2014屆高三生物一輪復(fù)習(xí) 1.3蛋白質(zhì)教學(xué)案 新人教版

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1、 第3講　生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì) [考綱要求]　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ)。 一、氨基酸及其種類 [判一判] 1．在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種 (　√　) 2．分子式中只要有氨基和羧基，就可以判斷其為構(gòu)成生物體的氨基酸 (　×　) 3．評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值主要依據(jù)其必需氨基酸的種類和含量 (　√　) 4．每種氨基酸分子都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都連在同一個(gè)碳原子上 (　×　) 5．各種氨基酸都共有的結(jié)構(gòu)是 (　√　) 6．各種氨基酸理化性質(zhì)不同的原因在于R基的不同 (　√　) [巧記

2、]　(1)8種必需氨基酸：取兩(亮、異亮)冊(cè)(色)書(蘇)本(苯丙)攜(纈)家(甲)來(賴)。 (2)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：氨基酸中有個(gè)碳，伸出四手向外連，下面連著氫原子，上面頂著R基團(tuán)，左手拽的是氨基，右手還把羧基牽。 二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性 1．脫水縮合：一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫去一分子水。 2．二肽的形成： 3．多肽：由多個(gè)氨基酸分子縮合而成，含有多個(gè)肽鍵的化合物。 4．結(jié)構(gòu)多樣性 (1)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同。 (2)組成蛋白質(zhì)的多肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)不同。 [解惑]　多肽化合物的命名是依據(jù)含有的氨基酸的總數(shù)，

3、即2個(gè)氨基酸形成二肽，3個(gè)氨基酸形成三肽。 三、蛋白質(zhì)的功能 [連一連] [辨析]　酶(a)、激素(b)與蛋白質(zhì)(c)的關(guān)系可用右面圖示表示 考點(diǎn)一　分析氨基酸及其種類 觀察下面的氨基酸結(jié)構(gòu)圖示，回答問題： 1．寫出圖中結(jié)構(gòu)名稱：a.氨基，c.羧基。 2．通過比較圖中兩種氨基酸，寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式： 3．不同的氨基酸取決于R基的不同，圖中兩種氨基酸的R基分別是b、d(用字母代號(hào)表示)。 易錯(cuò)警示　有關(guān)氨基酸組成的2點(diǎn)說明 (1)同時(shí)含有一個(gè)或多個(gè)氨基和羧基的有機(jī)酸都屬于氨基酸，種類較多。 (2)組成蛋白質(zhì)的氨基酸中至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并非只

4、有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，R基中可能含有氨基和羧基。 1．(2012·海南卷，1)關(guān)于生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　) A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B．有些氨基酸不能在人體細(xì)胞中合成 C．氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵 D．不同氨基酸之間的差異是由R基引起的 答案　A 解析　甘氨酸的分子量是75，不是分子量最大的氨基酸。由于缺乏中間產(chǎn)物，有8種氨基酸不能在人體細(xì)胞中合成，必須從食物中獲得，稱為必需氨基酸。氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵。R基的特異性決定氨基酸的特異性。 2．下面是三種組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)式，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是(　　)

5、 A．以上這三種氨基酸的R基依次分別是—H、—CH3、—CH2OH B．這三種氨基酸理化性質(zhì)的不同取決于R基不同 C．甲是最簡(jiǎn)單的氨基酸 D．從上式可看出，只要含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基的化合物就是組成蛋白質(zhì)的氨基酸 答案　D 解析　根據(jù)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可判斷：甲、乙、丙三種氨基酸的R基分別是—H、—CH3、—CH2OH，不同氨基酸R基的不同決定了其理化性質(zhì)的不同；組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。 1．有關(guān)氨基酸結(jié)構(gòu)通式的分析 2．組成蛋白質(zhì)的氨基酸的判斷標(biāo)準(zhǔn) (1)數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)：至少含有一個(gè)—NH2

6、和一個(gè)—COOH。 (2)位置標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)—NH2和一個(gè)—COOH連接在同一個(gè)碳原子上?？键c(diǎn)二　聚焦蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次及其多樣性 1．觀察下面的二肽形成圖示回答問題 (1)過程①名稱：脫水縮合，其場(chǎng)所是：核糖體。 (2)物質(zhì)②名稱：二肽。 (3)結(jié)構(gòu)③名稱：肽鍵，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：—NH—CO—(或—CO—NH—) (4)H2O中H的一個(gè)來自氨基，一個(gè)來自羧基。 (5)多個(gè)氨基酸發(fā)生該反應(yīng)，產(chǎn)物名稱為多肽。 2．觀察氨基酸、多肽、肽鏈、肽鍵和蛋白質(zhì)的關(guān)系圖示 (1)多肽與蛋白質(zhì)的最重要的區(qū)別是多肽無空間結(jié)構(gòu)。 (2)如果合成的蛋白質(zhì)是唾液淀粉酶，需要參與的細(xì)胞器是核糖體

7、、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。 3．完善蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性圖示 易錯(cuò)警示　蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的2個(gè)誤區(qū) (1)氨基、羧基和肽鍵的書寫誤區(qū) 不要將氨基錯(cuò)寫為NH2或—NH3；不要將羧基誤寫為COOH或COOH；也不要將肽鍵誤寫為CO—NH或CONH。 (2)蛋白質(zhì)變性的誤區(qū)分析 高溫使蛋白質(zhì)變性的原因不是破壞了氨基酸之間的肽鍵，而是破壞了肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu) 3．如圖所示，物質(zhì)A是在胰島B細(xì)胞中合成的，且與血糖調(diào)節(jié)有關(guān)。物質(zhì)B是一種淋巴因子，可干擾病毒DNA在宿主細(xì)胞中的復(fù)制。物質(zhì)C由漿細(xì)胞合成并分泌，且具有免疫作用。物質(zhì)D由垂體分泌，可促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成和骨的生長(zhǎng)。

8、下列有關(guān)說法正確的是 (　　) A．A、B、C、D四種物質(zhì)分別為胰島素、干擾素、抗體、生長(zhǎng)素 B．物質(zhì)A、B、C、D結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因是a的種類、數(shù)量和排列順序不同 C．與A、B、C、D四種物質(zhì)的合成、分泌有關(guān)的細(xì)胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體 D．高溫和低溫均能破壞物質(zhì)A的空間結(jié)構(gòu)，使其調(diào)節(jié)血糖的能力喪失 答案　C 解析　A、B、C、D四種物質(zhì)分別為胰島素、干擾素、抗體、生長(zhǎng)激素，均屬于分泌蛋白，其合成和分泌與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體有關(guān)。物質(zhì)A、B、C、D結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因是氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)的不同。

9、高溫能破壞胰島素的空間結(jié)構(gòu)，使其功能喪失，低溫下胰島素的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 4．在胰島B細(xì)胞中先合成胰島素原，胰島素原再通過蛋白酶的水解作用，生成胰島素(如圖所示)。胰島素原水解所需的水分子中的氫用于 (　　) A．形成—COOH和—SH B．形成—NH2和—COOH C．形成—SH和—OH D．形成—COOH和連接碳的—H 答案　B 解析　比較胰島素原與胰島素的結(jié)構(gòu)，可見胰島素原通過蛋白酶的水解作用破壞的是氨基酸之間的肽鍵。肽鍵形成時(shí)水分子中的氫來自—NH2和—COOH，故肽鍵被破壞時(shí)消耗的水分子中的氫用于形成—NH2和—COOH。 拓展理解　二硫鍵形成過程 蛋

10、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，形成過程中要脫去2個(gè)氫。故計(jì)算蛋白質(zhì)分子量時(shí)除減去H2O的分子量外，還應(yīng)考慮脫去H的分子量。上圖為胰島素分子形成3個(gè)二硫鍵的情況。 新情境信息案例分析 上面的第4題，乍一看是一種新情境問題，題目的背景知識(shí)并不是同學(xué)們所熟悉的，但切勿慌亂，實(shí)際上這類題目往往“起點(diǎn)高、落點(diǎn)低”，有的可直接從題干中尋找答案，有的則需要把材料中的新內(nèi)容與已學(xué)過的教材知識(shí)聯(lián)系起來，找到與教材的銜接點(diǎn)，即所謂的“題在書外，理在書中”。本題實(shí)質(zhì)上是考查氨基酸脫水縮合形成肽鍵時(shí)形成的水分子中氫的來源，再進(jìn)行知識(shí)遷移轉(zhuǎn)換

11、為肽鍵斷裂時(shí)消耗的水分子中氫的去向。 考點(diǎn)三　歸納蛋白質(zhì)合成過程的有關(guān)計(jì)算 1．假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，由n個(gè)氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈： 形成 肽鏈數(shù) 形成 肽鍵數(shù) 脫去水 分子數(shù) 氨基數(shù)目 羧基數(shù)目 多肽相對(duì) 分子質(zhì)量 1 n－1 n－1 至少1個(gè) 至少1個(gè) na－ 18(n－1) m n－m n－m 至少m個(gè) 至少m個(gè) na－ 18(n－m) 2.假設(shè)某多肽中氨基酸數(shù)為n，控制其合成的基因和mRNA中至少含有的堿基數(shù)為6n和3n。 易錯(cuò)警示　有關(guān)蛋白質(zhì)計(jì)算的5個(gè)易錯(cuò)提示 (1)氨基酸與相應(yīng)DNA、RNA片段中堿

12、基數(shù)目之間計(jì)算時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)關(guān)鍵詞“最多”、“至少”時(shí)，不應(yīng)考慮該計(jì)算過程中終止密碼的堿基數(shù)。 (2)計(jì)算O和H的數(shù)量變化時(shí)，不要漏掉增加H2O中的O、H數(shù)值。 (3)若形成的多肽是環(huán)狀：氨基酸數(shù)＝肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)。 (4)在蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算中，若通過圖示或其他形式告知蛋白質(zhì)中含有二硫鍵時(shí)，要考慮脫去氫的質(zhì)量，每形成一個(gè)二硫鍵，脫去2個(gè)H。 (5)關(guān)于蛋白質(zhì)的計(jì)算中，要特別注意題中設(shè)問的是“氨基酸的數(shù)量”還是“氨基酸的種類”。 5．現(xiàn)有一種“十二肽”，分子式為CXHYNZOWS(Z>12，W>13)。已知將它徹底水解后只得到下列氨基酸。 下列敘述中，正確的是

13、 (　　) A．合成該多肽時(shí)，至少需36個(gè)密碼子 B．控制合成該多肽相應(yīng)的基因至少有36個(gè)堿基 C．將一個(gè)該“十二肽”分子徹底水解后有(Z－12)個(gè)賴氨酸 D．將一個(gè)該“十二肽”分子徹底水解后有(W－13)個(gè)天冬氨酸 答案　C 解析　該多肽為十二肽，說明有12個(gè)氨基酸參與了肽鏈的合成，根據(jù)氨基酸和密碼子的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，至少需要12個(gè)密碼子(不考慮終止密碼)；控制十二肽合成的直接模板mRNA至少有12×3＝36個(gè)堿基，對(duì)應(yīng)的基因中至少有12×6＝72個(gè)堿基；由于5種氨基酸中只有賴氨酸的R基上有一個(gè)氨基，這條肽鏈中的氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋1＋賴氨酸的個(gè)數(shù)×1，即Z＝11＋1＋

14、賴氨酸的個(gè)數(shù)，賴氨酸的個(gè)數(shù)＝Z－12，所以該“十二肽”徹底水解后有(Z－12)個(gè)賴氨酸；由于5種氨基酸中只有天冬氨酸的R基上有一個(gè)羧基含有2個(gè)氧原子，這條肽鏈中的氧原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2＋天冬氨酸的個(gè)數(shù)×2，即W＝11＋2＋天冬氨酸的個(gè)數(shù)×2，天冬氨酸的個(gè)數(shù)＝(W－13)/2，所以該“十二肽”徹底水解后有(W－13) /2個(gè)天冬氨酸。 6．某非環(huán)狀多肽，經(jīng)測(cè)定其分子式是C21HxOyN4S2。已知該多肽是由下列氨基酸中的幾種作為原料合成的。苯丙氨酸(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、丙氨酸(C3H7NO2)、亮氨酸(C6H13NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)。下列有關(guān)該多肽的

15、敘述，不正確的是 (　　) A．該多肽徹底水解后能產(chǎn)生3種氨基酸 B．該多肽中氫原子數(shù)和氧原子數(shù)分別是32和5 C．該多肽有三個(gè)肽鍵，為三肽化合物 D．該多肽在核糖體上形成，形成過程中相對(duì)分子質(zhì)量減少了54 答案　C 解析　依據(jù)分子式中N為4個(gè)，并分析提供的氨基酸種類，可得出由4個(gè)氨基酸組成，為四肽，存在三個(gè)肽鍵，即C項(xiàng)是錯(cuò)誤的。再分析多肽的形成：在核糖體上，形成過程中相對(duì)分子質(zhì)量減少了54；再分析S的數(shù)目為2個(gè)，可分析出4個(gè)氨基酸中有2個(gè)是半胱氨酸(C3H7NO2S)，即水解能形成的氨基酸為3種，再結(jié)合碳原子數(shù)目為21個(gè)，減去6個(gè)C原子(2個(gè)是半胱氨酸)，為15個(gè)C原子，可分析

16、出另外兩個(gè)氨基酸分別為苯丙氨酸和亮氨酸，進(jìn)一步推出該多肽中氫原子數(shù)和氧原子數(shù)分別是32和5，A、B、D三項(xiàng)是正確的。 [互動(dòng)探究]　該多肽中含有多少個(gè)游離氨基和羧基？ 提示　均為1個(gè)。 蛋白質(zhì)合成中的相關(guān)計(jì)算 1．氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)＝各氨基酸中氨基總數(shù)－肽鍵數(shù)。 2．羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)＝各氨基酸中羧基總數(shù)－肽鍵數(shù)。 3．氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中N的總數(shù)。 4．氧原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的氧原子數(shù)＝各氨基酸中O的總數(shù)－脫去水分子數(shù)。 5．氫原子數(shù)＝各氨基酸中H的總數(shù)－2×脫去水分子數(shù)。 序號(hào) 錯(cuò)因分析

17、 正確答案 序號(hào) 錯(cuò)因分析 正確答案 ① 不理解氨基結(jié)構(gòu) —NH2 ② 不理解羧基結(jié)構(gòu) —COOH ③ 不理解肽鍵結(jié)構(gòu) —CO—NH— ④ 對(duì)“種類”和“數(shù)目”辨析不清 2 ⑤ 不理解多肽的命名依據(jù) 三肽 ⑥ 寫錯(cuò)字 脫水縮合 ⑦ 不全面 氨基和羧基 ⑧ 不理解水的參與 CHHOCOOHCHC6H5NH2 和C6H5—COOH 教師備課資源(教師用書獨(dú)具) 1．巧用數(shù)字“一、二、三、四、五”梳理蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能 “一個(gè)通式”指氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。 “二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)”指組成蛋白質(zhì)的氨基酸必須同時(shí)具備的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)：一是數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，二是位置標(biāo)

18、準(zhǔn)。 “三個(gè)數(shù)量關(guān)系”指蛋白質(zhì)分子合成過程中的三個(gè)數(shù)量關(guān)系：脫去水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。 “四個(gè)原因”指蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因有四個(gè)：氨基酸的種類不同、氨基酸的數(shù)量不同、氨基酸排列順序不同、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同。 “五大功能”指蛋白質(zhì)分子有5個(gè)功能：細(xì)胞的組成物質(zhì)、催化作用、免疫作用、運(yùn)輸作用和調(diào)節(jié)作用。 2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次 基本單位 氨基酸 化學(xué)結(jié)構(gòu) 氨基酸脫水縮合形成多肽 空間結(jié)構(gòu) 一條或多條肽鏈盤曲、折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子 3.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能多樣性的原因分析 分析角度 具體解釋 蛋白質(zhì)本身 氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序及肽

19、鏈空間結(jié)構(gòu)→結(jié)構(gòu)多樣性→功能多樣性 遺傳物質(zhì) 千變?nèi)f化的堿基對(duì)排列順序→遺傳信息的多樣性→蛋白質(zhì)的多樣性 生物進(jìn)化 千變?nèi)f化的環(huán)境條件→通過自然選擇保留適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體及個(gè)體內(nèi)的蛋白質(zhì)→個(gè)體的多樣性和蛋白質(zhì)的多樣性 4.幾種常見蛋白質(zhì)的分布和功能 此部分經(jīng)常借助某些具體的蛋白質(zhì)從不同的角度進(jìn)行命題，現(xiàn)舉例如下： 名稱 分布 功能 大多數(shù)酶 細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外 催化作用 載體蛋白 細(xì)胞膜 運(yùn)輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等 某些激素(如生長(zhǎng)激素、促甲狀腺激素、胰島素、胰高血糖素等) 內(nèi)環(huán)境中 調(diào)節(jié)生命活動(dòng) 抗體 內(nèi)環(huán)境中 免疫作用 血紅蛋白 紅細(xì)胞內(nèi) 主要運(yùn)輸氧氣和部分二氧化碳 糖蛋白 細(xì)胞膜表面 保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別等作用 5.氨基酸的排列與多肽種類的計(jì)算 假若有A、B、C三種氨基酸，由這三種氨基酸組成多肽的情況可分為以下兩種情形： (1)A、B、C三種氨基酸，在每種氨基酸數(shù)目無限的情況下，可形成肽類化合物的種類： 形成三肽的種類： 形成二肽的種類： (2)A、B、C三種氨基酸，且每種氨基酸只有一個(gè)的情況下，可形成肽類化合物的種類： 形成三肽的種類： 形成二肽的種類： 9