛋白质的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基 并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上 氨基酸的不同取决于R基的不同 甲 乙 丙的R基依次为 H CH3 CH2OH 所以甲是最简单的氨基酸 这三种氨基酸 足量 脱水缩合形成的三肽有33 27 种 技法提炼 两看法 判断组成蛋白质的氨基酸 角度2考查蛋白质结构及多样性2 蛋白质的结构和功能是多种多样的 下列有关叙述中 不正确的是 A 蛋白质功能的多样性是由蛋白质结构的多样性决定的B 蛋白质的结构多样性与组成蛋白质的氨基酸数目 种类 排列顺序的不同有关C 低温和高温都可能使蛋白质功能发生不可逆转的改变D 蛋白质是生命活动的主要承担者 答案 C 解析 蛋白质结构多样性决定其功能多样性 A正确 蛋白质的结构多样性与构成蛋白质的氨基酸种类 数目 排列顺序和肽链形成的空间结构有关 B正确 高温会改变蛋白质的空间结构 从而导致蛋白质发生不可逆转的改变 但是在低温下蛋白质 角度2考查蛋白质结构及多样性2 蛋白质的结构和功能是多种多样的 下列有关叙述中 不正确的是 A 蛋白质功能的多样性是由蛋白质结构的多样性决定的B 蛋白质的结构多样性与组成蛋白质的氨基酸数目 种类 排列顺序的不同有关C 低温和高温都可能使蛋白质功能发生不可逆转的改变D 蛋白质是生命活动的主要承担者 受到抑制 其空间结构没有发生改变 可以逆转 C错误 蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者 D正确 3 2017 辽宁大连模拟 图1 3 7是某一多肽链的分子结构式 据图分析 下列叙述错误的是 A 是氨基 是羧基B 该肽链中只有一个肽键 是 C 该肽链中的R基有 D 该多肽形成时失去了两分子水 答案 B 解析 分析题图可知 为氨基 为羧基 A正确 该多肽链中共有2个肽键 B错误 该肽链中的R基有3个 为题图中 C正确 该多肽链中有2个肽键 形成时失去两分子水 D正确 图1 3 7 易错提醒蛋白质结构的3点提醒 1 不要将氨基写为NH2或 NH3 不要将羧基写为或COOH 也不要将肽键写为CO NH或 2 氨基酸数目 氨基酸种类 组成蛋白质分子的氨基酸数目可能成百上千 但构成生物体蛋白质的氨基酸种类约有20种 3 多肽 蛋白质 在核糖体上经脱水缩合形成的多肽往往没有生物活性 由一条或多条肽链通过一定化学键 如二硫键等 盘曲 折叠形成具有复杂空间结构的蛋白质才能行使特定功能 角度3结合生活实践综合考查蛋白质的功能4 2015 福建卷 人体内含有多种多样的蛋白质 每种蛋白质 A 都含有20种氨基酸B 都是在细胞内发挥作用C 都具有一定的空间结构D 都能催化生物化学反应 解析 本题考查蛋白质的组成 结构及功能的相关知识 分析题意可知 组成蛋白质的氨基酸有20种 但并不是每种蛋白质都含有20种氨基酸 A项错误 蛋白质并不是都在细胞内发挥作用 如 答案 C 角度3结合生活实践综合考查蛋白质的功能4 2015 福建卷 人体内含有多种多样的蛋白质 每种蛋白质 A 都含有20种氨基酸B 都是在细胞内发挥作用C 都具有一定的空间结构D 都能催化生物化学反应 唾液淀粉酶在细胞外可以发挥作用 B项错误 蛋白质都具有一定的空间结构 C项正确 蛋白质并不都能催化生物化学反应 蛋白质中的酶 如唾液淀粉酶 有催化生物化学反应的功能 而蛋白质中的激素 如胰岛素 只具有调节生命活动的功能 D项错误 5 2018 成都七中模拟 HSP是机体细胞受高温刺激后合成的一类热休克蛋白 该蛋白可发挥如图1 3 8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 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 分析题图可知 HSP能促进多肽链转变成蛋白质 即促使肽链形成空间结构 C项正确 A B D三项均错误 答案 C 图1 3 8 题后归纳各类蛋白质的功能 1 蛋白质中游离氨基数或羧基数的计算 1 至少含有的游离氨基数或羧基数 肽链数 2 游离氨基数或羧基数 肽链数 R基中含有的氨基数或羧基数 2 蛋白质相对分子质量 氨基酸数 肽链数 肽键数和脱去的水分子数的关系 1 肽键数 脱去的水分子数 氨基酸数 肽链数 2 蛋白质相对分子质量 氨基酸数 氨基酸平均相对分子质量 脱去的水分子数 18 核心讲解 考点二蛋白质的相关计算 注 氨基酸的平均相对分子质量为a 3 与蛋白质中的氮原子数 氧原子数相关的计算 1 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为突破口 计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便 2 氮原子数 肽键数 肽链数 R基上的氮原子数 各氨基酸中氮原子总数 3 氧原子数 肽键数 2 肽链数 R基上的氧原子数 各氨基酸中氧原子总数 脱去的水分子数 角度1直链肽的相关计算1 2017 浙江温州质检 如图1 3 9所示 甲 乙为组成生物体的相关化合物 乙为一个由 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巯基 SH 脱氢形成一个二硫键 S S 下列相关叙述错误的是 图1 3 9 命题角度 A 甲为组成乙的基本单位 且乙中含有20种不同的甲B 由不同的甲形成乙后 相对分子质量比原来少了4832C 甲形成乙的场所在细胞质 线粒体 叶绿体中均存在D 如果甲中的R为C3H5O2 则由两分子甲形成的化合物中含有16个H 命题度 解析 题图中甲为氨基酸通式 乙为蛋白质 构成蛋白质的氨基酸约有20种 但具体到某一种蛋白质可能会出现少于20种的情况 A错误 依题意可知 该蛋白质在形成时 共脱去 271 3 个水分子 形成4个二硫键共脱去8个氢 因此减少的相对分子质量为18 271 3 2 4 4832 B正确 核糖体在细胞质 线粒体 叶绿体中均存在 C正确 如果甲中的R为C3H5O2 则甲的分子式为C5H9O4N 两分子甲脱水缩合形成的二肽共有H个数为9 2 1 2 16 D正确 答案 A 归纳提炼分析 碳骨架 确定氨基酸的种类和数目的策略当题目中给出肽链的结构简式时 首先找出 中心碳原子 和 CO NH 交替连接构成的 基本骨架 然后在肽键中间 断开 即可数出氨基酸的个数 通过比较R基的种类数可得出氨基酸的种类数 2 2017 江苏卷 下列关于肽和蛋白质的叙述 正确的是 A 鹅膏蕈碱是一种环状八肽 分子中含有8个肽键B 蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的C 蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的D 变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应 答案 A 解析 环状肽分子中肽键数与氨基酸数一致 A项正确 蛋白质可由1条多肽链构成 B项错误 蛋白质变性是其特定的空间构象改变 肽键没有断裂 仍能与双缩脲试剂发生反应 C D项错误 题后拓展 1 环状肽的结构与计算环状肽如图1 3 10所示 图1 3 10根据图示可知 肽键数 脱去的水分子数 氨基酸数 由于环状肽首尾氨基酸彼此相连 故形成一个环状肽时 比形成一条直链肽要多脱去一个水分子 2 在蛋白质相对分子质量的计算中 若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时 要考虑脱去的氢的质量 每形成一个二硫键 脱去2个H 角度3利用原子守恒法进行蛋白质的计算3 有一条多肽链 分子式为CxHyOpNqS 将它彻底水解后 只得到如图1 3 11所示的四种氨基酸 分析推算可知 水解得到的氨基酸个数为 半胱氨酸丙氨酸赖氨酸苯丙氨酸图1 3 11A q 1B p 1C q 2D p 1 答案 B 解析 由题意可知 只有赖氨酸的R基上有氨基 多肽链分子式中的氮原子应是肽键中的氮原子数 游离的氨基中的氮原子数 因不知道赖氨酸有几个 故无法利用氮原子数来计算 氧原子数是肽键中的氧原子数 游离羧基中的氧原子数 而题图中的氨基酸R基都没有羧基 故肽键数是 p 2 氨基酸数 肽键数 肽链数 p 2 1 p 1 1 2017 海南卷 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 历年真题明考向 答案 C 解析 蛋白质的空间结构决定了它的理化性质以及生物活性 A项正确 数量 种类相同的氨基酸排列顺序不同 形成的肽链不同 B项正确 蛋白质在NaCl溶液中结构不变 生物活性不变 C项错误 氨基酸序列相同的多肽链折叠方式不同 会形成不同的空间结构 D项正确 2 2016 江苏卷 蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质 下列相关叙述错误的是 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 答案 A 解析 本题考查蛋白质的结构 种类和功能 细胞膜上转运氨基酸的载体是蛋白质 但细胞质基质中转运氨基酸的是tRNA A项错误 氨基酸之间脱水缩合形成的H2O中 氧都来自羧基 但氢一个来自氨基 一 2 2016 江苏卷 蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质 下列相关叙述错误的是 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 个来自羧基 B项正确 蛋白质水解需要水解酶 水解酶的化学本质是蛋白质 C项正确 蛋白质的功能取决于它的结构及成分 尤其是功能基团 D项正确 3 2014 上海卷 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 CH2 CH2 COOH 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 答案 B 解析 一条由39个氨基酸形成的环状多肽 应有39个肽键 因为谷氨酸的R基上没有游离氨基 又不知其他的氨基酸上R基的情况 故该多肽可能没有游离氨基 由于该多肽中含有4个谷氨酸 故至少有4个游离羧基 组成生物体蛋白质的氨基酸共有20种 故该多肽至多有20种氨基酸 4 2012 海南卷 关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述 错误的是 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 答案 A 解析 甘氨酸是分子量最小的氨基酸 A错误 氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸 必需氨基酸只能从食物中获取 人体内不能合成 B正确 氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 C正确 R基的不同决定了氨基酸之间的差异 D正确 5 2012 上海卷 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 多肽链分解为若干短肽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 答案 C 解析 酶具有专一性 蛋白酶将蛋白质水解成多肽 根据题干信息 可知某种肽酶使肽链末端的肽键水解 这样会得到一个氨基酸和一条肽链 这时肽链又出现新的末端肽键 再被水解 直到把多肽链全水解为氨基酸 知识小体系 1 2017 云南昆明一中模拟 蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的大分子化合物 是细胞生命活动的主要承担者 下列有关叙述正确的是 A 亮氨酸是相对分子质量最小的氨基酸B 细胞膜 细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质C 真核细胞内遗传信息的传递都必须有蛋白质的参与D 真核细胞合成蛋白质都必须有内质网和高尔基体的参与 解析 甘氨酸是相对分子质量最小的氨基酸 A项错误 细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA 不是蛋白质 B项错误 真核细胞内遗传信息的传递包括DNA的复制 转录和翻译 DNA的复制和转录需要酶的参与 这些酶的本质为蛋白质 翻译需要核糖体的参与 核糖体的成分为rRNA和蛋白质 C项正确 有些胞内蛋白的合成不需要内质网和高尔基体的参与 D项错误 答案 C 2 某蛋白质分子含有N条肽链 已知它由M个氨基酸组成 则此蛋白质中至少含有的氧原子数与氮原子数共有 A M N 个B 2M N 个C 2N M 个D 2M N 个 答案 D 解析 某蛋白质分子含有N条肽链 已知它由M个氨基酸组成 1 该蛋白质分子中至少含有的氧原子数为肽键数 2 肽链数 M N 2 N M N 个 2 该蛋白质分子中至少含有的氮原子数为肽键数 肽链数 M N N M 个 因此 此蛋白质中至少含有的氧原子数与氮原子数共有2M N 个 3 有关下图中蛋白质的叙述 正确的是 A 含有2条肽链B 共有126个肽键C R基中共含17个氨基D 形成该蛋白质时共脱掉125个水分子 答案 A 解析 蛋白质中的羧基总数 R基上羧基数 肽链一端游离的羧基数 由此可知该蛋白质含有17 15 2 条 肽链 该蛋白质合成时脱下的水分子数 肽键数 氨基酸数 肽链数 126 2 124 R基上的氨基数 氨基总数 肽链数 17 2 15