2020版高考生物一轮复习 第1单元 第3讲 生命活动的主要承担者——蛋白质教学案 新人教版

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第3讲生命活动的主要承担者——蛋白质[考纲展示]蛋白质的结构和功能(Ⅱ)考点一|蛋白质的结构和功能1．组成蛋白质的氨基酸及其种类2．蛋白质的结构及其多样性(1)多肽的形成及过程：①过程a名称：脱水缩合；场所：核糖体。②物质b：二肽。多个氨基酸发生a过程形成的产物被称为多肽。③结构c：肽键，其结构简式为—NH—CO—(或—CO—NH—)。④H2O中H原子的来源：H来自相邻氨基酸的氨基(—NH2)和羧基(—COOH)；O来源于羧基(—COOH)。⑤由n个氨基酸形成的一条肽链上至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基(或羧基)在R基上。(2)蛋白质的结构层次：氨基酸多肽蛋白质(3)蛋白质结构多样性的原因：3．区别蛋白质的三种变化(1)盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。(2)变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。-2-(3)水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。4．蛋白质的功能(连线)实例蛋白质功能①肌肉、毛发等a．免疫功能②绝大多数酶b．信息传递和调节③血红蛋白c．催化作用④胰岛素d．运输功能⑤抗体e．构成细胞和生物体提示：①－e②－c③－d④－b⑤－a[判断与表述]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸。(×)提示：构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧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)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。(×)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。(4)蛋白质在核糖体上合成后已具有正常生理功能。(×)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。(5)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。(×)提示：蛋白质的空间结构破坏，其特定功能会改变。(6)在蛋白酶的作用下，蛋白质水解过程中肽键断裂。(√)2．思考回答(规范表述)(1)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：不相同。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。(2)头发和肌肉的主要成分均为蛋白质，但功能相差极大，从氨基酸的角度分析原因。提示：组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。考法1考查组成蛋白质的氨基酸[解题指导]-3-“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸一看数量至少有一个—NH2和一个—COOH，如下不属于构成蛋白质的氨基酸：a.H2N—CH2—CH2OH⇒缺少羧基(—COOH)。b.⇒缺少氨基(—NH2)二看位置必须有一个—NH2和一个—COOH连接在同一个碳原子上，如下不属于构成蛋白质的氨基酸⇒氨基和羧基没有连在同一个碳原子上1．层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白，由一条重链(α)和两条轻链(β1、β2)经二硫键交联而成。若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是()D[层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白，所以彻底水解产物有糖类和氨基酸，可能获得葡萄糖；B、C所示氨基酸结构符合组成蛋白质的氨基酸结构特点，故可能会产生；D中所示氨基酸不符合组成蛋白质的氨基酸的结构特点，其中的氨基和羧基没有连接在同一个碳原子-4-上。]2．(2019·湖北黄冈一中起点考试)如图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是()A．结构④在生物体内约有20种B．氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自于②和③C．结构④中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合D．生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n种密码子A[①为氨基，③为羧基，④为侧链基团(R基)。构成人体的氨基酸约有20种，A项正确。氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自①③，B项错误。R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合，C项错误。生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子，D项错误。]考法2考查蛋白质的结构和功能3．下列有关蛋白质的叙述中，正确的是()A．若某蛋白质中含有N条多肽链，则其含有N个氨基B．生物膜上的蛋白质有的能运输物质，有的能起催化作用，有的能与神经递质结合C．蔗糖酶能催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖，并产生ATPD．蛋白质功能的多样性决定其结构的多样性B[若某蛋白质中含有N条多肽链，则其至少含有N个氨基，A项错误；生物膜上的蛋白质，载体蛋白能运输物质，信号转导过程中的信号传递蛋白的胞外部分接受信号分子、胞内部分具有催化作用，突触后膜上的受体蛋白能与神经递质结合，B项正确；蔗糖酶能催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖，但没有产生ATP，C项错误；蛋白质结构的多样性决定其功能的多样性，D项错误。]4．(2018·全国卷Ⅱ)下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是()A．浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分C[浆细胞产生的特异性抗体可与相应抗原结合而发挥免疫功能，A项正确；肌细胞中的肌球蛋白、肌动蛋白等参与肌肉收缩的过程，B项正确；参与氧气运输的血红蛋白中有Fe2＋，而没有Mg2＋，C项错误；染色体主要由蛋白质和DNA组成，所以细胞核中某些蛋白质是染色体-5-的重要组成成分，D项正确。]5．在人体血浆中，有多种不同功能的蛋白质，这些蛋白质的功能不包括()A．催化蛋白质水解为多肽B．与抗原特异性相结合C．刺激B细胞增殖和分化D．降低血糖浓度A[人体血浆属于内环境，内环境中不存在催化蛋白质水解的酶；血浆中有抗体，能与抗原发生特异性结合；血浆中有抗原，某些抗原是蛋白质，能刺激B细胞增殖分化；血浆中有胰岛素，其本质为蛋白质，能降低血糖浓度。]6．下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是()A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关B．已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质为蛋白质C．有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋白质具有传递信息的功能，如受体。抗体与受体都具有专一性D．蛋白质空间结构改变，不会影响其生物活性C[蛋白质多样性与肽链的空间结构有关，与氨基酸的空间结构无关；具有催化功能的是酶，绝大多数酶是蛋白质，少部分是RNA；蛋白质具有防御、信息传递等功能，而抗体只能与特异性抗原相结合，受体只能与特定的信号分子结合，它们都具有专一性；蛋白质空间结构改变会影响其生物活性。][归纳总结]几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＋等糖蛋白细胞膜外表面保护、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-6-血红蛋白红细胞内主要运输氧气和部分二氧化碳-7-考点二|蛋白质的合成及相关计算1．利用图解总结与蛋白质有关的计算方法(1)氨基数和羧基数的计算。①氨基数＝肽链数＋R基中的氨基数＝氨基酸中所有的氨基数－肽键数。②羧基数＝肽链数＋R基中的羧基数＝氨基酸中所有的羧基数－肽键数。(2)肽键数、脱去水分子数和蛋白质相对分子质量的计算。假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽：形成肽链数形成肽键数脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽相对分子质量1n－1n－1至少1个至少1个an－18(n－1)mn－mn－m至少m个至少m个an－18(n－m)2．利用原子守恒法计算肽链中的原子数氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：(1)碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。(2)氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。(3)氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的氧原子数。(4)氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。[判断与表述]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有—COOH、—NH2、氧原子的个数分别为m、m、n＋m。(√)(2)α鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键。(√)2．识图填空如图为无活性的胰岛素原加工为有活性的胰岛素的过程，据图填写相关内容。-8-(1)切除C肽过程中要切开2个肽键，由蛋白酶完成。(2)有活性的胰岛素至少含有2个氨基，2个羧基，含有49个肽键。考法1考查蛋白质的合成1．(2019·甘肃灵台二中月考)如图是某一多肽链的分子结构式，据图分析下列叙述错误的是()A．①是氨基，⑤是羧基B．该多肽链中只有一个肽键，是④C．该多肽链中的R基有②③⑥D．该多肽链形成时失去了两分子水B[分析题图，图中①为氨基，⑤为羧基，A项正确。该多肽链中共有两个肽键，B项错误。该多肽链中的R基有三个，为图中②③⑥，C项正确。该多肽链中有两个肽键，形成时失去了两分子水，D项正确。]2．(2018·江苏高考)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是()A．两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物B．氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C．肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D．两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同D[据图可知，两种激素都是由九个氨基酸脱水缩合形成的肽状肽，A错误；氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自于一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，B错误；肽链中游离的氨基数目与参与构成肽链的氨基酸的种类有关，C错误；根据分析可知，两种激-9-素在两个氨基酸种类上不同，进而导致两者的功能不同，D正确。]考法2考查与蛋白质合成相关的计算3．(2019·湖南株洲质检)如图表示胰岛素分子中的一条多肽链，其中有3个甘氨酸(R基：—H)分别位于第8、20、23位。下列叙述正确的是()A．该多肽含有一个游离的羧基，位于第1位B．用特殊水解酶除去3个甘氨酸，形成的产物比原多肽多5个氧原子C．用特殊水解酶除去3个甘氨酸，形成的产物中有4条多肽D．该多肽释放到细胞外之前需要经过两种细胞器的加工D[该多肽至少含有一个游离的羧基，位于第1位或第30位，A错误；除去3个甘氨酸需要加上6个H2O分子，破坏6个肽键，形成的产物中氧原子的数目比原多肽多6个氧原子，B错误；除去3个甘氨酸后，形成的肽有4种，分别是一分子二肽、两分子七肽、一分子十一肽，七肽和十一肽是多肽，二肽不是多肽，C错误；多肽释放到细胞外之前，需要经过内质网和高尔基体的加工，D正确。]4．如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两个相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为()A．m,18mB．(m－4)，18(m－4)C．(m－3)，18(m－3)＋4D．(m－2)，18(m－2)＋4D[题图中有三条肽链，中间一条为环状肽，故形成一个