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1、第3讲 生命活动的主要承担者蛋白质,走进高考 第一关:教材关,蛋白质含量:占细胞鲜重的7%10% ,干重的50%以上 组成元素: _等元素 氨基酸,CHON,(基本组成单位) 种类:约20种 通式: 结构特点:至少有一个_和一个_,且连在_碳原子上多肽 缩合 方式_,氨基,羧基,同一个,脱水缩合,构成:多个氨基酸分子经脱水缩合形成含有多个肽键 _的化合物,如: n个氨基酸脱水缩合n肽+(n-1)H2O(含有n-1个肽键) 结构:链状(即肽链) 蛋白质 (生命活动的 体现者,主 要承担者) 结构多样性:氨基酸 _不同;氨基酸 _不同;,(-NH-CO-),种类,数目,_变化多端;肽链 10_ 千
2、差万别 功能多样性 决定 构成细胞和生物体的重要成分:如人或动物肌肉中的蛋白质 11_蛋白 12_功能:如酶,排列次序,空间结构,结构,催化,运输功能:如 13_蛋白载体 14_功能:如胰岛素生长激素 15_(信息传递功能)功能:如抗体 16_蛋白,血红,调节,免疫,功能,解读高考 第二关:考点关,考点1 氨基酸的结构与功能 氨基酸的分类和结构特点 1. 分类 (1)必需氨基酸:人体不能合成,必须从食物中获取,共8种 (2)非必需氨基酸:可以由其他化合物转化而来,共12种,2. 结构特点 (1)通式,(2)特点,例析1 在下列物质中,若将其中能构成人体蛋白质的氨基酸通过脱水缩合而形成蛋白质分子
3、,则此蛋白质分子中所含有的羧基氨基和肽键的数目依次是( ),A.332 B. 433 C. 324 D. 222,答案:C,解析: 从氨基酸的概念和结构通式看,找出构成人体的氨基酸有:,因没有氨基与羧基连在同一个碳原子上而被淘汰;构成蛋白质的氨基酸可脱水缩合成多肽该多肽的羧基除肽链的游离端保留着一个,在的R基上各有一个羧基;氨基除肽链的游离端保留着一个,在的R基上有一个5个氨基酸脱水缩合共形成4个肽键,互动探究：（泰安模拟）关于生物体内氨基酸的叙述，错误的是( ),B. 人体内氨基酸的代谢终产物是水二氧化碳和尿素 C. 人体内所有氨基酸均可以互相转化 D. 两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽,解析
4、:氨基酸根据体内能否合成分为必需氨基酸(体内不能转化,必需从食物中获得)和非必需氨基酸(可在体内转化形成)两大类,答案:C,互动探究1-2:在下列物质中,有的属于构成人体蛋白质的氨基酸,有的不是若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成化合物,则其中含有的氨基羧基肽键的数目依次是( ),A. 332 B. 433 C. 222 D. 342,解析:解答本题时,要根据氨基酸的结构通式把属于构成人体的氨基酸挑选出来由于号没有羧基,号氨基和羧基没有连在同一个碳原子上,所以它们不是组成人体蛋白质的氨基酸是构成蛋白质的氨基酸,它们脱水缩合后形成三肽,由于号氨基酸R基上有1个羧基,号氨基酸R基上有1个氨基,因此
5、三肽中有氨基2个,羧基2个,肽键2个,答案:C,考点2 氨基酸形成蛋白质的相关问题 1. 氨基酸多肽肽键肽链和蛋白质的关系可归纳成下图:,2. 关于氨基酸缩合反应的计算 (1)当m个氨基酸脱水缩合形成1条肽链时,形成的肽键数=失去的水分子数=m-1至少有一个-NH2和一个COOH (2)当m个氨基酸脱水缩合形成n条肽链时,形成的肽键数=失去的水分子数=m-n至少有n个-NH2和n个-COOH,3. 有关蛋白质分子的计算 此类计算以规律1为基础,有如下规律:m个氨基酸,形成n条肽链,每个氨基酸的平均相对分子质量为a,那么由此形成的蛋白质相对分子质量为: ma-(m-n)18,4. 几种数量关系可
6、总结如下:,5. 氨基酸数目与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系,碱基数6碱基数3氨基酸数1,特别提醒:(1)蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键形成时,要考虑脱去氢的质量,(2)若某肽链中有四个肽键,此化合物应叫五肽,不叫四肽,即根据脱水缩合的氨基酸个数命名 (3)脱去的水分子中,H既来自氨基又来自羧基,O来自羧基 (4)若脱水缩合形成的多肽链构成环状,则脱去的水分子数=参与脱水的氨基酸数=肽键数,其游离的氨基羧基只能在R基团上有可能出现,例析2(2009青岛模拟)下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图1,其中数字为氨基酸序号)及部分肽链放大图(图2),请据
7、图判断下列叙述中不正确的是( ),A. 该蛋白质中含有两条肽链49个肽键 B. 图2中含有的R基是 C. 从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基 D. 控制该蛋白质合成的mRNA中至少含有51个密码子,解析:解答本题时,首先结合图1图2写出肽链数R基等,然后根据他们之间的相互关系进行相应选择逐项分析如下:,答案:B,互动探究2-1:(2009上海,15)某蛋白质由m条肽链n个氨基酸组成该蛋白质至少有氧原子的个数是( ) A. n-m B. n-2m C. n+m D. n+2m,解析:由m条肽链n个氨基酸组成的蛋白质中含有(n-m)个肽键,每个肽键中有一个氧原子;m条肽链至少有m个游离的氨
8、基和羧基,每个羧基中有2个氧原子,因此,该蛋白质中至少有(n-m)+2m=m+n个氧原子,答案:C,互动探究2-2:据下图所示的化合物结构简示,请回答问题:,(1)该化合物中有_个氨基和_个羧基 (2)该化合物中有_种氨基酸构成,形成这种化合物的不同氨基酸的R基编号是_ ,2,2,3,bdg,(3)该化合物是由_个氨基酸失去_分子的水形成的,这种反应叫做 _ (4)该化合物中有_个肽键,编号是_,该化合物属于_,3,2,脱水缩合反应,2,ce,三肽,(5)该化合物水解时被破坏的是_键,使该键断裂的酶是_ (6)若氨基酸的平均相对分子质量为90,则该化合物的相对分子质量约为_,肽,肽酶,234,
9、(7)合成肽链的细胞器是_,在合成肽链时决定肽链的氨基酸种类和顺序的是_ ,核糖体,信使RNA(mRNA)上碱基排列顺序,考点3 蛋白质的结构和功能及其多样性 1. 蛋白质的分子结构,(2)蛋白质与多肽的关系:每个蛋白质分子可以由1条肽链组成,也可由几条肽链通过一定的化学键(肯定不是肽键)连接而成但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时,才能执行特定的生理功能,2. 蛋白质的多样性 蛋白质结构的多样性 氨基酸的种类不同,构成的肽链不同 - - 氨基酸的数目不同,构成的肽链不同 - -,氨基酸的排列次序不同,构成的肽链不同 - -,肽链的数目和空间结构不同,构成的蛋白质不同,两个蛋白质分子
10、结构不同,则这两个蛋白质不是同种蛋白质但并不是以上这四点同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同,而是只要具备以上其中的一点,这两个蛋白质的分子结构就不同,蛋白质功能多样性,特别提醒:1. 多肽和蛋白质的区别 (1)结构上有差异多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式,无空间结构,而蛋白质具有一定的空间结构 (2)蛋白质多样性有四个方面原因,但多肽多样性只有三个方面的原因,这一点在组织答案时应特别注意,(3)一条刚刚从核糖体这一车间下线的多肽链可以叫多肽,但不能称为蛋白质蛋白质往往是由一条或几条多肽链和其他物质结合而成的即基因控制蛋白质合成时,翻译的直接产物应为多肽,不能写成蛋白质,2. 蛋白质的多样性与
11、生物多样性的关系,例析3 下列有关蛋白质结构功能多样性的说法正确的是( ) A. 蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类数目和空间结构有关 B. 已知某化合物具有催化功能,可以推断此物质为蛋白质 C. 有些蛋白质具有防御功能,如抗体;有些蛋白质具有接受信息的功能,如受体抗体与受体都具有专一性 D. 蛋白质空间结构改变,不会影响其生物活性,解析:解答本题时应明确蛋白质结构多样性是由组成蛋白质的氨基酸种类数目及排序和蛋白质空间结构不同决定的蛋白质的空间结构改变会影响其功能蛋白质结构的多样性与肽链的空间结构有关,与氨基酸的空间结构无关; 具有催化功能的是酶,酶绝大多数是蛋白质,少部分是RNA;
12、蛋白质具有防御信息传递等功能,而抗体只能与特异性抗原相结合,受体只能与特定的信号分子结合,它们都具有专一性;蛋白质空间结构改变会影响其生物活性,答案:C,特别提醒:本题易误选A或B误认为(1)氨基酸的空间结构与蛋白质多样性有关;(2)具催化功能的有机物都是蛋白质,方法技巧:氨基酸的排列与多肽的种类计算: 假若有ABC三种氨基酸,由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情形分析: ABC三种氨基酸,每种氨基酸数目无限的情况下,可形成肽类化合物的种类:,ABC三种氨基酸,且每种氨基酸只有一个的情况下,形成肽类化合物的种类:,互动探究3-1:如果有足量的三种氨基酸,分别为甲乙丙,则它们能形成的三肽
13、种类以及包含三种氨基酸的三肽种类最多是( ) A. 9种9种 B. 6种3种 C. 27种6种 D. 3种3种,答案:C,互动探究3-2:下列叙述能对蛋白质的功能进行高度概括的是 ( ) A. 细胞和生物体的重要结构物质 B. 收缩运输免疫等生理活动的物质基础 C. 生命活动的主要承担者 D. 调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质,解析:ABD三项只是蛋白质部分功能的列举,蛋白质的功能还有许多,可以说一切生命活动都离不开蛋白质,所以蛋白质是生命活动的主要承担者,答案:C,笑对高考 第三关:技巧关,实验设计的解题思路 1. 明确实验目的和原理(验证的生物学事实是什么?所依据的生物学原理是什么?)
14、2. 找出实验变量反应变量和无关变量(见考点8有关内容),3. 构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段 4. 明确实验对象和实验条件(实验对象:实验所用的生物学材料;实验条件:完成这一实验必需的理化条件及生物学处理方法),5. 设计实验方法和步骤(四步曲): (1)材料是否要制取或处理?有些实验中,题干所给予的材料与设计的要求有一定的差距,如果我们直接利用题干中所给予的材料而不加以处理的话,则不能达到实验目的,这就要求我们对实验材料进行适当的处理,(2)是否要分组编号?这一步目的明确,就是要使自己的实验结果令人信服,就需要排除一些无关变量造成的影响因此分组对照是一个在设计实验时,用来抵消非实验因素对实验结果造成影响的常用方法,(3)对不同(或同一)对象施加不同的处理这是实验设计中的关键一步,基本上所有的实验设计题都要求学生完成这一步工作,只要我们在分析过程中做好了前面的工作,这一步也就是顺理成章的事了,(4)依据实验现象,获得实验结论要从实验现象中获得结论,而结论往往同实验目的相呼应如果实验目的不够明朗,则应加入自己对该实验的理解,尽量利用课本中的语言来回答,典例 蛋白质的空间结构遭到破坏,其生物活性就会丧失,这称为蛋白质的变性高温强碱强酸重金属等会使蛋白质变性现请你利用提供的材料用具设计实验,探究乙醇能否使蛋白质变性,材料用具:质量分
