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1、走走向向高高考考 高高考考总总复复习习人人教教 实实验验 版版 生生物物第二章第二章 组成细胞的分子组成细胞的分子首页上页下页末页考考点点直直击击考考题题回回顾顾考考点点分分类类精精讲讲解解题题技技巧巧探探究究真真题题演演练练必修一2-2生命活动的主要承担者蛋白质Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望项目目内容内容要要求求考点考点蛋白蛋白质的的结构和功能构和功能重重难点点1.氨基酸的氨基酸的结构特点，以及氨基构特点，以及氨基酸形成蛋白酸形成蛋白质的的过程程2.蛋白蛋白质的的
2、结构和功能，以及蛋构和功能，以及蛋白白质的的结构多构多样性的原因性的原因题型型年份及考卷年份及考卷考点考点选择题2009广广东、上海卷、上海卷2008年上海、江年上海、江苏卷卷蛋白蛋白质的的结构和功能构和功能非非选择题2009、2008年年广广东、上海卷、上海卷蛋白蛋白质的的结构和功能构和功能l自主梳理自主梳理l1氨基酸是氨基酸是组成成 的基本的基本单位，大位，大约有有 种，其中必需氨基酸有种，其中必需氨基酸有 种，非必需种，非必需氨基酸有氨基酸有 种。种。l2氨基酸的氨基酸的结构，构， 至少至少一个一个 和和l连在在 ，不同氨基酸的，不同氨基酸的结构和构和功能不同取决于功能不同取决于 基不同
3、。基不同。蛋白质蛋白质20812氨基氨基羧基羧基同一碳原子上同一碳原子上Rl要点归纳要点归纳l1种类种类l构成蛋白质的氨基酸约有构成蛋白质的氨基酸约有20种，包括必需种，包括必需氨基酸和非必需氨基酸。氨基酸和非必需氨基酸。l必需氨基酸：人体内有必需氨基酸：人体内有8种种(婴儿婴儿9种种)，必，必须从外界获取。须从外界获取。l非必需氨基酸：可以通过其他化合物转化非必需氨基酸：可以通过其他化合物转化而来。而来。l2结构特点构特点l(1)通式：通式：l(2)特点特点l氨基酸分子中的氨基和氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少一基数目至少一个，也可以是几个，因个，也可以是几个，因为R基中可能含有氨基中可能含
4、有氨基或基或羧基。基。l在构成蛋白在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨的氨基酸中，都有一个氨基和一个基和一个羧基基连接在同一个碳原子上，否接在同一个碳原子上，否则就不是构成蛋白就不是构成蛋白质的氨基酸。例如：的氨基酸。例如：H2NCH2CH2CH2COOH。l不同的氨基酸分子，具有不同的不同的氨基酸分子，具有不同的R基，基，这是氨基酸分是氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的的依据。例如甘氨酸的R基基是是H，丙氨酸的，丙氨酸的R基是基是CH3。l感悟拓展感悟拓展l基因表达时，从信使基因表达时，从信使RNA起始密码子开始，起始密码子开始，两个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸，两个起始密码子分别对应甲硫氨
5、酸和缬氨酸，即蛋白质中第一个氨基酸定为两种中其中之即蛋白质中第一个氨基酸定为两种中其中之一，所以可以推测绝大多数蛋白质含一，所以可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素，但并非所有的蛋白质都含元素，但并非所有的蛋白质都含“S”，基，基本元素为本元素为C、H、O、N，特征元素为，特征元素为“S”。l1关于生物体内氨基酸的叙述关于生物体内氨基酸的叙述错误的是的是()lA构成蛋白构成蛋白质的氨基酸分子的的氨基酸分子的结构通式是构通式是lB人体内氨基酸的代人体内氨基酸的代谢终产物是水、二氧物是水、二氧化碳和尿素化碳和尿素lC人体内所有氨基酸均可以互相人体内所有氨基酸均可以互相转化化lD两个氨基酸通两个氨基酸
6、通过脱水脱水缩合形成二合形成二肽l解析解析氨基酸根据体内能否合成分为必需氨氨基酸根据体内能否合成分为必需氨基酸基酸(体内不能转化，必需从食物中获得体内不能转化，必需从食物中获得)和和非必需氨基酸非必需氨基酸(可在体内转化形成可在体内转化形成)两大类。两大类。l答案答案Cl同同为组成生物体蛋白成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，精氨酸易溶于水，乎不溶于水，精氨酸易溶于水，这种差异的种差异的产生取决于生取决于()lA两者两者R基基团组成的不同成的不同lB两者的两者的结构完全不同构完全不同lC酪氨酸的氨基多酪氨酸的氨基多lD精氨酸的精氨酸的羧基多基多l答案答案Al自主梳理自
7、主梳理l1氨基酸、多氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白和蛋白质的的关系关系l氨基酸是构成氨基酸是构成 分子的基本分子的基本单位。多个位。多个氨基酸分子脱水氨基酸分子脱水缩合形成合形成 ，肽键是多是多肽结构中构中连接两个氨基酸残基之接两个氨基酸残基之间的的 。蛋白质蛋白质多肽多肽化学键化学键l2蛋白蛋白质的有关的有关计算算l(1)氨基酸数、氨基酸数、肽链数、失去水分子数、数、失去水分子数、肽键数之数之间的关系的关系l形成一条形成一条肽链时：l肽键数数 .l形成形成n条条肽链时：l肽键数数 .l(2)氨基酸平均相氨基酸平均相对分子分子质量与蛋白量与蛋白质相相对分分子子质量关系量关系l蛋白蛋白质相相对分
8、子分子质量氨基酸相量氨基酸相对分子分子质量量氨基酸数目失去水分子数氨基酸数目失去水分子数水的相水的相对分子分子质量。量。 失去水分子数失去水分子数氨基酸数氨基酸数1失去水分子数失去水分子数氨基酸数氨基酸数nl(3)氨基酸与相氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数片段中碱基数目之目之间的关系的关系l3肽键的的结构式构式l或或CONH或或NHCOl在一条在一条肽链的两端一定分的两端一定分别是是COOH和和NH2。一条。一条肽链所含所含COOH和和NH2数量数量至少都是一个；至少都是一个；m条条肽链所含所含COOH和和NH2数量至少都是数量至少都是m个。个。l提醒提醒多多肽中具体有几个氨基或中具体有
9、几个氨基或羧基，基，应关关注注R基中是否有氨基或基中是否有氨基或羧基。基。l要点归纳要点归纳l氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系相对分子质量之间的关系氨基酸氨基酸平均平均相相对分子分子质量量氨基氨基酸数酸数肽键数数目目肽链相相对分子分子质量量氨氨基基数数目目羧基基数数目目一一条条肽链amm1ma18(m1)至至少少1个个至至少少1个个n条条肽链ammnma18(mn)至至少少n个个至至少少n个个l感悟拓展感悟拓展l1蛋白质相对分子质量的计算中若通过图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，示或其他
10、形式告知蛋白质中有二硫键形成时，要考虑脱去氢的质量。要考虑脱去氢的质量。l2若某肽链中有四个肽键，此化合物应叫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五肽，不叫四肽，即根据脱水缩合的氨基酸个数命名。个数命名。l3信使信使RNA碱基是氨基酸数的三倍，不考碱基是氨基酸数的三倍，不考虑终止密码子。虑终止密码子。l4脱去的水分子中，脱去的水分子中，H既来自氨基又来自既来自氨基又来自羧基，基，O来自来自羧基。基。l5若脱水若脱水缩合形成的多合形成的多肽链构成构成环状，状，则脱去的水分子数参与脱水的氨基酸数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、数，其游离的氨
11、基、羧基只可能出基只可能出现在在R基基团上。上。l2下面是某蛋白下面是某蛋白质的的肽链结构示意构示意图(图1，其中数字，其中数字为氨基酸序号氨基酸序号)及部分及部分肽键放大放大图(图2)，请据据图判断下列叙述中不正确的是判断下列叙述中不正确的是()lA该蛋白蛋白质中含有中含有2条条肽链49个个肽键lB图2中含有的中含有的R基是基是lC从从图2可推知可推知该蛋白蛋白质至少含有至少含有3个游离个游离的的羧基基lD控制控制该蛋白蛋白质合成的合成的mRNA中至少含有中至少含有51个密个密码子子l解析解析本题综合考查氨基酸、肽键、肽链和本题综合考查氨基酸、肽键、肽链和蛋白质之间的相互关系。解答本题时，首
12、先蛋白质之间的相互关系。解答本题时，首先结合图结合图1、图、图2写出肽键数、写出肽键数、R基等，然后根基等，然后根据他们之间的相互关系进行相应选择。据他们之间的相互关系进行相应选择。l答案答案Bl已知已知20种氨基酸的平均相种氨基酸的平均相对分子分子质量是量是128，某蛋白，某蛋白质分子由分子由2条多条多肽链组成，共有成，共有肽键98个，此蛋白个，此蛋白质的相的相对分子分子质量最接近于量最接近于()lA12 800 B12 544lC11 036 D12 288l答案答案Cl解析解析组成蛋白质的氨基酸数肽键数肽组成蛋白质的氨基酸数肽键数肽链数，所以此蛋白质是由链数，所以此蛋白质是由100个氨基
13、酸经脱个氨基酸经脱水缩合而成的。在脱水缩合过程中共失去水水缩合而成的。在脱水缩合过程中共失去水分子分子98个，所以此蛋白质的相对分子质量为：个，所以此蛋白质的相对分子质量为：128100189811 036。l自主梳理自主梳理l1蛋白蛋白质多多样性的原因：氨基酸的性的原因：氨基酸的 、 、l 及及 不同。不同。l2蛋白蛋白质功能：功能： 蛋白，如毛蛋白，如毛发、肌肉、肌肉等；功能蛋白，如具等；功能蛋白，如具 作用的作用的酶酶； 作用，如作用，如载体和血体和血红蛋白；蛋白； 作用，如作用，如抗体；抗体； 作用，如蛋白作用，如蛋白质类激素。激素。种类种类数目数目排列顺序排列顺序空间结构空间结构结构
14、结构催化催化运输运输免疫免疫调节调节l要点归纳要点归纳l1多样性的原因多样性的原因l蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加以理解；加以理解；l(1)氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。l(2)氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。l(3)氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同同l(4)空间结构不同，构成的蛋白质不同。空间结构不同，构成的蛋白质不同。 l提醒若两多肽分子氨基酸的数目、种类都提醒若两多肽分子氨基酸的数目、种类都相同，但功能不同，是由排列次序造成的；相
15、同，但功能不同，是由排列次序造成的；若仅数目相同，则是由氨基酸的种类和排列若仅数目相同，则是由氨基酸的种类和排列顺序不同造成的；若两个蛋白质分子结构功顺序不同造成的；若两个蛋白质分子结构功能不同，则应回答四个方面。能不同，则应回答四个方面。l2功能多功能多样性性l蛋白蛋白质分子分子结构复构复杂、种、种类繁多，繁多，这是蛋白是蛋白质分子具有多种重要功能的基分子具有多种重要功能的基础。下列列。下列列举几例，几例，说明其功能的多明其功能的多样性。性。l(1)结构蛋白构蛋白许多蛋白多蛋白质是构成是构成细胞和生物胞和生物体的成分。如构成人和体的成分。如构成人和动物肌肉的肌物肌肉的肌动蛋白蛋白和肌球蛋白，
16、构成生物膜的蛋白和肌球蛋白，构成生物膜的蛋白质。l(2)催化作用生物体各种新催化作用生物体各种新陈代代谢活活动几乎几乎都是由都是由酶酶催化催化进行的，而行的，而酶酶几乎都是蛋白几乎都是蛋白质。l(3)调节作用蛋白作用蛋白质类的激素，如胰的激素，如胰岛素和素和生生长激素等，能激素等，能够调节人体的新人体的新陈代代谢和生和生长发育。育。l(4)运运输作用作用红细胞中的血胞中的血红蛋白是运蛋白是运输O2和和CO2的工具。的工具。l(5)免疫作用免疫作用对于侵入于侵入动物和人体内的物和人体内的细菌菌和病毒有抵抗作用，从而消除其危害，起到和病毒有抵抗作用，从而消除其危害，起到免疫作用。免疫作用。l提醒提
17、醒并非所有激素都是蛋白并非所有激素都是蛋白质，如性激素，如性激素其化学本其化学本质为脂脂质。l感悟拓展感悟拓展l1多肽和蛋白质的区别多肽和蛋白质的区别l(1)结构上有差异。多肽仅仅是蛋白质的初结构上有差异。多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式，无空间结构，而蛋白质具有一级结构形式，无空间结构，而蛋白质具有一定的空间结构。定的空间结构。l(2)蛋白质多样性有四个方面原因，但多肽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。答案时应特别注意。l(3)一条刚刚从核糖体这一车间下线的多肽一条刚刚从核糖体这一车间下线的多肽链可以
18、叫多肽，但不能称为蛋白质。蛋白质链可以叫多肽，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，不能写蛋白质。直接产物应为多肽，不能写蛋白质。l3下列有关蛋白下列有关蛋白质结构、功能多构、功能多样性的性的说法正确的是法正确的是()lA蛋白蛋白质结构的多构的多样性与构成蛋白性与构成蛋白质的氨的氨基酸的种基酸的种类、数目和空、数目和空间结构有关构有关lB已知某化合物具有催化功能，可以推断已知某化合物具有催化功能，可以推断此物此物质为蛋白蛋白质lC有些蛋白有
19、些蛋白质具有防御功能，如抗体；有具有防御功能，如抗体；有些蛋白些蛋白质具有接受信息的功能，如受体。抗具有接受信息的功能，如受体。抗体与受体都具有体与受体都具有专一性一性lD蛋白蛋白质空空间结构改构改变，不会影响其生物，不会影响其生物活性活性l解析解析蛋白质结构的多样性与肽链的空间结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，少部化功能的是酶，酶绝大多数是蛋白质，少部分是分是RNA；蛋白质具有防御、信息传递等功；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，受体能，而抗体只能与特异性
20、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一性；蛋白质空间结构改变会影响其生物活性。性。l答案答案Cl人的胰人的胰岛素和胰蛋白素和胰蛋白酶酶的主要成分都是蛋白的主要成分都是蛋白质，但合成，但合成这两种蛋白两种蛋白质的的细胞的功能却大胞的功能却大不相同，其根本原因是不相同，其根本原因是()lA不同不同细胞中胞中遗传信息的表达情况不同信息的表达情况不同lB组成蛋白成蛋白质的氨基酸种的氨基酸种类、数量和排列、数量和排列顺序不同序不同lC蛋白蛋白质的空的空间结构不同构不同lD两种两种细胞所含有的基因不同胞所含有的基
21、因不同l答案答案Al解析解析注意题目中的信息注意题目中的信息“合成这两种蛋白合成这两种蛋白质的细胞的功能却大不相同质的细胞的功能却大不相同”，不要理解成，不要理解成这两种蛋白质功能大不相同。同一个体的不这两种蛋白质功能大不相同。同一个体的不同细胞功能不同，是细胞分化的结果，根本同细胞功能不同，是细胞分化的结果，根本原因是基因选择性表达，即不同细胞中遗传原因是基因选择性表达，即不同细胞中遗传信息的表达情况不同。信息的表达情况不同。l命题热点命题热点1蛋白质合成中的有关计算蛋白质合成中的有关计算l【例【例1】某蛋白】某蛋白质分子含分子含a条条肽链，共有，共有b个氨基酸残基，如果氨基酸的平均相个氨基
22、酸残基，如果氨基酸的平均相对分子分子质量是量是c，则该蛋白蛋白质的相的相对分子分子质量以及量以及水解水解时需要的水的相需要的水的相对分子分子质量分量分别是是()lAb(c18)18a和和18(ba)lBb(c18)18a和和18(ab)lCb(c18)18a和和18(ab)lDb(c18)18a和和18(ba)l答案答案Al解析解析此题主要考查氨基酸数目、氨基酸相此题主要考查氨基酸数目、氨基酸相对分子质量与蛋白质相对分子质量之间的数对分子质量与蛋白质相对分子质量之间的数量转换。量转换。l(1)先求氨基酸形成蛋白质时失去的水分子先求氨基酸形成蛋白质时失去的水分子数：失去水分子数氨基酸个数肽链条数
23、数：失去水分子数氨基酸个数肽链条数ba。l(2)形成蛋白质的相对分子质量为：氨基酸形成蛋白质的相对分子质量为：氨基酸总相对分子质量失去水的总相对分子质量总相对分子质量失去水的总相对分子质量bc18(ba)b(c18)18a。l(3)合成蛋白质时失去的水分子数等于蛋白合成蛋白质时失去的水分子数等于蛋白质水解时需要的水分子数。质水解时需要的水分子数。l1(2009广广东卷，卷，3)水稻水稻细胞内合成的某胞内合成的某物物质，能，能够在常温下高效分解淀粉，在常温下高效分解淀粉，该物物质()lA在在4条件下易条件下易变性性 lB只含有只含有C、HlC也能催化淀粉合成也能催化淀粉合成 lD含有含有羧基基l
24、答案答案Dl解析解析本题考查酶的结构及催化特性。首先本题考查酶的结构及催化特性。首先根据题干中的根据题干中的“能在常温下分解淀粉的能在常温下分解淀粉的”，可，可推知该物质是酶。酶在高温下才会变性失活，推知该物质是酶。酶在高温下才会变性失活，A项不对；淀粉酶的化学本质为蛋白质，一项不对；淀粉酶的化学本质为蛋白质，一定含有定含有C H O N，所以，所以B项不对；酶具有专项不对；酶具有专一性特异性，能催化分解的不能催化合成，一性特异性，能催化分解的不能催化合成，C项不对。蛋白质的基本组成单位为氨基酸，项不对。蛋白质的基本组成单位为氨基酸，氨基酸含有羧基，氨基酸含有羧基，D项对。项对。l2(2008
25、天津理天津理综)下列关于蛋白下列关于蛋白质和氨基和氨基酸的叙述，正确的是酸的叙述，正确的是()lA具有生物催化作用的具有生物催化作用的酶酶都是由氨基酸都是由氨基酸组成的成的lB高等高等动物能合成生命活物能合成生命活动所需的所需的20种氨种氨基酸基酸lC细胞中氨基酸种胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白和数量相同的蛋白质是同一种蛋白是同一种蛋白质lD在胚胎在胚胎发育育过程中，基因程中，基因选择性表达，性表达，细胞会胞会产生新的蛋白生新的蛋白质l答案答案Dl解析解析酶是活细胞中具有催化作用的有机物，酶是活细胞中具有催化作用的有机物，其化学本质是蛋白质或其化学本质是蛋白质或RNA，所以构成酶的，所以构成酶
26、的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，高等基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸，高等动物体内只能合成非必需氨基酸，不能合成动物体内只能合成非必需氨基酸，不能合成必需氨基酸。细胞中构成蛋白质的氨基酸的必需氨基酸。细胞中构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序和肽链的空间结构都种类、数量、排列顺序和肽链的空间结构都相同才可称为是同一种蛋白质；在胚胎发育相同才可称为是同一种蛋白质；在胚胎发育过程中，由于基因选择表达，细胞会产生新过程中，由于基因选择表达，细胞会产生新的蛋白质的蛋白质(如酶等如酶等)。l3(2008上海高考上海高考)现有氨基酸有氨基酸800个，其中个，其中氨基氨基总数数为810个，个，羧基基
27、总数数为808个，个，则由由这些氨基酸合成的含有些氨基酸合成的含有2条条肽链的蛋白的蛋白质共有共有肽键、氨基和、氨基和羧基的数目依次分基的数目依次分别为()lA798、2和和2lB798、12和和10lC799、1和和1lD799、11和和9l答案答案Bl解析解析由氨基酸数肽链数肽键数可知，由氨基酸数肽链数肽键数可知，2条肽链的蛋白质共有肽键条肽链的蛋白质共有肽键798，每条肽链的，每条肽链的两端各有一个氨基和一个羧基，故两条肽链两端各有一个氨基和一个羧基，故两条肽链的氨基和羧基数为肽链两端的氨基和羧基加的氨基和羧基数为肽链两端的氨基和羧基加氨基酸氨基酸R基上的氨基和羧基，即氨基总数基上的氨基和羧基，即氨基总数21012，羧基总数，羧基总数2810。
