一輪復習 生命活動的主要承擔者——蛋白質

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1、第3講生命活動的主要承擔者蛋白質最 新 考 綱 蛋 白 質 的 結 構 和 功 能 ( )。 考 點 一 組 成 蛋 白 質 的 氨 基 酸 及 其 種 類 （ 5年 6考 ）組 成 蛋 白 質 的 氨 基 酸 的 結 構 及 種 類觀 察 下 列 幾 種 氨 基 酸 的 結 構 (1)寫 出 圖 中 結 構 的 名 稱a. ； b. 。(2)通 過 比 較 圖 中 三 種 氨 基 酸 ， 寫 出 氨 基 酸 的 結 構 通 式 。 (3)氨 基 酸 的 不 同 取 決 于 的 不 同 ， 圖 中 三 種 氨 基 酸 的 R基 依 次 為 、 、 。氨 基 羧 基 R基 -CH 3 -H (4

2、)氨 基 酸 的 種 類 ： 約 種 一 個 “ NH 2”一 個 “ COOH ”連 接 在 同 一 個 碳 原 子 上20非 必 需 氨 基 酸必 需 氨 基 酸 巧 記 “8種 必 需 氨 基 酸 ”甲(甲硫氨酸)來(賴氨酸)寫(纈氨酸)一(異亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)書(蘇氨酸)注 ：評價蛋白質食品營養(yǎng)價值主要依據其必需氨基酸的種類和含量。 助 學 巧 記 組 成 蛋 白 質 的 氨 基 酸 的 種 類 與 結 構1.(海 南 卷 )關 于 生 物 體 內 組 成 蛋 白 質 的 氨 基 酸 的 敘 述 ， 錯 誤 的 是 ( )A.分 子 量 最 大 的 氨 基

3、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 的解 析甘氨酸應是分子量最小的氨基酸，它的R基是最簡單的氫。答 案 A 2.下 圖 為 氨 基 酸 分 子 的 結 構 通 式 ， 下 列 敘 述 正 確 的 是 ( )A.結 構 在 生 物 體 內 約 有 20種B.氨 基 酸 脫 水 縮 合 產 生 水 ， 水 中 的 氫 來 自 于 和 C.結 構 中 含 有 的 氨 基 或 羧 基 全 部 都 參 與 脫 水 縮 合D.生

4、 物 體 內 n個 氨 基 酸 形 成 一 條 多 肽 鏈 需 要 n種 密 碼 子 解 析為氨基，為羧基，為側鏈基團(R基)。構成人體氨基酸的種類約有20種，A正確；脫水縮合形成水，水中氫來自，B錯誤；R基中的氨基或羧基不參與脫水縮合，C錯誤；生物體內n個氨基酸形成一條多肽鏈需要n個密碼子而不是需要n種密碼子，D錯誤。答 案 A 解答本類題目的關鍵是熟記氨基酸的結構通式，如下圖所示找出氨基酸的共同體，即圖中“不變部分” (連接在同一碳原子上的NH 2、COOH和H )，剩下的部分即為R基。倘若找不到上述“不變部分”，則不屬于構成蛋白質的氨基酸。 考 點 二 蛋 白 質 的 結 構 和 功 能

5、 （ 5年 6考 ）1.蛋 白 質 的 結 構 及 其 多 樣 性(1)氨 基 酸 的 脫 水 縮 合 過 程 ： 一 個 氨 基 酸 分 子 中 的 和 另 一 個 氨 基酸 分 子 中 的 相 連 接 ， 同 時 脫 去 。 二 肽 形 成 示 例 氨 基 （ NH 2）羧 基 （ COOH ） 一 分 子 水 核 糖 體 H 2O肽 鍵 肽 鍵 ： 連 接 兩 個 氨 基 酸 分 子 的 化 學 鍵 可 表 示 為 _。(2)蛋 白 質 的 結 構 層 次 CONH 肽 的 名 稱 確 定 ： 一 條 多 肽 鏈 由 幾 個 氨 基 酸 分 子 構 成 就 稱 為 _肽 。 H 2O中

6、各 元 素 的 來 源 ： H 來 自 ， O來自 。 一 條 肽 鏈 上 氨 基 數 或 羧 基 數 的 確 定 ： 一 條 肽 鏈 上 至 少 有 一 個 游離 的 氨 基 和 一 個 游 離 的 羧 基 ， 分 別 位 于 肽 鏈 的 ； 其 余 的氨 基 (或 羧 基 )在 上 。 幾COOH 和 NH 2COOH 兩 端R基 (3)蛋 白 質 的 結 構 多 樣 性 與 功 能 多 樣 性種 類 數 目 排列 順 序 調 節(jié) 催 化 運 輸 免 疫 巧 用 “一 、 二 、 三 、 四 、 五 ” 助 記 蛋 白 質 的 結 構 與 功 能 2.氨 基 酸 脫 水 縮 合 與 相 關

7、 計 算(1)蛋 白 質 相 對 分 子 質 量 、 氨 基 酸 數 、 肽 鏈 數 、 肽 鍵 數 和 失 去 水分 子 數 的 關 系 肽 鍵 數 失 去 水 分 子 數 氨 基 酸 數 ； 蛋 白 質 相 對 分 子 質 量 氨 基 酸 數 目 氨 基 酸 平 均 相 對 分 子 質量 。 (不 考 慮 形 成 二 硫 鍵 )肽 鏈數 目 氨 基酸 數 肽 鍵數 目 脫 去 水分 子 數 多 肽 鏈 相對 分 子 量 氨 基數 目 羧 基數 目1條 m m 1 m 1 am 18(m 1) 至 少 1個 至 少 1個 n條 m _ _ _ 至 少 _個 至 少 _個注 ：氨基酸平均分子質

8、量為a。肽 鏈 數脫 去 水 分 子 數 18m n m n am 18(m-n) n n (2)蛋 白 質 中 游 離 氨 基 或 羧 基 數 目 的 計 算 至 少 含 有 的 游 離 氨 基 或 羧 基 數 肽 鏈 數 1。 游 離 氨 基 或 羧 基 數 目 肽 鏈 數 1 。(3)利 用 原 子 守 恒 法 計 算 肽 鏈 中 的 原 子 數 N原 子 數 肽 鍵 數 肽 鏈 數 各 氨 基 酸中 N原 子 總 數 。 O原 子 數 肽 鍵 數 2 肽 鏈 數 各 氨 基酸 中 O原 子 總 數 脫 去 水 分 子 數 。 R基 中 含 有 的 氨 基 或 羧基 數 R基 上 的 N

9、原 子 數R基 上 的 O原 子 數 1.在 分 泌 蛋 白 的 合 成 、 加 工 、 運 輸 和 分 泌 的 過 程 中 ， 用 含 35S標 記的 氨 基 酸 作 為 原 料 ， 則 35S存 在 于 圖 示 中 的 哪 個 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。 2.蛋 白 質 是 生 命 活 動 的 主 要 承 擔 者 ， 在 組 成 細 胞 的 有 機 物 中 含 量最 多 。 下 圖 為 有 關 蛋 白 質 分 子 的 簡 要 概 念 圖 ， 請 思 考 ：(1)圖 示 a中 一 定 具

10、有 S嗎 ？(2)圖 示 為 何 種 過 程 ？ 該 過 程 除 產 生 多 肽 外 ， 還 會 產 生 何 類 產物 ？(3)圖 中 b、 c、 d內 容 是 什 么 ？ 請 寫 出 b、 c的 化 學 表 達 式 。(4)甲 硫 氨 酸 的 R基 是 CH 2CH 2SCH 3， 則 它 的 分 子 式 是_？ 提 示(1)不一定。(2)為“脫水縮合”過程，該過程還可產生H 2O。(3)b、c、d依次為“氨基酸”、“肽鍵”、“蛋白質功能多樣性” ；b的化學表達式為 ; c的化學表達式為CONH 。(4)氨基酸共性部分為C 2H 4O2N，則甲硫氨酸分子式為C23H 47O2NS即C5H 1

11、1O2NS。 1.真 題 重 組 判 斷 正 誤(1)植 物 根 細 胞 膜 上 存 在 運 輸 離 子 的 蛋 白 質 (2016海 南 卷 ，3A)( )(2)植 物 葉 肉 細 胞 中 液 泡 膜 與 類 囊 體 膜 上 的 蛋 白 質 不 同(2016海 南 卷 ， 3B)( )(3)血 紅 蛋 白 中 不 同 肽 鏈 之 間 通 過 肽 鍵 連 接 (2014江 蘇 卷 ，1C)( )(4)高 爾 基 體 是 肽 鏈 合 成 和 加 工 的 場 所 (2013安 徽 ， 1B)( )(5)細 胞 中 氨 基 酸 種 類 和 數 量 相 同 的 蛋 白 質 不 一 定 是 同 一 種

12、蛋白 質 (2013天 津 ， 1C)( ) 以上內容主要源于教材必修1P2024關于蛋白質的合成、多樣性及功能的內容，把握氨基酸的種類、特性；氨基酸如何形成蛋白質及蛋白質重要功能舉例并能進行相關計算是解答本類題目的關鍵。 2.(教 材 必 修 1P24 T3改 編 )下 圖 為 牛 胰 島 素 結 構 圖 ， 該 物 質中 SS是 由 兩 個 SH 脫 去 兩 個 H 形 成 的 。 下 列 說 法 正 確 的是 ( )A.牛 胰 島 素 為 51肽 ， 其 中 含 有 50個 肽 鍵B.牛 胰 島 素 中 至 少 含 有 2個 NH 2和 2個 COOHC.牛 胰 島 素 水 解 產 物

13、含 有 20種 不 同 的 氨 基 酸D.牛 胰 島 素 形 成 時 ， 減 少 的 分 子 質 量 為 882 解 析由圖可知，牛胰島素是由兩條肽鏈形成的蛋白質，不是多肽，含有的肽鍵數氨基酸的分子數肽鏈數51249，A錯誤；牛胰島素含有兩條肽鏈，每條肽鏈至少含有一個NH 2和一個COOH，因此至少含有2個NH 2和2個COOH，B正確；牛胰島素水解產物最多含有20種不同的氨基酸，C錯誤；牛胰島素形成的過程中，形成了49個肽鍵，還形成了3個二硫鍵，所以減少的相對分子質量為49 186888，D錯誤。答 案 B 蛋 白 質 的 結 構 和 功 能1.(2016江 蘇 卷 ， 4)蛋 白 質 是

14、決 定 生 物 體 結 構 和 功 能 的 重 要 物 質 。下 列 相 關 敘 述 錯 誤 的 是 ( )A.細 胞 膜 、 細 胞 質 基 質 中 負 責 轉 運 氨 基 酸 的 載 體 都 是 蛋 白 質B.氨 基 酸 之 間 脫 水 縮 合 生 成 的 H 2O中 ， 氫 來 自 于 氨 基 和 羧 基C.細 胞 內 蛋 白 質 發(fā) 生 水 解 時 ， 通 常 需 要 另 一 種 蛋 白 質 的 參 與D.蛋 白 質 的 基 本 性 質 不 僅 與 碳 骨 架 有 關 ， 而 且 也 與 功 能 基 團 有關 解 析 細胞膜上負責轉運氨基酸的載體是蛋白質，細胞質基質中負責轉運氨基酸的載

15、體是tRNA，A錯誤；氨基酸之間脫去的水分子中氫來自氨基和羧基，B正確；細胞內蛋白質水解時需蛋白酶催化，蛋白酶屬于蛋白質，C正確；蛋白質的基本性質與碳骨架有關，也與功能基團有關，D正確。答 案 A 2.(2017中 原 各 校 聯 考 )下 列 各 種 蛋 白 質 的 功 能 ， 錯 誤 的 組 合 ( )A.抗 體 免 疫 B.唾 液 淀 粉 酶 催 化C.載 體 蛋 白 運 輸 D.血 紅 蛋 白 調 節(jié)解 析抗體是具有免疫功能的蛋白質；酶是起催化作用的物質；載體蛋白具有運輸物質的功能；血紅蛋白是運輸氧氣的載體。答 案 D 幾 種 常 考 蛋 白 質 的 分 布 和 功 能此部分經常借助某

16、些具體的蛋白質從不同角度進行命題，現舉例如下：名 稱 分 布 功 能絕大多數酶細胞內或細胞外催化作用載體蛋白細胞膜運輸某些物質如離子、氨基酸等 某些激素(如生長激素、胰島素)內環(huán)境中調節(jié)生命活動抗體、淋巴因子內環(huán)境中免疫作用血紅蛋白紅細胞內主要運輸O2和部分CO2糖蛋白(受體蛋白)等細胞膜表面保護、潤滑、識別等作用結構蛋白細胞膜、肌細胞等構成細胞和生物體的成分 蛋 白 質 的 相 關 計 算1.某 蛋 白 質 由 m條 肽 鏈 、 n個 氨 基 酸 組 成 。 該 蛋 白 質 至 少 含有 COOH 、 NH 2、 氧 原 子 的 個 數 分 別 為 ( )A.m、 m、 n m B.m、 n

17、、 n 2mC.m、 m、 n m D.m、 m、 n 2m解 析因每條肽鏈至少含有1個游離的COOH和1個游離的NH 2，故該蛋白質至少含有m個COOH、m個NH 2；因該蛋白質由m條肽鏈、n個氨基酸組成，故其至少含有(nm)個肽鍵；因1個肽鍵中含有一個氧原子，且該蛋白質中至少含有m個游離的COOH，故該蛋白質至少含有(nm) 12 mnm2mnm個氧原子。 答 案 C 2.(2016河 南 鄭 州 預 測 )如 圖 表 示 的 是 一 個 由 200個 氨 基 酸 構 成 的蛋 白 質 分 子 。 下 列 敘 述 正 確 的 是 ( )A.該 分 子 中 含 有 198個 肽 鍵B.這 2

18、00個 氨 基 酸 中 至 少 有 200個 氨 基C.合 成 該 蛋 白 質 時 相 對 分 子 質 量 減 少 了 3 600D.該 蛋 白 質 中 至 少 含 有 4個 游 離 的 羧 基 解 析該蛋白質分子含有2條肽鏈，且2條肽鏈之間由2個肽鍵連接，故該分子一共含有200個肽鍵；由圖可知，第70位、120位的氨基酸的R基上有氨基，故組成該蛋白質分子的200個氨基酸中至少含有202個氨基；合成該蛋白質時脫去的水分子數與形成的肽鍵數相等，故合成該蛋白質時相對分子質量減少了18 2003 600；該蛋白質分子含有2條肽鏈，至少含有2個游離的羧基。答 案 C 易 錯 防 范 清 零易 錯 清

19、零 易 錯 點 1 誤 認 為 核 糖 體 中 合 成 的 物 質 即 具 “ 蛋 白 質 ” 活 性點 撥核糖體是各種蛋白質的“合成場所”，然而，核糖體中合成的僅為“多肽鏈”，此肽鏈初步形成后并無生物學活性它必須經過內質網加工(盤曲折疊、有的加糖基團)，形成特定的空間結構(有的需再繼續(xù)經高爾基體加工成熟)后才能具備生物學活性，例如剛從核糖體中合成出的唾液淀粉酶并不具催化功能，只有經過內質網及高爾基體加工后才具有催化功能。 易 錯 點 2 進 行 蛋 白 質 分 子 量 計 算 時 ， 僅 關 注 脫 去 的 H 2O分 子 數 ，忽 視 主 鏈 肽 鍵 外 的 其 他 “ 鍵 ” 形 成 時

20、 而 脫 去 的 原 子 數點 撥由于蛋白質形成時，常涉及肽鏈間不同基團的“連接”問題，故可形成許多“其他化學鍵”。此時必將涉及原子數量的改變，計算時務必關注：如圖，合成時，2條肽鏈間又形成了一個“多余”的“ CONH ”，而圖所示蛋白質合成時，涉及3個“多余”的二硫鍵，因此，計算相關分子量時，圖中應再減一個“H 2O”即18，圖中應再減2 36。 易 錯 點 3 忽 視 環(huán) 肽 的 “ 首 尾 相 接 ” 問 題點 撥若為環(huán)狀多肽，則可將公式中的肽鏈數視為零，再進行相關計算。環(huán)狀多肽主鏈中無游離氨基和羧基，環(huán)狀肽中氨基和羧基數目取決于構成環(huán)狀肽氨基酸R基團中的氨基和羧基的數目，由圖示可知：肽

21、鍵數脫去水分子數氨基酸數。 易 錯 點 4 混 淆 氨 基 酸 “ 種 類 ” 與 “ 數 目 ”點 撥氨基酸數目氨基酸種類：蛋白質分子含有多個氨基酸，構成生物體蛋白質的氨基酸種類約有20種；確認氨基酸種類必須依據R基，凡R基相同時無論數目多少，均應視作“同一種”氨基酸。 糾 錯 小 練 1.如 圖 甲 、 乙 為 組 成 生 物 體 的 相 關 化 合 物 ， 乙 為 一 個 由 、 、 三 條 多 肽 鏈 形 成 的 蛋 白 質 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

22、 關 敘 述 錯 誤 的 是 ( ) A.甲 為 組 成 乙 的 基 本 單 位 ， 且 乙 中 含 有 20種 不 同 的 甲B.由 不 同 的 甲 形 成 乙 后 ， 相 對 分 子 質 量 比 原 來 少 了 4 832， 剛 形成 的 乙 并 無 催 化 、 調 節(jié) 等 生 物 活 性C.甲 形 成 乙 的 場 所 在 細 胞 質 、 線 粒 體 、 葉 綠 體 中 均 存 在D.如 果 甲 中 的 R為 C3H 5O2， 則 由 兩 分 子 甲 形 成 的 化 合 物 中 含 有 16個 H 原 子解 析甲為氨基酸，乙為蛋白質，構成蛋白質的氨基酸約有20種，但具體到某一種蛋白質可能會

23、出現少于20種的情況，A錯誤。答 案 A 2.某 蛋 白 質 的 結 構 如 圖 所 示 ， 其 中 SS表 示 連 接 兩 條 相 鄰 肽鏈 的 二 硫 鍵 ， 若 該 蛋 白 質 由 m個 氨 基 酸 構 成 ， 則 每 摩 爾 蛋 白 質在 形 成 時 生 成 的 水 分 子 數 和 減 少 的 相 對 分 子 質 量 分 別 為 ( )A.m個 、 18mB.(m 4)個 、 18(m 4)C.(m 3)個 、 18(m 3) 4D.(m 2)個 、 18(m 2) 4 解 析該蛋白質由一條環(huán)肽和兩條直鏈肽構成，所以脫去的水分子數就等于肽鍵數，即(m2)個。減少的相對分子質量應為：18

24、(m2)4，其中4是因為有兩個二硫鍵，每形成一個二硫鍵，就要脫去2個H，所以共脫去4個H。答 案 D 3.(2016河 北 衡 水 期 中 )經 測 定 ， 某 多 肽 分 子 式 是 C21H xOyN4S2。已 知 該 多 肽 是 由 下 列 氨 基 酸 中 的 幾 種 為 原 料 合 成 的 ， 苯 丙 氨 酸(C9H 11O2N)、 天 冬 氨 酸 (C4H 7O4N)、 丙 氨 酸 (C3H 7O2N)、 亮 氨 酸(C6H 13O2N)、 半 胱 氨 酸 (C3H 7O2NS)。 下 列 有 關 該 多 肽 鏈 的 敘 述錯 誤 的 是 ( )A.該 肽 鏈 是 三 肽 化 合 物

25、B.水 解 后 能 產 生 3種 氨 基 酸C.氫 原 子 數 和 氧 原 子 數 分 別 是 32和 5D.在 核 糖 體 上 形 成 時 相 對 分 子 質 量 減 少 了 54 解 析分析題干信息可知，題干中給出的幾種氨基酸都只含有一個氮原子，因此分子式C21H xOyN4S2的多肽是由4個氨基酸脫水縮合形成的四肽，A錯誤；該化合物中含有2個硫原子，因此分子式是C21H xOyN4S2的多肽中含有2個半胱氨酸(C3H 7O2NS)，由碳原子數可推知除了兩個半胱氨酸，還有兩個氨基酸參與該多肽的形成，分別是苯丙氨酸和亮氨酸。所以該四肽化合物水解產生的氨基酸是3種，多肽中氫原子數和氧原子數分別是32和5，B、C正確；4個氨基酸脫水縮合形成了3分子水，相對分子質量減少了54，D正確。答 案 A