高考生物学案-第1单元走近细胞及组成细胞的分子【课堂互动探究案】-3蛋白质是生命活动的主要承担者.docx

课堂互动探究案3蛋白质是生命活动的主要承担者高效课堂考点一蛋白质的结构和功能及其多样性任务驱动任务1对组成蛋白质的氨基酸的判断(1)下列属于组成蛋白质的氨基酸是_(填序号)。(2)分析氨基酸结构并回答问题比较上述三种氨基酸，写出氨基酸共有的结构_。氨基酸理化性质的不同取决于_的不同，图中三种氨基酸的R基依次是_、_、_。从氨基和羧基的数量和位置上分析、归纳、总结组成蛋白质的氨基酸的特点。a数量上：_。b位置上：_。(3)据图示判断位置在分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程中，用含35S标记的氨基酸作为原料，则35S存在于图示中的_部位。任务2利用“结构与功能观”分析蛋白质结构与功能的关系(1)完成下表内容名称分布功能绝大多数酶细胞内或细胞外_作用转运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、胰岛素)_中调节生命活动抗体内环境中_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、_等作用结构蛋白细胞膜、肌细胞等构成细胞和生物体的成分(2)酶、激素、抗体、载体蛋白、维生素等与蛋白质、脂质的关系概念图任务3研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养(1)【科学思维】(必修1 P32图文思考)人正常血红蛋白的空间结构呈球状，由它参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状，如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白。这样的血红蛋白可聚合成纤维状，性质也与正常血红蛋白有差异，由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大大削弱。结合镰状细胞贫血的致病原理说明蛋白质结构与功能的关系？_(2)【科学探究】在“探究添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育的影响”的实验中，应当选择_的大鼠若干，随机均分为A、B两组，分笼饲养；其中A组大鼠每天都饲喂适量普通饲料，B组大鼠每天饲喂_。图文智连师说突破1.“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸(1)一看数量至少有一个NH2和一个COOH。下列不属于构成蛋白质的氨基酸：aH2NCH2CH2OH缺少羧基缺少氨基(2)二看位置必须有一个NH2和一个COOH连在同一个碳原子上。下列不属于构成蛋白质的氨基酸：氨基与羧基未连接在同一个碳原子上。2载体与受体的区别载体是协助物质运输的蛋白质，如血红蛋白是运输氧的载体，细胞膜上有运输葡萄糖、Na、K等的载体蛋白；受体是接受信号分子的蛋白质，如神经递质受体、激素分子受体，其主要作用是实现细胞间信息交流。3辨析蛋白质的盐析、变性(1)变性：空间结构被破坏(空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解)(2)盐析：改变溶解度，不改变空间结构过程评价考向一组成蛋白质的氨基酸相关知识考查1.2023·潍坊统考下面是三种化合物的结构简式，下列有关这三种化合物的叙述，错误的是()A三种化合物可以用一个结构通式表示B三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基C三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同2.2023·淄博模拟层黏连蛋白是一种大型的糖蛋白，由一条重链()和两条轻链(1、2)经二硫键交联而成，外形呈十字形。若将层黏连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是()考向二蛋白质结构、功能多样性分析3.目前发现的人体葡萄糖转运蛋白(GLUTs)共有14种，主要负责葡萄糖和果糖的跨膜转运。下列有关叙述正确的是()A不同种类GLUTs的氨基酸序列和空间结构相同BGLUTs的肽链合成时相邻氨基酸通过肽键连接CGLUTs经沸水浴处理，肽链充分伸展并彻底水解DGLUTs转运葡萄糖和果糖的方式都是主动运输42023·聊城一模用高浓度的尿素溶液处理从细胞中分离纯化的蛋白质，可使其失去天然构象变为松散肽链(称为“变性”)；除去尿素后，蛋白质又可以恢复原来的空间结构(称为“复性”)，且蛋白质分子越小复性效果越好。下列相关叙述正确的是()A尿素与蛋白酶的作用效果相似B氨基酸的种类和数量会影响蛋白质的空间结构C过氧化氢酶经高浓度尿素溶液处理后活性不变D变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生紫色反应考向三蛋白质结构和功能的综合考查5.2023·潍坊期中乙酰六胜肽为人体内源性生物活性物质，是一种具有穿透细胞膜能力的小分子链状六肽。由于能够阻断神经肌肉间的信息传递，避免肌肉过度收缩，减少了动态纹的发生，还能有效重组胶原蛋白，增加弹力蛋白活性，多用于化妆品内作为抗皱成分。下列相关叙述正确的是()A乙酰六胜肽可与甲、乙液等量配制的双缩脲试剂呈紫色反应B乙酰六胜肽进入细胞充分体现了细胞膜的功能特点C氨基酸的种类和数量就决定了该小分子多肽的功能D该多肽由6个氨基酸通过6个肽键相连62023·德州一模细胞代谢过程中会产生异常蛋白，异常蛋白积累会引起细胞凋亡。癌细胞内存在清除异常蛋白的机制，其过程如图所示。下列说法错误的是()A蛋白酶体清除异常蛋白需要消耗水分子B蛋白酶体清除异常蛋白受细胞呼吸的影响C蛋白酶体有识别泛素和催化蛋白质水解的功能D特异性提高蛋白酶体活性可用于癌症的治疗考点二蛋白质合成过程的相关计算任务驱动任务1参考下列结构图完成相关计算肽链数目氨基酸数目肽键数目脱去水分子数多肽的相对分子质量氨基数目羧基数目1条mm1m1ma18(m1)至少_个至少_个n条mmnmnma18(mn)至少_个至少_个注：设氨基酸的平均相对分子质量为a。总结：(1)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系：肽键数失去水分子数氨基酸数_。蛋白质相对分子质量氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量脱去水分子数×18。(2)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算：至少含有的游离氨基或羧基数_数。游离氨基或羧基数目_数R基中含有的氨基或羧基数。任务2有关蛋白质中原子数、多肽种类的计算(1)原子数的计算一个氨基酸中的各原子的数目计算aC原子数R基团中的C原子数_。bH原子数R基团中的H原子数_。cO原子数R基团中的O原子数_。dN原子数R基团中的N原子数_。蛋白质中各原子数的计算aC原子数(肽链数肽键数)×2_上的C原子数。bH原子数(氨基酸分子个数肽链数)×2_上的H原子数各氨基酸中H原子的总数脱去的水分子数×_。cO原子数肽链数×_肽键数R基上的O原子数各氨基酸中O原子的总数_。dN原子数肽链数_R基上的N原子数各氨基酸中N原子的总数。(2)有关多肽种类的计算假设有n(0<n21)种、m个氨基酸，任意排列构成多肽(这里mn)：若每种氨基酸数目无限(允许重复)的情况下，可形成肽类化合物的种类：有nm种。若每种氨基酸只有一个(不允许重复)的情况下，可形成肽类化合物的种类：有n×(n1)×(n2)×(nm2)×(nm1)种。任务3蛋白质中氨基酸数目与核酸中碱基数的计算(1)DNA基因的碱基数(至少)mRNA的碱基数(至少)氨基酸的数目_。(2)肽键数(得失水数)肽链数_基因(DNA)碱基数/6(至少)mRNA碱基数/3(至少)。图文智连关于蛋白质相关计算的4个失分点(1)若形成的多肽是环状：氨基酸数肽键数失去水分子数。(2)在蛋白质相对分子质量的计算中，若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去2个H。(3)计算O和H的数量变化时，不要漏掉脱去H2O中的O、H数值。(4)关于蛋白质的计算中，要特别注意题中设问的是“氨基酸的数量”还是“氨基酸的种类”。过程评价考向一多肽形成过程中的有关数量计算1.经典模拟下列有关图中所示多肽的叙述中，正确的是()A由5个氨基酸缩合而成B有游离的氨基和羧基各1个C有4种不同的侧链基团D该多肽在形成过程中失去了3分子水2经典高考一条由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3经典高考某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是()AnmBn2m CnmDn2m考向二利用原子守恒法完成蛋白质的计算4.2023·枣庄质检如图所示，该蛋白质分子共由67个氨基酸构成，包括两条多肽链和一个环状肽。数字代表两条多肽链上氨基酸的起止数字，该蛋白质由二硫键(两个SH形成SS)相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为a，下列说法错误的是()A该蛋白质分子至少有2个游离的氨基和2个游离的羧基B该蛋白质分子至少含有氧原子67个C该蛋白质分子含有肽键65个D该蛋白质的相对分子质量为67a1174课堂总结网络建构提升长句应答必备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。3不同生物所含蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的不同。4真核细胞内核糖体上合成的多肽不能直接行使正常的生理功能，因为核糖体上合成的多肽没有一定的空间结构，因此不具有生理活性。5研究发现某些蛋白质的氨基酸组成种类相同、数目相同，但功能不同，其原因是组成蛋白质的氨基酸的排列顺序不同，多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。历届真题等级选考研考向12022·湖南卷胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是()A胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中B皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收C胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关D胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高22021·湖南卷某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是()A这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点B这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递C作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递D蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响32021·山东卷高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列说法错误的是()A消化酶和抗体不属于该类蛋白B该类蛋白运回内质网的过程消耗ATPC高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高DRS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加42020·江苏卷天冬氨酸是一种兴奋性递质，下列叙述错误的是()A天冬氨酸分子由C、H、O、N、S五种元素组成B天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基C作为递质的天冬氨酸可贮存在突触囊泡内，并能批量释放至突触间隙D作为递质的天冬氨酸作用于突触后膜，可增大细胞膜对Na的通透性国考真题研规律5全国卷节选回答下列与蛋白质相关的问题：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_。课堂互动探究案3考点一【任务驱动】任务1(1)(2)R基CH(CH3)2CH2CH2COOH(CH2)4NH2至少有一个NH2和一个COOH必须有一个NH2和一个COOH连在同一个碳原子上(3)任务2催化内环境免疫识别任务3(1)提示：每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。(2)答案：身体健康、发育正常、体重相同等量的添加皮革蛋白粉的饲料【过程评价】1解析：三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，A正确；图中三种氨基酸的共同点应为“至少都含有一个氨基、一个羧基”，B错误；双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应，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，C正确；三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数都为1，D正确。答案：B2解析：糖蛋白由蛋白质和多糖组成，多糖彻底水解得到葡萄糖，蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项D中NH2和COOH未连在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸。答案：D3解析：不同种类GLUTs的氨基酸序列不完全相同，空间结构也不一定相同，A错误；GLUTs的肽链合成时相邻氨基酸经过脱水缩合，通过肽键连接，B正确；GLUTs经沸水浴处理，其空间结构遭到破坏，肽链充分伸展，但并没有彻底水解，C错误；GLUTs转运葡萄糖和果糖的方式可能是主动运输，也可能是协助(易化)扩散，D错误。答案：B4解析：由题意分析可知，尿素处理蛋白质后，蛋白质还可以复性，但蛋白酶处理蛋白质后不能复性，A错误；氨基酸的种类和数量会影响蛋白质的空间结构，B正确；过氧化氢酶经高浓度尿素溶液处理后失去天然构象变为松散肽链(称为“变性”)，由于结构决定功能，其经过尿素处理后结构改变，因此其活性也发生改变，C错误；变性蛋白质的空间结构改变，但其肽键没有断裂，因此仍可与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。答案：B5解析：由题干信息分析可知，乙酰六胜肽可以与双缩脲试剂发生紫色反应，但双缩脲试剂中的甲、乙液不是等量配制的，且添加时需要先添加甲液再添加乙液，A错误；乙酰六胜肽为人体内源性生物活性物质，是一种具有穿透细胞膜能力的小分子链状六肽，由此说明乙酰六胜肽是一种能够穿过细胞膜的小分子，体现了细胞膜选择透过性的特点，B正确；氨基酸分子的种类、数量、排列顺序，以及多肽链盘曲折叠形成的空间结构等不同决定了该小分子多肽的功能，C错误；该多肽为六肽，根据肽键数氨基酸数肽链数可知，由6个氨基酸通过5个肽键相连，D错误。答案：B6解析：从图中可以看出，蛋白酶体清除异常蛋白的过程是蛋白质的水解过程，需要消耗水分子，A正确；从图中可以看出，异常蛋白的清除需要消耗ATP，而ATP主要由细胞呼吸提供，所以蛋白酶体清除异常蛋白受细胞呼吸的影响，B正确；由图可知，异常蛋白和泛素结合后，可以被蛋白酶体识别，并且蛋白酶体将异常蛋白和泛素的结合体水解，C正确；由题干可知，异常蛋白积累会引起细胞凋亡，而癌细胞通过蛋白酶体将异常蛋白分解清除，从而避免自身凋亡，所以特异性提高蛋白酶体的活性只会有助于癌细胞分解异常蛋白，不适用于癌症的治疗，D错误。答案：D考点二【任务驱动】任务111nn(1)肽链数(2)肽链肽链任务2(1)2421R基R基22脱去的水分子数肽键数任务3(1)631(2)氨基酸数【过程评价】1解析：图示多肽中共有3个肽键，其形成过程中失去3分子水；由4个氨基酸缩合而成，但R基只有3种，游离的氨基为1个、羧基为2个。答案：D2解析：一条由39个氨基酸形成的环状多肽，应有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4个谷氨酸的R基上共有4个游离羧基，则至少有4个游离羧基，C错误；组成蛋白质的氨基酸最多约为21种，D错误。答案：B3解析：该蛋白质中含有肽键数为(nm)个，每个肽键关联一个氧原子；m条肽链至少含有m个游离的羧基(COOH)，因此，该蛋白质中至少含有的氧原子的个数为nm2mnm。答案：C4解析：环状肽可能没有游离的氨基和羧基，所以该蛋白质至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基，A正确；该蛋白质分子至少含有O原子的数量为(1812)(1412)3569(个)，B错误；该蛋白质共有肽键(322)3565(个)，C正确；一个蛋白质分子由两条多肽链(32个氨基酸)和一个环状肽(35个氨基酸)组成，且它们之间由二硫键(两个SH形成SS)相连，则该蛋白质的相对分子质量为67×a65×182×267a1 174，D正确。答案：B课堂总结网络聚焦大概念C、H、O、N肽键功能免疫信息传递种类排列顺序空间结构历届真题分类集训培素养1解析：氨基酸含有N元素的部位是氨基，由于形成蛋白质的过程中氨基和羧基脱水缩合，故胶原蛋白的氮元素主要存在于肽键中，故A错误；胶原蛋白是大分子，皮肤不能直接吸收胶原蛋白，而且细胞吸收营养物质必须经过内环境，故B错误；胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，因此属于分泌蛋白，需要经过内质网和高尔基体的加工和运输，故C正确；必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中营养价值时，注重的是食物中必需氨基酸的种类和含量，而题干只说明胶原蛋白是非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，但不能说明胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高，故D错误。答案：C2解析：通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；根据题干信息：进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。答案：B3解析：根据题干信息可以得出结论，高尔基体产生的囊泡将错误转运至高尔基体的蛋白质运回内质网，即这些蛋白质不应该运输至高尔基体，而消化酶和抗体属于分泌蛋白，需要运输至高尔基体并发送至细胞外，所以消化酶和抗体不属于该类蛋白，A正确；细胞通过囊泡运输需要消耗能量ATP，B正确；根据题干信息“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱”，如果高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高，则结合能力减弱，所以可以推测高尔基体内 RS 受体所在区域的pH比内质网的pH低，C错误；通过题干可以得出结论“RS 受体特异性识别并结合含有短肽序列 RS 的蛋白质，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”，因此可以得出结论，如果RS 功能的缺失，则受体不能和错误转运到高尔基体的蛋白质结合并运回内质网，因此可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加，D正确。答案：C4解析：天冬氨酸分子含有C、H、O、N四种元素，A错误；每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基，B正确；作为神经递质的天冬氨酸可贮存在突触前膜的突触囊泡内，当突触囊泡受到刺激后，会批量释放神经递质到突触间隙，C正确；天冬氨酸是一种兴奋性递质，作用于突触后膜后，可增大突触后膜对钠离子的通透性，引发动作电位，D正确。答案：A5解析：具有生物活性的蛋白质都有特定的氨基酸序列和空间结构。变性的蛋白质空间结构被破坏，肽键暴露，暴露的肽键容易与蛋白酶接触，使蛋白质更易降解。答案：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