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第3课 生命活动的主要承担者蛋白质,考点一 蛋白质的结构和功能重点探究型 核心知识回顾 1.氨基酸及其种类: 分析以下四种氨基酸,回答下列问题:,(1)组成元素:_ _,有的还含有P、S等。 (2)结构特点。 氨基和羧基的数量:每个氨基酸至少有_氨基和_羧基。 氨基和羧基的连接位置:都有一个氨基和一个羧基连接在_上。 氨基酸不同的决定因素:_的不同。,C、H、O、N,一个,一个,同一个碳原子,R基,(3)氨基酸的结构通式:_。 (4)种类:生物体中组成蛋白质的氨基酸约_种。 根据能否在人 体内合成,分为,20,_氨基酸(8种,婴儿9种) _氨基酸(12种),必需,非必需,C,H,R1,NH2,OH,C,O,H2O,H,脱水缩合,2.多肽的形成过程:,C,H,R1,NH2,C,O,H2O,二肽,肽键,2.多肽的形成过程:,肽键,OH,H,二肽,H2O,H2O,2.多肽的形成过程:,肽键,二肽,H2O,肽键,三肽,H2O,2.多肽的形成过程:,2.多肽的形成过程: (1)过程:名称为_,场所为_。 (2)物质:名称为_。 (3)结构:名称为_,其结构简式为_ _。,脱水缩合,核糖体,二肽,NHCO,(或CONH),肽键,(4)H2O中各元素的来源:H来自相邻氨基酸的_ _,O来自_。 (5)多个氨基酸发生脱水缩合,产物名称为_。 (6)一条肽链上氨基数或羧基数的确定:一条肽链上至 少有_个游离的氨基和_个游离的羧基,分别位于 肽链的_;其余的氨基(或羧基)在_上。,COOH,和NH2,COOH,多肽,一,一,R基,两端,4.蛋白质分子多样性的原因: (1)氨基酸 (2)肽链的数目、盘曲、折叠方式及其形成的_ _千差万别。,_不同 _成百上千 _千变万化,种类,数目,排列顺序,空间,结构,3.蛋白质的结构层次: 氨基酸 脱水缩合 _ 盘曲、折叠 蛋白质,多肽,5.蛋白质的功能:,【教材易漏边角知识】必修1 P23“与生活的联系” 在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物,高温加热后 鸡蛋清会呈现白色固态状,导致蛋白质出现这两种情 况的原理相同吗?说明理由。 _ _ _。,不同。在食盐作用下析出蛋白质,蛋白质本身的结构,没有改变,仍维持原有的生物活性;高温加热后蛋白,质的空间结构发生了改变,丧失了原有的生物活性,【高考典题示例】 (2016江苏高考)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,A,【高考母题变式】 变式1 蛋白质的结构 构成蛋白质的单体是_,单体之间通过脱水缩合形成多肽,蛋白质的基本骨架是_。 变式2 蛋白质的功能 研究发现某些蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序相差很大,但功能有类似之处,这可能是由_决定的。,氨基酸,碳链,蛋白质的空间结构,【备考方法规律】巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能,数量,氨基酸数,空间结构,免疫,角度1 氨基酸的结构 1(2017西安模拟)下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构简式,据图分析下列叙述不正确的是( ),A以上这三种氨基酸的R基依次是H、CH3、CH2OH B将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下,经脱水缩合可形成的三肽化合物最多有27种 C甲是最简单的氨基酸 D从结构简式可看出,只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸,D,角度2 蛋白质的结构 2.(2017石家庄模拟)蜂毒素是由26个氨基酸组成的一条肽链,则蜂毒素分子( ) A.至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基 B.水解后一定能得到20种氨基酸 C.能与双缩脲试剂产生蓝色反应 D.氮元素只能存在于氨基中,A,角度3 蛋白质的功能 3.(2017汕头模拟)伴侣蛋白的作用是确保蛋白质正确折叠,下列叙述正确的是( ) A.蛋白质的功能与其空间结构无关 B.无伴侣蛋白时,产生的错误蛋白可能被蛋白酶水解 C.伴侣蛋白是蛋白质合成的直接模板 D.伴侣蛋白的基本单位是核糖核苷酸,B,【加固训练】 1.下面是三种化合物的结构简式,有关三种化合物的叙述中错误的是( ),A.三种化合物可以用一个结构通式表示 B.三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基 C.三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D.三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同、羧基数不同,B,2.(2015福建高考)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,C,考点二 有关蛋白质的计算难点突破型 核心知识回顾 1.氨基酸分子式的推算方法: (1)依据:氨基酸的结构通式可以简写为_, 氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加 上结构通式中C、H、O、N原子数。 (2)两种计算类型。 已知氨基酸分子式,推测R基的组成:如某氨基酸分子式为C6H14O2N2,则R基为_。 已知R基,写出氨基酸的分子式:丙氨酸的R基为CH3,则丙氨酸的分子式为_。,RC2H4O2N,C4H10N,C3H7O2N,2.利用形成蛋白质的结构图解完成相应的计算规律:,(1)氨基数和羧基数。 氨基数=_+R基中的氨基数=氨基酸中所有的 氨基数-肽键数。 羧基数=_+R基中的羧基数=氨基酸中所有的 羧基数-肽键数。,肽链数,肽链数,(2)肽键数、脱去水分子数和蛋白质相对分子质量。 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条链状多肽或m条链状多肽:,n-1,1,1,n-m,m,m,知识延伸:多肽种类的计算: 1.多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。 2.对于氨基酸数目相同的多肽来说,则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助下面的示意图来理解( 代表要安放的氨基酸的位置)。,(1)假若有n种氨基酸形成一个三肽,那么形成三肽的种类:即n3种。 (2)假若n种氨基酸形成一个m肽,则形成的多肽种类:nm种。,(3)假若有n种氨基酸形成一个三肽,且每种氨基酸只有一个,则形成三肽的种类: 即n(n-1)(n-2)种。,【特别提醒】 (1)计算多肽的相对分子质量时,除了考虑水分的减少外,还要考虑其他化学变化过程,如肽链上出现一个二硫键(SS)时,要再减去2(即两个氢原子),若无特殊说明,不考虑二硫键。 (2)若为环状多肽,则可将相对分子质量计算公式na-18(n-m)中的肽链数(m)视为零,再进行相关计算。,角度2 蛋白质形成过程中相关数量关系 2.(2017冀鲁豫百校联考)下面为牛胰岛素结构图,该物质中SS是由两个SH脱去两个H形成的,下列说法正确的是 ( ),A.牛胰岛素为五十一肽,其中含有50个肽键 B牛胰岛素中至少有2个NH2和2个COOH C牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸 D牛胰岛素形成时,减少的相对分子质量为882,B,【思维诊断】 (1)组成环状肽的氨基酸有n个,脱水缩合时至少去掉n-1个水分子。( ) (2)细胞中氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质。( ) (3)蛋白质都是由20种氨基酸经脱水缩合而成的链状结构。( ) (4)洋葱根尖细胞染色体的复制过程涉及肽键数量的变化。( ) (5)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,并分别位于肽链的两端。( ),【拓展提升】巧用“原子守恒”计算多肽中各原子数 (1)依据: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、氮原子的数目不会变化。,(2)相关数量关系。 碳原子数氨基酸的分子数2R基上的碳原子数。 氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分 子数2。 氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分 子数=2肽链数+肽键数+R基上的氧原子数。 氮原子数肽链数肽键数R基上的氮原子数。,高考角度全练 角度1 氨基酸分子的推断 1. (2017合肥模拟)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 B42 C32 D31,B,【加固训练】 1.某多肽链为一百九十九肽,其分子式为CxHyNaObS2(a199、b200),并且由下列5种氨基酸组成。那么该多肽链彻底水解后将会分别得到赖氨酸、天冬氨酸的个数为,Aa199、(b200)/2 Ba200、b200 Ca199、(b199)/2 Da200、(b200)/2,A,2.(2017兰州模拟)某细菌能产生一种“毒性肽”,其分子式是C55H70O19N10,将它彻底水解后得到下列四种氨基酸:甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、苯丙氨酸(C9H11O2N)、谷氨酸(C5H9O4N),则该多肽是( ) A.四肽 B.九肽 C.十肽 D.不能确定,C,【解析】选A。每条肽链至少含有1个氨基,故氨基总数的最小值=肽链的条数=1+2+3+3=9;肽键总数=1+2(5-1)+3(6-1)+3(7-1)=42,或肽键总数=氨基酸的个数-肽链条数=51-9=42。,【加固训练】,3、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、肽键总数依次是( ),A.9、42 B.2、42 C.2、51 D.9、51,A,4、现脱掉某六十肽中的2个丙氨酸(相应位置如下图),得到几种不同的有机产物,其中脱下的氨基酸均以游离态存在。下列有关该过程产生的全部有机物中相关原子、基团或肽键数目的叙述正确的是 ( ),A.肽键数目减少2个 B.氢原子数目增加4个 C.氧原子数目增加2个 D.氨基和羧基分别增加4个,D,【解析】选D。该六十肽按图中位置脱掉两个丙氨酸后得到的产物为1个九肽、1个二十九肽、1个二十肽和2个丙氨酸。减少的肽键数=(60-1)-(9-1)-(29-1)-(20-1)=4个,每减少1个肽键就增加1个氨基和1个羧基,即增加氨基和羧基各4个。形成1个氨基需要1个氢原子、形成1个羧基需要1个氢原子和1个氧原子,形成4个氨基和4个羧基需要8个氢原子和4个氧原子。,5、有1条多肽链,分子式为CxHyOpNqS.将它彻底水解后,只得到下列4种氨基酸

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