人教版届高考生物第一轮复习导学案第3讲 生命活动的主要承担者蛋白质 导学案.docx
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人教版届高考生物第一轮复习导学案第3讲生命活动的主要承担者蛋白质导学案
生命活动的主要承担者------蛋白质导学案
考纲要求:
蛋白质的结构和功能（Ⅱ）
复习目标：
1.说出氨基酸的结构特点，以及蛋白质的形成过程
2.概述蛋白质的结构和功能
3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者
基础自查
一、氨基酸的种类、结构
1.说出氨基酸的元素组成、种类
2.写出氨基酸的结构通式、结构特点
二、氨基酸脱水缩合形成多肽
1.氨基酸形成多肽的方式、场所、形成二肽的过程、肽键的结构怎样表示？
2.过程分析：
①脱水缩合产生的H2O中的H和O分别来自什么？
②一条肽链上至少有几个游离的氨基和游离的羧基，位于何处？
—R中的—NH2或—COOH参于肽链的形成吗？
三、蛋白质结构和功能
1、蛋白质的结构层次？
2.结构特点？
①直接原因是？
②根本原因是？
3.举例说明蛋白质的功能
课堂深化探究
1.怎样判断组成蛋白质的氨基酸？
2.蛋白质的计算
问题:
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。
在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种而蛋白质却多达1010～1012种。
为什么细胞中的蛋白质种类如此多样？
（1）在生物体中组成蛋白质的氨基酸对应的密码子有种；对应的tRNA有种。
（2）氨基酸个数、肽链数、氨基数、羧基数、肽键数、N原子数、O原子数之间的计算关系
a.氨基数＝
b.羧基数＝
c.N原子数＝
d.O原子数＝
e.肽键数＝
（3）有关蛋白质的计算规律（氨基酸个数为n，氨基酸相对分子质量为a）
肽链
肽键
脱去水分子
蛋白质分子质量
DNA碱基数
mRNA碱基
游离氨基、羧基
1
m
思考：
a、当由n个氨基酸形成一环状肽，上述规律会发生怎样的变化？
b、氨基酸与相应的DNA及RNA片段中碱基数目之间有何关系？
3.几种常见蛋白质的分布和生理功能
名称
分布
功能
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
对应训练
1.判断正误
（1）在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种。
（）
（2）人体必需的氨基酸称为必需氨基酸，共8种。
（）
（3）每种氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基，且都连在同一个碳原子上。
（）
（4）各种氨基酸都共有的结构是
。
（）
（5）各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基不同。
（）
2.下面关于生物体内氨基酸的叙述中正确的是（ ）
A.氨基酸是蛋白质的组成单位，是由氨基和羧基组成的
B.每个氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基
C.一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成多肽
D.氨基酸是酸碱两性化合物，分子中至少含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
3、已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，某蛋白质分子由2条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子质量最接近于（ ）
A.12800B.12544
C.11036D.12288
4.能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组数字是（）
①氨基酸 ②C、H、O、N等化学元素 ③氨基酸分子相互结合 ④多肽 ⑤肽链 ⑥形成具有一定空间结构的蛋白质分子
A.①②③④⑤⑥B.②①④③⑥⑤
C.②①④③⑤⑥D.②①③④⑤⑥
5.人的胰岛素和胰蛋白酶的主要成分都是蛋白质，但合成这两种蛋白质的细胞的功能却大不相同，其根本原因是（ ）
A.不同细胞中遗传信息的表达情况不同
B.组成蛋白质的氨基酸种类、数量和排列顺序不同
C.蛋白质的空间结构不同
D.两种细胞所含有的基因不同
6.下列不属于高等动物体内蛋白质功能的是（ ）
A.构成生物膜的主要成分
B.催化细胞内的化学反应
C.作为细胞代谢的主要能源
D.参与构成细胞核中的染色体
7.如图是某化合物结构图解，请据图回答：
（1）Ⅲ和Ⅴ称为________。
（2）决定氨基酸种类的编号是________。
（3）该化合物是由________个氨基酸，失去________个水分子而形成的，这种反应称为________。
该化合物的名称是________。
（4）该化合物最左端的肽键水解后生成的氨基酸的结构简式表示为_____________。
（5）胰岛素是一种由51个氨基酸构成的含2条多肽链的蛋白质，则胰岛素至少含有________个氨基和________个羧基。
实验探究
材料一 2008年9月11日，三鹿公司承认三鹿奶粉受三聚氰胺污染，并发布召回三鹿问题奶粉的声明。
三聚氰胺，分子式为C3H6N6，是一种重要的氮杂环有机化工原料，低毒。
动物长期摄入三聚氰胺会对生殖、泌尿系统造成损害，膀胱、肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌。
材料二 食品工业中常常需要检测蛋白质的含量，但是直接测量蛋白质的含量在技术上比较复杂，成本较高，不适合大范围推广，所以业界常常使用一种叫做“凯氏定氮法”的方法，即通过测定食品中氮原子的含量来间接推算蛋白质的含量。
根据上述材料，回答下列问题：
（1）从化学组成上看，三聚氰胺与蛋白质含有的共同元素有____________，后者的基本组成单位的结构通式为__________________________________。
（2）材料二中所述的检测办法有个弱点，即只要在食品、饲料中添加一些含____量高的化学物质，就可在检测中造成蛋白质含量达标的假象，这正是一些不法商家在食品、饲料中添加三聚氰胺的目的。
（3）人和动物能把NH3的毒性解除掉（转化为其他物质），而不能把三聚氰胺分解或转化为无毒的物质，是由于人和动物体内________________________。
（4）在实验室中可以通过________试剂来定性检测待测物中有无蛋白质存在。
（5）据报道，小动物食用了含有被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品后导致肾衰竭死亡。
某课题小组为验证含有被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品的危害，做了如下实验：
第一步：
选取生长状况相同的小鼠若干只，____________________________
第二步：
甲组每天___________________；乙组每天_________________________。
第三步：
_______________________________________________________________。
第四步：
每天检测小鼠的健康状况，统计各组小鼠死亡的数目。
请分析该实验的实验目的：
________________________________________________________________________。
实验结果预测：
________________________________________________________________________。
实验结论：
________________________________________________________________________。
限时训练
题组一 氨基酸结构
1.已知天冬酰胺的R基为—C2H4ON，现有分子式为C63H103O18N17S2的多肽，其中含有2个天冬酰胺。
在上述多肽中最多有肽键（ ）
A.17个 B.16个
C.15个D.14个
2.下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述正确的是（多选）（ ）
A.以上这三种氨基酸的R基依次分别是—H、—CH3、—CH2OH
B.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27种
C.甲是最简单的氨基酸
D.从上式可看出，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
3.2008年8月底，在市场上出售的某些品牌的婴幼儿奶粉及液态奶中被检测出三聚氰胺，这是一些不法商家为了提高奶粉及液态奶中的含氮量而添加的，一般说来，每100克蛋白质平均含氮为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
题组二 蛋白质的相关计算
4.现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为（ ）
A.798、2和2 B.798、12和10
C.799、1和1D.799、11和9
5.下面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）及部分肽键放大图（图2），请据图判断下列叙述中不正确的是
A.该蛋白质中含有2条肽链49个肽键
B.图2中含有的R基是①②④⑥⑧
C.从图2可推知该蛋白质至少含有3个游离的羧基
D.控制该蛋白质合成的mRNA中至少含有51个密码子
6.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是（ ）
A.甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是C5H11O2NS
B.酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的
C.n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为m－n
D.甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则甜味肽一定是一种二肽
7.分析多肽E和多肽F得到以下结果（单位：
个）
元素或基团
C
H
O
N
氨基
羧基
多肽E
201
348
62
53
3
2
多肽F
182
294
55
54
6
1
形成这两种多肽的氨基酸的数目最可能是（ ）
选项
A
B
C
D
多肽E
199
340
58
51
多肽F
181
281
53
49
8.某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的分子量约为（ ）
A.
ab－6b＋18nB.
ab－6b
C.（
b－a）×18D.
ab－（
b－n）×18
题组三 蛋白质的功能
9.核糖体中合成的物质不可能具有的功能是（）
A.调节生命活动B.携带遗传密码
C.为生命活动提供能量D.参与主动运输
10.下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是（ ）
A.蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关
B.已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质为蛋白质
C.有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋白质具有接受信息的功能，如受体。
抗体与受体都具有专一性
D.蛋白质空间结构改变，不会影响其生物活性
11.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，而且破坏了氨基酸之间的肽键
题型四：
综合应用
12.环孢素（CsA）是从土壤霉菌中分离出来的含有11个氨基酸的环形多肽，该物质能选择性地抑制辅助性T淋巴细胞分泌白细胞介素－2和其他淋巴因子，因而是一种强效免疫抑制剂，下列有关CsA的叙述正确的是（ ）
A.该物质的天然合成过程需要拟核DNA上基因的控制
B.如果氨基酸的平均相对分子量为128，则它的相对分子量为1228
C.可以用来开发移植器官后抗排斥反应的药物
13.下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是（ ）
A.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的
B.高等动物能合成生命活动所需的20种氨基酸
C.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
D.在胚胎发育过程中，基因选择性表达，细胞会产生相应的蛋白质
14.如图所示，①是在胰岛B细胞中合成的，且与血糖调节有关；②是一种淋巴因子，可干扰破坏病毒DNA在宿主细胞中的复制；③由浆细胞合成分泌，且具有免疫作用；④由垂体分泌，可促进蛋白质的合成和骨的生长。
下列有关说法中正确的是（ ）
A.①②③④结构的多样性只与a有关
B.与①②③④四种物质合成、分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
C.①②③④四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、抗利尿激素
D.①与肾上腺素具有协同作用，②③均在特异性免疫中发挥作用，④的分泌体现了生物膜的流动性
15.加热会使蛋白质变性，在变性过程中肽键是否因此而断裂呢？
请设计一个证明“蛋白质在加热变性后肽键没有完全断裂”的实验。
材料、用具：
0.01g·mL－1的CuSO4的溶液、0.1g·mL－1的NaOH溶液、蛋清、清水、酒精灯、试管、滴管等必备用品。
实验原理：
________________________________________
_________________________________________________。
方法步骤：
________________________________________
_________________________________________________。
预期结果：
______________________________________。
实验结论：
______________________________________。
高考真题体验
1.判断正误
（1）（2011.海南，6-A）哺乳动物机体缺铁时，血红蛋白的合成量会减少
（2）（2011.天津，1-A）酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
（3）（2008.江苏，1-A，2-B）氨基酸、核苷酸、丙酮酸、性激素、生长激素、胰岛素均是由相同种类元素组成的
（4）（2008.天津，1一B）高等动物能合成生命活动所需要的20种氨基酸
（5）（2008.天津，1-C）细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是一种蛋白质
（6）（2008.广东理基，42-C）双缩脲试剂可以鉴定蛋白质，是由于蛋白质有肽键
2（2013江苏卷，1）下列关于生物体内有机物的叙述正确的是（）
A.脂质不参与生命活动的调节B.蛋白质是生物体主要的能源物质
C.核酸是生物体储存遗传信息的物质D.糖类不参与细胞识别和免疫调节
3（2013上海卷，2）图l表示细胞中一种常见的水解反应，下列化合物能发生此种反应的有（）
①多肽②淀粉③纤维素④脂肪
A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④
4（2013上海卷，16）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6）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．13286C．13294D．15500
5（2013江苏卷，20）下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是（）
A.不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同
B.有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
C.组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合
D.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
6.（2011.北京理综卷）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，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
D.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
7.（2010·江苏高考）某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，下列叙述正确的是（ ）
A.该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基
B.该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
C.利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液
D.用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好
8.（2009.天津理综，3）下列过程中，涉及肽键数量变化的是（）
A.洋葱根尖细胞染色体的复制
B.用纤维素酶处理植物细胞
C.小肠上皮细胞吸收氨基酸
D.蛋清中加人NaCl使蛋白质析出
9.（2009·上海高考）某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。
该蛋白质至少有氧原子的个数是（ ）
A.n－mB.n－2mC.n＋mD.n＋2m
10.（2011，重庆理综卷）某兴趣小组将豆腐块灭菌，接种微生物后培养2d，加入适量食盐，经密封放置10d后制得豆腐乳。
在保质期内，豆腐乳放置时间越长，蛋白质含量越低，短肽和氨基酸含量越高。
为研究其原因，该小组取适量豆腐乳制成样液，等量加入各试管，进行了以下实验。
处理编号
处理方法
显色结果
①
37℃放置0min
加入等量双缩脲试剂
紫色
②
37℃放置10min
？
③
37℃放置120min
？
④
100℃加热5min后，37℃放置120min
紫色
实验中，加入双缩脲试剂A后，样液的颜色将 。
处理④中，100℃加热的目的是 。
如果处理③与处理④相比，显色较 ，且处理③与处理②相比，显色较 ，则表明豆腐乳中蛋白质被微生物产生的 分解，最终使短肽和氨基酸等含量增加，因此保质期内豆腐乳放置越久风味越佳。
第一单元走进细胞核组成细胞的分子
学案3生命活动的主要承担者------蛋白质
答案与解析
基础自查
一．1.元素组成：
C、H、O、N，有的还含S、P等。
构成蛋白质的氨基酸约有20种，包括必需氨基酸和非必需氨基酸。
（1）必需氨基酸：
人体内有8种（婴儿有9种），必须从外界获取。
（2）非必需氨基酸：
在体内可以通过其他化合物转化而来。
2结构通式.
特点
①基酸分子中的氨基和羧基的数目至少是一个（也可以是几个，因为R基中可能含有氨基或羧基）。
②构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨基和一个羧基连接在上同一个碳原子上（否则就不是构成蛋白质的氨基酸）。
③同的氨基酸分子，具有不同的R基，这是将氨基酸分类的依据。
二．氨基酸脱水缩合形成多肽
1.脱水缩合、核糖体、形成二肽的过程、
肽键的结构
2.过程分析
①脱水缩合产生的H2O中的H来自于和—COOH和—NH2，而氧则只来自于—COOH。
②一个，一个，肽链的两端。
不参与，故多余的—NH2或—COOH位于—R中。
三、1氨基酸脱水缩合形成多肽、由一条或几条肽链通过一定的化学键（如二硫键）折叠、盘曲，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
.2.多样性；直接原因是组成蛋白质分子的氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同，多肽链的盘曲、折叠的方式及形成的空间结构千差万别。
根本原因是DNA分子的多样性。
3.
功能
举例
构成细胞和生物体的结构物质
构成动物和人体的肌肉，构成生物膜、核糖体、染色体等的成分
构成细胞和生物体的功能物质
催化作用
参与生物体各项生命活动的酶绝大多数是蛋白质
运输作用
红细胞中的血红蛋白，膜上的载体蛋白
运动功能
肌动蛋白和肌球蛋白，二者使肌肉收缩，产生运动
构成细胞和生物体的功能物质
信息传递作用，调节作用
胰岛素、生长激素等蛋白质类激素，能调节生物体的生命活动
免疫作用
生物体内的抗体，能消灭外来抗原物质
细胞内的能源物质
在糖类和脂肪供应不足的情况下，机体也会分解蛋白质供能
课堂深化探究
一．1.从数量上看：
至少有一个—NH2和一个—COOH；从位置上看，必须有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上。
2.
（1）在生物体中组成蛋白质的氨基酸对应的密码子有61种；对应的tRNA有61种。
（2）
a.氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数
b.羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数
c.N原子数＝各氨基酸中N的总数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数
d.O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱去水分子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数
e.肽键数＝脱水数＝氨基酸数－肽链数＝水解需水数
（3）有关蛋白质的计算规律（氨基酸个数为n，氨基酸相对分子质量为a）
肽链
肽键
脱去水分子
蛋白质分子质量
DNA碱基数
mRNA碱基
游离氨基、羧基
1
n-1
n-1
na-18（n-1）
6n
3n
至少一个（1+R基中的氨基或羧基数）
m
n-m
n-m
na－18（n－m）
6n
3n
至少m个（m+R基中的氨基或羧基数）
思考：
①若n个氨基酸形成一环状多肽，则：
肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数（n）
②在多肽相对分子质量计算时，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，故相对分子质量减少2。
b、氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系
由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA（基因）上的6个碱基。
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。
3.
名称
分布
功能
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、促甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素等）
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
主要运输氧气
和部分二氧化碳
糖蛋白
细胞膜表面
保护、润滑、识别等
对应训练
（1）判断正误
（1）（√）
（2）（×）
（3）（×）
（4）（√）
（5）（√）
2.【答案】D
【解析】氨基酸分子的结构通式为
不仅有氨基和羧基，还有R；每个氨基酸分子至少含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；氨基和羧基脱水缩合后形成肽键，两个氨基酸脱水缩合形成二肽。
3、【答案】 C
【解析】组成蛋白质的氨基酸数＝肽键数＋肽链数，所以此蛋白质是由100个氨基酸经脱水缩合而成的。
在脱水缩合过程中共失去水分子98个，所以此蛋白质的相对分子质量为：
128×100－18×98＝11036。
4．【答案】D
【解析】蛋白质的结构层次是：
元素→氨基酸→多肽→蛋白质。
5．【答案】 A
【解析】 注意题目中的信息“合成这两种蛋白质的细胞的功能却大不相同”，不要理解成这两种蛋白质功能大不相同。
同一个体的不同细胞功能不同，是细胞分化的结果，根本原因是基因选择性表达，即不同细胞中遗传信息的表达情况不同。
6．【答案】C
【解析】蛋白质的生理功能具有多样性，如结构蛋白——构成细胞和生物体的主要成分，功能蛋白——信息传递与调节作用、催化作用、运输作用、
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