2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第2章 組成細(xì)胞的分子 第2節(jié) 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)課件 必修1.ppt

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第2節(jié)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能,種類,數(shù)目,排列順序,空間結(jié)構(gòu),運(yùn)輸,催化,免疫,[判斷正誤]1．判斷下列有關(guān)氨基酸說(shuō)法的正誤：(1)組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子約有20種，有些氨基酸是人,體細(xì)胞不能合成的。(,),),(2)含有兩個(gè)肽鍵的化合物稱作二肽。((3)分子量最大的氨基酸是甘氨酸。(,),(4)所有氨基酸中一定含有C、H、O、N四種元素。(,),(5)并非所有氨基酸都是人體必需的，如甘氨酸等是非必需,氨基酸。(,),答案：√√,2．判斷有關(guān)蛋白質(zhì)多樣性說(shuō)法的正誤：(1)細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)不一定是同一,種蛋白質(zhì)。(,),(2)血紅蛋白中不同肽鏈之間通過(guò)肽鍵連接。(,),(3)蛋白質(zhì)是生物體主要的能源物質(zhì)。((4)有些蛋白質(zhì)是染色體的組成成分。(,)),(5)有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能，蛋白質(zhì)肽鏈的,),盤(pán)曲和折疊被解開(kāi)時(shí)，其特定功能會(huì)發(fā)生改變。(答案：√√√,考點(diǎn)一,氨基酸的結(jié)構(gòu)[考點(diǎn)梳理],[高考探究],考向,氨基酸的結(jié)構(gòu),[典例1]在氨基酸脫水縮合的過(guò)程中，氨基酸分子之間形成的化學(xué)鍵叫肽鍵。下列各項(xiàng)中的結(jié)構(gòu)式能正確表示肽鍵的是,(,)A．—NH—CO—B．—NO—CH—C．—NH2—CH—D．—NH—CH2—,[解析]由脫水縮合反應(yīng)可知羧基(—COOH)與氨基(—NH2)脫去1分子水后形成的部分是—NH—CO—，是連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵，即肽鍵。,[答案]A,[考向預(yù)測(cè)]1．(2016年黑龍江哈爾濱月考)下列關(guān)于蛋白質(zhì)和氨基酸的,敘述，正確的是(,),A．氨基酸的不同就是R基的不同B．每種蛋白質(zhì)均含20種氨基酸C．細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)D．氨基酸作為基本的組成物質(zhì)，人體都可以自己合成答案：A,2．(2016年河北邯鄲模擬)層粘連蛋白是一種大型的糖蛋白，由一條重鏈(α)和兩條輕鏈(β1、β2)經(jīng)二硫鍵交聯(lián)而成，外形呈十字形。若將層粘連蛋白徹底水解，不可能產(chǎn)生的物質(zhì)是,(,),B．D．,A.答案：D,C．,考點(diǎn)二,蛋白質(zhì)的合成過(guò)程及相關(guān)計(jì)算,[考點(diǎn)梳理]1．蛋白質(zhì)的合成(1)合成過(guò)程,說(shuō)明：①一條肽鏈中至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端，其余的氨基和羧基位于R基中。②多肽與蛋白質(zhì)的最重要的區(qū)別是蛋白質(zhì)具有更復(fù)雜的空,間結(jié)構(gòu)。,③如果合成的蛋白質(zhì)是唾液淀粉酶等分泌蛋白，參與合成該蛋白質(zhì)的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。,(2)肽鍵的形成,說(shuō)明：H2O中的H來(lái)自—COOH中的H和—NH2中的H，,而O則只來(lái)自—COOH中的O。,(3)二硫鍵的形成,說(shuō)明：蛋白質(zhì)分子中除了肽鍵外，還含有其他化學(xué)鍵，如二硫鍵。一個(gè)二硫鍵(“—S—S—”)是由2個(gè)“—SH”形成的，形成過(guò)程中要脫去2個(gè)氫。故計(jì)算蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)除減去H2O的相對(duì)分子質(zhì)量外，若已知含二硫鍵，還應(yīng)考慮減去合成二硫鍵時(shí)脫去的H的相對(duì)分子質(zhì)量。上圖為胰島素分子形成3個(gè)二硫鍵的情況。,2．蛋白質(zhì)合成過(guò)程中的相關(guān)計(jì)算,(1)蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)、氨基數(shù)、羧基數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)及蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算：可將肽鏈看作“C”與“—CO—NH—”交替連接構(gòu)成的基本骨架，在“C”上連接著R基和H，在肽鏈的兩端分別是游離的“—NH2”和“—COOH”，如下圖所示,結(jié)合上面的示意圖，可以得出如下規(guī)律,①縮合時(shí)脫去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。②蛋白質(zhì)中游離的氨(羧)基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨(羧)基,數(shù)＝各氨基酸中氨(羧)基的總數(shù)－肽鍵數(shù)。,③蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸總相對(duì)分子質(zhì)量(氨基酸個(gè)數(shù)氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量)－失去水的相對(duì)分子質(zhì)量(18脫去的水分子數(shù))。,(2)多肽中各原子數(shù)的計(jì)算：氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是解答此類題目的突破口。在一個(gè)氨基酸中，若不考慮R基，至少含有2個(gè)碳原子、2個(gè)氧原子、4個(gè)氫原子和1個(gè)氮原子。而脫水縮合形成多肽時(shí)，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會(huì)減少。,①碳原子數(shù)＝氨基酸的分子數(shù)2＋R基上的碳原子數(shù)。②氫原子數(shù)＝各氨基酸中氫原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù),2。,③氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子的總數(shù)－脫去的水分子,數(shù)。,④氮原子數(shù)＝肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨,基酸中氮原子的總數(shù)。,⑤由于R基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的計(jì)算為突破口，計(jì)算氨基酸的分子式或氨基酸個(gè)數(shù)最為簡(jiǎn)便。,(3)DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān),系,由此可見(jiàn)，蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目＝1/3mRNA堿基數(shù)目＝,1/6DNA(或基因)堿基數(shù)目(不考慮終止密碼子等)。,利用N、O原子數(shù)目解決蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算,(1)當(dāng)氨基酸的R基中不含有—NH2時(shí)，N原子的數(shù)量就代,表著氨基酸的數(shù)量。,(2)當(dāng)氨基酸的R基中不含有—COOH時(shí)，O原子的數(shù)量減,1代表的就是氨基酸的數(shù)量。,(3)當(dāng)氨基酸的R基中含有—NH2時(shí)，則N原子數(shù)減去R,基中氨基個(gè)數(shù)即為氨基酸的數(shù)量。,(4)當(dāng)氨基酸的R基中含有—COOH時(shí)，則O原子數(shù)減去R,基上羧基中的氧原子數(shù)再減1，即為氨基酸的個(gè)數(shù)。,[高考探究],考向,蛋白質(zhì)的合成過(guò)程及相關(guān)計(jì)算,[典例2](2017年江蘇卷)下列關(guān)于肽和蛋白質(zhì)的敘述，正確,的是(,),A．α-鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽，分子中含有8個(gè)肽鍵B．蛋白質(zhì)是由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成的C．蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的D．變性蛋白質(zhì)不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng),[解析]環(huán)狀八肽由8個(gè)氨基酸脫水縮合形成，肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)相等，都是8個(gè)，A正確；蛋白質(zhì)具有多樣性，可能由1條多肽鏈構(gòu)成，也可能由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成，B錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞，肽鍵沒(méi)有斷裂，C錯(cuò)誤；變性蛋白質(zhì)含有肽鍵，可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，D錯(cuò)誤。,[答案]A,[考向預(yù)測(cè)]3．某多肽鏈為一百九十九肽，其分子式為CxHyNaObS2(a＞199、b＞200)，并且由下列5種氨基酸組成。那么該多肽鏈,徹底水解后將會(huì)分別得到賴氨酸、天冬氨酸的個(gè)數(shù)為(,),A．a(chǎn)－199、(b－200)/2C．a(chǎn)－199、(b－199)/2,B．a(chǎn)－200、b－200D．a(chǎn)－200、(b－200)/2,解析：從題意知該多肽為一百九十九肽，含有198個(gè)肽鍵；又知該多肽分子式為CxHyNaObS2，其中N有a個(gè)，O有b個(gè)；1個(gè)賴氨酸中有2個(gè)氨基，則賴氨酸的個(gè)數(shù)為a－199；同時(shí)1個(gè)天冬氨酸中有2個(gè)羧基，設(shè)該肽鏈中天冬氨酸數(shù)目為z，則4z＋2(199－z)－198＝b，解得z＝(b－200)/2。,答案：A,4．(2017年浙江溫州十校聯(lián)合體質(zhì)檢)如圖甲、乙為組成生物體的相關(guān)化合物，乙為一個(gè)由α、β、γ三條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)分子，共含271個(gè)氨基酸，圖中每條虛線表示由兩個(gè)巰基(—SH)脫氫形成一個(gè)二硫鍵(—S—S—)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的,是(,),甲,乙,A．甲為組成乙的基本單位，且乙中含有20種不同的甲B．由不同的甲形成乙后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)少了4832C．甲形成乙的場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)、線粒體、葉綠體中均存在D．如果甲中的R為C3H5O2，則由兩分子甲形成的化合物,中含有16個(gè)H原子,解析：甲為氨基酸，乙為蛋白質(zhì)，構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，但具體到某一種蛋白質(zhì)可能會(huì)出現(xiàn)少于20種的情況，A錯(cuò)誤；依題可知，該蛋白質(zhì)在形成時(shí)，共脫去(271－3)個(gè)水分子，形成的4個(gè)二硫鍵共脫去8個(gè)氫，因此減少的相對(duì)分子質(zhì)量為18(271－3)＋24＝4832，B正確；核糖體在細(xì)胞質(zhì)、線粒體、葉綠體中均存在，C正確；如果甲中的R為C3H5O2，則甲的分子式為C5H9O4N，兩分子甲脫水縮合形成的二肽共有H原子個(gè)數(shù)為92－12＝16，D正確。,答案：A,5．(2017年陜西西安一模)某五十肽共有天冬氨酸(R基團(tuán)為—CH2—COOH)5個(gè)，現(xiàn)去掉其中的天冬氨酸得到4條長(zhǎng)短不,),等的多肽(如圖)。下列有關(guān)該過(guò)程的敘述中，錯(cuò)誤的是(A．O原子數(shù)目減少10個(gè)B．C原子數(shù)目減少20個(gè)C．氨基數(shù)目增加3個(gè)，羧基數(shù)目減少2個(gè)D．肽鍵數(shù)目減少8個(gè),解析：根據(jù)圖可知，天冬氨酸的位置是第1、9、20、40,50，要水解這5個(gè)氨基酸，需要破壞8個(gè)肽健，所以肽鍵數(shù)目減少8個(gè)，同時(shí)水解8個(gè)肽鍵，需要8個(gè)水分子，同時(shí)脫去了5個(gè)天冬氨酸，1個(gè)天冬氨酸含有4個(gè)O，所以O(shè)原子數(shù)目減少20－8＝12(個(gè))，A錯(cuò)誤，D正確；天冬氨酸的位置是第1、9、20、40,50,1個(gè)天冬氨酸含有4個(gè)C，去除5個(gè)天冬氨酸后，形成短肽后C原子減少20個(gè)，B正確；天冬氨酸R基含有1個(gè)羧基，水解后，1條肽鏈變?yōu)?條肽鏈，每條肽鏈兩端各增加1個(gè)氨基和羧基，因此形成的短肽至少有4個(gè)氨基和4個(gè)羧基，所以氨基增加3個(gè)，而羧基數(shù)目減少5－3＝2(個(gè))，C正確。,答案：A,6．下面是某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(圖1，其中數(shù)字為氨基酸序號(hào))及部分肽鍵放大圖(圖2)，請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述中，,不正確的是(,),A．該蛋白質(zhì)中含有2條肽鏈，49個(gè)肽鍵B．圖2中含有的R基是②④⑥⑧C．從圖2可推知該蛋白質(zhì)至少含有4個(gè)游離的羧基D．該蛋白質(zhì)合成時(shí)質(zhì)量減少了882,解析：根據(jù)圖1我們可以看到該蛋白質(zhì)有2條鏈，一條鏈有21個(gè)氨基酸，其中肽鍵數(shù)有21－1＝20(個(gè))，另外一條鏈上有30個(gè)氨基酸，其中肽鍵數(shù)有30－1＝29(個(gè))，那么總共有的肽鍵數(shù)是20＋29＝49(個(gè))，A正確；圖2中的③⑤⑦是肽鍵，R基是②④⑥⑧，B正確；根據(jù)圖2我們可以看到該部分肽鏈上R基中含有2個(gè)羧基，再加上每條鏈的兩端之一有1個(gè)羧基，所以合在一起有4個(gè)游離的羧基，C正確；減少的是脫去的水分子的總質(zhì)量和形成二硫鍵脫去的氫的質(zhì)量，(21＋30－2)18＋32＝888，D錯(cuò)誤。,答案：D,7．回答下列有關(guān)蛋白質(zhì)的問(wèn)題：,(1)下圖為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，據(jù)圖回答：,①腦啡肽是由5個(gè)氨基酸失去4分子的水形成的，這樣的反應(yīng)叫____________。該化合物中有______個(gè)羧基。②腦啡肽分子是由________種氨基酸形成的，造成氨基酸,種類不同的原因是________________________。,(2)一些大分子蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，高溫、X射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽等會(huì)引起蛋白質(zhì)變性，其原因主要是蛋白質(zhì)的______________遭到破壞。,(3)現(xiàn)有800個(gè)氨基酸，其中氨基總數(shù)為810個(gè)，羧基總數(shù)為808個(gè)，由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)，共有________個(gè)肽鍵和________個(gè)氨基，至少含有的O個(gè)數(shù)是________。,解析：(1)該多肽化合物僅在最右端有一個(gè)羧基，肽鍵中的“—CO—”不能算作羧基。氨基酸種類的區(qū)分應(yīng)該以R基的確認(rèn)、區(qū)分為突破口，左數(shù)第2、3個(gè)氨基酸的R基均為“—H”，應(yīng)屬于同一種氨基酸，另有3種不同的R基，故共有4種氨基酸。(2)一般情況下，高溫等破壞的是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使蛋白質(zhì)變性，而不是肽鍵受到破壞。(3)800個(gè)氨基酸中有810個(gè)氨基、808個(gè)羧基，說(shuō)明R基上有10個(gè)氨基、8個(gè)羧基。800個(gè)氨基酸合成2條肽鏈，共形成798個(gè)肽鍵，每條肽鏈上一端游離1個(gè)氨基，一端游離1個(gè)羧基。兩條肽鏈上共有2個(gè)游離的氨基，再加上R基上的10個(gè)氨基，共計(jì)12個(gè)氨基。同樣可計(jì)算出游離著10個(gè)羧基，每個(gè)羧基中有2個(gè)O，798個(gè)肽鍵中共有798個(gè)O，因此，該蛋白質(zhì)中共有818個(gè)O。答案：(1)①脫水縮合1②4R基不同,(2)空間結(jié)構(gòu),(3)79812818,考點(diǎn)三,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能多樣性的原因分析[考點(diǎn)梳理],（續(xù)表）,[高考探究],考向,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性,[典例3](2017年海南卷)下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘,述，錯(cuò)誤的是(,),A．蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)B．?dāng)?shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈C．將抗體溶于NaCl溶液中會(huì)造成其生物活性的喪失D．氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu),[解析]蛋白質(zhì)的功能主要取決于組成其的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序及形成其的空間結(jié)構(gòu)，A正確。數(shù)量相同的5種氨基酸可以有多種組合方式且形成長(zhǎng)度不同的多肽鏈，B正確。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液(生理鹽水)中，抗體將保持其活性，C錯(cuò)誤。氨基酸序列相同的多肽鏈折疊方式可不同，形成的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)不同，D正確。,[答案]C,[考向預(yù)測(cè)],8．下列關(guān)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的敘述中，錯(cuò)誤的是(,),A．不同種類的蛋白質(zhì)不僅氨基酸的數(shù)量和排列順序不同，而且各自具有獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu)B．蛋白質(zhì)之所以具有多種生理功能，是因?yàn)樗哂卸喾N多樣的結(jié)構(gòu)C．蛋白質(zhì)的多樣性也是長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果D．開(kāi)水煮沸雞蛋清，不僅破壞了其中蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，而且破壞了氨基酸之間的肽鍵解析：開(kāi)水煮沸雞蛋清，只破壞了其中蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤。答案：D,9．(2017年湖南衡陽(yáng)模擬)下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能多樣,性的說(shuō)法，正確的是(,),A．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)有關(guān)B．已知某化合物具有催化功能，可以推斷此物質(zhì)為蛋白質(zhì)C．有些蛋白質(zhì)具有防御功能，如抗體；有些蛋白質(zhì)具有傳遞信息的功能，如受體?？贵w與受體都具有專一性D．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變，不會(huì)影響其生物活性,解析：蛋白質(zhì)的多樣性與肽鏈折疊形成的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，而不是氨基酸的空間結(jié)構(gòu)；具有催化功能的是酶，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；蛋白質(zhì)具有防御、信息傳遞等功能，而抗體只能與特異性抗原相結(jié)合，受體只能與特定的信號(hào)分子結(jié)合，它們都具有專一性；蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變會(huì)影響其生物活性。,答案：C,10．催產(chǎn)素、血管舒張素都是含有9個(gè)氨基酸的多肽分子，,但生理功能不同。其主要原因可能是多肽的(,),①氨基酸種類不同,②氨基酸排列順序不同,③氨基酸縮,合方式不同,④在細(xì)胞內(nèi)合成的場(chǎng)所不同,A．①②,B．①③,C．②③,D．①④,解析：催產(chǎn)素、血管舒張素都是含有9個(gè)氨基酸的多肽分子，但生理功能不同，這是由二者結(jié)構(gòu)不同造成的。催產(chǎn)素、血管舒張素雖然都含有9個(gè)氨基酸，但是氨基酸的種類和排列順序可能不同；氨基酸形成蛋白質(zhì)的脫水縮合方式和合成場(chǎng)所是相同的。答案：A,11．(2017年廣東惠州模擬)下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤,的是(,),A．細(xì)胞凋亡過(guò)程中只有蛋白質(zhì)的分解沒(méi)有蛋白質(zhì)的合成B．某些基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀C．高溫處理后的蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)D．生物膜的功能取決于膜蛋白的種類和數(shù)量,解析：細(xì)胞凋亡過(guò)程中既有蛋白質(zhì)的分解，也有蛋白質(zhì)的合成，A錯(cuò)誤；基因可以通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀，也可以通過(guò)控制酶的合成控制代謝，從而控制生物的性狀，B正確；高溫處理后的蛋白質(zhì)，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，但是肽鍵沒(méi)有被破壞，所以仍然可以與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)，C正確；生物膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)，其中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量決定其功能的復(fù)雜程度，D正確。,答案：A,