新高考第一轮总复习 第三课时 第2节 生命活动的主要承担者 蛋白质课件 新人教版.ppt

第三课时第2节生命活动的主要承担者 蛋白质 1 蛋白质的结构和功能2 生物组织中蛋白质的鉴定实验 考点一氨基酸的种类及结构特点 回扣教材 氨基酸是组成蛋白质的 其结构通式是 1 特点 每种氨基酸至少有 并且都有一个氨基和一个羧基连接在 氨基酸的不同在于 基本单位 一个氨基和一个羧基 同一个碳原子上 r基的不同 2 种类和分类 组成生物体蛋白质的氨基酸约有 根据是否能在体内合成分为和 20种 必需氨基酸 非必需氨基酸 知识拓展 1 氨基酸的种类构成蛋白质的氨基酸约有20种 包括必需氨基酸和非必需氨基酸 必需氨基酸 人体内有8种 婴儿9种 必须从外界获取 非必需氨基酸 可以通过其他化合物转化而来 2 氨基酸的结构特点 1 氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少是一个 也可以是几个 因为r基中可能含有氨基或羧基 2 在构成蛋白质的氨基酸中 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 否则就不是构成蛋白质的氨基酸 例如 h2n ch2 ch2 ch2 cooh 3 不同的氨基酸分子 具有不同的r基 这是氨基酸分类的依据 例如甘氨酸的r基是 h 丙氨酸的r基是 ch3 典例精析 例1 在下列物质中 有的属于构成人体蛋白质的氨基酸 有的不是 若将构成人体的氨基酸缩合成化合物 则其中含有的氨基 羧基 肽键的数目依次是 h2n ch2 cooh h2n ch2 ch2oha 3 3 2b 4 3 3c 2 2 2d 3 4 2 c 解析 解答本题时 要根据氨基酸的结构通式把属于构成人体蛋白质的氨基酸挑选出来 由于 号没有羧基 号氨基和羧基没有同时连在同一个碳原子上 所以它们不是组成人体蛋白质的氨基酸 是构成蛋白质的氨基酸 它们脱水缩合后形成三肽 由于 号氨基酸r基上有1个羧基 号氨基酸r基上有1个氨基 因此三肽中有氨基2个 羧基2个 肽键2个 考点二蛋白质的结构和功能及其多样性 回扣教材 一 蛋白质的结构及其多样性1 结构层次2 结构多样性的原因 1 氨基酸方面 氨基酸的的不同 2 肽链方面 肽链的的不同 肽链 种类 数目和排列顺序 空间结构 二 蛋白质的功能一切生命活动都离不开蛋白质 蛋白质是 1 结构蛋白 是构成的重要物质 如构成等的成分 2 作用 绝大多数酶的化学本质是蛋白质 3 运输作用 具有的功能 如能运输氧 4 作用 调节机体的 如胰岛素等激素 5 功能 如人体内的抗体 生命活动的体现者 细胞结构 细胞膜 催化 运输 血红蛋白 调节 激素 免疫 典例精析 例2 下列叙述中能对蛋白质的功能进行高度概括的是 a 细胞和生物体的重要结构物质b 收缩 运输 免疫等生理活动的物质基础c 生命活动的主要承担者d 调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质 c 解析 a b d三项只是蛋白质部分功能的列举 蛋白质的功能还有许多 可以说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 方法归纳 蛋白质功能的多样性取决于蛋白质结构的多样性 而蛋白质的多样性除由组成蛋白质的氨基酸种类 数量 排列顺序和肽链空间结构来决定外 肽链的数目不同 形成的蛋白质也不同 考点三有关蛋白质形成过程中的计算问题 回扣教材 1 氨基酸 多肽 肽键 肽链和蛋白质的关系 氨基酸是构成分子的基本单位 多个氨基酸分子脱水缩合形成 肽键是多肽结构中连接两个氨基酸残基之间的 肽链是多肽的空间结构 它们之间的关系可归纳如下 蛋白质 多肽 化学键 2 蛋白质的有关计算 1 氨基酸数 肽链数 失去水分子数 肽键数之间的关系 形成一条肽链时 肽键数 形成n条肽链时 肽键数 2 氨基酸平均相对分子质量与蛋白质相对分子质量关系蛋白质相对分子质量 氨基酸平均相对分子质量 氨基酸数目 失去水分子数 水的相对分子质量 氨基酸数 n 失去水分子数 氨基酸数 1 失去水分子数 3 氨基酸与相应dna rna片段中碱基数目之间的关系dna 基因 mrna蛋白质 性状 碱基数 碱基数 氨基酸数3 肽键的结构式conh或 co nh 或 nh co 在一条肽链的两端一定分别是和 一条肽链所含 cooh和 nh2数量至少都是个 m条肽链所含 cooh和 nh2数量至少都是个 6 3 1 cooh nh2 1 m 知识拓展 1 关于氨基酸脱水缩合反应的计算 1 对于n个氨基酸来讲 至少有n个氨基和n个羧基 2 n个氨基酸分子缩合成一条肽链 失去的水分子数 肽键数 n 1 至少有1个氨基和1个羧基 3 n个氨基酸分子缩合成x条肽链 失去的水分子数 肽键数 n x 至少有x个氨基和x个羧基 4 n个氨基酸分子缩合成环状肽时 失去的水分子数 肽键数 n 氨基和羧基数与r基团有关 5 蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数 6 蛋白质合成过程中相对分子质量的变化 氨基酸的平均相对分子质量为a 数目为n 肽链数为x 则蛋白质的相对分子质量为 a n 18 n x 2 氨基酸与对应的dna及mrna片段中碱基数目之间的计算 依据dna 基因 mrna 氨基酸 6 3 1的数量关系进行换算 3 氨基酸数 肽键数 失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系 特别提醒 蛋白质相对分子质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 要考虑脱去氢的质量 若某肽链中有四个肽键 此化合物应叫五肽 不叫四肽 即根据脱水缩合的氨基酸个数命名 信使rna碱基是氨基酸数的三倍 不考虑终止密码子 脱去的水分子中 h既来自氨基又来自羧基 o来自羧基 若脱水缩合形成的多肽链构成环状 则脱去的水分子数 参与脱水的氨基酸数 肽键数 其游离的氨基 羧基只可能在r基团上出现 典例精析 例3 下面是组成人体蛋白质的三种氨基酸的结构式 据图分析下列叙述不正确的是 c a 以上这三种氨基酸的r基依次是 h ch3 ch2ohb 假设提供足量的这三种氨基酸及适宜条件 经脱水缩合形成一种三十肽 那么该三十肽含氧原子数最多为61个c 由这三种氨基酸分子脱水缩合形成一种链状三十肽的过程中 相对分子质量减少了540d 由这三种氨基酸分子脱水缩合形成一种三肽 适宜条件下用双缩脲试剂去检测 可出现紫色现象 解析 三十肽含氧原子最多的情况是组成该三十肽的氨基酸分子全为丙种 即29 肽键上氧原子 30 r基上氧原子 2 链末端羧基上氧原子 61个 形成三十肽 脱去29个水分子 相对分子质量减少29 18 522 双缩脲试剂与肽键 2个或以上 反应呈紫色 考点四生物组织中蛋白质的鉴定 知识拓展 一 实验原理某些化学试剂能够使生物组织中的有机化合物产生特定的颜色反应 二 实验流程蛋白质的鉴定 例4 2012广东 分析下表 可推测 注 显色 显色更深 不显色 a 甲溶液含有淀粉b 乙溶液含有还原糖c 混合溶液不含淀粉d 混合溶液含有淀粉酶 d 解析 双缩脲试剂 碘液 斐林试剂分别检测蛋白质 淀粉和还原性糖 据表可以推测 甲含有蛋白质 乙含有淀粉 甲和乙混合能够产生还原性糖 证明甲中含有淀粉酶 将淀粉分解产生还原性糖 课时练习三 一 选择题 每小题只有一个正确选项 1 2012海南 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 a 解析 甘氨酸是分子量最小的氨基酸 a错误 氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸 必需氨基酸只能从食物中获取 人体内不能合成 b正确 氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键 c正确 r基的不同决定了氨基酸之间的差异 d正确 2 2012海南改编 关于蛋白质的叙述 错误的是 a 有些蛋白质是染色体的组成成分b 酶在催化反应前后 其分子结构不变c 蛋白质加热变性后改变了其肽链结构d 蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应 c 解析 染色体的主要组成成分是dna和蛋白质 a正确 作为催化剂的酶在反应前后不发生变化 b正确 蛋白质加热变性后 只改变其空间结构 没有改变其肽链结构 c不正确 蛋白质分子中含有肽键 可以与双缩脲试剂产生紫色反应 d正确 3 胰岛素是在胰岛b细胞中合成的 刚合成的多肽称前胰岛素原 在信号肽酶的作用下 前胰岛素原的信号肽被切除 而成为胰岛素原 最后胰岛素原通过蛋白酶的水解作用 生成胰岛素 如图 下列说法正确的是 b a 前胰岛素原遇双缩脲试剂会发生蓝色反应b 在胰岛素的形成过程中需要核糖体 内质网和高尔基体的协同配合c 信号肽酶作用的部位不可能是肽键d 前胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成 sh和 oh 解析 前胰岛素原是一种多肽 遇双缩脲试剂发生紫色反应 a错 酶具有专一性 肽酶作用的部位为肽键 c错 其水解的部位位于肽键 因此所需水中的氢用于形成 nh2和 cooh d错 4 生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键 导致 a 蛋白质分解为多肽链b 多肽链分解为若干短肽c 多肽链分解为氨基酸d 氨基酸分解为氨基和碳链化合物 解析 酶具有专一性 蛋白酶将蛋白质水解成多肽 根据题干信息 可知某种肽酶使末端的肽键水解 这样会得到一个氨基酸和一条肽链 这时多肽又出现新的末端肽键 这样水解 直到把多肽全水解为氨基酸 c 5 下列关于蛋白质和氨基酸的叙述 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 高等动物能合成生命活动所需的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 在胚胎发育过程中 基因选择性表达 细胞会产生新的蛋白质 d 6 有一多肽结构 如图所示 如果以四条上述肽链合成 不通过肽键 蛋白质 则其中氨基酸数 羧基数 肽键数及四条肽链连接成蛋白质时 失去的水分子数分别是 a 16 8 12 0b 16 8 12 12c 16 4 12 12d 4 4 12 0 a 解析 依据题中提供的信息 每条肽链由四个氨基酸组成 含有三个肽键 两个羧基 该蛋白质由四条上述肽链组成 肽链之间的连接不通过肽键 则不会发生脱水缩合 没有水分子的产生 所以答案选a 7 仅由下列三种氨基酸缩合而成的一条分子式为c27h42o15n10的肽链 该条肽链中含有 号氨基酸的数目是 b h2nchcoohch2cooh ch3chcoohnh2 h2nch2cooha 1个b 2个c 3个d 4个 解析 三种氨基酸中各有一个氨基 由分子式可知 应由10个氨基酸缩合而成 从各自的分子式看 只有 号氨基酸的r基中多了一个羧基 即多了2个氧原子 再考虑到缩合反应失去的9个水分子 所以所有的氨基酸共有氧原子24个 因此 号氨基酸应为2个 8 在下列四个试管中分别加入一些物质 甲试管 经高温煮沸冷却后的豆浆 乙试管 人体必需的8种氨基酸溶液 丙试管 蛋清和蛋白酶 丁试管 人血液中的红细胞和蒸馏水 则上述四个试管中加入双缩脲试剂振荡后 都有紫色反应的是 a 甲 丙 丁b 乙 丙 丁c 甲 乙 丙d 甲 乙 丁 a 9 下列叙述错误的是 a 一条由n个氨基酸组成的肽链中含有的氨基数目和氧原子数目至少分别为1和n 1b 蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时 其特定功能并未发生改变c n条由m个氨基酸组成的肽链中 完全水解需要 m n 个水分子d 胆固醇是构成细胞膜的重要成分 在人体内参与血液中脂质的运输 b 解析 在肽键和游离的羧基中一定含有氧原子 一条由n个氨基酸组成的肽链中至少含有一个游离的羧基和n 1个肽键 故其含有的氧原子数目至少为n 1个 肽链的盘曲和折叠被解开时 空间结构被破坏 其活性将失去 功能也丧失 故b错 二 非选择题10 2012北京 科学家为了研究蛋白a的功能 选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验 处理及结果见下表 1 将 组卵母细胞放入低渗溶液后 水分子经自由扩散 渗透 穿过膜的进入卵母细胞 2 将蛋白a的mrna注入卵母细胞一定时间后 该mrna的蛋白质进入细胞膜 使细胞在低渗溶液中体积 3 与 组细胞相比 组细胞对水的通透性 说明hgcl2对蛋白a的功能有作用 比较 组的结果 表明试剂m能够使蛋白a的功能 推测hgcl2没有改变蛋白a的氨基酸序列 而是破坏了蛋白a的 磷脂双分子层 翻译 迅速增大 明显降低 抑制 部分恢复 空间结构 4 已知抗利尿激素通过与细胞膜上的结合 可促进蛋白a插入肾小管上皮细胞膜中 从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的 5 综合上述结果 可以得出的推论 解析 1 考查生物膜的结构和自由扩散 自由扩散不需要载体蛋白的协助 所以水穿过膜 就是穿越了磷脂双分子层 2 考查翻译和水分进出细胞 mrna是翻译的模板 根据实验 可知 蛋白a可以提高水的通透速率 因此细胞在低渗溶液中会吸水而膨胀 受体 重吸收 蛋白a是水通道蛋白 3 考查实验分析能力 从实验结果可知 与 组细胞相比 组细胞对水的通透性降低 说明hgcl2对蛋白a的功能有抑制作用 与 组细胞相比 组细胞对水的通透性升高 但是没有恢复到 组的水平 说明试剂m能够使蛋白a的功能部分恢复 最终可以推测hgcl2没有改变蛋白a的氨基酸序列 而是破坏了蛋白a的空间结构 4 考查水盐平衡调节 见答案 5 考查实验分析能力 从实验结果可知 蛋白a可以提高水通透速率 意味着蛋白a是水通道蛋白 11 下面是某蛋白质分子 每条链的首尾端都注明了氨基酸的序号 如图1所示 及其部分分子结构 如图2所示 图3中e f h是细胞中的三种有机大分子 f和g是构成