高考生物一轮复习考点解析学案:03生命活动的主要承担者-蛋白质(解析版).pdf
【2015高考考纲解读】1 .近三年高考中,蛋白质的结构和功能、蛋白质的鉴定是高考命题的热点。在理综高考中蛋白质的结构和功能常与代谢、调节、遗传等知识进行综合考查。2 .对本讲的复习可从以下角度展开:(1)按照网络图中的元素一氨基酸一多肽一结构一功能的层次依次掌握各部分知识。(2)联系翻译过程和分泌蛋白的加工理解氨基酸的脱水缩合和蛋白质的空间结构。(3)通过示意图和模型理解蛋白质结构的多样性,通过调节、免疫、催化、运输等具体实例理解蛋白质功能的多样性。(4)由蛋白质的多样性联系基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。2014高考在线】(2 0 1 4-上海卷)2 8.一条由39 个氨基酸形成的环状多肽,其中有4个谷氨酸(R 基为一C H2-C H2 C O O H),则该多肽A.有 38 个肽键 B.可能没有游离氨基C.至少有5 个游离竣基 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 用 39 个肽键,A错误;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,则可能没有游离氨基,B 正确;由于谷氨酸的R基上有4个游离羟基,则至少有4个游离袋基,C 错误;由于组成蛋白质的氨基酸一般为2 0 种,所 以 D错误。(2 0 1 4 江苏卷)1.下列关于细胞中化合物及其化学键的叙述,正确的是A.t R N A 分子中含有一定数量的氢键B.每个ADP分子中含有两个高能磷酸键C.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接D.D N A 的两条脱氧核昔酸链之间通过磷酸二酯键连接【答案】A【解析】gA 分子为三叶草”型,单 道 RNA在某些区域折羹形成局部双捱,通过氢键相连,A正确。A D P 分子中含有一个高能磷酸键,B 错误。蛋白质分子不同肽链之间以二硫键相连,C 错误。D.D N A 的两条脱氧核甘酸捱之间通过碱基互补配对,以氢键相连,D错误。【基础知识梳理】一、氨基酸的种类、结构1.说出氨基酸的元素组成、种类2.写出氨基酸的结构通式、结构特点二、氨基酸脱水缩合形成多肽1.氨基酸形成多肽的方式、场所、形成二肽的过程、肽键的结构怎样表示?2.过程分析:脱水缩合产生的H20 中的H 和 0 分别来自什么?一条肽链上至少有几个游离的氨基和游离的竣基,位于何处?一R 中的一N%或一COOH参于肽链的形成吗?三、蛋白质结构和功能1、蛋白质的结构层次?2.结构特点?直接原因是?根本原因是?3.举例说明蛋白质的功能【课堂深化探究】1 .怎样判断组成蛋白质的氨基酸?2.蛋白质的计算问题:蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种而蛋白质却多达1(/io n 种。为什么细胞中的蛋白质种类如此多样?(1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸对应的密码子有 种;对应的tRNA有 种。(2)氨基酸个数、肽链数、氨基数、竣基数、肽键数、N 原子数、O 原子数之间的计算关系a.氨基数=b.竣基数=c.N 原子数=d.O原子数=e.肽键数=(3)有关蛋白质的计算规律(氨基酸个数为n,氨基酸相对分子质量为a)肽链肽键脱去水分子蛋白质分子质量DNA碱基数m R N A 碱居游离氨基、皎基1m思考:a、当由n个氨基酸形成一环状肽,上述规律会发生怎样的变化?b、氨基酸与相应的DNA及 RNA片段中碱基数目之间有何关系?3.几种常见蛋白质的分布和生理功能名称分布功能大多数酶载体蛋白某些激素(如生长激素、促甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素等)抗体血红蛋白糖蛋白【答案与解析】基础自查1.元素组成:C、H、0、N,有的还含S、P等。构成蛋白质的氨基酸约有2。种,包括必需氨基酸和非必需氨基酸。(1)必需氨基酸:人体内有$种(婴儿有9 种),必须从外界获取。(2)非必需氨基酸:在体内可以通过其他化合物转化而来。RII I 7 112 结构通式.M特点基酸分子中的氨基和竣基的数目至少是一个(也可以是几个,因为R基中可能含有氨基或竣基)。构成蛋白质的氨基酸中,都有一个氨基和一个竣基连接在上同一个碳原子上(否则就不是构成蛋白质的氨基酸)。同的氨基酸分子,具有不同的R基,这是将氨基酸分类的依据。二.氨基酸脱水缩合形成多肽1.脱水缩合、核糖体、形成二肽的过程、H HI IH N C C-rOH H+N C COOH I II:.:I IR,0 H R:H HIIH.N C CN COOH+H.OI UI IR,O H R.肽键的结构O|(.或(.n k n(.而氧则只来自于一COOH。一个,一个,肽捱的两端。不豢与,故多余的一、H:或一COOH位于一R中。三、1氨基酸脱水缩合形成多肽、由一条或几条肽琏通过一定的化学键位口二硫键)折叠、盘曲,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。.2.多样性;直接原因是组成蛋白质分子的氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同,多肽链的盘曲、折叠的方式及形成的空间结构千差万别。根本原因是D N A分子的多样性。3.功 能举 例构成细胞和生物体的结构物质构成动物和人体的肌肉,构成生物膜、核糖体、染色体等的成分构成细胞和生物体的功能物质催化作用参与生物体各项生命活动的酶绝大多数是蛋白质运输作用红细胞中的血红蛋白,膜上的载体蛋白运动功能肌动蛋白和肌球蛋白,二者使肌肉收缩,产生运动构成细胞和生物体的功能物质信息传递作用,调节作用胰岛素、生长激素等蛋白质类激素,能调节生物体的生命活动免疫作用生物体内的抗体,能消灭外来抗原物质细胞内的能源在糖类和脂肪供应不足的情况下,机体也会分解蛋白质物质供能课堂深化探究一.1.从数量上看:至少有-个一NH2和一个一COOH:从位置上看,必须有一个一N%和个一COOH连在同一个碳原子上。2.(1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸对应的密码子有6 1 种;对应的t R N A 有 6 1 种。(2)a.氨基数=肽琏数+R基上的氨基数b.蝮基数=肽施数+R基上的较基数c.N原子数=各氨基酸中 的 总 数=肽 键 额+肽捱数+R基上的N原子数d.0原子数=各氨基酸中0的总数一脱去水分子数=肽键数+2 x肽道数+R基上的0原子数e.肽键数=脱水数=氨基酸数-肽捱数二水解需水数(3)有关蛋白质的计算规律(氨基酸个数为n,氨基酸相对分子质量为a)肽椎肽键脱去水分子蛋白质分子质量DNA碱基价m R N A碱基游离氨基、豫基1n-1n-1n a-1 8 (n-1)6 n3 n至少一个(1-R 基中的氧基或竣基数)mn-mn-mn a -1 8(n-m)6 n3 n至 少 m 个(m-R 基中的氧基或竣基数)思考:若n个氨基酸形成一环状多肽,贝 小肽键数=脱去水分子数=氨基酸数(n)在多肽相对分子质量计算时,还要考虑一些其他化学变化过程,如二硫键(一S S)的形成,每形成一个二硫键,脱去2个一H,故相对分子质量减少2。b、氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系DNA(基因)拽生mRNA星丝蛋白质(性状)碱 基 数6:碱 基 数3:氨 基 酸 数1由于mRNA中有终止密码子等原因,上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。若已知DNA、mRNA中碱基数求敏基酸数,一般用关键词“最多”;若一知氨基酸数求D N A、m R N A中碱基数,则一般用关键词“至少”,原因是该计算过程中都不考虑终止密码子的问题。3.名称分布功能大多数酶细胞内或细胞外催化作用载体蛋白细胞膜运输某些物质如离子、氨基酸等某些激素(如生长激素、促甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素等)内环境中调节生命活动抗体内环境中免疫作用血红蛋白红细胞内主要运输氧气和部分二氧化碳糖蛋白细胞膜表面保护、润滑、识别等【高频考点突破】考点一、蛋白质的结构与功能1 .蛋白质结构层次氨基酸 生 色 多肽牺打打蛋白质2 .蛋白质形成过程分析H H HH2N-COOH+H-HN-C-COOH+H2N-C-COOHRI H:0 Rz u 比H H H 析看H,N-C L C N:C C-蛋白质,Ri R2 0 H R 7多肽i肽链)从以上图示过程明确:(1)肽的名称:一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽(三个或三个以上的称为多肽),如:由六个氨基酸分子构成一条链,则其名称是六肽,也可称为多肽。(2)肽键的结构式可表示如下:C O N H或 C O N H或 NH C O(3)一条肽链上至少有一-个游离的氨基和一个游离的竣基,分别位于肽链的两端;其余的氨基(或竣基)在R基上。(4)H2O中的H来自于一COOH和一NH2,而O则只来自于一COOH。【多肽和蛋白质的区别】3.蛋白质的结构多样性和功能多样性多肽蛋白质有无空间结构无有联系蛋白质可由一条或几条肽链形成提醒翻译的直接产物多肽,不叫蛋白质,必须经加工,形成一定的空间结构才叫蛋白质(蛋 白 质 类(大 多(载体、血(抗体)激素)数陶)红蛋白)【特别提醒】上述4个导致蛋白质结构多样性的原因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。例1、层粘连蛋白分子是由一条重链(A链)和两条轻链(BQ B2链)构成的高分子糖蛋白。作为细胞的结构成分,它含有多个结合位点,对细胞间粘连及细胞的分化等都有作用。层粘连蛋白分子结构示意图如图,若该蛋白分子由,个氨基酸构成,下列有关说法不正确的是()B1链A链胶原结 B2链合位点细胞膜表面受体结合部位/6I神经轴突表面受体结合部位A.该层粘连蛋白分子含有的肽键数为加一3B.该蛋白在细胞识别中具有重要作用C.癌细胞膜相对正常细胞膜而言表面的层粘连蛋白少D.该物质的合成只需核糖体即可完成【解析】该层粘连蛋白分子山3 条链组成,因此含有(?-3)个肽键;层粘连蛋白是一种糖蛋白,具有多个结合位点,在细胞识别中具有重要作用:癌细胞易扩散,而层粘连蛋白对细胞间粘连起作用,故癌细胞膜上的层粘连蛋白会比较少;该糖蛋白的合成除了需要核糖体外,至少还需要内质网、高尔基体加工并添加糖链和线粒体提供能量。【答案】D【变式探究】2.下图表示有关蛋白质分子的简要概念图,下列对图示分析正确的是()A.A 中肯定含有P 元素B.过程发生所需模板和运输B 的工具都是RNAC.多肽中B 的数目等于C 的数目D.蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因【解析】组成蛋白质的元素是C、H、0、N,有的含有P、S o 过程是翻径,所需模板是信使R N A,运输Bt氨基酸)的工具是转运RNAo多肽中一条肽涟中Bt氨基酸、,的数目等于C 肽键)的数目加1细胞多样性的根本原因是DNA的多样性。【答案】B考 点 二 蛋白质的合成过程和计算1.氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系氨基酸分子通式I-C-COOHH一肽构成多 肽(肽链)2 上 蛋白质2.肽 键 数、脱去水分子数、蛋白质相对分子质量的计算肽链数氨基酸数肽键数脱去水分子数蛋白质相对分子质量1mm1m 1am 18(m 1)nmm-nm-nam 18(mn)注:氨基酸平均相对分子质量为a。如无特殊说明,肽链指的是直肽链。(1)肽键数=失去水分子数=氨基酸数一肽链数。(2)蛋白质相对分子质量=氨基酸数目x氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数*18。3.蛋白质中氨基或竣基数的计算(1)至少含有的氨基或竣基数=肽链数。(2)氨基或竣基数目=肽链数+R 基团中含有的氨基或竣基数。4.蛋白质中含有N、0 原子数的计算(1)N原子数=肽键数+肽链数+R 基团上的N 原子数=各氨基酸中的N 原子总数。(2)0原子数=肽键数+2x肽链数+R 基团上的0 原子数=各氨基酸中的0 原子总数一脱去水分子数。5.氨基酸数目与相应DNA、RNA片段中碱基数目的关系DNA(基因)转录,mRNA翻译,蛋白质碱基数:碱 基 数:氨基酸数6:3:1【特别提醒】1.环状多肽主链中无氨基和竣基,环状肽中氨基或竣基数目取决于构成环状肽氨基酸R 基团中的氨基和竣基的数目,如图所示。山图不可知:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数;环状多肽的相对分子质量=m(a18)。2.在计算多肽相对分子质量时,还要考虑一些其他化学变化过程,如二硫键(一SS)的形成,每形成一个二硫键,脱去2 个一H,故相对分子质量减少2。例 2.有关下图中蛋白质的叙述,正确的是()IW I氨基酸数目a竣基的总数卓R基上竣基数目W氨基的总数某种蛋白质中相关基团的数目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【解析】蛋白质中游离的短基数=肽道条数+R 基上按基数。同理,游离的氨基数=肽橙条数+R 基上氨基数。结合图像可知,该蛋白质含有两条肽徒,124个肽键,R 基中共含15个氨基,形成该蛋白质过程中共脱 掉 124个水分子。【答案】A【实验设计的基本步骤】实验设计的基本步骤包括三大步,应用简洁科学的语言叙述中,一般如下叙述:1.分组编号:根据实验要求选择适宜的材料和器材,选材应保持条件相同(如年龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠)。将实验分为实验组和对照组,可以分两组,也可以分若干组,每组进行明确的标记,如用甲、乙、丙或者是A、B、C 或 者 1、2、3,总之让人对实验组一目了然,便于实验的观察、统计、比较和叙述。常用语言模板:选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量分组,分别编号为A、B、C等;取两支试管,分别编号为甲、乙,各加入等量的某溶液;选择年龄、体重(性别)、健康状况相同的某种动物随机等量分组,分别编号为1、2、3 等。2.实验处理:根据实验的要求分别对实验组和对照组进行处理,除实验变量外,实验组和对照组的培养、饲养等条件要相同且适宜,即控制无关变量.要注意能体现“单一变量”的词语的准确使用,例如使用“等量”、相同、适宜 等词语。3.结果观察:对于植物实验和某些动物实验,分别进行实验处理后,要进行一段时间的培养才能出现结果。而有些实验进行实验处理之后,在较短时间(1 2 h)就可以观察到出现的现象。要仔细观察实验组与对照组出现的差异,记录实验现象和实验数据。这里要注意高中生物常见的观察指标(1)颜色变化:可溶性还原糖、脂肪、蛋白质、色素分离、DNA鉴定、大肠杆菌鉴定、质壁分离与复原。(2)形态结构和生理状况的变化。(3)液面改变:气体体积变化、液体体积变化。(4)其他:气体变化、沉淀、温度、pH、气泡产生等。例 3、赖氨酸是哺乳动物蛋白质分子中普遍存在的一种氨基酸,是人体的必需氨基酸。赖氨酸不能在人体内合成,只能从食物中获取,缺乏时会影响体内蛋白质的合成,出现营养不良,体重增加缓慢。赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢?某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究,请补充并完善他们的实验原理和实验方案。(1)材料和用具:2 0 只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的2 0 种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。(2)实验原理:必需氨基酸是当动物缺乏必需氨基酸,就会(3)实验方案配食:,配制成食物A;配制成食物B。分组:将 2 0 只大鼠平均分成甲、乙两组,分别称量其体重。饲喂:甲组每天饲喂适量的食物A,。观测:。(4)实验结果预测及结论:实验结果 实验结论赖氨酸不是大鼠的必需氨基酸【解析】研究赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸”,实妹的对象是大鼠,实脸自变量为赖氨酸,可设置空白对照,一组饲料中含有赖氨酸,一组饲料中不含赖氨酸。注意饲料中其他氨基酸的含量和比例应适宜。因变量为营养状况,可以以大鼠体重变化作为指标。【答案】(2)动物体不能合成、只能从食物中获得的氨基酸影响体内蛋白质的合成,出现营养不良,体重增加缓慢 其他合理答案亦可),取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含蚩和比例适宜的20种氨基酸 另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的19种氨基酸,其含量和比例与食物A 中相同 乙组每天饲喂等量的食物B,两组大鼠其他饲养条件相同分别测量甲、乙两组大鼠的体重,并计算体重增加量(4)实险结果实睑结论若两组大鼠营养状况和体重基本相同若乙组大鼠出现营养不良、体重减轻等症状,甲组正常赖氨酸是大鼠的必需氨基酸【经典考题精析】(2013江苏卷)下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述,错误的是()A.不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同B.有些结构不同的蛋白质具有相似的功能C.组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合D.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合【答案】D【解析】本题考查蛋白质分子结构与功能的相关内容,属于应用能力。氨基酸脱水缩合的方式是相同的,而氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合,D 项错误、C 项正确;不同蛋白质含有的氨基酸种类、数量、排列顺序可能不同,肽琏的空间也可能不同,但有些结构不同的蛋白质却具有相似的功能,比如酶,所 以 A、B项均正确。(2 0 1 3江苏卷)下列关于生物体内有机物的叙述正确的是()A.脂质不参与生命活动的调节B.蛋白质是生物体主要的能源物质C.核酸是生物体储存遗传信息的物质D.糖类不参与细胞识别和免疫调节【答案】C【解析】本题考查脂质、蛋白质、核酸和糖类的相关内容,属于识记能力。脂质中的性激素可参与生命活动的调节,A项错误;糖类是生物体主要的能源物质,5项错误;核酸是生物体储存遗传信息的物质,C项正确;糖类与蛋白质构成的糖蛋白可参与细胞的识别,D项错误。(20 1 3新课标全国卷I )关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是()A.一种t R N A可以携带多种氨基酸B.D N A聚合酶是在细胞核内合成的C.反密码子是位于m R N A上相邻的3个碱基D.线粒体中的D N A能控制某些蛋白质的合成【答案】D【解析】本题以蛋白质合成为核心,考查基因的友达和t R N A等知识。种t R N A仅携带种氨基酸;D N A聚合酶的化学本质是蛋白质,是在细胞质中的核糖体上合成的;反密码子是t R N A上与m R N A上密码子配对的3个碱基,所以A、B、C项错误;线粒体中含有少量D N A,可以控制某些蛋白质的合成,D项正确。(20 1 3新课标全国卷1 )关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是()A.两者前期染色体数目相同,染色体行为和D N A分子数目不同B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和D N A分子数目相同C.两者后期染色体数目和染色体行为不同,D N A分子数目相同D.两者末期染色体数目和染色体行为相同,D N A分子数目不同【答案】C【解析】本题考查有丝分裂和减数分裂的区别。有丝分裂和减数第一次分裂前期的染色体数目相同,均为体细胞染色体数,DNA分子数目也相同,均为体细胞的两倍,但减数第一次分裂前期发生同源染色体配对,而有丝分裂不发生,A项错误;两者中期染色体数目、DNA分子数目均相同,有丝分裂为染色体的看丝点排列在赤道板上,减数第一次分裂是同源染色体排列在赤道板两侧,3项错误;减数第一次分裂后期同源染色体分离,染色体数目不变,有丝分裂后期是姐妹染色单体分离,染色体数目加倍,但两者的DNA分子数目相同,C项正确;末期,两者的染色体数目不同,分子数也不同,D项错误。(2()1 3 新课标全国卷)关于D N A和R N A的叙述,正确的是()A.D N A有氢键,R N A没有氢键B.一种病毒同时含有DNA和 RNAC.原核细胞中既有D N A,也有RNAD.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA【答案】C【解析】本题考查的是DNA和 RNA的分布及分子结构的有关知识。DXA两条舞之间的碱基对由氢键相连,tRNA虽然是一条RNA链,但是折盘成三叶草形状,其中部分区域发生碱基互补配对也形成了氢键,A 项错误;病毒由核酸和蛋白质构成,一种病毒只有DNA或 R N A,不可能同时含有DNA和 RNA,B 项错误;原核细胞的遗传物质是D N A,基因表达过程中可以转录出R N A,细胞中既有D N A,也 有 RNA,C 项正确;线粒体、叶绿体中既含有D A,也含有R X A,但是核糖体中只有K N A 而没有DNA,D 项错误。(2013山东卷)生物实验中常用盐酸处理实验材料。下列说法正确的是()A.盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境B.盐酸处理染色质能促进DNA与派洛宁(毗罗红)结合C.盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活D.盐酸处理细胞有利于健那绿(詹纳斯绿B)对线粒体染色【答案】C【解析】本题对教材实验中的试剂选择、试剂作用等方面进行综合考查。染色质是细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质,故龙胆紫是碱性染料,不宜在酸性环境中使用,A 项错误:与派洛宁(毗罗红)结合的是RNA,B 项错误;过酸会破坏蛋白质(过氧化氢醐)的空间结构,从而导致其失活,C 项正确;用健那绿对细胞中的线粒体进行染色时,必须是活细胞,而盐酸会杀死细胞,D 项错误。(2013重庆卷)下列有关细胞物质组成的叙述,正确的是()A.在人体活细胞中氢原子的数目最多B.DNA和 RNA分子的碱基组成相同C.多糖在细胞中不与其他分子相结合D.蛋白质区别于脂质的特有元素是氮【答案】A【解析】本题考查细胞物质组成的相关知识。在人体活细胞中含量最多的是水,其次是蛋白质,这两种物质中氢原子的数目最多,所以活细胞中氢原子的数目最多,A 项正确;DNA和 RNA分子的碱基组成不完全相同,DNA分子中特有的碱基是胸腺嗑口定,RNA分子中特有的碱基是尿口密口定,B 项错误;多糖可与细胞膜上的蛋白质或脂质形成糖蛋白或糖脂,C 项错误;蛋白质含有氤元素,脂质中的璘脂也可能含有氮元素,所以氮元素不是蛋白质特有的,D 项错误。(2013重庆卷)下列与实验相关的叙述,错误的是()A.马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质B.光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象C.检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式D.在 95%乙醇中加入无水Na2cCh后可提高色素的溶解度1答案】C【解析】本题考查教材中几个重要实验的理解与应用。马铃墓块茎中含有蛋白质,所以从其提取液中可检测出蛋白质,A 项正确;观察植物细胞的质壁分离是利用光学显微镜的低倍镜进行观察,B 项正确;酎母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会产生C0 所以不能根据是否产生CO:判断其呼吸方式,C 项错误;色素不溶于水,无 水 Na:CO:可吸收史。乙酹中的水分,从而提高色素的溶解度,D 项正确。(2012海南单科,1)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【解析】本题主要考查组成生物体蛋白质的氨基酸的种类及氨基酸脱水缩合合成蛋白质等相关的知识内容。甘氨酸的分子量是7 5,不是分子量最大的氨基酸。由于缺乏中间产物,有 8 种氨基酸不能在人体细胞中合成,必须从食物中获得,称为必需氨基酸。氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键。R 基的特异性决定氨基酸的特异性。【答案】A(2 12安徽理综,1)某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料,经不同处理和染色剂染色,用高倍显微镜观察。下列描述正确的是()。A.经吐罗红甲基绿染色,可观察到红色的细胞核B.经吐罗红甲基绿染色,可观察到绿色的细胞质C.经健那绿染色,可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体D.经苏丹H1染色,可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质【解析】本题主要考查细胞内DNA、RNA、蛋白质等物质及线粒体结构的鉴定。毗罗红甲基绿染色剂用于鉴定细胞中DNA和 RNA的分布,甲基绿使DNA呈现绿色,毗罗红使RNA呈现红色。DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,故 A、B 不正确。线粒体经健那绿染色呈蓝绿色,故 C 正确。经苏丹HI染色,可观察到橘黄色颗粒状的脂肪,而不是蛋白质,故 D 不正确。【答案】C(2012全国新课标,/同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同,其原因是参与这两种蛋白质合成的()。A.tRNA种类不同B.mRNA碱基序列不同C.核糖体成分不同D.同一密码子所决定的氨基酸不同【解析】本题以细胞的成分为切入点,综合考查蛋白质的组成、结构、转录、翻译等过程,但比较基础,考生容易得分。在两种蛋白质合成过程中,tRNA种类、核糖体成分、同一密码子所决定的氨基酸均相同。【答案】3(2012海南单科,2)关于蛋白质的叙述,错误的是()。A.有些蛋白质是染色体的组成成分B.酶在催化反应前后,其分子结构不变C.食盐作用下析出的蛋白质发生了变性D.蛋白质可与双缩版试剂产生紫色反应【解析】本题主要考查了蛋白质的特性。染色体的化学组成成分王要是蛋白质和DNA。酶是生物催化剂,反应前后其分子结构不变。蛋白质遇高温、重金属变性,盐析出的蛋白质没有变性。双缩服试剂可与蛋白质发生显色反应生成紫色络合物。【答案】C(2011北京高考)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中,正确的是()A.胰岛素基因的两条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【解析】胰岛素基因的两条DNA单链中只有一条链为模板链,用来作为转录的模板,A 错误。高温只能使胰岛素中的氢键断裂,断开肽键需要蛋白醐和肽腋,B 错误。蛋白质的功能主要取决于其空间结构,C 错误。核糖体合成的多肽链为胰岛素前体,需要蛋白酶的作用除去一些肽段后,才能形成具有生物活性的胰岛素,D 正确。【答案】D【当堂巩固】1.分析一种可溶性的有机小分子样品,发现这种样品中含有C、H、0、N 等元素,这种样品很可能是()A.葡 萄 糖 B.氨基酸C.脂 肪 酸 D.蛋白质【答案】B【解析】葡萄糖、氨基酸、脂肪酸属小分子有机物,蛋白质为大分子有机物,而葡萄糖和脂肪酸只含有C、H、O,故选B。2.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,由氨基和竣基组成B.组成蛋白质的氨基酸共有的结构是CEbNCOOHHC.每个氨基酸分子都只含有C、H、0、N 四种元素D.组成人体的氨基酸都能在人体内合成【答案】B【解析】氨基酸的结构通式为CHzNHRCOOH,不同的氨基酸R 基不同,因此共有的结构为CH2NHCOOH;甲硫氨酸中含有C、H、0、N、S 五种元素;必需氨基酸不能在人体内合成。3.蛋白质是生命活动的主要承担者,其功能的发挥并非依靠单个蛋白质独立起作用,蛋白质相互作用才是执行功能的主要途径。这种互作现象说明()A.蛋白质性质稳定B.蛋白质空间结构复杂C.蛋白质具有免疫功能D.蛋白质具有信息传递功能【答案】D【解析】本题主要体现的是蛋白质之间的相互作用,需要进行信息的传递,和蛋白质的稳定性、多样性、免疫功能等无关。4.已知某种氨基酸的R 基是一CH2cH2NH2。在一个该氨基酸分子中,含有的C、H、0、N的原子数依次是()A.4、8、2、2 B.3、10、2、2C.4、10 2、1 D.4、10、2、2【答案】D【解析】根据氨基酸的结构通式可知,氨基酸共有部分可表示为一C2H4O2N,因此该氨基酸分子中C、H、O、N 的原子数依次是4、10、2、2。5.某蛋白质由3 条多肽链、N 个氨基酸组成,下列关于该蛋白质说法正确的是()A.形成该蛋白质时产生了 N 个水分子B.该蛋白质中至少含有N 个肽键C.该蛋白质中至少含有3 个游离的陵基D.合成该蛋白质至少需要20种氨基酸【答案】C【解析】该蛋白质由3条多肽道 X个氨基酸组成,即可知形成的肽键数为.V-3个,失去了 X-3个水分子,因此A、B项不正确。D项中构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种,不是指合成该蛋白质一定需要有加种氨基酸参与。只有C项是正确的,蛋白质至少含有的竣基数等于肽链数。6 .甘氨酸(C 2 H 5 O 2 N)和某氨基酸反应生成二肽的分子式为C 7 H l 2 O 5 N 2,则此家基酸是()A.C H O O C N H2H C H2C H2C O O HB.C H H O O C C N H 2 cH 2 co O HC.C H C O O H C H 3 cH 2 N H 2D.(C H2)3H2N C O O H【答案】A【解析】两分子氨基酸脱水缩合时脱去一分子的H 9,则形成的二肤中的各原子数为两个氨基酸的原子数之和,只是H或。的总数要减去脱掉的水中的H或0的数目。甘氨酸仁汨:。)和某氨基酸反应生成二肽的 分 子 式 为 则 此 氨 基 酸 中 的C原子数为:7-2=5;H原子数为:12+2-5=9;。原子数为:5+1-2=4;N原子数为:2-1=1,所以符合要求的选I页是A。7 .现有氨基酸8 0 0 个,其中氨基总数为8 1 0 个,竣基总数为8 0 8 个,则由这些氨基酸合成的含有2 条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和竣基的数目依次为()A.7 9 8、2 和 2 B.7 9 8、1 2 和 1 0C.7 9 9、1 和 1 D.7 9 9、1 1 和 9【答案】B【解析】肽健数=氨基酸数一肽链数,即 8 0 0 2 =7 9 8:氨基数=氨基总数一肽键数,即 8 1 0-7 9 8=1 2:蝮基数=竣基总数一肽键数,即为8 0 8-7 9 8=1 0。8.有 关 图 K 3-1 中蛋白质的叙述,正确的是()曲|)庭基酸数目口 竣 基 的 总 数国R基上竣基数目图 K 3-1 某种蛋白质中相关基团的数目A.含有2条肽链B.共 有 1 2 6 个肽键C.R基中共含1 7 个氨基D.形成该蛋白质时共失去水分子1 2 5 个【答案】A【解析】R基中竣基数为1 5,蛋白质中竣基总数为1 7,则 肽 链 一 端的竣基数为2,即有2条肽链。9 .下列有关蛋白质的叙述,正确的是()A.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能并未发生改变B.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质C.由机条肽链、个氨基酸组成的蛋白质中至少有n+m个氧原子D.细胞膜上的载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质【答案】C【解析】由“个氨基酸形成泡条肽链,肽键数为附一切,每个肤诞中有一个氧原子;每条肽链中至少有一个游离的竣基,每个竣基中含两个氧原子,故该蛋白质至少含有的氧原子个数为-冽+2?”=H+加。1 0 .某 5 0 肽中有丙氨酸(R基为一C%)2个,现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图K 3-2)得到几种不同有机产物,其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在。下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数H的叙述错误的是()酸21口t惇-41幅图 K 3-2A.肽键数目减少4个B.氢原子数目增加8个C.氨基和竣基分别增加4个D.氧原子数目增加2个【答案】D【解析】破坏丙氨酸两侧的肽键,才能使一个丙氨酸脱落。脱掉2个丙氨酸肽键数目减少4个,氨基和竣基分别增加4个,氧原子数目增加4个,氢原子数目增加8个。1 1.蛋白质是生命活动的主要承担者。图 K 3-3 为蛋白质结构与功能的概念图,对图示分析正确的是()图 K3-3A.a一定不含S 元素B.过程一定有水生成C.多肽中b 的数目等于c 的数目D.d 表示空间结构的多样性【答案】B【解析】蛋白质共有的元素是:C、H、0、N,有的含有S、P 等,如工噬菌体的蛋白质就含有S,A 错误;过程为氨基酸的脱水缩合过程,发生于核糖体中,一个氨基酸的竣基与另一个氨基酸的氨基相连接生成水,B 正确;c代表肽键,多肽中的氨基酸数等于肽键数+1,C 错误;分子结构的多样性决定d蛋白质功能的多样性,D 错误。12.如图K3-4是由个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,其中二硫键-S S”是一种连接蛋白质中两条肽链之间的化学键(一SH+S H-S S+2H)。下列正确的是()图 K3-4A.该蛋白质至少含有“2 个氧原子B.合成该蛋白质时生成 一2 个水分子C.该蛋白质至少含有+2 个竣基D.该蛋白质水解产物增加2 一 4 个氢原子【答案】B【解析】图中所示的蛋白质由三条多肽链组成,其中包括条环状肽。由结构分析可知,该蛋白质含有 一 2 个肽键,故合成该蛋白质时生成“一2 个水分子,B 项正确。每条肽链(除环状肽外)至少含有1个竣基,故该蛋白质至少含有2 个竣基,C 项错误。每个肽键中含1个氧原子,每个竣基含有2 个氧原子,故该蛋白质至少含有-2+2x2=”+2 个氧原子,A 项错误。该蛋白质水解时需加入-2 分子水,破坏二硫键需要4 个氢,故该蛋白质水解产物增加2x(-2)+4=2 个氢原子,D 项错误。1 3.如图K3-5所示,物质甲是在胰岛B 细胞中合成的;物质乙是一种淋巴因子;物质丙由浆细胞合成分泌;物质丁由垂体分泌,可促进蛋白质的合成和骨的生长下列说法正确的是()甲盒 以 乙RIH,NCCOOH.IH a图 K3-5A.物质甲、乙、丙、丁的结构多样性只与a 有关B.控制甲、乙、丙、丁合成的物质是核糖核酸C.物质甲、丁分别为胰岛素、抗利尿激素D.物质乙、丙均在特异性免疫中发挥作用【答案】D【解析】甲胰岛素)、乙(淋巴因子)、丙(抗体)、丁(生长激素)的化学本质都是蛋白质,蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序,肽推的盘曲、折蠢方式及其形成的空间结构有关。控制甲 乙、丙、T合成的物质是脱氧核糖核酸。淋巴因子和抗体均在特异性免疫中发挥作用。1 3.已知蛋白质混合液中硫酸筱浓度的不同可以使不同种类的蛋白质析出(或沉淀),随着硫酸镂浓度增加,混合液中蛋白质析出的种类和总量增加。下表是某蛋白质混合液中的不同蛋白质从开始析出到完全析出所需要的蛋白质混合液中的硫酸镂浓度范围。蛋白质混合液中的硫酸镀浓度()析出的蛋白质15 20甲蛋白23 30乙蛋白25 35丙蛋白38 40丁蛋白请据表回答:(1)若只完全析出甲蛋白,混 合 液 中 最 合 适 的 硫 酸 铁 浓 度 应 为。(2)向该蛋白质混合液中加入硫酸镀溶液(或硫酸镂),使混合液中的硫酸镂浓度达到30%,会析出若干种蛋白质,它们分别是。(3)通 过 改 变 混 合 液 中 的 硫 酸 镂 浓 度 (能”或 不能”)从混合液中得到所有的、不含有其他蛋白质的乙蛋白,原因是。(4)简要写出从该蛋白质混合液中分离出全部丁蛋白的实验设计思路。(5)如果蛋白质析出物中还含有一定量的硫酸钱,可用半透膜除去析出物中的硫酸镂。用半透膜能除去析出物中硫酸钱的原理是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _解析 已知蛋白质混合满中硫酸镀浓度的不同可以使不同种类的蛋白质析出(或沉淀),随着硫酸馈浓度熠加,混合港中析出的蛋白质种类增加。由表中所给出的某蛋白质混合液中的不同蛋白质从开始析出到完全析出所需要的蛋白质混合流中的硫酸彼浓度范围,分析可知若只完全析出甲蛋白,混合酒中最合适的硫酸镣浓度应为2 0%,因为甲蛋白完全析出的硫酸授浓度范围是2 0%,其他几种蛋白质析出的浓度都大于2 0%;同理分析可得到混合液中的硫酸授浓度达到3 0。,会析出甲蛋白、二蛋白、丙蛋白;通过改变混合液中的硫酸镁浓度不能从混合液中得到所有的、不含有其他蛋白的乙蛋白,原因是乙蛋白完全析出的浓度是3 0。,与丙蛋白析出所需的硫酸铁浓度范围有重蠡;半透膜是一种选择性透过膜,只允许小分子的硫酸镀通过,不允许大分子蛋白质通过,如果蛋白质析出物中还含有一定量的硫酸镀,可用半透膜除去析出物中的硫酸钱。答案(1)2 0 o (2)甲蛋白、乙蛋白 丙蛋白(3)不能 乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸较浓度范围有重叠(4)向该蛋白质混合液中加入硫酸镀溶液(或硫酸彼 使其浓度达到3 5。(或 3 5。三硫酸镂浓度3 8。范围内的任意一个浓度),分离析出物与溶液,保留溶液。取保留溶液,再加入硫酸镀溶液(或硫酸馈),使硫酸镶在溶流中的浓度达到4 0%(或 4 Q。以上),分离析出物与溶液,析出物即为丁蛋白。(5)半透膜是一种选择性透过膜,只允许小分子的硫酸镂通过,不允许大分子蛋白质通过1 4.生物体内某些重要化合物的元素组成如下图所示。-A1(免疫功能)一 A,(传送气)-A