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1、基礎(chǔ)課時案基礎(chǔ)課時案2 2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 2016備考最新考綱蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能() 一、組成蛋白質(zhì)的氨基酸及其種類 1觀察下列幾種氨基酸的結(jié)構(gòu) (1)寫出圖中結(jié)構(gòu)名稱 a ;b. 。 (2)通過比較圖中三種氨基酸,寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式 氨基氨基羧基羧基R基基 CH3 H 1在分泌蛋白的合成、加工、運輸和分泌過程中,用含35S標(biāo)記的氨基酸作為原料,則35S存在于圖示中的哪一部位?提示35S存在于氨基酸的R基上,題圖中處是R基,處是肽鍵,處連接的是肽鍵或羧基,處連接的是碳原子,故35S存在于部位。深度思考深度思考 2下列物質(zhì)是否屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸?如果是,請寫出其R基,
2、如果不是,請具體指出其欠缺的條件。NH2CH2COOHNH2CH2CH2OH 二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性 1二肽的形成 (1)過程名稱: ;場所: 。 (2)物質(zhì)名稱: 。 (3)結(jié)構(gòu)名稱: ,其結(jié)構(gòu)簡式為: )。 (4)脫去的H2O中H的來源: 。 (5)多個氨基酸發(fā)生該反應(yīng),產(chǎn)物名稱為 。脫水縮合脫水縮合核糖體核糖體二肽二肽NHCO(或或CONH一個來自氨基,一個來自羧基一個來自氨基,一個來自羧基多肽多肽肽鍵肽鍵 2完善蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性圖示 蛋白質(zhì)形成的四個“一” 思維深化蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)形成時二硫鍵形成的過程 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(“
3、SS”)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。 三、蛋白質(zhì)的功能(連一連) 四、判斷正誤(1)血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接 (2014江蘇卷,1C)()(2)高爾基體是肽鏈合成和加工的場所 (2013安徽,1B)()(3)細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)不一定是同一種蛋白質(zhì) (2013天津,1C)()(4)有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能,蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時,其特定功能會發(fā)生改變 () (5)蛋白質(zhì)是生物體主要的能源物質(zhì) (2013江蘇,1B)() (6)磷
4、脂和蛋白質(zhì)合成時,需要模板 (2011江蘇,1A改編)() (7)具有生物催化作用的酶絕大多數(shù)都是由氨基酸組成的 () 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) (7) 深度思考 1下列生物或結(jié)構(gòu)均由蛋白質(zhì)和核酸構(gòu)成,請分別指出下列生物或結(jié)構(gòu)各屬哪一類?噬菌體核糖體埃博拉病毒染色體煙草花葉病毒(1)由DNA蛋白質(zhì)構(gòu)成的有_。(2)由RNA蛋白質(zhì)構(gòu)成的有_。提示(1)(2)2酶、激素、抗體、載體蛋白、維生素等與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)的關(guān)系概念圖如下。(1)請依次指出抗體、激素、酶的具體位置。(2)圖示中位于“蛋白質(zhì)”圈外的物質(zhì)是什么?提示(1)抗體,激素,酶。(2)有極少數(shù)的酶為RNA??键c一蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)
5、和功能典例引領(lǐng)【典例1】 (2013高考江蘇卷)下面關(guān)于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的敘述,錯誤的是 ()A不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)量不盡相同B有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能C組成蛋白質(zhì)的氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合D組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合 解析不同的蛋白質(zhì)分子中氨基酸的數(shù)量、種類和排列順序都不盡相同,A、C兩項正確;有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能,如血紅蛋白和載體蛋白都具有運輸功能,B項正確;組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間脫水縮合的方式相同,都是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,D項錯誤。 答案D【典例2】 (2014北京東城聯(lián)考,5)右
6、面的分別表示生物體內(nèi)的三個生理過程,其中Q分別代表三種物質(zhì),下列有關(guān)Q的敘述,錯誤的是() AQ可能位于細(xì)胞膜上 BQ中可能含有硫元素 C不一定發(fā)生在細(xì)胞內(nèi) D必須依賴三磷酸腺苷 解析根據(jù)過程知Q可能是酶,絕大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì),可能含有S元素;過程說明Q可能是細(xì)胞膜上的載體;過程說明Q可能是抗體。酶促反應(yīng)在細(xì)胞內(nèi)外均可發(fā)生,如唾液淀粉酶;物質(zhì)運輸不一定依賴ATP,如協(xié)助擴(kuò)散,故選D。 答案D 1幾種??嫉鞍踪|(zhì)的分布和功能名稱名稱分布或來源分布或來源功能功能大多數(shù)酶大多數(shù)酶細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外催化作用催化作用載體蛋白載體蛋白細(xì)胞膜細(xì)胞膜運輸某些物質(zhì)運輸某些物質(zhì)(如離如離子、氨基酸等子
7、、氨基酸等)某些激素某些激素(如生如生長激素、胰島素長激素、胰島素)由內(nèi)分合成分泌由內(nèi)分合成分泌至內(nèi)環(huán)境泌腺細(xì)至內(nèi)環(huán)境泌腺細(xì)胞胞調(diào)節(jié)生命活動調(diào)節(jié)生命活動抗體抗體由漿細(xì)胞合成并由漿細(xì)胞合成并分泌至內(nèi)環(huán)境中分泌至內(nèi)環(huán)境中免疫作用免疫作用淋巴因子淋巴因子由由T細(xì)胞合成并細(xì)胞合成并分泌至內(nèi)環(huán)境中分泌至內(nèi)環(huán)境中促進(jìn)促進(jìn)B細(xì)胞分裂、分化細(xì)胞分裂、分化為漿細(xì)胞或記憶為漿細(xì)胞或記憶B細(xì)胞細(xì)胞血紅蛋白血紅蛋白紅細(xì)胞內(nèi)紅細(xì)胞內(nèi)主要運輸主要運輸O2和部和部分分CO2糖蛋白糖蛋白細(xì)胞膜表面細(xì)胞膜表面保護(hù)、潤滑、識別等保護(hù)、潤滑、識別等作用作用結(jié)構(gòu)蛋白結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞膜、肌細(xì)胞細(xì)胞膜、肌細(xì)胞等等構(gòu)成細(xì)胞和生物體的構(gòu)成細(xì)胞和
8、生物體的成分成分2.必須關(guān)注的4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 或COOH;也不要將肽鍵誤寫為CONH或 。正確的書寫應(yīng)為NH2、COOH、CONH。 (2)蛋白質(zhì)變性的誤區(qū):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)由于基因的選擇性表達(dá),同一生物的不同細(xì)胞中蛋白質(zhì)種類和數(shù)量會出現(xiàn)差異。 (4)不同蛋白質(zhì)的合成場所:真核細(xì)胞胞內(nèi)蛋白在游離核糖體上合成,分泌蛋白則在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成。 跟進(jìn)題組 1(2014廣東韶關(guān)一模,1)下列有關(guān)氨基酸、多肽鏈和蛋白質(zhì)的敘述正確的是 ()
9、A都只有C、H、O、N四種元素B遇雙縮脲試劑都顯紫色C都通過主動運輸進(jìn)入細(xì)胞D通常都含有羧基 解析氨基酸是蛋白質(zhì)基本單位,氨基酸除含有C、H、O、N元素,有的還含有S、P等,A錯誤;蛋白質(zhì)中的肽鍵與雙縮脲試劑反應(yīng)生成紫色物質(zhì),氨基酸中沒有肽鍵,故與雙縮脲試劑反應(yīng)沒有紫色出現(xiàn),B錯誤;多肽鏈和蛋白質(zhì)是大分子化合物,通過胞吞的方式進(jìn)入細(xì)胞,C錯誤。 答案D2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
10、3個游離的羧基 解析圖2中是氨基而不是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。 答案D考點二蛋白質(zhì)合成中的相關(guān)計算典例引領(lǐng)【典例1】 (2013上海,16)某蛋白質(zhì)由124個氨基酸組成,其中有8個SH,在肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)(如圖)時,生成4個二硫鍵(SS),若氨基酸平均分子量為125,則該蛋白質(zhì)的子量約為 () A13 278 B13 286 C13 294 D15 500 解析124個氨基酸的相對分子質(zhì)量是
11、124125,脫去了123個水分子其相對分子質(zhì)量是18123,8個SH形成4個二硫鍵脫去8個H原子,所以該蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量是12412518123813 278。 答案A【典例2】 由200個氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)如圖所示,下列敘述正確的是 ()A該分子中含有2條肽鏈、198個肽鍵B參與構(gòu)成該蛋白質(zhì)分子的氨基酸中至少有200個氨基C200個氨基酸縮合成該蛋白質(zhì)時相對分子質(zhì)量減少了3 582D該蛋白質(zhì)中至少含有3個NH2 解析由題圖看出該蛋白質(zhì)有2條肽鏈,并且2條肽鏈之間由一個肽鍵連接,故含有199個肽鍵,參與構(gòu)成該蛋白質(zhì)分子的氨基酸中至少有201個氨基。脫水縮合成該蛋白質(zhì)時共脫去199個
12、H2O,相對分子質(zhì)量減少了199183 582。該蛋白質(zhì)有2條肽鏈,每條肽鏈上至少含1個NH2,2條肽鏈至少含有2個NH2。2條肽鏈靠“NHCO”(肽鍵)連接,此處不含有游離的氨基(NH2)。 答案C 1蛋白質(zhì)分子量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系肽鍵數(shù)失去水分子數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù);蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量氨基酸數(shù)目氨基酸平均相對分子質(zhì)量脫去水分子數(shù)18。肽鏈肽鏈數(shù)目數(shù)目氨基酸氨基酸數(shù)數(shù)肽鍵肽鍵數(shù)目數(shù)目脫去脫去水分水分子數(shù)子數(shù)多肽鏈相對分多肽鏈相對分子量子量氨基氨基數(shù)目數(shù)目羧基羧基數(shù)目數(shù)目1條條mm1 m1am18(m1)至少至少1個個至少至少1個個n條條mmn mnam18(mn)至少
13、至少n個個至少至少n個個(注:注:氨基酸平均分子量為氨基酸平均分子量為a)2蛋白質(zhì)中游離氨基和羧基數(shù)目的計算(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蛋白質(zhì)中含有N、O、H原子數(shù)的計算(1)N原子數(shù)肽鍵數(shù)肽鏈數(shù)R基上的N原子數(shù)各氨基酸中N原子總數(shù)。(2)O原子數(shù)肽鍵數(shù)2肽鏈數(shù)R基上的O原子數(shù)各氨基酸中O原子總數(shù)脫去水分子數(shù)。(3)氫原子數(shù)各氨基酸中H的總數(shù)2脫去水分子數(shù)。 4基因表達(dá)過程中,氨基酸數(shù)與相應(yīng)的堿基(核苷酸)數(shù)目的對應(yīng)關(guān)系 5環(huán)狀肽的結(jié)構(gòu)與計算環(huán)狀肽如圖所示:根據(jù)圖示可知:肽鍵數(shù)脫去的水分子數(shù)氨基酸數(shù)(由于
14、環(huán)肽首尾氨基酸彼此相連,故形成一個環(huán)肽時,比形成一條直鏈肽要多生成一個水分子) 跟進(jìn)題組 1(2014安徽蒙城調(diào)考改編)下圖甲、乙為組成生物體的相關(guān)化合物,乙為一個由、三條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)分子,共含271個氨基酸,圖中每條虛線表示由兩個巰基(SH)脫氫形成一個二硫鍵(SS)。下列相關(guān)敘述不正確的是 ()A甲為組成乙的基本單位,且乙中最多含有20種甲B由不同的甲形成乙后,相對分子量比原來少了4 832C如果甲中的R為C3H5O2,則由兩分子甲形成的化合物中含有16個HD形成的乙物質(zhì)中至少含有6個羧基解析圖中乙是由271個氨基酸脫水縮合后3條肽鏈通過二硫鍵形成的蛋白質(zhì),共脫水268個,形成了4個
15、二硫鍵,脫去8個H,所以由不同的甲形成乙后,相對分子質(zhì)量比原來少了:18268184 832;如果甲中的R為C3H5O2則由兩分子甲形成的化合物中含H的個數(shù)為(54)2216;乙物質(zhì)含3條肽鏈至少含有3個羧基。答案D 2(2015全國重點中學(xué)沖刺卷)圖示為由30個氨基酸組成的多肽鏈,經(jīng)加工,第1位甲氨酸被切除,第16與17位氨基酸之間的肽鍵被切斷并生成兩條多肽鏈,兩條多肽鏈通過二硫鍵相連。有關(guān)此過程的說法錯誤的是 () A加工過程中,氧原子數(shù)目增加一個 B經(jīng)加工,原多肽鏈增加了一個氨基和一個羧基 C此加工過程是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行的 D此多肽鏈的合成過程生成了29個水分子、加工過程消耗了2個水分子 解析選項A,加工過程減少了一個肽鍵(含一個氧),另一個肽鍵(含一個氧)被水解,生成一個羧基(含兩個氧)和一個氨基,所以氧原子數(shù)沒變;選項D,此多肽鏈的合成過程生成了29個肽鍵,形成29個水分子、加工過程水解了兩個肽鍵,消耗了2個水分子。 答案A