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1、第三讲生命活动的主要承担者蛋白质考考纲引引领 蛋白蛋白质的的结构和功能构和功能()。一、氨基酸及其种类一、氨基酸及其种类1氨基酸的结构氨基酸的结构(1)写出氨基酸写出氨基酸结构通式：构通式： 要点梳理要点梳理 夯实基础夯实基础知识梳理知识梳理(2)归纳总结氨基酸氨基酸结构特点：构特点：羧基基氨基氨基同一个碳同一个碳原子上原子上2填写氨基酸的种类填写氨基酸的种类必需氨基酸必需氨基酸非必需氨基酸非必需氨基酸二、蛋白质的结构及其多样性二、蛋白质的结构及其多样性1观察下面的二肽形成图示回答问题：(1)过程程名称：名称： ，其，其场所是：所是： 。(2)物物质名称：名称： 。(3)结构构名称：名称：肽键
2、，其，其结构构简式式为：(4)多个氨基酸多个氨基酸发生生该反反应，产物名称物名称为 。脱水脱水结合合核糖体核糖体二二肽NHCO(或或CONH)多多肽2二肽的形成通式二肽的形成通式3归纳总结蛋白质多样性的原因归纳总结蛋白质多样性的原因空间结构空间结构种种类数目数目排列排列顺序序三、蛋白质功能的多样性三、蛋白质功能的多样性判断下列有关蛋白质和氨基酸的说法正误。判断下列有关蛋白质和氨基酸的说法正误。1氨氨基基酸酸分分子子之之间间通通过过脱脱水水缩缩合合形形成成肽肽键键。(2012海南卷海南卷)( )2有有些些氨氨基基酸酸不不能能在在人人体体细胞胞中中合合成成。(2012海南卷海南卷)( )3具具有有
3、生生物物催催化化作作用用的的酶酶都都是是由由氨氨基基酸酸组成成的。的。(2008天津天津)( ) 自主检测自主检测4蛋蛋白白质肽链的的盘曲曲和和折折叠叠被被解解开开时，其其特特定定功功能并未能并未发生改生改变。(2009福建卷福建卷)( )5洋洋葱葱根根尖尖细胞胞染染色色体体的的复复制制过程程涉涉及及肽键数数量量的的变化。化。(2009天津卷天津卷)( )6tRNA、mRNA、rRNA都都参参与与蛋蛋白白质的的合合成成。(2008海南海南)( )7磷脂和蛋白磷脂和蛋白质合成合成时，需要模板。，需要模板。(2011江苏江苏)( )8常常温温条条件件下下，蛋蛋白白质与与双双缩脲试剂发生生作作用用呈
4、呈现紫色，是由于蛋白紫色，是由于蛋白质有有肽键。(2008广东广东) ( )考点一考点一蛋白质的结构层次与功能蛋白质的结构层次与功能 【核心突破核心突破】高频考点高频考点 精研细剖精研细剖蛋白质结构多样性与功能多样性的关系蛋白质结构多样性与功能多样性的关系【易混易错】【易混易错】 (1)区分区分“种类种类”与与“数量数量”在在关关于于蛋蛋白白质的的计算算中中，要要特特别注注意意题中中设问的是的是“氨基酸的数量氨基酸的数量”还是是“氨基酸的种氨基酸的种类”。 (2)肽键的的书写写正确的写法是正确的写法是“NHCO”或或 两端短两端短线不能省略。不要将不能省略。不要将肽键写成写成“HNCO”。 (
5、3) 物理或化学因素物理或化学因素对蛋白蛋白质结构的影响不同构的影响不同温温度度对蛋蛋白白质影影响响的的分分析析：高高温温使使蛋蛋白白质变性性的的原原因因不不是是破破坏坏了了氨氨基基酸酸之之间的的肽键，而而是是破破坏坏了了肽链盘曲曲折折叠叠形形成成的的空空间结构构；温温度度过低低，暂时失失活活，温温度度正正常常后后又又有有活活性性。能能使使蛋蛋白白质变性性的的化化学学方方法法有有加加强强酸酸、强强碱碱、重重金金属属盐、尿尿素素、乙乙醇醇、丙丙酮等等；能能使使蛋蛋白白质变性性的的物物理理方方法法有有加加热(高高温温)、紫紫外外线及及X射射线照射、超声波、照射、超声波、剧烈振烈振荡或或搅拌等。拌等
6、。重重金金属属离离子子可可以以络合合蛋蛋白白质，使使其其空空间结构构改改变而而发生生变性性。因因为形形成成的的络合合物物较稳定定，一一般般无无法法用常用常规化学方法使其复原，所以表化学方法使其复原，所以表现为不可逆。不可逆。蛋白蛋白质结构、功能相关知构、功能相关知识是是历年高考命年高考命题的的热点，多数以点，多数以选择题的形式的形式现。【命题预测命题预测】考向预测一考向预测一以选择题的形式考查蛋白质的氨基酸的特点以选择题的形式考查蛋白质的氨基酸的特点1关于生物体内氨基酸的叙述正确的是关于生物体内氨基酸的叙述正确的是A氨基酸是蛋白质分子的单体，由氨基和羧氨基酸是蛋白质分子的单体，由氨基和羧基组成
7、基组成B组成蛋白质的氨基酸共有的结构是组成蛋白质的氨基酸共有的结构是C每个氨基酸分子都只含有每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四四种元素种元素D组成人体的氨基酸都能在人体内合成组成人体的氨基酸都能在人体内合成 解析解析氨基酸的结构通式为 不同的氨基酸R基不同，因此共有的结构为 甲硫氨酸中含有 C、H、 O、N、S五种元素；必需氨基酸不能在人体内合成。五种元素；必需氨基酸不能在人体内合成。答案答案B考向预测二考向预测二以示意图等形式考查蛋白质的结构层次及其以示意图等形式考查蛋白质的结构层次及其多样性多样性2免疫球蛋白是由两条重链免疫球蛋白是由两条重链(H链链)和两条轻链和两条轻链(L链链)通过
8、链间二硫键连接而成的四肽链结构，如下通过链间二硫键连接而成的四肽链结构，如下图所示。下列有关叙述不正确的是图所示。下列有关叙述不正确的是A免免疫疫球球蛋蛋白白中中至至少少含含有有4个个NH2和和4个个COOHB若若免免疫疫球球蛋蛋白白由由m个个氨氨基基酸酸形形成成，则含含有有m4个个肽键C免疫球蛋白能特异性免疫球蛋白能特异性识别抗原抗原D不不同同免免疫疫球球蛋蛋白白结构构不不同同的的主主要要原原因因在在于于肽链的折叠、的折叠、盘曲方式不同曲方式不同解解析析由由图图可可知知，免免疫疫球球蛋蛋白白均均由由4条条肽肽链链组组成成，且且4条条肽肽链链的的折折叠叠盘盘曲曲方方式式基基本本一一致致，其其结
9、结构构不同的原因在于氨基酸的种类、排列顺序不同。不同的原因在于氨基酸的种类、排列顺序不同。答案答案D 考点二蛋白质有关的计算考点二蛋白质有关的计算 1蛋白质形成过程分析蛋白质形成过程分析(1)一一条条肽链上上至至少少有有一一个个游游离离的的氨氨基基和和一一个个游游离离的的羧基基，分分别位位于于肽链的的两两端端；其其余余的的氨氨基基和和羧基基在在R基上。基上。【核心突破核心突破】(2)H2O中中的的H来来自自于于COOH和和NH2，而而O则只来自于只来自于COOH。(3)参与脱水参与脱水缩合的分合的分别是两个氨基酸中与中心是两个氨基酸中与中心碳原子相碳原子相连的氨基和的氨基和羧基，而不是基，而不
10、是R基中的氨基和基中的氨基和羧基。基。 2相关计算相关计算(1)蛋蛋白白质相相对分分子子质量量、氨氨基基酸酸数数、肽链数数、肽键数和失去水分子数的关系：数和失去水分子数的关系：肽键数失去水分子数氨基酸数数失去水分子数氨基酸数肽链数。数。蛋蛋白白质相相对分分子子质量量氨氨基基酸酸数数目目氨氨基基酸酸平均相平均相对分子分子质量脱去水分子数量脱去水分子数18。(2)蛋白蛋白质中游离氨基或中游离氨基或羧基数目的基数目的计算：算：至少含有的游离氨基或至少含有的游离氨基或羧基数基数肽链数。数。游游离离氨氨基基或或羧基基数数目目肽链数数R基基中中含含有有的氨基或的氨基或羧基数。基数。(3)假假设氨氨基基酸酸
11、的的平平均均相相对分分子子质量量为a，由由n个个氨基酸分氨基酸分别形成形成1条条肽链或或m条条肽链：【命题预测命题预测】蛋白蛋白质相关相关计算是冷考点，多数以算是冷考点，多数以选择题的形式出的形式出现。 考向考向预测以脱水以脱水缩合合为基基础考考查蛋白蛋白质的相关的相关计算算 3(2014试题调研试题调研)某多某多肽有有20个氨基酸，其中个氨基酸，其中天冬氨酸有天冬氨酸有4个，分个，分别位于第位于第5、6、15、20位位(如如图所所示示)；肽酶酶X专门作用于天冬氨酸作用于天冬氨酸羧基端的基端的肽键，肽酶酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的作用于天冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述，下列相关叙述正确的是
12、正确的是A该20肽含有含有肽键至少有至少有22个个B该20肽游离的氨基和游离的氨基和羧基各基各为1个和个和8个个C肽酶酶X完完全全作作用用后后产生生的的多多肽共共含含有有氨氨基基酸酸19个个D肽酶酶Y完完全全作作用用后后产生生的的多多肽中中氧氧原原子子数数目目比比20肽多了多了4个个解析解析本题考查考生的识图、理解能力。涉及本题考查考生的识图、理解能力。涉及氨基酸的脱水缩合反应及多肽的水解知识。根据信氨基酸的脱水缩合反应及多肽的水解知识。根据信息，某多肽应是一条肽链，根据肽键数目氨基酸息，某多肽应是一条肽链，根据肽键数目氨基酸数数目目一一肽肽链链条条数数，故故该该20肽肽含含有有的的肽肽键键应
13、应是是20119个个，A错错误误；形形成成肽肽链链时时，相相邻邻两两氨氨基基酸酸之之间间的的氨氨基基和和羧羧基基之之间间发发生生脱脱水水缩缩合合，形形成成一一个个肽肽键键并并失失去去一一分分子子水水，在在此此过过程程中中R基基(每每个个天天冬冬氨氨酸酸的的R基基中中含含1个个羧羧基基)不不参参与与反反应应，故故该该20肽肽含含游游离离的的氨氨基基或或羧羧基基数数目目肽肽链链条条数数R基基中中含含有有的的氨氨基基或或羧羧基基数数，则则氨氨基基数数目目至至少少1个个，而而羧羧基基数数目目至至少少415个，个，B错误；肽酶错误；肽酶X专门作用于天冬专门作用于天冬氨酸羧基氨酸羧基端端的的肽肽键键，完完
14、全全作作用用后后第第6位位氨氨基基酸酸脱脱离离该该多多肽肽链链，剩剩下下的的多多肽肽链链中中共共含含有有19个个氨氨基基酸酸，C正正确确；肽肽酶酶Y专专门门作作用用于于天天冬冬氨氨酸酸氨氨基基端端的的肽肽键键，完完全全作作用用后后第第5位位和和第第20位位氨氨基基酸酸脱脱离离多多肽肽链链，其其形形成成3个个多多肽肽，其其中氧原子数目比中氧原子数目比20肽多了肽多了2个，个，D错误。错误。答案答案C思维发散思维发散 素能培优素能培优 图图示解读示解读蛋白质结构示意图蛋白质结构示意图【典型图示典型图示】 【信息解【信息解读】(1)图中中“、”代代表表不不同同种种类的的氨氨基基酸酸，其其间的的“”代
15、代表表肽键，肽键在在核核糖糖体体上上经脱脱水水缩合形成。合形成。(2)图示蛋白示蛋白质包含两条多包含两条多肽链，至少含有，至少含有2个个羧基和基和2个氨基，个氨基，肽键数和脱去水分子数均数和脱去水分子数均为氨基氨基酸数酸数2。 (3)图示蛋白示蛋白质的两条多的两条多肽链通通过二硫二硫键连接，接，二硫二硫键形成形成场所是内所是内质网，二硫网，二硫键形成形成过程：程：SHSH SS2H，故，故计算算该类蛋白蛋白质相相对分子分子质量量时除考除考虑脱脱H2O外，外，还要考要考虑脱脱氢问题。脱氢脱氢【警示】【警示】组成蛋白质的单体约有组成蛋白质的单体约有20种，组成种，组成RNA和和DNA的单体分别有的
16、单体分别有4种，组成多糖种，组成多糖(淀粉、纤淀粉、纤维素或糖原维素或糖原)的单体只有一种。的单体只有一种。【典例训练】【典例训练】(2013上上海海高高考考)如如图所所示示为细胞胞中中一一种种常常见的的水解反水解反应。下列化合物能。下列化合物能发生此种反生此种反应的有的有多多肽淀粉淀粉纤维素素脂肪脂肪ABC D解解析析题题干干所所示示生生物物大大分分子子的的水水解解过过程程，且且此此大大分分子子由由一一种种单单体体组组成成。多多肽肽可可以以由由一一种种氨氨基基酸酸组组成成，淀淀粉粉和和纤纤维维素素的的基基本本组组成成单单位位都都是是葡葡萄萄糖糖，因因此此，多多肽肽、淀淀粉粉和和纤纤维维素素都
17、都能能发发生生如如图图所所示示的的水水解解反应；脂肪由甘油和脂肪酸组成，不符合题意。反应；脂肪由甘油和脂肪酸组成，不符合题意。答案答案A 网控全局网控全局术语必必备填充：填充： 1.各种氨基酸理化性各种氨基酸理化性质不同的原因不同的原因在于在于R基不同。基不同。2.评价蛋白价蛋白质食品食品营养价养价值的主要的主要依据是必需氨基酸的种依据是必需氨基酸的种类和含量。和含量。3.判断是否是构成生物体的氨基酸判断是否是构成生物体的氨基酸的依据是氨基酸的的依据是氨基酸的结构特点，即至构特点，即至少含有一个氨基和一个少含有一个氨基和一个羧基，且都基，且都有一个氨基和一个有一个氨基和一个羧基基连在同一个在同
18、一个碳原子上。碳原子上。4.蛋白蛋白质具有多具有多样性的根本原因是性的根本原因是DNA多多样性。性。5.高温使蛋白高温使蛋白质发生生变性的原因是性的原因是高温使蛋白高温使蛋白质分子的空分子的空间结构构变得得伸展、松散、易被蛋白伸展、松散、易被蛋白酶酶水解。水解。C、H、O、N肽键肽键功能功能免疫免疫信息传递信息传递种类种类排列顺序排列顺序空间结构空间结构图导思维图导思维 点点必清点点必清真题集训真题集训 限时检测限时检测高考体验高考体验1(2012上上海海卷卷)生生物物体体中中的的某某种种肽酶酶可可水水解解肽链末端的末端的肽键，导致致A蛋白蛋白质分解分解为多多肽链B多多肽链分解分解为若干短若干
19、短肽C多多肽链分解分解为氨基酸氨基酸D氨基酸分解氨基酸分解为氨基和碳氨基和碳链化合物化合物解解析析肽肽酶酶可可水水解解肽肽链链末末端端的的肽肽键键，最最终终将将多多肽链分解为氨基酸。肽链分解为氨基酸。答案答案C2(2009上上海海卷卷)某某蛋蛋白白质由由m条条肽链、n个个氨氨基酸基酸组成。成。该蛋白蛋白质至少有氧原子的个数是至少有氧原子的个数是A.nmBn2mCnm Dn2m解解析析两两个个氨氨基基酸酸脱脱水水缩缩合合形形成成一一个个肽肽键键，每每个个肽肽键键中中含含一一个个氧氧原原子子；n个个氨氨基基酸酸缩缩合合形形成成m条条肽肽链链，应应有有肽肽键键nm个个，所所以以肽肽键键中中氧氧原原子
20、子是是nm个个，一一条条肽肽链链中中除除肽肽键键外外还还至至少少含含有有一一个个完完整整的的羧羧基基，里里面面有有两两个个氧氧原原子子，所所以以m条条肽肽链链中中应应至至少少还还有有2m个个氧氧原原子子，再再加加上上肽肽键键中中的的nm个个，所所以以应应至少有氧原子的个数为至少有氧原子的个数为nm2mnm。答案答案C3(2010江江苏苏高高考考改改编编)某某种种蛋蛋白白酶酶是是由由129个个氨基酸脱水氨基酸脱水缩合形成的蛋白合形成的蛋白质，下列叙述正确的是，下列叙述正确的是A该蛋蛋白白酶酶分分子子结构构中中至至少少含含有有129个个氨氨基基和和129个个羧基基B该蛋蛋白白酶酶溶溶液液与与双双缩
21、脲试剂发生生作作用用，产生紫色反生紫色反应C该蛋白蛋白酶酶中含有中含有128个个肽键D用用含含该蛋蛋白白酶酶的的洗洗衣衣粉粉去去除除油油渍，效效果果比比其他其他类型加型加酶酶洗衣粉好洗衣粉好解解析析该该蛋蛋白白酶酶分分子子含含有有几几条条肽肽链链，就就至至少少有有几几个个羧羧基基和和几几个个氨氨基基；蛋蛋白白质质能能与与双双缩缩脲脲试试剂剂发发生生紫紫色色反反应应；酶酶具具有有专专一一性性，蛋蛋白白酶酶催催化化水水解解蛋蛋白白质质，水水解解油油渍渍应应用用脂脂肪肪酶酶；由由于于不不确确定定该该蛋蛋白白酶酶中中含含有有多多少少条条肽链，故不能确定含有肽链，故不能确定含有128个肽键。个肽键。答案
22、答案B4. (2012海海南南高高考考)关关于于蛋蛋白白质的的叙叙述述，错误的的是是A有些蛋白有些蛋白质是染色体的是染色体的组成成分成成分B酶酶在催化反在催化反应前后，其分子前后，其分子结构不构不变C食食盐作用下析出的蛋白作用下析出的蛋白质发生了生了变性性D蛋白蛋白质可与双可与双缩脲试剂产生紫色反生紫色反应解解析析染染色色体体的的主主要要组组成成成成分分是是DNA和和蛋蛋白白质质；作作为为催催化化剂剂的的酶酶在在反反应应前前后后不不发发生生变变化化；向向蛋蛋白白质质溶溶液液中中加加入入浓浓的的盐盐溶溶液液，可可使使蛋蛋白白质质的的溶溶解解度度降降低低而而从从溶溶液液中中析析出出，该该过过程程没
23、没有有改改变变蛋蛋白白质质的的空空间间结结构构；蛋蛋白白质质分分子子中中含含有有肽肽键键，可可以以与与双双缩缩脲脲试试剂剂产产生生紫紫色色反反应。应。答案答案C5. (2010新课标全国卷新课标全国卷)水中氧含量随水温的升水中氧含量随水温的升高而下降。生活在寒温高而下降。生活在寒温带湖泊中的某湖泊中的某动物，其血液物，其血液中的血中的血红蛋白含量与其生活的水温有关。下蛋白含量与其生活的水温有关。下图中能中能正确表示一定温度范正确表示一定温度范围内内该动物血液中血物血液中血红蛋白含蛋白含量随水温量随水温变化化趋势的曲的曲线是是A甲甲 B乙乙C丙丙 D丁丁解解析析血血红红蛋蛋白白的的功功能能是是运运输输氧氧气气，随随着着水水温温的的升升高高，水水中中氧氧的的含含量量下下降降，机机体体会会通通过过反反馈馈调调节节增加血红蛋白的含量，来满足机体对氧的需求。增加血红蛋白的含量，来满足机体对氧的需求。答案答案A
