2019屆高考生物一輪復習 第1單元 走近細胞與細胞的分子組成 第3講 生命活動的主要承擔者——蛋白質課件.ppt

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第3講PART03 考點互動探究 教師備用習題 生命活動的主要承擔者 蛋白質 考試說明 蛋白質的結構和功能 知識梳理 1 組成蛋白質的氨基酸及其種類圖1 3 1 考點一蛋白質的結構和功能 C H O N 氨基 羧基 同一個碳原子上 非必需 必需 2 多肽與蛋白質的結構及其多樣性圖1 3 2 1 元素組成 主要 a 2 基本單位 b 3 過程有水產生的原因是 4 肽鍵可表示為 直鏈多肽中b的數目與c的數目的關系是 5 d表示的是 C H O N 氨基酸 氨基酸脫水縮合形成多肽 NH CO 直鏈多肽中肽鍵的數目 氨基酸的數目 肽鏈的數目 功能多樣性 3 蛋白質的功能將下列實例與相應的蛋白質功能連接起來 連線 實例功能 肌肉 毛發(fā)等 a 免疫功能 血紅蛋白 b 調節(jié)作用 抗體 c 催化作用 胰島素 d 運輸作用 唾液淀粉酶 e 細胞和生物體的結構蛋白 答案 e d a b c 理性思維1 歸納與概括 頭發(fā)和肌肉的主要成分均為蛋白質 但功能相差極大 從氨基酸角度分析 原因是什么 2 模型與建模 請用集合圖的形式表示蛋白質 酶 激素 抗體 載體之間的關系 答案 1 組成蛋白質的氨基酸的種類 數量和排列順序不同 2 科學探究在 探究添加皮革蛋白粉的飼料對動物生長發(fā)育的影響 的實驗中 應當選擇的大鼠若干 隨機均分為A B兩組 分籠飼養(yǎng) 其中A組大鼠每天都飼喂適量普通飼料 B組大鼠每天飼喂 答案 身體健康 發(fā)育正常 體重相同等量的添加皮革蛋白粉的飼料 1 蛋白質的結構層次及其多樣性圖1 3 3 核心講解 1 氨基酸的脫水縮合 過程 一個氨基酸分子中的氨基 NH2 和另一個氨基酸分子中的羧基 COOH 相連接 同時脫去一分子水 二肽形成示例 如圖1 3 3所示 肽鍵 連接兩個氨基酸分子的化學鍵可表示為 CO NH 2 蛋白質的結構層次圖1 3 4 肽的名稱確定 一條多肽鏈由幾個氨基酸分子構成就稱為幾肽 H2O中各元素的來源 H來自 COOH和 NH2 O來自 COOH 一條肽鏈上氨基數或羧基數的確定 一條肽鏈上至少有一個游離的氨基和一個游離的羧基 分別位于肽鏈的兩端 其余的氨基 或羧基 在R基上 易錯警示 1 煮熟的食物易被人體消化 是因為高溫破壞了蛋白質的空間結構 肽鏈變得松散 易被蛋白酶分解 2 高溫 過酸 過堿 重金屬鹽 都會使蛋白質的空間結構發(fā)生不可逆的變化 但低溫不會 3 酒精 加熱 紫外線方法消毒 殺菌的原理是使細菌和病毒的蛋白質變性 2 蛋白質的結構多樣性決定其功能多樣性圖1 3 5 易錯警示與蛋白質有關問題的分析 1 導致蛋白質結構多樣性的原因有四個 并非同時具備才能確定兩個蛋白質分子結構不同 而是只要具備其中的一點 這兩個蛋白質分子的結構就不同 2 由于基因的選擇性表達 同一生物的不同細胞中的蛋白質種類和數量會出現差異 3 絕大多數酶是蛋白質 少數酶是RNA 激素中 有些是蛋白質 例如胰島素 有些不是蛋白質 例如性激素 角度1考查氨基酸種類及結構特點1 圖1 3 6是三種組成蛋白質的氨基酸的結構式 據圖分析 下列敘述不正確的是 甲乙丙圖1 3 6 命題角度 A 圖中三種氨基酸的R基依次是 H CH3 CH2OHB 將這三種氨基酸 足量 置于適宜條件下 經脫水縮合形成的三肽化合物最多有27種C 甲是最簡單的氨基酸D 含有一個氨基和一個羧基的化合物都是組成蛋白質的氨基酸 答案 D 解析 構成蛋白質的氨基酸至少有一個氨基和一個羧基 并且都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上 氨基酸的不同取決于R基的不同 甲 乙 丙的R基依次為 H CH3 CH2OH 所以甲是最簡單的氨基酸 這三種氨基酸 足量 脫水縮合形成的三肽有33 27 種 技法提煉 兩看法 判斷組成蛋白質的氨基酸 角度2考查蛋白質結構及多樣性2 蛋白質的結構和功能是多種多樣的 下列有關敘述中 不正確的是 A 蛋白質功能的多樣性是由蛋白質結構的多樣性決定的B 蛋白質的結構多樣性與組成蛋白質的氨基酸數目 種類 排列順序的不同有關C 低溫和高溫都可能使蛋白質功能發(fā)生不可逆轉的改變D 蛋白質是生命活動的主要承擔者 答案 C 解析 蛋白質結構多樣性決定其功能多樣性 A正確 蛋白質的結構多樣性與構成蛋白質的氨基酸種類 數目 排列順序和肽鏈形成的空間結構有關 B正確 高溫會改變蛋白質的空間結構 從而導致蛋白質發(fā)生不可逆轉的改變 但是在低溫下蛋白質 角度2考查蛋白質結構及多樣性2 蛋白質的結構和功能是多種多樣的 下列有關敘述中 不正確的是 A 蛋白質功能的多樣性是由蛋白質結構的多樣性決定的B 蛋白質的結構多樣性與組成蛋白質的氨基酸數目 種類 排列順序的不同有關C 低溫和高溫都可能使蛋白質功能發(fā)生不可逆轉的改變D 蛋白質是生命活動的主要承擔者 受到抑制 其空間結構沒有發(fā)生改變 可以逆轉 C錯誤 蛋白質是生命活動的主要承擔者和體現者 D正確 3 2017 遼寧大連模擬 圖1 3 7是某一多肽鏈的分子結構式 據圖分析 下列敘述錯誤的是 A 是氨基 是羧基B 該肽鏈中只有一個肽鍵 是 C 該肽鏈中的R基有 D 該多肽形成時失去了兩分子水 答案 B 解析 分析題圖可知 為氨基 為羧基 A正確 該多肽鏈中共有2個肽鍵 B錯誤 該肽鏈中的R基有3個 為題圖中 C正確 該多肽鏈中有2個肽鍵 形成時失去兩分子水 D正確 圖1 3 7 易錯提醒蛋白質結構的3點提醒 1 不要將氨基寫為NH2或 NH3 不要將羧基寫為或COOH 也不要將肽鍵寫為CO NH或 2 氨基酸數目 氨基酸種類 組成蛋白質分子的氨基酸數目可能成百上千 但構成生物體蛋白質的氨基酸種類約有20種 3 多肽 蛋白質 在核糖體上經脫水縮合形成的多肽往往沒有生物活性 由一條或多條肽鏈通過一定化學鍵 如二硫鍵等 盤曲 折疊形成具有復雜空間結構的蛋白質才能行使特定功能 角度3結合生活實踐綜合考查蛋白質的功能4 2015 福建卷 人體內含有多種多樣的蛋白質 每種蛋白質 A 都含有20種氨基酸B 都是在細胞內發(fā)揮作用C 都具有一定的空間結構D 都能催化生物化學反應 解析 本題考查蛋白質的組成 結構及功能的相關知識 分析題意可知 組成蛋白質的氨基酸有20種 但并不是每種蛋白質都含有20種氨基酸 A項錯誤 蛋白質并不是都在細胞內發(fā)揮作用 如 答案 C 角度3結合生活實踐綜合考查蛋白質的功能4 2015 福建卷 人體內含有多種多樣的蛋白質 每種蛋白質 A 都含有20種氨基酸B 都是在細胞內發(fā)揮作用C 都具有一定的空間結構D 都能催化生物化學反應 唾液淀粉酶在細胞外可以發(fā)揮作用 B項錯誤 蛋白質都具有一定的空間結構 C項正確 蛋白質并不都能催化生物化學反應 蛋白質中的酶 如唾液淀粉酶 有催化生物化學反應的功能 而蛋白質中的激素 如胰島素 只具有調節(jié)生命活動的功能 D項錯誤 5 2018 成都七中模擬 HSP是機體細胞受高溫刺激后合成的一類熱休克蛋白 該蛋白可發(fā)揮如圖1 3 8所示的作用 以保護機體細胞不受破壞 圖中HSP所起的作用是 促進肽鍵的形成B 抑制氨基酸脫水縮合C 促使肽鏈形成空間結構D 維持蛋白質結構穩(wěn)定性 解析 分析題圖可知 HSP能促進多肽鏈轉變成蛋白質 即促使肽鏈形成空間結構 C項正確 A B D三項均錯誤 答案 C 圖1 3 8 題后歸納各類蛋白質的功能 1 蛋白質中游離氨基數或羧基數的計算 1 至少含有的游離氨基數或羧基數 肽鏈數 2 游離氨基數或羧基數 肽鏈數 R基中含有的氨基數或羧基數 2 蛋白質相對分子質量 氨基酸數 肽鏈數 肽鍵數和脫去的水分子數的關系 1 肽鍵數 脫去的水分子數 氨基酸數 肽鏈數 2 蛋白質相對分子質量 氨基酸數 氨基酸平均相對分子質量 脫去的水分子數 18 核心講解 考點二蛋白質的相關計算 注 氨基酸的平均相對分子質量為a 3 與蛋白質中的氮原子數 氧原子數相關的計算 1 由于R基上的碳原子數不好確定 且氫原子數較多 因此以氮原子數或氧原子數為突破口 計算氨基酸的分子式或氨基酸個數最為簡便 2 氮原子數 肽鍵數 肽鏈數 R基上的氮原子數 各氨基酸中氮原子總數 3 氧原子數 肽鍵數 2 肽鏈數 R基上的氧原子數 各氨基酸中氧原子總數 脫去的水分子數 角度1直鏈肽的相關計算1 2017 浙江溫州質檢 如圖1 3 9所示 甲 乙為組成生物體的相關化合物 乙為一個由 三條多肽鏈形成的蛋白質分子 共含271個氨基酸 圖中每條虛線表示由兩個巰基 SH 脫氫形成一個二硫鍵 S S 下列相關敘述錯誤的是 圖1 3 9 命題角度 A 甲為組成乙的基本單位 且乙中含有20種不同的甲B 由不同的甲形成乙后 相對分子質量比原來少了4832C 甲形成乙的場所在細胞質 線粒體 葉綠體中均存在D 如果甲中的R為C3H5O2 則由兩分子甲形成的化合物中含有16個H 命題度 解析 題圖中甲為氨基酸通式 乙為蛋白質 構成蛋白質的氨基酸約有20種 但具體到某一種蛋白質可能會出現少于20種的情況 A錯誤 依題意可知 該蛋白質在形成時 共脫去 271 3 個水分子 形成4個二硫鍵共脫去8個氫 因此減少的相對分子質量為18 271 3 2 4 4832 B正確 核糖體在細胞質 線粒體 葉綠體中均存在 C正確 如果甲中的R為C3H5O2 則甲的分子式為C5H9O4N 兩分子甲脫水縮合形成的二肽共有H個數為9 2 1 2 16 D正確 答案 A 歸納提煉分析 碳骨架 確定氨基酸的種類和數目的策略當題目中給出肽鏈的結構簡式時 首先找出 中心碳原子 和 CO NH 交替連接構成的 基本骨架 然后在肽鍵中間 斷開 即可數出氨基酸的個數 通過比較R基的種類數可得出氨基酸的種類數 2 2017 江蘇卷 下列關于肽和蛋白質的敘述 正確的是 A 鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽 分子中含有8個肽鍵B 蛋白質是由2條或2條以上多肽鏈構成的C 蛋白質變性是由于肽鍵的斷裂造成的D 變性蛋白質不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應 答案 A 解析 環(huán)狀肽分子中肽鍵數與氨基酸數一致 A項正確 蛋白質可由1條多肽鏈構成 B項錯誤 蛋白質變性是其特定的空間構象改變 肽鍵沒有斷裂 仍能與雙縮脲試劑發(fā)生反應 C D項錯誤 題后拓展 1 環(huán)狀肽的結構與計算環(huán)狀肽如圖1 3 10所示 圖1 3 10根據圖示可知 肽鍵數 脫去的水分子數 氨基酸數 由于環(huán)狀肽首尾氨基酸彼此相連 故形成一個環(huán)狀肽時 比形成一條直鏈肽要多脫去一個水分子 2 在蛋白質相對分子質量的計算中 若通過圖示或其他形式告知蛋白質中含有二硫鍵時 要考慮脫去的氫的質量 每形成一個二硫鍵 脫去2個H 角度3利用原子守恒法進行蛋白質的計算3 有一條多肽鏈 分子式為CxHyOpNqS 將它徹底水解后 只得到如圖1 3 11所示的四種氨基酸 分析推算可知 水解得到的氨基酸個數為 半胱氨酸丙氨酸賴氨酸苯丙氨酸圖1 3 11A q 1B p 1C q 2D p 1 答案 B 解析 由題意可知 只有賴氨酸的R基上有氨基 多肽鏈分子式中的氮原子應是肽鍵中的氮原子數 游離的氨基中的氮原子數 因不知道賴氨酸有幾個 故無法利用氮原子數來計算 氧原子數是肽鍵中的氧原子數 游離羧基中的氧原子數 而題圖中的氨基酸R基都沒有羧基 故肽鍵數是 p 2 氨基酸數 肽鍵數 肽鏈數 p 2 1 p 1 1 2017 海南卷 有關蛋白質結構與功能的敘述 錯誤的是 A 蛋白質的生物活性與蛋白質的空間結構有關B 數量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈C 將抗體溶于NaCl溶液中會造成其生物活性的喪失D 氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結構 歷年真題明考向 答案 C 解析 蛋白質的空間結構決定了它的理化性質以及生物活性 A項正確 數量 種類相同的氨基酸排列順序不同 形成的肽鏈不同 B項正確 蛋白質在NaCl溶液中結構不變 生物活性不變 C項錯誤 氨基酸序列相同的多肽鏈折疊方式不同 會形成不同的空間結構 D項正確 2 2016 江蘇卷 蛋白質是決定生物體結構和功能的重要物質 下列相關敘述錯誤的是 A 細胞膜 細胞質基質中負責轉運氨基酸的載體都是蛋白質B 氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中 氫來自于氨基和羧基C 細胞內蛋白質發(fā)生水解時 通常需要另一種蛋白質的參與D 蛋白質的基本性質不僅與碳骨架有關 而且也與功能基團相關 答案 A 解析 本題考查蛋白質的結構 種類和功能 細胞膜上轉運氨基酸的載體是蛋白質 但細胞質基質中轉運氨基酸的是tRNA A項錯誤 氨基酸之間脫水縮合形成的H2O中 氧都來自羧基 但氫一個來自氨基 一 2 2016 江蘇卷 蛋白質是決定生物體結構和功能的重要物質 下列相關敘述錯誤的是 A 細胞膜 細胞質基質中負責轉運氨基酸的載體都是蛋白質B 氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中 氫來自于氨基和羧基C 細胞內蛋白質發(fā)生水解時 通常需要另一種蛋白質的參與D 蛋白質的基本性質不僅與碳骨架有關 而且也與功能基團相關 個來自羧基 B項正確 蛋白質水解需要水解酶 水解酶的化學本質是蛋白質 C項正確 蛋白質的功能取決于它的結構及成分 尤其是功能基團 D項正確 3 2014 上海卷 一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽 其中有4個谷氨酸 R基為 CH2 CH2 COOH 則該多肽 A 有38個肽鍵B 可能沒有游離氨基C 至少有5個游離羧基D 至多有36種氨基酸 答案 B 解析 一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽 應有39個肽鍵 因為谷氨酸的R基上沒有游離氨基 又不知其他的氨基酸上R基的情況 故該多肽可能沒有游離氨基 由于該多肽中含有4個谷氨酸 故至少有4個游離羧基 組成生物體蛋白質的氨基酸共有20種 故該多肽至多有20種氨基酸 4 2012 海南卷 關于生物體內組成蛋白質的氨基酸的敘述 錯誤的是 A 分子量最大的氨基酸是甘氨酸B 有些氨基酸不能在人體細胞中合成C 氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵D 不同氨基酸之間的差異是由R基引起的 答案 A 解析 甘氨酸是分子量最小的氨基酸 A錯誤 氨基酸分為必需氨基酸和非必需氨基酸 必需氨基酸只能從食物中獲取 人體內不能合成 B正確 氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵 C正確 R基的不同決定了氨基酸之間的差異 D正確 5 2012 上海卷 生物體中的某種肽酶可水解肽鏈末端的肽鍵 導致 A 蛋白質分解為多肽鏈B 多肽鏈分解為若干短肽C 多肽鏈分解為氨基酸D 氨基酸分解為氨基和碳鏈化合物 答案 C 解析 酶具有專一性 蛋白酶將蛋白質水解成多肽 根據題干信息 可知某種肽酶使肽鏈末端的肽鍵水解 這樣會得到一個氨基酸和一條肽鏈 這時肽鏈又出現新的末端肽鍵 再被水解 直到把多肽鏈全水解為氨基酸 知識小體系 1 2017 云南昆明一中模擬 蛋白質是由氨基酸脫水縮合形成的大分子化合物 是細胞生命活動的主要承擔者 下列有關敘述正確的是 A 亮氨酸是相對分子質量最小的氨基酸B 細胞膜 細胞質基質中負責轉運氨基酸的載體都是蛋白質C 真核細胞內遺傳信息的傳遞都必須有蛋白質的參與D 真核細胞合成蛋白質都必須有內質網和高爾基體的參與 解析 甘氨酸是相對分子質量最小的氨基酸 A項錯誤 細胞質基質中負責轉運氨基酸的載體是tRNA 不是蛋白質 B項錯誤 真核細胞內遺傳信息的傳遞包括DNA的復制 轉錄和翻譯 DNA的復制和轉錄需要酶的參與 這些酶的本質為蛋白質 翻譯需要核糖體的參與 核糖體的成分為rRNA和蛋白質 C項正確 有些胞內蛋白的合成不需要內質網和高爾基體的參與 D項錯誤 答案 C 2 某蛋白質分子含有N條肽鏈 已知它由M個氨基酸組成 則此蛋白質中至少含有的氧原子數與氮原子數共有 A M N 個B 2M N 個C 2N M 個D 2M N 個 答案 D 解析 某蛋白質分子含有N條肽鏈 已知它由M個氨基酸組成 1 該蛋白質分子中至少含有的氧原子數為肽鍵數 2 肽鏈數 M N 2 N M N 個 2 該蛋白質分子中至少含有的氮原子數為肽鍵數 肽鏈數 M N N M 個 因此 此蛋白質中至少含有的氧原子數與氮原子數共有2M N 個 3 有關下圖中蛋白質的敘述 正確的是 A 含有2條肽鏈B 共有126個肽鍵C R基中共含17個氨基D 形成該蛋白質時共脫掉125個水分子 答案 A 解析 蛋白質中的羧基總數 R基上羧基數 肽鏈一端游離的羧基數 由此可知該蛋白質含有17 15 2 條 肽鏈 該蛋白質合成時脫下的水分子數 肽鍵數 氨基酸數 肽鏈數 126 2 124 R基上的氨基數 氨基總數 肽鏈數 17 2 15