2020年高考生物一轮复习讲义:第3讲 生命活动的主要承担者——蛋白质
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1、第 3 讲 生命活动的主要承担者蛋白质蛋 白 质 的 结 构 和 功 能 ( )蛋白质的结构和功能1组成蛋白质的氨基酸及其种类2蛋白质的合成及其结构、功能多样性(1)二肽的形成过程过程 a:脱水缩合;物质 b:二肽;结构 c:肽键。H 2O 中 H 来源于氨基和羧基;O 来源于羧基。(2)蛋白质的结构层次氨基酸 多肽 蛋白质 脱 水 缩 合 盘 曲 、 折 叠 3蛋白质分子多样性的原因(1)氨基酸 种 类 不 同 数 目 成 百 上 千 排 列 顺 序 千 变 万 化 )(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。4蛋白质的功能连一连(必修 1 P23 “与生活的联系”改编)在鸡蛋清
2、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。答案:不同。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。(必修 1 P24 拓展题改编)神经细胞和肌肉细胞含量最多的有机物都是蛋白质,但二者功能完全不同,从组成二者的蛋白质来考虑,其原因不包含( )A氨基酸数目不同B氨基酸种类不同C氨基酸排列顺序不同D由细胞中的遗传信息决定答案:D下图表示蛋白质的结构层次示意图,据图分析下列问题:(1)组成蛋白质的化学元素中通常含有 S,S 元素在 b 中存在于_中
3、。(2)过程形成的化学键的分子式是_或_ ,发生场所是在细胞中的_上。(3)若该蛋白质是胰岛素,那么发生在_中。(4)图中过程蛋白质的空间结构_,过程多肽链中的 _断裂。答案:(1)R 基(2)NHCO CONH 核糖体(3)内质网和高尔基体(4)丧失 肽键考向 1 考查氨基酸种类及结构特点1(2019江苏常州一中期初检测 )下面是三种化合物的结构简式,下列有关这三种化合物的叙述,错误的是( )A三种化合物可以用一个结构通式表示B三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基C三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同解析:选 B。A 正确,三种物
4、质都是构成蛋白质的氨基酸,都可用氨基酸的结构通式表示;B 错误,图中三种氨基酸的共同点应为 “都至少含有一个氨基、一个羧基”;C 正确,双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应,是由于蛋白质中有肽键,氨基酸中无肽键,故不能与双缩脲试剂发生紫色反应;D 正确,三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数分别是 1、1、1。“二看法”判断组成蛋白质的氨基酸考向 2 蛋白质分子结构与功能的分析2(2019甘肃灵台二中月考 )下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是氨基,是羧基 B该肽链中只有一个肽键,是C该肽链中的 R 基有 D该多肽形成时失去了两分子水解析:选 B。分析题图可知,
5、为氨基,为羧基,A 正确;该多肽链中共有两个肽键,B 错误;该肽链中的 R 基有三个,为题图中, C 正确;该多肽链中有两个肽键,形成时失去两分子水,D 正确。3(2019吉林白城一中期末 )蛋白质是生命活动的主要承担者,下列相关叙述错误的是( )A蛋白质是细胞中含量最多的有机物,其种类随生命历程而改变B蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关C在细胞不同的生命活动中转运氨基酸的载体都是蛋白质D细胞内蛋白质发生水解时, H2O 参与氨基和羧基的形成解析:选 C。蛋白质是在基因的指导下通过转录和翻译过程形成的,是细胞中含量最多的有机物,而细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此细胞中蛋白质
6、的种类随生命历程而改变,A 项正确;细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系,包括微丝、微管和中间纤维,在信息传递、细胞分裂、细胞生长、物质运输、能量转换等许多生命活动中都具有非常重要的作用,B 项正确;细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质,而细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是转运 RNA,C 项错误;细胞内蛋白质是由氨基酸经脱水缩合形成的,氨基酸脱水缩合的过程中形成的 H2O 来自氨基和羧基,相反,蛋白质发生水解时,H 2O 参与氨基和羧基的形成,D 项正确。蛋白质的结构与功能的“一、二、三、四、五”蛋白质的相关计算1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
7、或羧基数肽链数。(2)游离氨基或羧基数肽链数R 基中含有的氨基或羧基数。2蛋白质相对分子质量、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。归纳如下(不考虑形成二硫键 ):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 m m1 m1am18(m1)至少1 个至少1 个n 条 m mn mnam18(mn)至少n 个至少n 个注:氨基酸平均相对分子质量为 a。3与蛋白质中的氮原子数、氧原子数相关的计算(1)由于 R 基上的碳原子数不好确定,且氢原子数较多
8、,因此以氮原子数或氧原子数为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。(2)氮原子数肽键数肽链数R 基上的氮原子数各氨基酸中氮原子总数。(3)氧原子数肽键数2肽链数R 基上的氧原子数各氨基酸中氧原子总数脱去的水分子数。(必修 1 P24 基础题 T3 改编)下图为牛胰岛素结构图,该物质中SS是由两个SH 脱去两个 H 形成的。下列说法正确的是( )A牛胰岛素为 51 肽,其中含有 50 个肽键B牛胰岛素中至少含有 2 个 NH2 和 2 个COOHC牛胰岛素水解产物含有 20 种不同的氨基酸D牛胰岛素形成时,减少的分子质量为 882解析:选 B。由图可知,牛胰岛素是由两条肽链形成的蛋白质
9、,不是多肽,含有的肽键数氨基酸的分子数肽链数51249,A 错误;牛胰岛素含有两条肽链,每条肽链至少含有一个NH 2 和一个COOH,因此至少含有 2 个NH 2 和 2 个COOH ,B 正确;牛胰岛素水解产物最多含有 20 种不同的氨基酸,C 错误;牛胰岛素形成的过程中,形成了49 个肽键,还形成了 3 个二硫键,所以减少的相对分子质量为 49186888,D 错误。(必修 1 P24“科学史话”改编 )一个由 20 种、500 个氨基酸组成的蛋白质,它的氨基酸的排列顺序就可能有_种。答案:20 5001(2019山东聊城高三期末 )某五十肽中有丙氨酸(R 基为 CH3)2 个,现脱掉其中
10、的丙氨酸( 相应位置如图)得到几种不同的有机产物,其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在,下列有关该过程产生的全部有机物中原子、基团或肽键数目的叙述,错误的是( )A肽键数目减少 4 个B氨基和羧基分别增加 4 个C氢原子数目增加 8 个D氧原子数目增加 2 个解析:选 D。题述五十肽脱掉其中的 2 个丙氨酸,在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键,因此肽键数目减少 4 个,A 正确;断裂四个肽键,即水解形成 4 个氨基和 4 个羧基,B 正确;脱掉丙氨酸的过程需要 4 个水分子参与水解,所以氢原子数目增加 8 个,氧原子数目增加 4 个,C 正确,D 错误。2(2019河南林州一中分校高三调研 )某蛋白质
11、的结构如图所示,其中 SS表示连接两条相邻肽链的二硫键,若该蛋白质由 m 个氨基酸构成,则每摩尔蛋白质在形成时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为( )Am 个、18mB(m4)个、18(m4)C(m3)个、18(m3) 4D(m 2)个、18( m2)4解析:选 D。该蛋白质由一条环肽和两条直链肽构成,脱去的水分子数等于肽键数,即(m 2)个。减少的相对分子质量应为 18(m2) 4,其中 4 是因为有两个二硫键,每形成一个二硫键,就要脱去 2 个 H,所以共脱去 4 个 H。3(2019山西太原五中阶段性测评 )经测定,某多肽分子式是 C21HxOyN4S2。已知该多肽是由下列氨基酸中
12、的几种为原料合成的,苯丙氨酸(C 9H11O2N)、天冬氨酸(C 4H7O4N)、丙氨酸(C 3H7O2N)、亮氨酸(C 6H13O2N)、半胱氨酸(C 3H7O2NS)。下列有关该多肽链的叙述,错误的是( )A该肽链是三肽化合物B水解后能产生 3 种氨基酸C氢原子数和氧原子数分别是 32 和 5D在核糖体上形成时相对分子质量减少了 54解析:选 A。分析题干信息可知,题干中给出的几种氨基酸都只含有一个氮原子,因此分子式 C21HxOyN4S2 的多肽是由 4 个氨基酸脱水缩合形成的四肽,A 错误;该化合物中含有 2 个硫原子,因此分子式是 C21HxOyN4S2 的多肽中含有 2 个半胱氨酸
13、(C 3H7O2NS),由碳原子数可推知除了两个半胱氨酸,还有两个氨基酸参与该多肽的形成,分别是苯丙氨酸和亮氨酸。所以该四肽化合物水解产生的氨基酸是 3 种,多肽中氢原子数和氧原子数分别是 32 和 5,B、C 正确;4 个氨基酸脱水缩合形成了 3 分子水,相对分子质量减少了54,D 正确。(1)环状肽的结构与计算环状肽如图所示:根据图示可知,肽键数脱去的水分子数氨基酸数(由于环状肽首尾氨基酸彼此相连,故形成一个环状肽时,比形成一条直链肽要多脱去一个水分子)。(2)在蛋白质相对分子质量的计算中,若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时,要考虑脱去的氢的质量,每形成一个二硫键,脱去 2 个
14、H。 清一清易错点 1 混淆氨基酸“种类”与“数目”点拨 氨基酸数目氨基酸种类:蛋白质分子含有多个氨基酸,构成生物体蛋白质的氨基酸种类约有 20 种;确认氨基酸种类必须依据 R 基,凡 R 基相同时无论数目多少,均应视作“同一种”氨基酸。易错点 2 误认为核糖体中合成的物质即具“蛋白质”活性点拨 核糖体是各种蛋白质的“合成场所”,然而,核糖体中合成的仅为 “多肽链”,此肽链初步形成后并无生物学活性。它必须经过加工,形成特定的空间结构后才能具备生物学活性,例如刚从核糖体中合成出的唾液淀粉酶并不具有催化功能,只有经过内质网及高尔基体加工后才具有催化功能。易错点 3 不同生物及同一生物不同细胞中蛋白
15、质不同的原因点拨 (1)不同生物蛋白质不同的根本原因是 DNA(基因或遗传信息)的特异性。(2)同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是 mRNA 不同,根本原因是基因的选择性表达。判一判(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)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接( 江苏,1C)( )(5)高尔基体是肽链合成和加工的场所( 安徽,1B)( )(6)某种蛋白酶是由 129 个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质,该蛋白酶分子结构中至少含有 129 个氨基和 129 个
16、羧基( )(7)在形成肽链的过程中形成的肽键数目一定等于氨基酸数减去 1( )(8)某甜味肽的分子式为 C13H16O5N2,则该甜味肽一定是二肽( )答案:(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)(2018高考全国卷)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解析:选 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,B 项正确;参与
17、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的重要组成成分,D 项正确。(2018高考江苏卷)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。两者结构简式如下图,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解析:选 D。分析结构简式,两种激素中的环状肽都是由 6 个氨基酸
18、构成的,故为六肽环,A 项错误;氨基酸之间脱水缩合产生的水分子中的氢来自氨基和羧基,B 项错误;有些氨基酸的 R 基可能含有游离氨基, C 项错误;分析结构简式,两种激素间有 2 个氨基酸种类不同,故生理功能不同与这 2 个氨基酸种类不同有关,D 项正确。(2017高考江苏卷)下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是( )A鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有 8 个肽键B蛋白质是由 2 条或 2 条以上多肽链构成的C蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的D变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应解析:选 A。鹅膏蕈碱是一种环状八肽,是由 8 个氨基酸脱去 8 分子水形成的,因而肽键的数目和脱去的水分子数目相同,
19、A 项正确;蛋白质不一定是由 2 条或 2 条以上多肽链构成的,B 项错误;蛋白质变性是其空间结构被破坏造成的,肽键并没有断裂,C 项错误;变性蛋白质中仍含有肽键,能与双缩脲试剂发生反应,D 项错误。(2016高考江苏卷)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是( )A细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质B氨基酸之间脱水缩合生成的 H2O 中,氢来自于氨基和羧基C细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与D蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团相关解析:选 A。细胞膜上负责转运氨基酸的是载体蛋白,细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是 tRNA
20、,A 项错误;氨基酸之间脱水缩合生成 H2O,H 2O 中的氢分别来自氨基和羧基,B 项正确;细胞内蛋白质在酶的催化作用下水解,而大部分酶的化学本质是蛋白质,故细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与,C 项正确;蛋白质是生物大分子,其基本骨架是碳链,蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且与功能基团相关,D 项正确。高考应答必背1构成生物体蛋白质的氨基酸约为 20 种。蛋白质必须经过消化成为氨基酸,才能被人体吸收和利用。蛋白质的元素组成是 C、H、O、N 等。2氨基酸是组成蛋白质的基本单位。每种氨基酸都至少含有一个氨基(NH 2)和一个羧基( COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连
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- 2020 年高 生物 一轮 复习 讲义 生命 活动 主要 承担 蛋白质
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