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2019-2020年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第一單元 第3講 生命活動的主要承擔(dān)者 蛋白質(zhì)教案 [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．評價蛋白質(zhì)食品營養(yǎng)價值主要依據(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氨基和一個羧基，且都連在同一個碳原子上 (　　) 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]　(1)8種必需氨基酸：取兩(亮、異亮)冊(色)書(蘇)本(苯丙)攜(纈)家(甲)來(賴)。 (2)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：氨基酸中有個碳，伸出四手向外連，下面連著氫原子，上面頂著R基團，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：一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫去一分子水。 2．二肽的形成： 3．多肽：由多個氨基酸分子縮合而成，含有多個肽鍵的化合物。 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)，即2個氨基酸形成二肽，3個氨基酸形成三肽。 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(用字母代號表示)。 易錯警示　有關(guān)氨基酸組成的2點說明 (1)同時含有一個或多個氨基和羧基的有機酸都屬于氨基酸，種類較多。 (2)組成蛋白質(zhì)的氨基酸中至少有一個氨基和一個羧基，并非只有一個氨基和一個羧基，R基中可能含有氨基和羧基。 1．(xx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(　　) 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．甲是最簡單的氨基酸 D．從上式可看出，只要含有一個氨基和一個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氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。 1．有關(guān)氨基酸結(jié)構(gòu)通式的分析 2．組成蛋白質(zhì)的氨基酸的判斷標準 (1)數(shù)量標準：至少含有一個—NH2和一個—COOH。 (2)位置標準：一個—NH2和一個—COOH連接在同一個碳原子上。 考點二　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)簡式為：—NH—CO—(或—CO—NH—) (4)H2O中H的一個來自氨基，一個來自羧基。 (5)多個氨基酸發(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，需要參與的細胞器是核糖體、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 易錯警示　蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的2個誤區(qū) (1)氨基、羧基和肽鍵的書寫誤區(qū) 不要將氨基錯寫為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在宿主細胞中的復(fù)制。物質(zhì)C由漿細胞合成并分泌，且具有免疫作用。物質(zhì)D由垂體分泌，可促進蛋白質(zhì)的合成和骨的生長。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。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。肽鍵形成時水分子中的氫來自—NH2和—COOH，故肽鍵被破壞時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。一個二硫鍵(“—S—S—”)是由2個“—SH”形成的，形成過程中要脫去2個氫。故計算蛋白質(zhì)分子量時除減去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，題目的背景知識并不是同學(xué)們所熟悉的，但切勿慌亂，實際上這類題目往往“起點高、落點低”，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)過的教材知識聯(lián)系起來，找到與教材的銜接點，即所謂的“題在書外，理在書中”。本題實質(zhì)上是考查氨基酸脫水縮合形成肽鍵時形成的水分子中氫的來源，再進行知識遷移轉(zhuǎn)換為肽鍵斷裂時消耗的水分子中氫的去向。 考點三　歸納蛋白質(zhì)合成過程的有關(guān)計算 1．假設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，由n個氨基酸分別形成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 分子質(zhì)量 1 n－1 n－1 至少1個 至少1個 na－ 18(n－1) m n－m n－m 至少m個 至少m個 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。 易錯警示　有關(guān)蛋白質(zhì)計算的5個易錯提示 (1)氨基酸與相應(yīng)DNA、RNA片段中堿基數(shù)目之間計算時，當(dāng)出現(xiàn)關(guān)鍵詞“最多”、“至少”時，不應(yīng)考慮該計算過程中終止密碼的堿基數(shù)。 (2)計算O和H的數(shù)量變化時，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)相對分子質(zhì)量的計算中，若通過圖示或其他形式告知蛋白質(zhì)中含有二硫鍵時，要考慮脫去氫的質(zhì)量，每形成一個二硫鍵，脫去2個H。 (5)關(guān)于蛋白質(zhì)的計算中，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 (　　) A．合成該多肽時，至少需36個密碼子 B．控制合成該多肽相應(yīng)的基因至少有36個堿基 C．將一個該“十二肽”分子徹底水解后有(Z－12)個賴氨酸 D．將一個該“十二肽”分子徹底水解后有(W－13)個天冬氨酸 答案　C 解析　該多肽為十二肽，說明有12個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應(yīng)關(guān)系，至少需要12個密碼子(不考慮終止密碼)；控制十二肽合成的直接模板mRNA至少有123＝36個堿基，對應(yīng)的基因中至少有126＝72個堿基；由于5種氨基酸中只有賴氨酸的R基上有一個氨基，這條肽鏈中的氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋1＋賴氨酸的個數(shù)1，即Z＝11＋1＋賴氨酸的個數(shù)，賴氨酸的個數(shù)＝Z－12，所以該“十二肽”徹底水解后有(Z－12)個賴氨酸；由于5種氨基酸中只有天冬氨酸的R基上有一個羧基含有2個氧原子，這條肽鏈中的氧原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2＋天冬氨酸的個數(shù)2，即W＝11＋2＋天冬氨酸的個數(shù)2，天冬氨酸的個數(shù)＝(W－13)/2，所以該“十二肽”徹底水解后有(W－13)/2個天冬氨酸。 6．某非環(huán)狀多肽，經(jīng)測定其分子式是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，并分析提供的氨基酸種類，可得出由4個氨基酸組成，為四肽，存在三個肽鍵，即C項是錯誤的。再分析多肽的形成：在核糖體上，形成過程中相對分子質(zhì)量減少了54；再分析S的數(shù)目為2個，可分析出4個氨基酸中有2個是半胱氨酸(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，減去6個C原子(2個是半胱氨酸)，為15個C原子，可分析出另外兩個氨基酸分別為苯丙氨酸和亮氨酸，進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三項是正確的。 [互動探究]　該多肽中含有多少個游離氨基和羧基？ 提示　均為1個。 蛋白質(zhì)合成中的相關(guān)計算 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 錯因分析 正確答案 序號 錯因分析 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“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 題組一　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與特點 1．判斷正誤： (1)細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)(xx天津，1C) (　　) (2)蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特定功能并未發(fā)生改變(xx福建，4A) (　　) (3)tRNA、mRNA、rRNA都參與蛋白質(zhì)的合成(xx海南，7C) (　　) (4)磷脂和蛋白質(zhì)合成時，需要模板(xx江蘇，1A改編) (　　) (5)具有生物催化作用的酶都是由氨基酸組成的(xx天津，1A) (　　) (6)常溫條件下，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用呈現(xiàn)紫色，是由于蛋白質(zhì)有肽鍵(xx廣東理基，42A和xx江蘇，21C) (　　) 答案　(1)　(2)　(3)√　(4)　(5)　(6)√ 2．(xx上海卷，6)生物體中的某種肽酶可水解肽鏈末端的肽鍵，導(dǎo)致 (　　) A．蛋白質(zhì)分解為多肽鏈 B．多肽鏈分解為若干短肽 C．多肽鏈分解為氨基酸 D．氨基酸分解為氨基和碳鏈化合物 答案　C 解析　肽酶可水解肽鏈末端的肽鍵，最終將多肽鏈分解為氨基酸。 3．(xx海南卷，2)下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是 (　　) A．有些蛋白質(zhì)是染色體的組成成分 B．酶在催化反應(yīng)前后，其分子結(jié)構(gòu)不變 C．食鹽作用下析出的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性 D．蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng) 答案　C 解析　染色體的組成成分主要是蛋白質(zhì)和DNA。酶是生物催化劑，反應(yīng)前后其分子結(jié)構(gòu)不變。蛋白質(zhì)遇高溫、重金屬鹽變性，鹽析出的蛋白質(zhì)沒有變性。雙縮脲試劑可與蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物。 題組二　蛋白質(zhì)的相關(guān)計算 4．(xx上海卷，15)某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個數(shù)是 (　　) A．n－m B．n－2m C．n＋m D．n＋2m 答案　C 解析　兩個氨基酸脫水縮合形成一個肽鍵，每個肽鍵中含一個氧原子；n個氨基酸縮合形成m條肽鏈，應(yīng)有肽鍵n－m個，所以肽鍵中氧原子是n－m個，一條肽鏈中除肽鍵外還至少含有一個完整的羧基，里面有兩個氧原子，所以m條肽鏈中應(yīng)至少還有2m個氧原子，再加上肽鍵中的n－m個，所以應(yīng)至少有氧原子的個數(shù)為n－m＋2m＝n＋m。 題組三　與蛋白質(zhì)有關(guān)的實驗探究 5．(xx廣東卷，29)假設(shè)你去某飼料研究所進行課外實踐活動，需要完成以下任務(wù)： (1)選用恰當(dāng)?shù)脑噭z測某樣品中是否含有蛋白質(zhì)。提供的試劑有：①碘液，②蘇丹Ⅲ溶液，③雙縮脲試劑，④斐林試劑。你選用的試劑應(yīng)該是________；蛋白質(zhì)與相應(yīng)試劑反應(yīng)后，顯示的顏色應(yīng)為________。 (2)完善以下實驗設(shè)計，并回答問題。 探究A動物蛋白對小鼠生長的影響 資料：飼料中的蛋白含量一般低于20%；普通飼料可維持小鼠正常生長；A動物蛋白有可能用于飼料生產(chǎn)。 一、研究目的：探究A動物蛋白對小鼠生長的影響。 二、飼料 1．基礎(chǔ)飼料：基本無蛋白質(zhì)的飼料； 2．普通飼料(含12%植物蛋白)：基礎(chǔ)飼料＋植物蛋白； 3．實驗飼料：基礎(chǔ)飼料＋A動物蛋白。 三、實驗分組 實驗 組號 小鼠數(shù) 量(只) 飼料 飼養(yǎng)時 間(天) 1 10 基礎(chǔ)飼料 21 2 10 實驗飼料1(含6%A動物蛋白) 21 3 10 實驗飼料2(含12%A動物蛋白) 21 4 10 實驗飼料3(含18%A動物蛋白) 21 5 10 實驗飼料4(含24%A動物蛋白) 21 6 10 Ⅰ Ⅱ 備注：小鼠的性別組成、大小、月齡、喂飼量和飼養(yǎng)環(huán)境均相同。 四、實驗方法和檢測指標：略 ①實驗組6中，Ⅰ應(yīng)該為______________，原因是______________________；Ⅱ應(yīng)該為________，原因是__________________________________________________。 ②要直觀和定量地反映小鼠的生長情況，可以測量小鼠的________和________。 答案　(1)③　紫色　(2)①普通飼料　需要普通飼料作為對照　21　飼養(yǎng)時間相同，實驗結(jié)果的比較才有意義?、隗w重　體長 解析　(1)檢測蛋白質(zhì)的試劑為雙縮脲試劑，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)顯紫色。(2)①Ⅰ應(yīng)為普通飼料，與前面5組實驗形成對照，可以分析得出含A動物蛋白的飼料與含植物蛋白的普通飼料對小鼠生長影響的差別；Ⅱ應(yīng)為21，原因是實驗要遵循單一變量原則。②要直觀和定量地反映小鼠的生長情況，可以測量小鼠的體重和體長。  【組題說明】 考　點 題　號 錯題統(tǒng)計 錯因分析 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與特點 1、2、3、4、5、9、10 蛋白質(zhì)的相關(guān)計算 6、7、8、11、12、13 與蛋白質(zhì)有關(guān)的實驗探究 14 1.如圖是有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖，對圖示分析正確的是 (　　) A．a(chǎn)肯定含有P B．①過程有水生成 C．多肽中b的數(shù)目等于c的數(shù)目 D．d表示氨基酸種類的多樣性 答案　B 解析　只有少數(shù)氨基酸的組成元素中含有P。由氨基酸脫水縮合形成多肽的過程肯定有水生成。氨基酸的數(shù)目和肽鍵的數(shù)目不一定相等，直鏈肽中肽鍵的數(shù)目＝氨基酸的數(shù)目－肽鏈的數(shù)目。d表示的是蛋白質(zhì)種類的多樣性，而不是氨基酸種類的多樣性。 2．下列有關(guān)蛋白質(zhì)的作用，正確的是 (　　) ①催化與調(diào)節(jié)?、谶\動?、圻\輸物質(zhì)　④儲存遺傳信息?、菝庖摺、拗饕哪茉次镔|(zhì)?、咝畔鬟f?、鄻?gòu)成生物體和細胞的主要物質(zhì) A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①②③⑤⑦⑧ C．①②③⑤⑥⑦ D．②③⑤⑥⑦⑧ 答案　B 解析　蛋白質(zhì)不能儲存遺傳信息，也不是主要的能源物質(zhì)。 3．下列有關(guān)蛋白質(zhì)和核酸的敘述中，正確的是 (　　) A．組成每一種蛋白質(zhì)的氨基酸均有20種，組成核酸的堿基有4種 B．蛋白質(zhì)中的氮元素主要存在于氨基中，核酸中的氮元素主要存在于堿基中 C．蛋白質(zhì)和DNA分子均具有熱變性，但蛋白質(zhì)的熱變性是不可逆的 D．蛋白質(zhì)的合成直接受DNA分子控制 答案　C 解析　組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，但組成每一種蛋白質(zhì)的氨基酸不一定有20種，組成核酸的堿基共有5種；蛋白質(zhì)中的氮元素主要存在于肽鍵中；在加熱條件下，蛋白質(zhì)和DNA分子均會發(fā)生變性，即空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，但DNA分子具有復(fù)性的特點；蛋白質(zhì)的合成直接受mRNA的控制。 4．下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的敘述中，不正確的是 (　　) A．各種蛋白質(zhì)都是通過肽鍵連接的 B．各種蛋白質(zhì)的基本組成單位都是氨基酸 C．氨基酸的空間結(jié)構(gòu)和種類決定了蛋白質(zhì)的功能 D．細胞膜上的糖蛋白參與生物細胞間的信息傳遞 答案　C 解析　各種蛋白質(zhì)都是以氨基酸為基本組成單位，氨基酸之間通過肽鍵連接。組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)決定了蛋白質(zhì)的功能。不同的蛋白質(zhì)承擔(dān)著不同的生物學(xué)功能，如細胞膜上的糖蛋白參與生物細胞間的信息傳遞。 5．如圖所示為某細胞中一條肽鏈的結(jié)構(gòu)簡式，R1、R2和R3是3個不同的化學(xué)基團。下列有關(guān)分析不正確的是 (　　) A．該肽鏈中的肽鍵數(shù)是2 B．該肽鏈是由3個氨基酸脫去3分子水縮合形成的 C．合成該肽鏈的細胞器是核糖體 D．該化合物能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng) 答案　B 解析　圖中所示的化合物為三肽，含有2個肽鍵，是由3個氨基酸脫去2分子水縮合形成的，合成場所在核糖體，A、C正確，B錯誤；含有肽鍵的化合物均能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，D正確。 6．某直鏈多肽的分子式為C22H34O13N6，其水解后產(chǎn)生了如下3種氨基酸，下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) A．合成1分子該物質(zhì)將產(chǎn)生6個水分子 B．在細胞中合成該物質(zhì)時只需要3種tRNA C．該多肽分子含有一個游離氨基和一個游離羧基 D．該多肽分子水解后可以產(chǎn)生3個谷氨酸 答案　D 解析　分析結(jié)構(gòu)簡式可知，三種氨基酸都只含有一個氨基，因此該多肽含有6個氨基酸，合成1分子該物質(zhì)將產(chǎn)生5個水分子；合成此多肽時需要幾種tRNA是由mRNA上有幾種密碼子決定的，如果只有3種密碼子，則只需要3種tRNA，如果有3種以上密碼子，則需3種以上tRNA；通過計算可知該多肽由2個甘氨酸、1個丙氨酸和3個谷氨酸經(jīng)脫水縮合形成，因此含有4個游離的羧基和1個游離的氨基。 7．如圖是某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(圖1，其中數(shù)字為氨基酸序號)及部分肽鏈放大示意圖(圖2)，請據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是 (　　) A．圖2中含有的R基是①②④⑥⑧ B．該蛋白質(zhì)中含有1條肽鏈，124個肽鍵 C．圖2中具有4種氨基酸，4個肽鍵 D．從圖2可推知該肽鏈至少含有3個游離的羧基 答案　D 解析　圖2中①是氨基而不是R基，故A錯誤；由圖1可知，該蛋白質(zhì)含有1條肽鏈，124個氨基酸，123個肽鍵，故B錯誤；圖2中③⑤⑦為3個完整的肽鍵，有4個氨基酸，故C錯誤；圖2中含有2個游離的羧基，在多肽鏈末端的第124個氨基酸上至少還有1個游離的羧基，故D正確。 8.二硫鍵“—S—S—”是蛋白質(zhì)中連接兩條肽鏈之間的一種化學(xué) 鍵。如圖是由280個氨基酸組成的某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖，下列相關(guān) 敘述正確的是 (　　) A．該蛋白質(zhì)至少有兩個羧基 B．該蛋白質(zhì)完全水解需要277個水分子 C．該蛋白質(zhì)的功能由氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序三方面決定 D．該蛋白質(zhì)至少含有280個氨基 答案　A 解析　分析題意可知，該蛋白質(zhì)由兩條肽鏈和一個環(huán)肽構(gòu)成，因此該蛋白質(zhì)至少有2個氨基和2個羧基，完全水解需要278個水分子；蛋白質(zhì)的功能是由蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定的，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)又由氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)決定。 9．下列關(guān)于氨基酸和蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是 (　　) A．酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異是由R基的不同引起的 B．甜味肽的分子式為C13H16O5N2，則該甜味肽是一種二肽 C．某二肽的化學(xué)式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸(R基為—CH3)和另一種氨基酸X，則X的化學(xué)式應(yīng)該是C5H9NO4 D．n個氨基酸共有m(m>n)個氨基，則由這些氨基酸縮合成的一個多肽中氨基的數(shù)目為m－n 答案　D 解析　由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，不同氨基酸之間只有R基不同，故氨基酸是否溶于水等性質(zhì)是由R基決定的，A正確；最小的肽是二肽，由于每種氨基酸中至少含有1個N，那么二肽分子中應(yīng)至少含有2個N，因甜味肽分子式中只有2個N，故該甜味肽一定為二肽，B正確；氨基酸分子式可寫成C2H4O2N—R，將—R換成—CH3，即為丙氨酸，形成二肽時要脫去1分子H2O，再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子守恒可推出氨基酸X的分子式，C正確；n個氨基酸含有m個氨基，說明n個氨基酸的所有R基因共有(m－n)個氨基，又因每條肽鏈中至少含有1個氨基(位于肽鏈一端)，故該多肽鏈中氨基的數(shù)目為(m－n＋1)，但如果形成的是環(huán)肽，則多肽中氨基的數(shù)目(m－n)，D錯誤。 10．層粘連蛋白分子是由一條重鏈(A鏈)和兩條輕鏈(B1、B2鏈)構(gòu)成的高分子糖蛋白。作為細胞的結(jié)構(gòu)成分，它含有多個結(jié)合位點，對細胞間粘連及細胞的分化等都有作用。層粘連蛋白分子結(jié)構(gòu)示意圖如圖，若該蛋白分子由m個氨基酸構(gòu)成，下列相關(guān)說法不正確的是 (　　) A．該蛋白分子含有的肽鍵數(shù)為m－3 B．該蛋白分子在細胞識別中具有重要作用 C．癌細胞膜相對正常細胞膜而言表面的層粘連蛋白分子少 D．該物質(zhì)的合成只需核糖體即可完成 答案　D 解析　該蛋白分子是由3條肽鏈組成，因此含有(m－3)個肽鍵；層粘連蛋白是一種糖蛋白，具有多個結(jié)合位點，在細胞識別中具有重要作用；癌細胞易擴散，而層粘連蛋白對細胞間粘連起作用，故癌細胞膜上的層粘連蛋白會比較少；該蛋白的合成除了需要核糖體外，至少還需要線粒體提供能量。 11．某多肽的分子式為C42H65N11O9，它徹底水解后只得到以下3種氨基酸，則此多肽中含有的賴氨酸個數(shù)為 (　　) A．2個 B．3個 C．5個 D．8個 答案　B 解析　假設(shè)甘氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸的數(shù)目分別為a、b、c。由于這三種氨基酸都只含有一個羧基，該多肽的氧原子數(shù)＝肽鍵中的氧原子數(shù)＋游離的羧基中的氧原子數(shù)，即9＝肽鍵中的氧原子數(shù)＋2。因此，該多肽含有7個肽鍵，8個氨基酸，即a＋b＋c＝8。根據(jù)該多肽含有的氮原子數(shù)分析，可得a＋b＋2c＝11，可求出c＝3。 12．某致病細菌分泌的外毒素，無色，細針狀結(jié)晶，對小鼠和人體有很強的毒性，可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等癥狀，以致死亡。該外毒素為環(huán)狀肽，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示： 請據(jù)圖分析回答： (1)該化合物中含有游離的__________個氨基，__________個羧基。 (2)該化合物是由________個氨基酸組成的，區(qū)別這些氨基酸的種類依靠的是其結(jié)構(gòu)中的__________。 (3)組成該化合物的氨基酸有________種，其中有________個氨基酸的R基相同，這個R基是________________。 (4)該化合物為____________肽化合物，含有________個肽鍵。 (5)填寫虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱：A.__________________，B.___________________。 答案　(1)0　0　(2)7　R基　(3)5　3　—CH3　(4)環(huán)狀七　7　(5)肽鍵　R基 解析　據(jù)圖分析，該外毒素為環(huán)狀七肽，具有7個肽鍵，由5種不同的氨基酸組成，其中有1種氨基酸出現(xiàn)3次，其R基為—CH3，區(qū)別氨基酸的種類依靠的是其結(jié)構(gòu)中的R基。該化合物沒有游離的氨基和羧基。虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)A、B的名稱依次是肽鍵和R基。 13．已知20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128。圖1為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(其中數(shù)字為氨基酸序號)，圖2為部分肽鏈放大示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)該化合物由氨基酸脫去____________個水分子形成，這種結(jié)合方式叫做____________，圖1所示的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為____________。如果核苷酸的平均相對分子質(zhì)量為400，則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)產(chǎn)生的基因的相對分子質(zhì)量最小為____________。 (2)圖2中有________種R基，肽鍵是________(填序號)；該肽鏈至少有________個游離的羧基。 (3)假設(shè)有一個十肽，分子式為CxHyOzNmSn，組成該肽的氨基酸只有圖2中的幾種，則含有①的氨基酸有____________個。 答案　(1)123　脫水縮合　13 652　284 244　(2)3?、冖堍蕖?　(3)m－10 解析　氨基酸通過脫水縮合形成蛋白質(zhì)。該蛋白質(zhì)由一條多肽鏈構(gòu)成，其相對分子質(zhì)量＝氨基酸的總分子質(zhì)量－脫去的水的總分子質(zhì)量－形成二硫鍵脫去的氫的分子質(zhì)量＝124128－(124－1)18－23＝13 652。在不考慮終止密碼的條件下，基因中的堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)＝6∶1，而基因是由兩條脫氧核苷酸鏈組成的，則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)產(chǎn)生的基因的相對分子質(zhì)量＝1246400－(1246－2)18＝284 244。圖2中有4個R基，3種R基，肽鍵為②④⑥。圖2中的R基含有2個羧基，而構(gòu)成該蛋白質(zhì)的多肽鏈的首或尾含有1個游離的羧基，故該蛋白質(zhì)至少含有3個游離的羧基。構(gòu)成該十肽的氨基酸的R基中只有結(jié)構(gòu)①含有1個N，其他氨基酸的R基中均不含N，那么m－10個N均在①結(jié)構(gòu)中，所以含有①的氨基酸有m－10個。 14．洗衣粉是人們?nèi)粘Ｉ钪械谋貍淦?，各種含酶制劑的洗衣粉因洗滌效果好而備受青睞。下面是兩生物興趣小組的同學(xué)針對含酶制劑的洗衣粉所做的實驗，請你分析回答相關(guān)問題： (1)甲組同學(xué)用含有不同種類酶制劑的洗衣粉進行了如表所示的實驗，他們做該實驗的目的是探究_________________________________________________________。 該實驗還應(yīng)控制的無關(guān)變量有___________________________________________ ________________。該實驗中__________________________分別構(gòu)成兩組對照實驗。 組別 布料大小 污染物 水溫 A(蛋白酶洗衣粉) 55 cm 蛋白質(zhì) 40 ℃ B(脂肪酶洗衣粉) 55 cm 蛋白質(zhì) 40 ℃ C(蛋白酶洗衣粉) 55 cm 淀粉 40 ℃ (2)乙組同學(xué)為了探究蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，用以下所給的條件進行了探究，請你幫助他們完成下列實驗。 實驗原理：蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑發(fā)生作用，呈現(xiàn)紫色反應(yīng)。 實驗材料：質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液(雙縮脲試劑A液)、質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液(雙縮脲試劑B液)、蛋白酶洗衣粉、普通洗衣粉、滴管、試管、蒸餾水等。 實驗步驟： ①取兩支試管編號1、2； ②____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________； ③_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________； ④觀察兩支試管中的顏色變化。 可能的現(xiàn)象及結(jié)論：____________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 答案　(1)酶的專一性　洗衣粉的用量、污染物的含量、水質(zhì)、pH等　A與B、A與C　(2)實驗步驟：②向1號試管中加入2 mL蛋白酶洗衣粉溶液，向2號試管中加入2 mL普通洗衣粉溶液?、廴缓?，向兩支試管中各加入1 mL質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液，振蕩搖勻；再向兩支試管中分別加入3～4滴質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液，振蕩搖勻　可能的現(xiàn)象及結(jié)論：1號試管中出現(xiàn)紫色，2號試管中未出現(xiàn)紫色，說明該蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；1、2號試管中均未出現(xiàn)紫色，說明該蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì) 解析　(1)該實驗的自變量是洗衣粉所含有的酶與污染物成分之間的對應(yīng)關(guān)系，因此可用來探究酶的專一性。洗衣粉的用量、污染物的含量、水質(zhì)及pH等都是無關(guān)變量。(2)本實驗的目的是探究蛋白酶是否為蛋白質(zhì)，加酶洗衣粉和普通洗衣粉的差異在于有沒有蛋白酶，所以用雙縮脲試劑對兩種洗衣粉進行檢測，如果含加酶洗衣粉的試管中出現(xiàn)紫色，而含普通洗衣粉的試管中未出現(xiàn)紫色，則說明蛋白酶為蛋白質(zhì)，反之則不是。 教師備課資源(教師用書獨具) 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 “一個通式”指氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。 “二個標準”指組成蛋白質(zhì)的氨基酸必須同時具備的標準有兩個：一是數(shù)量標準，二是位置標準。 “三個數(shù)量關(guān)系”指蛋白質(zhì)分子合成過程中的三個數(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)。 “四個原因”指蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因有四個：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個功能：細胞的組成物質(zhì)、催化作用、免疫作用、運輸作用和調(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化的堿基對排列順序→遺傳信息的多樣性→蛋白質(zhì)的多樣性 生物進化 千變?nèi)f化的環(huán)境條件→通過自然選擇保留適應(yīng)環(huán)境的個體及個體內(nèi)的蛋白質(zhì)→個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)從不同的角度進行命題，現(xiàn)舉例如下： 名稱 分布 功能 大多數(shù)酶 細胞內(nèi)或細胞外 催化作用 載體蛋白 細胞膜 運輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等 某些激素(如生長激素、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 抗體 內(nèi)環(huán)境中 免疫作用 血紅蛋白 紅細胞內(nèi) 主要運輸氧氣和部分二氧化碳 糖蛋白 細胞膜表面 保護、潤滑、識別等作用 5.氨基酸的排列與多肽種類的計算 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：