2019版高考生物一轮复习第二单元细胞的自我保障第3讲细胞中的蛋白质课件中图版.pptx

第3讲 细胞中的蛋白质,最新考纲 1.蛋白质的结构和功能()。2.生物膜系统的结构和功能()侧重内膜系统对分泌蛋白的合成和运输。,1.组成蛋白质的氨基酸的结构及种类,观察下列几种氨基酸的结构,考点一 蛋白质的结构与功能(5年6考),(1)写出图中结构的名称 a._；b. _。 (2)通过比较图中三种氨基酸，写出氨基酸的结构通式_。,(3)氨基酸的不同取决于_的不同，图中三种氨基酸的R基依次为_、_和_。,氨基,羧基,R基, CH3,H,(4)氨基酸的种类：约_种,一个“NH2”,一个“COOH”,连接在同一个碳原子上,20,非必需氨基酸,必需氨基酸,助学巧记,巧记“8种必需氨基酸” 甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸) 注：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.蛋白质的结构及其多样性,(1)氨基酸的脱水缩合 过程：一个氨基酸分子中的_和另一个氨基酸分子中的_相连接，同时脱去_。,氨基（NH2）,羧基（COOH）,一分子水,二肽形成示例,肽键：连接两个氨基酸分子的化学键可表示为_。,核糖体,H2O,肽键,CONH,(2)蛋白质的结构层次,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。 H2O中各元素的来源：H来自_，O来自_。 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_；其余的氨基(或羧基)在_上。,几,COOH和NH2,COOH,两端,R基,(3)蛋白质的结构多样性与功能多样性,种类,数目,排,列顺序,调节,催化,运输,免疫,助学巧记,巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能,1.如图为酶、激素、抗体、载体蛋白等与蛋白质、脂质的关系概念图,(1)请依次写出af对应的物质_。 (2)图示f中位于“蛋白质”圈外的物质是什么？ 提示 (1)af依次为脂质、激素、抗体、蛋白质、载体蛋白、酶。 (2)有极少数的酶为RNA。,2.蛋白质是生命活动的主要承担者，在组成细胞的有机物中含量最多。下图为有关蛋白质分子的简要概念图，请思考：,(1)图示a中一定具有S吗？ (2)图示为何种过程？该过程除产生多肽外，还会产生何类产物？ (3)图中b、c、d内容是什么？请写出b、c的化学表达式。 (4)甲硫氨酸的R基是CH2CH2SCH3，则它的分子式是_？,提示 (1)不一定。 (2)为“脱水缩合”过程，该过程还可产生H2O。 (3)b、c、d依次为“氨基酸”、“肽键”、“蛋白质功能多样性”； b的化学表达式为 ； c的化学表达式为CONH。 (4)氨基酸共性部分为C2H4O2N，则甲硫氨酸分子式为C23H47O2NS即C5H11O2NS。,3.氨基酸脱水缩合与相关计算,(1)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 肽键数失去水分子数氨基酸数_； 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 _ _ 。(不考虑形成二硫键),肽链数,脱去水分子数,18,注：氨基酸平均分子质量为a。,mn,mn,am18(mn),n,n,(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1_。 (3)利用原子守恒法计算肽链中的原子数 N原子数肽键数肽链数_各氨基酸中N原子总数。 O原子数肽键数2肽链数_各氨基酸中O原子总数脱去水分子数。,R基中含有的氨基或羧基数,R基上的N原子数,R基上的O原子数,在分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌的过程中，用含35S标记的氨基酸作为原料，则35S存在于图示中的哪个部位？,提示 35S存在于氨基酸的R基上，题图中处是R基，处是肽键，处连接的是肽键或羧基，处连接的是碳原子，故35S存在于部位。,1.真题重组 判断正误,(1)从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法(2017全国卷，3C)( ) (2)植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质(2016海南卷，3A)( ) (3)植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同(2016海南卷，3B)( ) (4)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应(2012海南卷，2D)( ),以上内容源于教材必修一P27P30关于蛋白质的多样性及功能的内容。,2.下图为牛胰岛素结构图，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51肽，其中含有50个肽键 B.牛胰岛素中至少含有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，减少的分子质量为882,解析 由图可知，牛胰岛素是由两条肽链形成的蛋白质，不是多肽，含有的肽键数氨基酸的分子数肽链数51249，A错误；牛胰岛素含有两条肽链，每条肽链至少含有一个NH2和一个COOH，因此至少含有2个NH2和2个COOH，B正确；牛胰岛素水解产物最多含有20种不同的氨基酸，C错误；牛胰岛素形成的过程中，形成了49个肽键，还形成了3个二硫键，所以减少的相对分子质量为49186888，D错误。 答案 B,1.(海南卷)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是( ),A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成 C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的 解析 甘氨酸应是分子量最小的氨基酸，它的R基是最简单的氢。 答案 A,组成蛋白质的氨基酸的种类与结构,2.下图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是( ),A.结构在生物体内约有20种 B.氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自于和 C.结构中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合 D.生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n种密码子,解析 为氨基，为羧基，为侧链基团(R基)。构成人体氨基酸的种类约有20种，A正确；脱水缩合形成水，水中氢来自，B错误；R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合，C错误；生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子，D错误。 答案 A,解答本类题目的关键是熟记氨基酸的结构通式，如下图所示 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。,1.(2017海南卷，1)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,蛋白质的结构和功能,解析 蛋白质的空间结构决定蛋白质有相应的生物活性，A正确；多肽链的多样性由组成多肽链的氨基酸的种类、数量和排列顺序决定，B正确；抗体在NaCl溶液中会发生盐析，但抗体的空间结构没有被破坏，所以其活性没有丧失，C错误；多肽链的氨基酸序列虽然相同，但可以折叠成不同的空间结构，如朊病毒，D正确。 答案 C,2.(2017河南郑州二检)科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(一种蛋白质)，可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去导致酶去折叠的尿素和巯基乙醇，再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中，一段时间后，发现核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述正确的是( ),A.由于巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质中的肽键，故该酶失去了活性 B.该蛋白质的氨基酸序列可以决定蛋白质的空间结构 C.这个实验证明结构并不一定决定功能 D.这个实验说明蛋白质的结构从根本上讲是由外界环境决定的,解析 用巯基乙醇和尿素处理，可以将牛胰核糖核酸酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构，说明因破坏了蛋白质的空间结构而导致该酶失活，而不是破坏了蛋白质中的肽键使该酶失活，A错误；这个实验证明了蛋白质的结构决定其功能，C错误；这个实验说明外界环境可以影响蛋白质的结构，D错误。 答案 B,几种常考蛋白质的分布和功能 此部分经常借助某些具体的蛋白质从不同角度进行命题，现举例如下：,1.(2017经典高考题)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,蛋白质的相关计算,解析 环状肽有几个氨基酸就会形成几个肽键，所以环状八肽含有8 个肽键，A正确；肽链盘曲折叠形成的具有一定空间结构的蛋白质，蛋白质也可含有一条肽链，B错误；蛋白质变性是空间结构被破坏，主要破坏的是氢键等化学键，氨基酸之间形成的肽键不被破坏，C错误；含有肽键的化合物都能与双缩脲试剂产生紫色反应，变性蛋白质仍然含有肽键，仍可发生反应，D错误。 答案 A,2.(2017山东师大附中一模，12)某五十肽中有丙氨酸(R基为CH3)2个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在，下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是( ),A.肽键数目减少4个 B.氨基和羧基分别增加4个 C.氢原子数目增加8个 D.氧原子数目增加2个,解析 题述五十肽脱掉其中的2个丙氨酸，在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键，因此肽键数目减少4个，A正确；断裂四个肽键，即水解形成4个氨基和4个羧基，B正确；脱掉丙氨酸的过程需要4个水分子参与水解，所以氢原子数目增加8个，氧原子数目增加4个，C正确，D错误。 答案 D,1.蛋白质变性 (1)强酸、强碱、高温等剧烈条件引起的蛋白质变性不可逆，蛋白质空间结构遭 到破坏，即使恢复到适宜条件其理化性质和生物活性也不会恢复。 (2)蛋清中加入食盐会使蛋白质析出，兑水后析出的蛋白质溶解，此过程被称为盐 析。盐析、低温均不会破坏蛋白质的空间结构，条件改变(适宜)后，蛋白质的 理化性质和生物活性即可恢复，这也是蛋白质类疫苗、抗体、酶等往往低温保 存的原因。,2.判断某些功能物质是否为蛋白质 一些功能物质的化学本质如下：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；激素中，有些是蛋白质，有些不是蛋白质。抗体和载体的本质都是蛋白质，但结构各不相同。蛋白质与酶、激素、抗体、载体的关系如下图所示：,1.蛋白质的合成、运输与分泌,考点二 生物膜系统的结构及功能(5年5考),核糖体,内质网,高尔基体,多肽,较成熟,成熟,(1)细胞核：基因的转录，将遗传信息从_传递到_ ； (2)核糖体：利用氨基酸合成多肽； (3)内质网：对多肽进行_(如折叠、糖基化等)，再以小泡的方式运送至高尔基体； (4)高尔基体：再加工成为_的蛋白质，并以小泡的方式运输到细胞膜与之融合； (5)细胞膜：外排作用，将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白； (6)线粒体：为各项过程提供能量。,细胞核,细胞质,初步加工,成熟,2.蛋白质分选,(1)含义：蛋白质合成后的_和_。 (2)影响因素：_信号，_的存在部位。 内质网上的核糖体合成膜蛋白和分泌蛋白；游离的核糖体主要合成细胞内蛋白。,3.真核生物的内膜系统,内膜系统是指在功能上连续统一的细胞内膜结构，其中包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等。这种内膜之间可通过出芽和融合的方式进行交流。内膜间的联系如下：,去向,最终定位,分选,核糖体,(1)成分上的联系 各种生物膜组成成分基本相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，体现膜系统的统一性；但每种成分所占的比例不同，体现了膜系统的差异性。 (2)结构上的联系,(3)功能上的联系：各种内膜之间通过合成分泌蛋白而在功能上联系起来。,内质网膜,(4)生物膜系统的功能,物质运输,信息传递,酶附着,区域化,1.原核细胞是否具生物膜？其是否构成生物膜系统？ 提示 原核细胞具细胞膜这种生物膜，但它不能构成生物膜系统。 2.游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类有何不同？ 提示 游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类不同：前者合成 的一般是胞内蛋白，后者合成的一般是分泌蛋白。,1.(2015安徽卷，1)血浆中的抗体是浆细胞产生的分泌蛋白。下表列出的抗体肽链合成与抗体加工的场所，正确的是( ),蛋白质的合成与运输,解析 抗体属于分泌蛋白，其合成的场所是附着在内质网上的核糖体，其加工场所为内质网、高尔基体。 答案 D,2.(2018山东临沂检测)图甲表示分泌蛋白的形成过程，其中a、b、c分别代表不同的细胞器，图乙表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述中，错误的是( ),A.图甲中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体 B.图甲中构成分泌蛋白的物质X最多有20种，b的产物没有生物活性 C.图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换 D.图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有流动性,解析 在分泌蛋白合成和分泌过程中，内质网膜以出芽的形式形成囊泡并与高尔基体膜融合，高尔基体膜以出芽的形式形成囊泡并与细胞膜融合，因此该过程中内质网膜减少，高尔基体膜基本不变，细胞膜增加，高尔基体与内质网和细胞膜之间有相互转换，C错误。 答案 C,“三看法”解读分泌蛋白的合成、加工、运输 (注：分泌蛋白包括消化酶、抗体、细胞因子、蛋白质类激素等),【典例】 图1为细胞的生物膜系统概念图，图2表示的是多种生物膜及其膜上发生的物质变化。下列相关叙述中，错误的是( ),生物膜系统的结构和功能,图2,A.图1中的a和g分别表示核膜和细胞膜 B.图2中所示的生物膜A、C均与图1中的e对应，B与图1中f对应 C.图1中的c可进行光合作用的光反应 D.图2中的D应为细胞膜，图中的ATP主要由图1中的d提供,慧眼识图 获取信息,(1)析图1,(2)析图2 A膜可实现葡萄糖纤维素，则A为_膜； B膜可合成性激素，应为_膜； C膜可加工肽链，应为_膜； D膜可主动运输K，应为_。 答案 B,高尔基体,内质网,内质网,细胞膜,【对点小练】,(2017天星教育大联考)下列关于生物膜系统的叙述，正确的是( ) A.生物膜中所含有的成分都有糖蛋白 B.能量转换可发生在线粒体和叶绿体的内膜上 C.胰岛素的合成与内质网有关，性激素的合成与内质网无关 D.浆细胞分泌抗体的过程体现了生物膜的流动性 解析 不是所有的生物膜上都有糖蛋白，A错误；叶绿体的内膜上不发生能量转换，B错误；性激素属于固醇，固醇属于脂质，脂质的合成与内质网有关，C错误；抗体分泌过程中，囊泡与高尔基体膜、细胞膜的融合体现了生物膜的流动性，D正确。 答案 D,生物膜间的“联系”三层面,易错防范清零,易错清零,易错点1 不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因,点拨 (1)不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的特异性。 (2)同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是“基因的选择性表达”。,易错点2 对高温使蛋白质变性理解不透,点拨 高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽键盘曲折叠形成的空间结构。,易错点3 误认为脱去水的相对分子质量，就是氨基酸合成多肽时减少的相对分子质量。,点拨 计算蛋白质相对分子质量时，要考虑“二硫键”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。,易错点4 忽视环肽的“首尾相接”问题,点拨 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。 环状多肽主链中无游离氨基和羧基，环状肽中氨基和羧基数目取决于构成环状肽氨基酸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。,易错点5 混淆氨基酸“种类”与“数目”,点拨 氨基酸数目氨基酸种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成生物体蛋白质的氨基酸种类约有20种；确认氨基酸种类必须依据R基，凡R基相同时无论数目多少，均应视作“同一种”氨基酸。,1.(2018河南商丘名校联考，7)如图为有关蛋白质分子的概念图，下列对图示分析不正确的是( ),A.组成每一种蛋白质的氨基酸都有20种 B.过程发生所需模板和运输A的工具都是RNA C.环状多肽中B的数目等于A的数目 D.蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的直接原因,纠错小练,解析 多肽链不同，氨基酸的种类、数目不同，氨基酸的种类最多有20种，A错误；氨基酸脱水缩合过程发生所需模板是mRNA，运输A氨基酸的工具