2019届高三一轮复习备考生物苏教专版一体资料课件:第一单元 第2讲 蛋白质的结构和功能 .pdf
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1、第2讲 蛋白质的结构和功能 第一单元 细胞的化学组成 考纲要求考纲要求 蛋白质的结构和功能()。 考点 蛋白质的结构和功能 矫正易错 强记长句 重温高考 演练模拟 内容索引 课时作业 蛋白质的结构和功能 考点 1.组成蛋白质的氨基酸及其种类组成蛋白质的氨基酸及其种类 知识梳理 C、H、O、N 同一个 氨基羧基 巧记巧记 “8种种”必需氨基酸必需氨基酸 甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸) 色(色氨酸)书(苏氨酸)。 相关视频 2.蛋白质的合成及其结构、功能多样性蛋白质的合成及其结构、功能多样性 (1)二肽的形成过程 过程a: ,物质b: ,结构c: 。
2、 H2O中H来源于 ;O来源于 。 (2)蛋白质的结构层次 多肽 脱水缩合二肽肽键 氨基和羧基羧基 相关视频 3.蛋白质分子多样性的原因蛋白质分子多样性的原因 (1)氨基酸 不同 成百上千 千变万化 (2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 千差万别。 种类 数目 排列顺序 空间结构 4.蛋白质的功能蛋白质的功能(连线连线) 1.判断有关氨基酸的叙述 (1)具有氨基和羧基的化合物,都是构成蛋白质的氨基酸( ) (2)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合( ) (3)脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽( ) 2.判断有关蛋白质的叙述 (1)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能(
3、) (2)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能不会发生变化( ) (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( ) 常考基础诊断常考基础诊断 教材热点拓展教材热点拓展 下图表示蛋白质的结构层次示意图,据图分析: (1)组成蛋白质的化学元素中通常含有S,S元素在b中存在于哪部分? 提示 提示 存在于b的R基中。 提示 (2)过程形成的化学键的分子式是 ,发生的场所是在细 胞中的 上。 NHCO或CONH 核糖体 提示 (3)若该蛋白质是胰岛素,那么发生的场所是哪里? 提示 提示 由多肽到成熟分泌蛋白的形成发生在内质网和高尔基体中。 (4)图中和分别是什么过程?有何区别? 提示
4、提示 是变性的过程,蛋白质的空间结构丧失; 是水解的过程,蛋白质中肽键断裂。 1.有关蛋白质结构的计算规律有关蛋白质结构的计算规律 重点剖析 (1)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条链状多 肽或m条链状多肽,则: 形成肽链数形成肽键数脱去水分子数蛋白质相对分子质量 1n1n1na18(n1) mnmnmna18(nm) 相关视频 特别特别 提醒提醒 计算多肽的相对分子质量时,除了考虑水分的减少外,还要考虑其 他化学变化过程,如肽链上出现一个二硫键(SS)时,要再减去 2(即两个氢原子),若无特殊说明,不考虑二硫键。 若为环状多肽,则可将相对分子质量计算公式na18(nm
5、)中的肽链 数(m)视为零,再进行相关计算。 (2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数:氨基酸的结构通式是解答此类题目 的突破口。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。在脱水缩合形成多肽时,要失去部分氢、氧原子, 但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下: 碳原子数氨基酸的分子数2R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。 氮原子数肽链数肽键数R基上的氮原子数各氨基酸中氮原子的总数。 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 子数的计算
6、为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。 2.利用利用“排列组合排列组合”解答多肽种类的计算题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。可以借助下面的示意图 ( 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20202020 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(2
7、0191817) 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(20191817)种。 命题点一 命题点一 组成蛋白质的氨基酸种类与结构的判断组成蛋白质的氨基酸种类与结构的判断 1.下列四种化合物中,哪种是构成蛋白质的氨基酸 A.CH3CH2COOH B.RCH2NH2 C. D. 命题探究 答案解析 解析 解析 组成蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(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,故选 D项。 2.谷氨酸的R基为C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数 依次是 A.5、9、4、1 B
8、.4、8、5、1 C.5、8、4、1 D.4、9、4、1 解析 解析 氨基酸的结构通式的简式是C 2H4O2NR,谷氨酸的R基 为C3H5O2,所以谷氨酸的分子简式是C5H9O4N。 答案解析 方法方法 技巧技巧 “两看法两看法”判断组成蛋白质的氨基酸判断组成蛋白质的氨基酸 命题点二 蛋白质分子结构与功能的分析命题点二 蛋白质分子结构与功能的分析 3.(2017海南,1)下列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
9、间结构 答案解析 解析 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、 排列顺序及其形成蛋白质的空间结构,A项正确; 数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式,可形成多种不同的多肽链, B项正确; 抗体的本质是免疫球蛋白,蛋白质遇强酸、强碱、高温会变性失活, 而NaCl溶液显中性,C项错误; 氨基酸序列相同的多肽链有多种折叠方式,可形成多种不同的蛋白质 空间结构,D项正确。 4.(2017凉山一诊)蛋白质是生命活动的主要承担者,下列相关叙述错误 的是 A.蛋白质是细胞中含量最多的有机物,其种类随生命历程而改变 B.蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关 C.在细胞不同的生命
10、活动中转运氨基酸的载体都是蛋白质 D.细胞内蛋白质发生水解时,H2O参与氨基和羧基的形成 答案解析 解析 解析 蛋白质是在基因的指导下通过转录和翻译过程形成的,是细胞中含量最 多的有机物,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此细胞中蛋白质的种 类随生命历程而改变,A项正确; 细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系,包括微丝、 微管和中间纤维,在信息传递、细胞分裂、细胞生长、物质运输、能量转换等 许多生命活动中都具有非常重要的作用,B项正确; 细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质,而细胞质基质中负责转运氨基酸的 载体是转运RNA,C项错误; 细胞内蛋白质是由氨基酸经脱水缩合
11、形成的,氨基酸脱水缩合的过程中形成的 H2O来自氨基和羧基,相反,蛋白质发生水解时,H2O参与氨基和羧基的形成, D项正确。 题后题后 归纳归纳 蛋白质的结构与功能的蛋白质的结构与功能的“一、二、三、四、五一、二、三、四、五” 命题点三 蛋白质的相关计算与分析命题点三 蛋白质的相关计算与分析 5.(2018六安第一中学质检)下列关于蛋白质的叙述中,正确的是 A.水浴加热之后,构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂 B.由N个氨基酸构成的一个蛋白质分子,有M条肽链,其中X条是环状 肽链,则这个蛋白质分子完全水解共需要(NMX)个水分子 C.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合 D.某肽的分子式为
12、C13H16O5N3,则该肽一定是一种三肽 答案解析 解析 解析 水浴加热之后,构成胰岛素的肽链充分伸展但并不断裂,蛋白质 变性失活但肽键数不变,A项错误; 由N个氨基酸构成的一个蛋白质分子,有M条肽链,其中X条是环状肽链, 则这个蛋白质分子完全水解共需要(NMX)个水分子,B项正确; 组成蛋白质的氨基酸之间按相同的方式脱水缩合,C项错误; 某肽的分子式为C13H16O5N3,则该肽可能是一种三肽,也可能是一种二肽, D项错误。 6.某50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
13、的是 A.该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子 B.若将得到的5个氨基酸缩合成5肽,则有5种不同的氨基酸序列 C.若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链,则将脱去4分子H2O D.新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基 答案解析 解析 解析 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,即有8分子水参与,故该50肽水解得到的几种有机 物比原50肽增加了8个氧原子,A项正确; 得到的5个氨基酸,其中有4个是丙氨酸,故这5个氨基酸缩合成5肽,可 有5种不同的氨基酸序列,B项正确; 若这4条多肽链重新连接成一条长链,则需要形成3个肽键,脱去3
14、分子水, C项错误; 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 链至少含有4个游离的羧基,D项正确。 7.现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸,它们能形成的三肽种 类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有 A.9种,9种 B.6种,3种 C.18种,6种 D.27种,6种 解析 解析 足量的3种氨基酸构成的三肽有3327种。对于包含3种氨基酸的 三肽种类的理解,可借用示意图“”来分析,即第一个位置 的氨基酸有3种情况,第二个位置只能从另2种氨基酸中任选1种,第三个 位置只能安放剩余的1种,即3216种。 答案解析 矫正易错 强记长句 1.组成蛋白质的元素一定有C
15、、H、O、N,一般还含有S元素。 2.多肽和蛋白质的区别:在核糖体上合成的是多肽,没有明显的空间结构, 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。 3.蛋白质的盐析、变性和水解 (1)盐析:是由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。 (2)变性:是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结 构发生了不可逆的变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不 断裂。 (3)水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和 脱水缩合的过程相反。 易错警示突破选择题 1.组成蛋白质的氨基酸的共同特点是每种氨基酸都至少含有一个氨基和每种氨
16、基酸都至少含有一个氨基和 一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。 2.脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基一个氨基酸分子的羧基(COOH)和另一个氨基酸分子的和另一个氨基酸分子的 氨基氨基(NH2)相连接,同时脱去一分子水的过程相连接,同时脱去一分子水的过程。 3.氨基酸分子以脱水缩合的方式形成肽键肽键,由肽键肽键连接氨基酸分子形成 肽链肽链,肽链肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构一定空间结构的蛋白质分子。 4.蛋白质多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列 顺序不同,肽链的盘曲、折
17、叠方式及其形成的空间结构千差万别顺序不同,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 长句应答突破简答题 重温高考 演练模拟 12345 答案解析 1.(2017江苏,3)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 12345 解析 解析 环状肽有几个氨基酸就会形成几个肽键,所以环状八肽含有8个 肽键,A项正确; 蛋白质是由肽链盘曲折叠形成的,也可能只含有一条肽链,B项错误; 蛋白质变性是空间结构被破坏,氨基酸之间形成的肽键不被
18、破坏,C项 错误; 含有肽键的化合物都能与双缩脲试剂产生紫色反应,变性蛋白质仍然 含有肽键,仍可与双缩脲试剂发生反应,D项错误。 答案解析 2.(2015福建,1)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 12345 12345 解析 解析 组成人体蛋白质的氨基酸约有20种,但并不是每种蛋白质都含有 20种氨基酸,A项错误; 有的蛋白质可以在细胞外发挥作用,例如人体内的消化酶等,B项错误; 每种蛋白质都具有一定的空间结构,C项正确; 酶能催化生物化学反应,绝大多数酶是蛋白质,少数为RNA,但是蛋
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