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1、第3讲 细胞中的蛋白质,最新考纲 1.蛋白质的结构和功能()。2.生物膜系统的结构和功能()侧重内膜系统对分泌蛋白的合成和运输。,1.组成蛋白质的氨基酸的结构及种类,观察下列几种氨基酸的结构,考点一 蛋白质的结构与功能(5年6考),(1)写出图中结构的名称 a._；b. _。(2)通过比较图中三种氨基酸，写出氨基酸的结构通式_。,(3)氨基酸的不同取决于_的不同，图中三种氨基酸的R基依次为_、_和_。,氨基,羧基,R基, CH3,H,(4)氨基酸的种类：约_种,一个“NH2”,一个“COOH”,连接在同一个碳原子上,20,非必需氨基酸,必需氨基酸,助学巧记,巧记“8种必需氨基酸” 甲(甲硫氨酸
2、)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸) 注：评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。,2.蛋白质的结构及其多样性,(1)氨基酸的脱水缩合 过程：一个氨基酸分子中的_和另一个氨基酸分子中的_相连接，同时脱去_。,氨基（NH2）,羧基（COOH）,一分子水,二肽形成示例,肽键：连接两个氨基酸分子的化学键可表示为_。,核糖体,H2O,肽键,CONH,(2)蛋白质的结构层次,肽的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为_肽。 H2O中各元素的来源：H来自_，O来自_。 一条肽链上氨基数或羧基数的确定：一条肽链上至少有一个游离的氨
3、基和一个游离的羧基，分别位于肽链的_；其余的氨基(或羧基)在_上。,几,COOH和NH2,COOH,两端,R基,(3)蛋白质的结构多样性与功能多样性,种类,数目,排,列顺序,调节,催化,运输,免疫,助学巧记,巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能,1.如图为酶、激素、抗体、载体蛋白等与蛋白质、脂质的关系概念图,(1)请依次写出af对应的物质_。 (2)图示f中位于“蛋白质”圈外的物质是什么？ 提示 (1)af依次为脂质、激素、抗体、蛋白质、载体蛋白、酶。 (2)有极少数的酶为RNA。,2.蛋白质是生命活动的主要承担者，在组成细胞的有机物中含量最多。下图为有关蛋白质分子的简要概念图，请
4、思考：,(1)图示a中一定具有S吗？ (2)图示为何种过程？该过程除产生多肽外，还会产生何类产物？ (3)图中b、c、d内容是什么？请写出b、c的化学表达式。 (4)甲硫氨酸的R基是CH2CH2SCH3，则它的分子式是_？,提示 (1)不一定。 (2)为“脱水缩合”过程，该过程还可产生H2O。 (3)b、c、d依次为“氨基酸”、“肽键”、“蛋白质功能多样性”；b的化学表达式为 ；c的化学表达式为CONH。 (4)氨基酸共性部分为C2H4O2N，则甲硫氨酸分子式为C23H47O2NS即C5H11O2NS。,3.氨基酸脱水缩合与相关计算,(1)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分
5、子数的关系 肽键数失去水分子数氨基酸数_； 蛋白质相对分子质量氨基酸数目氨基酸平均相对分子质量 _ 。(不考虑形成二硫键),肽链数,脱去水分子数,18,注：氨基酸平均分子质量为a。,mn,mn,am18(mn),n,n,(2)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算 至少含有的游离氨基或羧基数肽链数。 游离氨基或羧基数目肽链数1_。 (3)利用原子守恒法计算肽链中的原子数 N原子数肽键数肽链数_各氨基酸中N原子总数。 O原子数肽键数2肽链数_各氨基酸中O原子总数脱去水分子数。,R基中含有的氨基或羧基数,R基上的N原子数,R基上的O原子数,在分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌的过程中，用含35S标记的氨基
6、酸作为原料，则35S存在于图示中的哪个部位？,提示 35S存在于氨基酸的R基上，题图中处是R基，处是肽键，处连接的是肽键或羧基，处连接的是碳原子，故35S存在于部位。,1.真题重组 判断正误,(1)从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法(2017全国卷，3C)( ) (2)植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质(2016海南卷，3A)( ) (3)植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同(2016海南卷，3B)( ) (4)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应(2012海南卷，2D)( ),以上内容源于教材必修一P27P30关于蛋白质的多样性及功能的内容。,2.下图为牛胰岛素结构图，该物质中S
7、S是由两个SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是( ),A.牛胰岛素为51肽，其中含有50个肽键 B.牛胰岛素中至少含有2个NH2和2个COOH C.牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸 D.牛胰岛素形成时，减少的分子质量为882,解析 由图可知，牛胰岛素是由两条肽链形成的蛋白质，不是多肽，含有的肽键数氨基酸的分子数肽链数51249，A错误；牛胰岛素含有两条肽链，每条肽链至少含有一个NH2和一个COOH，因此至少含有2个NH2和2个COOH，B正确；牛胰岛素水解产物最多含有20种不同的氨基酸，C错误；牛胰岛素形成的过程中，形成了49个肽键，还形成了3个二硫键，所以减少的相对分子质量为4918
8、6888，D错误。 答案 B,1.(海南卷)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是( ),A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成 C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的 解析 甘氨酸应是分子量最小的氨基酸，它的R基是最简单的氢。 答案 A,组成蛋白质的氨基酸的种类与结构,2.下图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是( ),A.结构在生物体内约有20种 B.氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自于和 C.结构中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合 D.生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n种密码子,解析 为氨基，为羧基，为
9、侧链基团(R基)。构成人体氨基酸的种类约有20种，A正确；脱水缩合形成水，水中氢来自，B错误；R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合，C错误；生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子，D错误。 答案 A,解答本类题目的关键是熟记氨基酸的结构通式，如下图所示找出氨基酸的共同体，即图中“不变部分”(连接在同一碳原子上的NH2、 COOH和H)，剩下的部分即为R基。倘若找不到上述“不变部分”，则不属于构成蛋白质的氨基酸。,1.(2017海南卷，1)有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是( ),A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关 B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
10、C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失 D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构,蛋白质的结构和功能,解析 蛋白质的空间结构决定蛋白质有相应的生物活性，A正确；多肽链的多样性由组成多肽链的氨基酸的种类、数量和排列顺序决定，B正确；抗体在NaCl溶液中会发生盐析，但抗体的空间结构没有被破坏，所以其活性没有丧失，C错误；多肽链的氨基酸序列虽然相同，但可以折叠成不同的空间结构，如朊病毒，D正确。 答案 C,2.(2017河南郑州二检)科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(一种蛋白质)，可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去导致酶去折叠的尿素和
11、巯基乙醇，再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中，一段时间后，发现核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述正确的是( ),A.由于巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质中的肽键，故该酶失去了活性 B.该蛋白质的氨基酸序列可以决定蛋白质的空间结构 C.这个实验证明结构并不一定决定功能 D.这个实验说明蛋白质的结构从根本上讲是由外界环境决定的,解析 用巯基乙醇和尿素处理，可以将牛胰核糖核酸酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构，说明因破坏了蛋白质的空间结构而导致该酶失活，而不是破坏了蛋白质中的肽键使该酶失活，A错误；这个实验证明了蛋白质的结构决定其功能，C错误；这个实验说明外界环境可以影响蛋白质的结构，D错误。
12、答案 B,几种常考蛋白质的分布和功能 此部分经常借助某些具体的蛋白质从不同角度进行命题，现举例如下：,1.(2017经典高考题)下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是( ),A.鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8 个肽键 B.蛋白质是由2 条或2 条以上多肽链构成的 C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的 D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应,蛋白质的相关计算,解析 环状肽有几个氨基酸就会形成几个肽键，所以环状八肽含有8 个肽键，A正确；肽链盘曲折叠形成的具有一定空间结构的蛋白质，蛋白质也可含有一条肽链，B错误；蛋白质变性是空间结构被破坏，主要破坏的是氢键等化学键，氨基酸之间形成的肽键不被破坏，
13、C错误；含有肽键的化合物都能与双缩脲试剂产生紫色反应，变性蛋白质仍然含有肽键，仍可发生反应，D错误。 答案 A,2.(2017山东师大附中一模，12)某五十肽中有丙氨酸(R基为CH3)2个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在，下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是( ),A.肽键数目减少4个 B.氨基和羧基分别增加4个 C.氢原子数目增加8个 D.氧原子数目增加2个,解析 题述五十肽脱掉其中的2个丙氨酸，在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键，因此肽键数目减少4个，A正确；断裂四个肽键，即水解形成4个氨基和4个羧
14、基，B正确；脱掉丙氨酸的过程需要4个水分子参与水解，所以氢原子数目增加8个，氧原子数目增加4个，C正确，D错误。 答案 D,1.蛋白质变性(1)强酸、强碱、高温等剧烈条件引起的蛋白质变性不可逆，蛋白质空间结构遭到破坏，即使恢复到适宜条件其理化性质和生物活性也不会恢复。(2)蛋清中加入食盐会使蛋白质析出，兑水后析出的蛋白质溶解，此过程被称为盐 析。盐析、低温均不会破坏蛋白质的空间结构，条件改变(适宜)后，蛋白质的理化性质和生物活性即可恢复，这也是蛋白质类疫苗、抗体、酶等往往低温保存的原因。,2.判断某些功能物质是否为蛋白质 一些功能物质的化学本质如下：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；激素中，有些是蛋白质，有些不是蛋白质。抗体和载体的本质都是蛋白质，但结构各不相同。蛋白质与酶、激素、抗体、载体的关系如下图所示：,1.蛋白质的合成、运输与分泌,考点二 生物膜系统的结构及功能(5年5考),核糖体,内质网,高尔基体,多肽,较成熟,成熟,(1)细胞核：基因的转录，将遗传信息从_传递到_ ； (2)核糖体：利用氨基酸合成多肽； (3)内质网：对多肽进行_(如折叠、糖基化等)，再以小泡的方式运送至高尔基体； (4)高尔基体：再加工成为_的蛋白质，并以小泡的方式运输到细胞膜与之融合； (5)细胞膜：外排作用，将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白； (6)线粒体：为各项过程提供能量。,
