難點5生命活動的承擔(dān)者——蛋白質(zhì)

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1、難點５ 生命活動的承擔(dān)者——蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)由C、H、O、N等元素組成，是細胞中各種結(jié)構(gòu)的重要化學(xué)成分，生命活動的承擔(dān)者。 ●難點磁場 1.生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)千差萬別，其原因不可能是（ ） A.組成肽鍵的化學(xué)元素不同 B.組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類和數(shù)量不同 C.氨基酸排列順序不同 D.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同 2.小腸嚴重吸收不良的病人，采用靜脈輸入營養(yǎng)液的方法提供營養(yǎng)，全營養(yǎng)液的成分不能含有（ ） A.蛋白質(zhì) B.葡萄糖 C.無機鹽和維生素 D.氨基酸 ３.下列生理活動與蛋白質(zhì)功能無關(guān)的是（ ） A.氧氣在血液中的運輸

2、 B. CO2進入葉綠體 C.葡萄糖在細胞內(nèi)氧化分解 D.細胞識別 ４.臨床通過檢測尿液中一定時間內(nèi)的含氮量，可粗略估算下列哪一營養(yǎng)物質(zhì)在該段時間內(nèi)的氧化分解量（ ） A.蛋白質(zhì) B.脂肪 C.糖 D.維生素D ●案例探究 1.下列各類人群中，一段時期內(nèi)人體攝入和排出的氮量基本相等的是（ ） A.健康兒童 B.重創(chuàng)傷恢復(fù)期的病人 C.健康成年男子 D.禁食期病人 命題意圖：該題以人體的蛋白質(zhì)代謝的有關(guān)知識為命題內(nèi)容，考查學(xué)生運用已知的細胞內(nèi)各種營養(yǎng)代謝保持動態(tài)平衡的有關(guān)知識，通過合乎邏輯的推理過程做正

3、確的判斷。能力考核目標(biāo)是推理能力。 知識依托：蛋白質(zhì)代謝、氮平衡 錯解分析：有的考生容易選擇D項，原因是學(xué)生不理解禁食期的含義，更不知道哪種病人需要禁食。 解題方法和技巧：蛋白質(zhì)是生命的體現(xiàn)者，氮平衡是人體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝狀況的具體反映。無論植物蛋白質(zhì)還是動物蛋白質(zhì)，含氮量約為16％，即1 g氮相當(dāng)于6.25 g蛋白質(zhì)。測定每日食物中含氮量可以間接地計算出蛋白質(zhì)含量，測定每日尿液和糞便的含氮量可以估算體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝量。攝入氮與排出氮相等和稱為總氮平衡，這表明組織蛋白合成量與分解處于動態(tài)平衡。健康的成年男性的攝入和排出可以達到基本持平，即處于總氮平衡。處于生長期的兒童、孕婦、處于重創(chuàng)傷恢復(fù)期，

4、病人處于同化作用大于異化作用狀態(tài)，故攝入氮量大于排出氮量，表現(xiàn)為正氮平衡。禁食期病人，如肝功能受損和腎功能衰竭的病人無氮攝入，只有體內(nèi)物質(zhì)分解作用和氮的排出作用，會表現(xiàn)負氮平衡。 答案：C 2.胰島素分子是一種蛋白質(zhì)分子，現(xiàn)有如下材料： ①胰島素含有２條肽鏈，A鏈含有21個氨基酸，B鏈含有30個氨基酸，２條多肽鏈間通過２個二硫鍵（二硫鍵是由２個“－SH”連接而成的）連接，在A鏈上也形成一個二硫鍵，右圖為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖。 ②不同動物的胰島素的氨基酸組成是有區(qū)別的，現(xiàn)把人和其他動物的胰島素的氨基酸組成比較如下： 豬：B鏈上第30位氨基酸和人不同 馬：B鏈第30位氨基酸和A

5、鏈第9位氨基酸與人不同 牛：A鏈第８、10位氨基酸與人不同 羊：A鏈第８、９、10位氨基酸與人不同 天竹鼠：A鏈有８個與人不同，B鏈有10個氨基酸與人不同 根據(jù)以上材料回答下列問題： （１）胰島素分子中含有肽鍵______ 個?？刂坪铣梢葝u素的基因中至少有______ 個堿基。 （２）這51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來51個氨基酸的總的相對分子質(zhì)量減少了______ 。 （３）人體中胰島素的含量低，會導(dǎo)致血糖濃度過高，尿液中有葡萄糖，稱為糖尿病，其最佳的治療方法是使用胰島素，但只能注射不能口服，原因是______ 。

6、 （４）前面所列的哺乳動物和人的胰島素都由51個氨基酸構(gòu)成，且在氨基酸組成上大多相同，由此可以得出的結(jié)論是______ 。 （５）人與這幾種動物在胰島素分子上氨基酸組成差異的大小，說明______ 。 （６）不同哺乳動物的胰島素結(jié)構(gòu)不同的根本原因是______ 。 （７）如果要為糖尿病人治療必須使用動物體內(nèi)的胰島素的話，最適宜的動物是______ ，原因是______

7、 。 命題意圖：該題為資料信息題，考查學(xué)生利用所提供的文字、數(shù)據(jù)、圖形、圖表等資料信息，進行分析和綜合，把握事件呈現(xiàn)的特征，選擇或提供有關(guān)問題答案的能力。 知識依托：①蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、形成；②蛋白質(zhì)的代謝；③蛋白質(zhì)與生命多樣性；④蛋白質(zhì)與生命進化。 錯解分析：由于學(xué)生忽略了二硫鍵的存在，減少的分子量易寫成882。而對于胰島素與生物的進化，在考生復(fù)習(xí)準(zhǔn)備不足的情況下，較驗證回答出不同哺乳動物的親緣關(guān)系，錯率較多。 解題方法和技巧：（１）從材料①中可知，由51個氨基酸組成的具有二條肽鏈組成的胰島素分子中應(yīng)含的肽鍵數(shù)目是51－２＝49個，根據(jù)mRNA上三個堿基決定一個氨基酸，基因中

8、有２條鏈，所以控制胰島素合成的基因中的堿基數(shù)為51×３×２＝306；（２）51個氨基酸分子合成胰島素分子后，分子質(zhì)量的減少量應(yīng)是形成肽鏈時脫下的水分子數(shù)（１８×４９）和形成二硫鍵時脫下的H（１×６），所以相對分子質(zhì)量減少了１８×４９＋１×６＝888；（３）解答此小題，要求同學(xué)有知識遷移的能力，在消化道中有各種消化液，能消化各種營養(yǎng)物質(zhì)，如大分子糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等不溶于水的物質(zhì)，這些物質(zhì)在消化道內(nèi)通過消化液的作用，將其分解為能溶于水的小分子有機物，如葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪等，原有物質(zhì)的大分子結(jié)構(gòu)遭到破壞。胰島素在消化液的蛋白酶和肽酶的作用下，分解為氨基酸而失去其活性，所以只能注射不能口服；

9、（４）材料②給我們列出的各種生物胰島素之間的氨基酸的差異，反映出不同的哺乳動物體內(nèi)胰島素分子中氨基酸組成大部分是相同的，說明這些動物之間的親緣關(guān)系很近，是由共同的古代原始祖先進化而來的；（５）不同動物胰島素中的氨基酸組成差異的大小反映了各種動物與人親緣關(guān)系的遠近，差異越小，親緣關(guān)系越近，反之越遠。（６）不同的蛋白質(zhì)從根本上是由不同的基因控制而合成的，這反映出了生命的多樣性；（７）用動物胰島素治療人的糖尿病時，選用親緣關(guān)系最近的動物，治療效果最好。 答案：（１）49 306 （２）888 （３）胰島素是蛋白質(zhì)，如口服會被消化道內(nèi)的蛋白酶所催化水解而失去作用。 （４）這些哺乳動物和人都有

10、共同的原始祖先。 （５）這幾種哺乳動物與人的親緣關(guān)系有遠有近，差異越大親緣關(guān)系越遠，反之則親緣關(guān)系越近。 （６）相關(guān)基因不同 （７）豬 ●錦囊妙計 １.蛋白質(zhì)是由許多氨基酸通過縮合反應(yīng)形成的肽鍵連接起來的高分子化合物。一個蛋白質(zhì)可以是由一條肽鏈組成，也可以由多條肽鏈組成。一條多肽鏈，至少有一個游離的氨基和羧基。 ２.蛋白質(zhì)分子中肽鍵數(shù)目的計算：設(shè)氨基酸為n，肽鏈數(shù)為a，肽鍵數(shù)目為b。則b=n-a。失去水分子數(shù)與肽鍵數(shù)相同。 ３.在細胞及生物體內(nèi)，蛋白質(zhì)的合成是在DNA（基因）的控制之下，必須經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯才能完成。因此蛋白質(zhì)的多樣性，從根本上是由DNA分子的多樣性決定的，從而表現(xiàn)

11、出生物性狀的多樣性。 ４.不同生物的同一種蛋白質(zhì)分子中氨基酸分子差異數(shù)越小，親緣關(guān)系就越近，反之則越遠。 ●殲滅難點訓(xùn)練 1.右圖是小麥種子形成過程中，胚乳內(nèi)葡萄糖、蔗糖、淀粉、蛋白質(zhì)的變化，其中代表蛋白質(zhì)是曲線（ ） A.① B.② C.③ D.④ 2.下表是某高中男生血液檢測報告的部分數(shù)據(jù)。請分析回答： 紅細胞數(shù) （個/L） 血紅蛋白（g/L） 白細胞數(shù) （個/L） 血小板數(shù) （個/L） 血糖（mmol/L） 血型 5×1012 130 12×109 200×109 3.6 O （１）該生血糖濃度為3.6 mmol/L

12、，這時人體可能出現(xiàn)的即時生理調(diào)節(jié)反應(yīng)是______ 。 （２）若該生的父親是A型血，則其母親血型不可能為______ 。 （３）人類的正常血紅蛋白（HbA）β鏈第６３位氨基酸是組氨酸，其密碼子為CAU或CAC。當(dāng)β鏈第６３位組氨酸被酷氨酸（UAU或UAC）替代后，出現(xiàn)異常血紅蛋白（HbM），導(dǎo)致一種貧血癥；β鏈第６3位組氨酸被精氨酸（CGU或C

13、GC）所替代而產(chǎn)生的異常血紅蛋白（HbZ）將引起另一種貧血癥。決定β鏈第６３位組氨酸密碼子的堿基對組成為______ 。在決定β鏈第６３位組氨酸密碼子的DNA三個堿基對中，任意一個堿基對發(fā)生變化都將產(chǎn)生異常的血紅蛋白嗎？為什么？ （４）人的紅細胞無線粒體但能攜帶氧，紅細胞自身所需的能量主要是利用______ 通過______ 產(chǎn)生的。 ３.同位素示蹤技術(shù)在生物學(xué)的研究中已被廣泛應(yīng)用?？蒲腥藛T給農(nóng)作物施以15N標(biāo)記的肥料，結(jié)果在以此農(nóng)作物為食物的小白鼠尿中查出15N元素。請回答下列問題： （１）含15N的化肥是以_____

14、_ 狀態(tài)從土壤進入根細胞的。根吸收礦質(zhì)元素的主要部位是______ 。 （２）在小白鼠尿液中出現(xiàn)的含有15N的化合物，這種化合物主要是______ 。氨基酸是通過______ 作用產(chǎn)生______ ，再轉(zhuǎn)化成這種化合物的。 參考答案 難點5 生命活動的承擔(dān)者——蛋白質(zhì) 難點磁場 1.解析：蛋白質(zhì)分子的多樣性是由于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序不同及空間結(jié)構(gòu)造成的。而氨基酸間形成肽鍵的化學(xué)元素是相同的。 答案：A ２.解析：蛋白質(zhì)是高分子化合物，不能通過細胞膜進行物質(zhì)交換，只能分解成氨

15、基酸以主動運輸?shù)姆绞竭M入組織細胞。 答案：A ３.解析：氧氣在血液中運輸要依靠血紅蛋白，葡萄糖在細胞內(nèi)氧化需要酶，細胞識別與細胞膜表面糖蛋白有密切關(guān)系，而CO2進入葉綠體主要靠自由擴散作用，不需要載體。 答案：B ４.解析：脂肪、糖、維生素D三種物質(zhì)僅含C、H、O三種元素，不含氮元素。 答案：A 殲滅難點訓(xùn)練 1.解析：種子形成過程中，葡萄糖、蔗糖等有機小分子逐漸合成淀粉、蛋白質(zhì)等有機高分子物質(zhì)進行貯存。小麥種子里主要物質(zhì)是淀粉而不是蛋白質(zhì)。 答案：D 2.解析：（１）血糖濃度為3.6 mmol/L，偏低，人體出現(xiàn)即時反應(yīng)應(yīng)為胰高血糖素增加，促進肝糖元加速分解。 （２）該生

16、為O型，基因型應(yīng)為ii，父親為A型，基因型應(yīng)為IAi或IAIA，因此母親不可能為AB型，否則兒子就不可能為O型。 （３）根據(jù)中心法則，基因中堿基的排列順序決定了mRNA中的堿基排列順序（mRNA中決定氨基酸的三個相鄰的堿基，被稱為“密碼子”），mRNA進入細胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合起來，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。血紅蛋白異常，歸根到底是由于基因中堿基對的排列順序改變引起的。由于組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有２０種，而遺傳密碼有61種，故一種密碼子決定一種氨基酸，而一種氨基酸可由幾種密碼子決定。 （４）紅細胞無線粒體，只能進行無氧呼吸，分解葡萄糖，釋放能量，供生命活動所需。 產(chǎn)生的遺傳密碼為CAC或CAU，仍然是組氨酸的密碼子，因而不影響產(chǎn)生正常血紅蛋白。 （４）葡萄糖 無氧呼吸 3.解析：此題考查學(xué)生運用知識的能力，將礦質(zhì)元素的吸收及蛋白質(zhì)的代謝聯(lián)系起來。答案：（１）離子 根毛區(qū) （２）尿素 脫氨基 含氮部分（或氨基）