高考生物一轮总复习 第2章 组成细胞的分子 第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质课件 必修1.ppt

第2节生命活动的主要承担者 蛋白质 蛋白质的结构与功能 种类 数目 排列顺序 空间结构 运输 催化 免疫 判断正误 1 判断下列有关氨基酸说法的正误 1 组成蛋白质的氨基酸分子约有20种 有些氨基酸是人 体细胞不能合成的 2 含有两个肽键的化合物称作二肽 3 分子量最大的氨基酸是甘氨酸 4 所有氨基酸中一定含有c h o n四种元素 5 并非所有氨基酸都是人体必需的 如甘氨酸等是非必需 氨基酸 答案 2 判断有关蛋白质多样性说法的正误 1 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 2 血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 3 蛋白质是生物体主要的能源物质 4 有些蛋白质是染色体的组成成分 5 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 答案 考点一 氨基酸的结构 考点梳理 高考探究 考向 氨基酸的结构 典例1 在氨基酸脱水缩合的过程中 氨基酸分子之间形成的化学键叫肽键 下列各项中的结构式能正确表示肽键的是 a nh co b no ch c nh2 ch d nh ch2 解析 由脱水缩合反应可知羧基 cooh 与氨基 nh2 脱去1分子水后形成的部分是 nh co 是连接两个氨基酸分子的化学键 即肽键 答案 a 考向预测 1 2016年黑龙江哈尔滨月考 下列关于蛋白质和氨基酸的 叙述 正确的是 a 氨基酸的不同就是r基的不同b 每种蛋白质均含20种氨基酸c 细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质d 氨基酸作为基本的组成物质 人体都可以自己合成答案 a 2 2016年河北邯郸模拟 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 b d a 答案 d c 考点二 蛋白质的合成过程及相关计算 考点梳理 1 蛋白质的合成 1 合成过程 说明 一条肽链中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 其余的氨基和羧基位于r基中 多肽与蛋白质的最重要的区别是蛋白质具有更复杂的空 间结构 如果合成的蛋白质是唾液淀粉酶等分泌蛋白 参与合成该蛋白质的细胞器有核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 2 肽键的形成 说明 h2o中的h来自 cooh中的h和 nh2中的h 而o则只来自 cooh中的o 3 二硫键的形成 说明 蛋白质分子中除了肽键外 还含有其他化学键 如二硫键 一个二硫键 s s 是由2个 sh 形成的 形成过程中要脱去2个氢 故计算蛋白质相对分子质量时除减去h2o的相对分子质量外 若已知含二硫键 还应考虑减去合成二硫键时脱去的h的相对分子质量 上图为胰岛素分子形成3个二硫键的情况 2 蛋白质合成过程中的相关计算 1 蛋白质中氨基酸数 氨基数 羧基数 肽链数 肽键数 脱水数及蛋白质的相对分子质量的计算 可将肽链看作 c 与 co nh 交替连接构成的基本骨架 在 c 上连接着r基和h 在肽链的两端分别是游离的 nh2 和 cooh 如下图所示 结合上面的示意图 可以得出如下规律 缩合时脱去的水分子数 肽键数 氨基酸数 肽链数 蛋白质中游离的氨 羧 基数 肽链数 r基上的氨 羧 基 数 各氨基酸中氨 羧 基的总数 肽键数 蛋白质的相对分子质量 氨基酸总相对分子质量 氨基酸个数 氨基酸平均相对分子质量 失去水的相对分子质量 18 脱去的水分子数 2 多肽中各原子数的计算 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 而脱水缩合形成多肽时 要失去部分水分子 但是碳原子 氮原子的数目不会减少 碳原子数 氨基酸的分子数 2 r基上的碳原子数 氢原子数 各氨基酸中氢原子的总数 脱去的水分子数 2 氧原子数 各氨基酸中氧原子的总数 脱去的水分子 数 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 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 计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便 3 dna 基因 mrna上碱基数目与氨基酸数目之间的关 系 由此可见 蛋白质中氨基酸数目 1 3mrna碱基数目 1 6dna 或基因 碱基数目 不考虑终止密码子等 利用n o原子数目解决蛋白质的相关计算 1 当氨基酸的r基中不含有 nh2时 n原子的数量就代 表着氨基酸的数量 2 当氨基酸的r基中不含有 cooh时 o原子的数量减 1代表的就是氨基酸的数量 3 当氨基酸的r基中含有 nh2时 则n原子数减去r 基中氨基个数即为氨基酸的数量 4 当氨基酸的r基中含有 cooh时 则o原子数减去r 基上羧基中的氧原子数再减1 即为氨基酸的个数 高考探究 考向 蛋白质的合成过程及相关计算 典例2 2017年江苏卷 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 环状八肽由8个氨基酸脱水缩合形成 肽键数与氨基酸数相等 都是8个 a正确 蛋白质具有多样性 可能由1条多肽链构成 也可能由2条或2条以上多肽链构成 b错误 蛋白质变性是指蛋白质的空间结构被破坏 肽键没有断裂 c错误 变性蛋白质含有肽键 可与双缩脲试剂发生紫色反应 d错误 答案 a 考向预测 3 某多肽链为一百九十九肽 其分子式为cxhynaobs2 a 199 b 200 并且由下列5种氨基酸组成 那么该多肽链 彻底水解后将会分别得到赖氨酸 天冬氨酸的个数为 a a 199 b 200 2c a 199 b 199 2 b a 200 b 200d a 200 b 200 2 解析 从题意知该多肽为一百九十九肽 含有198个肽键 又知该多肽分子式为cxhynaobs2 其中n有a个 o有b个 1个赖氨酸中有2个氨基 则赖氨酸的个数为a 199 同时1个天冬氨酸中有2个羧基 设该肽链中天冬氨酸数目为z 则4z 2 199 z 198 b 解得z b 200 2 答案 a 4 2017年浙江温州十校联合体质检 如图甲 乙为组成生物体的相关化合物 乙为一个由 三条多肽链形成的蛋白质分子 共含271个氨基酸 图中每条虚线表示由两个巯基 sh 脱氢形成一个二硫键 s s 下列相关叙述错误的 是 甲 乙 a 甲为组成乙的基本单位 且乙中含有20种不同的甲b 由不同的甲形成乙后 相对分子质量比原来少了4832c 甲形成乙的场所在细胞质 线粒体 叶绿体中均存在d 如果甲中的r为c3h5o2 则由两分子甲形成的化合物 中含有16个h原子 解析 甲为氨基酸 乙为蛋白质 构成蛋白质的氨基酸约有20种 但具体到某一种蛋白质可能会出现少于20种的情况 a错误 依题可知 该蛋白质在形成时 共脱去 271 3 个水分子 形成的4个二硫键共脱去8个氢 因此减少的相对分子质量为18 271 3 2 4 4832 b正确 核糖体在细胞质 线粒体 叶绿体中均存在 c正确 如果甲中的r为c3h5o2 则甲的分子式为c5h9o4n 两分子甲脱水缩合形成的二肽共有h原子个数为9 2 1 2 16 d正确 答案 a 5 2017年陕西西安一模 某五十肽共有天冬氨酸 r基团为 ch2 cooh 5个 现去掉其中的天冬氨酸得到4条长短不 等的多肽 如图 下列有关该过程的叙述中 错误的是 a o原子数目减少10个b c原子数目减少20个c 氨基数目增加3个 羧基数目减少2个d 肽键数目减少8个 解析 根据图可知 天冬氨酸的位置是第1 9 20 40 50 要水解这5个氨基酸 需要破坏8个肽健 所以肽键数目减少8个 同时水解8个肽键 需要8个水分子 同时脱去了5个天冬氨酸 1个天冬氨酸含有4个o 所以o原子数目减少20 8 12 个 a错误 d正确 天冬氨酸的位置是第1 9 20 40 50 1个天冬氨酸含有4个c 去除5个天冬氨酸后 形成短肽后c原子减少20个 b正确 天冬氨酸r基含有1个羧基 水解后 1条肽链变为4条肽链 每条肽链两端各增加1个氨基和羧基 因此形成的短肽至少有4个氨基和4个羧基 所以氨基增加3个 而羧基数目减少5 3 2 个 c正确 答案 a 6 下面是某蛋白质的肽链结构示意图 图1 其中数字为氨基酸序号 及部分肽键放大图 图2 请据图判断下列叙述中 不正确的是 a 该蛋白质中含有2条肽链 49个肽键b 图2中含有的r基是 c 从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基d 该蛋白质合成时质量减少了882 解析 根据图1我们可以看到该蛋白质有2条链 一条链有21个氨基酸 其中肽键数有21 1 20 个 另外一条链上有30个氨基酸 其中肽键数有30 1 29 个 那么总共有的肽键数是20 29 49 个 a正确 图2中的 是肽键 r基是 b正确 根据图2我们可以看到该部分肽链上r基中含有2个羧基 再加上每条链的两端之一有1个羧基 所以合在一起有4个游离的羧基 c正确 减少的是脱去的水分子的总质量和形成二硫键脱去的氢的质量 21 30 2 18 3 2 888 d错误 答案 d 7 回答下列有关蛋白质的问题 1 下图为脑啡肽的结构简式 据图回答 脑啡肽是由5个氨基酸失去4分子的水形成的 这样的反应叫 该化合物中有 个羧基 脑啡肽分子是由 种氨基酸形成的 造成氨基酸 种类不同的原因是 2 一些大分子蛋白质的结构非常复杂 高温 x射线 强酸 强碱 重金属盐等会引起蛋白质变性 其原因主要是蛋白质的 遭到破坏 3 现有800个氨基酸 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条肽链的蛋白质 共有 个肽键和 个氨基 至少含有的o个数是 解析 1 该多肽化合物仅在最右端有一个羧基 肽键中的 co 不能算作羧基 氨基酸种类的区分应该以r基的确认 区分为突破口 左数第2 3个氨基酸的r基均为 h 应属于同一种氨基酸 另有3种不同的r基 故共有4种氨基酸 2 一般情况下 高温等破坏的是蛋白质的空间结构 使蛋白质变性 而不是肽键受到破坏 3 800个氨基酸中有810个氨基 808个羧基 说明r基上有10个氨基 8个羧基 800个氨基酸合成2条肽链 共形成798个肽键 每条肽链上一端游离1个氨基 一端游离1个羧基 两条肽链上共有2个游离的氨基 再加上r基上的10个氨基 共计12个氨基 同样可计算出游离着10个羧基 每个羧基中有2个o 798个肽键中共有798个o 因此 该蛋白质中共有818个o 答案 1 脱水缩合1 4r基不同 2 空间结构 3 79812818 考点三 蛋白质结构和功能多样性的原因分析 考点梳理 续表 高考探究 考向 蛋白质结构和功能的多样性 典例3 2017年海南卷 下列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 解析 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 a正确 数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式且形成长度不同的多肽链 b正确 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 c错误 氨基酸序列相同的多肽链折叠方式可不同 形成的蛋白质空间结构不同 d正确 答案 c 考向预测 8 下列关于蛋白质结构和功能的叙述中 错误的是 a 不同种类的蛋白质不仅氨基酸的数量和排列顺序不同 而且各自具有独特的空间结构b 蛋白质之所以具有多种生理功能 是因为它具有多种多样的结构c 蛋白质的多样性也是长期进化的结果d 开水煮沸鸡蛋清 不仅破坏了其中蛋白质的空间结构 而且破坏了氨基酸之间的肽键解析 开水煮沸鸡蛋清 只破坏了其中蛋白质的空间结构 d错误 答案 d 9 2017年湖南衡阳模拟 下列有关蛋白质结构 功能多样 性的说法 正确的是 a 蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类 数目和空间结构有关b 已知某化合物具有催化功能 可以推断此物质为蛋白质c 有些蛋白质具有防御功能 如抗体 有些蛋白质具有传递信息的功能 如受体 抗体与受体都具有专一性d 蛋白质空间结构改变 不会影响其生物活性 解析 蛋白质的多样性与肽链折叠形成的空间结构有关 而不是氨基酸的空间结构 具有催化功能的是酶 绝大多数酶是蛋白质 少数是rna 蛋白质具有防御 信息传递等功能 而抗体只能与特异性抗原相结合 受体只能与特定的信号分子结合 它们都具有专一性 蛋白质空间结构改变会影响其生物活性 答案 c 10 催产素 血管舒张素都是含有9个氨基酸的多肽分子 但生理功能不同 其主要原因可能是多肽的 氨基酸种类不同 氨基酸排列顺序不同 氨基酸缩 合方式不同 在细胞内合成的场所不同 a b c d 解析 催产素 血管舒张素都是含有9个氨基酸的多肽分子 但生理功能不同 这是由二者结构不同造成的 催产素 血管舒张素虽然都含有9个氨基酸 但是氨基酸的种类和排列顺序可能不同 氨基酸形成蛋白质的脱水缩合方式和合成场所是相同的 答案 a 11 2017年广东惠州模拟 下列关于蛋白质的