第3讲　生命活动的主要承担者——蛋白质

1、基础知识巩固考点互动探究考例考法直击教师备用习题,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,考试说明,蛋白质的结构和功能()。,链接教材,(1)写出图中结构名称：a._，b._。 (2)通过比较图中三种氨基酸，写出氨基酸的结构通式：_。,氨基,羧基,(3)氨基酸的不同取决于_的不同，图中氨基酸含_种R基。,链接教材,图132,R基,3,同一个碳原子上,链接教材,必需氨基酸,非必需氨基酸,二、多肽与蛋白质的结构及其多样性,链接教材,1元素组成(主要)：a_。 2基本单位：b_。 3过程有水产生的原因是_。 4肽键可表示为_。直链 多肽中b的数目与c的数目的关系是_ _。 5d表示的是_。,图134,C、

2、H、O、N,氨基酸,氨基酸脱水缩合形成多肽,NHCO,直链多肽中肽键的数目氨基酸的 数目肽链的数目,功能多样性,巧记蛋白质形成的四个“一”,链接教材,图135,三、蛋白质的功能,链接教材,将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来(连线)。,衔接课堂,1正误辨析 (1)人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质都含有20种氨基酸。() (2)一条链状肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，并分别位于肽链的两端。() (3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质。() (4)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。() (5)动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关。() (6)组成蛋白质的氨基

3、酸之间可按不同的方式脱水缩合。() (7)R基中的NH2或COOH通常不参与肽键的形成。() (8)某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基。(),答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8),解析 (1)组成人体蛋白质的氨基酸约有20种，但不一定每种蛋白质都含有20种氨基酸。 (3)蛋白质中的氨基酸的排列顺序不一定相同。 (4)肽链中相邻氨基酸之间依靠肽键连接，血红蛋白的不同肽链间可以靠二硫键等相互连接。 (5)癌细胞膜上的糖蛋白减少，使癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，可见动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关。 (6

4、)氨基酸脱水缩合的方式是相同的，但氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合。 (8)该蛋白酶只含一条多肽链时，其所含有的氨基数目和羧基数目都至少为1。,衔接课堂,2深度思考 (1)下列生物或结构均由蛋白质和核酸构成，请分别指出下列生物或结构各属于哪一类。 噬菌体核糖体埃博拉病毒染色体烟草花叶病毒 由DNA和蛋白质构成的有_。 由RNA和蛋白质构成的有_。,衔接课堂,2深度思考 (2)图136为蛋白质空间结构形成时二硫键形成的过程。 一个二硫键(“SS”)是由2个“SH”形成的，形成过程中要脱去_个氢。图136为胰岛素分子中形成_个二硫键的情况。,2,3,图136,考点一蛋白质的结构和功能,蛋白质的结构

5、层次及其多样性 元素：C、H、O、N(有的还含有Fe、S等元素)。,提醒(1)关于肽键：肽键的正确写法是CONH或NHCO；脱去的水分子中，H来自氨基和羧基，O来自羧基。 (2)多肽与蛋白质的关系：每个蛋白质分子既可以由1条多肽链组成，也可以由几条多肽链通过一定的化学键连接而成。但多肽只有在折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时，才能执行特定的生理功能。,【警示】与蛋白质有关问题的分析 (1)导致蛋白质结构多样性的原因有四个，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。 (2)由于基因的选择性表达，因此同一生物的不同细胞中的蛋白质种类和数量会

6、出现差异。 (3)在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽要经过加工后才能形成有一定结构和功能的蛋白质。 (4)高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。,1下列关于人体内蛋白质与氨基酸的描述中，正确的是() A糖类转化形成的氨基酸属于非必需氨基酸 B大多数肽链呈直线且在同一平面上 C人体中的蛋白质与食物中蛋白质相同 D四个氨基酸脱水缩合形成的多肽含四个肽键,典例追踪,解析 非必需氨基酸是在人体内能合成的氨基酸，包括糖类转化形成的氨基酸，A正确。,答案 A,2胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述，正确的是() A胰岛素基

7、因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链 B沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂 C胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关 D核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素,典例追踪,解析 胰岛素基因中，只有一条DNA链具有转录意义，A项错误；高温仅破坏蛋白质的空间结构，不能破坏肽键而使肽链断裂，B项错误；胰岛素的功能不仅取决于氨基酸序列，还与其空间结构有关，C项错误；核糖体上合成的多肽链在蛋白酶的作用下，去掉部分肽段后形成具有特定空间结构的胰岛素，D项正确。,答案 D,3图138中分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质，下列有关Q的叙述，错误的是() AQ可能

8、位于细胞膜上 BQ中可能含有硫元素 C不一定发生在细胞内 D必须依赖三磷酸腺苷,答案 D,解析 根据过程知Q可能是酶，绝大多数酶的本质是蛋白质，可能含有硫元素；过程说明Q可能是细胞膜上的载体；过程说明Q可能是抗体。酶促反应在细胞内、外均可发生；物质运输不一定依赖ATP，如协助扩散，故选D项。,典例追踪,图138,易错警示关注两个“不等于” (1)氨基酸数目氨基酸种类：组成蛋白质分子的氨基酸数目可能成百上千，但构成生物体蛋白质的氨基酸种类约有20种。 (2)多肽蛋白质：在核糖体上经脱水缩合形成的多肽往往没有生物活性，由一条或多条肽链通过一定化学键(如二硫键等)盘曲、折叠形成具有复杂空间结构的蛋白

9、质才能行使特定功能。,考点二蛋白质的相关计算,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,注：氨基酸的平均相对分子质量为a。,(1)肽键数脱去的水分子数氨基酸数肽链数。 (2)蛋白质相对分子质量氨基酸数氨基酸平均相对分子质量脱去的水分子数18。,2.蛋白质中游离氨基数或羧基数的计算,(1)至少含有的游离氨基数或羧基数肽链数。 (2)游离氨基数或羧基数肽链数R基中含有的氨基数或羧基数。,3.蛋白质中含有的氮原子数、氧原子数的计算,(1)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总数。 (2)氧原子数肽键数2肽链数R基上的氧原子数各氨基酸中氧原子总数脱去的水

10、分子数。,1图139是某蛋白质的肽链结构示意图(图甲，其中数字为氨基酸序号)及部分肽链放大示意图(图乙)，请据图判断，下列叙述中正确的是() A图乙中含有的R基是 B该蛋白质中含有1条肽链、124个肽键 C图乙中具有4种氨基酸、4个肽键 D从图乙可推知该肽链至少含有3个游离的羧基,典例追踪,答案 D,解析 图乙中是氨基而不是R基，故A项错误。由图甲可知，该蛋白质含有1条肽链、124个氨基酸、123个肽键，故B项错误。图乙中为3个完整的肽键，有4种氨基酸，故C项错误。图乙的R基中含有2个游离的羧基，在多肽链末端的第124个氨基酸上至少还有1个游离的羧基，故D项正确。,图139,2图1310为由3

11、0个氨基酸组成的多肽链，经加工，第1位甲硫氨酸被切除，第16与17位氨基酸之间的肽键被切断并形成两条多肽链，两条多肽链通过二硫键相连。有关此过程的说法错误的是() A加工过程中，氧原子数目增加一个 B经加工，比原多肽链增加了一个氨基和一个羧基 C此加工过程是在内质网中进行的 D此多肽链的合成过程生成了29个水分子，加工过程消耗了2个水分子,答案 A,解析 选项A，加工过程中氧原子数没变；选项D，此多肽链的合成过程生成了29个肽键，形成29个水分子，加工过程水解了2个肽键，消耗了2个水分子。,典例追踪,图1310,32016兰州模拟 某细菌能产生一种“毒性肽”，其分子式是C55H70O19N10

12、，将它彻底水解后得到下列四种氨基酸：甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、谷氨酸(C5H9NO4)，则该多肽是() A四肽 B九肽 C十肽 D不能确定,典例追踪,答案 C,解析 根据题意分析可知：该“毒性肽”的分子式是C55H70O19N10，组成该肽链的氨基酸是甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、谷氨酸(C5H9NO4)，都只含有一个氮原子，因此参与该“毒性肽”合成的氨基酸分子数为10。由10个氨基酸脱去9分子水形成的是十肽化合物。,题后拓展,12016江苏卷 蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下

13、列相关叙述错误的是() A细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质 B氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自于氨基和羧基 C细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与 D蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团相关,答案 A,解析 本题考查蛋白质的结构、种类和功能。细胞膜上转运氨基酸的载体是蛋白质，但细胞质基质中转运氨基酸的是tRNA，A项错误。氨基酸之间脱水缩合形成的H2O中，氧都来自羧基，但氢一个来自氨基，一个来自羧基，B项正确。蛋白质水解需要水解酶，水解酶的化学本质是蛋白质，C项正确。蛋白质的功能取决于它的结构及成分，尤其是功能基团，D项正确。,22014上

14、海卷 一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(R基为CH2CH2COOH)，则该多肽() A有38个肽键 B可能没有游离氨基 C至少有5个游离羧基 D至多有36种氨基酸,答案 B,解析 一条由39个氨基酸形成的环状多肽，应有39个肽键。因为谷氨酸的R基上没有游离氨基，又不知其他的R基的情况，故该多肽可能没有游离氨基。由于该多肽中含有4个谷氨酸，故至少有4个游离羧基。组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，故该多肽至多有20种氨基酸。,32012海南卷 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

15、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,答案 A,解析 甘氨酸是分子量最小的氨基酸，A项错误。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项正确。氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键，C项正确。R基的不同决定了氨基酸之间的差异，D正确。,42012海南卷 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 根据题干信息可知，某种肽酶使肽链末端的肽键水解，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，再被水解，直到把多肽全水解为氨基

16、酸。,答案 C,52015福建卷 人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质() A都含有20种氨基酸 B都是在细胞内发挥作用 C都具有一定的空间结构 D都能催化生物化学反应,解析 本题考查蛋白质的组成、结构及功能的相关知识。分析题意可知，组成蛋白质的氨基酸有20种，但并不是每种蛋白质都含有20种氨基酸，A项错误。蛋白质并不是都在细胞内发挥作用，如唾液淀粉酶在细胞外可以发挥作用，B项错误。蛋白质都具有一定的空间结构，C项正确。蛋白质并不都能催化生物化学反应，蛋白质中的酶(如唾液淀粉酶)有催化生物化学反应的功能，而蛋白质中的激素(如胰岛素)只具有调节生命活动的功能，D项错误。,答案 C,12016齐

17、鲁名校联考 蛋白质是生命活动的承担者，下列有关蛋白质结构和功能的说法，正确的是() A氨基酸是组成蛋白质的基本单位，每种氨基酸分子都只含有一个氨基和一个羧基，氨基酸的不同在于R基的不同 B胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，胰岛素分子中肽键的数目是49个 C蛋白质种类繁多的原因之一是氨基酸互相结合的方式不同 D有些蛋白质起信息传递作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、雄性激素等,解析 B每种氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基，氨基酸的不同在于R基的不同，A项错误。蛋白质中肽键数目氨基酸数目肽链数，即胰岛素分子中肽键的数目(2130)249(个)，B项正确。

18、蛋白质种类的多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关，不同氨基酸互相结合的方式是相同的，C项错误。雄性激素是固醇类物质，D项错误。,2有关下图中蛋白质的叙述，正确的是() A含有2条肽链 B共有126个肽键 CR基中共含17个氨基 D形成该蛋白质时共脱掉125个水分子,解析 A蛋白质中的羧基总数R基上羧基数肽链一端游离的羧基数，由此可知有17152(条)肽链；该蛋白质合成时脱下的水分子数肽键数氨基酸数肽链数1262124(个)；R基上的氨基数氨基总数肽链数17215(个)。,32016黄冈模拟 某五十肽中有丙氨酸(R基为CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)得到

19、4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是() A该五十肽水解得到的几种有机物总共比原五十肽增加了4个氧原子 B若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有5种不同的氨基酸序列 C若新生成的4条多肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R基上 D若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链将脱去3分子水,解析 A据图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，有8分子水参与，故该五十肽水解得到的几种有机物总共比原五十肽增加了8个氧原子，A项错误。得到的5个氨基酸，其中有4个是相同的丙氨酸，故这5个氨基酸缩合成五肽，可有5种不同的氨基酸序

20、列，B项正确。每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽至少有4个氨基和4个羧基，再多出的羧基(或氨基)必定在R基上，C项正确。将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，需要连接3个位点，形成3个肽键，脱去3分子水，D项正确。,4正常人体内的胰岛素、呼吸酶和抗体，这三类物质都是() A在胰岛B细胞中合成 B通过胞吐的方式释放 C与特定的分子结合后发挥作用 D在细胞间进行信息交流,解析 C胰岛素是由胰岛B细胞合成的，抗体是由浆细胞合成的，而呼吸酶所有活细胞均可合成，A项错误。呼吸酶属于胞内酶，不释放到细胞外，B项错误。呼吸酶在细胞内发挥作用，不能在细胞间进行信息交流，D项错误。胰岛素、呼吸酶和抗体均与特定的分子结合后发挥作用，C项正确。,5下列对组成细胞分子的描述，正确的是() 核酸、酶、果糖、脂肪均含有元素C、H、O、N所有的酶都是蛋白质对蛋白质的检测可用斐林试剂，颜色呈砖红色人体内参与信息传递的分子都是蛋白质生物膜上的载体都是蛋白质蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序等有关 A B C D,解析 C果糖、脂肪只含元素C、H、O；酶的本质是蛋白质或RNA；斐林试剂是检测还原糖的试剂；人体内参与信息传递的分子有些不是蛋白质，如性激素、神经递质等；生物膜上的载体都是蛋白质；蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序和蛋白质的空间结构等有关。,6