生命活动的主要承担者氨基酸及其种类蛋白质.ppt

(对应学生用书P10) 知识梳理 一、氨基酸及其种类 1种类 (1)组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。 (2)根据能否在人体内合成可分为必需氨基酸和非必需氨基酸两类 。 3结构特点 (1)每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基。 (2)都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 问题探究1：氨基酸是酸性化合物吗？ 提示：氨基酸为两性电解质，因为它有酸性的羧基(COOH)和碱 性的氨基(NH2)。 问题探究2：由5个氨基酸形成的多肽一定含有5个肽键吗？ 提示：不一定，如形成环状五肽则含有5个肽键。 三、蛋白质的功能 蛋白质是生命活动的承担者，其主要功能见下表： 问题探究3：从分子水平上看生物多样性的直接原因、根本原因是 什么？ 提示：蛋白质的多样性、DNA的多样性。 功能实例 结构蛋白羽毛、肌肉、头发、蛛丝 催化作用绝大多数酶 运输作用载体、血红蛋白 信息传递和调节胰岛素等蛋白类激素 免疫作用抗体 自主检测 一、判断题 1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。( ) 【答案】 2各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基不同。( ) 【答案】 3温度过高或过低都能使蛋白质变性。( ) 【解析】 低温不能使蛋白质变性。 【答案】 4蛋白质变性是由于其肽键被破坏。( ) 【解析】 蛋白质变性是由于空间结构被破坏，肽键不被破坏。 【答案】 RJ版 生物 新课标高考总复习 元贝驾考 元贝驾考2016科目一 科目 四 驾考宝典网 / 驾考宝典2016科目一 科目四 5具有信息传递功能的激素都是蛋白质。( ) 【解析】 激素不都是蛋白质，如性激素为脂质。 【答案】 6由于食物中含有赖氨酸，因此赖氨酸为非必需氨基酸。( ) 【解析】 赖氨酸为必需氨基酸。 【答案】 二、选择题 7(2011绍兴模拟)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、H、O、N的原子数依次是( ) A4、8、2、2 B3、10、2、2 C4、10、2、1 D4、10、2、2 【解析】 根据氨基酸的通式，写出该氨基酸的结构式，统计四 种元素原子的数。 【答案】 D 8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 Dn2m 【解析】 两个氨基酸脱水缩合形成一个肽键，里面含一个氧原 子，n个氨基酸缩合形成m条肽链，应有肽键nm个，所以肽键中氧原 子是nm个，一条肽链中除肽键外还至少含有一个完整的羧基，里面 有两个氧原子，所以m条肽链中应至少还有2m个氧原子，再加上肽键中 的nm个，所以应至少有氧原子个数为nm2mnm。 【答案】 C 9下列过程中，涉及肽键数量变化的是( ) A洋葱根尖细胞染色体的复制 B用纤维素酶处理植物细胞 C小肠上皮细胞吸收氨基酸 D蛋清中加入NaCl使蛋白质析出 【解析】 在蛋白质形成过程中氨基酸的脱水缩合形成肽键，所 以涉及蛋白质的合成就应涉及肽键数量变化。洋葱根尖细胞染色体复制 时包含DNA复制和有关蛋白质的合成。纤维素酶处理植物细胞的目的是 分解细胞壁；小肠仅是吸收氨基酸并没有发生氨基酸缩合；蛋白质溶液 中加入NaCl析出蛋白质，仅是析出并没有发生重新合成。 【答案】 A 10(2010新课标全国卷) 水中氧含量随水温的升高而下降。生活在寒温带湖泊中的某动物 ，其血液中的血红蛋白含量与其生活的水温有关。右图中能正确表示一 定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量随水温变化趋势的曲线是( ) A甲 B乙 C丙 D丁 【解析】 血红蛋白的功能是运输氧气，随着水温的升高，水中 氧的含量下降，机体会通过反馈调节增加血红蛋白的含量，来满足机体 对氧的需求。 【答案】 A 三、非选择题 11(2011福州模拟)如图是某化合物结构图解，请据图回答： (1)和称为_。 (2)决定氨基酸种类的编号是_。 (3)该化合物是由_个氨基酸，失去_个水分子而形 成的，这种反应称为_。该化合物的名称是_。 (4)该化合物最左端的肽键水解后生成的氨基酸的结构简式表示为 _。 (5)胰岛素是一种由51个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质，则胰 岛素至少含有_个氨基和_个羧基。 【解析】 由于化合物中含有、两个肽键，因此该化合物为 三肽，缩合时共失去两分子水；R基的不同决定了氨基酸的不同，图中 、为R基；最左端氨基酸的R基为CH3；由于每条肽链中一端 总有一个氨基而另一端总有一个羧基不参与缩合，因此，每条肽链中至 少含有一个氨基和一个羧基。 2特点分析 典例1 (2011南京模拟)一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解 后共产生了下列3种氨基酸： 据此判断，下列有关叙述错误的是( ) A1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸 B合成1个C22H34O13N6分子同时将产生5个水分子 C1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基 D在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA 【解析】 构成该多肽的3种氨基酸都只含有1个氨基，从其分子 式中共有6个N原子可知，该多肽是由6个氨基酸脱水缩合产生5个水分子 后形成的。6个氨基酸羧基的氧原子有12个，脱水后剩7个，而该多肽分 子中共有13个氧原子，则其余6个氧原子来自3个谷氨酸R基中的3个羧基 。由于该多肽有6个氨基酸，其中3个是谷氨酸，故1个C22H34O13N6分子 中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基。由于该多肽由3种氨基酸组成 ，所以至少需要3种tRNA。 【答案】 C 1.不同的氨基酸分子，具有不同的R基，这是氨基酸分类的依据。 例如甘氨酸的R基是H，丙氨酸的R基是CH3。 2自然界的氨基酸中，只有符合上述通式的氨基酸，才能参 与蛋白质的合成； 3利用N原子个数求氨基酸的个数 氨基酸通式中N的数目最少、最简单，一般只出现在氨基中。若氨 基酸R基中没有氨基，则N原子数氨基酸数；若R基中含1个氨基，则 氨基酸个数N原子个数1。 4分子式求某种氨基酸中各原子个数 分子式：C2H4O2NR在此基础上告诉具体的R基团即可求解。 5基因表达时，从信使RNA起始密码子开始，两个起始密码子分 别对应甲硫氨酸和缬氨酸，即蛋白质中的第一个氨基酸是这两种中的一 个，所以可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素，但并非所有的蛋白质都 含“S”。所以基本元素为C、H、O、N，特征元素为“S”，且S一定存在 于R基团上。 举一反三 1分析一种可溶性的有机小分子样品，发现这种样品中含有C、 H、O、N等元素，这种样品很可能是( ) A葡萄糖 B氨基酸 C脂肪酸 D蛋白质 【解析】 葡萄糖、氨基酸、脂肪酸属小分子有机物，蛋白质为 大分子有机物，而糖和脂肪酸只含有C、H、O。故选B。 【答案】 B 2(2010镇江模拟)甘氨酸(C2H5O2N)和x氨基酸反应生成二肽的 分子式为C7H12O5N2，则x氨基酸是( ) 【解析】 两分子氨基酸脱水缩合时脱去一分子的H2O，则形成 的二肽中的各原子数为两个氨基酸的原子数之和，只是H或O的总数要 减去脱掉的水中的H或O的数目。甘氨酸(C2H5O2N)和x氨基酸反应生成 二肽的分子式为C7H12O5N2，则x氨基酸中的C原子数为：725；H原 子数为：12259；O原子数为：5124；N原子数为：21 1，所以符合要求的选项是A。 【答案】 A 3(2010揭阳质检)同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几 乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生，取决于( ) A两者R基团组成的不同 B两者的结构完全不同 C酪氨酸的氨基多 D精氨酸的羧基多 【解析】 组成蛋白质的氨基酸大约有20种，不同种类的氨基酸 分子的差异主要与氨基酸分子中的R基的差异有关。 【答案】 A 5与蛋白质相关的计算 (1)关于组成蛋白质相关的肽链、氨基酸、肽键、脱去水分子的数 目对应关系表如下： (2)相关计算公式 脱水数肽键数氨基酸数肽链数水解需水数 氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中氨基的总数肽 键数 羧基数肽链数R基上的羧基数各氨基酸中羧基的总数肽 键数 蛋白质相对分子质量各氨基酸平均相对分子质量氨基酸数 18脱水数 N原子数肽键数肽链数R基上的N原子数各氨基酸中N 的总数 O原子数肽键数2肽链数R基上的O原子数各氨基酸中 O的总数脱水数 H原子数各氨基酸中H的总数2脱水数 典例2 (1)(2011长沙模拟)某多肽，经测定其分子式是 C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料 合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、亮氨酸 (C6H13O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)，下列有关叙述 不正确的是( ) A该多肽水解后形成3种氨基酸 B该多肽中氢原子数和氧原子数分别为32和5 C该多肽中有3个肽键 D该多肽不止1个羧基 (2)2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白 ”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成 一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质 就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是( ) A追踪目的基因在细胞内的复制过程 B追踪目的基因插入到染色体上的位置 C追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布 D追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构 【解析】 (2)本题以社会热点为素材，考查综合应用能力。依题 意，绿色荧光蛋白基因在基因工程中是作为标记基因的，故其表达产物 (绿色荧光蛋白)在该研究中的主要作用是追踪目的基因编码的蛋白质在 细胞内的分布。题中A、B两项均是荧光蛋白基因的作用，关于蛋白质 的空间结构，荧光蛋白不能给予追踪。解题时需要注意关键词：荧光蛋 白与荧光蛋白基因的作用不同。 【答案】 (1)D (2)C 1.关于肽键 (1)肽键的正确写法是CONH。 (2)脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。 2蛋白质与多肽的区别 蛋白质多肽 有无空间 结构 有无 多样性原 因 四个方面 只有三个方面，无空间 结构差异 联系蛋白质可由一条或几条肽链 形成 提醒 翻译的直接产物多肽，不叫蛋白质，必须形 成一定的空间结 构才叫蛋白质 3(2010江苏高考改编)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该蛋白酶中含有128个肽键 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 【解析】 该蛋白酶分子含有几条肽链，就至少有几个羧基和几 个氨基；蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应；酶具有专一性，蛋白酶 催化水解蛋白质，水解油渍应用脂肪酶。由于不确定该蛋白酶中含有多 少条肽链，故不能确定含有128个肽键。 【答案】 B (对应学生用书P13) 易错点：对氨基酸、多肽、蛋白质及肽键之间的区别与联系理解 不清 典例1 由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条 是环状多肽，这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为( ) Amnz Bmnz Cmzn Dmzn 【错因分析】 忽视氨基酸脱水缩合形成环状肽链的有关计算。 【正确解答】 在形成蛋白质的过程中，脱水缩合形成的水分子 数氨基酸数目肽链的条数。假如这n条肽链都是直链的话，则形成 mn个水分子；由于形成一个环肽比形成一条直链肽多形成一个水分 子，而在n条肽链中有z条是环肽，故由m个氨基酸形成该蛋白质分子时 共形成了mnz个水分子，因此该蛋白质水解形成氨基酸的时候就需 消耗mnz个水分子。选A。 典例2 下列关于蛋白质、多肽、氨基酸的说法正确的是( ) A蛋白质的水解产物为多肽和氨基酸 B蛋白质分解为多肽不需要水 C蛋白质的氧化分解产物为氨基酸 D蛋白质为生物大分子，而多肽和氨基酸为有机小分子 【错因分析】 对蛋白质、多肽、氨基酸之间的关系认识不清； 对水解、氧化分解的概念辨析不清。 【正确解答】 蛋白质初步水解为多肽，进一步水解为氨基酸， 而蛋白质氧化分解即供能的产物为含氮废物(NH3或尿素)、CO2和水。选 A。 现有100个氨基酸，共含有116个羧基和106个氨基，这些氨基酸缩 合成6条多肽链时共含有NH2个数是( ) A6 B12 C22 D100 【解析】 由“100个氨基酸，共含有116个羧基和106个氨基”可 知，这100个氨基酸的R基中共含有16个羧基和6个氨基，