高三一轮复习生物必修一第3课时

回扣基础要点一、氨基酸及其种类1.种类：约有种，根据能否在体内合成分为和。（注意：非必需氨基酸有两个来源：食物和体内合成）第3课时生命活动的主要承担者——蛋白质必备知识梳理20必需氨基酸非必需氨基酸2.结构特点：每种氨基酸至少都有，并且都有一个氨基和一个羧基连在。3.结构通式：，氨基酸的不同在于基的不同。4.分子式，若R基团为CH3，则该氨基酸中C有个，H有个。一个氨基和一个羧基同一个碳原子上C2H4O2NR37侧链R练一练重做课本P24中基础题第2题。二、蛋白质的结构和多样性1.蛋白质的结构层次(参考课本P21图2-4的示意图)2.蛋白质的形成过程在的控制下，以为模板，氨基酸通过的携带运输到（细胞器）中，彼此之间通过的方式，借助肽键形成多肽。肽键可表示为。氨基酸（脱水缩合）核糖体多肽盘曲折叠内质网蛋白质基因mRNAtRNA核糖体脱水缩合—CO—NH—3.蛋白质多样性的原因组成蛋白质的基本单位氨基酸的以及蛋白质的不同。（1）脱下的H2O中H来自氨基，O来自羧基吗？（2）多肽的多样性和蛋白质多样性有何不同？（1）H既来自氨基也来自羧基，O来自羧基。（2）多肽的多样性只有氨基酸方面的3个原因，没有空间结构的差别。种类、数量、排空间结构列次序提示思考三、蛋白质的功能及实例总结：生命活动（生物性状）的主要承担者是，而控制者是。功能实例羽毛、肌肉、头发绝大多数酶信息传递抗体结构蛋白运输作用催化作用免疫功能胰岛素、生长激素蛋白质DNA血红蛋白、载体蛋白构建知识网络考点一氨基酸结构通式的信息解读信息1通式：元素组成：基本元素C、H、O、N。R基团中可能含有S。高频考点突破信息2结构特点（1）氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少含一个，也可以是几个，因为R基中可能含有氨基或羧基。例如：谷氨酸（R基上含—COOH）赖氨酸（R基上含—NH2）（2）在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，否则就不是构成蛋白质的氨基酸。例如：H2N—CH2—CH2—CH2—COOH。（3）不同的氨基酸分子，具有不同的R基，这是氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的R基是—H，丙氨酸的R基是—CH3。信息3利用N原子个数求氨基酸的个数氨基酸通式中N的数目最少、最简单，一般只出现在氨基中。若氨基酸R基中没有氨基，则N原子数=氨基酸数；若R基中含1个氨基，则氨基酸个数=N原子个数-1。信息4分子式求某种氨基酸中各原子个数分子式：C2H4O2NR在此基础上告诉具体的R基团即可求解。知识拓展基因表达时，从信使RNA起始密码子开始，两个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸，即蛋白质中的第一个氨基酸是这两种中的一个，所以可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素，但并非所有的蛋白质都含“S”。所以基本元素为C、H、O、N，特征元素为“S”，且S一定存在于R基团上。对位训练1.在下列物质中，有的属于构成人体蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成化合物，则其中含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是（）A.3、3、2B.4、3、3C.2、2、2D.3、4、2解析解答本题时，要根据氨基酸的结构通式把属于构成人体的氨基酸挑选出来。由于②号没有羧基，④号氨基和羧基没有同时连在同一个碳原子上，所以它们不是组成人体蛋白质的氨基酸。①③⑤是构成蛋白质的氨基酸，它们脱水缩合后形成三肽，由于③号氨基酸R基上有1个羧基,⑤号氨基酸R基上有1个氨基，因此三肽中有氨基2个，羧基2个，肽键2个。答案C2.丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—C3H5O2，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为()A.7∶16∶6B.7∶14∶5C.8∶12∶5D.8∶14∶5解析先根据R基推导出两种氨基酸的结构简式或分子式，再根据脱水缩合的原理计算原子数。注意，计算H原子数、O原子数时，应减去脱去水分子中的原子数。丙氨酸的结构简式是，谷氨酸的结构简式是。当缩合成二肽时需脱去一分子水。故缩合成的二肽分子中，C原子数为3+5=8，H原子数为7+9-2=14，O原子数为2+4-1=5。故选D。答案D考点二蛋白质的合成过程及相关计算1.氨基酸、多肽、肽键的关系图解①肽键的正确写法是—CO—NH—。②脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。提醒2.氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系氨基酸平均相对分子质量氨基酸数肽键数目脱去水分子数目肽链相对分子质量氨基数目羧基数目一条肽链amm-1m-1ma-18(m-1)至少1个至少1个n条肽链amm-nm-nma-18(m-n)至少n个至少n个3.氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系DNA（基因）mRNA蛋白质（性状）碱基数6∶碱基数3∶氨基酸数1真核生物中由已知氨基酸数目计算求得的DNA片段中的碱基数目，相当于基因结构中外显子的碱基数目。说明转录翻译对位训练3.据下图所示的化合物结构简式，请回答问题：（1）该化合物中有个氨基和个羧基。（2）该化合物中有种氨基酸构成，形成这种化合物的不同氨基酸的R基编号是。（3）该化合物是由个氨基酸失去分子的水形成的，这种反应叫做。（4）该化合物中有个肽键，编号是，该化合物属于。（5）该化合物水解时被破坏的是键，使该键断裂的酶是。（6）若氨基酸的平均相对分子质量为90，则该化合物的相对分子质量约为。（7）合成肽链的细胞器是，在合成肽链时决定肽链的氨基酸种类和顺序的是。答案（1）22（2）3bdg（3）32脱水缩合反应（4）2ce三肽（5）肽肽酶（6）234（7）核糖体信使RNA（mRNA）上碱基排列顺序考点三蛋白质的结构和功能1.蛋白质多样性原因——识图析图蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加以理解（1）氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。—□—□—□—□—□—□——○—○—○—○—○—○—（2）氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。—□—□—□—□—□—□——□—□—□—□—（3）氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。—□—○—○—□—○——○—□—○—□—○—（4）空间结构不同，构成的蛋白质不同。若两个肽链中的氨基酸的数目、种类都相同，但功能不同，是由排列次序不同造成的；若仅数目相同，则是由氨基酸的种类和排列次序不同造成的；若两个蛋白质分子的结构和功能都不同，则答全四个方面。提醒2.蛋白质与多肽的区别蛋白质多肽有无空间结构有无多样性原因四个方面只有三个方面，无空间结构差异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，必须经内质网和高尔基体再加工后，形成一定的空间结构才叫蛋白质3.蛋白质结构与功能的关系结构多样性决定功能多样性表现结构蛋白：构成细胞和生物体功能蛋白信息传递与调节催化作用运输作用免疫作用对位训练4.如图所示，表示有关蛋白质分子的简要概念图，对图示分析正确的是()A.甲中一定含有S、P等元素B.①过程发生所需的模板和运输乙的工具都是RNAC.多肽中乙的数目等于丙的数目D.蛋白质结构的多样性是细胞多样性的根本原因解析甲为蛋白质，主要由C、H、O、N4种化学元素组成，很多重要的蛋白质中还含有P、S；①过程表示基因控制蛋白质合成的翻译过程，其所需模板是mRNA，运输氨基酸的工具是tRNA；多肽中氨基酸的数目大于或等于肽键的数目；细胞多样性的根本原因是基因的选择性表达。答案B5.下列物质中都含有（—CO—NH—）的一类物质是（）A.酶、载体和抗体B.胰岛素、抗体和生长激素C.雄性激素、载体和酶D.维生素D、甲状腺激素和雌性激素解析综合考查蛋白质的结构和分类。在有机物中含有—CO—NH—的主要是蛋白质和多肽。大多数酶属于蛋白质，维生素D、性激素属于脂质，胰岛素和生长激素属于蛋白质类激素，所有的抗体、载体都属于蛋白质。B思维误区警示易错分析忽视氨基酸脱水缩合形成环状肽链的有关计算有关蛋白质形成过程中肽键数及水分子数的计算：肽键数=脱下的水分子数=氨基酸数-肽链条数。本题中组成蛋白质的肽链中有环状多肽，因为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。解题思路探究纠正训练由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽，这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为()A.m-n+zB.m-n-zC.m-z+nD.m+z+n解析在形成蛋白质的过程中，脱水缩合形成的水分子数=氨基酸数目-肽链的条数。假如这n条肽链都是直链的话，则形成m-n个水分子；由于形成一个环肽比形成一条直链肽多形成一个水分子，而在n条肽链中有z条是环肽，故由m个氨基酸形成该蛋白质分子时共形成了m-n+z个水分子，因此该蛋白质水解形成氨基酸的时候就需消耗m-n+z个水分子。A知识综合应用重点提示通过“脱水缩合过程”的考查，提升“用文字、图表以及数学式等多种形式准确描述生物学方面内容”的能力。典例分析请解答氨基酸与蛋白质的相关问题：（1）现有氨基酸800个，其中氨基总数为810，羧基总数为808，则由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目分别是、、。（2）有一条多肽链，分子式为CxHyOpNqS,将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。分析推算可知，水解得到的氨基酸个数为（）A.q+1B.p-1C.q-2D.p+1解析（1）侧链基团上氨基总数为10，羧基总数为8，每条多肽链至少含1个氨基和1个羧基，故由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目分别是798、12和10。（2）分析这四种氨基酸可知，每个氨基酸都只有1个羧基（—COOH），由它们脱水缩合形成的多肽中含有的O原子数为氨基酸总数加1，所以该条多肽链水解得到的氨基酸个数为p-1。答案（1）7981210（2）B解题技巧1.直链肽链中氨基酸数、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-肽链数2.蛋白质中游离氨基或羧基数的计算（1）至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数（2）游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数3.蛋白质中含有N、O原子数的计算（1）N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数（2）O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数4.蛋白质相对分子质量的计算蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×185.假若有A、B和C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分如下两情形分析（1）A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数无限的情况下，可形成肽类化合物的种类形成三肽的种类3×3×3=33=27种形成二肽的种类3×3=32=9种（2）A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，可形成肽类化合物的种类形成三肽的种类3×2×1=6种形成二肽的种类3×2=6种题组一：蛋白质的结构及其特点1.2008年8月底，在市场上出售的某些品牌的婴幼儿配方奶粉及液态奶中被检测出三聚氰胺，这是一些不法商家为了提高奶粉及液态奶中的含氮量而添加的。一般说来，每100克蛋白质平均含氮为16克，这些氮主要存在于蛋白质的()A.—CO—NH—B.游离的氨基C.游离的羧基D.R基解析每个肽键都含有一个N原子，故蛋白质的N主要分布在肽键中。另外，每条肽链至少含有一个游离的氨基，少数氨基酸的R基上也含有N原子。随堂过关检测A2.下列关于人体内蛋白质的叙述中，正确的是()A.蛋白质具有多样性，是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同B.指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、T、UC.人体内的酶都是蛋白质，激素也都是蛋白质D.蛋白酶也是蛋白质，蛋白酶可以水解所有的肽键解析蛋白质具有多样性，是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同。指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、T，但不含U。蛋白酶是一种蛋白质，蛋白酶主要是破坏蛋白质的空间结构，形成多肽，不能水解所有的肽键。人体内的酶都是蛋白质，在人体中没有发现RNA构成的酶。激素不一定是蛋白质，如雄性激素属于固醇类。A题组二：蛋白质的相关计算3.（2009·上海