高考生物大一轮复习 第3讲 生命活动的主要承担者优选课件.ppt

走近细胞和组成细胞的分子 第1章 第3讲生命活动的主要承担者 蛋白质 栏目导航 1 氨基酸及其种类 1 氨基酸的结构 结构通式 考点一蛋白质的结构和功能 答案氨基羧基同一个碳原子 各氨基酸之间的区别在于 的不同 r基 必需氨基酸 非必需氨基酸 2 蛋白质的结构及其多样性 3 蛋白质的功能蛋白质是生命活动的承担者 其主要功能见表 结构 催化 血红蛋白 胰岛素 免疫 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 具有氨基和羧基的化合物 不一定是构成蛋白质的氨基酸 2 组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合 3 脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽 4 氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能 5 细胞中氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质 6 组成蛋白质的不同氨基酸之间的差异是由r基引起的 7 人体必需的氨基酸称为必需氨基酸 8 血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 2 福建卷 人体内含有多种多样的蛋白质 每种蛋白质 a 都含有20种氨基酸b 都是在细胞内发挥作用c 都具有一定的空间结构d 都能催化生物化学反应 c 3 在分泌蛋白的合成 加工 运输和分泌过程中 用含35s标记的氨基酸作为原料 则35s存在于图中的 a b c d 解析35s存在于氨基酸的r基上 图中 处连接r基 处是肽键 处连接的是肽键或羧基 处连接的是碳原子 a 一判断组成生物体蛋白质的氨基酸 bd 对于此图 首先找出肽键 确定其数量为3个 然后以肽键的前后c原子为准找出每个氨基酸的r基 并确定氨基酸的种类和数量为4 在此基础之上做进一步的统计计算 即r基中有1个氨基 2个羧基 二蛋白质分子的结构模式图的分析 例2 某多肽分子结构如下图所示 该多肽分子中的肽键数和氨基酸种类为 a 2个 1种b 2个 2种c 3个 2种d 2个 3种 b 三蛋白质结构多样性与功能多样性 例3 朊病毒蛋白 prp 有两种 一种是prpc 一种是prpsc 它们的比较如下表 由此可以推断这两种蛋白质表现出不同性质的原因是 a 溶解度不同b 氨基酸的种类不同c 空间结构不同d 氨基酸的数量不同解析由表中信息可知 两种蛋白质的肽链中氨基酸排列顺序相同 但空间结构不同 由此可确定两种蛋白质的空间结构不同是它们表现出不同性质的原因 c 几种常考蛋白质的分布和功能 例1 下面a e是5种化合物的结构式 f为由200个氨基酸构成的蛋白质分子结构 据图回答 答题送检 来自阅卷名师报告 解析 1 组成蛋白质的氨基酸必须至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 而a b c不符合这一特点 2 d的r基是 ch2 ch2 cooh e的r基是 ch2 4 nh2 3 200个氨基酸构成一个含两条肽链的蛋白质f 故肽键数 氨基酸个数 肽链条数 即200 2 198 但两条链间又形成了一个肽键 故肽键数为198 1 199 参与构成该蛋白质的氨基酸有200个 每个氨基酸至少有一个氨基 两条肽链间形成了一个肽键表明其中至少有一个氨基酸的r基上有一个氨基 所以200个氨基酸至少有201个氨基 4 该蛋白质形成过程中相对分子质量减少了199个h2o分子的质量 即199 18 3582 该蛋白质因有2条肽链 故至少含有2个游离的氨基 规范答题 每空2分 1 a b c 2 ch2 ch2 cooh ch2 4 nh2 3 199201 4 35822 1 我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物 脑啡肽 下面是它的结构简式 据此回答 1 脑啡肽的化学本质是一种 它的基本组成单位的结构特点是 2 如果脑啡肽肽链长度不变 组成它的氨基酸的种类和数目均不变 改变其中的 就可以改变其性质 3 脑啡肽只有皮下注射才有效 而不能口服 主要原因是 4 若将脑啡肽完全水解 需要水分子 个 水解后的产物有 种 5 脑啡肽可用 试剂鉴定 呈现 色 其原因是该化合物中所含有的 与试剂发生了颜色反应 五肽 都至 少含有一个氨基和一个羧基 并且连接在同一个碳原子上 氨基酸的排列顺序 如果口服此药物 在消化道内药物被消化液分解 会失去药效 4 4 双缩脲 紫 肽键 解析 1 从图分析知 脑啡肽由5个氨基酸组成 故其化学本质为五肽 构成多肽的基本单位是氨基酸 2 多肽的结构与构成多肽的氨基酸的种类 数目 排列顺序有关 3 消化道中的肽酶能将多肽分解为氨基酸 4 由图可知 脑啡肽分子结构中包含4个肽键 co nh 故水解时需要4分子水 水解得到的5个氨基酸 其中有2个氨基酸的r基是相同的 故水解后的产物有4种 5 多肽中有肽键 与双缩脲试剂反应产生紫色络合物 3 高温 过酸 过碱 重金属盐等都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化 但低温不会 4 酒精 加热 紫外线消毒和杀菌的原理都是使细菌和病毒的蛋白质变性 5 在关于蛋白质的计算中 要特别注意题中设问的是 氨基酸的数量 还是 氨基酸的种类 1 二肽的形成过程 考点二蛋白质的相关计算 1 过程 名称 场所为 2 物质 名称 3 结构 名称 其结构简式为 4 h2o中各元素的来源 h来自 o来自 5 多个氨基酸发生脱水缩合 产物名称为 脱水缩合 核糖体 二肽 肽键 nh co cooh和 nh2 cooh 多肽 2 利用蛋白质结构图示完成相关计算 m 1 m 1 ma 18 m 1 1 1 m n m n ma 18 m n n n 注 设氨基酸的平均相对分子质量为a 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 n个氨基酸形成m条肽链时 脱掉了 n m 个水分子 2 n个氨基酸脱水缩合形成的肽键数只可能少于n个 3 n个相互不同的氨基酸至多只能形成n 种肽 4 决定含n个氨基酸多肽的直接模板中至少含6n个含氮碱基 2 某多肽链为199肽 其分子式为cxhynaobs2 a 199 b 200 并且由下列5种氨基酸组成 该多肽彻底水解后将会得到赖氨酸 天冬氨酸各多少个 a a 199 b 200 2b a 200 b 200c a 199 b 199 2d a 200 b 200 2 a 解析该多肽链中只有赖氨酸含有2个氨基 因此赖氨酸数目为a 199 该多肽链中只有天冬氨酸含有2个羟基 肽链中氧原子数为200 因此天冬氨酸数目为 b 200 2 3 如图表示的是一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子 下列叙述正确的是 a 该分子中含有198个肽键b 这200个氨基酸中至少有200个氨基c 合成该蛋白质时相对分子质量减少了3600d 该蛋白质中至少含有4个游离的羧基 c 解析该蛋白质分子含有2条肽链 且2条肽链之间由2个肽键连接 故该分子一共含有200个肽键 由图可知 第70位 120位的氨基酸的r基上有氨基 故组成该蛋白质分子的200个氨基酸中至少含有202个氨基 合成该蛋白质时脱去的水分子数与形成的肽键数相等 故合成该蛋白质时相对分子质量减少了18 200 3600 该蛋白质分子含有2条肽链 至少含有2个游离的羧基 有关蛋白质计算的特别提醒 1 多肽 蛋白质 在核糖体上合成的是多肽 而不是蛋白质 多肽必须经加工后 才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质 2 在计算蛋白质相对分子质量时 还要考虑是否存在特殊的变化 如二硫键 s s 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 3 如果没有特别指明是环状肽 题目中出现的多肽都认为是非环状的 1 形成链状多肽时 1 肽键数 失去水分子数 氨基酸数 肽链数 2 至少含有的游离氨基或羧基数 肽链数 3 游离氨基或羧基数 肽链数 r基中含有的氨基或羧基数 2 形成环肽时 1 肽键数 脱去的水分子数 氨基酸数 2 环状肽中主链上无游离的氨基和羧基 即氨基或羧基数 r基中氨基或羧基数 一氨基酸数 肽链数 肽键数和失去水分子数的计算 例1 如图为某蛋白质的结构示意图 其中 s s 为由两个 sh 巯基 构成的二硫键 其作用是连接两相邻肽链 若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成 则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为 a m 18mb m 4 18 m 4 c m 3 18 m 3 4d m 2 18 m 2 4 d 解析该蛋白质中含有3条肽链 其中1个是环肽 环肽中氨基酸的个数 肽键数 脱去的水分子数 线性肽链中氨基酸数目 肽链数 肽键数 脱去的水分子数 因此该蛋白质中脱去的水分子数为 m 2 相对分子质量减少数 脱去的水分子相对分子质量之和 形成二硫键时脱去的氢 18 m 2 4 1 蛋白质相对分子质量 氨基酸数 氨基酸平均相对分子质量 脱去水分子数 18 不考虑形成二硫键 2 考虑二硫键 s s 的形成时 每形成一个二硫键脱去两个氢 因此蛋白质相对分子质量 氨基酸数 氨基酸平均相对分子质量 脱去水分子数 18 二硫键数 2 3 蛋白质中含有n o原子数的计算 1 n原子数 肽键数 肽链数 r基上的n原子数 各氨基酸中n原子总数 2 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原子总数 脱去水分子数 二蛋白质相对分子质量及原子数目的计算 例2 经测定 某多肽链分子式是c21hxoyn4s2 其中含有一个二硫键 s s 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 丙氨酸 c3h7o2n 亮氨酸 c6h13o2n 半胱氨酸 c3h7o2ns 下列有关该多肽的叙述 正确的是 a 该肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸 天冬氨酸 丙氨酸和亮氨酸b 该多肽中h原子数和o原子数分别是32和5c 该多肽形成过程中至少需要4种trnad 该多肽在核糖体上形成 形成过程中相对分子质量减少了56 d 解析根据该多肽链中n的数目 氨基端 1个 肽键中的n r基中的n 5种氨基酸中都没有 可推出 肽键中的n为3个 该多肽链由4个氨基酸组成 根据该多肽链中碳原子和硫原子的数目 可确定组成该多肽链的氨基酸应该为1个苯丙氨酸 c9h11o2n 1个亮氨酸 c6h13o2n 2个半胱氨酸 c3h7o2ns 该多肽中h原子数为11 7 13 7 3 2 2 30 o原子数为2 4 3 1 5 该多肽由3种氨基酸组成 其形成过程中至少需要3种trna 该多肽在核糖体上形成 形成过程中相对分子质量减少18 3 2 56 三氨基酸排列顺序与多肽种类的计算 例3 现有足量的甘氨酸 丙氨酸 谷氨酸3种氨基酸 它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有 a 9种 9种b 6种 3种c 18种 6种d 27种 6种解析当每种氨基酸数目不限时 形成三肽的种类为3 3 3 27种 当每种氨基酸都有时 形成的三肽最多有3 2 1 6种 d 基因表达中氨基酸与相应dna mrna中碱基之间的数量关系如图所示 由于mrna中有终止密码子等原因 上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mrna上的3个碱基和dna 基因 上的6个碱基 四基因表达中氨基酸数目与相应dna rna片段中碱基数目的计算 d 例1 某直链多肽的分子式为c22h34o13n6 其水解后共产生下列3种氨基酸 相关叙述不正确的是 a 合成1个c22h34o13n6分子将产生5个水分子b 在细胞中合成1个c22h34o13n6分子至少需要3种trnac 1个c22h34o13n6分子完全水解后可以产生3个谷氨酸d l个c22h34o13n6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基 答题送检 来自阅卷名师报告 解析 由题意可知 分子式为c22h34o13n6的肽链中含有6个氨基酸 合成该多肽链时形成5个肽键 产生5分子水 a项正确 由题意可知 该肽链水解产生了3种氨基酸 由于在翻译过程中一种氨基酸可以由一种或多种trna来转运 则合成该肽链时至少需要三种trna b项正确 设该肽链水解产生的甘氨酸是x个 丙氨酸是y个 谷氨酸是z个 根据化学反应前后原子数量的守恒可以得出关系式 5x 7y 9z 34 10 2x 3y 5z 22 2x 2y 4z 13 5 解得x 2 y 1 z 3 c项正确 由c项分析可知 该