2021新高考生物選擇性考試B方案一輪復習學案第1單元第3講生命活動的主要承擔者-蛋白質(zhì)

必修1第一單元第3講生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì)[考綱明細]蛋白質(zhì)的結構和功能(Ⅱ)課前自主檢測判斷正誤并找到課本原文1．至少含有一個氨基和一個羧基的化合物，都是構成蛋白質(zhì)的氨基酸。(必修1P21—正文)(×)2．各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同。(必修1P21—正文)(√)3．必需氨基酸是人體細胞不能合成的，必須從外界環(huán)境中直接獲取。(必修1P21—與生活的聯(lián)系)(√)4．一個氨基酸分子的羧基和同一氨基酸分子的氨基相連接，同時脫去一分子水，這種結合方式叫做脫水縮合。(必修1P22—正文)(×)5．脫水縮合形成的蛋白質(zhì)中含有n個肽鍵就稱為n肽。(必修1P22—正文)(×)6．多肽通常呈鏈狀結構，為肽鏈，也可稱為多肽鏈，具有空間結構。(必修1P22—正文)(×)7．細胞中蛋白質(zhì)種類繁多的原因是蛋白質(zhì)分子的結構多樣性。(必修1P23—正文)(√)8．在雞蛋清中加入一些食鹽，會看到白色絮狀物，這個過程中蛋白質(zhì)結構也發(fā)生變化。(必修1P23—與生活的聯(lián)系)(×)9．高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結構變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。(必修1P23—與生活的聯(lián)系)(√)10．蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序是由細胞核中貯存的遺傳信息決定的。(必修1P23—知識鏈接)(√)11．有些蛋白質(zhì)起信息傳遞作用，能夠調(diào)節(jié)機體的生命活動，如酶。(必修1P23—圖2—7)(×)12．一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者。(必修1P24—正文)(√)13．包括胰島素在內(nèi)的所有蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)都含有20種氨基酸。(必修1P25—科學史話)(×)(2017·海南高考)有關蛋白質(zhì)結構與功能的敘述，錯誤的是()A．蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結構有關B．數(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構答案C解析蛋白質(zhì)的功能主要取決于組成其的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序及其形成的空間結構，氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結構，A、D正確；數(shù)量相同的5種氨基酸可以有多種組合方式形成不同的多肽鏈，B正確；抗體的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此將抗體溶于一定濃度的NaCl溶液中會造成鹽析，但不會使其生物活性喪失，C錯誤。知識自主梳理一蛋白質(zhì)的基本單位——eq\x(\s\up1(01))氨基酸。1．氨基酸組成元素：主要是eq\x(\s\up1(02))C、H、O、N，有的還含有eq\x(\s\up1(03))S元素。2．氨基酸種類(約為eq\x(\s\up1(04))20種)(1)必需氨基酸：eq\x(\s\up1(05))8種(嬰兒9種)，人體細胞eq\x(\s\up1(06))不能合成的，必須從eq\x(\s\up1(07))外界環(huán)境中直接獲取的氨基酸。(2)非必需氨基酸：12種，人體細胞eq\x(\s\up1(08))能合成的氨基酸。3．氨基酸結構(1)氨基酸的結構通式：eq\x(\s\up1(09))CH2NHRCOOH。(2)氨基酸的結構特點：每種氨基酸至少都含有一個eq\x(\s\up1(10))氨基和一個eq\x(\s\up1(11))羧基，并且都有eq\x(\s\up1(12))一個氨基和一個羧基連接在eq\x(\s\up1(13))同一個碳原子上。(3)各種氨基酸之間的區(qū)別在于eq\x(\s\up1(14))R基不同。二氨基酸脫水縮合過程

1．概念：一個氨基酸分子的eq\x(\s\up1(01))氨基和另一個氨基酸分子的eq\x(\s\up1(02))羧基相連接，同時脫去eq\x(\s\up1(03))一分子水的過程。2．過程a的名稱：eq\x(\s\up1(04))脫水縮合。場所：eq\x(\s\up1(05))核糖體。脫去的水中，氫來自eq\x(\s\up1(06))氨基和eq\x(\s\up1(07))羧基，氧來自eq\x(\s\up1(08))羧基。3．結構b的名稱：eq\x(\s\up1(09))肽鍵，結構簡式為eq\x(\s\up1(10))—CO—NH—。4．化合物c的名稱：eq\x(\s\up1(11))二肽。三蛋白質(zhì)形成過程氨基酸eq\o(→,\s\up7(脫水縮合))二肽→三肽…→多肽(肽鏈)eq\o(→,\s\up7(盤曲、折疊))蛋白質(zhì)四結構多樣性原因和功能多樣性1．結構多樣性原因(1)氨基酸eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(\s\up1(01))種類不同,\x(\s\up1(02))數(shù)目成百上千,\x(\s\up1(03))排列順序千變?nèi)f化))(2)肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的eq\x(\s\up1(04))空間結構千差萬別。2．功能多樣性(1)功能蛋白eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(\s\up1(05))催化：絕大多數(shù)酶,\x(\s\up1(06))運輸：血紅蛋白、載體蛋白,\x(\s\up1(07))調(diào)節(jié)：蛋白質(zhì)類激素,\x(\s\up1(08))免疫：抗體))(2)結構蛋白：如肌肉。下列物質(zhì)中，屬于構成蛋白質(zhì)的氨基酸的打“√”，不屬于的打“×”。(1)NH2—CH2—COOH(√)(2)NH2—CH2—CH2OH(×)(3)NH2NH2—CH—(CH2)2—COOH(×)(4)COOHHOOC—CH—CH2—COOH(×)1．游離的氨基和羧基：一條肽鏈上至少有一個游離的—NH2和一個游離的—COOH，并分別位于肽鏈兩端。2．形成肽鏈時R基中的—NH2和—COOH不參與脫水縮合。3．肽鏈無空間結構。1．蛋白質(zhì)結構多樣性根本原因：控制蛋白質(zhì)合成的基因具有多樣性。2．蛋白質(zhì)的結構與功能相適應。蛋白質(zhì)的空間結構發(fā)生改變后，其特定功能也會發(fā)生改變?？键c題型突破考點1蛋白質(zhì)的組成、結構和功能題型一氨基酸的種類與結構1．下圖是四種構成蛋白質(zhì)的氨基酸的結構式，有關敘述錯誤的是()甲：乙：丙：丁：A．構成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、NB．上述四種氨基酸的R基依次是—H、—CH2OH、—CH3、—CH2—COOHC．R基中可以有氨基或羧基D．含有氨基和羧基的化合物都是構成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸答案D2．(2019·邯鄲模擬)層粘連蛋白是一種大型的糖蛋白，由一條重鏈(α)和兩條輕鏈(β1、β2)經(jīng)二硫鍵交聯(lián)而成，外形呈十字形。若將層粘連蛋白徹底水解，不可能產(chǎn)生的物質(zhì)是()A.B．CHHSCH2NH2COOHC．CCH3HCOOHNH2D．CHCH2NH2SHCOOH答案D解析糖蛋白由蛋白質(zhì)和多糖組成，多糖徹底水解得到葡萄糖，蛋白質(zhì)徹底水解得到氨基酸。選項D中—NH2和—COOH未連在同一個碳原子上，不是組成蛋白質(zhì)的氨基酸?！皟煽捶ā迸袛嘟M成蛋白質(zhì)的氨基酸題型二蛋白質(zhì)的合成、結構與功能3．(2020·哈三中期中)如圖所示為某細胞中某多肽的結構簡式，R1、R2和R3是3個不同的化學基團。下列有關分析，不正確的是()A．該多肽中的肽鍵數(shù)是2B．該多肽是由3個氨基酸脫去3分子水縮合形成的C．該多肽至少含有一個氨基和一個羧基D．該化合物能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應答案B解析肽鍵結構簡式為—CO—NH—，故該多肽的肽鍵數(shù)是2，由3個氨基酸脫去2分子水形成的，A正確，B錯誤；肽鏈兩端含有一個氨基和一個羧基，R基上可能含有氨基或羧基，由于不確定R基中是否含有氨基或羧基，所以該多肽(一條肽鏈)至少含一個氨基和一個羧基，C正確；雙縮脲試劑可與肽鍵發(fā)生紫色反應，D正確。4．(2020·長郡中學月考)如圖表示蛋白質(zhì)的結構層次示意圖，據(jù)圖分析，下列說法錯誤的是()A．a(chǎn)一定含有的元素是C、H、O、N，N元素主要存在于肽鍵中B．圖中c代表的化學鍵是—CO—NH—，數(shù)目可能等于b的數(shù)目C．①②為脫水縮合過程，發(fā)生的場所是核糖體D．蛋白質(zhì)多樣性與b的種類、數(shù)目、排列順序和②過程有關，加熱時不會發(fā)生④過程答案C解析a一定含有的元素是C、H、O、N，N元素主要存在于肽鍵中，另外氨基中也含有N，A正確；圖中c代表的化學鍵是—CO—NH—，環(huán)狀多肽中肽鍵數(shù)目等于b氨基酸的數(shù)目，B正確；①為脫水縮合過程，發(fā)生的場所是核糖體，②表示蛋白質(zhì)的加工，發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體中，C錯誤；蛋白質(zhì)多樣性與b氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和②肽鏈的加工形成的空間結構有關，加熱時不會發(fā)生④過程，即不會破壞蛋白質(zhì)的肽鍵，D正確。5．(2019·山東曲阜期中)下列生理活動與蛋白質(zhì)功能無關的是()A．氨基酸被運輸進入細胞內(nèi)B．細胞質(zhì)中的氨基酸被運輸?shù)胶颂求w上C．葡萄糖在細胞內(nèi)氧化分解D．激素被靶細胞識別答案B解析氨基酸通過主動運輸?shù)姆绞竭M入細胞內(nèi)，需要載體蛋白的運輸作用，A不符合題意；細胞質(zhì)中的氨基酸被tRNA運輸?shù)胶颂求w上，與蛋白質(zhì)無關，B符合題意；葡萄糖在細胞內(nèi)氧化分解是酶促反應，呼吸酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此細胞內(nèi)葡萄糖氧化分解與蛋白質(zhì)的催化作用有關，C不符合題意；與細胞間的識別作用有關的物質(zhì)是糖蛋白，因此激素被靶細胞的識別與蛋白質(zhì)有關，D不符合題意。(1)導致蛋白質(zhì)結構多樣性的原因有四個，只要具備其中的一點，這兩個蛋白質(zhì)分子的結構就不同。(2)由于基因的選擇性表達，同一生物的不同細胞中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量會出現(xiàn)差異。(3)鹽析、變性、水解、氧化分解鹽析：只改變蛋白質(zhì)的溶解度，蛋白質(zhì)的空間結構未變，蛋白質(zhì)仍然具有活性。變性：高溫、強酸、強堿等可改變蛋白質(zhì)的空間結構，使蛋白質(zhì)永久失活。蛋白質(zhì)失活斷開的并非肽鍵。水解：蛋白質(zhì)eq\o(→,\s\up7(蛋白酶))多肽eq\o(→,\s\up7(肽酶))氨基酸；水解過程斷開肽鍵。氧化分解：產(chǎn)物為CO2、H2O、尿素。(4)從不同角度分析蛋白質(zhì)多樣性分析角度具體分析蛋白質(zhì)本身氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序及多肽鏈盤曲、折疊形成的空間結構多樣→結構多樣性→功能多樣性遺傳物質(zhì)千變?nèi)f化的堿基排列順序→遺傳信息的多樣性→蛋白質(zhì)的多樣性生物進化千變?nèi)f化的環(huán)境條件→通過自然選擇保留適應環(huán)境的個體及個體內(nèi)的蛋白質(zhì)→個體的多樣性和蛋白質(zhì)的多樣性考點2蛋白質(zhì)的相關計算題型一多肽形成過程中有關數(shù)量的計算1．如圖表示一個由100個氨基酸構成的蛋白質(zhì)分子，下列敘述不正確的是()A．該分子中含有98個肽鍵B．該蛋白質(zhì)中至少含有2個—NH2C．氨基酸脫水縮合形成該蛋白質(zhì)時相對分子質(zhì)量減少了1782D．參與構成該蛋白質(zhì)分子的氨基酸中至少有100個氨基答案C解析該蛋白質(zhì)分子中有兩條肽鏈，含有的肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)，所以共有100－2＝98個肽鍵，A正確；兩條肽鏈至少含有兩個—NH2，B正確；氨基酸脫水縮合成該蛋白質(zhì)時失去98個水分子，形成二硫鍵脫去2個氫原子，相對分子質(zhì)量減少了98×18＋2×1＝1766，C錯誤；參與構成該蛋白質(zhì)分子的氨基酸中至少有100個氨基，D正確。2．現(xiàn)有氨基酸800個，其中氨基總數(shù)為810個，羧基總數(shù)為808個，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次分別為()A．798、2和2 B．798、12和10C．799、1和1 D．799、11和9答案B解析800個氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵為800－2＝798個。氨基酸800個，其中氨基總數(shù)為810個，羧基總數(shù)為808個，則R基上的氨基為810－800＝10個，R基上的羧基為808－800＝8個，所以蛋白質(zhì)的氨基數(shù)目＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)＝2＋10＝12個，羧基數(shù)目＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)＝2＋8＝10個。(1)蛋白質(zhì)相對分子質(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。(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)多肽鏈相對分子量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條mm－1m－1am－18(m－1)至少1個至少1個n條mm－nm－nam－18(m－n)至少n個至少n個注：氨基酸平均相對分子質(zhì)量為a。(2)蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計算氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)＝各氨基酸中氨基的總數(shù)－肽鍵數(shù)。羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)＝各氨基酸中羧基的總數(shù)－肽鍵數(shù)。(3)環(huán)狀肽分析①環(huán)狀肽中游離氨基或羧基數(shù)目＝R基中氨基或羧基數(shù)目。②肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)。③環(huán)狀多肽的相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對分子質(zhì)量－氨基酸數(shù)目×18。(4)計算多肽的相對分子質(zhì)量時，除了考慮水分的減少外，還要考慮其他化學變化過程，如肽鏈上出現(xiàn)一個二硫鍵(—S—S—)時，要再減去2(即兩個氫原子)，若無特殊說明，不考慮二硫鍵。題型二利用原子守恒法進行蛋白質(zhì)計算3．(2020·長郡中學月考)某蛋白質(zhì)分子含有N條肽鏈，已知它共由M個氨基酸組成，則此蛋白質(zhì)中至少含有的氧原子數(shù)與氮原子數(shù)共有()A．(M＋N)個 B．(2M－N)個C．(2N＋M)個 D．(2M＋N)個答案D解析已知某蛋白質(zhì)分子含有N條肽鏈，由M個氨基酸組成，則共形成M－N個肽鍵，每個肽鍵含有一個氧原子，每條肽鏈的末端含有一個羧基(兩個氧原子)，該蛋白質(zhì)至少含有M－N＋2N＝M＋N個氧原子；每個肽鍵含有一個氮原子，每條肽鏈的起始端含有一個氨基，所以蛋白質(zhì)至少含有M－N＋N＝M個氮原子，因此蛋白質(zhì)中至少含有的氧原子數(shù)與氮原子數(shù)共有的個數(shù)為M＋N＋M＝2M＋N。4．有一條多肽鏈，分子式為CxHyOpNqS，將它徹底水解后，只得到下列4種氨基酸。分析推算可知，水解得到的氨基酸個數(shù)為()A．q＋1 B．p－1C．q－2 D．p＋1答案B解析計算氨基酸的個數(shù)常以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的計算為突破口?？梢罁?jù)“氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)”進行計算，設氨基酸個數(shù)為m，R基中不含氧原子時，每個氨基酸中含2個氧原子，則有p＝2m－(m－1)，從而解得m＝p利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數(shù)(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原子的總數(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原子的總數(shù)－脫水數(shù)。(3)H原子數(shù)＝各氨基酸中H原子的總數(shù)－2×脫水數(shù)。(4)C原子數(shù)＝氨基酸的分子數(shù)×2＋R基上碳原子數(shù)。題型三多肽多樣性的相關計算5．(2019·大連雙基測試)現(xiàn)有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3種氨基酸，它們能形成的三肽種類以及包含3種氨基酸的三肽種類分別最多有()A．9種，9種 B．6種，3種C．18種，6種 D．27種，6種答案D解析若3種氨基酸形成三肽，每種氨基酸的數(shù)目不限，則構成的三肽有33＝27(種)；若包含3種氨基酸的三肽，第一個位置的氨基酸有3種情況，第二個位置只能從剩余2種氨基酸中任選一種，第三個位置只能安放剩余的1種，共有3×2×1＝6(種)。多肽種類的計算如有A、B、C三種氨基酸，由這三種氨基酸組成多肽的情況可分析如下：A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸數(shù)目無限的情況下，可形成肽類化合物的種類形成三肽的種類3×3×3＝27種形成二肽的種類3×3＝9種A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸只有一個的情況下，可形成肽類化合物的種類形成三肽的種類3×2×1＝6種形成二肽的種類3×2＝6種題型四結合基因表達進行蛋白質(zhì)的相關計算6．(2019·長沙模擬)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為120，如有一個2條鏈的多肽，相對分子質(zhì)量為12276，合成這個多肽的氨基酸的數(shù)目和指導它合成的DNA分子中的最少脫氧核苷酸數(shù)目依次為()A．144,864 B．144,432C．120,720 D．120,360答案C解析在多肽合成時，氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù)＝肽鍵數(shù)＝脫去的水分子數(shù)。氨基酸數(shù)×120－(氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù))×18＝12276，代入后可求得氨基酸數(shù)＝120；在DNA指導蛋白質(zhì)合成時，DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)目∶氨基酸數(shù)＝6∶1，所以DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)目至少為120×6＝720?；虮磉_中，DNA中堿基排列順序轉(zhuǎn)錄為mRNA中堿基排列順序，進而翻譯為蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序。其數(shù)量關系圖解如下：DNA(基因)eq\o(→,\s\up7(轉(zhuǎn)錄))mRNAeq\o(→,\s\up7(翻譯))蛋白質(zhì)堿基數(shù)∶堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)6∶3∶1由于mRNA中有終止密碼子等原因，上述關系應理解為肽鏈上每連接1個氨基酸至少需要mRNA上的3個堿基和DNA(基因)上的6個堿基。方向真題體驗1．(2018·全國卷Ⅱ)下列關于人體中蛋白質(zhì)功能的敘述，錯誤的是()A．漿細胞產(chǎn)生的抗體可結合相應的病毒抗原B．肌細胞中的某些蛋白質(zhì)參與肌肉收縮的過程C．蛋白質(zhì)結合Mg2＋形成的血紅蛋白參與O2運輸D．細胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分答案C解析抗體可以與相應的抗原結合，進行體液免疫，A正確；肌肉細胞中的某些蛋白質(zhì)(如肌動蛋白等)參與肌肉收縮的過程，B正確；蛋白質(zhì)結合Fe2＋形成的血紅蛋白參與O2的運輸，C錯誤；染色體是細胞核的結構之一，染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，D正確。2．(2018·江蘇高考)哺乳動物的催產(chǎn)素具有催產(chǎn)和排乳的作用，加壓素具有升高血壓和減少排尿的作用。兩者結構簡式如下圖，各氨基酸殘基用3個字母縮寫表示。下列敘述正確的是()A．兩種激素都是由八肽環(huán)和三肽側(cè)鏈構成的多肽類化合物B．氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中氫全部來自氨基C．肽鏈中游離氨基的數(shù)目與參與構成肽鏈的氨基酸種類無關D．兩種激素間因2個氨基酸種類不同導致生理功能不同答案D解析由于各氨基酸殘基用3個字母縮寫表示，例如催產(chǎn)素中的Cys、Tyr等，所以兩種激素都是由九個氨基酸分子脫水縮合形成的鏈狀肽，A錯誤；氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中的氫來自氨基和羧基，B錯誤；肽鏈中游離的氨基包括肽鏈末端的氨基和R基中的氨基，故肽鏈中游離氨基的數(shù)目與參與構成肽鏈的氨基酸種類有關，C錯誤；分析題中激素的結構簡式可知，兩種激素間有2個氨基酸種類不同(催產(chǎn)素為Ile和Leu，加壓素為Phe和Arg)，故這兩種激素生理功能不同是由這2個氨基酸種類不同導致的，D正確。3．(2017·江蘇高考)下列關于肽和蛋白質(zhì)的