2024高考生物一輪復(fù)習(xí)第一單元走近細(xì)胞和組成細(xì)胞的分子第3講蛋白質(zhì)教案新人教版

PAGE9-第3講蛋白質(zhì)考點(diǎn)一組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)及種類1.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析以下四種氨基酸,回答下列問(wèn)題:(1)分析氨基酸的元素組成主要由C、H、O、N四種元素組成,有的還含有P、S等。(2)分析氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①氨基和羧基的數(shù)量:每個(gè)氨基酸至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。②氨基和羧基的連接位置:都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。③氨基酸不同的確定因素:R基的不同。(3)寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。2.氨基酸的種類生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。依據(jù)能否在人體內(nèi)合成,分為必需氨基酸(8種,嬰兒9種)和非必需氨基酸(12種)。[糾誤診斷](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。(×)提示:構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。(2)每種氨基酸都只含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。(×)提示:每種氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。(3)生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸中,不同氨基酸之間的差異是由R基引起的。(√)(4)非必需氨基酸不能在人體細(xì)胞內(nèi)合成。(×)提示:非必需氨基酸能在人體細(xì)胞內(nèi)合成。(5)評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)食品養(yǎng)分價(jià)值僅是依據(jù)其必需氨基酸的種類和數(shù)量。(×)提示:評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)食品養(yǎng)分價(jià)值時(shí),人們特別重視其中必需氨基酸的種類和含量。1.透徹理解氨基酸的結(jié)構(gòu)通式請(qǐng)找出氨基酸的共同體,即圖中的“不變部分”是連接在同一碳原子上的—NH2、—COOH和—H,剩下的部分即為R基。倘如找不到上述“不變部分”,則不屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。[深度思索]“組成蛋白質(zhì)的氨基酸中至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基”,你對(duì)“至少”是怎么理解的?提示:在氨基酸的R基中也可以含有氨基或羧基,但組成蛋白質(zhì)的氨基酸總會(huì)有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。2.分析氨基酸中各原子的數(shù)目已知某種氨基酸的R基是—CH2—CH2—NH2,在一個(gè)氨基酸分子中,含有的C和N的原子數(shù)之比為2∶1。名師點(diǎn)撥:一個(gè)氨基酸中各原子的數(shù)目計(jì)算(1)C原子數(shù)=R基中的C原子數(shù)+2。(2)N原子數(shù)=R基中的N原子數(shù)+1。(3)H原子數(shù)=R基中的H原子數(shù)+4。(4)O原子數(shù)=R基中的O原子數(shù)+2。題型組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類和結(jié)構(gòu)1.下面是三種化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,下列有關(guān)三種化合物的敘述,錯(cuò)誤的是(B)A.三種化合物可以用一個(gè)結(jié)構(gòu)通式表示B.三種化合物的共同點(diǎn)之一是都含有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基C.三種化合物都不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)D.三種化合物兩兩結(jié)合形成的物質(zhì)的游離氨基數(shù)相同解析:三種物質(zhì)都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸,都可用氨基酸的結(jié)構(gòu)通式表示;圖中三種氨基酸共同點(diǎn)應(yīng)為至少都含有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基,連接在同一個(gè)碳原子上;雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)產(chǎn)生紫色反應(yīng),是由于蛋白質(zhì)中有肽鍵,而氨基酸中無(wú)肽鍵,故不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng);三種化合物兩兩結(jié)合形成的物質(zhì)中游離的氨基數(shù)均為1。2.(2024·河北衡水金卷)下列關(guān)于氨基酸結(jié)構(gòu)的敘述,錯(cuò)誤的是(A)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)的氨基酸約有20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肯定位于R基中解析: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連接在同一個(gè)碳原子上,假如還有氨基和羧基,肯定是在R基上;生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,其結(jié)構(gòu)是一個(gè)中心碳原子連接一個(gè)氨基、一個(gè)羧基、一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)(R基),各種氨基酸結(jié)構(gòu)上的不同在于R基的不同;亮氨酸的R基為—C4H9,寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式并將R基換成—C4H9,統(tǒng)計(jì)各原子的個(gè)數(shù),即可寫出亮氨酸的分子式(C6H13O2N);半胱氨酸和甲硫氨酸均含有S,從氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以看出,若氨基酸含有除C、H、O、N外的其他元素,則其他元素肯定位于R基中?！皟煽捶ā蓖茢嘟M成蛋白質(zhì)的氨基酸?考點(diǎn)二蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性(1)多肽的形成及過(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。多個(gè)氨基酸發(fā)生a過(guò)程形成的產(chǎn)物被稱為多肽。③結(jié)構(gòu)c:肽鍵,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:—NH—CO—(或—CO—NH—)。

④H2O中H原子的來(lái)源:H來(lái)自相鄰氨基酸的氨基(—NH2)和羧基(—COOH);O來(lái)源于羧基(—COOH)。⑤由n個(gè)氨基酸形成的一條肽鏈上至少有1個(gè)游離的氨基和1個(gè)游離的羧基,分別位于肽鏈的兩端;其余的氨基(或羧基)在R基上。(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次氨基酸多肽蛋白質(zhì)。(3)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的緣由2.蛋白質(zhì)的功能(連線)①細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)a.血紅蛋白②催化作用 b.絕大多數(shù)酶③運(yùn)輸功能 c.肌肉、頭發(fā)中的蛋白質(zhì)④信息傳遞和調(diào)整作用 d.胰島素等⑤免疫功能 e.抗體提示:①—c②—b③—a④—d⑤—e[糾誤診斷](1)氨基酸的空間結(jié)構(gòu)和種類確定蛋白質(zhì)的功能。(×)提示:氨基酸的空間結(jié)構(gòu)不確定蛋白質(zhì)的功能。(2)蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時(shí),其特定功能不會(huì)發(fā)生變更。(×)提示:蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)破壞,其特定功能會(huì)變更。(3)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)。(×)提示:氨基酸的排列依次和多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)也影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。(4)胰島素的兩條肽鏈之間通過(guò)肽鍵連接。(×)提示:肽鏈之間的化學(xué)鍵不是肽鍵,而是其他的化學(xué)鍵。(5)全部的蛋白質(zhì)在核糖體中合成后已具有正常的生理功能。(×)提示:多數(shù)蛋白質(zhì)在核糖體上合成后需加工才具有正常的生理功能。1.分析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次如圖表示蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次示意圖,據(jù)圖分析:(1)組成蛋白質(zhì)的化學(xué)元素中通常含有S,S元素在b中存在于哪里?。

(2)①過(guò)程形成的化學(xué)鍵的分子式是,

發(fā)生場(chǎng)所是在細(xì)胞中的上。

(3)若該蛋白質(zhì)是胰島素,那么②發(fā)生的場(chǎng)所是哪里?。

(4)圖中③和④分別是什么過(guò)程?有何區(qū)分?。

提示:(1)存在于b的R基中(2)—NH—CO—或—CO—NH—核糖體(3)由多肽到成熟分泌蛋白的形成發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中(4)③是變性的過(guò)程,蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)丟失;④是水解的過(guò)程,蛋白質(zhì)中肽鍵斷裂2.從三個(gè)角度分析蛋白質(zhì)多樣性的緣由分析角度蛋白質(zhì)多樣性的緣由蛋白質(zhì)本身氨基酸的數(shù)量、種類、排列依次及多肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)→結(jié)構(gòu)多樣性→功能多樣性遺傳物質(zhì)千變?nèi)f化的堿基對(duì)排列依次→遺傳信息的多樣性→蛋白質(zhì)的多樣性生物進(jìn)化千變?nèi)f化的環(huán)境條件→通過(guò)自然選擇保留適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體及個(gè)體內(nèi)的蛋白質(zhì)→個(gè)體的多樣性和蛋白質(zhì)的多樣性3.分析蛋白質(zhì)形成過(guò)程中的相關(guān)數(shù)量關(guān)系假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a,由n個(gè)氨基酸分別形成1條鏈狀多肽或m條鏈狀多肽,請(qǐng)?zhí)顚懴卤?形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量1n-1n-1na-18(n-1)mn-mn-mna-18(n-m)[深度思索](1)頭發(fā)和肌肉的主要成分均為蛋白質(zhì),但功能相差極大,從氨基酸的角度分析緣由是什么?提示:組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量和排列依次不同。(2)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)這兩種狀況的原理相同嗎?說(shuō)明理由。提示:不相同。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)有變更,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)生了變更,丟失了原有的生物活性。題型一蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能1.(2024·福建卷)人體內(nèi)含有多種多樣的蛋白質(zhì),每種蛋白質(zhì)(C)A.都含有20種氨基酸 B.都是在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用C.都具有肯定的空間結(jié)構(gòu) D.都能催化生物化學(xué)反應(yīng)解析:組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,但并不是每種蛋白質(zhì)都含有20種氨基酸;有些蛋白質(zhì)可以在細(xì)胞外發(fā)揮作用,如消化酶;每種蛋白質(zhì)均有其獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu);蛋白質(zhì)的功能具有多樣性,如有些蛋白質(zhì)具有催化作用,有些蛋白質(zhì)具有免疫、運(yùn)輸或調(diào)整作用等。2.(2024·全國(guó)Ⅲ卷節(jié)選)回答下列與蛋白質(zhì)相關(guān)的問(wèn)題:(1)生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位是。在細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)時(shí),肽鍵是在這一細(xì)胞器上形成的。合成的蛋白質(zhì)中有些是分泌蛋白,如(填“胃蛋白酶”“逆轉(zhuǎn)錄酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外須要經(jīng)過(guò)高爾基體,此過(guò)程中高爾基體的功能是。

(2)通常,細(xì)胞內(nèi)具有正常生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)須要有正確的氨基酸序列和結(jié)構(gòu)。某些物理或化學(xué)因素可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,通常,變性的蛋白質(zhì)易被蛋白酶水解,緣由是

。

解析:(1)組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。在細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)時(shí),肽鍵是在核糖體上形成的。胃蛋白酶是分泌蛋白,逆轉(zhuǎn)錄酶和酪氨酸酶都是細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)。分泌蛋白分泌到細(xì)胞外須要經(jīng)過(guò)高爾基體的加工、分類和包裝。(2)具有生物活性的蛋白質(zhì)都有特定的氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)。變性的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)被破壞,肽鍵暴露,暴露的肽鍵簡(jiǎn)單與蛋白酶接觸,使蛋白質(zhì)降解。答案:(1)氨基酸核糖體胃蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝(2)空間蛋白質(zhì)變性使肽鍵暴露,暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸,使蛋白質(zhì)降解幾種常見蛋白質(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)胞外降低化學(xué)反應(yīng)的活化能(催化作用)載體蛋白細(xì)胞膜運(yùn)輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等通道蛋白細(xì)胞膜運(yùn)輸水、K+、Na+等糖蛋白細(xì)胞膜表面愛護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別等核孔復(fù)合體核膜核質(zhì)之間物質(zhì)交換、信息溝通名稱分布功能某些激素(如生長(zhǎng)激素、胰島素等)內(nèi)環(huán)境中傳遞信息、調(diào)整生命活動(dòng)抗體內(nèi)環(huán)境中殲滅抗原血紅蛋白紅細(xì)胞內(nèi)主要運(yùn)輸氧氣和部分二氧化碳題型二蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算3.(2024·河北衡水中學(xué)二調(diào))如圖是某蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)示意圖,圖中“、、、”等表示不同種類的氨基酸。圖中A鏈由21個(gè)氨基酸組成,B鏈由19個(gè)氨基酸組成;圖中“—S—S—“是在蛋白質(zhì)加工過(guò)程中由兩個(gè)“—SH”脫下2個(gè)H形成的。下列有關(guān)敘述中,錯(cuò)誤的是(B)A.該蛋白質(zhì)多樣性的緣由之一是氨基酸的排列依次B.該蛋白質(zhì)分子中含有兩個(gè)羧基和兩個(gè)氨基C.圖中肽鏈中肽鍵是在核糖體中形成的D.形成該蛋白質(zhì)分子時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量削減了686解析:蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的緣由是:組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列依次不同,以及肽鏈盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別,可見,該蛋白質(zhì)多樣性的緣由之一是氨基酸的排列依次;一條肽鏈中至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基,該蛋白質(zhì)分子含兩條肽鏈,所以至少含有兩個(gè)羧基和兩個(gè)氨基;核糖體是蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所,所以圖中肽鏈中肽鍵是在核糖體中形成的;形成該蛋白質(zhì)分子時(shí),共產(chǎn)生了(21-1)+(19-1)=38個(gè)水,又由于蛋白質(zhì)加工過(guò)程中有兩個(gè)“—SH”脫下2個(gè)H形成—S—S—,所以相對(duì)分子質(zhì)量削減了38×18+2=686。4.如圖所示,一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點(diǎn))可轉(zhuǎn)變成一分子的胰島素(圖中數(shù)字表示氨基酸序號(hào))。下列分析正確的是(D)A.胰島素分子具有50個(gè)肽鍵,合成它的過(guò)程中共脫去50分子水B.胰島素分子含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基C.沸水浴時(shí)肽鍵斷裂導(dǎo)致胰島素生物活性的丟失D.理論上可以通過(guò)測(cè)定C肽的含量間接反映胰島B細(xì)胞的分泌功能解析:從圖中可以看出,保留的肽鏈中含有51(即30+21)個(gè)氨基酸,所以肽鍵的數(shù)目和脫去的水分子數(shù)目均為51-2=49(個(gè));胰島素分子至少含有兩個(gè)游離的氨基和兩個(gè)游離的羧基,也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基中);沸水浴破壞的是胰島素的空間結(jié)構(gòu)而不是肽鍵;因?yàn)楹铣梢粋€(gè)胰島素分子就要切去一段C肽,所以理論上可以通過(guò)測(cè)量C肽的含量間接反映胰島B細(xì)胞的分泌功能。計(jì)算多肽的相對(duì)分子質(zhì)量的留意點(diǎn)(1)計(jì)算多肽的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí),除了考慮水的削減外,還要考慮其他化學(xué)變更的過(guò)程,如肽鏈上出現(xiàn)一個(gè)二硫鍵(—S—S—)時(shí),要再減去2(即兩個(gè)氫原子),也就是說(shuō)多肽削減的相對(duì)分子質(zhì)量包括脫去的水分子數(shù)及二硫鍵的氫原子數(shù)。(2)若多肽為環(huán)狀多肽,則形成的肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)目,即形成一個(gè)環(huán)狀多肽時(shí),比鏈狀多肽要多生成一個(gè)肽鍵,多脫去一分子水。[構(gòu)建學(xué)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)][強(qiáng)化思維表達(dá)]1.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