湖北省高考生物总复习 123细胞中的蛋白质配套课件 中图版必修1 .ppt

第二单元细胞的自我保障 第3讲细胞中的蛋白质 蛋白质的结构和功能 细胞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 知识点一蛋白质的结构与功能 蛋白质含量 占细胞鲜重的7 10 占细胞干重以上组成元素 有的含有s等元素氨基酸 基本组成单位 种类 约20种 根据能否在体内合成分为和 50 c h o n 必需氨基酸 非必需氨基酸 通式 结构特点 至少含有一个氨基和一个羧基 都有一个氨基和一个羧基连在上 r基不同导致氨基酸种类不同 同一个碳原子 结构 链状 即肽链 合成场所 核糖体 肽键 蛋白质蛋白质结构 由一条或n条肽链盘曲折叠而成结构多样性 氨基酸种类不同 氨基酸数目不同 氨基酸的 变化多端 肽链盘曲折叠形成的空间结构千差万别 决定 排列次序 功能多样性 生命活动的体现者 1 结构功能 如胶原蛋白 角质蛋白 2 调节功能 如 3 催化功能 如酶 4 如血红蛋白 载体 5 信息传递功能 与受体的识别 6 如抗体 7 运动功能 如肌动蛋白和肌球蛋白 胰岛素 运输功能 激素 免疫功能 分泌蛋白或细胞内蛋白1 分泌蛋白 在细胞内合成后 分泌到细胞外起作用的蛋白质 如 部分激素等2 合成加工运输过程 知识点二蛋白质的合成与运输 消化酶 抗体 游离的核糖体 蛋白质的结构及形成 蛋白质的结构与功能 高考地位 5年17考 2012海南卷 2011北京卷 天津卷 海南卷 重庆卷 1 肽的名称 一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽 三个或三个以上的称为多肽 如 由六个氨基酸分子构成一条链 则其名称是六肽 也可称为多肽 2 肽键的结构式可表示如下 或 co nh 或 nh co 3 一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基 分别位于肽链的两端 其余的氨基 或羧基 在r基上 4 h2o中的h来自于 cooh和 nh2 而o则只来自于 cooh 多肽和蛋白质的区别 2 蛋白质的结构多样性和功能多样性 上述4个导致蛋白质结构多样性的原因并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同 而是只要具备其中的一点 这两个蛋白质分子的结构就不同 二 蛋白质结构及合成过程相关计算假设氨基酸的平均相对分子质量为a 由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链 1 氨基数 肽链数 r基上的氨基数 各氨基酸中氨基总数 肽键数 2 羧基数 肽链数 r基上的羧基数 各氨基酸中羧基总数 肽键数 3 n原子数 各氨基酸中n的总数 肽键数 肽链数 r基上的n原子数 4 o原子数 各氨基酸中o的总数 脱去水分子数 肽键数 2 肽链数 r基上的o原子数 名师提醒 1 环状多肽主链中无氨基和羧基 环状肽中氨基或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 如图所示 由图示可知 肽键数 脱去水分子数 氨基酸数 环状多肽的相对分子质量 m a 18 2 在多肽相对分子质量计算时 还要考虑一些其他化学变化过程 如二硫键 s s 的形成 每形成一个二硫键 脱去2个 h 故相对分子质量减少2 蛋白质结构 功能相关知识是历年高考命题的热点 常挖掘教材中易被考生忽略的小考点进行综合命题或以信息选择题的形式出现 难度系数不大 0 58 0 68 典例1 新题快递 层粘连蛋白分子是由一条重链 a链 和两条轻链 b1 b2链 构成的高分子糖蛋白 作为细胞的结构成分 它含有多个结合位点 对细胞间粘连及细胞的分化等都有作用 层粘连蛋白分子结构示意图如图 若该蛋白分子由m个氨基酸构成 下列有关说法不正确的是 a 该层粘连蛋白分子含有的肽键数为m 3b 该蛋白在细胞识别中具有重要作用c 癌细胞膜相对正常细胞膜而言表面的层粘连蛋白少d 该物质的合成只需核糖体即可完成 破题关键 解析该层粘连蛋白分子由3条链组成 因此含有 m 3 个肽键 层粘连蛋白是一种糖蛋白 具有多个结合位点 在细胞识别中具有重要作用 癌细胞易扩散 而层粘连蛋白对细胞间粘连起作用 故癌细胞膜上的层粘连蛋白会比较少 该糖蛋白的合成除了需要核糖体外 至少还需要内质网 高尔基体加工并添加糖链和线粒体提供能量 答案d 训练1 某多肽的分子式为c42h65n11o9 它彻底水解后只得到以下3种氨基酸 则此多肽中含有的赖氨酸个数为 a 2个b 3个c 5个d 8个解析假设甘氨酸 苯丙氨酸和赖氨酸的数目分别为a b c 由于这三种氨基酸都只含有一个羧基 该多肽的氧原子数 肽键中的氧原子数 游离的羧基中的氧原子数 即9 肽键中的氧原子数 2 因此 该多肽含有7个肽键 8个氨基酸 即a b c 8 根据该多肽含有的氮原子数分析 可得a b 2c 11 可求出c 3 答案b 1 蛋白质的合成 运输与分泌 蛋白质的合成 运输与分泌 各种生物膜之间的联系 高考地位 5年12考 2012江苏卷 2011课标全国卷 天津卷 2010福建卷 1 细胞核 基因的转录 将遗传信息从细胞核传递到细胞质 2 核糖体 利用氨基酸合成多肽 3 内质网 对多肽进行初步加工 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 再加工成为成熟的蛋白质 并以小泡的方式运输到细胞膜与之融合 5 细胞膜 胞吐作用 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 2 蛋白质分选 1 含义 蛋白质合成后的去向和最终定位 2 影响因素 分选信号 核糖体的存在部位 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 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 4 生物膜系统的功能 4 识图析图 两图都是分泌蛋白这一考点中常出现的 a图是细胞的局部 b图则是完整细胞 但考查的知识点基本相同 考点1 从图上首先识别出相应结构的名称 并熟悉在分泌蛋白中的分工及相应作用 考点2 b图中 代表分泌蛋白 常考的有消化酶 抗体 蛋白质类激素 血浆蛋白等 常考的不属于分泌蛋白的有血红蛋白 载体 呼吸酶等 考点3 物质排出细胞的方式 外排 胞吐 该过程体现了细胞膜的流动性 考点4 该过程研究手段 同位素标记 3h标记亮氨酸 最先出现在a图中 或b图中 常考查转移的方向和途径 注意先后顺序 考点5 图示中构成生物膜系统的细胞器不包括核糖体 该题型考查多要求用序号回答 且看清要求回答的是细胞器还是细胞结构 本考点全国卷及各省市理综卷多以选择题形式命题 简答题的命题过去多出现在上海 江苏单科试卷中 但2011年全国新课标卷及天津理综卷以综合性大题形式出现 应引起高度重视 典例2 2013 合肥教学质检 下面为某物质的合成与分泌过程示意图 甲 乙 丙 丁 戊表示细胞结构 其中甲 戊中含有rna 下列说法中不正确的是 a 图示过程可体现生物膜系统在结构和功能上的相互联系b 图示过程的实现与生物膜上的脂质分子 蛋白质分子的运动有关c 在图中戊结构内 丙酮酸氧化分解产生co2的阶段没有o2参加d x的分泌过程能发生在无甲 乙 丙 丁 戊等结构的原核细胞中 解析物质x是分泌蛋白 图示过程可体现生物膜系统在结构和功能上的相互联系 a正确 物质x的分泌依赖于膜的流动性 即与生物膜上的脂质分子 蛋白质分子的运动有关 b正确 戊是线粒体 在有氧呼吸的第二阶段 丙酮酸氧化分解产生co2 没有o2参加 c正确 甲为核糖体 是原核细胞中唯一的细胞器 且是蛋白质合成所必需的 d错误 答案d 训练2 2011 济南模拟 右图表示胰腺细胞产生一种分泌蛋白的过程 下列相关的叙述不正确的是 a 该分泌蛋白移动的途径最可能是 b 内质网腔中的分泌蛋白运输到细胞外需穿过3层生物膜c 为该过程提供能量d 该分泌蛋白的合成过程需要生物膜系统的参与 解析这是一道较难的试题 考查分泌蛋白的合成和分泌 分泌蛋白移动的途径最可能是 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 线粒体为该过程提供能量 所以分泌蛋白的合成和分泌过程需要生物膜系统的参与 内质网腔中的分泌蛋白运输到细胞外需穿过0层生物膜 答案b 误区易错点1忽略核酸与蛋白质的内在关系 把蛋白质合成看成孤立的事件点拨本节蛋白质合成虽然单独讲解 但蛋白质的生物合成不是孤立 而是受dna上基因控制的 核酸 基因 与蛋白质联系的纽带是 中心法则 其中蛋白质合成受dna控制 mrna是直接模板 如下图所示 规避2个易错点和2个 易错点2基因表达过程中 氨基酸数与相应的碱基 核苷酸 数目的对应关系 难点 温馨提示 1 若由氨基酸脱水缩合形成环状肽 则其肽键数 缩合产生的水分子数 氨基酸个数 2 环状dna分子 如质粒 其相对分子质量 脱氧核苷酸数 脱氧核苷酸平均相对分子质量 脱氧核苷酸数 18 误区1不能分清化合物及其组成单位在物种间的统一性及差异性点拨核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性 因而可以从分子水平上 通过分析核酸与蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近 也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定 而氨基酸 核苷酸 糖类 脂质等小分子物质不具有特种的特异性 因此这些物质不能作为鉴定物种亲缘关系的依据 蛋白质多样性与生物多样性的关系 误区2不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因点拨 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 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 注 同一生物不同体细胞都是由一个受精卵分裂分化形成的 故其dna相同 mrna和蛋白质不同 由于基因的选择性表达 不同细胞表达的基因不同 产生的mrna 蛋白质不同 纠错演练在生物体内 某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示 其中x y代表元素 a b c代表生物大分子 据图分析正确的是 人体中 单体a的种类有4种 x代表的元素是n p 而y代表的元素一定有n 图中a和c是组成染色体的主要成分 若c是由n个单体c脱水缩合形成的 则相应的a片段中至少有6n个碱基对 导致组成某生物个体的细胞出现稳定性差异的根本原因是由于其核内a分子中的基因的选择性表达a b c d 解析由图可知 大分子物质a b c分别表示dna mrna和蛋白质 单体a b c分别表示脱氧核苷酸 核糖核苷酸和氨基酸 元素x表示n和p 元素y表示n 过程 分别表示dna分子的复制 转录和翻译 人体中有4种脱氧核苷酸 若c是由n个单体c脱水缩合形成 则相应的a片段中至少有6n个碱基 而碱基对至少为3n个 组成某生物个体的细胞出现稳定性差异是因为细胞的分化 其根本原因是基因的选择性表达 答案b 分泌蛋白的合成 运输与分泌 放射性同位素标记 高考地位 5年10考 2011天津卷 2010江苏卷 2009全国卷 1 同位素标记的用途 用于检测追踪放射性物质的转移路径 2 高中生物教材中涉及到该技术的知识点 分泌蛋白合成 运输及分泌的过程 证明dna半保留复制 光合作用中追踪某元素的转移去向 如ho 14co2等 噬菌体侵染细菌的实验证明dna是遗传物质 35s标记蛋白质 32p标记dna分子 标记氮肥中的氮 追踪氮在植物体内和动物体内转移途径 3 案例 分泌蛋白的合成 运输与分泌过程 图甲 曲线图 图乙 表格 图甲表示用放射性元素标记某种氨基酸 追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况 而图乙表示在细胞的几种结构中最早检测到放射性的时间表 图甲不仅表示了放射性出现的先后顺序 而且还表示了某结构中放射性的含量变化 理解分泌小泡的形成及放射性含量变化是个难点 高尔基体中放射性含量下降与分泌小泡形成的对应关系 表示分泌小泡来自高尔基体 而乙图表格中可以很容易看出分泌蛋白的合成 加工和运输经过的场所及先后顺序 典例 为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成 研究人员在其培养基中添加3h标记的亮氨酸后 测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图乙 其相关结构关系如图甲 有关的生物膜面积变化如图丙 则有关说法不正确的是 a 图甲中首先可观察到3h标记的细胞器是 b 能在图甲中 上观察到3h标记表明可能有分泌蛋白合成c 图乙中c曲线所指的细胞结构是高尔基体d 图丙中d曲线表示的细胞结构是内质网 解析分泌蛋白的形成过程 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 膜外 图乙中a b c依次为核糖体 内质网和高尔基体 在分泌蛋白的合成与分泌过程中 内质网的膜面积减少 细胞膜的膜面积增多 高尔基体的膜面积前后基本不变 先增加后减少 答案a 1 2012 海南单科 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 蛋白质的结构和功能相关知识考查 解析本题主要考查组成生物体蛋白质的氨基酸的种类及氨基酸脱水缩合合成蛋白质等相关的知识内容 甘氨酸的分子量是75 不是分子量最大的氨基酸 由于缺乏中间产物 有8种氨基酸不能在人体细胞中合成 必须从食物中获得 称为必需氨基酸 氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 r基的特异性决定氨基酸的特异性 答案a 2 2012 海南单科 2 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 食盐作用下析出的蛋白质发生了变性d 蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应 解析本题主要考查了蛋白质的特性 染色体的化学组成成分主要是蛋白质和dna 酶是生物催化剂 反应前后其分子结构不变 蛋白质遇高温 重金属变性 盐析出的蛋白质没有变性 双缩脲试剂可与蛋白质发生显色反应生成紫色络合物 答案c 3 2012 全国新课标 1 同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白 组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同 但排列顺序不同 其原因是参与这两种蛋白质合成的 a trna种类不同b mrna碱基序列不同c 核糖体成分不同d 同一密码子所决定的氨基酸不同 解析本题以细胞的成分为切入点 综合考查蛋白质的组成 结构 转录 翻译等过程 但比较基础 考生容易得分 在两种蛋白质合成过程中 trna种类 核糖体成分 同一密码子所决定的氨基酸均相同 答案b 4 判断正误 1 2011 四川理综 2c 分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成 2 2011 四川理综 2d 生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新 3 2011 北京理综 3d 内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中 4 2010 重庆理综 3 c 分泌蛋白合成后在内质网和细胞质基质中加工 分泌蛋白的形成过程 解析 1 在核糖体上合成的分泌蛋白先进入内质网 进行一些加工 如折叠 组装 加上一些糖基