1、第2节 生命活动的主要承担者蛋白质 高频考点突破 实验专题探究 第2节 生命活动的主要承担者蛋白质基础自主梳理 命题视角剖析 即时达标训练 基础自主梳理 一、含量占细胞鲜重的7%10%，干重的50%以上。二、化学组成1组成元素：_，少数含有Fe、Mg等元素。2基本单位：_。3氨基酸的种类和结构特点(1)种类：组成生物体中蛋白质的氨基酸约有_种，它们的R基不同。C、H、O、N氨基酸20(2)特点：每种氨基酸分子至少都含有一个_(NH2)和一个羧基(_)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在_。(3)结构通式：(1)必需氨基酸：人体细胞_合成的，必须从外界直接获取，8种(婴儿9种)。(2)非必需氨基酸
2、：人体细胞_合成的，12种。氨基COOH同一个碳原子上不能能够思考感悟1组成蛋白质的氨基酸的依据是什么？【提示】(1)数量上是否至少含有一个NH2和一个COOH。(2)位置上是否有一个NH2和COOH连在同一个碳原子上。三、蛋白质结构及其多样性1脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的_相连接，同时脱去一分子的水。2二肽的形成：氨基思考感悟2脱下的H2O中的H来自何种基团？【提示】来自NH2和COOH。3多肽：由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物。4结构多样性(1)氨基酸_不同。(2)氨基酸_成百上千。(3)氨基酸_千变万化。(4)多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的_千差万别。
3、种类数目排列顺序空间结构四、蛋白质的功能1构成_的重要物质，如羽毛、肌肉、头发等的成分主要是蛋白质。2催化作用：催化细胞内化学反应的_，绝大多数都是蛋白质。3运输载体的功能：如_能运输氧。4信息传递作用，调节机体生命活动，如胰岛素。5免疫功能：如_。细胞和生物体结构酶血红蛋白抗体高频考点突破 蛋白质的结构组成 1组成元素：C、H、O、N等(有的氨基酸R基中还含有S、Fe等元素)。2结构通式3氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图：肽键的结构式可表示如下：4氨基酸脱水缩合过程的相关数量计算(1)脱水数肽键数氨基酸数肽链数(2)游离氨基数肽链数R基上的氨基数(3)游离羧基数肽链数R基上
4、的羧基数(4)N原子数肽键数肽链数R基上的N原子数(5)O原子数肽键数2肽链数R基上的O原子数。(6)蛋白质相对分子量各氨基酸平均相对分子质量氨基酸数18脱水数(有时需再减去其他化学键形成时脱掉原子的量)(7)基因的碱基数mRNA上的碱基数氨基酸数631。【易误警示】(1)蛋白质相对分子质量计算时要考虑特殊情况：如二硫键(SS)的形成。(2)碱基数目与氨基酸之间的关系中由已知氨基酸推导出的DNA或mRNA的碱基数是至少数，比实际数要少。即时应用(随学随练，轻松夺冠)1下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图1，其中数字为氨基酸序号)及部分肽链放大图(图2)，请据图判断下列叙述中不正确的是()该蛋白质
5、中含有两条肽链，52个肽键图2中含有的R基是从图2可推知该蛋白质至少含有4个羧基控制该蛋白质合成的mRNA中至少含有51个密码子A BCD解析：选A。本题考查蛋白质的结构及相关计算。该蛋白质中含有两条肽链，其中一条由21个氨基酸组成，另一条由30个氨基酸组成，即共有51个氨基酸，故该蛋白质中应有51249个肽键。图2中，是氨基，是R基，是肽键。每条肽链至少含有1个游离的羧基，再加上图中的上的羧基，故该蛋白质至少含有4个羧基。每个氨基酸都是由mRNA上的一个密码子决定的，控制由51个氨基酸组成的蛋白质合成的mRNA中至少含有51个密码子。蛋白质的结构和功能 1蛋白质的结构(1)化学结构：由一条或
6、几条多肽链组成，每条多肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基。(2)空间结构：由一条或几条肽链通过一定的化学键(如二硫键)折叠、盘曲，形成具有特定空间结构的蛋白质。(3)结构特点：具有多样性。直接原因是组成蛋白质分子的氨基酸的种类、数量和排列顺序的不同，多肽链的盘曲、折叠的方式及形成的空间结构千差万别，使蛋白质的结构具有多样性。根本原因是DNA分子的多样性。由于蛋白质是生命活动的主要承担者，从而导致了生物的多样性。2蛋白质的功能即时应用(随学随练，轻松夺冠)2(2011年北京海淀区第一次练习)下列叙述中能对蛋白质的功能进行高度概括的是()A细胞和生物体的重要结构物质B收缩、运输、免疫等生理
7、活动的物质基础C生命活动的主要承担者D调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质解析：选C。A、B、D三项只是蛋白质部分功能的列举，蛋白质的功能还有许多，可以说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。实验的科学性原则1概述科学性原则是指设计的实验必须具有科学性。即无理论上和操作上的错误，符合自然规律。实验专题探究 2分析实战演练(专项提能，小试牛刀)蛋白质的空间构型遭到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等会使蛋白质变性。现提供：质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度
8、为0.05 g/mL的CuSO4溶液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯等材料用具。请你设计实验探究乙醇能否使蛋白质变性。(1)实验步骤：取两支试管，编号A、B，向A、B两试管中各加入1 mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加_，向B试管加5滴无水乙醇，混匀后向A、B两试管再加2 mL可溶性淀粉溶液；将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5 min；_；从温水中取出A、B试管，各加入1 mL斐林试剂摇匀，放入盛有5065 温水的大烧杯中加热约2 min，观察试管中出现的颜色变化。(2)实验结果预测及结论：_；_。(3)该实验的自变量是_，对照组是_。解析：首先要明确该实验是
9、探究实验，它与验证实验的主要区别是探究实验的结果和结论的不确定性，需要通过实验进行探究；明白选择淀粉酶、淀粉溶液以及NaOH溶液、CuSO4溶液的作用：如果淀粉酶(蛋白质)不变性，则淀粉溶液会产生还原糖，还原糖可以用斐林试剂进行鉴定。另外，还要知道斐林试剂的配置和使用方法。要重视变量的控制：单一变量(有无乙醇)不同，无关变量(温度、淀粉溶液和淀粉酶溶液的量等)要保持一致。答案：(1)5滴蒸馏水 取少量质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，配制成斐林试剂(2)实验结果预测及结论：A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现，说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变
10、性 A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现，说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性(3)有无乙醇 A试管蛋白质形成过程中的相关计算某蛋白质分子由2条肽链组成，共657个氨基酸(如图所示)，请回答：命题视角剖析 紧扣教材重点 例1(1)该蛋白质分子中至少含有游离的氨基_个，游离的羧基_个。(2)该蛋白质分子中，共有_个肽键，在该蛋白质分子形成过程中，相对分子质量减少了_。(3)假设蛋白质分子中一条肽链为178肽，其分子式为CxHyNZOwS(z178，w179)，并且是由下列五种氨基酸组成的：那么将该178肽彻底水解后将会得到_个赖氨酸，_个天冬氨酸(结果可含分子式中的未知数)。【思路点拨】本题主要考
11、查有关蛋白质的计算。关键点【尝试解答】(1)2 2(2)655 11796(3)z178 w1792【解析】本题考查了蛋白质相关计算的问题。(1)蛋白质中至少含有游离的氨基数游离的羧基数肽链数。(2)肽键数氨基酸数肽链条数脱去水分子数655。减少的质量为水的质量和脱去 6 个 H的质量。(3)五种氨基酸中只有赖氨酸 R 基中含有一个NH2，多肽中 N 原子数各氨基酸 N 原子数，因此赖氨酸个数为 z178。五种氨基酸中只有天冬氨酸的 R 基中含有COOH，故天冬氨酸个数为w1792。互动探究(1)控制该蛋白质合成的基因中至少有多少个脱氧核苷酸？(2)该178肽彻底水解后会得到多少个半胱氨酸？【
12、提示】(1)3942个(2)1个缩合反应与水解反应(2010年高考上海卷)下图表示生物体内的某化学反应，下列有关该反应的叙述中错误的是()例2洞察高考热点 A需要解旋酶 B属于水解反应C会有能量变化D反应速度与温度有关【尝试解答】_A_【解析】二肽的水解实际上是在肽酶的作用下分解成氨基酸的过程，酶的反应速度受温度的影响，水解过程需要消耗能量。互动探究(1)溶酶体内有上述反应的发生吗？(2)基因的转录和翻译过程是否也有上述过程的发生？【提示】(1)有(2)无蛋白质的合成与加工蛋白质多肽链的合成场所为“核糖体”。多肽需经“内质网”或在细胞质基质中盘曲、折叠形成特定空间结构。高尔基体可对来自内质网的
13、蛋白质进行最后“加工、分类与包装”形成具“生物活性”的蛋白质分泌到细胞外。突破易错疑点 在我挑战(2009年高考广东理基卷)黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质，有关研究发现，它能引起细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来，这一结果直接导致()A核仁被破坏 B染色体被破坏C细胞膜被破坏D蛋白质合成受到影响【尝试解答】_D_【解析】核糖体是蛋白质的合成机器，黄曲霉毒素可导致细胞中核糖体不断从内质网上“脱落”下来，必将直接影响蛋白质的合成。即时达标训练 高考热点集训（1）蛋白质的相关计算1已知苯丙氨酸的分子式是C9H11NO2，那么该氨基酸的R基是()AC7H7O BC7H7CC7H7N DC8H5NO解
14、析：选B。氨基酸有一个羧基和一个氨基，羧基有两个氧原子，氨基有一个氮原子，因此R基不含有氮原子和氧原子。2(2011年福州三中高三月考)已知天冬酰胺的R基为C2H4ON，现有分子式为C63H103N17S2的多肽，其中含有2个天冬酰胺。在上述多肽中最多有肽键()A17个B16个C15个D14个解析：选D。多肽C63H103N17S2中有17个N，因含有两个天冬酰胺(R基为C2H4ON)，故该多肽由15个氨基酸脱水缩合而成，形成的肽键数目为14。3(苏北2011届第一次考试)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，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总
15、数依次是()A9、42 B2、42C2、51 D9、51解析：选A。每条肽链至少含一个氨基和羧基，所以1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽共有的氨基总数是12339；共有的肽键数是124353642。4肽链在核糖体上合成后，进一步形成蛋白质时需要进行加工，在加工时常常要切去一部分氨基酸，再构成蛋白质。现有一条含100个氨基酸的肽链，其中含游离的氨基14个，加工时共切去氨基酸16个，则加工后多肽链所含的游离氨基至少还有()A0个B1个C2个D14个解析：选B。加工以后多肽链依旧是一条，因此该多肽链如同一个氨基酸分子一样至少含有一个氨基和一个羧基，位置分别位于两端。5某蛋白质由2条肽链、n个氨基
16、酸组成。该蛋白质至少含有氧原子多少个()An2 Bn4Cn2 Dn4解析：选C。该蛋白质由2条肽链、n个氨基酸组成，则在脱水缩合过程中形成的肽键为n2，而每一个肽键中有一个氧原子；又每一条肽链上的最后一个氨基酸中各有一个羧基(COOH)，所以该蛋白质至少含有的氧原子数为：n24n2。6大肠杆菌中某蛋白质分子由m条肽链构成，共有n个氨基酸，则该蛋白质分子含有的肽键数以及控制其合成的基因至少含有的脱氧核苷酸数目依次是()Anm,6n Bnm,3nCn1,6n Dn1,3n解析：选A。氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中：肽键数组成该蛋白质的氨基酸总数肽链数；该蛋白质由n个氨基酸组成，则直接控制该蛋白质
17、合成的mRNA至少有n个密码子，至少有3n个碱基。mRNA以基因的一条链为模板合成，则该基因至少有6n个碱基。7分析多肽E和多肽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2种多肽中氨基酸的数目最可能是()选项 A B C D 多肽E 199 340 58 51 多肽F 181 281 53 49 解析：选D。1条多肽链至少有1个NH2和1个COOH，若有多余的，则多出的NH2和COOH位于R基中。多肽E含有3个NH2，有2个可能位于R基中，则可能有2个氨基酸含2个氮原子，其余氨基酸各有1个氮原子，而多肽E中有53个N原子，因此可能含有51个氨基酸。同理，多肽F可能含49个氨基酸。本部分内容讲解结束 点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用
