1、考点 一蛋白质的结构和功能考点 二与蛋白质合成的相关计算二级训练达标冲关第 3 讲生命活动的主要承担者蛋白质先做学案落实知能考点一 蛋白质的结构和功能 1组成蛋白质的氨基酸及其种类(1)元素组成：除外，有的还有 S 元素等。(2)写出图中结构名称：a.，c.。(4)通过比较图中两种氨基酸，写出氨基酸的结构通式：。C、H、O、N氨基羧基(5)不同的氨基酸取决于 R 基的不同，图中两种氨基酸的 R基分别是(用字母代号表示)。(6)氨基酸的种类：约 20 种据能否在体内合成 划分 _8种_12种b、d必需氨基酸非必需氨基酸2蛋白质的结构、功能及其多样性(1)二肽的形成：a过程的名称是，场所是。b物质
2、的名称是。c结构的名称是，其结构简式为_。d脱去的 H2O 中 H 的来源：一个来自，一个来自。e多个氨基酸发生该反应，产物名称为。脱水缩合核糖体二肽肽键氨基羧基多肽NHCO(或CONH)(2)蛋白质的结构多样性和功能多样性图示：小题查验1判断正误(1)具有氨基和羧基的化合物，不一定都是构成蛋白质的氨基酸()(2)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质()(3)脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽()(4)评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量()(5)每种氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基，且都连在同一个碳原子上()(6)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接()
3、(7)不同氨基酸之间的差异是由 R 基引起的()(8)组成蛋白质的氨基酸可按不同的方式脱水缩合()(9)蛋白质是生物体主要的能源物质()2据下面有关蛋白质分子的简要概念图回答：(1)组成蛋白质的主要元素是，图中 b 是_，c 是_，d 表示。(2)b 的数目_(填“等于”或“不等于”)c 的数目，过程表示_，有水生成。C、H、O、N氨基酸肽键蛋白质功能的多样性不等于脱水缩合提示：不一样，蛋白酶主要是破坏肽键，重金属盐破坏其空间结构。3分别用蛋白酶和重金属盐处理蛋白质，蛋白质的活性均丧失。那么，两者作用的本质一样吗？再研考向学考贯通考向一 组成蛋白质氨基酸的结构特点1.(2016秦皇岛模拟)下面
4、是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述不正确的是()A以上这三种氨基酸的 R 基依次是H、CH3、CH2OHB将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下，经脱水缩合可形成三肽化合物最多有 27 种C甲是最简单的氨基酸D从上式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸解析：构成蛋白质的氨基酸至少需要有一个NH2 和一个COOH，并且两者各有 1 个连接在同一个碳原子上。氨基酸的不同取决于 R基的不同，甲、乙、丙的 R基依次为H、CH3、CH2OH，所以甲最简单，而氨基酸脱水缩合形成化合物时，3 种氨基酸形成的三肽有 3327(种)。答案：D“两看法”判断组成蛋白质的氨
5、基酸考向二 蛋白质分子的结构和功能2(2016衡水四调)如下图所示，一分子的胰岛素原切去 C 肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是()A胰岛素分子具有 50 个肽键，合成它的过程中共脱去 50 分子水B胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基C沸水浴时肽键断裂导致了胰岛素的生物活性丧失D理论上可通过测定 C 肽的含量间接反映胰岛 B 细胞的分泌功能解析：从图中可以看出，保留的肽链中含有 51(即 3021)个氨基酸，所以肽键的数目51249(个)；胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于 R 基
6、上)；沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键；因为胰岛素分子数与 C 肽数相等，所以可以通过测量 C 肽的含量间接反映胰岛 B 细胞的分泌功能。答案：D3如图所示，物质甲是在胰岛 B 细胞中合成的，且与血糖调节有关；物质乙是一种淋巴因子，可干扰病毒 DNA 在宿主细胞中的复制；物质丙由浆细胞合成并分泌，且具有免疫作用；物质丁由垂体分泌，可促进蛋白质的合成和骨骼的生长。下列有关说法正确的是()A物质甲、乙、丙、丁的结构多样性只与 a 有关B与甲、乙、丙、丁四种物质合成、分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体C甲、乙、丙、丁四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、抗利尿激素D物质甲与胰
7、高血糖素具有协同作用，物质乙、丙均在特异性免疫中发挥作用，物质丁的分泌体现了生物膜的流动性解析：蛋白质结构多样性不仅与氨基酸的种类、数目、排列顺序有关，也与蛋白质的空间结构有关。物质甲、乙、丙、丁分别是胰岛素、淋巴因子、抗体和生长激素。物质甲与胰高血糖素之间具有拮抗作用。答案：B 有关蛋白质知识的三个易错提醒(1)多肽蛋白质：在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽必须经加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。(2)不要将氨基错写为 NH2 或NH3；不要将羧基误写为 或 COOH；也不要将肽键误写为 或 CONH。(3)高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏
8、了肽链盘曲折叠形成的空间结构。探明规律掌握通法考点二 与蛋白质合成的相关计算 1蛋白质分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系(1)肽键数失去水分子数氨基酸数肽链数；(2)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。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质量氨基数目羧基数目1条mm1m1am18(m1)至少1个至少1个n条mmnmnam18(mn)至少n个至少n个注：设氨基酸平均分子质量为 a。2蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算(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蛋白质中几种原子数
9、的计算(1)一个氨基酸中各原子的数目计算：C 原子数R 基团中的 C 原子数2。H 原子数R 基团中的 H 原子数4。O 原子数R 基团中的 O 原子数2。N 原子数R 基团中的 N 原子数1。(2)蛋白质中各原子数的计算：C 原子数(肽链数肽键数)2R 基上的 C 原子数。H 原子数(氨基酸分子个数肽链数)2R 基上的 H原子数各氨基酸中 H 原子的总数脱去的水分子数2。O 原子数肽链数2肽键数R 基上的 O 原子数各氨基酸中 O 原子的总数脱去的水分子数。N 原子数肽链数肽键数R 基上的 N 原子数各氨基酸中 N 原子的总数。4基因表达过程中，氨基酸数与相应的碱基(核苷酸)数目的对应关系全
10、歼题型融会贯通题型(一)多肽形成过程中的数量计算1(2014上海高考)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 种氨基酸解析：一条由 39 个氨基酸形成的环状多肽，应有 39 个肽键。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，就可能没有游离氨基。至少有 4 个游离羧基，至多有 20种氨基酸。答案：B 2.如图为某蛋白质的结构示意图，其中“SS”为由两个“SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由 m 个氨基酸
11、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()Am,18mB(m4)，18(m4)C(m3)，18(m3)4D(m2)，18(m2)4解析：图中有三条肽链，中间一条为环状，故失去水分子数为氨基酸数肽链数，即(m2)，由于有 2 个二硫键，而形成一个二硫键失去 2 个“H”，故减少的相对分子质量为 18(m2)4。答案：D 有关多肽形成计算的两个提醒(1)环状多肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽的氨基酸 R 基中的氨基和羧基的数目。肽键数脱去水分子数氨基酸数。(2)在计算多肽相对分子质量时，还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(SS)的形成
12、，每形成一个二硫键，脱去 2 个H，故相对分子质量减少 2。题型(二)利用原子守恒法进行蛋白质的计算 3经分析某条多肽链中有 O 原子 p 个，N 原子 q 个，它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。经分析推算可知，1 分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为()ApqBqpCpq1Dqp1解析：根据观察可知，四种氨基酸的 R 基中都不含 O 原子，只有赖氨酸的 R 基中含有 1 个 N 原子。O 原子数各氨基酸中的 O 原子总数脱去水分子数，由于 R 基中都不含 O 原子，所以 O 原子数氨基酸数1，N 原子数各氨基酸中 N原子数氨基酸数R 基中 N 原子数，故根据 O 原子数计算出肽链中的氨基酸数为
13、 p1，因此多肽中含有的赖氨酸数N 原子数氨基酸数q(p1)qp1。答案：D 4(2016江西四市联考)经测定，某多肽链分子式是 C21HxOyN4S2，其中含有一个二硫键(SS)。已知该多肽是由下列氨基酸中的 几 种 作 为 原 料 合 成 的：苯 丙 氨 酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列有关该多肽的叙述，正确的是()A该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸B该多肽中 H 原子数和 O 原子数分别是 32 和 5C该多肽形成过程中至少需要 4 种 tRNAD该
14、多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了 56解析：根据该多肽链中 N 的数目氨基端(1 个)肽键中的 NR基中的 N(五种氨基酸中都没有)可推出，肽键中的 N 为 3 个，该多肽链由 4 个氨基酸组成；半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸的碳原子之和为 343616，与题目中该多肽链的分子式不符。根据该多肽链中碳原子和硫原子的数目，可确定组成该多肽链的氨基酸应该为一个苯丙氨酸(C9H11O2N)、一个亮氨酸(C6H13O2N)、两个半胱氨酸(C3H7O2NS)；该多肽中 H 原子数为 11713732230，O 原子数为 2222315。该多肽由 3 种氨基酸组成，其形成过程中至少需要
15、 3 种 tRNA。该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少 183(形成肽键时脱水)2(形成一个二硫键脱下 2 个 H)56。答案：D 题型(三)结合基因表达进行蛋白质的计算5某蛋白质由 n 条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为 a，控制该蛋白质合成的基因含 b 个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量最多为()A.23ab6b18nB.13ab6bC.13ba 18 D.13ab(13bn)18解析：控制某蛋白质合成的基因含 b 个碱基对，则该蛋白质由b3个氨基酸缩合而成；氨基酸平均相对分子质量为 a，则组成该蛋白质的氨基酸的总相对分子质量为13ab；由于氨基酸经脱水缩合形成n 条肽链
16、，进而组成该蛋白质共脱去水分子b3n，相对分子质量减少13bn 18。即该蛋白质的相对分子质量为：13ab13bn18。答案：D 6(2016南昌六校联考)现有一种“十二肽”，分子式为 CxHyNzOwS(z12，w13)。已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸，如下图所示；下列对以上内容的叙述正确的是()A合成该多肽时，至少需 36 个密码子B控制合成该多肽相应的基因至少有 36 个碱基C将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(z12)个赖氨酸D该分子是在核糖体上合成的，并且必需 61 种 tRNA 参与解析：在翻译时，一个密码子编码一个氨基酸，因此，合成肽链时至少需要 12 个密码子；在基因的转录
17、、翻译过程中，DNA 中的碱基数与蛋白质中氨基酸的个数之比是 61，因此，控制合成该多肽链相应的基因至少有 72 个碱基；题图中半胱氨酸的分子简式是C3H7NO2S，丙氨酸的分子简式是 C3H7NO2，天门冬氨酸的分子式是 C4H7NO4，赖氨酸的分子式是；C5H12N2O2，苯丙氨酸的分子式是 C5H11NO2，十二肽含有 11 个肽键和一个端位氨基，即 12 个 N，而 1 个赖氨酸多出一个氨基，因此赖氨酸的个数等于 z12；该十二肽在核糖体上合成，最多需 12 种 tRNA 参与。答案：C 练 3 年高考知命题热点1(2015福建高考)人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质()A都含有
18、20 种氨基酸 B都是在细胞内发挥作用C都具有一定的空间结构D都能催化生物化学反应解析：组成生物体蛋白质的氨基酸约有 20 种，但并不是所有蛋白质都同时含有 20 种氨基酸。有的蛋白质在细胞内发挥作用，如呼吸酶；有的在细胞外发挥作用，如消化酶、抗体等。蛋白质都承担着一定的功能，而蛋白质的功能取决于其空间结构。蛋白质种类多种多样，每种蛋白质都有各自的功能，催化生物化学反应只是某些蛋白质(酶)的功能。答案：C 2(2015海南高考)关于蛋白质的叙述，错误的是()ArRNA 能参与蛋白质的生物合成BDNA 和蛋白质是染色体的组成成分C人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质D核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核
19、中发挥作用解析：rRNA 是核糖体的组成成分，核糖体是蛋白质合成的场所；DNA 和蛋白质是染色体的组成成分；人体血浆中含有浆细胞分泌的抗体，抗体属于蛋白质；核糖体上合成的蛋白质可通过核孔进入细胞核，在细胞核中发挥作用。答案：D 3(2015全国卷)人或动物 PrP 基因编码一种蛋白(PrPc)，该蛋白无致病性。PrPc 的空间结构改变后成为(PrPsc)(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc 可以诱导更多的 PrPc 转变为 PrPsc，实现朊粒的增殖，可以引起疯牛病。据此判断，下列叙述正确的是()A朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中B朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同C蛋白质空间结构的
20、改变可以使其功能发生变化DPrPc 转变为 PrPsc 的过程属于遗传信息的翻译过程解析：首先要理解 PrPc 与 PrPsc 的关系：PrPc 本身无致病性，但其空间结构改变后，就成为具有致病性的 PrPsc。朊粒是蛋白质，所以不会整合到宿主的基因组中。朊粒属于有毒的蛋白质，它是基因表达出的 PrPc 经诱导后改变相关结构形成的。肺炎双球菌的增殖方式为二分裂。蛋白质的功能取决于其空间结构，蛋白质的空间结构改变会引起其功能发生改变。翻译是以 mRNA 为模板合成蛋白质的过程。由题意可知，PrPc 转变为 PrPsc 是已有的蛋白质空间结构改变的过程，不属于遗传信息的翻译过程。答案：C 4(20
21、13江苏高考)下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是()A不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同B有些结构不同的蛋白质具有相似的功能C组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合D组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合解析：不同的蛋白质分子中氨基酸的数量、种类和排列顺序都不尽相同；有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，如血红蛋白和载体蛋白都具有运输作用；组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同。答案：D 5.(2013上海高考)某蛋白质由 124 个氨基酸组成，其中有 8 个SH，在肽链形成空间结构(如图)时，生成 4 个二硫键(SS)，若氨基酸平均分子量为 125，则该蛋白质的分子量约为()A13 278 B13 286C13 294D15 500解析：124 个氨基酸的相对分子质量是 124125，脱去了 123个水分子其相对分子质量是 18123,8 个SH 形成 4 个二硫键脱去 8 个 H 原子，所以该蛋白质相对分子质量是 12412518123813 278。答案：A“练2年模拟”见“课时跟踪检测（三）”(单击进入电子文档)
