2020版高考生物复习第一单元第四讲生命活动的主要承担者——蛋白质学案.docx

生命活动的主要承担者蛋白质知识体系定内容核心素养定能力生命观念通过对氨基酸的结构和脱水缩合过程的分析，建立起生命的物质性观点科学思维通过对蛋白质形成过程的相关计算，培养逻辑思维能力和学科间知识的综合应用能力社会责任通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗等方面的应用问题分析，培养学生关注科技发展，获取信息、应用信息解决实际问题的能力考点一组成蛋白质的氨基酸的结构和种类基础识记类1分析下列氨基酸结构并回答问题(1)元素组成：除C、H、O、N外，有的还有S等。(2)比较上述三种氨基酸，写出氨基酸共有的结构：。(3)氨基酸理化性质的不同取决于R基的不同，图中三种氨基酸的R基依次是(CH2)2COOH、(CH2)4NH2、CH2SH。(4)在分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程中，用含35S标记的氨基酸作为原料，则35S存在于图示中的部位。2归纳总结组成蛋白质的氨基酸的特点及其种类谐音法巧记八种必需氨基酸一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)人来(赖氨酸)写(缬氨酸)两(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸)。基础自测1判断下列叙述的正误(1)具有氨基和羧基的化合物，不一定都是构成蛋白质的氨基酸()(2)每种氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基，且都连在同一个碳原子上()(3)有些氨基酸不能在人体细胞内合成()(2012海南卷，T1B)(4)不同氨基酸之间的差异是由R基引起的()(2012海南卷，T1D)(5)评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量()2判断下列化合物是否是组成蛋白质的氨基酸属于组成蛋白质的氨基酸的是。(填序号)3学透教材、理清原因、规范答题用语专练(1)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因：_。提示：赖氨酸是人体必需的氨基酸，在人体不能合成，必须从食物中获得，而玉米等谷类食物中缺少赖氨酸(2)人和牛羊等动物的蛋白质结构不同，但人体却可以通过摄食牛羊肉中的蛋白质合成自身的蛋白质，请分析原因：_。提示：组成人体和牛羊等动物的蛋白质的氨基酸的种类都是相同的，人体摄食牛羊肉中的蛋白质后消化为氨基酸并吸收，以此为原料在人体细胞中合成自身的蛋白质1熟记氨基酸的结构通式找出氨基酸的共同体，即图中“不变部分”(连接在同一碳原子上的NH2、COOH和H)，剩下的部分即为R基。倘若找不到上述“不变部分”，则不属于构成蛋白质的氨基酸。2“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸从数量上看至少有一个NH2和一个COOH，下列不属于构成蛋白质的氨基酸：H2NCH2CH2OH缺少羧基(COOH)从位置上看必须有一个NH2和一个COOH连在同一个碳原子上，如下不属于构成蛋白质的氨基酸：对点落实1.如图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是()A结构在所有生物体内均有20种B氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自和C结构中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合D生物体内n个氨基酸形成一条多肽链脱去n个水解析：选C氨基酸的种类由R基决定，R基约有20种，所以氨基酸的种类约有20种，但并不是所有的生物体内均有20种；氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自和；n个氨基酸形成一条多肽链脱去(n1)个水。2(2019邯郸模拟)层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白，由一条重链()和两条轻链(1、2)经二硫键交联而成，外形呈十字形。若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是()解析：选D糖蛋白由蛋白质和多糖组成，多糖彻底水解得到葡萄糖，蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项D中NH2和COOH未连在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸。3(2019山西四校联考)下列关于人体氨基酸的叙述，正确的是()A氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位B不同氨基酸的R基一定不同C酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因D非必需氨基酸的合成与基因的功能无关解析：选B氨基酸是胰岛素等蛋白质或多肽类激素分子的基本单位；氨基酸的种类取决于R基的种类；人患白化病的根本原因是体内控制酪氨酸酶的基因异常，不能把酪氨酸转变为黑色素；非必需氨基酸在体内的合成需要酶的催化，这些酶的化学本质是蛋白质，而基因能控制蛋白质的合成。考点二蛋白质的结构层次与功能重难深化类1图析氨基酸的脱水缩合过程(1)H2O中各元素的来源：H来自COOH和NH2，O来自COOH。(2)脱水缩合的过程发生在核糖体。(3)肽的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为肽。(4)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。2蛋白质的四个结构层次3蛋白质结构多样性的四个原因和五种功能基础自测1判断下列叙述的正误(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是氨基酸，肽键是在核糖体中形成的(2018全国卷，T30(1)改编)()(2)细胞膜上的载体蛋白能识别并结合激素()(2018天津卷T3B改编)(3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质(2013天津卷，T1C)()(4)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接()(5)蛋白质是生物体主要的能源物质()(6)有些蛋白质是染色体的组成成分()(7)有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能会发生改变()(8)食盐作用下析出的蛋白质发生了变性()2下图为脑啡肽的结构简式，据图回答(1)脑啡肽分子是由种氨基酸形成的，其共有结构是H2NCHCOOH，造成氨基酸种类不同的原因是R基不同。(2)组成氨基酸的元素中一定含有C、H、O、N，若某氨基酸含有S元素，则S存在R基中。(3)脑啡肽是肽，形成场所是核糖体，形成过程称为脱水缩合。(4)脑啡肽中含有个肽键，其结构简式是NHCO，形成过程中共脱去分子水。3将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来4学透教材、理清原因、规范答题用语专练(1)胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物学活性，请从蛋白质的结构方面分析原因：_。提示：蛋白质的结构包括组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序和多肽链盘曲、折叠形成的空间结构。胰岛素在核糖体上合成的只是具有氨基酸的种类、数量、排列顺序的多肽链，还需要内质网和高尔基体加工成具有一定空间结构的蛋白质才具有降低血糖的生理作用(2)熟鸡蛋更容易消化的原因是_。提示：高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解(3)胰高血糖素能使人体的血糖升高，这体现了蛋白质的什么功能？_。提示：信息传递和调节机体生命活动的功能1蛋白质形成过程中的相关数量关系(1)肽键数与氨基酸数的关系肽键数失去水分子数氨基酸数肽链数。(2)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算至少含有的游离氨基或羧基数肽链数。游离氨基或羧基数目肽链数R基中含有的氨基或羧基数。(3)若为环状多肽，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。环状多肽主链中无氨基和羧基，环状多肽中氨基或羧基数目取决于构成环状多肽氨基酸R基团中的氨基和羧基的数目，由图示可知：肽键数脱去水分子数氨基酸数。2从三个角度分析蛋白质的多样性分析角度具体分析蛋白质本身氨基酸的数量、种类、排列顺序及多肽链盘曲、折叠形成的空间结构多样结构多样性功能多样性遗传物质千变万化的碱基排列顺序遗传信息的多样性蛋白质的多样性生物进化千变万化的环境条件通过自然选择保留适应环境的个体及个体内的蛋白质个体的多样性和蛋白质的多样性对点落实1(2018全国卷)下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是()A浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C蛋白质结合Mg2形成的血红蛋白参与O2运输D细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分解析：选C浆细胞产生的抗体能与相应的抗原(如病毒抗原)发生特异性结合；肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白等参与肌肉收缩的过程；Fe2参与构成血红蛋白，血红蛋白具有运输O2的功能；细胞核中染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA。2(2018江苏高考)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是()A两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物B氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同解析：选D分析题中激素的结构简式可知，激素中的环状肽都是由6个氨基酸构成的，故为六肽环；氨基酸脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自氨基和羧基；肽链中游离氨基的数目与构成肽链的氨基酸R基上的氨基数目有关；分析题中激素的结构简式可知，两种激素间有2个氨基酸种类不同，故这两种激素生理功能不同是由这2个氨基酸种类不同导致的。3(2017江苏高考)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解析：选A鹅膏蕈碱是环状八肽，是由8个氨基酸脱去8分子水形成的，因而肽键的数目和脱去的水分子数目相同；蛋白质是由肽链盘曲、折叠形成的，可能由1条肽链构成，也可能由多条肽链构成；蛋白质变性主要是由其空间结构被破坏造成的，肽键并不一定断裂；变性蛋白质中仍含有肽键，能与双缩脲试剂发生反应。易错提醒与蛋白质有关的3个易误点(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蛋白质的种类和数量会出现差异。(3)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。蛋白质是生命活动的承担者，通过改造、修饰蛋白质结构，使其能够用于疾病治疗和科学研究。以此为信息，考查蛋白质的结构和功能是高考常见的命题角度。对点落实4科学家发现SFRP5是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素，经证实它与糖尿病、肥胖有关。下列叙述正确的是()ASFRP5在内质网内形成成熟的空间结构BSFRP5的合成和运输所需要的能量均来自线粒体CSFRP5可对胰岛细胞的生理活动起调节和催化作用DSFRP5靶细胞受体的化学本质最可能是糖蛋白解析：选D依题意可知SFRP5属于分泌蛋白，需经内质网的初步加工和高尔基体的进一步修饰加工，才能形成成熟的空间结构；SFRP5的合成和运输所需要的能量主要来自线粒体；SFRP5是一种蛋白质类激素，可对胰岛细胞的生理活动起调节作用，但没有催化作用；SFRP5靶细胞受体能够识别SFRP5，其化学本质最可能是糖蛋白。5近年来的研究初步表明，AP(淀粉样蛋白)沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病因。AP是由其前体蛋白APP(一种含695个氨基酸的跨膜蛋白)在病理状态下异常加工而成的。APP形成AP的过程如图所示。根据上述信息所做的推论错误的是()A用双缩脲试剂检测AP，有紫色反应BAP的效果可能是引起大脑功能异常C一个AP分子中至少含有39个肽键D分泌酶很可能是突变基因表达的产物解析：选C根据题意，AP(淀粉样蛋白)的化学本质是蛋白质，用双缩脲试剂检测呈现紫色；根据题干“AP(淀粉样蛋白)沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病因”可知，AP的作用效果可能是引起大脑功能异常；据图分析，AP分子中的氨基酸个数63559639(个)，则肽键数氨基酸数肽链数38(个)；AP是在分泌酶和分泌酶的作用下将APP分解形成的，这可能是正常机体发生了基因突变，突变基因表达的分泌酶和分泌酶促进了AP的形成。类题通法信息类试题的解题思路考点三有关蛋白质的复杂计算题点精析类方法(一)利用“质量守恒”计算蛋白质(多肽)相对分子质量1下面为牛胰岛素结构模式图，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51肽，其中含有50个肽键B牛胰岛素中至少有2个NH2和2个COOHC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解析：选B牛胰岛素含51个氨基酸，由两条肽链组成，含有的肽键数为51249(个)；至少含2个游离的NH2和2个游离的COOH；牛胰岛素水解可得到51个氨基酸，最多有20种氨基酸，但并非一定是20种；牛胰岛素形成时，51个氨基酸脱水缩合的同时还减少了6个H，故减少的相对分子质量为49186888。2已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质分子由3条肽链组成，在肽链形成空间结构时，产生了4个二硫键(SHSHSS2H)，共有肽键97个，此蛋白质分子的相对分子质量最接近()A11 046B11 060C12 800D12 280解析：选A蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，不考虑其他化学键变化时，蛋白质的相对分子质量氨基酸数氨基酸的平均相对分子质量失去的水分子数水的相对分子质量(973)128971811 054。由于在肽链形成空间结构时，生成了4个二硫键，失去H数248(个)，所以蛋白质的相对分子质量11 054811 046。类题通法形成蛋白质的相对分子质量计算(1)蛋白质相对分子质量氨基酸数目氨基酸平均相对分子质量脱去水分子数18。(2)在计算蛋白质相对分子质量时，还要考虑是否存在特殊的变化，如二硫键(SS)的形成，每形成一个二硫键，脱去2个H，相对分子质量减少2。方法(二)利用“原子守恒”计算蛋白质(多肽)中的原子数3下图示为由30个氨基酸组成的多肽链，经加工，第1位甲氨酸被切除，第16与17位氨基酸之间的肽键被切断并生成两条多肽链，两条多肽链通过二硫键相连。下列有关此过程的说法错误的是()A加工过程中，氧原子数目增加一个B经加工，比原多肽链增加了一个氨基和一个羧基C此加工过程是在内质网中进行的D此多肽链的合成过程生成了29个水分子、加工过程消耗了2个水分子解析：选A加工过程减少了一个肽键(含一个氧)，另一个肽键(含一个氧)被水解，生成一个羧基(含两个氧)和一个氨基，所以氧原子数没变；此多肽链的合成过程生成了29个肽键，形成29个水分子，加工过程水解了2个肽键，消耗了2个水分子。4(2019石嘴山模拟)经测定，某多肽链分子式是C21HxOyN4S2，其中含有一个二硫键(SS)。已知该多肽是由下列氨基酸中的其中几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列关于该多肽的叙述，错误的是()A该多肽水解后产生的氨基酸分别是苯丙氨酸、亮氨酸和半胱氨酸B该多肽中H原子数和O原子数分别是30和5C该多肽形成过程中至少需要3种tRNAD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：选D多肽链分子式是C21HxOyN4S2，含有2个硫，所以水解产物中有2个半胱氨酸。题中每个氨基酸中都只有1个N，所以该多肽由三种氨基酸组成。根据C原子守恒，半胱氨酸含有3个C，所以另两个氨基酸共含有15个C，可知为苯丙氨酸和亮氨酸。该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸；该多肽形成过程中脱去3分子水和形成一个二硫键脱去2个氢，所以多肽中氧为835(个)，氢为386230(个)；该多肽由3种氨基酸组成，形成过程中至少需要3种tRNA；该多肽形成时脱去3分子水和2个氢，相对分子质量减少183256。类题通法蛋白质形成过程中相关原子数的变化氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。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，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：(1)碳原子数氨基酸的分子数2R基上的碳原子数。(2)氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数2。(3)氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数。(4)氮原子数肽链数肽键数R基上的氮原子数各氨基酸中氮原子的总数。(5)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的计算为突破口，计算特定氨基酸的个数最为简便。若已知某肽链的分子式，则在该肽链中：含2个氨基的氨基酸数N原子数肽键数1。含2个羧基的氨基酸数为。方法(三)巧用“比例关系”解答氨基酸数与相应DNA、RNA中的碱基数问题5氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个2条链的多肽，相对分子质量为12 276，合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子中的最少脱氧核苷酸数目依次为()A144864B144432C120720D120360解析：选C在多肽合成时，氨基酸数肽链条数肽键数脱去的水分子数。氨基酸数120(氨基酸数肽链数)1812 276，代入后可求得氨基酸数120；在DNA指导蛋白质合成时，DNA分子中脱氧核苷酸数目氨基酸数61，所以DNA分子中脱氧核苷酸数目至少为1206720。6某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量最多为()A2/3ab6b18nB1/3ab6bC(1/3ba)18D1/3ab(1/3bn)18解析：选D控制某蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质由b/3个氨基酸脱水缩合而成；氨基酸平均相对分子质量为a，则组成该蛋白质的氨基酸的总相对分子质量为1/3ab；由于氨基酸经脱水缩合形成n条肽链，进而组成该蛋白质共脱去水分子(b/3n)，相对分子质量减少(1/3bn)18。即该蛋白质的相对分子质量为：1/3ab(1/3bn)18。类题通法基因表达过程中的相关数量关系基因表达中，DNA控制mRNA的合成，mRNA指导蛋白质的合成。DNA中碱基排列顺序转录为mRNA中碱基排列顺序，进而翻译为蛋白质中氨基酸的排列顺序。其数量关系图解如下：DNA(基因)mRNA蛋白质碱基数 碱基数 氨基酸数63 1由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成n个氨基酸形成的多肽至少需要mRNA上的3n个碱基和DNA(基因)上的6n个碱基。 课堂一刻钟 1(2018浙江高考)蛋白质在生物体内具有重要作用。下列叙述正确的是()A蛋白质化学结构的差异只是R基团的不同B某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变C蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性D“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A和B易错探因张冠李戴R基的不同是区分20种氨基酸的依据，而不是蛋白质不同的原因。命题者将两者混淆，考查考生的辨识能力。 解析：选B氨基酸化学结构的差异只是R基团的不同，而蛋白质化学结构的差异体现在氨基酸的种类、数目、排列顺序及空间结构上；某些化学物质，如蛋白酶可催化蛋白质水解，使蛋白质的空间结构发生改变；遗传物质DNA控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性；“检测生物组织中的蛋白质”，需先向组织样液中加入双缩脲试剂A液(0.1 g/mL的NaOH溶液)1 mL，摇匀后再加入双缩脲试剂B液(0.01 g/mL CuSO4溶液)4滴并摇匀。2(2017海南高考)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易错探因原理不明蛋白质变性会使蛋白质活性丧失，而盐析的原理是通过改变蛋白质的溶解度使蛋白质析出，一般不会使蛋白质的生物活性丧失。 解析：选C蛋白质的功能主要取决于组成其的氨基酸数目、种类、排列顺序及形成其的空间结构；数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式，形成不同的多肽链；在质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)中，抗体将保持其活性，在较高浓度的NaCl溶液中，会发生盐析现象，但蛋白质的活性并不会丧失；氨基酸序列相同的多肽链受其所处环境中的温度、pH等理化因素影响，可能形成不同的空间结构。3(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易错探因惯性思维细胞膜上运输氨基酸的是载体蛋白，在翻译过程中细胞质基质中运输氨基酸的是tRNA，命题者利用学生建立的“细胞膜利用载体蛋白主动运输氨基酸”的思维定式，设置干扰，导致本选项的出错率较高。 解析：选A细胞膜上运载氨基酸的载体是蛋白质，但细胞质基质中负责转运氨基酸的是tRNA，tRNA属于核酸；氨基酸脱水缩合生成的H2O中，氢分别来自氨基和羧基；细胞内蛋白质的水解通常需要蛋白酶的催化，而蛋白酶的化学本质是蛋白质；蛋白质的结构决定其功能，蛋白质的结构与碳骨架和功能基团都有关。4(2015海南高考)关于蛋白质的叙述，错误的是()ArRNA能参与蛋白质的生物合成BDNA和蛋白质是染色体的组成成分C人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质D核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用易错探因知识不全在基因表达的翻译过程中，合成蛋白质时需要核糖体参与，而核糖体是由rRNA和蛋白质组成的。如果对此知识缺失极易错选A。 解析：选DrRNA是核糖体的组成成分，核糖体是蛋白质合成的场所；DNA和蛋白质是染色体的组成成分；人体血浆中含有浆细胞分泌的抗体，抗体属于蛋白质；核糖体上合成的蛋白质可通过核孔进入细胞核，在细胞核中发挥作用。5(2018全国卷)回答下列与蛋白质相关的问题：(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是_。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在_这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白，如_(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是_。(2)通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和_结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是_。(3)如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变，其原因可能是_。破题障碍不会迁移第（3）小题考查的知识要迁移到基因突变与生物性状的关系方面才能解答。命题者以蛋白质的合成为背景，将知识迁移到基因突变和翻译过程，综合性强。考生只有在备考复习中重视加强知识间的联系，才能做到灵活迁移应用。解析：(1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在核糖体上形成的。胃蛋白酶是分泌蛋白，逆转录酶和酪氨酸酶都是细胞内的蛋白质。分泌蛋白分泌到细胞外需要经过高尔基体的加工、分类和包装。(2)具有生物活性的蛋白质都有特定的氨基酸序列和空间结构。变性的蛋白质其空间结构被破坏，肽键暴露，暴露的肽键容易与蛋白酶接触，使蛋白质降解。(3)DNA分子发生突变，导致转录产生的mRNA中的碱基序列发生改变，由于密码子具有简并性，所以可能出现虽然密码子已经改变，但仍对应同一种氨基酸的情况。答案：(1)氨基酸核糖体胃蛋白酶对蛋白质进行加工、分类和包装(2)空间蛋白质变性使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解(3)遗传密码具有简并性学情考情了然于胸一、明考情知能力找准努力方向考查知识1.蛋白质的结构，其中蛋白质结构多样性是高考命题的高频点。2.蛋白质的功能，结合实例考查蛋白质的功能是常考点，尤其是蛋白质的结构与功能的关系是高考命题的重点。3.结合基因表达的翻译过程考查脱水缩合过程。考查能力1.识记能力：主要考查对蛋白质结构和功能多样性的识记能力。2.推理能力：通过对氨基酸脱水缩合过程的分析，考查蛋白质的相关计算。3.综合能力：结合基因表达蛋白质的翻译过程和基因突变与生物性状的关系，考查知识的综合运用能力。二、记要点背术语汇总本节重点1氨基酸的结构、性质(1)组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。(2)脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基(COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(NH2)相连接，同时脱去一分子水的过程。2蛋白质的结构、功能(1)氨基酸分子以脱水缩合的方式形成肽键，由肽键连接氨基酸分子形成肽链，肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。(2)组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别是蛋白质结构多样性的直接原因。(3)蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，具有催化、运输、免疫、信息传递等多种功能。一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。课下达标检测 一、选择题1下列有关细胞内蛋白质的叙述，错误的是()A细胞中各种蛋白质的组成元素都有C、H、O、NB基因控制蛋白质合成的两个阶段均需蛋白质参与C可以利用斐林试剂的甲液和乙液检验组织中的蛋白质D细胞内的蛋白质都可为生命活动提供能量解析：选D组成蛋白质的基本元素是C、H、O、N，有些还含有P、S等；基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个阶段，转录过程中的RNA聚合酶，翻译过程中的肽酰转移酶、转肽酶等的化学本质均是蛋白质；斐林试剂的甲液和双缩脲试剂的A液均是质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液，斐林试剂的乙液是质量浓度为0.05 g/mL硫酸铜溶液，将其浓度稀释为0.01 g/mL，就变为检测蛋白质的双缩脲试剂的B液，所以可以利用斐林试剂的甲液和乙液(稀释后)作为双缩脲试剂用来检验组织中的蛋白质；蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞内的蛋白质一般不作生命活动的能量物质。2下列有关肽键的叙述，错误的是()A蛋白质中的肽键数等于或小于脱水缩合过程中的氨基酸数B含肽键的物质都可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应C核糖体上可形成肽键，溶酶体内可发生肽键的水解 D肽键的元素组成为C、H、O、N，其牢固程度与碳碳双键紧密相关解析：选D在链状肽中，肽键数蛋白质中含有的氨基酸数肽链数，在环状肽中，肽键数蛋白质中含有的氨基酸数；双缩脲反应是指具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2反应生成紫色的络合物，可见，含肽键的物质都可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应；氨基酸的脱水缩合过程发生在核糖体上，因此核糖体上可形成肽键，溶酶体内含有多种水解酶，可发生肽键的水解；肽键的元素组成为C、H、O、N，其结构式为CONH，不含碳碳双键。3(2019菏泽模拟)下列有关氨基酸及蛋白质的叙述，错误的是()A甲硫氨酸中的硫元素只位于氨基酸的R基中B天然蛋白质中的CONH在核糖体上形成C蛋白质的基本性质与碳骨架、功能基团都相关D在细胞间完成信息传递的物质都是蛋白质或氨基酸解析：选D根据氨基酸的结构通式可知，甲硫氨酸中的硫元素只能位于氨基酸的R基中；氨基酸脱水缩合形成肽键(CONH)的过程发生在核糖体中；蛋白质的基本性质与碳骨架、功能基团都相关；细胞膜外糖蛋白与细胞内外的信息传递有重要的关系，但传递信息的物质不一定是蛋白质或氨基酸，如性激素的本质是脂质中的固醇类。4下图表示生物体内发生的某一化学反应，下列有关该反应叙述错误的是()A该反应为脱水缩合反应 B反应发生的场所是核糖体C反应速率与温度有关D需要水解酶的催化解析：选D图示为两个氨基酸脱水缩合形成二肽的过程；二肽的合成场所是核糖体；该反应需要酶催化，酶活性受温度影响；二肽的形成不需要水解酶催化。5组成蛋白质的氨基酸中有两种氨基酸含有S元素，已知某一蛋白质分子中含有一个S原子。则下列说法错误的是()A该蛋白质分子除了含有S元素外，还含有C、H、O、NB该蛋白质分子完全水解后最多可以得到20种氨基酸C该蛋白质可能由一条、两条或多条肽链组成D该蛋白质分子中有“NCCNCC”的重复结构解析：选BC、H、O、N是组成蛋白质的基本元素；生物体内组成蛋白质的氨基酸约有20种，其中有2种氨基酸含有S元素，而该蛋白质分子中只含有一个S原子，说明该蛋白质只有一种含S的氨基酸，故组成该蛋白质的氨基酸最多有19种；根据题干信息不能确定该蛋白质所含的肽链数，故该蛋白质可能由一条、两条或多条肽链组成；根据氨基酸的结构和脱水缩合的过程可知，蛋白质分子中含有“NCCNCC”的重复结构。6纤毛是某些原核细胞和真核细胞表面伸出的、能运动的突起，精子的尾部也属于纤毛。纤毛的运动与其含有的动力蛋白有关，动力蛋白具有ATP酶的活性，能通过自身空间结构的改变引起运动。下列说法合理的是()A真核细胞和原核细胞中合成动力蛋白的细胞器不同B动力蛋白具有催化功能，通过提供能量与改变自身空间结构引起纤毛运动C纤毛运动中动力蛋白通过肽键的合成与断裂改变空间结构D动力蛋白基因突变会导致男性不育解析：选B无论真核细胞还是原核细胞，其蛋白质的合成场所都是核糖体；根据题干信息“动力蛋白具有ATP酶的活性，能通过自身空间结构的改变引起运动”可推断动力蛋白具有催化功能，能水解ATP提供能量，其空间结构改变有利于纤毛运动；空间结构的改变，一般不涉及肽键的断裂；动力蛋白基因突变可影响精子纤毛的运动，但不一定导致男性不育。7(2019南通模拟)如图表示某高等植物体内与“水”有关的生理过程，下列相关分析正确的是()A产生的H2O中的H和O分别来自NH2和COOHB表示线粒体内膜，处的H全部来自线粒体基质C上产生的ATP可用于根对无机盐离子的吸收D表示叶绿体类囊体薄膜，处产生的H将在叶绿体基质中被消耗解析：选D过程表示氨基酸脱水缩合的过程，该过程产生的H2O中的H来自NH2和COOH，H2O中的O来自COOH；表示线粒体内膜，处的H来自细胞质基质和线粒体基质；表示叶绿体类囊体薄膜，该部位在光反应阶段产生的ATP只用于暗反应，处产生的H用于暗反应阶段C3的还原，暗反应的场所是叶绿体基质。8植物A被害虫咬伤后，受伤部位分泌的多肽S与受体结合后，能激活相邻细胞内蛋白酶抑制剂基因，增加蛋白酶抑制剂的合成，从而抑制害虫消化道中蛋白酶的活性，据此分析正确的是()A多肽S和双缩脲试剂发生反应产生砖红色沉淀B由于受到害虫攻击，多肽S诱导植物A产生基因突变C多肽S在植物A细胞间的信息交流中发挥作用D多肽S作为化学信息调节植物A与害虫的种间关系解析：选C多肽S中有肽键，能与双缩脲试剂发生紫色反应；由题意可知，多肽S与受体结合后，能激活蛋白酶抑制剂基因，而不是引起基因突变；根据题干信息“多肽S与受体结合后，能激活相邻植物细胞的蛋白酶抑制剂基因”，则多肽S能在细胞间信息交流中起作用；多肽S作为信号分子，只在植物个体的细胞间起调节作用，而蛋白酶抑制剂能阻止害虫取食和病原菌繁殖，才能调节种间关系，维持生态系统的稳定。9(2019青岛校级模拟)细胞受到冰冻时，蛋白质分子相互靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基(SH)氧化形成二硫键(SS)。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍保留(如图所示)。下列说法错误的是()A巯基位于氨基酸的R基上B解冻后蛋白质功能可能异常C结冰和解冻过程会涉及肽键的变化D抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力解析：选C巯基(SH)中含有S，由氨基酸的结构通式可知，巯基位于氨基酸的R基上；蛋白质的结构决定蛋白质的功能，由题干“解冻时，蛋白质氢键断裂”可知解冻后的蛋白质结构会发生变化，其功能也可能发生异常；由题干信息知，结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键，解冻会减少蛋白质分子中的氢键，结冰和解冻过程未涉及肽键的变化；细胞受到冰冻时，蛋白质分子中相邻近的巯基(SH)会被氧化形成二硫键(SS)，抗冻植物能够适应较冷的环境，根据形态结构和功能相适应的观点，可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力。10用氨基酸自动分析仪测定两种肽类化合物的氨基酸数目，结果如表。表中两种物质的氨基酸数目虽然相同，但其生理作用截然不同。下列解释中正确的是()化合物名称降钙素胰高血糖素样多肽氨基酸数目34个34个A氨基酸间的连接方式不同B肽键的组成元素不同C氨基酸的空间结构不同D氨基酸的种类、排列方式不同解析：选D氨基酸之间的连接方式为肽键；肽键的结构为CONH，组成元素相同；氨基酸空间结构大多相同；氨基酸的种类、排列顺序不同导致蛋白质结构不同，进而导致功能不同。111965年，我国科学家在世界上率先合成具有生物活性的牛胰岛素结晶，其大致过程是根据已知的氨基酸序列，先用化学方法分别合成胰岛素a、b两条肽链，再催化两条肽链间形成二硫键。下列分析正确的是()A上述合成胰岛素的方法必须利用mRNA为模板B一些氨基酸R基上的氨基或羧基参与肽键的形成C形成二硫键后，a、b两条肽链的肽键数目增多、形成更复杂的空间结构D若正常小鼠被注射该产物后出现低血糖症状，则说明产物具有生物活性解析：选D由于已经知道氨基酸序列，因此合成胰岛素时不需要用mRNA为模板；参与形成肽键的氨基与羧基必须是与中心碳原子直接相连的，R基上的氨基或羧基不参与肽键的形成；二硫键不是肽键，形成二硫键后不会导致肽键数目增多；胰岛素具有降血糖的作用，若正常小鼠被注射该产物后出现低血糖症状，则说明产物具有生物活性。12如图为由a、b、c三条链共81个氨基酸构成的胰岛素原，其需切除c链才能成为有活性的胰岛素，下列相关叙述正确的是()Ac链的切除在细胞质基质中完成B胰岛素原中至少含有3个游离的氨基C参与构成该蛋白质分子的氨基酸共有81个羧基D胰岛素分子中含有2条肽链、49个肽键解析：选Dc链的切除是在高尔基体上进行的；胰岛素原是一条肽链，所以至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基；参与构成该蛋白质分子的氨基酸至少含有81个羧基；由题图可知，胰岛素分子是由51个氨基酸形成的2条肽链，形成的肽键数是49个，含有3个二硫键。二、非选择题13(2019泰州校级月考)抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过链间二硫键连接而成的结构。整个抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分(如图所示)。在同一个物种中，不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列。请回答：(1)合成此抗体时，氨基酸之间发生_反应；若某种抗体的一条H链有450个氨基酸，一条L链有212个氨基酸，则该抗体中含有_个肽键。(2)同一个体中抗体的结构不尽相同，主要是因为V区中的_不同。(3)抗体中_区具有识别和结合抗原的功能；根据图中该区的形状判断，此抗体能与抗原_(填“a”“b”或“c”)结合。(4)蛋白质除具有免疫功能外，还具有_等功能。(至少写2点)(5)在生产上常用Na2SO4从血清中盐析并分离出所需抗体，获得的抗体仍有活性，这说明在盐析过程中，蛋白质结构_。解析：(1)蛋白质是在核糖体上由氨基酸脱水缩合形成；蛋白质中的肽键数氨基酸个数肽链数，根据题中信息可知，抗体由2条H链和2条L链组成，因此含有的肽键数为(450212)241 320。(2)蛋白质结构多样性的原因有组成其的氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构不同。(3)根据题中信息“在同一个物种中，不同抗体分子的