高考生物一輪復(fù)習(xí)第一單元走近細(xì)胞組成細(xì)胞的分子第3講蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者課件

第3講蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者課標(biāo)考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能課標(biāo)要求闡明蛋白質(zhì)由氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結(jié)構(gòu)，細(xì)胞的功能主要由蛋白質(zhì)完成生命觀念通過學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，明確蛋白質(zhì)在細(xì)胞生命活動(dòng)中的重要性科學(xué)思維歸納總結(jié)蛋白質(zhì)的形成過程，分析蛋白質(zhì)功能多樣性的原因，培養(yǎng)科學(xué)思維的能力社會(huì)責(zé)任結(jié)合一些與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能異常的疾病，了解蛋白質(zhì)在個(gè)體發(fā)育中的重要性目錄1自主學(xué)習(xí)·鞏固基礎(chǔ)2重難探究·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)3典題演練·破解高考知識(shí)點(diǎn)一組成蛋白質(zhì)的氨基酸結(jié)構(gòu)及種類［自主學(xué)習(xí)］組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)及種類必需氨基酸C、H、O、N同一個(gè)R非必需氨基酸諧音法巧記8種必需氨基酸一(異亮氨酸)家(甲硫氨酸)人來(lái)(賴氨酸)寫(纈氨酸)兩(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)書(蘇氨酸)。［自主檢測(cè)］1.思考判斷(1)具有氨基和羧基的化合物，都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。(

)(2)蛋白質(zhì)只由C、H、O、N四種元素組成。(

)(3)組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基(—NH2)和一個(gè)羧基(—COOH)，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。(

)(4)評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的依據(jù)之一是其必需氨基酸的種類和含量。(

)××√√2.熱圖導(dǎo)析分析下列氨基酸結(jié)構(gòu)并回答問題。(1)比較上述三種氨基酸，寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：_________________。(2)氨基酸理化性質(zhì)的不同取決于________的不同，圖中三種氨基酸的R基依次是______________________________________________________。略R基—(CH2)2—COOH、—(CH2)4—NH2、—(CH2)2—S—CH3(3)在分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)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①~④中的

部位。

①知識(shí)點(diǎn)二蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性［自主學(xué)習(xí)］1.二肽的形成(1)過程①的名稱是

，發(fā)生場(chǎng)所是

。

(2)物質(zhì)②的名稱是

。

(3)結(jié)構(gòu)③的名稱是

。

(4)脫去的H2O中H的來(lái)源：

。

(5)多個(gè)氨基酸發(fā)生該反應(yīng)，產(chǎn)物名稱為

。

脫水縮合核糖體二肽肽鍵一個(gè)來(lái)自氨基，一個(gè)來(lái)自羧基多肽蛋白質(zhì)形成的四個(gè)“一”

2.完善蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性圖示

種類數(shù)目排列順序空間胰島素催化運(yùn)輸免疫［自主檢測(cè)］1.思考判斷(1)血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接。(

)(2)蛋白質(zhì)是人體主要的能源物質(zhì)。(

)(3)某些蛋白質(zhì)是染色體的組成成分。(

)(4)蛋白質(zhì)在核糖體上合成后已具有正常生理功能。(

)(5)蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時(shí)，其特定功能并未發(fā)生改變。(

)××××√2.深挖教材蛋白酶可以使肽鍵斷裂，從而將蛋白質(zhì)水解成多肽或氨基酸。從蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)的角度分析，為什么煮熟的雞蛋更容易被消化？提示：高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，蛋白酶更容易與肽鍵結(jié)合起水解作用3.熱圖導(dǎo)析圖甲表示有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡(jiǎn)要概念圖；圖乙中的①②③分別表示生物體內(nèi)的三個(gè)生理過程，其中Q分別代表三種物質(zhì)。請(qǐng)分析回答下列問題。(1)真核細(xì)胞中進(jìn)行圖甲中②過程的場(chǎng)所有哪些？(2)圖乙中①②③分別體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的哪種功能？【答案】(1)提示：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體(2)提示：催化功能、運(yùn)輸功能、免疫功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能［深度講解］1.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性的關(guān)系2.常考蛋白質(zhì)的分布和功能

載體與受體的區(qū)別載體是協(xié)助物質(zhì)運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì)，如血紅蛋白是運(yùn)輸氧的載體，細(xì)胞膜上有運(yùn)輸葡萄糖、Na+、K+等的載體蛋白；受體是接受信號(hào)分子的蛋白質(zhì)，如神經(jīng)遞質(zhì)受體、激素分子受體，其主要作用是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間信息交流。3.蛋白質(zhì)的鹽析、變性和水解的辨析(1)鹽析：由溶解度的變化引起的，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化。(2)變性：由于高溫、過酸、過堿、重金屬鹽等因素導(dǎo)致蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了不可逆的變化，肽鏈變得松散，蛋白質(zhì)喪失了生物活性，但是肽鍵一般不斷裂。(3)水解：在蛋白酶作用下，肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽和氨基酸。水解和脫水縮合的過程相反。［考向預(yù)測(cè)］(一)氨基酸的結(jié)構(gòu)分析與判斷(素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)思維)1.下列關(guān)于氨基酸結(jié)構(gòu)的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A.每個(gè)氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都連接在同一個(gè)碳原子上B.生物體組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，其結(jié)構(gòu)上的不同在于R基的不同C.亮氨酸的R基為—C4H9，則它的分子式為C6H13O2ND.半胱氨酸和甲硫氨酸均含有S，S一定位于R基中A

【解析】組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，而不是全部的氨基和羧基都連接在同一個(gè)碳原子上，如果還有氨基和羧基，一定是在R基上，A錯(cuò)誤。組成生物體的氨基酸有21種，決定氨基酸種類的是氨基酸的R基，B正確。氨基酸共有的部分為C2H4O2N，亮氨酸的R基為—C4H9，則它的分子式為C6H13O2N，C正確。氨基酸共有的部分只含有C、H、O、N四種元素，如果某種氨基酸含有S元素，則S元素一定位于R基上，D正確。(二)考查蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)和功能(素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)思維)2.在2020年12月的國(guó)際蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)競(jìng)賽(CASP)上，新一代AlphaFold人工智能系統(tǒng)，基于氨基酸序列，精確地預(yù)測(cè)了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。其準(zhǔn)確性可以與使用冷凍電子顯微鏡、X射線晶體學(xué)等實(shí)驗(yàn)技術(shù)解析的空間結(jié)構(gòu)相媲美。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與氨基酸結(jié)構(gòu)的多樣性有關(guān)B.每一種蛋白質(zhì)都有其獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu)，是表現(xiàn)其生物學(xué)活性所必需的C.蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，氨基酸序列改變會(huì)影響蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)D.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定，一旦發(fā)生不可逆的改變，便會(huì)失去生物學(xué)活性A

【解析】氨基酸是小分子物質(zhì)，不具有結(jié)構(gòu)的多樣性，A錯(cuò)誤；每一種蛋白質(zhì)都有其獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu)，具有一定的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)才能表現(xiàn)其生物學(xué)活性即功能，B正確；蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，氨基酸序列改變會(huì)影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，也包括空間結(jié)構(gòu)，C正確；蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定，一旦發(fā)生不可逆的改變，便會(huì)失去生物學(xué)活性，即變性失活，D正確。多肽形成過程中的相關(guān)數(shù)量計(jì)算方法［深度講解］1.蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)目、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)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目-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。(不考慮形成二硫鍵)肽鏈數(shù)氨基酸數(shù)目肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)多肽鏈相對(duì)分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條mm-1m-1am-18(m-1)至少1個(gè)至少1個(gè)n條mm-nm-nam-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。

(3)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)狀肽首尾氨基酸彼此相連，故形成一個(gè)環(huán)狀肽時(shí)，比形成一條直鏈肽要多生成一個(gè)水分子)。(4)在計(jì)算多肽相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，還要考慮一些其他化學(xué)變化過程，如二硫鍵(—S—S—)的形成，每形成一個(gè)二硫鍵，脫去2個(gè)H，故相對(duì)分子質(zhì)量減2。2.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數(shù)或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)。(2)游離氨基數(shù)或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基數(shù)或羧基數(shù)。3.蛋白質(zhì)中原子數(shù)的計(jì)算在一個(gè)氨基酸中，不考慮R基，至少含有2個(gè)C原子、2個(gè)O原子、4個(gè)H原子，通常以N原子或O原子為突破口。肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目-肽鏈數(shù)。(1)C原子數(shù)=氨基酸數(shù)目×2+R基上的C原子數(shù)。(2)H原子數(shù)=各氨基酸H原子的總數(shù)-脫去的水分子數(shù)×2。(3)O原子數(shù)=各氨基酸O原子的總數(shù)-脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)×2+R基上的O原子數(shù)。(4)N原子數(shù)=各氨基酸N原子的總數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)。4.氨基酸的排列與多肽種類的計(jì)算(1)假若有n種氨基酸形成一個(gè)三肽，那么形成三肽的種類：即n3種。(2)假若有n種氨基酸形成一個(gè)m肽，則形成多肽的種類為nm種。(3)假若有n種氨基酸形成一個(gè)三肽，且每種氨基酸只有一個(gè)，則形成三肽的種類：即n×(n-1)×(n-2)種。(4)假若有n種氨基酸形成一個(gè)n肽，且每種氨基酸只有一個(gè)，則形成n肽的種類：n×(n-1)×(n-2)×…×1=n！。［考向預(yù)測(cè)］(一)利用氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算(素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)思維)1.某直鏈多肽的分子式為C22H34O13N6，其水解后共產(chǎn)生了下列3種氨基酸，相關(guān)敘述正確的是(

)A.合成1分子該物質(zhì)將產(chǎn)生6個(gè)水分子B.合成1分子該物質(zhì)需要1個(gè)谷氨酸和1個(gè)丙氨酸C.該多肽分子中含1個(gè)氨基和1個(gè)羧基D.每個(gè)該多肽分子水解后可以產(chǎn)生3個(gè)谷氨酸D

【解析】題中3種氨基酸都只含有1個(gè)N原子，而題中多肽含有6個(gè)N原子，說(shuō)明該多肽是由6個(gè)氨基酸脫去5個(gè)水分子合成的。由于甘氨酸、丙氨酸中都含有一個(gè)羧基，而每個(gè)谷氨酸中有兩個(gè)羧基，合成有機(jī)物后R基上還有2個(gè)O原子，O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)，即13=5+2×1+2×谷氨酸數(shù)，故每個(gè)該多肽分子水解后可以產(chǎn)生3個(gè)谷氨酸；該多肽分子含1個(gè)游離氨基和4個(gè)游離羧基。(二)考查蛋白質(zhì)合成過程的相關(guān)計(jì)算(素養(yǎng)目標(biāo)：科學(xué)思維)2.由氨基酸連接形成的某種結(jié)構(gòu)蛋白的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。若R基上的羧基和氨基不會(huì)脫水縮合形成肽鍵，則下列對(duì)該蛋白質(zhì)的敘述，正確的是(

)A.只有1條肽鏈B.R基上的氨基有16個(gè)C.水解時(shí)，水中的氧參與形成氨基D.現(xiàn)有參與該蛋白質(zhì)合成的三種氨基酸，每種僅有一個(gè)，則可形成的三肽種類有6種氨基酸數(shù)目游離羧基總數(shù)R基上的羧基數(shù)游離氨基總數(shù)126171517D

【解析】該蛋白質(zhì)共含有17個(gè)游離的羧基，其中有15個(gè)在R基中，說(shuō)明該蛋白質(zhì)含有2條肽鏈，A錯(cuò)誤；因?yàn)橛坞x的氨基總數(shù)是17個(gè)，而該蛋白質(zhì)含有2條肽鏈，所以R基上的氨基只有15個(gè)，B錯(cuò)誤；氨基酸經(jīng)脫水縮合形成蛋白質(zhì)時(shí)，脫去的水中的氧來(lái)自氨基酸中的羧基，所以該蛋白質(zhì)水解時(shí)，水分子中的氧參與形成羧基，C錯(cuò)誤；三種氨基酸，且每種氨基酸只有一個(gè)，可形成三肽的種類：3×2×1=6種，D正確。1.(2022年湖南卷)膠原蛋白是細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列敘述正確的是(

)A.膠原蛋白的氮元素主要存在于氨基中B.皮膚表面涂抹的膠原蛋白可被直接吸收C.膠原蛋白的形成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體有關(guān)D.膠原蛋白比蛋清蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高C

【解析】蛋白質(zhì)的氮元素主要存在于肽鍵中，A錯(cuò)誤；膠原蛋白為生物大分子物質(zhì)，涂抹于皮膚表面不能被直接吸收，B錯(cuò)誤；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)的合成、加工場(chǎng)所和運(yùn)輸通道，高爾基體主要是對(duì)來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝，膠原蛋白的形成與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體有關(guān)，C正確；由題干可知膠原蛋白非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，而人體需要從食物中獲取必需氨基酸，非必需氨基酸自身可以合成，衡量蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低主要取決于所含必需氨基酸的種類、數(shù)量及組成比例，因此并不能說(shuō)明膠原蛋白比蛋清蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，D錯(cuò)誤。2.(2021年遼寧卷)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.葉綠體中存在催化ATP合成的蛋白質(zhì)B.胰島B細(xì)胞能分泌調(diào)節(jié)血糖的蛋白質(zhì)C.唾液腺細(xì)胞能分泌水解淀粉的蛋白質(zhì)D.線粒體膜上存在運(yùn)輸葡萄糖的蛋白質(zhì)D

【解析】葉綠體類囊體薄膜是進(jìn)行光反應(yīng)的場(chǎng)所，能合成ATP，則存在催化ATP合成的酶，其本質(zhì)是蛋白質(zhì)，A正確；胰島B細(xì)胞能分泌胰島素，降低血糖，胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，B正確；唾液腺細(xì)胞能分泌唾液淀粉酶，唾液淀粉酶屬于分泌蛋白，能水解淀粉，C正確；葡萄糖分解的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，線粒體膜上不存在運(yùn)輸葡萄糖的蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。3.(2021年湖南卷)某些蛋白質(zhì)在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位點(diǎn)發(fā)生磷酸化和去磷酸化，參與細(xì)胞信號(hào)傳遞，如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.這些蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化過程體現(xiàn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)B.這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點(diǎn)的氨基酸缺失，不影響細(xì)胞信號(hào)傳遞C.作為能量“貨幣”的ATP能參與細(xì)胞信號(hào)傳遞D.蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)受溫度的影響B(tài)

【解析】通過蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)細(xì)胞信號(hào)的傳遞，