高中生物考点复习第一单元第3讲生命活动的主要承担者蛋白质 对点讲义6 Word版含答案.docx

高中生物考点复习第一单元第3讲生命活动的主要承担者蛋白质 对点讲义6 Word版含答案.docx

《高中生物考点复习第一单元第3讲生命活动的主要承担者蛋白质 对点讲义6 Word版含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物考点复习第一单元第3讲生命活动的主要承担者蛋白质 对点讲义6 Word版含答案.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

高中生物考点复习第一单元第3讲生命活动的主要承担者蛋白质对点讲义6Word版含答案

生命活动的主要承担者——蛋白质对点讲义（6）

蛋白质的结构和功能（Ⅱ）

考点一蛋白质的结构与功能

1．氨基酸的结构

（1）写出图中结构名称

a．氨基；b.羧基。

（2）氨基酸的结构通式为

（3）氨基酸的不同取决于R基的不同，图中三种氨基酸的

R基依次为

、—CH3和—H。

（4）

2．氨基酸的种类

约20种

[巧记]　　　　　　

（1）氨基酸的结构通式

氨基酸中有个碳，伸出四手向外连，下面连着氢原子，上面顶着R基团，左手拽的是氨基，右手还把羧基牵。

（2）八种必需氨基酸

一（异亮氨酸）家（甲硫氨酸）来（赖氨酸）写（缬氨酸）两（亮氨酸）三（色氨酸）本（苯丙氨酸）书（苏氨酸）。

3．蛋白质的形成过程

（1）过程a名称：

脱水缩合；场所：

核糖体。

（2）物质b：

二肽。

（3）结构c：

肽键，其结构简式为：

—NH—CO—。

（4）H2O中H的来源：

羧基和氨基。

（5）多个氨基酸发生该反应，产物名称为多肽。

（6）蛋白质的结构层次：

氨基酸

多肽

蛋白质。

1．氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质吗？

为什么？

提示：

不一定；还取决于多肽链中氨基酸的排列顺序和多肽链形成的空间结构。

2．“组成蛋白质的氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基”，你对“至少”是怎样理解的？

提示：

R基也可以含有氨基和羧基。

4．蛋白质的结构多样性与功能多样性及其关系

3．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能是否发生改变，为什么？

提示：

改变，蛋白质的结构决定其功能。

（2016·高考江苏卷，4）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（　　）

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．氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自于氨基和羧基

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，而且也与功能基团有关

[答案]　A

1．蛋白质的空间结构与化学结构的转化

（2017·宁夏石嘴山三中模拟，21）HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。

该蛋白可发挥如图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。

图中HSP所起的作用是（　　）

A．促进肽键的形成

B．抑制氨基酸脱水缩合

C．促使肽链形成空间结构

D．维持蛋白质结构稳定性

解析：

选C。

从图中可以看出，HSP与多肽链结合后，多肽链变成具有一定空间结构的蛋白质。

2．结合具体情境分析蛋白质的功能

（2015·高考海南卷，11）关于蛋白质的叙述，错误的是（　　）

A．rRNA能参与蛋白质的生物合成

B．DNA和蛋白质是染色体的组成成分

C．人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质

D．核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用

解析：

选D。

rRNA是核糖体的组成成分，核糖体是蛋白质合成的场所，A项正确；DNA和蛋白质是染色体的组成成分，B项正确；人体血浆中含有浆细胞分泌的抗体，抗体属于蛋白质，C项正确；核糖体上合成的蛋白质可通过核孔进入细胞核，在细胞核中发挥作用，D项错误。

1.组成蛋白质的氨基酸的判断方法

（1）判断依据：

氨基酸中氨基、羧基数目和连接位置。

（2）判断方法：

①从数量上看，至少有一个—NH2和一个—COOH。

下列为不属于构成蛋白质的氨基酸：

a．H2N—CH2—CH2OH⇒缺乏羧基（—COOH）。

b．

⇒缺乏氨基（—NH2）。

②从位置上看，必须有一个—NH2和一个—COOH连接在同一个碳原子上。

如下为不属于构成蛋白质的氨基酸：

⇒氨基与羧基未连接在同一个碳原子上。

2.蛋白质分子的化学结构≠空间结构

蛋白质分子化学结构的多样性取决于氨基酸的种类、数目和排列顺序的多样性，由参与翻译的mRNA中的密码子决定。

蛋白质空间结构是在其化学结构的基础上进一步形成的，就是在肽链形成后加工的过程中形成的。

蛋白质分子的空间结构的多样性取决于多肽链折叠、盘曲、螺旋等方式的多样性，与多肽链的加工过程有关。

蛋白质分子化学结构或空间结构的破坏，均会导致其功能的丧失。

考向1考查氨基酸的种类及结构特点分析

1．（2017·四川成都石室中学月考，37）下面是三种化合物的结构简式，下列有关三种化合物的叙述，错误的是（　　）

A．三种化合物可以用一个结构通式表示

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

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，图中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。

考向2考查蛋白质形成过程的分析

2．（2017·上海十二校月考）如图表示在胰岛B细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程。

该过程（　　）

A．发生在细胞质内的核糖体上

B．离不开内质网和高尔基体的作用

C．至少断裂两个肽键生成两分子水

D．需水参与，且水中氢全部用于形成—COOH

解析：

选B。

胰岛B细胞中胰岛素原合成胰岛素的过程是蛋白质的一个再加工的过程，该过程离不开内质网和高尔基体的作用，不是发生在核糖体上，A错误、B正确；断裂肽键需要水分子而不是生成水分子，C错误；水中的氢参与—COOH和—NH2的形成，D错误。

3．（2017·山西西北师大附中期末，9）朊病毒蛋白（PrP）有两种构象：

一种是PrPC，一种是PrPSC，其性质对比如下表：

项目

PrPC

PrPSC

空间结构

螺旋为主

折叠为主

溶解度

高

低

致病性

不致病

致病

肽链氨基酸排列顺序

相同

由此可以推知控制合成这两种蛋白质的基因核苷酸排列顺序以及它们表现出不同性质的原因分别是（　　）

A．不相同；溶解度不同

B．不相同；氨基酸组成的种类不同

C．相同；空间结构不同

D．相同；组成氨基酸的数量不同

解析：

选C。

蛋白质结构不同是由于氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同所决定的，由表可知，这两种蛋白质的氨基酸排列顺序相同，故可以推知控制合成这两种蛋白质的基因核苷酸排列顺序是相同的；PrPC与PrPSC表现出不同的性质，如溶解度、致病性等，与蛋白质的空间结构不同有关。

不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因

（1）不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA（基因或遗传信息）的特异性。

（2）同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是基因的选择性表达。

考向3考查蛋白质功能的判断

4．（2017·甘肃平凉一模，29）下列有关生物体内特殊蛋白质的叙述，正确的是（　　）

A．细胞膜上的载体蛋白对某些物质出入细胞具有运输作用

B．抗体主要分布在血清中，其化学本质为糖蛋白

C．酶的化学本质是蛋白质，只对细胞内的化学反应具有催化作用

D．突触后膜上的蛋白质受体能够识别神经递质，识别后即被降解，不再识别其他神经递质

解析：

选A。

细胞膜上的载体蛋白对以协助扩散或主动运输出入细胞的某些物质具有运输作用，A正确；抗体主要分布在血清中，其化学本质为球蛋白，不是糖蛋白，B错误；酶中绝大多数是蛋白质，少数是RNA，既可以在细胞内起催化作用，也可以在细胞外起催化作用，C错误；突触后膜上的蛋白质受体可以多次识别神经递质，神经递质与受体结合发挥作用后即被降解，不能再被受体识别，D错误。

5．（2017·河北石家庄辛集中学期中，42）下面的①②③分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质，下列有关Q的叙述，错误的是（　　）

A．Q可能位于细胞膜上

B．Q中可能含有硫元素

C．①不一定发生在细胞内

D．②必须依赖三磷酸腺苷

解析：

选D。

根据过程①知Q可能是酶，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，可能含有S元素；过程②说明Q可能是细胞膜上的载体蛋白；过程③说明Q可能是抗体。

酶促反应在细胞内外均可发生，如唾液淀粉酶的消化作用；物质跨膜运输不一定依赖ATP，如协助扩散，故选D。

几种常考蛋白质的分布和功能

名称

分布

功能

绝大多数酶

细胞内或

细胞外

催化作用

载体蛋白

细胞膜

运输某些物质如离子、氨基酸等

某些激素（如生长激素、胰岛素）

内环境中

调节生命活动

抗体

内环境中

免疫作用

血红蛋白

红细胞内

主要运输O2和部分CO2

糖蛋白

细胞膜表面

保护、润滑、识别等作用

结构蛋白

细胞膜、

肌细胞等

构成细胞和生物体的成分

考点二蛋白质的相关计算

1．利用形成蛋白质的结构图解完成相应的计算规律

（1）氨基数和羧基数

①氨基数＝肽链数＋R基中的氨基数。

②羧基数＝肽链数＋R基中的羧基数。

（2）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条肽链或m条肽链：

形成肽

链数

形成肽

键数

脱去水

分子数

氨基数目

羧基数目

多肽相对

分子质量

1

n－1

n－1

至少1个

至少1个

na－18（n－1）

m

n－m

n－m

至少

m个

至少

m个

na－18（n－m）

肽链之间通过什么化学键连接？

这些化学键在形成时影响相对分子质量的变化吗？

提示：

不同肽链之间通过氢键或二硫键等连接。

这些化学键在形成时会导致相对分子质量减小。

2．多肽中H、O、N原子数的计算

（1）H原子数＝各氨基酸的H原子数之和－2×脱去的水分子数。

（2）O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸的O原子数之和－脱去的水分子数。

（3）N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子数之和。

3．氨基酸的排列与多肽种类的计算

（1）假如有n种氨基酸形成一个三肽，那么形成的三肽种类为

即n3种。

（2）假如有n种氨基酸形成一个m肽，则形成的m肽种类为nm种。

（3）假如有n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，则形成的三肽种类为

即A

种。

（1）（高考上海卷改编）一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸（R基为—CH2—CH2—COOH），则该多肽（　　）

A．有38个肽键

B．可能没有游离氨基

C．至少有5个游离羧基

D．至多有36种氨基酸

（2）（高考上海卷改编）某蛋白质由124个氨基酸组成，其中有8个—SH，在肽链形成空间结构（如图）时，生成4个二硫键（—S—S—），若氨基酸平均分子量为125，则该蛋白质的分子量约为（　　）

A．13278B．13286

C．13294D．15500

[答案]　

（1）B

（2）A

1．分析“碳骨架”，确定氨基酸的种类和数目的策略

当题目中给出肽链的结构简式时，首先要找出“中心碳原子”和“—CO—NH—”交替连接构成的“基本骨架”，然后在肽键中间“断开”，即可数出氨基酸的个数，通过比较R基的种类数可得出氨基酸的种类数。

2．有关多肽形成计算的两个提醒

（1）环状多肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽的氨基酸R基中的氨基和羧基的数目。

肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数。

（2）在计算多肽相对分子质量时，还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键（—S—S—）的形成，每形成一个二硫键，脱去2个H原子，故相对分子质量减少2。

考向1考查氨基酸数、肽键数和脱去水分子数的计算

1．（2017·安徽黄山屯溪一中期中，3）如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”（巯基）构成的二硫键，其作用是连接两个相邻肽链。

若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（　　）

A．m，18m

B．（m－4），18（m－4）

C．（m－3），18（m－3）＋4

D．（m－2），18（m－2）＋4

解析：

选D。

图中有三条肽链，中间一条为环状，故失去水分子数为氨基酸数－肽链数，即（m－2），由于有2个二硫键，而形成一个二硫键失去2个“H”，故减少的相对分子质量为18（m－2）＋4。

2．（2017·辽宁师大附中月考，16）有一条多肽链，分子式为CxHyOpNqS，将它彻底水解后，只得到如图所示四种氨基酸。

分析推算可知，水解得到的氨基酸个数为（　　）

A．q＋1　B．p－1

C．q－2D．p＋1

解析：

选B。

由题意可知，只有赖氨酸的R基上有氨基，分子式中的N原子应是肽键中的N原子数＋游离的氨基中的N原子数，因不知道赖氨酸有几个，故无法利用N原子数来计算，O原子数是肽键中的O原子数＋游离羧基中的O原子数，而题意中的氨基酸R基都没有羧基，故肽键数是p－2，氨基酸数＝肽键数＋肽链数＝（p－2）＋1＝p－1。

考向2蛋白质相对分子质量及原子数目的计算

3．（2017·湖北荆州月考，14）已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质分子由3条肽链组成，在肽链形成空间结构时，生成4个二硫键（—SH＋—SH→—S—S—＋2H），共有肽键97个，问此蛋白质的相对分子质量最接近于（　　）

A．11050　B．11060

C．12800D．12280

解析：

选A。

蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，因此计算蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量－失去水的数目×水的相对分子质量。

又由于在肽链形成空间结构时，生成4个二硫键，失去2×4＝8个H，所以蛋白质的相对分子质量＝（97＋3）×128－97×18－8＝11046。

4．（2017·广东中山一中期中，47）某三十九肽中共有甘氨酸4个（甘氨酸结构式如图1），现用某种水解酶去除其中的甘氨酸，得到4条长短不等的多肽（如图2）。

如将原来

多肽与4条多肽总的原子数或结构数进行比较时，会出现下列4种情况中的（　　）

①肽键数目减少7个②C原子减少8个③氨基和羧基分别增加3个④O原子数目减少1个

A．1种B．2种

C．3种D．4种

解析：

选D。

据图分析，去掉4个甘氨酸，共需水解7个肽键，所以肽键减少7个；每个甘氨酸含2个C原子，脱掉4个甘氨酸减少8个C原子；每条肽链中至少含有一个氨基和一个羧基，4条多肽链，至少4个游离的氨基，4个游离的羧基，与原来1条多肽链相比氨基和羧基分别增加3个；水解7个肽键需7分子水参与，水解产生的所有产物中O原子数增加7个，而每个甘氨酸含有2个O原子，因此原来多肽与4条多肽相比O原子数目减少1个。

利用守恒法计算蛋白质分子中各原子数量

氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。

在脱水缩合形成多肽时，要失去部分H、O原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。

其相关数量关系如下：

（1）碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。

（2）氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。

（3）氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。

（4）氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。

考向3氨基酸排列顺序与多肽种类的计算