新一线学案课件必修1第1单元第3讲生命活动的主要承担者蛋白质

第一单元走近细胞及组成细胞的分子必修一第三讲生命活动的主要承担者——蛋白质考纲要求蛋白质的结构和功能Ⅱ1考点一2考点二3课末总结考点一蛋白质的结构层次与功能1．组成蛋白质的氨基酸及其种类2．蛋白质的结构及其多样性〈1〉二肽化合物的形成(1)过程①名称：________________；场所：______________。(2)物质②名称：____________。(3)结构③名称：____________；其结构简式为：__________________________________________。(4)H2O中H的来源：一个来自氨基，一个来自____________。(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—NH—CO—(或—CO—NH—)

羧基多肽多肽种类数目排列顺序空间结构3．蛋白质的功能将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来真题重组，判断正误。(1)蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化(2015·全国卷Ⅰ，5C)()(2)线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成(2012·全国卷Ⅰ，1D) ()(3)氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构(2017·海南卷，1D)()(4)植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质(2016·海南卷，3A) ()(5)植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同(2016·海南卷，3B)()√√√√√(教材P23“与生活的联系”改编)阅读下列事例，并思考：①鸡蛋清中加入一些食盐，会产生白色絮状物(即盐析)②鸡蛋煮熟再吃③用酸、碱或重金属处理蛋白质制品④低温冷藏蛋白质制品⑤酒精、紫外线等“消毒”(1)①～⑤中，蛋白质空间结构并未遭破坏的是____________，其活性__________(填“能”或“不能”)恢复；空间结构已遭破坏的是______________，其活性____________(填“能”或“不能”)恢复。①④能②③⑤不能(2)吃煮熟的鸡蛋为何更易被消化？[提示](2)由于高温会使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，故吃熟鸡蛋容易消化。1．蛋白质的结构层次及其多样性重难精讲多肽：蛋白质(4)不同蛋白质的合成场所：真核细胞胞内蛋白在游离核糖体上合成，分泌蛋白则在附着于内质网上的核糖体中合成。(5)氨基酸数目≠氨基酸种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。(6)R基团中不一定有C原子，如甘氨酸中R基团为H原子；S元素一定在R基团中。(7)多肽≠蛋白质：在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽必须经过加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。(8)高温、过酸、过碱、重金属盐，都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化，但低温不会。

(2018·常州模拟)以下四组图分别表示蛋白质结构多样性形成的原因，下面相关叙述错误的是()A．甲图所示肽链中氨基酸的数目不同B．乙图所示肽链中氨基酸的种类不同C．丙图所示肽链中氨基酸的排列顺序不同D．丁图所示肽链以相同方式折叠盘曲形成不同的空间结构精准命题例1D[解析]

氨基酸是蛋白质的基本组成单位，多个氨基酸相互缩合连接可形成肽链，一条或几条肽链盘曲折叠通过一定的化学键连接形成具有一定空间结构的蛋白质。丁图所示肽链以不同方式折叠盘曲形成不同的空间结构。技巧点拨巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能〔对应训练〕1．(2018·山东省烟台市高三期末)下列生理活动与蛋白质功能无关的是()A．氧气在血液中的运输 B．CO2进入叶绿体C．葡萄糖在细胞内氧化分解 D．细胞识别[解析]

氧气在血液中的运输需要血红蛋白，A不符合题意；CO2进入叶绿体的过程是自由扩散不需要载体蛋白协助，所以不需要蛋白质参与，B符合题意；葡萄糖在细胞质基质内分解是无氧呼吸，需要无氧呼吸酶催化；在细胞质基质内分解成丙酮酸，然后在线粒体内分解是有氧呼吸，需要有氧呼吸酶催化。而酶大多数都是蛋白质，C不符合题意；细胞识别依靠的是细胞膜上的糖蛋白，D不符合题意。B

2．(2018·山东省枣庄市高考一模)蛋白质是生命活动的主要承担者，下列事实不能体现这一点的是()A．无论是真核细胞还是原核细胞都具有核糖体B．将核糖体上的蛋白质去掉，剩余部分仍能合成肽链C．细胞膜的功能越复杂，其所含蛋白质的种类和数量就越多D．基因一般通过控制蛋白质的合成来直接或间接决定生物的性状B

[解析]

无论是真核细胞还是原核细胞都具有核糖体，核糖体合成的蛋白质是生命活动的主要承担者，A正确；将核糖体上的蛋白质去掉，剩余部分仍能合成肽链，这不能体现蛋白质是生命活动的主要承担者这一事实，B错误；细胞膜的功能越复杂，其所含蛋白质的种类和数量就越多，这体现蛋白质是生命活动的主要承担者，C正确；基因一般通过控制蛋白质的合成来直接或间接决定生物的性状，这体现蛋白质是生命活动的主要承担者，D正确。利用形成蛋白质的结构图解完成相应的计算规律1．图解考点二蛋白质合成过程及相关计算2．氨基酸缩合与相关计算(注：氨基酸的平均分子质量为a)(1)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系。①肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－______________；②蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－__________________________。(不考虑形成二硫键)肽链数

脱去水分子数×18

肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数多肽链相对分子量氨基数目羧基数目1条mm－1m－1am－18(m－1)至少1个至少1个n条m__________________________至少___个至少___个m－nm－nam－18(m－n)nn易错整合，判断正误。(1)碳原子数＝氨基酸分子数＋R基上的碳原子数 ()(2)氮原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的氮原子数 ()(3)n个氨基酸共有m个氨基(m>n)，这些氨基酸缩合成一条多肽链，氨基数为m－n ()(4)当肽链上出现二硫键时，分子质量要减去4 ()×√××环状肽链中无氨基和羧基，如图(1)环状肽中氨基或羧基数目取决于什么？(2)环状肽中肽键数、脱去水分子数、氨基酸数之间的关系？[提示](1)取决于构成环状肽氨基酸R基中氨基和羧基的数目。(2)肽链数＝脱去水分子数＝氨基酸数。1．依据氨基酸的结构通式的两种计算(1)依据：氨基酸的结构通式可以简写为R—C2H4O2N，氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。(2)两种计算类型①已知氨基酸分子式，推测R基的组成：如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为—C4H10N。②已知R基，写出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基为—CH3，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N。重难精讲2．利用“排列组合”解答多肽种类的计算题多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助示意图(□代表要安放的氨基酸的位置)，结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律(以20种氨基酸形成的四肽化合物为例)。(1)若每种氨基酸数目不限，可形成肽类化合物的种类有204种(即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2、3、4号也是如此，即20×20×20×20＝204种)。(2)若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有(20×19×18×17)种[即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择……，即(20×19×18×17)种]。3．多肽中除去氨基酸的有关计算(1)若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽键；若去除多肽一端的一个氨基酸，需水解掉1个肽键即可。(2)每水解1个肽键，则需要1分子水参与，肽键数减少1个，生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加2个，氢基增加1个，羧基增加1个。[易错警示](1)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。(2)如果没有特殊指明是环肽，题目中出现的肽链都认为是非环状的。(3)氨基酸数目≠氨基酸种类，氨基酸的种类大约20种。

有关下图中蛋白质的叙述，正确的是()A．含有两条肽链B．共有126个肽键C．R基中共含17个氨基D．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子精准命题例2A[解析]

由图中信息可知，氨基酸总数是126，羧基总数是17，氨基总数是17，R基上的羧基数目是15，根据“羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数”可判断出肽链数是2,A项正确；根据“肽键数＝氨基酸数－肽链数”可知，该蛋白质中共有124个肽键，B项错误；根据“游离氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数”可判断出R基中共有15个氨基，C项错误；根据“脱去的水分子数＝肽键数”可判断出共脱掉124个水分子，D项错误。技巧点拨利用原子守恒法计算肽链中的原子数在一个氨基酸中，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。氨基酸在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。(1)碳原子数＝氨基酸分子数×2＋R基上的碳原子数；(2)氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2；(3)氧原子数＝肽键数＋肽链数×2＋R基上的氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数；(4)氮原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数；(5)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为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。〔对应训练〕3．(2018·甘肃张掖检测)如图为某蛋白质分子的结构示意图，其中”—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两个相邻肽链。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,18m

B．(m－4)，18(m－4)C．(m－3)，18(m－3)＋4 D．(m－2)，18(m－2)＋4D[解析]

图中有三条肽链，中间一条为环状，故失去水分子数＝氨基酸数－肽链数，即(m－2)，由于有2个二硫键，而形成1个二硫键失去2个H，故减少的相对分子质量为18(m－2)＋4，D正确。4．(2018·安徽六安一中第二次月考)在下列物质中，有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成多肽，则其中含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是()①NH2—CH2—COOH②NH2—CH2—CH2OHA．2、2、2 B．1、3、2C．4、3、3 D．3、4、2B[解析]

氨基和羧基连在同一个碳原子上的氨基酸才可构成生物体的蛋白质，只有①③⑤是构成生物体蛋白质的氨基酸，所以形成2个肽键，③和⑤的R基分别含有一个羧基，所以B正确。课末总结1．〔思维导图〕1．构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。氨基酸的种类由R基(侧链基团)决定。2．氨基酸是组成蛋白质的基本单位。每种氨基酸都至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。3．一条肽链中至少含有一个羧基和一个氨基，位于肽链的两端；多余的羧基、氨基位于R基上。2．〔高考必背语句〕4．蛋白质分子多样性的原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及多肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，导致蛋白质结构多样性。蛋白质结构多样性导致蛋白质功能的多样性。5．蛋白质的功能有组成结构、催化、运输、调节、免疫等。1．(2018·江苏生物，5)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是()D3．〔探究高考·明确考向〕A．两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物B．氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C．肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D．两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同[解析]

A错：分析题中激素的结构简式可知，激素中的环状肽都是由6个氨基酸构成的，故为六肽环。B错：氨基酸脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自氨基和羧基。C错：肽链中游离氨基的数目与构成肽链的氨基酸R基上的氨基数目有关。D对：分析题中激素的结构简式可知，两种激素间有2个氨基酸种类不同，故这两种激素生理功能不同是由这2个氨基酸种类不同导致的。2．(2018·天津卷，3)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是()[解析]

膜蛋白的功能多种多样，位于突触后膜上的受体可识别并结合神经递质，位于靶细胞膜上的受体可以识别并结合激素，位于类囊体膜上的酶可以催化ATP的合成，位于癌细胞膜上的抗原可以引发机体产生特异性免疫。载体蛋白主要位于细胞膜上，发挥运输作用。B选项膜蛋白的位置、功能膜蛋白的类型A.位于突触后膜，识别并结合神经递质受体B.位于靶细胞膜，识别并结合激素载体C.位于类囊体膜，催化ATP合成酶D.位于癌细胞膜，引起特异性免疫抗原3．(2017·海南卷，1)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蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序及形成蛋白质的空间结构，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可折叠成不同蛋白质，D正确。C4．(2017·江苏卷，3)下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是()A．α－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]

α—鹅膏蕈碱是环状八肽，是由8个氨基酸脱去8分子水形成的，因而肽键的数目和脱去的水分子数目相同，A项正确；蛋白质不一定是由2条或2条以上多肽链构成的，B项错误；蛋白质变性是其空间结构被破坏造成的，肽键并没有断裂，C项错误；变性蛋白质中仍含有肽键，能与双缩脲试剂发生反应，D项错误。AA[解析]

细胞膜上负责转运氨基酸的是载体蛋白，细胞质基质中负责转运氨基酸的是tRNA，A项错误；氨基酸之间脱水缩合生成H2O，H2O中的氢分别来自氨基和羧基，B项正确；细胞内蛋白质在酶的催化作用下水解，而大部分酶的化学本质是蛋白质，故细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与，C项正确；蛋白质是生物大分子，其基本骨架是碳链，蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且与功能基团相关，D项正确。6．(2018·全国Ⅲ，30)回答下列与蛋白质相关的问题：(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是______________。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在______________