高考生物一轮复习 第一单元 组成细胞的分子 第3讲 生命活动的主要承担者——蛋白质课件.ppt

第3讲生命活动的主要承担者 蛋白质 最新考纲 蛋白质的结构和功能 1 组成蛋白质的氨基酸的结构 观察下列几种氨基酸的结构 考点一组成蛋白质的氨基酸及其种类 5年3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 氨基 羧基 r基 ch2 ch2 ch2 ch2 ch2 ch2 nh2 ch2 sh 2 组成蛋白质的氨基酸的结构及种类 c h o n 氨基 羧基 非必需氨基酸 必需氨基酸 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 助学巧记 氨基酸中氨基和羧基数目的多少决定着氨基酸是酸性 碱性还是中性 而氨基酸的这种差异决定于其结构的哪部分 羧基 氨基还是r基 提示r基 2012 海南卷 1 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 h 答案a 组成蛋白质的氨基酸的种类与结构 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 即学即练 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 符合图示结构式的分子均可与双缩脲试剂发生紫色反应 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 由图示物质缩合成的多肽或蛋白质可与双缩脲试剂呈现紫色反应 但氨基酸分子并不与双缩脲试剂呈现紫色反应 答案a 1 蛋白质的结构及其多样性 1 氨基酸的脱水缩合 考点二蛋白质的结构和功能 5年3考 核糖体 h2o 肽键 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 2 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 2 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 m n m n am 18 m n n n 注 氨基酸平均分子质量为a 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 1 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 注 环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同 即肽键的数目 脱去的水分子的数目 氨基酸的数目 如果形成二硫键 需考虑每形成一个二硫键需去掉两个h 图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图 图乙中的 分别表示生物体内的三个生理过程 其中q分别代表三种物质 图丙为酶 激素 抗体 载体蛋白等与蛋白质 脂质的关系概念图 请分析 1 图甲中a的元素一定有哪些 可能还会有哪些 2 图甲中 过程是指 该过程 填 主要 或 只能 在核糖体中进行 3 真核细胞中进行图甲中 过程的场所有哪些 4 图甲中b c内容是什么 请写出b c的化学表达式 5 图乙中 分别体现了蛋白质怎样的功能 6 请依次写出图丙中a f对应的物质 提示 1 一定有c h o n 可能还会有s p等 2 脱水缩合只能 3 内质网 高尔基体 4 b c依次为 氨基酸 肽键 b的化学表达式为 c的化学表达式为 co nh 5 催化功能 运输功能 免疫功能 6 a f依次为脂质 激素 抗体 蛋白质 载体蛋白 酶 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p20 p24关于蛋白质的多样性及功能的内容 2 教材必修1p24t3改编 下图为牛胰岛素结构图 该物质中 s s 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 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 解析由图可知 牛胰岛素是由两条肽链形成的蛋白质 含有的肽键数 氨基酸的分子数 肽链数 51 2 49 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49 18 6 888 d错误 答案b 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 去折叠的无任何活性的无规则卷曲结构的氨基酸序列未改变 将其放在生理缓冲溶液中一段时间 酶活性可以恢复 说明蛋白质的氨基酸序列可以决定蛋白质的功能 b正确 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 一些功能物质是否为蛋白质的判断 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 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 纠错小练 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rnac 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 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氨基酸的工具是trna b正确 环状多肽中b肽键的数目等于a氨基酸的数目 c正确 蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的直接原因 d正确 答案a 2 2018 河南平顶山市名校入学质检 8 图示某胰岛素分子及其局部放大示意图 若该胰岛素由51个氨基酸分子脱水缩合形成的 下列有关此图的叙述中 正确的是 a 人体内该分子的表达只能在胰岛b细胞内且在细胞质中游离的核糖体上合成b 该胰岛素在合成过程中 相对分子质量比合成前减少了882 形成的肽键数为49c 该胰岛素分子中游离的氨基 羧基数至少是2 2d 在局部放大图中能标志不同氨基酸的标号是 和 解析胰岛素分子的化学本质是蛋白质 只能由胰岛b细胞合成并分泌 即人体内该分子的表达只能在胰岛b细胞内且在内质网上的核糖体上合成 a错误 该胰岛素含两条链 由51个氨基酸分子脱水缩合形成 所以在合成过程中 形成的肽键数为49和3个二硫键 相对分子质量比合成前减少了18 49 1 6 888 b错误 由于 中也含有氨基 中也含有羧基 所以该胰岛素分子中游离的氨基 羧基数至少是3 3 c错误 答案d