第二章第二节《生命活动的主要承担者——蛋白质》学案.docx

第3讲 生命活动的承担者一一蛋白质全国卷5年考情导向考纲要求全国卷五年考情蛋白质的结构和功能(II)2015 卷 I T5考点一I蛋白质的结构和功能 (对应学生用书第11页) 识记一基础梳理缴氨酸1 .氨基酸及其种类H 0丙氨酸I IIH2Nc C-OH写出图中结构名称a.氨基;c.竣基。通过比较图中两种氨基酸,写出氨基酸的结构通式:H2NCCOOHH(3)不同的氨基酸取决于R基的不同,图中两种氨基酸的R基分别是b、d(填字母)o(4)归纳总结氨基酸的结构特点结构至少含有一个氨基和一个竣基特点f都有一个氨基和一个竣基且连在同一个碳原子上2 .蛋白质的结构及其多样性(1)二肽的形成CH3c 紫H OH+h2o队人N-C-C + N-H XOHHZHI H； 0 ：CH? 0 I； II ： I /N-CrG-N-rC-C(g) H： ®H： Ha.过程名称：脱水缩合;场所：核糖体。b.物质：二肽。c.结构：肽键，其结构简式为：CONHo d.多个氨基酸发生该反应，产物名称为多肽。蛋白质的结构层次氨基酸脱水缩合人口 L盘曲、折叠> »>蛋白质。蛋白质分子多样性的原因fa.种类不同氨基酸< b.数目成百上千C排列顺序千变万化多肽链的盘曲、3.蛋白质的功能（连线）实例肌肉、毛发等绝大多数酶血红蛋白胰岛素抗体折叠方式及其形成的空间结构千差万别o蛋白质功能a.免疫功能b.信息传递和调节C.催化作用d.运输功能e.构成细胞和生物体【提示】一e一c一d一b一a教材边角知识必修1 P23 ”与生活的联系”，在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物，高 温加热后鸡蛋清会呈现白色固态状，导致蛋白质出现这两种情况的原理相同吗？说明理由。【提示】 不同。在食盐作用下析出蛋白质，蛋白质本身的结构没有改变，仍维持原有的生 物活性；高温加热后蛋白质的空间结构发生了改变，丧失了原有的生物活性。辨析与识图1 .判断正误（1）具有氨基和竣基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸。（义）【提示】 构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个竣基连在同一个碳原子上。（2）生物体内组成蛋白质的氨基酸中，不同氨基酸之间的差异是由R基引起的。（3）生物体内组成蛋白质的氨基酸中，有些氨基酸不能在人体细胞中合成。（J）（4）血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。（义）【提示】血红蛋白的不同肽链之间的化学键不是肽键，而是其他的化学键。（5）蛋白质在核糖体上合成后已具有正常生理功能。（X）【提示】 多数蛋白质在核糖体上合成后需加工才具有正常生理功能。（6）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。（X）【提示】蛋白质的空间结构破坏，其特定功能会改变。2 .据图思考元素组成基本单位）Q c功能的多样（1） A代表的元素是o图中B的名称是，其种类约种，人体可自身合成的B称作图中C的名称为，可写作，图中过程称为，发生场所为【提示】 C、H、O、N等（2）氨基酸20非必需氨基酸（3）肽键 一CONH一 脱水缩合核糖体理解一深化探究1 .从三个角度分析蛋白质多样性的原因分析角度蛋白质多样性的原因蛋白质本身氨基酸的数量、种类、排列顺序及多肽链盘曲折叠形成的空间结构f 结构多样性f功能多样性遗传物质千变万化的碱基对排列顺序f遗传信息的多样性f蛋白质的多样性生物进化千变万化的环境条件f通过自然选择保留适应环境的个体及个体内的 蛋白质f个体的多样性和蛋白质的多样性2.同一生物的不同细胞中蛋白质的种类和数量有差异，原因是基因的选择性表达。运用一考向对练考向1考查氨基酸和蛋白质的结构1 .（2018 衡阳模拟）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，由氨基和酸基组成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、0、N四种元素D.组成人体的氨基酸都在人体内合成B 氨基酸至少含有一个氨基和一个竣基，并且都有一个氨基和一个竣基连在同一碳原子上,A项错误，B项正确；每个氨基酸的基本组成元素是C、H、0、N,氨基酸中的R基可能含有其他元素，C项错误；必需氨基酸不能在人体内合成，I）项错误。2 . （2018 梅州检测）下列关于蛋白质的说法中，不正确的是（）-A.蛋白质的合成离不开niRNA、tRNA和rRNAB.蛋白质均由20种氨基酸组成，必定含有C、H、0、N等元素C.蛋白质的结构可以直接影响性状D.蛋白质中氨基酸的种类、数量、排列顺序都可以影响蛋白质的结构B 蛋白质合成过程中，需mRNA作为模板，tRNA转运氨基酸，rRNA参与构成核糖体（蛋白质 的合成场所），A正确；每种蛋白质都含有C、H、0、N作基本元素，但每种蛋白质不一定都由 20种氨基酸组成，B项错误；蛋白质是生命活动的体现者，蛋白质的结构可直接影响性状，C 正确；蛋白质中氨基酸的种类、数量、排列顺序都可以影响蛋白质的结构，D正确。 误区警示OIII .避免书写错误：不要将氨基写为NH2或一N%；不要将竣基写为COH或C00II；也不要将肽 O HII I键写为coNH或C-N o2 .多肽W蛋白质：在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，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 .高温影响蛋白质：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。考向2考查蛋白质的结构和功能3 .（2018 东城区期末）人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质（）A.都是由20种氨基酸组成的B.都含有结构式为（一NHCO）的肽键C.都要由细胞核内的DNA控制合成D.都能调节细胞和生物体的生命活动B 人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质最多由20种氨基酸组成，A错误；蛋白质是 由氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成的，该过程会形成肽键，其结构式是一CONH一, B正 确；人体细胞线粒体中的DNA也能控制蛋白质的合成，C错误；人体内蛋白质类的激素起调节 作用，而绝大多数酶是蛋白质（如淀粉酶），起催化作用，D错误。4 . （2018 湖北模拟）下列有关人体中蛋白质的叙述，不正确的是（）A.血浆中蛋白质的含量会影响血浆渗透压大小B.细胞膜上存在着起信息传递作用的蛋白质C.细胞中蛋白质和脂肪的合成需要供给氮源D.细胞中蛋白质种类存在着差异原因是细胞中RNA不同C 血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关，A正确；细胞膜上存在着起信息传 递作用的蛋白质，如糖蛋白，B正确；脂肪的组成元素只有C、H、0,不含N元素，因此其合 成不需要供给氮源，C错误；由于基因的选择性表达，同一个体不同细胞中蛋白质种类存在着 差异，即细胞中蛋白质种类存在着差异的原因是细胞中RNA不同，D正确。规律总结儿种常见蛋白的分布和功能名称分布功能绝大多数酶细胞内或细胞外降低化学反应的 活化能（催化作用）载体蛋白细胞膜运输某些物质如离 子、氨基酸等通道蛋白细胞膜运输水、k+、Na+等糖蛋白细胞膜表面保护、润滑、识别等核孔复合体核膜核质之间物质 交换、信息交流某些激素(如生长激 素、促甲状腺激素、胰 岛素、胰高血糖素等)内环境中传递信息、调 节生命活动抗体内环境中消灭抗原血红蛋白红细胞内主要运输氧气和 部分二氧化碳结构蛋白细胞内细胞的组成成分考点二I蛋白质的相关计算(对应学生用书第13页)识记一基础梳理1.氨基酸脱水缩合的过程HHH *H2N-C-CO4OH+H H-HN-C-COOH+ +H2N-C-COOH 旦Ri H*0 卜虬HHHI 1 |IH2N-CcN i-C-CN-C-COOH+(n-l)H2O 蛋白质Ri b Hl ft 6 H Rn 藐彳肽链) 折叠2.过程分析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 和殁基在R基上。(2)40中的H来自于一C00H和一NHz,而0则只来自于一C00H。(3)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和竣基,而不是R基中的氨 基和竣基。理解一深化探究1 .蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系(1)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。(2)蛋白质相对分子质量=氨基酸数义各氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数X 18。2 .蛋白质中游离氨基或短基数的计算(1)至少含有的游离氨基或竣基数=肽链数。(2)游离氨基或竣基数=肽链数+4至中含有的氨基或竣基数=各氨基酸中氨基或竣基的总数肽键数。3 .蛋白质中各原子数的计算(1)碳原子数=氨基酸数X2+R基上的碳原子数。(2)氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数一脱去水分子数义2。(3)氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数一脱去水分子数=肽键数+ 2X肽链数+ R基上的氧 原子数。(4)氮原子数=肽链数+肱键数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。4.假设氨基酸的平均相对分子质量为,由个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链形成 肽链数形成肽 键数脱去水 分子数氨基数目竣基数目多肽相对分子质量1n 1771至少1个至少1个一 18（刀一1）mn-m一刀至少"个至少"个an-18 （刀一）运用一考向对练考向考查蛋白质的结构的相关计算1.某蛋白质由加条肽链、个氨基酸组成。该蛋白质至少含有一COOH、一N&、氧原子的个数分 别为()A.勿、/、nmC."、ni、 n+inB.7、n2/nD7、?、 n-2/nC 因每条肽链至少含有1个游离的一COOH和1个游离的一Mb故该蛋白质至少含有力个 -COOIK/个一NH2；因该蛋白质由加条肽链、个氨基酸组成，故其至少含有(一血个肽键； 因1个肽键中含有一个氧原子，且该蛋白质中至少含有/个游离的一COOH,故该蛋白质至少含有(一勿)X 1 + 2义勿=一勿+2勿=刀+/个氧原子。2.如右图所示是由个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，其中二硫键"一SS一”是一种连接蛋白质中两条肽链之间的化学键(一SH+SHSST2H)O下列说法正确的是()A.该蛋白质至少含有一2个氧原子B.合成该蛋白质时生成一2个水分子C.该蛋白质至少含有十2个竣基D.该蛋白质的水解产物增加2一4个氢原子B 个氨基酸至少含有的氧原子数为2, 个氨基酸形成题图所示的蛋白质过程中脱掉的水分子数为77-2,对应脱掉的氧原子数为77-2,则该蛋白质至少含有氧原子数为2/7-(77-2) =+2, A项错误，B项正确。一条肽链中至少含有一个游离的氨基和一个游离的竣基，所以 该蛋白质至少含有两个竣基，C项错误。该蛋白质水解时需消耗（一2）分子的水，破坏2个二 硫键需耍4个氢，所以该蛋白质的水解产物增加了 2X （2） +4 = 2（个）氢原子，D项错误。误区警示1 .组成蛋白质的基本元素是C、H、0、N, R基中还可能含有S,肽链折叠时，一SH与一SH可形 成一S一S一（二硫键），并因此脱掉2个H原子，计算时应考虑由此带来的变化。2 .环状肽：肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数（题中没有提示，不考虑环状肽）。真题验收I感悟高考淬炼考能（对应学生用书第13页）1.（2017 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C 蛋白质种类多样性取决于构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链条数以及 蛋白质的空间结构；蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关，蛋白质的空间结构发生改 变时其生物活性也发生改变，A正确；数量相同的5种氨基酸种类可能不同，排列顺序也可能 不同，因此可以组成不同的多肽链，B正确；抗体化学本质是免疫球蛋白，蛋白质遇强酸、强 碱、高温会变性失活，而NaCl溶液显中性，C错误；氨基酸序列相同的多肽链折叠方式可不 同，形成的蛋白质空间结构不同，D正确。2. （2017 江苏高考）下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是（）【导学号：67110010A. Q-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胭试剂发生反应A 环状八肽的分子中含有8个肽键，A正确；蛋白质是由肽链盘曲折叠形成的，可能只由1 条肽链构成，也可能由多条肽链构成，B错误；蛋白质变性是由空间结构发生改变造成的，肽 键并没有断裂，变性蛋白质仍有肽键，可与双缩服试剂发生紫色反应，C、D错误。3.（2015 全国卷I）人或动物PrP基因编码一种蛋白（PrF）,该蛋白无致病性。PrF的空间结构 改变后成为PrP"（肮粒），就具有了致病性。PIT，可以诱导更多的Pep，转变为PrP",实现阮粒 的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是（）A.肮粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中B.肮粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化D. Prl转变为PrPc的过程属于遗传信息的翻译过程C 首先要理解PrF与PrP$c的关系：PrH本身无致病性，但其空间结构改变后，就成为具有 致病性的PrPsco肮粒是蛋白质，所以不会整合到宿主的基因组中，A项错误。肮粒属于有毒 的蛋白质，它是基因表达出的PrP经诱导后改变相关结构形成的。肺炎双球菌的增殖方式为 二分裂，B项错误。蛋白质的功能取决于其空间结构，蛋白质的空间结构改变会引起其功能发 生改变，C项正确。翻译是以H1RNA为模板合成蛋白质的过程。由题意可知，Prpc转变为Prpsc 是已有的蛋白质空间结构改变的过程，不属于遗传信息的翻译过程，D项错误。4. （2016 江苏高考）蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下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山0中，氢来自于氨基和竣基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A 细胞膜上运载氨基酸的载体是蛋白质，但细胞质基质中负责转运氨基酸的是tRNA, tRNA 属于核酸，A选项错误；氨基酸脱水缩合生成的山0中，氢分别来自于氨基和竣基，B选项正 确；细胞内蛋白质的水解通常需要蛋白酶的催化，而蛋白酶的化学本质是蛋白质，C选项正确; 蛋白质的结构决定其功能，蛋白质的结构与碳骨架和功能基团都有关，D选项正确。5 .（2015 福建高考）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C A项，组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，但并不是所有蛋白质都同时含有20种氨基 酸，很多蛋白质只含有几种氨基酸。B项，有的蛋白质在细胞内发挥作用，如呼吸酶；有的在 细胞外发挥作用，如消化酶、抗体等。C项，蛋白质都承担着一定的功能，而蛋白质的功能取 决于其空间结构。D项，蛋白质种类多种多样，每种蛋白质都有各自的功能。催化生物化学反 应只是某些蛋白质（酶）的功能。蛋白质还具有免疫作用、调节作用、运输作用、构成细胞成 分等功能。6 .（2015 海南高考）关于蛋白质的叙述，错误的是（）A. rRNA能参与蛋白质的生物合成B. DNA和蛋白质是染色体的组成成分C.人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质D.核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用D rRNA是核糖体的组成成分，核糖体是蛋白质合成的场所，A正确；DNA和蛋白质是染色体的组成成分，B正确；人体血浆中含有浆细胞分泌的抗体，抗体属于蛋白质，C正确；核糖体 上合成的蛋白质可通过核孔进入细胞核，在细胞核中发挥作用，D错误。I答题语句背诵I1 .组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基（一NH2）和一个竣基（一COOH）,并且都有 一个氨基和一个竣基连接在同一个碳原子上。2 .脱水缩合是一个氨基酸分子的竣基（一COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（一NH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，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。4,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。5 .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、信息传递等许多功能。 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。