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2014届高三生物一轮复习--生命活动的承担者--蛋白质(新人教版)


蛋白质(导学案+综合测试)

1.含量:占细胞鲜重的 7~10%,干重的____以上。 2.结构 元素组成:________等,有的含 S、P 及微量元素 Fe 等

空间结构:蛋白质分子 想一想 (1)脱下的 H2O 中 H 来自氨基,O 来自羧基吗?(2)多肽的多样性和 蛋白质多样性有何不同?

3.蛋白质的功能 连

一连

绘一绘 酶(a)、激素(b)与蛋白质(c)的关系

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考点 7 提高识图析图能力——氨基酸的结构通式解读

1.在下列物质中,有的属于构成人体蛋白质的氨基酸,有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成多肽,则 此多肽中含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是 ①NH2CH2COOH A.3、3、2 排雷 ②NH2CH2CH2OH B.4、3、3 ⑤NH2CHCOOH(CH2)3NH2 C.2、2、2 D.3、4、2 (1)把握判断原则——至少一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。 ( ) ④NH2CHNH2CH2COOH ③NH2CHCOOHCH2COOH

(2)关注 R 基团中的—NH2 和—COOH。

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拓展提升 基因表达时,从信使 RNA 起始密码子开始,两个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸,即蛋白质中 的第一个氨基酸是这两种中的一个,所以可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素,但并非所有的蛋白质都含“S”。 所以基本元素为 C、H、O、N,特征元素为“S”,且 S 一定存在于 R 基上。 1.丙氨酸的 R 基为—CH3,谷氨酸的 R 基为—C3H5O2,它们缩合形成的二肽分子中,C、H、O 的原子比例为 ( A.7∶16∶6 B.7∶14∶5 C.8∶12∶5 D.8∶14∶5 考点 8 “结构决定功能”的生物学思想——蛋白质的结构与功能多样性 2.(2011· 北京理综,4)胰岛素的 A、B 两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述中,正确的是 ( A.胰岛素基因的两条 DNA 单链分别编码 A、B 两条肽链 B.沸水浴加热之后,构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂 C.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列,与空间结构无关 D.核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素
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)

)

1.蛋白质的结构形成:氨基酸 ― → 多肽(肽链)具有空间结构蛋白质 ― ― → ― 核糖体 (1)一条肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,分别位于肽链的两端,其余的氨基和羧基位于 R 基中。 (2)H2O 中的 H 来自—COOH 中的 H 和—NH2 中的 H,而 O 则只来自于—COOH 中的 O。 误区警示 氨基、羧基及肽键的写法和多肽的命名 正确 氨基 —NH2 —COOH 羧基 错误(举例) NH2 或—NH3 COOH

脱水缩合

盘曲、折叠

—CO—NH— 肽键

CO—NH

含 5 个肽键 拓展提升 (1)二硫键形成过程

六肽

五肽

蛋白质分子中除了肽键外,还含有其他化学键,如二硫键。一个二硫键(“—S—S—”)是由 2 个“—SH”形成的, 形成过程中要脱去 2 个氢。故计算蛋白质分子量时除减去 H2O 的分子量外,还应考虑脱去 H 的分子量。上图为胰 岛素分子形成 3 个二硫键的情况。 (2)氨基酸、多肽、肽键的关系

(3)蛋白质和多肽的区别与联系 蛋白质 有无空间结构 多样性原因 联系 提醒 有 四个方面 多肽 无 只有三个方面,无空间结构差 异

蛋白质可由一条或几条肽链形成 翻译的直接产物——多肽,不叫蛋白质,必须经内质网和高尔基体 再加工后,形成一定的空间结构才叫蛋白质
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2.蛋白质的结构多样性和功能多样性

特别提醒 上述 4 个导致蛋白质结构多样性的原因并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同, 而是只要具备 其中的一点,这两个蛋白质的分子结构就不同。 拓展提升 (1)蛋白质功能多样性 名称 大多数酶 载体蛋白 某些激素(如生长激 素、促甲状腺激 素、胰岛素、胰高 血糖素等) 抗体 血红蛋白 糖蛋白 结构蛋白 (2)蛋白质多样性与生物多样性的关系 内环境中 红细胞内 细胞膜表面 细胞内 免疫作用 主要运输氧气和部分 二氧化碳 保护、润滑、识别等 组成成分 内环境中 调节生命活动 分布 细胞内或细胞外 细胞膜 功能 催化作用 运输某些物质如离子、 氨基酸等

?基因多样性 ? 生物多样性?物种多样性 ?生态系统多样性 ?
(3)由于基因的选择性表达,同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异。 2.如图所示,物质 A 是在胰岛 B 细胞中合成的,且与血糖调节有关。 物质 B 是一种淋巴因子,可干扰病毒 DNA 在宿主细胞中的复制。物 质 C 由浆细胞合成并分泌,且具有免疫作用。物质 D 由垂体分泌, 可促进蛋白质的合成和骨的生长。下列有关说法正确的是(
-5-

)

A.物质 A、B、C、D 的结构多样性只与 a 有关 B.与 A、B、C、D 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.A、B、C、D 四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、抗利尿激素 D.物质 A 与胰高血糖素具有协同作用,物质 B、C 均在特异性免疫中发挥作用,物质 D 的分泌体现了生物膜的流 动性 氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程的有关计算 1.直链肽链中氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数 2.蛋白质中游离氨基或羧基数的计算 (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.蛋白质中含有 N、O 原子数的计算 (1)N 原子数=肽键数+肽链数+R 基上的 N 原子数=各氨基酸中 N 原子总数 (2)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 原子总数-脱去水分子数 4.蛋白质相对分子质量的计算 蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×18, 注意环状和—S—S—键的特 殊情况。 5.氨基酸与相应 DNA、RNA 片段中碱基数目之间的关系 DNA(基因)― →mRNA― →蛋白质(性状) ― ― 碱基数 6 ∶ 碱基数 3∶ 氨基酸数 1 mRNA 为单链,DNA 为双链,故 DNA∶RNA(碱基数)=2∶1;而 mRNA 上每相邻的 3 个碱基决定 1 个氨基酸,故 碱基与氨基酸为 3∶1 的关系。 特别提醒 若已知 DNA、mRNA 中碱基数求氨基酸数,一般用关键词“最多”;若已知氨基酸数求 DNA、mRNA 中碱基数,则一般用关键词“至少”,原因是该计算过程中都不考虑终止密码子的问题。 典例 如图是某蛋白质的肽链结构示意图(图 1,其中数字为氨基酸序号)及部分肽链的放大图(图 2)。请据图判断,下 ) 列叙述中正确的是 (
转录 翻译

A.该蛋白质中含有 1 条肽链,124 个肽键 B.图 2 中含有的 R 基是①②④⑥⑧ C.从图 2 可推知该肽链含有 2 个游离的羧基 D.该蛋白质合成的场所是细胞质中的核糖体

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忽视蛋白质分子量计算的两种特殊情况 典例 某蛋白质的结构示意图如图所示,其中—S—S—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,则该蛋白质分子在形成时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为 (

A.m 个、18m

B.(m-4)个、18(m-4)

C.(m-3)个、18(m-3)+4

D.(m-2)个、18(m-2)+4

纠错笔记 若氨基酸数为 n,肽链数为 m,则 正常直链:肽键数=脱去水分子数 环状肽链:肽键数=脱去水分子数 直链:蛋白质相对分子质量 环肽:蛋白质相对分子质量 环肽并形成二硫键(b 个):蛋白质相 对分子质量 RNA 中的碱基数 基因中的碱基数 注:表中 a 表示氨基酸平均相对分子质量。 an-18n-2b 至少 3n 至少 6n n-m n an-18(n-m) an-18n

答案
回扣基础构建网络 1.50% 2.C、H、O、N 必需 非必需 C2H4O2NR 3 7 —C4H10N 氨基 想一想 (1)H 既来自氨基也来自羧基,O 来自羧基。 (2)多肽的多样性只有氨基酸方面的 3 个原因,没有空间结构的差别。 3.连一连 羧基 同一个 —NH—CO—

绘一绘

知识网络 H2N COOH 肽键 功能 结构 突破考点提炼方法 典例引领 1 C 对位训练 1 D 方法体验 易错警示 典例 D 典例 D
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典例引领 2 D 对位训练 2 B

蛋白质(综合测试)
一、选择题 1. 奶粉中蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量, 而是通过测氮含量来推算蛋白质含量。 一般来说, 100 每 克蛋白质平均含氮 16 克,这些氮主要存在于蛋白质的( A.—CO—NH— B.游离的氨基 ) C.游离的羧基 ) D.R 基

2.(2013·厦门期末)蛋白质具有多种多样的功能,但不能( A.催化生物化学反应 C.作为物质的运输载体 B.储存遗传信息

D.参与机体的免疫反应 )

3.下列关于蛋白质结构和功能的叙述中,错误的是(

A.不同种类的蛋白质不仅氨基酸的数量和排列顺序不同,而且各自具有独特的空间结构 B.蛋白质之所以具有多种生理功能,是因为它具有多种多样的结构 C.蛋白质的多样性也是长期进化的结果 D.开水煮沸鸡蛋清,不仅破坏了其中蛋白质的空间结构,同时也破坏了氨基酸之间的肽键 4.下列物质中一定含有肽键的是(


)

①激素 ②抗体 ③酶 ④Na 载体 ⑤神经递质 A.①②③ B.①③④ C.②④ D.②④⑤

5.绿色荧光蛋白简称 GFP,是由 238 个氨基酸组成的单链,最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋 白,会发出绿色荧光。下列有关 GFP 的说法正确的是( A.GFP 合成过程中形成了 239 个肽键 B.GFP 是由核糖体合成、内质网加工并由高尔基体分泌的,同时由线粒体提供能量 C.由于此种蛋白质合成时进行了逆转录的过程,故 GFP 会发出荧光 D.GFP 可以整合到细胞膜表面用于标记定位癌细胞 6.经测定某化合物含 C、H、O、N、S 元素,该化合物不可能具有的一项功能是( A.与抗原发生特异性结合 C.可调节血糖浓度 B.用于基因工程获得目的基因 D.细胞中蛋白质合成的直接模板 ) )

7.(2013·湖北省校联考)最新研究显示,“一夜白发”与一种被称作“Wnt”的信号蛋白有关。下列关于人体内 蛋白质的叙述中,正确的是( )

A.蛋白质的多样性只与氨基酸的种类、数目和排列顺序有关 B.指导“Wnt”蛋白合成的基因含有碱基 C、G、A、U C.蛋白质不一定是酶,酶不一定是蛋白质 D.蛋白质是人体内含量最多的化合物 8.图为人体内两种重要化合物 A 与 B 的化学组成关系,下列有关叙述正确的是( )

A.a 的种类约有 20 种,b 的种类有 8 种
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B.a 的结构通式可表示为 C.B 是人的主要遗传物质 D.A 的种类在神经细胞与表皮细胞中相同,B 则不同 9.下图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系,其中 a、b 表示有机小分子物质,A、B、X 代表有机高分子 物质,虚线表示遗传信息的流动方向。据图分析回答下列问题:

(1)图中催化①过程的酶主要是________;完成②的场所是________。 (2)B 可分为 F1、F2、F3 等,其原因是:从 b 分析是______________________;从 B 分析是________________。 (3) 与 合 成 F3 有 关 的 A 片 段 在 人 体 的 肝 细 胞 中 是 否 存 在 ? ________ 。 原 因 是 每 一 个 体 细 胞 中 __________________________________。 (4)图中 Y 是指________,X 指________,①表示________。 (5)高分子 A 与 X 的最主要区别在于五碳糖前者为________,后者为__________;含氮碱基前者为____________, 后者为__________。 (6)写出下列物质的具体名称:F2 为______________,F4 为______________。 (7)A 的基本骨架是______________________,若 B 水解成 m 个 b,则控制 B 形成的 A 中的 a 至少有________个。

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1 解析:氨基酸的 R 基不一定含有 N,题目所指的 N 主要存在于蛋白质的—CO—NH—。 答案:A 2 解析:有的酶是蛋白质,具有催化功能;蛋白质不能储存遗传信息;物质运输的载体为蛋白质;参与机体免疫 反应的抗体是蛋白质。 答案:B 3 答案:C 4 解析:激素未必是肽或蛋白质类;酶的化学本质是蛋白质或 RNA,不一定含有肽键;抗体和细胞膜上的载体的化 学本质都是蛋白质,一定含有肽键,神经递质成分更加多样,如乙酰胆碱类、单胺类等,均不是蛋白质。 答案:C 5 解析:GFP 是由 238 个氨基酸组成的单链,则在合成过程中脱去了 237 个水分子,形成 237 个肽键。GFP 为结构 蛋白,不能由高尔基体分泌到细胞外。逆转录是某些病毒具有的反应。GFP 可以整合到细胞膜表面用于癌细胞的标记 定位。 答案:D 6 解析:由 C、H、O、N、S 元素组成的化合物为蛋白质。细胞中蛋白质合成的直接模板为 mRNA,不含 S 元素。A 选项为抗体,B 选项为酶,C 选项为胰岛素或胰高血糖素,这些均不符合题意。 答案:D 7 答案:C 8 解析:由 N 和 C、H、O 四种元素组成的小分子化合物是氨基酸,其种类约有 20 种,由氨基酸构成蛋白质(A); 由 C、H、O 和 N、P 组成的小分子化合物是脱氧核苷酸(人染色体的成分是 DNA 和蛋白质,不可能有 RNA,所以排除 b 是核糖核苷酸的可能),其种类有 4 种,由脱氧核苷酸形成 DNA(B)。人体不同功能的细胞,其蛋白质的种类一般不同, 但 DNA 相同,人体的遗传物质就是 DNA。 答案:B 9

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