1、第3课生命活动的主要承担者蛋白质,考点一 蛋白质的结构和功能重点探究型核心知识回顾1.氨基酸及其种类：分析以下四种氨基酸，回答下列问题：,(1)组成元素：_，有的还含有P、S等。(2)结构特点。氨基和羧基的数量：每个氨基酸至少有_氨基和_羧基。氨基和羧基的连接位置：都有一个氨基和一个羧基连接在_上。氨基酸不同的决定因素：_的不同。,C、H、O、N,一个,一个,同一个碳原子,R基,(3)氨基酸的结构通式：_。(4)种类：生物体中组成蛋白质的氨基酸约_种。根据能否在人体内合成，分为,20,_氨基酸(8种，婴儿9种)_氨基酸(12种),必需,非必需,2.多肽的形成过程：(1)过程：名称为_，场所为_
2、。(2)物质：名称为_。,脱水缩合,核糖体,二肽,(3)结构：名称为_，其结构简式为_。(4)H2O中各元素的来源：H来自相邻氨基酸的_，O来自_。(5)多个氨基酸发生脱水缩合，产物名称为_。,NHCO,(或CONH),COOH,和NH2,COOH,多肽,肽键,(6)一条肽链上氨基数或羧基数的确定：一条肽链上至少有_个游离的氨基和_个游离的羧基，分别位于肽链的_；其余的氨基(或羧基)在_上。,一,一,R基,两端,3.蛋白质的结构层次：氨基酸 脱水缩合 _ 盘曲、折叠 蛋白质,多肽,4.蛋白质分子多样性的原因：(1)氨基酸 (2)肽链的数目、盘曲、折叠方式及其形成的_千差万别。,_不同_成百上千
3、_千变万化,种类,数目,排列顺序,空间,结构,5.蛋白质的功能：,【教材易漏边角知识】必修1 P23“与生活的联系”在鸡蛋清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。_。,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,高考探究归纳【高考典题示例】(2016江苏高考)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()世纪金榜导学号77982008,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
4、合生成的H2O中，氢来自氨基和羧基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,【解题指南】解答本题需要注意两点：(1)氨基酸脱水缩合的结果与蛋白质水解的条件。(2)蛋白质的结构决定蛋白质的功能。,【解析】选A。本题主要考查氨基酸的运输与脱水缩合、蛋白质的水解与性质。细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质，细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA，A项错误。氨基酸之间脱水缩合生成的水分子中的氢来自氨基和羧基，氧来自羧基，B项正确。细胞内蛋白质水解时需要蛋白酶催化，蛋白酶属于蛋白质，C项正确。蛋白质的基本性质与碳骨架有关，也与功
5、能基团相关，D项正确。,【高考母题变式】变式1 蛋白质的结构构成蛋白质的单体是_，单体之间通过脱水缩合形成多肽，蛋白质的基本骨架是_。,氨基酸,碳链,变式2 蛋白质的功能研究发现某些蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序相差很大，但功能有类似之处，这可能是由_决定的。,蛋白质的,空间结构,【备考方法规律】巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能,数量,氨基酸数,空间结构,免疫,高考角度全练角度1 氨基酸的结构1(2017西安模拟)下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构简式，据图分析下列叙述不正确的是()世纪金榜导学号77982009,A以上这三种氨基酸的R基依次是H、CH3、CH2OHB将这三
6、种氨基酸(足量)置于适宜条件下，经脱水缩合可形成的三肽化合物最多有27种C甲是最简单的氨基酸D从结构简式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸,【解析】选D。根据氨基酸的结构通式可知，这三种氨基酸的R基依次是-H、-CH3、-CH2OH，A正确；将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下，经脱水缩合可形成的三肽化合物最多有33=27种，B正确；甲的R基是-H，最简单，该氨基酸是最简单的氨基酸，C正确；构成蛋白质的氨基酸至少都有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，D错误。,角度2 蛋白质的结构2.(2017石家庄模拟)蜂毒素是由26个氨基酸组成
7、的一条肽链，则蜂毒素分子()A.至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基B.水解后一定能得到20种氨基酸C.能与双缩脲试剂产生蓝色反应D.氮元素只能存在于氨基中,【解析】选A。蜂毒素是由26个氨基酸组成的一条肽链，至少含有游离的氨基和羧基各1个，A正确；由于组成生物体蛋白质的氨基酸约为20种，蜂毒素经水解可能得到20种氨基酸，也可能少于20种，B错误；蜂毒素能与双缩脲试剂产生紫色反应，C错误；氮元素可存在于氨基、R基和肽键中，D错误。,【易错提醒】双缩脲试剂不能鉴定氨基酸，但能鉴定蛋白质(包含变性的蛋白质)和多肽。这是由于氨基酸中没有肽键，而蛋白质、多肽中有肽键。,角度3 蛋白质的功能3.(20
8、17汕头模拟)伴侣蛋白的作用是确保蛋白质正确折叠，下列叙述正确的是()A.蛋白质的功能与其空间结构无关B.无伴侣蛋白时，产生的错误蛋白可能被蛋白酶水解C.伴侣蛋白是蛋白质合成的直接模板D.伴侣蛋白的基本单位是核糖核苷酸,【解析】选B。蛋白质的结构决定蛋白质的功能，所以蛋白质的功能与其空间结构有关，A错误；蛋白酶能催化蛋白质的水解，无伴侣蛋白时，产生的错误蛋白可能被蛋白酶水解，B正确；蛋白质合成的直接模板是mRNA，C错误；伴侣蛋白的化学本质是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，D错误。,【加固训练】1.下面是三种化合物的结构简式，有关三种化合物的叙述中错误的是(),A.三种化合物可以用一个结构通
9、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、羧基数不同,【解析】选B。A正确，三种物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，三种氨基酸共同点应为“至少都含有一个氨基、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，羧基数分别是2、1、2。,2.(2015福建高考)人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质()A.都含有20种氨基
10、酸 B.都是在细胞内发挥作用C.都具有一定的空间结构D.都能催化生物化学反应,【解题指南】(1)题干、选项关键词：“每种蛋白质”“都含有” “都是”等。(2)关键知识：蛋白质结构与氨基酸的关系、蛋白质功能多样性；人体内蛋白质的结构与功能。,【解析】选C。本题主要考查蛋白质的结构与功能。A项中，细胞中合成蛋白质的基本结构单位氨基酸约有20种，但是人体内不一定每种蛋白质都含有20种氨基酸，故错误。B项中，人体内的蛋白质有结构蛋白与分泌蛋白之分，分泌蛋白是在细胞内合成的，需要分泌到细胞外发挥作用，故错误。C项中，人体内的每种蛋白质都是由一条或多条多肽链经盘曲、折叠形成,的，具有一定的空间结构，故正确
11、。D项中，人体内蛋白质的功能具有多样性，如抗体具有免疫作用、胰岛素具有信息传递作用、血红蛋白具有运输作用等，故错误。,考点二 有关蛋白质的计算难点突破型核心知识回顾1.氨基酸分子式的推算方法：(1)依据：氨基酸的结构通式可以简写为_，氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。,RC2H4O2N,(2)两种计算类型。已知氨基酸分子式，推测R基的组成：如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为_。已知R基，写出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基为CH3，则丙氨酸的分子式为_。,C4H10N,C3H7O2N,2.利用形成蛋白质的结构图解完成相应的计算规律：,(1)
12、氨基数和羧基数。氨基数=_+R基中的氨基数=氨基酸中所有的氨基数-肽键数。羧基数=_+R基中的羧基数=氨基酸中所有的羧基数-肽键数。,肽链数,肽链数,(2)肽键数、脱去水分子数和蛋白质相对分子质量。假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽：,n-1,1,1,n-m,m,m,多肽种类的计算：多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助下面的示意图来理解(代表要安放的氨基酸的位置)。,(1)假若有n种氨基酸形成一个三肽，那么形成三肽的种类：即n3种。(2)假若n种氨基酸形成一个m肽，则形
13、成的多肽种类：nm种。,(3)假若有n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，则形成三肽的种类：即n(n-1)(n-2)种。,【特别提醒】(1)计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(SS)时，要再减去2(即两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。(2)若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na-18(n-m)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。,【思维诊断】(1)组成环状肽的氨基酸有n个，脱水缩合时至少去掉n-1个水分子。( )分析：环状肽形成时，脱掉的水分子数至少与氨基酸分子的数目相同，即至少是n个。,(2)细胞中氨基酸
14、种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质。( )分析：构成蛋白质的氨基酸种类和数目相同，而氨基酸的排列顺序不同，所形成的蛋白质也不相同。,(3)蛋白质都是由20种氨基酸经脱水缩合而成的链状结构。( )分析：组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，故蛋白质最多是由20种氨基酸构成的。,(4)洋葱根尖细胞染色体的复制过程涉及肽键数量的变化。( )分析：染色体复制过程的实质是DNA的复制和有关蛋白质的合成，蛋白质的合成过程中涉及肽键数量的变化。,(5)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，并分别位于肽链的两端。( )分析：氨基酸在脱水缩合形成肽链时，相邻氨基酸的氨基和羧基之间脱水缩合形成肽键，不考
15、虑R基上的氨基或羧基，位于肽链两端的氨基和羧基各有一个，并保持游离状态。,高考角度全练角度1 氨基酸分子的推断1. (2017合肥模拟)已知某种氨基酸的R基是CH2CH2NH2，在一个该氨基酸分子中，含有的C和N的原子数之比为 世纪金榜导学号77982010()A22B42C32 D31,【解析】选B。氨基酸的结构通式为C2H4O2NR，题中所述氨基酸的R基为CH2CH2NH2，所以该氨基酸的分子式为C4H10O2N2，故C和N的原子数之比为42。,【方法技巧】巧用“原子守恒”计算多肽中各原子数(1)依据：在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在
16、脱水缩合形成多肽时，要失去部分H、O原子，但是碳原子、氮原子的数目不会变化。,(2)相关数量关系。碳原子数氨基酸的分子数2R基上的碳原子数。氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数2。氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数=2肽链数+肽键数+R基上的氧原子数。氮原子数肽链数肽键数R基上的氮原子数。,角度2 蛋白质形成过程中相关数量关系2.(2017冀鲁豫百校联考)下面为牛胰岛素结构图，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 世纪金榜导学号77982011(),A.牛胰岛素为五十一肽，其中含有50个肽键B牛胰岛素中至少有2个NH2和2个COOHC牛胰岛素水解产物含有
17、20种不同的氨基酸D牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882,【解析】选B。该牛胰岛素含51个氨基酸，其中含有肽键数为51249个；牛胰岛素含两条肽链，至少含2个NH2和2个COOH；牛胰岛素水解可得到51个氨基酸，最多有20种氨基酸，但并非一定是20种；牛胰岛素形成时，51个氨基酸脱水的同时还减少了6个H，故减少的相对分子质量为49186888。,【加固训练】1.某多肽链为一百九十九肽，其分子式为CxHyNaObS2(a199、b200)，并且由下列5种氨基酸组成。那么该多肽链彻底水解后将会分别得到赖氨酸、天冬氨酸的个数为(),Aa199、(b200)/2Ba200、b200Ca199、(
18、b199)/2Da200、(b200)/2,【解析】选A。由题意知，该多肽链为一百九十九肽，含有198个肽键；又知其分子式为CxHyNaObS2，其中氮原子有a个，氧原子有b个；一个氨基酸中至少有一个氮原子，从图中结构式可看出，1个赖氨酸中有2个氨基，即a-199为R基上所含有的氮原子数，该数值为赖氨酸的分子个数；1个天冬氨酸中有2个羧基，多肽链中一个肽键中含有一个氧原子，一条肽链中含有的氧,原子个数是：肽键数+一个羟基中的两个氧原子(不考虑R基中的氧)，因天冬氨酸中的R基上有一个羧基，故天冬氨酸的个数为b-(198+2)/2。,2.(2017兰州模拟)某细菌能产生一种“毒性肽”，其分子式是C55H70O19N10，将它彻底水解后得到下列四种氨基酸：甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、苯丙氨酸(C9H11O2N)、谷氨酸(C5H9O4N)，则该多肽是()A.四肽B.九肽C.十肽D.不能确定,【解析】选C。根据题意分析可知：该“毒性肽”的分子式是C55H70O19N10，组成该肽链的氨基酸是甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、苯丙氨酸(C9H11O2N)、谷氨酸(C5H9O4N)，都只含有一个N原子，因此参与该“毒性肽”合成的氨基酸分子数为10个。由10个氨基酸脱水缩合形成的化合物是十肽。,
