第一单元课时3生命活动的主要承担者——蛋白质

1、,2020新亮剑高考总复习,课时3生命活动的主要承者蛋白质,第一单元,走近细胞和组成细胞的分子,目录CONTENTS,3,磨剑：课前自学,悟剑：课堂精讲,磨剑：课前自学,考点1蛋白质的基本组成单位氨基酸1.是组成蛋白质的基本单位,人体约含有20种氨基酸。必需氨基酸:人体不能合成,必须从外界获取,成人有8种。非必需氨基酸:可在人体内转化合成,成人有12种。2.氨基酸形成蛋白质的过程,氨基酸,3.组成生物体氨基酸的结构特点:每种氨基酸都至少含有一个和一个,并且都有一个氨基和一个羧基连在上。4.氨基酸分子结构通式:氨基酸之间的区别在于R基的种类不同。,氨基,羧基,同一个碳原子,考点2多肽的形成1.氨

2、基酸形成多肽的方式:。2.场所:。3.形成二肽的过程:4.肽键的结构表示为:。,脱水缩合,核糖体,NHCO,5.蛋白质形成过程分析:(1)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;其余的氨基和羧基在上。(2)H2O中的H来自COOH和NH2,而O只来自COOH。(3)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与相连的氨基和羧基,而不是R基中的氨基和羧基。,两端,R基,中心碳原子,考点3蛋白质的结构和功能1.蛋白质的结构有多样性(1)直接原因是组成蛋白质分子的氨基酸的种类、数量和的不同,多肽链的盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别,使蛋白质的结构具有多样性。(2)根本原因是。蛋

3、白质是生命活动的主要承担者,其多样性会导致生物的多样性。,排列顺序,遗传信息的多样性,2.蛋白质的功能,细胞和生物体,运输,免疫,消化酶、呼吸酶、光合作用相关酶,某些激素,1.氨基酸不等同于组成蛋白质的氨基酸氨基酸是指含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。至少有一个氨基和一个羧基共同连在同一个碳原子(-碳)上的为-氨基酸。组成蛋白质的氨基酸均为-氨基酸(如图1)。其他氨基酸不是组成蛋白质的氨基酸(如图2,为-氨基酸)。,2.盐析与变性的区别,3.蛋白质结构与性质的4个易错点(1)区分“种类”与“数量”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”。(2)氨基、

4、羧基和肽键的书写误区将氨基(NH2)错写成NH2或NH3;将羧基(COOH)错写成COOH;将肽键(CONH)错写成CONH或CONH。,(3)蛋白质的变性肽键断裂在重金属盐、高温、强酸、强碱和紫外线等理化因素的影响下,蛋白质的空间结构会发生改变,其生物活性丧失,但其肽键没有被破坏,加入双缩脲试剂仍能产生紫色反应。(4)多肽蛋白质蛋白质分子可能含有不止一条多肽链,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。,15,悟剑：课堂精讲,磨剑：课前自学,悟剑：课堂精讲,考点1氨基酸和多肽的形成1.组成蛋白质的氨基酸,2.多肽的形成(1)氨基酸、多肽、肽键的关系,(2)多肽的特点呈链状

5、结构。肽链折叠、盘曲,形成一定的空间结构。至少含有一个氨基(N端)、一个羧基(C端)。合成场所:核糖体(翻译)。1.判断组成蛋白质的氨基酸的方法(1)判断依据:氨基酸中氨基、羧基数目和连接位置。(2)判断方法:,从数量上看,至少有一个NH2和一个COOH,如下不属于构成蛋白质的氨基酸:a.H2NCH2CH2OH缺乏羧基(COOH)。b.缺乏氨基(NH2)。从位置上看,必须有一个NH2和一个COOH连接在同一个碳原子上,如下不属于构成蛋白质的氨基酸:氨基和羧基不连在同一个碳原子上。,2.依据氨基酸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RC2H4O2N,氨基酸分子式中各原子数等于

6、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: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。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。,例1一般来说,每100克蛋白质中平均含氮量为16克,下列各项中一定含有氮元素的是()。A.肽键B.羟基C.羧基D.R基,解析肽键的结构式可表示为CONH,可见其含有氮元素;羟基(OH)和羧基(COOH)中都不含氮元素,R基中可能含有氮元素。因此本题选A项。,答案,解析,A,例2下图所示的某条多肽链中有3个甘氨酸(位于第8、20、23位)参与其

7、组成。下列叙述正确的是()。A.此多肽至少含有N原子和O原子各30个B.形成此多肽时,参与脱水缩合的氨基酸相对分子质量减少了540C.选择性除去3个甘氨酸,形成的产物中有一个不是多肽D.组成此多肽的氨基酸均只含有1个氨基和1个羧基连接在不同碳原子上,答案,解析,C,解析30个氨基酸组成的多肽至少含有31个O原子,30个N原子,A项错误;形成此多肽时,相对分子质量减少了2918=522,B项错误;除去3个甘氨酸,形成3个多肽和1个二肽,C项正确;组成此多肽的氨基酸至少含有1个氨基和1个羧基且连接在同一个碳原子上,D项错误。,答案,解析,1.蛋白质分子的结构多样性氨基酸的种类不同,构成的肽链不同,

8、如图所示:氨基酸的数目不同,构成的肽链不同,如图所示:氨基酸的排列顺序不同,构成的肽链不同,如图所示:,肽链的数目和空间结构不同,构成的蛋白质不同,如图所示:蛋白质和多肽的区别与联系,2.蛋白质的有关计算(1)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去的水分子数的关系:肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=水解所需水分子数;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-脱去的水分子数18。(不考虑形成二硫键),注:氨基酸平均分子质量为a,(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数:在一个氨基酸中,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

9、,要失去部分水分子,但是碳原子、氮原子的数目不会减少。碳原子数=氨基酸分子数2+R基上的碳原子数。氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去的水分子数2。氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数。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。,解析,(3)氨基酸排列与肽类化合物的种类计算:假设有A、B、C三种氨基酸,在每种氨基酸数目无限的情况下,可形成肽类化合物的种类:形成二肽的种类:32=9种;形成三肽的种类:33=27种。假设有A、B、C三种氨基

10、酸,在每种氨基酸只有一个的情况下,可形成肽类化合物的种类:形成二肽的种类:32=6种;形成三肽的种类:321=6种。,(4)“最值”问题:肽链中游离氨基数(或羧基数)排除R基团后,最少为“肽链数1”。在肽链合成过程中,由于mRNA中存在终止密码子及基因中存在非编码序列等原因,每控制1个氨基酸,“至少”需要mRNA上3个碱基,DNA上的6个碱基。如下图所示:DNA(基因)mRNA蛋白质脱氧核苷酸数核糖核苷酸数氨基酸数631,1.有关蛋白质分子计算的2点提醒(1)若形成的多肽是环状:氨基酸数=肽键数=脱去水分子数。(2)在蛋白质相对分子质量的计算中,若通过示意图或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时,

11、要考虑脱去氢的质量,每形成一个二硫键,脱去2个H。多肽链中含有的氧原子个数=肽键数+链的条数2+R基中的氧原子个数。2.几种常考蛋白质的分布和功能此部分经常借助某些具体的蛋白质从不同角度进行命题,现举例如下:,例3研究人员最近在鸽子体内发现被称为“生物指南针”的铁硫簇结合蛋白磁受体蛋白,这一发现有望解决动物的迁徙之谜。以下叙述正确的是()。A.磁受体蛋白的组成元素至少有4种B.磁受体蛋白的空间结构与其功能相适应C.高温处理后的磁受体蛋白不能与双缩脲试剂发生紫色反应D.磁受体蛋白的合成不需要ATP提供能量,解析磁受体蛋白的组成元素至少有C、H、O、N、S、Fe6种,A项错误;蛋白质的空间结构决定

12、了其功能,B项正确;高温处理后的磁受体蛋白,空间结构遭到破坏,但肽键依然存在,能与双缩脲试剂发生紫色反应,C项错误;磁受体蛋白的合成需要ATP提供能量,D项错误。,答案,解析,B,例4(2018年郴州模拟)下图是某蛋白质分子的结构示意图,图中链由21个氨基酸组成,链由19个氨基酸组成,图中“SS”是在蛋白质加工过程中由两个“SH”脱下2个H原子形成的。下列有关叙述中错误的是()。A.蛋白质多样性的原因包括氨基酸的排列顺序不同B.该蛋白质含有40种氨基酸C.该蛋白质分子中至少含有42个O原子D.形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了686,答案,解析,B,解析氨基酸的排列顺序不同是蛋白质多样性的原

13、因之一,A项正确;构成蛋白质的氨基酸约有20种,该蛋白质共含有40个氨基酸,B项错误;根据氨基酸结构通式可知,组成蛋白质的每个氨基酸分子中至少含有2个O原子,该蛋白质含有40个氨基酸,则这40个氨基酸至少含有O原子总数是402=80(个);这些氨基酸在脱水缩合形成2条肽链的过程中脱去的水分子数是40-2=38(个),则导致O原子减少38个,因此,该蛋白质分子中至少含有的O原子个数为80-38=42个,C项正确;由前面分析可知,形成该蛋白质分子时,共产生了38个水分子,又由于蛋白质加工过程中由两个“SH”脱下2个H原子形成SS,所以相对分子质量减少了3818+2=686,D项正确。,1.(201

14、8年全国高考)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是()。A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C.蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分,解析抗原能和特异性抗体相结合,病毒、细菌等病原体表面的蛋白质等物质,都可以作为引起免疫反应的抗原,可见浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原,A项正确;肌细胞中的肌动蛋白等参与肌肉收缩的过程,B项正确;血红蛋白是蛋白质与Fe2+结合形成的,C项错误;染色体是细胞核的结构之一,染色体主要由DNA和蛋白质组成,D项正确。,答案,解析,C,2.(2018年浙江高考)蛋白

15、质在生物体内具有重要作用。下列叙述正确的是()。A.蛋白质化学结构的差异只是R基团的不同B.某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变C.蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性D.“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A和B,解析氨基酸化学结构的差异只是R基的不同,A项错误;某些化学物质如重金属离子可使蛋白质的空间结构发生改变,B项正确;DNA控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性,C项错误;“检测生物组织中的蛋白质”需先向组织样液中加入双缩脲试剂A液(0.1g/mL的NaOH溶液)1mL,摇匀后,再加入双缩脲试剂B液(0.01g/mLCuSO4溶液4滴)并摇匀,D项错误。,答案,解析,B,3.(2017年海南高考)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,解析将抗体溶于NaCl溶液中,其空间结构不会被破坏,不会造成其生物活性的丧失,C项错误。,C,答案,解析,4.(2017年江苏高考)下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是()。A.-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8