高考生物总复习第1单元第3讲生命活动的主要承担者学案182.pdf
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1、第 1 页 生命活动主要承当者蛋白质 考纲点击 蛋白质构造与功能()一、氨基酸构造及其种类 1氨基酸构造(1)写出图中构造名称 a氨基;b.羧基。(2)通过比拟图中三种氨基酸,写出氨基酸构造通式。(3)氨基酸不同取决于 R 基不同,图中三种氨基酸 R 基依次为CHCH3CH3、CH3与H。(4)2氨基酸种类 约 20 种能否在体内合成依据必需氨基酸:8种非必需氨基酸:12种 巧 记(1)氨基酸构造通式 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,左手拽是氨基,右手还把羧基牵。(2)八种必需氨基酸 一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)两(亮氨酸)三(色氨酸)
2、本(苯丙氨酸)书(苏氨酸)。二、蛋白质构造及其多样性 1蛋白质形成过程 第 2 页(1)过程 a 名称:脱水缩合;场所:核糖体。(2)物质 b:二肽。(3)构造 c:肽键,其构造简式为:CONH。(4)H2O 中 H 来源:羧基与氨基。(5)多个氨基酸发生该反响,产物名称为多肽。(6)蛋白质构造层次:氨基酸 脱水缩合 多肽 盘曲折叠 蛋白质。2蛋白质多样性原因(1)组成蛋白质氨基酸种类、数目、排列顺序不同。(2)组成蛋白质多肽链形成空间构造不同。三、蛋白质功能连一连 1氨基酸中氨基与羧基两大特点(1)数目:至少含有一个氨基与一个羧基。(2)连接方式:都有一个氨基与一个羧基连接在同一个碳原子上。
3、2氨基酸种类与性质唯一决定因素:R 基。3蛋白质四个构造层次:元素 C、H、O、N 等氨基酸多肽蛋白质。4脱水缩合过程中重要数量关系:肽键数脱掉水分子数氨基酸数肽链数。5蛋白质构造多样性原因:组成蛋白质氨基酸种类、数目、排列顺序不同,肽链盘曲、折叠方式及其形成空间构造不同。6蛋白质五大功能:构成细胞与生物体、催化、运输、免疫、调节。考法一 以蛋白质多样性为根底,考察蛋白质构造层次与功能 第 3 页 1蛋白质构造层次及其多样性 多 肽 折叠盘曲 蛋白质 2DNA、蛋白质与生物多样性关系(1)生物多样性根本原因是 DNA 多样性。(2)生物多样性直接原因是蛋白质多样性。(3)多种多样环境是形成生物
4、多样性重要条件。图示法理解激素、酶、抗体、载体与蛋白质(1)绝大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA;激素中有些是蛋白质,有些不是蛋白质。(2)抗体与载体本质都是蛋白质,但构造各不一样。蛋白质与酶、激素、抗体、载体关系如以下图所示:视角 1 以根底判断形式,考察氨基酸种类判断 1(分子式图示类)(2021河北邯郸模拟)层粘连蛋白是一种大型糖蛋白,由一条重链()与两条轻链(1、2)经二硫键交联而成,外形呈十字形。假设将层粘连蛋白彻底水解,不可能产生物质是()解析:选 D。糖蛋白由蛋白质与多糖组成,多糖彻底水解得到葡萄糖,第 4 页 蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项 D 中NH2与COOH 未连在同一个
5、碳原子上,不是组成蛋白质氨基酸。2(原理计算类)某种氨基酸 R 基是CH2CH2NH2,在一个该氨基酸分子中,含有 C 与 N 原子数之比为()A22 B42 C32 D31 解析:选 B。氨基酸构造通式为 C2H4O2NR,题中所述氨基酸 R 基为CH2CH2NH2,所以该氨基酸分子式为 C4H10O2N2。视角 2 以相关图示为信息载体,考察蛋白质形成、构造和功能 3(功能判断类)(2021 高考海南卷)关于蛋白质表达,错误是()ArRNA 能参与蛋白质生物合成 BDNA 与蛋白质是染色体组成成分 C人体血浆中含有浆细胞分泌蛋白质 D核糖体上合成蛋白质不能在细胞核中发挥作用 解析:选 D。
6、此题主要考察蛋白质相关内容。rRNA 是核糖体重要组成成分,而核糖体是合成蛋白质场所,A 正确;染色体主要由 DNA与蛋白质组成,B 正确;浆细胞分泌抗体主要分布在血浆中,C 正确;细胞核中进展 DNA 复制、转录等过程所需酶由核糖体合成,D 错误。4(表格信息类)(2021湖北宜昌质检)朊病毒蛋白(PrP)有两种构象:一种是 PrPC,一种是 PrPSC,其性质比照方下表:工程 PrPC PrPSC 空间构造 螺 旋 为 折 叠 为第 5 页 主 主 溶解度 高 低 致病性 不致病 致病 肽链氨基酸排列顺序 一样 由此可以推知控制合成这两种蛋白质基因核苷酸排列顺序以及它们表现出不同性质原因分
7、别是()A不一样;溶解度不同 B不一样;氨基酸组成种类不同 C一样;空间构造不同 D一样;组成氨基酸数量不同 解析:选 C。蛋白质构造不同是由于氨基酸种类、数目、排列顺序与蛋白质空间构造不同所决定,由表可知,这两种蛋白质氨基酸排列顺序一样,故可以推知控制合成这两种蛋白质基因核苷酸排列顺序是一样;PrPC与 PrPSC表现出不同性质,如溶解度、致病性等,与蛋白质空间构造不同有关。考法二 以氨基酸脱水缩合为根底,考察蛋白质合成过程及相关计算 1蛋白质合成过程分析(1)脱水缩合反响:一个氨基酸分子羧基(COOH)与另一个氨基酸分子氨基(NH2)相连接,同时脱去一分子水,形成CONH,这种结合方式叫做
8、脱水缩合反响。脱水缩合还存在于多糖、核酸形成过程中。第 6 页(2)该过程发生场所是细胞中核糖体,生成物水中 H 来自于一个氨基酸羧基与另一个氨基酸氨基,肽键数与产生水分子数相等。(3)肽名称:取决于氨基酸数目,如:由六个氨基酸分子构成一条链,那么其名称是六肽,也可称为多肽。(4)脱水缩合反响中关系:假设氨基酸平均相对分子质量为a,由m个氨基酸分别形成 1 条肽链或n条肽链。肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 多 肽 链相 对 分 子量 氨基 数目 羧基 数目 1 条 m m1 m1 am18(m1)至少 1 个 至少 1 个 n条 m mn mn am18(mn)至少 n个
9、至少 n个(1)氨基数肽链数R 基上氨基数各氨基酸中氨基总数肽键数。(2)羧基数肽链数R 基上羧基数各氨基酸中羧基总数肽键数。3蛋白质中含有 N、O、H 原子数计算(1)N 原子数肽键数肽链数R 基上 N 原子数各氨基酸中 N 原子总数。(2)O原子数肽键数2肽链数R基上O原子数各氨基酸中O第 7 页 原子总数脱去水分子数。(3)H 原子数各氨基酸中 H 总数2脱去水分子数。4环状肽构造与计算 环状肽如下图:根据图示可知:肽键数脱去水分子数氨基酸数(由于环肽首尾氨基酸彼此相连,故形成一个环肽时比形成一条直链肽要多生成一个水分子)。1.多肽分子构造图(以以下图为例)分析策略 对于上图,首先找出肽
10、键,确定其数量为 3 个;然后以肽键前后 C 原子为准找出每个氨基酸 R 基,并确定氨基酸数量为4 与种类为 4;在此根底之上作进一步统计计算,即 R 基中有 1 个氨基、2 个羧基。2蛋白质空间构造形成时二硫键形成过程 蛋白质分子中除了肽键外,还含有其他化学键,如二硫键。一个二硫键(“SS)是由 2 个“SH形成,形成过程中要脱去 2 个氢。故计算蛋白质分子量时除减去 H2O 分子量外,还应考虑脱去 H分子量。上图为胰岛素分子形成 3 个二硫键情况。有关蛋白质中计算题归类分析 扫一扫 进入精品微课 视角 以多种图表形式,考察分析有关蛋白质计算规律 1(模式图类)(2021江苏扬州模拟)以下图
11、甲、乙为组成生物体相关化合物,乙为一个由、三条多肽链形成蛋白质分子,共含第 8 页 271 个氨基酸,图中每条虚线表示由两个巯基(SH)脱氢形成一个二硫键(SS)。以下相关表达不正确是()A甲为组成乙根本单位,且乙中最多含有 20 种甲 B由不同甲形成乙后,相对分子量比原来少了 4 832 C如果甲中 R 为 C3H5O2,那么由两分子甲形成化合物中含有 16个 H D形成乙物质中至少含有 6 个羧基 解析:选 D。图中乙是由 271 个氨基酸脱水缩合后 3 条肽链通过二硫键形成蛋白质,共脱水 268 个,形成了 4 个二硫键,脱去 8 个 H,所以由不同甲形成乙后,相对分子质量比原来少了:1
12、8268184 832;如果甲中 R 为 C3H5O2,那么由两分子甲形成化合物中含H 个数为(54)2216;乙物质含 3 条肽链至少含有 3 个羧基。2(表格分析类)(2021江苏盐城月考)分析多肽 E 与多肽 F(均由 1条肽链组成)得到以下结果。(单位:个)原子或基团 C H O N NH2 COOH 多肽 E 201 348 62 53 3 2 多肽 F 182 294 55 54 6 1 请推算这两种多肽中参与缩合氨基酸数目最可能是()选项 A B C D 第 9 页 多 肽E 58 59 50 51 多 肽F 53 54 48 49 解析:选 D。多肽 E 有 3 个游离氨基,其
13、中有两个位于 R 基上,可判断多肽 E 含有氨基酸数为 53251,多肽 F 有 6 个游离氨基,有 5 个位于 R 基上,多肽 F 含有氨基酸数为 54549。3(肽链图类)(2021山东日照检测)以下图是脑啡肽(一种具镇痛作用神经递质)构造简式,有关脑啡肽表达正确是()A合成脑啡肽所需能量直接来自于细胞呼吸 B含有 4 个肽键,编码它模板上至少需要 4 个密码子 C只有在内质网与高尔基体中加工形成一定空间构象后才具有镇痛作用 D由 5 种氨基酸组成,脱水缩合生成 H2O 中氢来自氨基与羧基 解析:选 C。合成脑啡肽所需能量直接来自于 ATP,A 错误;由图可知含有 4 个肽键,脑啡肽有 5
14、 个氨基酸脱水缩合而成,编码它模板上至少需要 5 个密码子,B 错误;核糖体上合成仅是多肽,没有生物学活性,只有在内质网与高尔基体中加工形成一定空间构象后才具有镇痛作用,C 正确;此多肽由 5 个、4 种氨基酸组成,脱水缩合生成H2O 中氢来自氨基与羧基,D 错误。误区补短 易错点 1 不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同原因 第 10 页 点拨(1)不同生物蛋白质不同根本原因是 DNA(基因或遗传信息)特异性。(2)同一生物不同细胞蛋白质不同直接原因是 mRNA 不同,根本原因是“基因选择性表达。易错点 2 不能正确区分环状肽与链状肽 点拨 一般情况下,多肽呈链状,故又叫肽链,它两端分别含
15、有一个游离氨基与羧基;环状肽首尾相接,只有 R 基上才有游离氨基与羧基。环状肽肽键数脱水数氨基酸数。易错点 3 误认为多肽就是蛋白质 点拨 多肽 蛋白质 有无空间构造 无 有 联系 蛋白质可由一条或几条肽链形成 提醒 翻译直接产物多肽,不叫蛋白质,必须经加工,形成一定空间构造才叫蛋白质 易错点 4 对高温使蛋白质变性理解不透 点拨 高温使蛋白质变性原因不是破坏了氨基酸之间肽键,而是破坏了肽链盘曲折叠形成空间构造。易错点 5 误认为脱去水相对分子质量,就是氨基酸合成多肽时减少相对分子质量 点拨 计算蛋白质相对分子质量时,要考虑“二硫键形成,每形第 11 页 成一个二硫键,脱去 2 个 H,相对分
16、子质量减少 2。微观清障 1判断以下有关氨基酸表达(1)胰岛素含有碳元素。()(2)蛋白质区别于脂质特有元素是氮。()(3)组成蛋白质氨基酸分子约有 20 种,有些氨基酸是人体细胞不能合成。()(4)不同氨基酸之间差异是由 R 基引起。()(5)人体必需氨基酸称为必需氨基酸。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)2判断以下有关蛋白质构造与功能表达(1)(2021 全国卷T5C)蛋白质空间构造改变可以使其功能发生变化。()(2)(2021 福建卷 T1C 改编)人体内含有多种多样蛋白质,每种蛋白质都具有一定空间构造。()(3)蛋白质盐析与高温变性结果是一样,都是其空间构造发生变化引起。()(4
17、)(2021江苏卷 T1C)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。()(5)生物体中某种肽酶可水解肽链末端肽键,导致氨基酸分解为氨基与碳链化合物。()(6)蛋白质肽链盘曲与折叠被解开时,其特定功能并未发生改变。第 12 页()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)能力培优 表示蛋白质相关计算类试题柱状图解读 信息解读(1)由 R 基上羧基数目为 15 与羧基总数为 17,可确定该蛋白质中含有 2 条肽链(羧基总数R 基羧基数肽链条数)。(2)由氨基酸数目与肽链条数可确定该蛋白质中含有 124 个肽键(1262124)。(3)由氨基总数与肽链条数可确定 R 基中含有氨基数为 15(17215)
18、。(4)此类图还可以表示以下几种关系:分泌蛋白加工、运输过程中相应构造生物膜面积变化。细胞呼吸过程中植物非绿色器官 CO2释放量与 O2吸收量间关系。细胞分裂过程中不同时期 DNA、染色体及染色单体数目。强化训练 (2021福建莆田模拟)某肽链由 51 个氨基酸组成,如果用肽酶把其分解成 1 个二肽、2 个五肽、3 个六肽、3 个七肽,那么这些短肽氨基总数最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要水分子总数依次是()解析:选 C。在这 9 个短肽分子中,最少应含有氨基总数为 9 个,每一个短肽肽键数氨基酸数1,故肽键总数为:(21)2(5第 13 页 1)3(61)3(71)42,这些小分子肽
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