高考生物 第一单元 第3讲 生命活动的主要承担者 蛋白质课件 新人教版必修1.ppt

第3讲生命活动的主要承担者 蛋白质 2015备考 最新考纲蛋白质的结构和功能 考点1蛋白质的结构和功能及其多样性 5年18考 2013江苏 2012海南 2011北京 海南 2011重庆 一 组成蛋白质的氨基酸及其种类 动漫演示更形象见课件光盘 1 氨基酸的结构 1 基本组成元素 有的还含有s等 c h o n 2 氨基酸的结构通式 3 2 氨基酸的种类巧记八种必需氨基酸 必需氨基酸 非必需氨基酸 思维激活下列物质是否属于构成蛋白质的氨基酸 如果是 请写出其r基 如果不是 请具体指出其欠缺的条件 提示 中 属于构成蛋白质的氨基酸 其r基依次为 h ch2 cooh ch2 ch2 cooh 中缺乏 cooh 中缺乏 nh2 虽然有 nh2和 cooh 但因其不连接于 同一碳原子 上 因而 均不属于构成蛋白质的氨基酸 二 蛋白质的结构及其多样性 动漫演示更形象见课件光盘 1 二肽的形成 1 过程 名称 场所 2 物质 名称 3 结构 名称 其结构简式为 nh co 或 co nh 4 h2o中h的来源 5 多个氨基酸发生该反应 产物名称为 脱水缩合 核糖体 二肽 肽键 一个来自氨基 一个来自羧基 多肽 2 观察氨基酸 多肽 肽链 肽键和蛋白质的关系图示 1 多肽和蛋白质的区别 简单 复杂 2 如果合成的蛋白质是唾液淀粉酶 需要参与的细胞器是 3 完善蛋白质的结构多样性和功能多样性图示 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 三 蛋白质的功能 连一连 思维激活判断正误 1 蛋白质是生物体主要的能源物质 2013 江苏 1b 2 人体必需的氨基酸称为必需氨基酸 2013 广州模拟 1a 3 食盐作用下析出的蛋白质发生了变性 2012 海南卷 2c 答案 1 2 3 组成蛋白质的氨基酸相关知识考查1 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 而是最小的 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 互动探究 1 氨基酸往往作为衡量食物营养价值的重要指标 该指标更注重氨基酸种类还是数量 2 针对本题b选项所述氨基酸 人体如何获得 提示 1 衡量食物营养价值时 氨基酸的种类比数量更重要 尤其注重必需氨基酸的种类 2 必需氨基酸不能在人体内合成 其只能来自食物补充 也有少部分来自体内原有蛋白质的分解 蛋白质结构和功能的综合考查2 2013 江苏单科 20 下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述 错误的是 a 不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同b 有些结构不同的蛋白质具有相似的功能c 组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合d 组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合解析本题考查蛋白质分子结构与功能的相关知识 不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同 组成蛋白质的氨基酸可有不同的排序 但脱水缩合的方式只有一种 结构不同的蛋白质可能具有相似的功能 答案d 归纳提炼 1 几种常见蛋白质的分布和功能 2 酶 激素 抗体 载体蛋白 维生素等与蛋白质 脂质的关系概念图 下图是某多肽的结构式 下列说法错误的是 a 该多肽由4个氨基酸组成 共有2个氨基b 该多肽中属于肽键的有 c 该多肽形成过程中脱去了4分子水d 蛋白质的结构比此化合物结构更复杂 主要体现在空间结构方面 对点强化 解析由题图可知 该多肽为四肽 由4个氨基酸组成 在形在该化合物的过程中脱去了3分子水 形成3个肽键 该多肽中有2个氨基 答案c 考点2蛋白质合成过程的相关计算 5年3考 2013上海 2012江苏 2011上海 1 有关氨基数和羧基数的计算 1 蛋白质中氨基数 数 r基上的氨基数 各氨基酸中氨基的总数 数 2 蛋白质中羧基数 数 r基上的羧基数 各氨基酸中羧基的总数 数 3 在不考虑r基上的氨基数时 氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中 至少含有的氨基数为 蛋白质分子由多条肽链构成 则至少含有的氨基数等于 数 肽链 肽键 肽链 肽键 1 肽链 4 在不考虑r基上的羧基数时 氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中 至少含有的羧基数为 蛋白质分子由多条肽链构成 则至少含有的羧基数等于 数 2 蛋白质中肽键数及相对分子质量的计算 1 蛋白质中的肽键数 脱去的水分子数 水解消耗 数 氨基酸分子个数 数 2 蛋白质的相对分子质量 氨基酸分子个数 氨基酸平均相对分子质量 量 18 脱去的 数 注意有时还要考虑其他化学变化过程 如 二硫键 s s 的形成等 在肽链上出现二硫键时 在二硫键形成的同时要脱去两个h 1 肽链 水分 子 肽链 失水 水分子 3 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 n 1 n 1 1 m 1 m na 18 n 1 na 18 n m 3 有关蛋白质中几种原子数的计算 1 一个氨基酸中的各原子的数目计算 c原子数 r基团中的c原子数 h原子数 r基团中的h原子数 o原子数 r基团中的o原子数 n原子数 r基团中的n原子数 2 蛋白质中各原子数的计算 c原子数 肽链数 肽键数 2 的c原子数 h原子数 氨基酸分子个数 肽链数 2 上的h原子数 各氨基酸中h原子的总数 脱去的水分子数 2 4 2 1 r基上 r基 2 o原子数 肽链数 肽键数 r基上的o原子数 各氨基酸中o原子的总数 n原子数 肽链数 r基上的n原子数 各氨基酸中n原子的总数 4 有关多肽种类的计算假设有n 0 n 20 种 m个氨基酸 任意排列构成多肽 这里m n 1 若每种氨基酸数目无限 允许重复 的情况下 可形成肽类化合物的种类 有nm种 2 若每种氨基酸只有一个 不允许重复 的情况下 可形成肽类化合物的种类 有n n 1 n 2 n m 2 n m 1 anm种 2 脱去的水分子数 肽键数 5 蛋白质中氨基酸数目与核酸中碱基数的计算 1 dna基因的碱基数 至少 mrna的碱基数 至少 氨基酸的数目 2 肽键数 得失水数 肽链数 基因 dna 碱基数 6 mrna碱基数 3 注意解题时看清是 碱基数 还是 碱基对数 二者关系为 碱基数 2 碱基对数 关于终止密码子所占的数量 若题目中没有明确要求则不做计算 6 3 1 氨基酸数 基础计算类 2013 上海 16 某蛋白质由124个氨基酸组成 其中有8个 sh 在肽链形成空间结构 如图 时 生成4个二硫键 s s 若氨基酸平均分子量为125 则该蛋白质的分子量约为 a 13278b 13286c 13294d 15500 解析该蛋白质的分子量 氨基酸的平均分子量 氨基酸的分子数 脱去水分子 18 8 1 15500 2214 8 13278 答案a 延伸拓展以上规律既适用于 链状肽 的相关计算 也适用于 环状肽 的相关计算 不过 若为环状肽 则可视为公式中的肽链数等于零 再进行相关计算 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 m表示氨基酸数目 a表示氨基酸平均相对分子质量 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 如图二硫键 s s 的形成过程 每形成一个二硫键 脱去2个h 故计算蛋白质的相对分子质量时除减去h2o的外 还应考虑脱去h的相对分子质量 下图是形成3个二硫键的情况 1 2013 济南一模 现脱掉某六十肽中的2个丙氨酸 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存在 下列有关该过程产生的全部有机物中相关原子 基团或肽键数目的叙述正确的是 a 肽键数目减少2个b 氢原子数目增加4个c 氧原子数目增加2个d 氨基和羧基分别增加4个 对点强化 解析本题考查蛋白质的结构及相关计算 意在考查考生的理解和分析推理能力 该六十肽只有1条链 肽键数目是59 脱下两个丙氨酸后 变成3段肽链和2个氨基酸 肽键数目减少4个 整个过程中增加了4个 oh和4个 h 氢原子增加8个 氧原子增加4个 氨基和羧基分别增加4个 答案d 2 2013 试题调研 由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子 含n条多肽 其中z条是环状多肽 这个蛋白质分子中氧原子个数最少为 a m n zb m n zc m z nd m z n解析假设肽链的氨基酸个数为m1 环状多肽的氨基酸个数为m2 则m m1 m2 合成肽链时脱去的水分子数 氨基酸数 肽链数 m1 n z 合成环状多肽时脱去的水分子数 氨基酸数 m2 共有肽键 m n z 则该蛋白质中最少含有氧原子数 各氨基酸中氧原子总数 脱去水分子数 2m m n z m z n 答案c 易错点1氨基酸缩合形成多肽过程中蕴含的计算规律不熟练 尤其是一些特例 如二硫键 环状肽 最值计算处理不到位 点拨氨基酸脱水缩合形成蛋白质的主要计算规律 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 4 o原子数 各氨基酸中o的总数 脱去水分子数 5 若已知多肽中氮原子数为m 氨基个数为n 则缩合成该多肽的氨基酸数目为m n 肽链数 6 若已知多肽中氮原子数为m 则缩合成该多肽的氨基酸数目最多为m 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 6 3 1 由于mrna中存在终止密码子等原因 上述关系应理解为每形成1个氨基酸 至少需要mrna上3个碱基 dna上的6个碱基 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 某多肽被水解成3个四肽 2个三肽 5个六肽 1个五肽 这些短肽的氨基总数最小值及肽键总数依次是 a 1142b 1153c 1242d 1253 纠错演练 解析本题考查蛋白质合成过程中氨基 肽键的相关计算 1 依据原理 由氨基酸脱水缩合的定义可知 每条短肽至少含一个游离的氨基和一个游离的羧基 2 数量关系 对每条短肽来说 肽键数 氨基酸数 1 3 解题方法 短肽数为3 2 5十1 11 所以这些短肽中至少含氨基11个 肽键数为3 4 1 2 3 1 5 6 1 1 5 1 42 答案a 已知20种氨基酸的平均相对分子质量为128 图1为某蛋白质的肽链结构示意图 其中数字为氨基酸序号 图2为部分肽链放大示意图 请据图回答下列问题 1 该化合物由氨基酸脱去 个水分子形成 这种结合方式叫做 图1所示的蛋白质的相对分子质量为 如果核苷酸的平均相对分 子质量为400 则指导该蛋白质产生的基因的相对分子质量最小为 2 图2中有 种r基 肽键是 填序号 该肽链至少有 个游离的羧基 3 假设有一个十肽 分子式为cxhyoznmsn 组成该肽的氨基酸只有图2中的几种 则含有 的氨基酸有 个 解析氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质 该蛋白质由一条多肽链构成 其相对分子质量 氨基酸的总分子质量 脱去的水的总分子质量 形成二硫键脱去的氢的分子质量 124 128 124 1 18 2 3 13652 在不考虑终止密码的条件