课件：生物年高考复习课件必修节生命活动的主要承担者——蛋白质.ppt

第2节,生命活动的主要承担者蛋白质,一、蛋白质的基本组成单位氨基酸,1氨基酸的结构,氨基,羧基,(1)每个氨基酸至少有一个_和一个_，且连在,同一个_上。,碳原子,R 基,R 基,(2)不同的氨基酸的_不同，可通过_判断氨基 酸的种类。 2种类：构成蛋白质的氨基酸约有 20 种，即 20 种氨基酸,就有 20 种不同的_。,R 基,二、蛋白质的结构和功能 1结构 (1)形成过程,氨基酸,多肽(由多个氨基酸分子缩合而成，含,蛋白质,肽键,有多个_的化合物) (2)缩合反应方程式,缩合反应在细胞内进行的场所是_。,核糖体,脱水缩合,盘曲折叠,2功能,结构,运输,催化,调节,免疫,因此，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,1.缩合反应脱下的 H2O 中的 H 来自氨基和羧基，O 来,自羧基。(,),2R 基上的氨基和羧基不参与脱水缩合。(,),考点,组成蛋白质的基本单位氨基酸,1基本组成元素：C、H、O、N，R 基上可能含有 S(如甲 硫氨酸)。 2结构通式及特点 (1)结构通式,(2)特点,至少有一个 NH2 和一个COOH ，R 基中也可能有,NH2 和COOH。,都有一个NH2 和一个COOH 连在同一个碳原子上， 否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸，但并非所有的NH2 和 COOH 都连在同一个碳原子上。,3种类,(1)非必需氨基酸：在人体细胞内能够合成的氨基酸，共 12,种。,(2)必需氨基酸：不能在人体细胞内合成，必须从外界环境 中直接摄取的氨基酸，共 8 种甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、 异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸(口诀：甲携来 一本亮色书)。,【典例 1】(2011 年三明联考)下列多肽片段充分水解后，产,),生的氨基酸有( A2 种 C4 种,B3 种 D5 种,解题思路依次判断有几个肽键几个氨基酸几种氨基 酸。从图中可知：4 个肽键5 个氨基酸3 种氨基酸。 答案B,考点对应练 1同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，,),A,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：氨基酸的差异就是 R 基的不同。,考点,蛋白质的合成过程及相关计算,1氨基酸、二肽、多肽和蛋白质的关系,2相关计算,已知形成肽链的氨基酸数为 a，氨基酸的平均相对分子量,为 b，则：,【说明】当 R 基上没有氨基时：肽链中的氮原子数多 肽的氨基酸数；当 R 基上有 m 个氨基时：肽链中的氮原子数 多肽的氨基酸数m。,当 R 基上没有羧基时：肽链中的氧原子数多肽的氨基 酸数1；当 R 基上有 m 个羧基时：肽链中的氧原子数多肽 的氨基酸数12m。,在多肽相对分子量的计算中，若通过图示或其他形式告 知蛋白质中有二硫键形成时，要考虑脱去的氢(形成一个二硫键 脱去两个氢)。,由 a 个氨基酸形成的含有 n 条肽链的蛋白质分子，其相 对分子量是 A，则组成它的氨基酸分子的平均相对分子质量是 A18(an)a。,上面的计算是将构成蛋白质的多肽理解为链状结构，但如 果是环状结构，那么氨基酸分子数肽键数脱去的水分子数。 一环一链，结果不同。,1一条多肽链被水解后，得到若干种氨基酸，题干给出多 肽的分子式和水解得到的各种氨基酸的结构式，求水解出的每 种氨基酸各有多少个？,解题重点：观察每种氨基酸 R 基上的基团。,(1)若组成该多肽的氨基酸中只有赖氨酸的 R 基上有氨基， 则该多肽含赖氨酸的数目该多肽 R 基上的 N 原子数。,(2)若组成该多肽的氨基酸中只有天门冬氨酸的 R 基上有羧 基，则该多肽含天门冬氨酸的数目该多肽 R 基上的 O 原子 数/2。,2蛋白质的基本元素为 C、H、O、N，特征元素为 S(并,非所有的蛋白质都含)，且 S 一定存在于 R 基上。,【典例 2】现有一种“十二肽”，分子式为 CxHy NzOwS (z12，w13)，已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸。下列,叙述正确的是(,),A该“十二肽”只有 1 个氨基,B控制合成该多肽相应的基因至少有 36 个碱基,C将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(z12)个赖氨,酸,D将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(w13)个天门,冬氨酸,解题思路第一步：找隐含信息,由题中各种氨基酸的分子式可知：仅天门冬氨酸 R 基上有,1 个羧基，仅赖氨酸 R 基上有 1 个氨基。,第二步：分析选项,“十二肽”的左端有 1 个氨基，其中赖氨酸的 R 基上也有 一个氨基，z12，所以该“十二肽”至少有 2 个氨基。控制合 成该“十二肽”相应的基因至少有 72 个碱基。题中仅赖氨酸 R 基上有 1 个氨基(1 个 N 原子)，十二肽主链上有 12 个 N 原子， 根据多肽的N 原子数主链上的N 原子数R 基上的N 原子数 z12，所以将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(z12) 个赖氨酸。题中仅天门冬氨酸 R 基上有 1 个羧基(含 2 个 O 原 子)，十二肽主链上有 13 个O 原子，同样可以得到R 基上的O 原子数为w13，所以将一个该“十二肽”分子彻底水解后有 (w13)/2 个天门冬氨酸。,答案C,考点对应练,2下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是(,),D,A甲硫氨酸的 R 基是CH2CH2SCH3，则它的分子 式是 C5H11O2NS B分子式为 C63H105O45N17S2 的多肽化合物中，最多含有 的肽键数目是 16 个 C氨基酸脱水缩合过程失去的 H2O 中的氢来源于氨基和 羧基中的氢 D10 个氨基酸构成的多肽中有 9 个肽键，因此称为九肽 解析：10 个氨基酸构成的多肽称为十肽。,3(易错)(2011 年青岛模拟)下列关于生物大分子的叙述错,误的是(,),A,A.由 M 个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含 N 条肽链，其 中 Z 条是环状肽链，这个蛋白质分子完全水解共需要 MZN 个水分子 B.在小麦细胞中由 A、G、T、U 四种碱基参与构成的核苷 酸最多有 6 种 C.质量相同的糖原和脂肪氧化分解所释放的能量是不同的 D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,解析：环状肽链水解需水分子数与氨基酸数相等，所以该,蛋白质分子完全水解共需要 MNZ 个水分子。,考点,蛋白质结构和功能的多样性,1蛋白质的分子结构 (1)每个蛋白质分子由肽链通过一定的化学键连接，再经盘 曲、折叠形成复杂的空间结构。 (2)蛋白质结构的多样性,(3)蛋白质与多肽的关系,每个蛋白质分子可以由 1 条肽链组成，也可由几条肽链通 过一定的化学键(不是肽键)连接而成。但多肽只有折叠成特定 的空间结构进而构成蛋白质时，才能执行特定的生理功能。,2蛋白质功能的多样性,续表,蛋白质,蛋白质代谢及其与人体健康的关系,1人体中氨基酸的来源和去路,2.与人体健康的关系,(1)氨基酸在体内不能贮存，因此每天要摄入一定量的氨基,酸。,(2)合理膳食：动物性食物中的蛋白质比植物性蛋白质所含 氨基酸的种类齐全(如玉米的蛋白质缺少色氨酸和赖氨酸，稻谷 的蛋白质缺少赖氨酸等)。,【典例 3】下图所示的几种符号代表不同种类的氨基酸，,请据图完成有关问题。,(1)它们结构的差别在于_的不同。,(2)7 种氨基酸通过_ 的方式形成一条肽 链，此过程可形成_个肽键，得到 _个水分子，相对 分子质量减少了_。,(3)如果上述肽链原长度不变，改变其中的_，,就可改变该肽链的性质。,(4)若两个蛋白质分子均由两条(2)中的肽链构成，那么这两 个蛋白质分子的功能是否一定相同？为什么？_。,2019/8/6,31,可编辑,解题思路氨基酸形成肽链的过程中，减少的相对分子量 为失去的水分子的相对分子量之和。肽链中氨基酸的种类、数 目、排列顺序的不同决定了不同结构的蛋白质，而不同的蛋白 质分子空间结构也各不相同，蛋白质分子的结构多样性决定了 其功能的多样性。,答案(1)R 基,(2)脱水缩合,6,6,108,(3)氨基酸的排列顺序 (4)不一定相同。因为由相同的两条肽链经盘曲折叠可形成 空间结构不同的两个蛋白质分子,考点对应练 4(2011 年巢湖一模)人体中最重要的活性物质如绝大多数 酶、部分激素、抗体等都是蛋白质。下面有关蛋白质的叙述中，,正确的是(,),A具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的 B胰岛素的空间结构决定了其降低血糖的功能 C蛋白质都含有 C、H、O、N、P、S 等元素 D氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质,解析：具有生物催化作用的酶包括蛋白质和 RNA，蛋白质 都是由氨基酸组成的，RNA 则由核糖核苷酸组成；并不是所有 的蛋白质都含有 S 元素；氨基酸种类和数量相同的蛋白质其空 间结构可能不同。,答案：B,1(2011 年梅州)下列有关蛋白质叙述正确的是(,),C,ARNA 聚合酶催化的底物是 RNA B蔗糖酶能使蔗糖水解为葡萄糖和果糖，并产生 ATP C蛋白质热变性时肽键数不改变 D癌细胞快速增殖过程中能大量合成粘连蛋白 解析：RNA 聚合酶催化的底物是游离的核糖核苷酸；蔗糖 酶能使蔗糖水解为葡萄糖和果糖，但并不能产生 ATP；蛋白质 热变性只改变其空间结构。,2(2010 年肇庆一模)下图是关于蛋白质分子的简要概念,图，关于图示分析正确的是(,),C,AA 中肯定含有 S 元素 B多肽中 B 的数目等于 C 的数目 C过程都是在核糖体上完成的 D蛋白质结构和功能的多样性是生物多样性的根本原因 解析：氨基酸的基本组成元素为 C、H、O、N，有的含有 S 元素；多肽中氨基酸(B)的数目和肽键(C)的数目不相等；DNA 具有多样性是生物多样性的根本原因。,3(2010 年揭阳一模)以下对组成细胞和生物体的有机物的,描述中，正确的是(,),D,A多肽链在核糖体上一旦合成便具有生物活性 B质量相同的糖、脂肪、蛋白质氧化分解所释放的能量 是相同的 C细胞核内的核酸只含脱氧核糖，细胞质中的核酸只含 核糖 D全部的抗体、大多数的酶、部分激素的化学本质是蛋 白质 解析：多肽链形成空间结构后才具有生物活性；细胞核和 细胞质中都含有 DNA 和 RNA。,4(2009 年江门一模)下图表示细胞内某些重要化合物的元 素组成及相互关系。请分析回答下列问题。 (1)图中 X 代表的化学元素是_，Y 代表的主要化学,元素是_。,氮和磷,氮,(2)组成细胞的主要化合物中，分子都是由 C、H、O 三种,元素构成的一类有机化合物是_。,糖类和脂肪,(3)物质 A 决定 B 的合成是通过_和_两个过程来,实现。,转录,翻译,(4)现从某种真核细胞中提取出大量核糖体放入培养液中， 再加入下列几种有机物，模拟化合物 B 的合成。 NH2CH2COOH NH2CH2CH2OH,假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条 件。其中实验中所用的培养液相当于细胞内的_。 上述五种化合物中能作为原料合成化合物 B 的是_(填 序号)。若原料中的氮原子已被标记为 15N，实验中检测到某一 多肽含 10 个 15N，则该多肽最少含有_个肽键。,细胞质基质,4,蛋白质的相关计算, 解题攻略 ,从氨基酸的特点出发，结合脱水缩合形成多肽过程中的肽 键及相对分子量变化，去解决形成的蛋白质的氨基酸、肽键、 氨基、N 原子等数目、相对分子量及空间结构的问题。, 分类集训 ,题型一：有关氨基酸、肽键、水分子、氨基和羧基数目的,计算,1分析多肽 E 和多肽 F(均由一条肽链组成)得到以下结果：,(单位：个),那么请你推算这两种多肽中氨基酸的数目最可能是(,),解析：多肽 E 有N53 个，氨基3 个，则氨基酸为532 51；多肽 F 有 N54 个，氨基 6 个，则氨基酸为 54549。,D,2(2011 年兖州一模)现有氨基酸 800 个，其中氨基总数为 810 个，羧基总数为 808 个。由这些氨基酸合成的含有 2 条肽,),B,链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为( A798、2 和 2 B798、12 和 10 C799、1 和 1 D799、11 和 9,解析：800 个氨基酸形成2 条多肽链，则肽键数为798；多 肽中的氨基总数为810 个，羧基总数为808 个，说明有10 个氨 基和8个羧基在 R 基上，加上每条链两端的一个氨基和一个羧 基，则多肽的氨基和羧基总数分别为12、10。,3某 41 肽被水解成 2 个 8 肽，2 个 6 肽，1 个 4 肽，3 个,),C,3 肽，则这些短肽的肽键总数是( A31 B32 C33 D34,解析：肽键总数2725133233。,4下列物质中，有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不是。 若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成多肽，则其中的氨基、羧,基和脱去的水分子的数目依次是(,),NH2CH2COOH,NH2CH2CH2OH,A1,1,2 C2,2,2,B3,3,3 D2,2,3,解析：根据氨基酸结构通式，可确定是氨基酸，缩 合后有 2 个肽键；和的 R 基中各有一个羧基和一个氨基， 加上缩合后在肽链两端的一个羧基和一个氨基，故羧基和氨基 各有 2 个。 答案：C,题型二：有关氧原子数与氮原子数的计算 5某蛋白质由 2 条肽链、n 个氨基酸组成。该蛋白质至少,含有氧原子多少个？ (,),C,An2 Cn2,Bn4 Dn4,解析：一条肽链的 O 至少比氨基酸数多 1 个，所以 2 条肽 链至少含 O 为(n2)个。,6(2010 年韶关一模)某蛋白质分子由 N 条肽链组成，已知 它共由 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(,),D,A(MN)个 C(2NM)个,B(2MN)个 D(2MN)个,解析：M 个氨基酸、N 条肽链组成的蛋白质中至少含有氧 原子数为(MN)；而氮原子数则每个氨基酸都至少含有一个， 所以为 M 个，两者共有(2MN)个。,7血红蛋白分子中，含有 574 个氨基酸，4 条肽链。在形 成此蛋白质分子时，脱去的水分子数和形成蛋白质后的氮原子,数至少为(,),D,A570、570 C287、287,B573、573 D570、574,解析：形成蛋白质时，脱去的水分子数氨基酸数肽链 数570 个；每个氨基酸都至少含有一个氮原子，所以形成的 蛋白质的氮原子数至少为 574 个。,题型三：含二硫键的蛋白质的计算 8(双选)下图表示免疫球蛋白 IgG 的结构示意图，其中 SS表示连接两条相邻肽链的二硫键。下列说法正确的是,(,),A构成 IgG 的基本元素有 C、H、O、N、S、P,B连接 IgG 基本单位的化学键的结构式是NHCO C该 IgG 分子中至少含有 2 个氨基和 2 个羧基 D与 IgG 分泌有关的细胞器是高尔基体,解析：该 IgG 分子由四条肽链组成，每条肽链至少含 1 个 氨基和 1 个羧基；IgG 分子是抗体，属于分泌蛋白，所以它的 分泌与高尔基体有关。,答案：BD,9(双选)图甲是某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨 基酸序号)，图乙是其部分肽链放大图，请据图判断下列叙述中,不正确的是(,),图甲,图乙,A该蛋白质中含有 2 条肽链 52 个肽键 B图乙中 R 基是,C从图乙可推知该蛋白质至少含有 4 个游离的羧基 D控制该蛋白质合成的 mRNA 中至少含有 51 个密码子,基是。,答案：AB,解析：该蛋白质中含有 2 条肽链 49 个肽键；图乙中的 R,题型四：有关特殊氨基酸的计算 10有一条多肽链，分子式为 CxHy OpNqS，将它彻底水解 后，只得到下列四种氨基酸。