生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)精品學(xué)案新人教版必修

1、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)【高考目標(biāo)定位】蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能【考綱知識(shí)梳理】 一、蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者1、元素組成以C、H、O和N為主，個(gè)別還含有S、Fe等。2、基本單位氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位。生物體中構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸常見的有20多種，分為必須氨基酸與非必需氨基酸。具有共同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)即至少含有一個(gè)氨基和羧基并且連在同一碳原子上。結(jié)構(gòu)同時(shí)為：其中-R根據(jù)不同氨基酸種類而不同。二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性1、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次2、蛋白質(zhì)的形成方式蛋白質(zhì)是由多個(gè)氨基酸通過縮合反應(yīng)即一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連，同時(shí)脫掉一分子水，連接氨基酸

2、分子的化學(xué)鍵叫肽鍵。3、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性（1）氨基酸方面：氨基酸的數(shù)目、氨基酸的種類、氨基酸的排列順序（2）肽鏈方面：肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同以上四方面構(gòu)成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因。三、蛋白質(zhì)的功能1、結(jié)構(gòu)功能：頭發(fā)、肌肉； 2、催化功能：酶；3、運(yùn)輸功能：血紅蛋白； 4、調(diào)節(jié)功能：胰島素、生長激素；5、免疫功能：抗體【要點(diǎn)名師精解】一、有關(guān)蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算1、蛋白質(zhì)是由氨基酸脫水縮合而來的（1）一條完整的肽鏈上至少含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈兩端。（2）水中的H來源于羧基和氨基，O只來源于羧基。2、相關(guān)計(jì)算（1）基本公式：肽鍵數(shù)=脫掉水分?jǐn)?shù)=m-n，m為構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)，n

3、為肽鏈數(shù)。（2）氨基酸、肽鍵、失去水分子數(shù)及多肽的相對(duì)分子質(zhì)量氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量氨基酸數(shù)目肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽相對(duì)分子質(zhì)量按基數(shù)目羧基數(shù)目1條肽鍵amm1m1Ma18（m1）至少一個(gè)至少一個(gè)N條肽鍵ammnmnMa18（mn）至少n個(gè)至少n個(gè)【例1】由m個(gè)氨基酸構(gòu)成的一個(gè)蛋白質(zhì)分子，含n條肽鏈，其中z條是環(huán)狀多肽，這個(gè)蛋白質(zhì)分子完全水解共需水分子個(gè)數(shù)為 ( )A.m-n+z B.m-n-zC.m-z+n D.m+z+n【解析】在形成蛋白質(zhì)的過程中，脫水縮合形成的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目-肽鏈的條數(shù)。假如這n條肽鏈都是直鏈的話，則形成m-n個(gè)水分子；由于形成一個(gè)環(huán)肽比形成一條直鏈肽多形成一個(gè)

4、水分子，而在n條肽鏈中有z條是環(huán)肽，故由m個(gè)氨基酸形成該蛋白質(zhì)分子時(shí)共形成了m-n+z個(gè)水分子，因此該蛋白質(zhì)水解形成氨基酸的時(shí)候就需消耗m-n+z個(gè)水分子。【答案】A 【例2】現(xiàn)有1000個(gè)氨基酸，其中氨基有1020個(gè)，羧基有1050個(gè)，則由此合成的4條肽鏈中共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目是（ ）A.996 1016 1046 B.996 4 4C.996 24 54 D.996 20 50【解析】根據(jù)基本公式m-n，可計(jì)算肽鍵為1000-4=996個(gè)，不考慮R集團(tuán)一個(gè)氨基酸至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，則可判斷R集團(tuán)含有20個(gè)氨基和50個(gè)羧基，不考慮R集團(tuán)，一條肽鏈至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，考慮R集

5、團(tuán)可得出共有24個(gè)氨基和54個(gè)羧基?！敬鸢浮緾 二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性1、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性（1）氨基酸的種類不同，構(gòu)成的肽鏈不同。（2）氨基酸的數(shù)目不同，構(gòu)成的肽鏈不同。（3）氨基酸的排列順序不同，構(gòu)成的肽鏈不同。（4）肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)不同，構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同。兩個(gè)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，則這兩個(gè)蛋白質(zhì)不是同種蛋白質(zhì)。但并不是以上這四點(diǎn)同時(shí)具備才能確定兩個(gè)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，而是只要具備以上其中的一點(diǎn)，這兩個(gè)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)就不同。2、蛋白質(zhì)功能的多樣性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定功能的多樣性。蛋白質(zhì)據(jù)功能分為：結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白兩大類，前者如人和動(dòng)物的肌肉。后者如具有催化作用的絕大多數(shù)

6、酶，具有免疫功能的抗體等?！纠?】生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)千差萬別，其原因不可能是（ )A組成肽鍵的化學(xué)元素不同B組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類和數(shù)量不同氨基酸的排列順序不同 D蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同【解析】蛋白質(zhì)種類多種多樣的原因有四個(gè)方面：一是在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類不同；二是數(shù)目成百上千；三是氨基酸形成肽鏈時(shí)，不同種類氨基酸的排列順序千變?nèi)f化；四是多肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別。在題目給出的選項(xiàng)中，組成肽鍵，（NHCO）的化學(xué)元素是相同的。【答案】A 【感悟高考真題】 （2009上海高考）某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個(gè)數(shù)是A. n-mB. n-2mC

7、. n+mD. n+2m【解析】由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知一個(gè)氨基酸至少有兩個(gè)O，形成蛋白質(zhì)縮合過程中要脫掉水，2n-(n-m)=n+m?！敬鸢浮緾（2009福建高考）下列關(guān)于組成細(xì)胞化合物的敘述，不正確的是 A.蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時(shí)，其特定功能并未發(fā)生改變B.RNA與DNA的分子結(jié)構(gòu)相似，由四種核苷酸組成，可以儲(chǔ)存遺傳信息C.DNA分子堿基的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性D.膽固醇是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸【解析】肽鏈的盤曲和折疊構(gòu)成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，具有不同的功能，因此蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時(shí)，其功能肯定發(fā)生改變；RN

8、A與DNA的分子結(jié)構(gòu)相似，由四種核糖核苷酸組成，可以儲(chǔ)存遺傳信息；DNA分子堿基的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性；膽固醇是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸。所以A不正確?！敬鸢浮緼 (2008天津高考)下列關(guān)于蛋白質(zhì)和氨基酸的敘述，正確的是（ ）A、具有生物催化作用的酶都是由氨基酸組成的B、高等動(dòng)物能合成生命活動(dòng)所需要的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)是一種蛋白質(zhì)D、在胚胎發(fā)育過程中，基因選擇性表達(dá)，細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)【解析】考查蛋白質(zhì)的相關(guān)知識(shí)。構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，人體所必需的氨基酸共有20種，其中有8種是人體不能合成的，必需從食物中獲

9、得，稱為必需氨基酸。酶的主要成分是蛋白質(zhì)，還有少量的RNA。蛋白質(zhì)具有多樣性，其原因是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、排列順序、數(shù)量以及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。在細(xì)胞分化過程中，基因選擇性表達(dá)，形成不同的mRNA和不同的蛋白質(zhì)。【答案】D【考點(diǎn)精題精練】1、組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間的肽鍵結(jié)構(gòu)式是 （ B ）A.NHCO B.NHCOC.NH2COOH D.NH2COOH解析 蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的。一個(gè)氨基酸分子的氨基（NH2）和另一個(gè)氨基酸分子的羧基（COOH），經(jīng)脫水縮合形成肽鍵（NHCO或CONH），從而將氨基酸連接起來，形成多肽。2、下列不屬于植物體內(nèi)蛋白質(zhì)功能的是 （ C ）A.構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成

10、分B.催化細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的酶 C.供給細(xì)胞代謝的主要能源物質(zhì)D.根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的載體解析 糖類是細(xì)胞的主要能源物質(zhì)，蛋白質(zhì)可參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的構(gòu)成、催化細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)、礦質(zhì)元素的運(yùn)載等。3、某22肽被水解成1個(gè)4肽，2個(gè)3肽，2個(gè)6肽，則這些短肽的氨基總數(shù)的最小值及肽鍵總數(shù)依次是 （ C ）A.6 18 B.5 18 C.5 17 D.6 17解析 每個(gè)短肽都至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，因此這些短肽的氨基總數(shù)最小值為5。這些短肽內(nèi)肽鍵總數(shù)為22-5=17。4、下列關(guān)于氨基酸和蛋白質(zhì)的敘述，正確的是 （ C ）A.如果有足量的三種氨基酸，則它們能形成多肽的種類最多是27種B.氨基酸之間的不同，是

11、由基因的堿基排列次序決定的C.碳元素是構(gòu)成生物體的基本元素，可形成鏈?zhǔn)交颦h(huán)式結(jié)構(gòu)，在一個(gè)十七肽化合物中，最多含有肽鍵17個(gè)D.人體中的氨基酸都是通過消化吸收直接獲得的5、下圖是表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分，圖中A，B，C，D標(biāo)出了分子中不同位置的鍵，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)時(shí)，斷裂的鍵是 B 由下列氨基酸縮合成一條分子式為C27H42O15N10的肽鏈，則該肽鏈中含有號(hào)氨基酸的數(shù)目是A1個(gè) B2個(gè) C3個(gè) D4個(gè)【解析】三種氨基酸中各有一個(gè)氨基，由分子式可知，應(yīng)由10個(gè)氨基酸縮合而成的，從各自的分子式看，只有號(hào)氨基酸的-R基中多了一個(gè)羧基，也即多了2個(gè)氧原子，再考慮到縮合反應(yīng)失失去的9個(gè)水分子，所以

12、所有的氨基酸共有氧為24個(gè)，-R基中的氧應(yīng)有4個(gè)，因此號(hào)氨基酸應(yīng)為2個(gè)【答案】B6、（2010上海市奉賢區(qū)高三二模）下列敘述錯(cuò)誤的是（ A ）A一條由n個(gè)氨基酸組成的肽鏈中含有的羧基數(shù)目和氧原子數(shù)目至少為1和nB通常情況下，分子式為C63H103O45N17S2的多肽化合物中最多含有16個(gè)肽鍵Cn條由m個(gè)氨基酸組成的肽鏈中，完全水解共需要（m-n）個(gè)水分子D兩個(gè)氨基酸脫水縮合過程中失去的水中的氫來源于氨基和羧基中的氫7、下列有關(guān)激素和氨基酸的敘述，正確的是 ( C )胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素促進(jìn)葡萄糖合成為糖元生長激素和胰島素均能與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)人體內(nèi)沒有酪氨酸就無法合成黑

13、色素，所以酪氨酸是必需氨基酸當(dāng)血液中甲狀腺激素濃度降低時(shí)，引起垂體分泌促甲狀腺激素增加A. B. C. D.8、如圖依次為丙氨酸、絲氨酸和天門冬氨酸的結(jié)構(gòu)式。由這三種氨基酸脫水縮合所形成的三肽中，含有的氨基、羧基和肽鍵的數(shù)目是 （ D ） A.1、1、3 B.3、3、2 C.1、1、2 D.1、2、29、（2010浙江省金華十校高三高考模擬）下列有關(guān)蛋白質(zhì)敘述正確的是 A（ ） A蛋白質(zhì)熱變性時(shí)肽鍵數(shù)不改變 B蔗糖酶能使蔗糖水解為葡萄糖和果糖，并產(chǎn)生ATP CRNA聚合酶催化的底物是RNA D癌細(xì)胞快速增殖過程中能大量合成黏連蛋白10、（2010上海市奉賢區(qū)高三二模）科學(xué)家從牛的胰臟中分離出一

14、條由76個(gè)氨基酸組成的多肽鏈（Ub）。研究發(fā)現(xiàn)Ub在細(xì)胞自我監(jiān)測和去除某些“不適用蛋白質(zhì)”的機(jī)制中扮演著重要角色。如果某個(gè)蛋白質(zhì)被貼上Ub這個(gè)標(biāo)簽，就會(huì)被運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶體處被水解掉，其過程如下圖所示：若它在小腸中被水解，則是下列哪種物質(zhì)不可能產(chǎn)生（ D ）11、某41肽被水解成2個(gè)8肽，2個(gè)6肽，1個(gè)4肽，3個(gè)3肽，則這些短肽的肽鍵總數(shù)是 （ C ） A.31 B.32 C.33 D.3412、蛋白質(zhì)是細(xì)胞中重要的有機(jī)化合物。以下關(guān)于蛋白質(zhì)的說法，正確的是 （ C ）所有的酶都是蛋白質(zhì) 大多數(shù)抗體是蛋白質(zhì) 所有的抗原都是蛋白質(zhì)部分激素是蛋白質(zhì) 生物膜上的載體都是蛋白質(zhì) 神經(jīng)遞質(zhì)都是蛋白質(zhì)

15、A. B. C. D.13、下列與蛋白質(zhì)功能無直接關(guān)系的是 （ C ） A.效應(yīng)T細(xì)胞使靶細(xì)胞裂解 B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合C.礦質(zhì)元素在導(dǎo)管中向上運(yùn)輸D.細(xì)胞呼吸過程中ATP的形成14、下列不屬于植物體內(nèi)蛋白質(zhì)功能的是 C A構(gòu)成細(xì)胞膜的主要成分 B催化細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的酶 C供給細(xì)胞代謝的主要能源物質(zhì) D根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的載體15、蛋白質(zhì)是細(xì)胞中重要的有機(jī)化合物，以下關(guān)于蛋白質(zhì)的說法正確的是 C 所有的酶都是蛋白質(zhì) 大多數(shù)抗體是蛋白質(zhì) 所有的抗原都是蛋白質(zhì)部分激素是蛋白質(zhì) 生物膜上的載體都是蛋白質(zhì) A B C D二、非選擇題1、下圖為一條肽鏈的分子結(jié)構(gòu)簡式：據(jù)圖填空回答：這條肽鏈中的肽鍵數(shù)是 ，構(gòu)成肽鏈的氨基酸數(shù)目是 ，合成肽鏈的細(xì)胞器是 ，在合成肽鏈時(shí)決定肽鏈的氨基酸種類和順序的是 。答案：2 3 核糖體 信使RNA（mRNA）上堿基排列順序2、下列結(jié)構(gòu)式是某種食物蛋