2019屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第一單元 細(xì)胞的分子組成 第3講 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)學(xué)案.doc
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第3講 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 1.組成蛋白質(zhì)的氨基酸及其種類 [助學(xué)巧記](méi) 巧記“8種必需氨基酸” 甲(甲硫氨酸)來(lái)(賴氨酸)寫(xiě)(纈氨酸)一(異亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)書(shū)(蘇氨酸) 注:評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值主要依據(jù)其必需氨基酸的種類和含量。 2.蛋白質(zhì)的合成及其結(jié)構(gòu)、功能多樣性 (1)二肽的形成過(guò)程 ①過(guò)程a名稱:脫水縮合;場(chǎng)所:核糖體。 ②物質(zhì)b:二肽。 ③結(jié)構(gòu)c:肽鍵,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:—NH—CO—。 ④H2O中H的來(lái)源:一個(gè)來(lái)自氨基,一個(gè)來(lái)自羧基;O來(lái)源于羧基。 (2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次 氨基酸多肽蛋白質(zhì) 在分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸和分泌的過(guò)程中,用含 35S 標(biāo)記的氨基酸作為原料,則35S存在于圖示①~④中的哪個(gè)部位? 提示:①。 (3)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的多樣性 1.(必修1 P24拓展題改編)神經(jīng)細(xì)胞和肌肉細(xì)胞含量最多的有機(jī)物都是蛋白質(zhì),但二者功能完全不同,從組成二者的蛋白質(zhì)來(lái)考慮,其原因不包含( ) A.氨基酸數(shù)目不同 B.氨基酸種類不同 C.氨基酸排列順序不同 D.由細(xì)胞中的遺傳信息決定 答案:D 2.(必修1 P23 “與生活的聯(lián)系”改編)在雞蛋清中加入食鹽會(huì)出現(xiàn)白色絮狀物,高溫加熱后雞蛋清會(huì)呈現(xiàn)白色固態(tài)狀,導(dǎo)致蛋白質(zhì)出現(xiàn)這兩種情況的原理相同嗎?說(shuō)明理由。 答案:不同。在食鹽作用下析出蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變,仍維持原有的生物活性;高溫加熱后蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,喪失了原有的生物活性。 考向1 氨基酸的結(jié)構(gòu) 1.(2018西安模擬)下面是三種組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)式,據(jù)圖分析下列敘述不正確的是( ) A.以上這三種氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH B.將這三種氨基酸(足量)置于適宜條件下,經(jīng)脫水縮合可形成的三肽化合物最多有27種 C.甲是最簡(jiǎn)單的氨基酸 D.從結(jié)構(gòu)式可看出,只要含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基的化合物就是組成蛋白質(zhì)的氨基酸 答案:D 考向2 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 2.(2018大連三中模擬)如圖是某一多肽鏈的分子結(jié)構(gòu)式,據(jù)圖分析,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.①是氨基,⑤是羧基 B.該多肽鏈中只有一個(gè)肽鍵,是④ C.該多肽鏈中的R基有②③⑥ D.該多肽鏈形成時(shí)失去兩分子水 解析:選B。分析題圖,圖中①為氨基,⑤為羧基,A正確;該多肽鏈中共有2個(gè)肽鍵,B錯(cuò)誤;該多肽鏈中的R基有3個(gè),為圖中的②③⑥,C正確;該多肽鏈中有2個(gè)肽鍵,形成時(shí)失去兩分子水,D正確。 3.(2018長(zhǎng)沙十二校聯(lián)考)如圖表示在胰島B細(xì)胞中胰島素原生成胰島素的過(guò)程。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的核糖體上 B.離不開(kāi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的作用 C.至少斷裂兩個(gè)肽鍵生成兩分子水 D.需水參與,且水中氫全部用于形成—COOH 解析:選B。胰島B細(xì)胞中胰島素原生成胰島素的過(guò)程是蛋白質(zhì)的一個(gè)再加工的過(guò)程,該過(guò)程離不開(kāi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的作用,不是發(fā)生在核糖體上,A錯(cuò)誤,B正確;斷裂肽鍵需要水分子而不是生成水分子,C錯(cuò)誤;水中的氫參與—COOH和—NH2的形成,D錯(cuò)誤。 4.(2018安陽(yáng)模擬)朊病毒蛋白(PrP)有兩種構(gòu)象:一種是PrPc,一種是PrPsc,它們的比較如表: 朊病毒蛋白 PrPc PrPsc 空間結(jié)構(gòu) 以螺旋為主 以折疊為主 溶解度 高 低 致病性 不致病 致病 肽鏈中氨基酸排列順序 相同 由此可以推測(cè)這兩種蛋白質(zhì)表現(xiàn)出不同性質(zhì)的原因是( ) A.溶解度不同 B.氨基酸的種類不同 C.空間結(jié)構(gòu)不同 D.氨基酸的數(shù)量不同 解析:選C。由表中信息可知,兩種蛋白質(zhì)的肽鏈中氨基酸排列順序相同,由此可確定兩種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同是它們表現(xiàn)出不同性質(zhì)的原因。 考向3 蛋白質(zhì)的功能 5.(2018甘肅平?jīng)瞿M)下列有關(guān)生物體內(nèi)特殊蛋白質(zhì)的敘述,正確的是( ) A.細(xì)胞膜上的載體蛋白對(duì)某些物質(zhì)出入細(xì)胞具有運(yùn)輸作用 B.抗體主要分布在血清中,其化學(xué)本質(zhì)為糖蛋白 C.酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),只對(duì)細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用 D.突觸后膜上的蛋白質(zhì)受體能夠識(shí)別神經(jīng)遞質(zhì),識(shí)別后即被降解,不再識(shí)別其他神經(jīng)遞質(zhì) 解析:選A。細(xì)胞膜上的載體蛋白對(duì)以協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸出入細(xì)胞的某些物質(zhì)具有運(yùn)輸作用,A正確;抗體主要分布在血清中,其化學(xué)本質(zhì)為球蛋白,不是糖蛋白,B錯(cuò)誤;酶中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,既可以在細(xì)胞內(nèi)起催化作用,也可以在細(xì)胞外起催化作用,C錯(cuò)誤;突觸后膜上的蛋白質(zhì)受體可以多次識(shí)別神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合發(fā)揮作用后即被降解,不能再被受體識(shí)別,D錯(cuò)誤。 6.(2018西安模擬)人體成熟紅細(xì)胞含有的蛋白質(zhì)不具有的功能是( ) A.參與氧氣的運(yùn)輸 B.作為識(shí)別信號(hào)的物質(zhì) C.催化細(xì)胞的有氧呼吸 D.運(yùn)載葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞內(nèi) 解析:選C。人體成熟的紅細(xì)胞中除含有血紅蛋白外,還有催化細(xì)胞呼吸的酶,細(xì)胞膜上還具有糖蛋白和載體蛋白。A項(xiàng),血紅蛋白的主要作用是運(yùn)輸氧氣;B項(xiàng),細(xì)胞膜上的糖蛋白可以識(shí)別信號(hào)分子,完成信息傳遞;C項(xiàng),由于紅細(xì)胞中沒(méi)有線粒體,所以不能進(jìn)行有氧呼吸,紅細(xì)胞中的呼吸酶屬于催化無(wú)氧呼吸的酶;D項(xiàng),葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散,需要載體蛋白。 幾種常見(jiàn)蛋白質(zhì)的分布和功能 名稱 分布 功能 絕大多數(shù)酶 細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外 催化作用 載體蛋白 細(xì)胞膜 運(yùn)輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等 某些激素(如生 長(zhǎng)激素、胰島素) 內(nèi)環(huán)境中 調(diào)節(jié)生命活動(dòng) 抗體 內(nèi)環(huán)境中 免疫作用 血紅蛋白 紅細(xì)胞內(nèi) 主要運(yùn)輸氧氣和部分二氧化碳 糖蛋白 細(xì)胞膜表面 保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別等作用 蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算 1.蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計(jì)算 (1)至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)。 (2)游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù)。 2.蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)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 (1)肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)。 (2)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量-脫去水分子數(shù)18。歸納如下(不考慮形成二硫鍵): 肽鏈 數(shù)目 氨基 酸數(shù) 肽鍵 數(shù)目 脫去水 分子數(shù) 多肽鏈相 對(duì)分子量 氨基 數(shù)目 羧基 數(shù)目 1條 m m-1 m-1 am- 18(m-1) 至少 1個(gè) 至少 1個(gè) n條 m m-n m-n am- 18(m-n) 至少 n個(gè) 至少 n個(gè) 注:氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量為a。 肽鏈之間通過(guò)什么化學(xué)鍵連接?這些化學(xué)鍵在形成時(shí)影響相對(duì)分子質(zhì)量的變化嗎? 提示:不同肽鏈之間通過(guò)氫鍵或二硫鍵等連接。這些化學(xué)鍵在形成時(shí)會(huì)導(dǎo)致相對(duì)分子質(zhì)量減小。 3.多肽中H、O、N原子數(shù)的計(jì)算 (1)H原子數(shù)=各氨基酸的H原子數(shù)之和-2脫去的水分子數(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)=各氨基酸的O原子數(shù)之和—脫去的水分子數(shù)。 (3)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原子數(shù)之和。 1.(必修1 P24 T3改編)下圖為牛胰島素結(jié)構(gòu)圖,該物質(zhì)中—S—S—是由兩個(gè)—SH脫去兩個(gè)H形成的。下列說(shuō)法正確的是( ) A.牛胰島素為51肽,其中含有50個(gè)肽鍵 B.牛胰島素中至少含有2個(gè)—NH2和2個(gè)—COOH C.牛胰島素水解產(chǎn)物含有20種不同的氨基酸 D.牛胰島素形成時(shí),減少的分子質(zhì)量為882 解析:選B。由圖可知,牛胰島素是由兩條肽鏈形成的蛋白質(zhì),不是多肽,含有的肽鍵數(shù)=氨基酸的分子數(shù)—肽鏈數(shù)=51-2=49,A錯(cuò)誤;牛胰島素含有兩條肽鏈,每條肽鏈至少含有一個(gè)—NH2和一個(gè)—COOH,因此至少含有2個(gè)—NH2和2個(gè)—COOH,B正確;牛胰島素水解產(chǎn)物最多含有20種不同的氨基酸,C錯(cuò)誤;牛胰島素形成的過(guò)程中,形成了49個(gè)肽鍵,還形成了3個(gè)二硫鍵,所以減少的相對(duì)分子質(zhì)量為4918+6=888,D錯(cuò)誤?!? 2.(必修1 P24科學(xué)史話改編)一個(gè)由20種、500個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì),它的氨基酸的排列順序就可能有________種。 答案:20500 某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖所示,其中—S—S—表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵,若該蛋白質(zhì)由m個(gè)氨基酸構(gòu)成,則每摩爾蛋白質(zhì)在形成時(shí)生成的水分子數(shù)和減少的相對(duì)分子質(zhì)量分別為( ) A.m個(gè)、18m B.(m-4)個(gè)、18(m-4) C.(m-3)個(gè)、18(m-3)+4 D.(m-2)個(gè)、18(m-2)+4 解析:選D。該蛋白質(zhì)由一條環(huán)肽和兩條直鏈肽構(gòu)成,脫去的水分子數(shù)等于肽鍵數(shù),即(m-2)個(gè)。減少的相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)為:18(m-2)+4,其中4是因?yàn)橛袃蓚€(gè)二硫鍵,每形成一個(gè)二硫鍵,就要脫去2個(gè)H,所以共脫去4個(gè)H。 (1)環(huán)狀肽的結(jié)構(gòu)與計(jì)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)(由于環(huán)肽首尾氨基酸彼此相連,故形成一個(gè)環(huán)肽時(shí)比形成一條直鏈肽要多生成一個(gè)水分子)。 (2)計(jì)算蛋白質(zhì)分子量時(shí)別忽略了二硫鍵:當(dāng)肽鏈上出現(xiàn)二硫鍵(—S—S—)時(shí),要再減去2(即2個(gè)H)。 [變式1] (多肽中含二硫鍵的相關(guān)計(jì)算)(2018懷化模擬)如圖表示一個(gè)由三條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)分子,共含271個(gè)氨基酸,圖中每條虛線表示由兩個(gè)R基中的巰基(—SH)脫氫形成一個(gè)二硫鍵(—S—S—)。下列相關(guān)敘述不正確的是( ) A.組成該分子的氨基酸最多有20種 B.氨基酸合成該分子后相對(duì)分子質(zhì)量減少了4 824 C.該分子至少含有3個(gè)游離的氨基 D.該物質(zhì)遇到雙縮脲試劑會(huì)發(fā)生紫色反應(yīng) 解析:選B。組成蛋白質(zhì)的氨基酸最多有20種;由271個(gè)氨基酸合成該分子時(shí),脫去268分子水,同時(shí)在形成4個(gè)二硫鍵時(shí)脫去8個(gè)氫,即減少的相對(duì)分子質(zhì)量為26818+8=4 832;該分子由三條多肽鏈形成,至少含有3個(gè)游離的氨基;蛋白質(zhì)遇到雙縮脲試劑會(huì)發(fā)生紫色反應(yīng)。 [變式2] (多肽中原子數(shù)目的相關(guān)計(jì)算)(2018長(zhǎng)沙三校聯(lián)考)某六十肽中有2個(gè)丙氨酸(C3H7O2N),現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應(yīng)位置如圖)得到幾種不同的有機(jī)產(chǎn)物,其中脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在。下列有關(guān)該過(guò)程產(chǎn)生的全部有機(jī)物中有關(guān)原子、基團(tuán)或肽鍵數(shù)目的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.肽鍵數(shù)目減少4個(gè) B.氫原子數(shù)目增加8個(gè) C.氨基和羧基分別增加4個(gè) D.氧原子數(shù)目增加2個(gè) 解析:選D。1個(gè)丙氨酸左右有2個(gè)肽鍵,脫掉2個(gè)丙氨酸,肽鍵數(shù)目減少4個(gè)。該過(guò)程得到3條短肽鏈和2個(gè)游離的丙氨酸,3條短肽鏈增加了2個(gè)氨基和2個(gè)羧基,2個(gè)游離的丙氨酸增加了2個(gè)氨基和2個(gè)羧基,氨基和羧基分別增加4個(gè)。增加的氨基、羧基中氫原子和氧原子分別增加了12個(gè)和8個(gè),又因?yàn)樗膺^(guò)程肽鍵減少4個(gè),減少了4個(gè)氫原子和4個(gè)氧原子,所以氫原子數(shù)目增加8個(gè),氧原子數(shù)目增加4個(gè)。 [變式3] (環(huán)肽的相關(guān)計(jì)算)(2018河南鄭州質(zhì)檢)如圖表示一個(gè)由200個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子。下列敘述正確的是( ) A.該分子中含有198個(gè)肽鍵 B.這200個(gè)氨基酸中至少有200個(gè)氨基 C.合成該蛋白質(zhì)時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量減少了3 600 D.該蛋白質(zhì)中至少含有4個(gè)游離的羧基 解析:選C。該蛋白質(zhì)分子含有2條肽鏈,且2條肽鏈之間由2個(gè)肽鍵連接,故該分子一共含有200個(gè)肽鍵;由圖可知,第70位、120位的氨基酸R基上有氨基,故組成該蛋白質(zhì)分子的200個(gè)氨基酸中至少含有202個(gè)氨基;合成該蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)與形成的肽鍵數(shù)相等,故合成該蛋白質(zhì)時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量減少了18200=3 600;該蛋白質(zhì)分子含有2條肽鏈,至少含有2個(gè)游離的羧基。 [清一清] 易錯(cuò)點(diǎn)1 混淆氨基酸“種類”與“數(shù)目” [點(diǎn)撥] 氨基酸數(shù)目≠氨基酸種類:蛋白質(zhì)分子含有多個(gè)氨基酸,構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸種類約有20種;確認(rèn)氨基酸種類必須依據(jù)R基,凡R基相同時(shí)無(wú)論數(shù)目多少,均應(yīng)視作“同一種”氨基酸。 易錯(cuò)點(diǎn)2 誤認(rèn)為核糖體中合成的物質(zhì)即具“蛋白質(zhì)”活性 [點(diǎn)撥] 核糖體是各種蛋白質(zhì)的“合成場(chǎng)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(wú)生物學(xué)活性——它必須經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工(盤(pán)曲折疊、有的加糖基團(tuán)),形成特定的空間結(jié)構(gòu)(有的需再繼續(xù)經(jīng)高爾基體加工成熟)后才能具備生物學(xué)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(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體加工后才具有催化功能。 易錯(cuò)點(diǎn)3 不同生物及同一生物不同細(xì)胞中蛋白質(zhì)不同的原因 [點(diǎn)撥] (1)不同生物蛋白質(zhì)不同的根本原因是DNA(基因或遺傳信息)的特異性。 (2)同一生物不同細(xì)胞蛋白質(zhì)不同的直接原因是mRNA不同,根本原因是基因的選擇性表達(dá)。 [判一判] (1)具有氨基和羧基的化合物,不一定都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸( ) (2)細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)( ) (3)脫水縮合形成的多肽中含有幾個(gè)肽鍵就稱為幾肽( ) (4)血紅蛋白中不同肽鏈之間通過(guò)肽鍵連接(江蘇,1C)( ) (5)高爾基體是肽鏈合成和加工的場(chǎng)所(安徽,1B)( ) (6)某種蛋白酶是由129個(gè)氨基酸脫水縮合形成的蛋白質(zhì),該蛋白酶分子結(jié)構(gòu)中至少含有129個(gè)氨基和129個(gè)羧基( ) (7)在形成肽鏈的過(guò)程中形成的肽鍵數(shù)目一定等于氨基酸數(shù)減去1( ) (8)某甜味肽的分子式為C13H16O5N2,則該甜味肽一定是二肽( ) 答案:(1)√ (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)√ (2017高考海南卷)有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān) B.?dāng)?shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈 C.將抗體溶于NaCl溶液中會(huì)造成其生物活性的喪失 D.氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu) 解析:選C。蛋白質(zhì)的功能主要取決于組成其的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序及形成其的空間結(jié)構(gòu),A正確。數(shù)量相同的5種氨基酸可以有多種組合方式且形成長(zhǎng)度不同的多肽鏈,B正確。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液(生理鹽水)中,抗體將保持其活性,C錯(cuò)誤。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)受其所處環(huán)境中的溫度、pH等環(huán)境理化因素影響,D正確。 (2017高考江蘇卷)下列關(guān)于肽和蛋白質(zhì)的敘述,正確的是( ) A.α鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽,分子中含有8個(gè)肽鍵 B.蛋白質(zhì)是由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成的 C.蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的 D.變性蛋白質(zhì)不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng) 解析:選A。α鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽,是由8個(gè)氨基酸脫去8分子水形成的,因而肽鍵的數(shù)目和脫去的水分子數(shù)目相同,A項(xiàng)正確;蛋白質(zhì)不一定是由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成的,B項(xiàng)錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)變性是其空間結(jié)構(gòu)被破壞造成的,肽鍵并沒(méi)有斷裂,C項(xiàng)錯(cuò)誤;變性蛋白質(zhì)中仍含有肽鍵,能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 (2016高考江蘇卷)蛋白質(zhì)是決定生物體結(jié)構(gòu)和功能的重要物質(zhì)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體都是蛋白質(zhì) B.氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中,氫來(lái)自于氨基和羧基 C.細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時(shí),通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與 D.蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān),而且也與功能基團(tuán)相關(guān) 解析:選A。細(xì)胞膜上負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的是載體蛋白,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體是tRNA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氨基酸之間脫水縮合生成H2O,H2O中的氫分別來(lái)自氨基和羧基,B項(xiàng)正確;細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)在酶的催化作用下水解,而大部分酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),故細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時(shí),通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與,C項(xiàng)正確;蛋白質(zhì)是生物大分子,其基本骨架是碳鏈,蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān),而且與功能基團(tuán)相關(guān),D項(xiàng)正確。 (2015高考全國(guó)卷Ⅰ)人或動(dòng)物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc),該蛋白無(wú)致病性。PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc(朊粒),就具有了致病性。PrPsc可以誘導(dǎo)更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc,實(shí)現(xiàn)朊粒的增殖,可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷,下列敘述正確的是( ) A.朊粒侵入機(jī)體后可整合到宿主的基因組中 B.朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同 C.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化 D.PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過(guò)程屬于遺傳信息的翻譯過(guò)程 解析:選C。首先要理解PrPc與PrPsc的關(guān)系:PrPc本身無(wú)致病性,但其空間結(jié)構(gòu)改變后,就成為具有致病性的PrPsc。朊粒是蛋白質(zhì),所以不會(huì)整合到宿主的基因組中,A項(xiàng)錯(cuò)誤。朊粒屬于有毒的蛋白質(zhì),它是基因表達(dá)出的PrPc經(jīng)誘導(dǎo)后改變相關(guān)結(jié)構(gòu)形成的。肺炎雙球菌的增殖方式為二分裂,B項(xiàng)錯(cuò)誤。蛋白質(zhì)的功能取決于其空間結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變會(huì)引起其功能發(fā)生改變,C項(xiàng)正確。翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過(guò)程。由題意可知,PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc是已有的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變的過(guò)程,不屬于遺傳信息的翻譯過(guò)程,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 (2015高考四川卷)下列在葉綠體中發(fā)生的生理過(guò)程,不需要蛋白質(zhì)參與的是( ) A.Mg2+吸收 B.O2擴(kuò)散 C.光能轉(zhuǎn)換 D.DNA復(fù)制 解析:選B。A項(xiàng),Mg2+進(jìn)入葉綠體的方式是主動(dòng)運(yùn)輸,需要載體蛋白的參與。B項(xiàng),O2能通過(guò)自由擴(kuò)散跨膜運(yùn)輸,不需要蛋白質(zhì)的參與。C項(xiàng),光能轉(zhuǎn)換過(guò)程需要多種酶的參與,大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。D項(xiàng),DNA的復(fù)制過(guò)程需要DNA聚合酶的參與,DNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 [課時(shí)作業(yè)] 1.(2018山西太原一調(diào))如圖為氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式,下列敘述正確的是( ) A.結(jié)構(gòu)④在生物體內(nèi)約有20種 B.氨基酸脫水縮合產(chǎn)生水,水中的氫來(lái)自于②和③ C.結(jié)構(gòu)④中含有的氨基或羧基一般不參與脫水縮合 D.生物體內(nèi)n個(gè)氨基酸形成一條多肽鏈需要n種密碼子 解析:選C。①為氨基,③為羧基,④為側(cè)鏈基團(tuán)(R基)。構(gòu)成人體氨基酸的種類約有20種,而不是R基的種類約有20種,A錯(cuò)誤;脫水縮合形成水,水中氫來(lái)自①③,B錯(cuò)誤;生物體內(nèi)n個(gè)氨基酸形成一條多肽鏈需要n個(gè)密碼子而不是需要n種密碼子,D錯(cuò)誤。 2.甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3,它的分子式是( ) A.C5H11O2NS B.C3H7S C.C4H11O2S D.C5H10O2N 解析:選A。氨基酸分子通式為C2H4O2N—R,氨基酸分子式中各原子數(shù)等于R基上的各原子數(shù)加上結(jié)構(gòu)通式中的相應(yīng)原子數(shù)。 3.(2018石家莊模擬)蜂毒素是由26個(gè)氨基酸組成的一條肽鏈,則蜂毒素分子( ) A.至少含有1個(gè)游離的氨基和1個(gè)游離的羧基 B.水解后一定能得到20種氨基酸 C.能與雙縮脲試劑產(chǎn)生藍(lán)色反應(yīng) D.氮元素只能存在于氨基中 答案:A 4.(2018福建莆田月考)下列多肽片段充分水解后,產(chǎn)生的氨基酸有( ) A.2種 B.3種 C.4種 D.5種 解析:選B。該多肽片段中有四個(gè)—NH—CO—,故有5個(gè)氨基酸。但氨基酸中共有—CH3、—H和—CH2CH3三種R基,因此該多肽片段充分水解后,產(chǎn)生的氨基酸有3種。 5.(2018河南百校聯(lián)盟質(zhì)檢)下列選項(xiàng)描述的物質(zhì)不一定是蛋白質(zhì)的是( ) A.生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者 B.人體內(nèi)降低血糖的激素 C.細(xì)胞內(nèi)具有催化功能的物質(zhì) D.細(xì)胞膜上能轉(zhuǎn)運(yùn)鉀離子的物質(zhì) 解析:選C。承擔(dān)生命活動(dòng)的物質(zhì)很多,蛋白質(zhì)是主要的承擔(dān)者;人體內(nèi)能降低血糖的激素是胰島素,其本質(zhì)為蛋白質(zhì);細(xì)胞內(nèi)具有催化功能的物質(zhì)是酶,而酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA;細(xì)胞膜上能轉(zhuǎn)運(yùn)鉀離子的是載體蛋白。 6.(2018湖南株洲質(zhì)檢)下圖表示胰島素分子中的一條多肽鏈,其中有3個(gè)甘氨酸(R基:—H)分別位于第8、20、23位。下列敘述正確的是( ) A.該多肽含有一個(gè)游離的羧基,位于第1位 B.用特殊水解酶除去3個(gè)甘氨酸,形成的產(chǎn)物比原多肽多5個(gè)氧原子 C.用特殊水解酶除去3個(gè)甘氨酸,形成的產(chǎn)物中有4條多肽 D.該多肽釋放到細(xì)胞外需要經(jīng)過(guò)兩種細(xì)胞器的加工 解析:選D。該多肽至少含有一個(gè)游離的羧基,位于第1位或第30位,A錯(cuò)誤;除去3個(gè)甘氨酸需要加上6個(gè)H2O分子,破壞6個(gè)肽鍵,形成的產(chǎn)物中氧原子的數(shù)目比原多肽多6個(gè),B錯(cuò)誤;除去3個(gè)甘氨酸后,形成的肽有4種,分別是一分子二肽、兩分子七肽、一分子十一肽,七肽和十一肽是多肽,二肽不是多肽,C錯(cuò)誤;多肽釋放到細(xì)胞外之前,需要經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工,D正確。 7.P53蛋白是由一種抑癌基因(P53基因)表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì),可以抑制DNA的復(fù)制和細(xì)胞分裂,所以具有抗腫瘤的作用。它是由一條N端酸性區(qū)有75個(gè)氨基酸,中間疏水區(qū)有75個(gè)氨基酸,C端堿性區(qū)有243個(gè)氨基酸所組成的肽鏈經(jīng)過(guò)加工而成的。下列敘述不正確的是( ) A.各種氨基酸之間的不同在于R基的不同 B.形成P53蛋白的過(guò)程中生成了390個(gè)水分子 C.P53蛋白起作用的場(chǎng)所可能在細(xì)胞核 D.此蛋白結(jié)構(gòu)中,至少含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基 解析:選B。蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸,不同氨基酸之間的差別在于R基的不同;氨基酸脫水縮合形成肽鏈,肽鏈進(jìn)一步盤(pán)曲、折疊,形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),由題意知,P53蛋白是由一條肽鏈組成的,含有的氨基酸數(shù)為393個(gè),故形成P53蛋白的過(guò)程中生成了392個(gè)水分子;因?yàn)镈NA的復(fù)制主要是在細(xì)胞核中進(jìn)行的,P53蛋白能抑制DNA的復(fù)制,所以,P53蛋白起作用的場(chǎng)所可能在細(xì)胞核;此蛋白由一條肽鏈組成,因此至少含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基。 8.(2018山東臨沂高三模擬)植物在受傷時(shí)會(huì)釋放系統(tǒng)素(一種由20個(gè)氨基酸組成的多肽),與受體結(jié)合后能活化蛋白酶抑制基因,抑制害蟲(chóng)和病原微生物的蛋白酶活性,限制植物蛋白的降解,阻止害蟲(chóng)取食和病原菌繁殖。下列關(guān)于系統(tǒng)素的描述,正確的是( ) A.內(nèi)含20個(gè)肽鍵的系統(tǒng)素是一種信號(hào)傳遞分子 B.系統(tǒng)素遇雙縮脲試劑在常溫下會(huì)產(chǎn)生紫色反應(yīng) C.系統(tǒng)素能抑制植物體內(nèi)與蛋白酶有關(guān)的基因的表達(dá) D.系統(tǒng)素相當(dāng)于植物體內(nèi)的“抗體”,能與外來(lái)的“抗原”發(fā)生特異性的結(jié)合 解析:選B。根據(jù)題意可知,該多肽中含有20個(gè)氨基酸,因此肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈條數(shù)=20-1=19個(gè),A錯(cuò)誤;系統(tǒng)素是一種由20個(gè)氨基酸組成的多肽,其中含有19個(gè)肽鍵,肽鍵與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng),B正確;根據(jù)題意可知,與受體結(jié)合后能活化蛋白酶抑制基因,即系統(tǒng)素能促進(jìn)植物體內(nèi)與蛋白酶有關(guān)的基因的表達(dá),C錯(cuò)誤;由題意可知,系統(tǒng)素屬于植物細(xì)胞的信息分子,能對(duì)植物細(xì)胞的生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié),D錯(cuò)誤。 9.一條由39個(gè)氨基酸形成的環(huán)狀多肽,其中有4個(gè)谷氨酸(R基為—CH2—CH2—COOH),下列關(guān)于該多肽的敘述正確的是( ) A.有38個(gè)肽鍵 B.可能沒(méi)有游離的氨基 C.至少有5個(gè)游離的羧基 D.至多有36種氨基酸 解析:選B。一條由39個(gè)氨基酸形成的環(huán)狀多肽,應(yīng)有39個(gè)肽鍵,A錯(cuò)誤;因?yàn)楣劝彼岬腞基上沒(méi)有游離的氨基,又不知其他氨基酸的R基的情況,則可能沒(méi)有游離的氨基,B正確;由于谷氨酸的R基上有1個(gè)游離的羧基,則該多肽至少有4個(gè)游離的羧基,C錯(cuò)誤;組成蛋白質(zhì)的氨基酸最多為20種,D錯(cuò)誤。 10.(2018汕頭模擬)伴侶蛋白的作用是確保蛋白質(zhì)正確折疊,下列敘述正確的是( ) A.蛋白質(zhì)的功能與其空間結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān) B.無(wú)伴侶蛋白時(shí),產(chǎn)生的錯(cuò)誤蛋白可能被蛋白酶水解 C.伴侶蛋白是蛋白質(zhì)合成的直接模板 D.伴侶蛋白的基本單位是核糖核苷酸 答案:B 11.圖甲表示有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡(jiǎn)要概念圖;圖乙表示某三十九肽中共有丙氨酸(R基為—CH3)4個(gè),現(xiàn)用酶將肽鏈中的丙氨酸去掉得到4條長(zhǎng)短不等的多肽。據(jù)圖回答下列問(wèn)題: (1)圖甲中A的元素組成為_(kāi)_______,在人體內(nèi)可以合成的B屬于________,C是________。 (2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性,從蛋白質(zhì)自身分析,原因有氨基酸的____________________不同,以及蛋白質(zhì)的________千變?nèi)f化。從根本上分析,是因?yàn)開(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)圖乙中,三十九肽被水解后形成的短肽中肽鍵數(shù)量減少________個(gè),氨基和羧基分別增加________個(gè),碳原子減少________個(gè),氧原子減少________個(gè)。 答案:(1)C、H、O、N 非必需氨基酸 肽鍵 (2)種類、數(shù)量和排列順序 空間結(jié)構(gòu) DNA的多樣性 (3)7 3、3 12 1 12.一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì),下圖為部分細(xì)胞結(jié)構(gòu)和多種蛋白質(zhì),請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題: (1)A蛋白參與細(xì)胞間的相互粘連,所以在動(dòng)物細(xì)胞工程中常用________處理組織碎塊,使細(xì)胞分散開(kāi)。 (2)B蛋白與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸有關(guān),如果轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程需ATP供能,則轉(zhuǎn)運(yùn)方式稱為_(kāi)_______,若轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程不消耗ATP,則轉(zhuǎn)運(yùn)方式稱為_(kāi)_______,能量來(lái)自于所轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)________形成的勢(shì)能。 (3)C蛋白只能與特定分子結(jié)合,結(jié)合后其________發(fā)生變化,像“分子開(kāi)關(guān)”一樣,引起細(xì)胞內(nèi)一系列變化,是細(xì)胞膜完成________功能的分子基礎(chǔ)。 (4)D蛋白和細(xì)胞骨架共同完成細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸,細(xì)胞骨架的化學(xué)本質(zhì)是________。 (5)E蛋白具有催化功能,因其只能與_______________________________________ 結(jié)合,所以E蛋白的功能具有專一性的特點(diǎn)。 (6)F蛋白的功能是與DNA分子的某一部位結(jié)合,以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA分子,F(xiàn)蛋白的名稱是________________。 解析:(1)動(dòng)物細(xì)胞間質(zhì)的物質(zhì)中主要成分是蛋白質(zhì),故用胰蛋白酶可以分離動(dòng)物細(xì)胞。(2)主動(dòng)運(yùn)輸與協(xié)助擴(kuò)散均需要載體蛋白參與,但主動(dòng)運(yùn)輸消耗ATP。(3)C蛋白是細(xì)胞膜上的受體,與細(xì)胞間的信息交流有關(guān)。(5)具有催化作用的蛋白質(zhì)是酶,一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)。(6)F蛋白是催化轉(zhuǎn)錄過(guò)程的RNA聚合酶,該酶可以與DNA分子上的RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合,催化轉(zhuǎn)錄過(guò)程。 答案:(1)胰蛋白酶 (2)主動(dòng)運(yùn)輸 協(xié)助擴(kuò)散 濃度差 (3)空間結(jié)構(gòu) 信息交流(細(xì)胞通訊、細(xì)胞識(shí)別) (4)蛋白質(zhì) (5)一種或一類底物 (6)RNA聚合酶 13.(2018河北衡水中學(xué)調(diào)研)據(jù)報(bào)道,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種可以分解雞毛的角蛋白酶,有可能被用來(lái)“消化”導(dǎo)致瘋牛病和人類克雅氏癥的毒蛋白。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明,角蛋白酶確實(shí)能夠破壞毒蛋白,使其喪失傳染能力。由此可知,該毒蛋白有著與雞毛中的角蛋白相似的( ) A.氨基酸的數(shù)量 B.空間結(jié)構(gòu) C.氨基酸的種類 D.氨基酸的排列順序 解析:選B。酶具有專一性,蛋白酶可以催化蛋白質(zhì)水解,但是不能催化肽鏈水解成氨基酸,角蛋白酶可以分解雞毛的角蛋白和人類克雅氏癥的毒蛋白,由此可以推出毒蛋白有著與雞毛中的角蛋白相似的空間結(jié)構(gòu)。 14.如圖中的①②③分別表示生物體內(nèi)的三個(gè)生理過(guò)程,其中Q分別代表三種物質(zhì),下列有關(guān)Q的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.Q可能位于細(xì)胞膜上 B.Q中可能含有硫元素 C.①不一定發(fā)生在細(xì)胞內(nèi) D.②必須依賴三磷酸腺苷 解析:選D。根據(jù)過(guò)程①知Q可能是酶,絕大多數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),可能含有硫元素;過(guò)程②說(shuō)明Q可能是細(xì)胞膜上的載體蛋白;過(guò)程③說(shuō)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)跨膜運(yùn)輸不一定依賴三磷酸腺苷,如協(xié)助擴(kuò)散。 15.(2018山東菏澤模擬)1920年仲斯發(fā)現(xiàn)牛胰腺中具有降解核糖核酸的酶,定名為核糖核酸酶,該酶由124個(gè)氨基酸組成,具有4對(duì)二硫鍵維系空間結(jié)構(gòu)。以下有關(guān)敘述正確的是( ) A.合成該酶所需要的能量直接來(lái)自細(xì)胞呼吸 B.含有123個(gè)肽鍵,編碼它的模板上至少需要1243個(gè)密碼子 C.該酶中游離的氨基和羧基至少各1個(gè),氧原子數(shù)至少125個(gè) D.該酶的盤(pán)曲和折疊結(jié)構(gòu)被打開(kāi)時(shí),滴加雙縮脲試劑不再出現(xiàn)紫色反應(yīng) 解析:選C。合成該酶所需要的能量直接來(lái)自細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的ATP,A錯(cuò)誤;該酶含有124-1=123個(gè)肽鍵,編碼它的模板上至少需要124個(gè)密碼子,1243個(gè)堿基,B錯(cuò)誤;該蛋白質(zhì)只含有1條肽鏈,因此至少有1個(gè)游離的氨基和1個(gè)游離的羧基,由于1個(gè)肽鍵中含有1個(gè)氧原子,所以氧原子數(shù)至少123+2=125個(gè),C正確;該酶的盤(pán)曲和折疊結(jié)構(gòu)被打開(kāi)時(shí),空間結(jié)構(gòu)被破壞,但肽鍵沒(méi)有斷裂,所以滴加雙縮脲試劑后仍會(huì)出現(xiàn)紫色反應(yīng),D錯(cuò)誤。 16.(2018重慶巴蜀中學(xué)月考)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞后,其生物活性就會(huì)喪失,這稱為蛋白質(zhì)的變性。高溫、強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、重金屬等都會(huì)使蛋白質(zhì)變性?,F(xiàn)利用提供的材料用具,請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究乙醇能否使蛋白質(zhì)變性。 材料用具:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新鮮淀粉酶溶液、蒸餾水、質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液、質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液、無(wú)水乙醇、燒杯、試管、量筒、滴管、溫度計(jì)、酒精燈。 (1)實(shí)驗(yàn)步驟(請(qǐng)?zhí)畛浔砀窨瞻滋?: 步驟 具體操作 A試管 B試管 ① 1 mL新鮮的淀 粉酶溶液 1 mL新鮮的淀 粉酶溶液 ② 5滴蒸餾水 ③ 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 ④ 搖勻后,同時(shí)放入適宜溫度的溫水中維持5 min ⑤ 配制一定量的斐林試劑 ⑥ (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論: a.________________________________________________________________________, 說(shuō)明乙醇能使淀粉酶(蛋白質(zhì))變性; b.________________________________________________________________________, 說(shuō)明乙醇不能使淀粉酶(蛋白質(zhì))變性。 解析:實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄恳掖寄芊袷沟鞍踪|(zhì)變性,根據(jù)所給材料判斷實(shí)驗(yàn)原理是淀粉被淀粉酶水解后的產(chǎn)物為還原糖,可與斐林試劑作用產(chǎn)生磚紅色沉淀;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)注意自變量為無(wú)水乙醇的有無(wú),其他變量應(yīng)一致。 答案:(1)②5滴無(wú)水乙醇?、迯臏厮刑崛、B試管,各加入1 mL斐林試劑搖勻,放入盛有50~65 ℃溫水的大燒杯中加熱約2 min,觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化 (2)a.若A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀,B試管不出現(xiàn) b.若A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀,B試管也出現(xiàn)磚紅色沉淀- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 2019屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第一單元 細(xì)胞的分子組成 第3講 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)學(xué)案 2019 高考 生物 一輪 復(fù)習(xí) 第一 單元 細(xì)胞 分子 組成 生命 活動(dòng) 主要 承擔(dān) 蛋白質(zhì)
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