（广西专用）高考生物一轮复习 第1单元 第3讲 生命活动的主要承担者——蛋白质课件 新人教版-新人教版高三全册生物课件.pptx

第第3 3讲生命活动的主要承担者讲生命活动的主要承担者 蛋白质蛋白质-2-蛋白质的结构和功能()。-3-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结蛋白质的结构和功能1.氨基酸的结构及其种类(1)氨基酸的结构-4-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结写出图中结构的名称。a.氨基;b.羧基。通过比较图中3种氨基酸,写出氨基酸的结构通式:。氨基酸的不同取决于R基的不同,图中3种氨基酸的R基依次为CH(CH3)2、CH3和H。结构特点-5-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)氨基酸的种类巧记氨基酸的结构通式氨基酸中有个碳,伸出四手向外连;下面连着氢原子,上面顶着R基团;左手拽的是氨基,右手还把羧基牵。-6-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.蛋白质的结构及其多样性(1)蛋白质的形成过程-7-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结过程a的名称是脱水缩合,发生场所是核糖体。物质b是二肽。结构c是肽键,其结构简式为CONH。H2O中H的来源是羧基和氨基。多个氨基酸发生该反应,产物名称为多肽。教材深挖“组成蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基”,你对“至少”是怎样理解的?提示:R基中也可以含有氨基和羧基。-8-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)蛋白质多样性的原因组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。组成蛋白质的多肽链形成的空间结构不同。-9-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结3.蛋白质的功能(连线)-10-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结教材深挖(1)含有的氨基酸的种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质吗?为什么?提示:不一定。蛋白质的种类还决定于多肽链中氨基酸的排列顺序和多肽链形成的空间结构。(2)蛋白质中肽链的盘曲和折叠被解开时,蛋白质的特定功能是否发生改变?为什么?提示:发生改变。蛋白质的结构决定其功能。-11-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)具有氨基和羧基的化合物,不一定都是构成蛋白质的氨基酸。()(2)每种氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基,且都连在同一个碳原子上。()(3)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。()(4)不同氨基酸之间的差异是由R基引起的。()(5)组成蛋白质的氨基酸可按不同的方式脱水缩合。()(6)蛋白质是生物体主要的能源物质。()-12-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.“、”代表不同种类的氨基酸,其间的“”代表肽键。回答下列问题。(1)50个和50个组成的蛋白质的结构,原因是。(2)分别由200个和100个组成的2个蛋白质分子,其结构,原因是。(3)与的结构,原因是。(4)A链和B链是由种类相同、数目相等、排列顺序相同的氨基酸组成的蛋白质,这2种蛋白质的结构,原因是。-13-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结答案:(1)不同氨基酸的种类不同(2)不同氨基酸的数目不同(3)不同氨基酸的排列顺序不同(4)不同肽链盘曲、折叠形成的空间结构不同-14-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.请根据下图填出相关内容。(1)图中A代表的元素主要是。(2)图中B的名称是,组成蛋白质的B的种类约为种,人体可自身合成的B称为。(3)图中C为,可写作。(4)下列中不属于植物体内蛋白质功能的是。构成细胞膜的重要成分催化细胞内的化学反应作为生长素,促进细胞伸长生长协助矿质元素进入根细胞-15-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结答案:(1)C、H、O、N(2)氨基酸20非必需氨基酸(3)肽键CONH(4)-16-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1氨基酸的种类及结构特点氨基酸的种类及结构特点1.(2019河南封丘一中月考)下面是3种化合物的结构简式。下列有关这3种化合物的叙述,错误的是()A.这3种化合物可以用一个结构通式表示B.这3种化合物的共同点之一是都含有1个氨基和1个羧基C.这3种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D.这3种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同 答案解析解析关闭这3种物质都是构成蛋白质的氨基酸,都可用氨基酸的结构通式表示;图中3种氨基酸的共同点之一为至少都含有1个氨基和1个羧基;双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应,是由于蛋白质中有肽键,氨基酸中无肽键,故不能与双缩脲试剂发生紫色反应;这3种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数都是1。答案解析关闭B-17-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.下列关于生物体内氨基酸的叙述,正确的是()A.氨基酸是蛋白质分子的单体,由氨基和羧基组成B.组成蛋白质的氨基酸共有的结构是C.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N4种元素D.组成人体蛋白质的氨基酸中相对分子质量最大的是甘氨酸 答案解析解析关闭 答案解析关闭-18-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2蛋白质的形成过程蛋白质的形成过程3.如下图所示,1分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成1分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是()A.胰岛素分子具有50个肽键,合成它的过程中共脱去50分子水B.胰岛素分子含有1个游离的氨基和1个游离的羧基C.沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失D.理论上C肽的含量可间接反映胰岛B细胞的分泌功能 答案解析解析关闭从图中可以看出,保留的肽链中含有51(30+21)个氨基酸,所以肽键的数目为51-2=49(个),A项错误;胰岛素分子有2条肽链,至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基,也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基中),B项错误;沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构,不是肽键,C项错误;因为合成1个胰岛素分子就要切去1个C肽,所以理论上C肽的含量可间接反映胰岛B细胞的分泌功能,D项正确。答案解析关闭D-19-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向3蛋白质的结构与功能蛋白质的结构与功能4.(2018全国卷)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的运输D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分 答案解析解析关闭浆细胞产生的抗体是具有免疫功能的蛋白质,可结合相应的病毒抗原(抗体与抗原特异性结合),A项正确。肌细胞中有肌肉蛋白,可参与肌肉收缩的过程,B项正确。蛋白质结合Fe2+形成的血红蛋白参与O2的运输,C项错误。染色体的组成成分主要是DNA和蛋白质,D项正确。答案解析关闭C-20-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结5.(2019河北武邑中学高三第一次调研)由枯草芽孢杆菌分泌的生物表面活性剂脂肽,作为高效环保材料已经在化妆品、洗涤工业等领域得到广泛应用。下面是脂肽的结构示意图,下列相关叙述正确的是()A.该化合物的合成至少要经过7次氨基酸之间的脱水缩合反应B.该化合物的合成、分泌过程需要经过核糖体、内质网、高尔基体等结构C.该化合物需在加热条件下才能与双缩脲试剂产生紫色反应D.该化合物中游离羧基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关 答案解析解析关闭该脂肽中有由7个氨基酸形成的七肽,含有6个肽键,故需要经过6次氨基酸之间的脱水缩合反应,A项错误;枯草芽孢杆菌是原核生物,仅有核糖体,没有内质网、高尔基体等结构,B项错误;鉴定蛋白质可用双缩脲试剂,不需要加热,C项错误;该化合物中游离的羧基位于多肽链的一端和R基中,而氨基酸的种类由R基决定,D项正确。答案解析关闭D-21-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结6.下图中分别表示生物体内的3个生理过程,其中Q分别代表3种物质。下列有关Q的叙述,错误的是()A.Q可能位于细胞膜上B.Q中可能含有S元素C.不一定发生在细胞内D.必须依赖三磷酸腺苷 答案解析解析关闭根据过程知Q可能是酶,绝大多数酶的化学本质是蛋白质,可能含有S元素;过程说明Q可能是细胞膜上的载体蛋白;过程说明Q可能是抗体。酶促反应在细胞内外均可发生,如唾液淀粉酶催化淀粉水解发生在细胞外;物质跨膜运输不一定依赖ATP,如协助扩散。答案解析关闭D-22-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸-23-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.巧用“1、2、3、4、5”理解蛋白质的结构与功能-24-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结与蛋白质合成相关的计算1.利用图解总结与蛋白质有关的计算方法(1)氨基数和羧基数氨基数=肽链数+R基中的氨基数。羧基数=肽链数+R基中的羧基数。-25-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)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,相关数目的计算见下表。教材深挖构成蛋白质的不同肽链之间通过什么化学键连接?提示:构成蛋白质的不同肽链之间通过氢键或二硫键等连接。-26-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.多肽中H、O、N原子数的计算(1)H原子数=各氨基酸中的H原子数之和-2脱去的水分子数。(2)O原子数=肽键数+2肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸的O原子数之和-脱去的水分子数。(3)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子数之和。(1)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。()(2)在形成1条肽链的过程中,形成的肽键数目一定等于氨基酸数减去1。()(3)某甜味肽的分子式为C13H16O5N2,则该甜味肽一定是二肽。()-27-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.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(如下图)时,生成4个二硫键(SS)。若氨基酸平均相对分子质量为128,则该蛋白质的相对分子质量约为多少?。如何计算?。答案:13650该蛋白质的相对分子质量=氨基酸的平均相对分子质量氨基酸的分子数-脱去水分子数18-81=128124-12318-8=13650-28-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.若某蛋白质为一条由200个氨基酸组成的环状肽,则该蛋白质共有多少个肽键?提示:200个。3.若某蛋白质中丙氨酸的个数及位置如下图所示:则该六十肽脱掉丙氨酸所形成的多肽中肽键数目减少几个?氨基增加几个?提示:3个;3个。-29-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1有关氨基酸数、肽键数和脱去水分子数的计算有关氨基酸数、肽键数和脱去水分子数的计算1.(2019四川成都七中模拟)下图表示某种蛋白质中相关基团的数目。据图可知,该蛋白质()A.由2条肽链组成B.共有126个肽键C.R基中共含17个氨基D.形成过程中脱去125分子的水 答案解析解析关闭由题图可知,蛋白质中游离羧基的数目是17,R基上羧基的数目是15,所以该蛋白质的肽链数是17-15=2(条),A项正确;由题图可知,蛋白质中氨基酸的数目是126,该蛋白质的肽链有2条,所以共含有的肽键数为126-2=124(个),形成过程中共脱去124分子的水,B、D两项错误;由题图可知,蛋白质中游离氨基的数目是16,该蛋白质的肽链有2条,所以R基中共含14个氨基,C项错误。答案解析关闭A-30-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.n个氨基酸组成了m个多肽,其中有z个是环状肽。据此分析,下列表述错误的是()A.m个多肽一定含有的元素是C、H、O、N,还可能含有SB.m个多肽至少含有的游离氨基数和游离羧基数均为(m-z)C.将这m个多肽完全水解为氨基酸,至少需要(n-m+z)个水分子D.这m个多肽至少含有(n-m+z)个O原子 答案解析解析关闭氨基酸由C、H、O、N4种基本元素组成,有些氨基酸还含有S元素,A项正确;每条肽链至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基,除R基上的氨基和羧基外,环状肽不含其他游离的氨基和游离的羧基,m个多肽至少含有(m-z)个游离的氨基或游离的羧基,B项正确;每打开1个肽键需要1分子水,这m个多肽中肽键的数目为(n-m+z),C项正确;每个肽键中含有1个O原子,每条链状肽末端的羧基含有2个O原子,则m个多肽中至少含有的O原子数目为(n-m+z)+2(m-z)=n+m-z,D项错误。答案解析关闭D-31-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2有关蛋白质相对分子质量及原子数目的计算有关蛋白质相对分子质量及原子数目的计算3.某三十九肽中共有甘氨酸4个(甘氨酸结构式如图1),现用某种水解酶去除其中的甘氨酸,得到4条长短不等的多肽(如图2)。若将原来的多肽与这4条多肽进行比较,会出现下列4种情况中的()肽键数减少7个C原子数减少8个氨基和羧基数分别增加3个O原子数减少1个A.1种B.2种C.3种D.4种 答案解析解析关闭据图分析,去掉4个甘氨酸,共需水解7个肽键,所以肽键数减少7个;每个甘氨酸含2个C原子,脱掉4个甘氨酸减少了8个C原子;每条肽链中至少含有1个氨基和1个羧基,4条多肽链至少有4个游离的氨基、4个游离的羧基,与原来1条多肽链相比,氨基和羧基数都增加3个;水解7个肽键需7分子水参与,水解产生的所有产物中O原子数增加7个,而每个甘氨酸含有2个O原子,因此,原来的多肽与这4条多肽相比O原子数减少1个。答案解析关闭D-32-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128。某蛋白质分子由3条肽链组成,共有肽键97个,在肽链形成空间结构时,生成4个二硫键(SH+SHSS+2H)此蛋白质的相对分子质量最接近()A.11050B.11060C.12800D.12280 答案解析解析关闭多肽是由氨基酸脱水缩合形成的,因此,多肽的相对分子质量=氨基酸数目氨基酸的平均相对分子质量-失去水的数目水的相对分子质量。又由于在肽链形成空间结构时,生成4个二硫键,失去氢原子的数量=24=8(个),所以蛋白质的相对分子质量=(97+3)128-9718-8=11046。答案解析关闭A-33-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向3有关氨基酸排列顺序与多肽种类的计算有关氨基酸排列顺序与多肽种类的计算5.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 答案解析解析关闭足量的3种氨基酸构成的三肽有333=27(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外2种氨基酸中任选1种,第三个位置只能安放剩余的1种氨基酸,即321=6(种)。答案解析关闭D-34-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.有关多肽计算的注意事项(1)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的氨基酸的R基中氨基和羧基数目。肽键数=脱去水分子数=氨基酸数。(2)在计算多肽的相对分子质量时,还要考虑一些其他化学变化过程,如二硫键(SS)的形成,每形成1个二硫键,脱去2个H,相对分子质量减少2。-35-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.利用守恒法计算蛋白质分子中各原子的数目氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在脱水缩合形成多肽时,要失去部分氢原子和氧原子,但是碳原子、氮原子的数目不会减少。(1)碳原子数=氨基酸的分子数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=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。(4)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。-36-通关记通关辨通关练1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位,构成人体蛋白质的氨基酸约有20种。2.组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少含有一个氨基(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.各种氨基酸的理化性质不同的原因在于R基不同。4.脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基(COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(NH2)相连接,同时脱去一分子水的过程。5.氨基酸分子以脱水缩合的方式形成肽键,由肽键连接氨基酸分子形成肽链,肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。6.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、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,是蛋白质结构多样性的直接原因。-37-通关记通关辨通关练7.蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,具有催化、运输、免疫、信息传递等多种功能。一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。-38-通关记通关辨通关练1.书写氨基、羧基和肽键的注意事项不要将氨基误写为NH2或NH3;不要将羧基误写为COOH或;也不要将肽键误写为CONH或CONH。2.蛋白质变性的原因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。-39-通关记通关辨通关练1.某多肽有20个氨基酸,其中天冬氨酸有4个,分别位于5、6、15、20位(如下图所示);肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键,肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。下列相关叙述正确的是()A.该二十肽至少含有22个肽键B.该二十肽中游离的氨基和羧基分别为1个和8个C.肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个D.肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比该二十肽多了4个C-40-通关记通关辨通关练解析:根据肽键数目=氨基酸数目-肽链条数,该二十肽含有的肽键数应是20-1=19(个),A项错误;形成肽键时,相邻2个氨基酸之间的氨基和羧基之间发生脱水缩合,形成1个肽键并失去1分子水,在此过程中R基(每个天冬氨酸的R基中含1个羧基)不参与反应,故该二十肽含游离的氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有氨基或羧基数,则氨基数目至少是1个,而羧基数目至少是4+1=5(个),B项错误;肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键,完全作用后第6位氨基酸脱离,剩下的多肽链中共含有19个氨基酸,C项正确;肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键,完全作用后第5位和第20位氨基酸脱离,每断开1个肽键增加1个氧原子,故增加4个氧原子,又因为第5位和第20位氨基酸脱离失去8个氧原子,所以形成的多肽中氧原子数目比该二十肽少了4个,D项错误。-41-通关记通关辨通关练2.(2018全国卷)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,肽键是在这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白,如(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体,此过程中高尔基体的功能是。(2)通常,细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常,变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是。(3)如果DNA分子发生突变,导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换,但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变,其原因可能是。-42-通关记通关辨通关练答案:(1)氨基酸核糖体胃蛋白酶对蛋白质进行加工、分类和包装(2)空间蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解(3)遗传密码具有简并性解析:(1)氨基酸是组成生物体中蛋白质的基本单位,蛋白质合成的场所是核糖体。蛋白质可分为分泌蛋白(如胃蛋白酶)和胞内蛋白(如酪氨酸酶)。高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。(2)蛋白质有自身的空间结构,发生变性后,其空间结构变得伸展松散,使肽键暴露,导致蛋白质更容易被蛋白酶水解。(3)基因突变导致mRNA中的碱基发生替换,而蛋白质中氨基酸序列不变,极有可能是密码子改变后对应的氨基酸未发生改变,即遗传密码具有简并性。