1、蛋白质的结构层次及其多样性 知识拓展1(2011年沈阳联考)下图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是()AA中肯定含有P元素B过程发生所需模板和运输B的工具都是RNAC多肽中B的数目等于C的数目D蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因解析：组成蛋白质的元素是C、H、O、N，有的含有P、S。过程是翻译，所需模板是信使RNA，运输B(氨基酸)的工具是转运RNA。多肽中一条肽链中B(氨基酸)的数目等于C(肽键)的数目加1。细胞多样性的根本原因是DNA的多样性。答案：B2(2011年闵行质检)如图是人体细胞中三种重要的生物大分子B、G、E的元素组成、基本单位及相关关系图。关于
2、此图的叙述不正确的是()AEG发生的场所主要是细胞核，GB发生的场所是核糖体BB的多种重要功能只与b的种类、数目和排列顺序有关CE中e的排列顺序决定了B中b的排列顺序D元素X是氮元素，元素Y是氮元素和磷元素解析：题图中e为脱氧核苷酸，E为DNA，g为核糖核苷酸，G为RNA，b为氨基酸，B为蛋白质。蛋白质的结构决定了功能，蛋白质的结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽链的空间结构有关。答案：B 蛋白质的合成过程分析及相关计算 1多肽形成过程的分析(1)形成过程中的产物H2O中的H来自于COOH和NH2，而O只来自于COOH。(2)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两
3、端。多余的氨基和羧基位于R基上。2相关计算(1)氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中氨基总数肽键数。(2)羧基数肽链数R基上的羧基数各氨基酸中羧基总数肽键数。(3)N原子数肽键数肽链数R基上的N原子数各氨基酸中N的总数。(4)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的总数脱去水分子数。(5)H原子数各氨基酸中H的总数2脱去水分子数(6)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条肽链或m条肽链：3.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。
4、知识拓展(1)只有连在同一个碳原子上的氨基和羧基才参与形成肽键，R基上的氨基或羧基不参与肽键的形成。(2)由n个氨基酸形成一环状肽，则形成肽键数失去水分子数氨基酸数。3氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个两条链的多肽，相对分子质量是12 276，合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子脱氧核苷酸数目依次是()A144,864 B144,432C120,720 D120,360解析：多肽的相对分子质量氨基酸的数目氨基酸平均相对分子质量(氨基酸的数目肽链条数)18，把相应数字代入上式可得：氨基酸的数目120，再根据基因控制蛋白质合成过程中：DNA分子中脱氧核糖核苷酸数：相应mRNA
5、分子核糖核苷酸数：指导合成的蛋白质上氨基酸数631，可知DNA分子中脱氧核苷酸数目6120720。答案：C4某蛋白质分子的相对分子质量为11 054,20种氨基酸的平均分子相对质量为128，在形成该蛋白质分子时脱去水的分子相对质量共1 746，则组成该蛋白质的肽链数是()A1条 B2条 C3条 D4条解析：由题目提供的数据可算出：组成该蛋白质的氨基酸数目为(11 0541 746)128100(个)；脱去的水分子数为1 7461897(个)。所以组成该蛋白质的肽链数为：100973(条)。答案：C蛋白质的功能 (2010年高考课标全国理综)水中氧含量随水温的升高而下降。生活在寒温带湖泊中的某动
6、物，其血液中的血红蛋白含量与其生活的水温有关。右图中能正确表示一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量随水温变化趋势的曲线是()A甲 B乙C丙D丁【解析】血红蛋白的主要功能是运输氧气，因为水中的氧含量会随水温的升高而下降，所以生活在寒温带湖泊中的某动物体内的血红蛋白含量应随着水温的升高而增多，以满足动物对氧的需求。【答案】A蛋白质的相关计算 (2009年高考上海卷)某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是()Anm Bn2mCnm Dn2m【解析】两个氨基酸脱水缩合形成一个肽键，里面含一个氧原子，n个氨基酸缩合形成m条肽链，应有肽键nm个，所以肽键中氧原子是nm个，一条肽
7、链中除肽键外还至少含有一个完整的羧基，里面有两个氧原子，所以m条肽链中应至少还有2m个氧原子，再加上肽键中的nm个，所以应至少有氧原子个数为nm2mnm。【答案】C(1)和V称为_。(2)决定氨基酸种类的编号是_。(3)该化合物是由_个氨基酸，失去_个水分子而形成的，这种反应称为_。该化合物的名称是_。(4)该化合物最左端的肽键水解后生成的氨基酸的结构简式表示为_。(5)胰岛素是一种由51个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质，则胰岛素至少含有_个氨基和_个羧基。蛋白质的合成 (2011年福州模拟)如图是某化合物结构图解，请据图回答：【解析】由于化合物中含有、V两个肽键，因此该化合物为三肽，缩合时
8、共失去两分子水；R基的不同决定了氨基酸的不同，图中、为R基；最左端氨基酸的R基为CH3，由于每条肽链中至少一端总有一个氨基酸的氨基而另一端总有一个羧基不参与缩合，因此，每条肽链中至少含有一个氨基和一个羧基。【答案】(1)肽键(2)、(3)3 2 脱水缩合 三肽(4)(5)2 21(2011年宁波模拟)蛋白质功能多种多样，下列与其功能不相符合的是()A酶催化B抗体免疫C载体运输D肌肉蛋白调节解析：肌肉蛋白是构成肌细胞的物质，属于结构蛋白。答案：D2(2011年金华联考)蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应。下列物质中可以与双缩脲试剂发生紫色反应的化合物是()解析：肽键的结构为：NHCO，依图可
9、知含有此结构的是A。答案：A3如图为某二肽分子结构示意图，已形成肽键和可能形成肽键的NH2分别是()ABCD解析：参与脱水缩合形成肽键的氨基是氨基酸中与羧基连接在同一个中心碳原子上的氨基，氨基酸的R基中的氨基或羧基不参与肽键的形成。分析分子结构示意图可知，为参与形成肽键的氨基，为左侧氨基酸分子中与羧基同连在中心碳原子上的氨基，可能参与肽键形成，分别为形成此二肽的两个氨基酸的R基中的氨基，不参与肽键形成。答案：C4垂体可合成生长激素和促甲状腺激素等多种激素，但它们的功能却大不相同。其直接原因是()A不同细胞中遗传信息的表达情况不同B组成不同激素的氨基酸种类、数量和排列顺序等不同C组成两种激素的氨
10、基酸的结构不同D两者的合成场所不同解析：蛋白质结构多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同以及肽链的空间结构不同。根本原因是控制蛋白质合成的基因不同。答案：B5据报载，科学家发现了一种可以分解鸡毛的角蛋白酶，有可能被用来“消化”导致疯牛病和人类克雅氏症的毒蛋白。他们与荷兰一家疯牛病专业检测机构联合进行的实验表明，角蛋白酶确实能够破坏毒蛋白，使其丧失传染能力。由此可知，该毒蛋白有着与鸡毛中的角蛋白相似的()A氨基酸的数量B空间结构C氨基酸的种类D氨基酸的排列顺序解析：蛋白酶水解蛋白质为多肽时，破坏了蛋白质的空间结构。角蛋白酶可“消化”毒蛋白，也可分解鸡毛中的角蛋白，由此可见
11、，毒蛋白和鸡毛中角蛋白的空间结构相似。答案：B6(2011年漳州模拟)下列关于生物体内化合物的叙述，正确的是()A蛋白质的空间结构被破坏时，其特定功能不会发生改变BRNA与DNA分子均由四种核苷酸组成，前者不能储存遗传信息CATP、脱氧核苷酸、线粒体外膜共有的组成元素是C、H、O、N、PD葡萄糖、乳酸、氨基酸依次是光合作用、细胞呼吸、基因表达的产物解析：蛋白质的功能依赖于空间结构，当空间结构被破坏时，其功能会丧失。RNA与DNA分子均由四种核苷酸组成，某些病毒的遗传物质是RNA，遗传信息储存于RNA中。基因表达的产物是蛋白质或多肽，不是氨基酸。答案：C7根据下列化合物的结构分析回答：(1)该结
12、构式中表示氨基的是(填序号)_，表示羧基的是(填序号)_；共有_个氨基，_个羧基。(2)该化合物由_个氨基酸失去_个水分子而形成，这种反应叫做_。(3)该化合物的氨基酸种类不同，是由_决定的，其编号是_。(4)该化合物称为_，含_个肽键，编号是_。解析：本题为识图作答题，主要考查有关蛋白质分子结构的基础知识。蛋白质是由许多氨基酸分子互相连接而成的。每种氨基酸至少含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)，并连接在同一个碳原子上。组成蛋白质的氨基酸约有20种，不同的氨基酸分子，具有不同的R基团。一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相连，脱去一分子的水，通过肽键(NHCO)连接而成的化合
13、物，叫做二肽。本题所示的是由四个氨基酸分子，脱去三个水分子而形成的化合物就叫四肽。答案：(1)2 2(2)4 3 脱水缩合(3)R基团 (4)四肽 3 8蛋白质的空间结构遭到破坏，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。为探究乙醇能否使蛋白质变性，设计如下实验：(1)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，再分别加入2 mL可溶性淀粉，混匀后再向A试管中加入5滴无水乙醇，向B试管中加入蒸馏水。(2)将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的水浴中维持5 min。(3)从温水浴中取出A、B试管，各加入1 mL斐林试剂摇匀，放入盛有50 65 温水的大烧杯中加热约2 min，观察试管中出现的颜色变化。根据科学性原则，分析以上实验能否达到实验目的？应如何改正？_。解析：根据实验目的和实验步骤，确定实验的自变量为是否加入乙醇，因变量为是否生成砖红色沉淀，但由于步骤(1)中在加入乙醇前，已将淀粉与淀粉酶混合，实验结果是两试管均出现砖红色沉淀，无法达到实验目的，且违反了等量原则，也应加入5滴蒸馏水。答案：不能。改正后的步骤：(1)取两支试管，编号A、B，向A、B两试管中各加入1 mL新鲜淀粉酶，然后向A试管中加入5滴无水乙醇，向B试管中加入5滴蒸馏水，混匀后再分别加入2 mL可溶性淀粉。步骤(2)(3)同原实验