生物一轮必备新课标人教通用版：第3讲.ppt

1、第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,返回目录,返回目录,1蛋白质的结构和功能(),考纲要求,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质, 知 识 梳 理 一、蛋白质的基本组成单位氨基酸 1组成元素(主要)：_。 2结构通式：_。 3结构特点：每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个_连接在同一个碳原子上，不同的氨基酸的_不同，可通过_判断氨基酸的种类。 4种类：构成蛋白质的氨基酸约有 20 种，即 20 种氨基酸就有 20 种不同的_。,返回目录,C、H、O、N,羧基,R基,R基,R基,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,二、蛋白质的结构及其多样性 1蛋白质的结构层次 2脱水缩合：一

2、个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基相连接形成_，同时脱去一分子水，肽键可表示为_。 3蛋白质多样性的原因 (1)氨基酸方面：氨基酸的_。 (2)肽链方面：组成蛋白质的多肽链形成的_不同。 导思：多肽与蛋白质有何区别？(请翻阅教材必修1 P21图24“由氨基酸形成蛋白质的示意图”),返回目录,多肽,肽键,NHCO,种类、数量和排列顺序不同,空间结构,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,三、蛋白质的功能 将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来。 肌肉、毛发等a具有免疫功能 血红蛋白 b调节作用 抗体 c催化作用 胰岛素 d运输作用 唾液淀粉酶 e细胞和生物体的结构蛋白 edabc,返回目录,

3、网 络 构 建 ,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质, 基 础 自 测 判断正误，对的打“”，错的打“”。 12012课标全国卷 同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的tRNA种类不同。() 解析 细胞内合成蛋白质过程中，tRNA种类是相同的，直接决定氨基酸顺序的是mRNA碱基序列，mRNA碱基序列不同，合成的氨基酸顺序也不同。 22012海南卷 不同氨基酸之间的差异是由R基引起的。() 解析 R基的不同决定了氨基酸之间的差异。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,32012海南卷 有些蛋白质是

4、染色体的组成成分。() 解析 染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质。 42013上海卷 生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键，导致多肽链分解为氨基酸。() 解析 某种肽酶使末端的肽键水解，这样会得到一个氨基酸和一条肽链，这时多肽又出现新的末端肽键，这样水解，直到把多肽全部水解为氨基酸。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,52011北京卷 胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关。() 解析 胰岛素的功能取决于氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构。 62010江苏卷 某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基。

5、() 解析 该蛋白酶只有一条链时，所含有的氨基和羧基数目都至少有一个。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,考点一氨基酸、多肽和蛋白质的关系 1氨基酸通式的解读,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,图131,(1)并非所有蛋白质都含“S”， 蛋白质中除C、H、O、N之外，特征元素是“S”，且S一定存在于R基团上。 (2)氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少含一个，也可以是几个，因为R基中可能含有氨基或羧基。含有NH2和COOH，但不是连在同一个碳原子上则不是构成蛋白质的氨基酸，例如：H2NCH2CH2COOH。R基的不同导致氨基酸的种类不同，这是氨基酸分类的依据，例如：甘氨酸的R基

6、是H，丙氨酸的R基是CH3。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,2蛋白质、多肽、氨基酸、肽键之间的关系图解 提醒：关于肽键：肽键的正确写法是CONH或NHCO或CONH；脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,图132,3蛋白质与多肽的关系 每个蛋白质分子可以由1条多肽链组成，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。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,例12013临川质检 同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸

7、易溶于水，这种差异的产生，取决于() A两者R基团组成的不同 B两者的结构完全不同 C酪氨酸的氨基多 D精氨酸的羧基多,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,答案A 解析 组成蛋白质的氨基酸大约有20种，不同种类的氨基酸分子的差异主要与氨基酸分子中的R基不同有关。 点评 解答本题需要明确：从氨基酸共有的部分可以看出，蛋白质的组成元素至少含有C、H、O、N，如果还含有其他元素(如血红蛋白含有的Fe)，则一定位于R基上。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,变式题下列关于蛋白质的叙述中，正确的是() A蛋白质是肽链以一定方式形成具有复杂空间结构的生物大分子 B所有酶的基本组成单位都是

8、氨基酸 C生物体内的蛋白质千差万别，其原因之一是组成肽键的化学元素不同 D甲状腺激素、生长激素、胰岛素都是蛋白质,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,答案A 解析 酶的化学本质是蛋白质或RNA，其基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸；蛋白质的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构有关，与组成肽键的化学元素无关；甲状腺激素不是蛋白质，而是氨基酸的衍生物，生长激素、胰岛素都是蛋白质。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,考点二与蛋白质相关的计算 1有关氨基数和羧基数的计算 (1)蛋白质中氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中氨基的总数肽键数。 (2)蛋白质中

9、羧基数肽链数R基上的羧基数各氨基酸中羧基的总数肽键数。 (3)在不考虑R基上的氨基数时，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，至少含有的氨基数为1，蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的氨基数等于肽链数。 (4)在不考虑R基上的羧基数时，氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中，至少含有的羧基数为1，蛋白质分子由多条肽链构成，则至少含有的羧基数等于肽链数。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,2蛋白质中肽键数及相对分子质量的计算 (1)蛋白质中的肽键数脱去的水分子数水解消耗水分子数氨基酸分子个数肽链数。 (2)蛋白质的相对分子质量氨基酸分子个数氨基酸平均相对分子质量失水量(18脱去的水分子数)。

10、注意：有时还要考虑其他化学变化过程，如：二硫键(SS)的形成等，在肽链上出现二硫键时，与二硫键结合的部位要脱去两个H。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,3有关蛋白质中各原子数的计算 (1)C原子数(肽链数肽键数)2R基上的C原子数。 (2)H原子数(氨基酸分子个数肽链数)2R基上的H原子数各氨基酸中H原子的总数脱去的水分子数2。 (3)O原子数肽链数2肽键数R基上的O原子数各氨基酸中O原子的总数脱去的水分子数。 (4)N原子数肽链数肽键数R基上的N原子数各氨基酸中N原子的总数。 注意：一个氨基酸中的各原子的数目计算：C原子数R基团中的C原子数2；H原子数R基团中的H原子数4；O原子

11、数R基团中的O原子数2；N原子数R基团中的N原子数1。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,4有关多肽种类的计算 假设有n(0n20)种、m个氨基酸，任意排列构成多肽(这里mn)： (1)若每种氨基酸数目无限(允许重复)的情况下，可形成肽类化合物的种类：有nm种； (2)若每种氨基酸只有一个(不允许重复)的情况下，可形成肽类化合物的种类：有n(n1)(n2)(nm2)(nm1) 种。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,5蛋白质中氨基酸数目与核酸中碱基数的计算 (1)DNA基因的碱基数(至少)mRNA的碱基数(至少)氨基酸的数目631。 (2)肽键数(得失水数)肽链数氨基酸数基

12、因(DNA)碱基数/6 mRNA碱基数/3。 注意：解题时看清是“碱基数”还是“碱基对数”，二者关系为：碱基数2碱基对数；关于终止密码子所占的数量，若题目中没有明确要求则不做计算。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,提醒：以上规律既适用于“链状肽”的相关计算，也适用于“环状肽”的相关计算，不过，若为环状肽，则可视为公式中的肽链数等于零，再进行相关计算。 环状多肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽氨基酸R基团中的氨基和羧基的数目，如图133所示。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,图133,由图示可知： 肽键数脱去水分子数氨基酸数； 环状多肽的相对分子

13、质量m(a18)(m表示氨基酸数目；a表示氨基酸平均相对分子质量)。 在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他化学变化过程，如图二硫键(SS)的形成过程，每形成一个二硫键，脱去2个H，故计算蛋白质的相对分子质量时除减去H2O的外，还应考虑脱去H的相对分子质量2。图134是形成3个二硫键的情况。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,图134,例2某蛋白质的结构示意图如图135所示，其中SS表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则该蛋白质分子在形成时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为() 图135 Am个、18m B(m4)个、18(m4) C(m3)个、18(

14、m3)4 D(m2)个、18(m2)4,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,答案D 解析 该蛋白质含有两条链式肽链和一条环式肽链，对于环肽结构来说，失水数等于氨基酸数，因此m个氨基酸在形成这样的蛋白质分子时失去水分子(m2)个，计算减少的相对分子质量时不能忽略2个二硫键还要失去4个H。 点评 解答本题需要明确：此题易错有二，一是不能通过识图得到肽链的数目；二是不清楚环肽中的肽键数与氨基酸数目的关系，忽视二硫键形成时脱氢的数目。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,变式题2013荆州测试 如图136是某蛋白质分子的结构示意图，图中“”等符号表示不同种类的氨基酸，图中甲链由21个氨

15、基酸组成，乙链由19个氨基酸组成，图中“SS”是在蛋白质加工过程中由两个“SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述中，正确的是(),返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,图136,A蛋白质多样性的主要原因是氨基酸的排列顺序 B该蛋白质分子中至少含有2个羧基 C图中“”代表的化学键是在高尔基体中形成的 D形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了684,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,答案B 解析 该多肽是由两条肽链构成的，即至少含有2个羧基，B项是正确的。A项中蛋白质多样性取决于构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构。C项中多肽是在核糖体上经脱水缩合形成的，不是在高尔

16、基体上。D项中该蛋白质分子形成时相对分子质量减少为18(21192)21686。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,备选理由 由于版面所限，下列试题在正文中没有涉及而作为补充。第1题考查的是肽键；第2题考查的是化合物的结构简式；第3题考查的是蛋白质的功能；第4题考查的是蛋白质、多肽、氨基酸的相关知识；第5题考查的是蛋白质结构多样性等知识。 12013漳州检测已知天冬酰胺的R基为C2H4ON，现有分子式为C63H103O18N17S2的多肽，其中含有2个天冬酰胺。在上述多肽中最多有肽键() A17个 B16个 C15个 D14个,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,答案C 解析

17、多肽C63H103O18N17S2中有17个N，因含有两个天冬酰胺(R基为C2H4ON)，故该多肽最多由15个氨基酸脱水缩合而成，形成的肽键数目最多为15个(环状多肽)。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,22013萍乡月测下面是三种化合物的结构简式，有关三种化合物的叙述中错误的是() A三种化合物可以用一个结构通式表示 B三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基 C三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D三种化合物两两结合形成物质的游离氨基、羧基数可能不同,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,答案B 解析三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示

18、，A正确；第二种化合物含有两个羧基，三种化合物的共同点之一应为“至少都含有一个氨基、一个羧基”，B错误；双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应，是由于蛋白质中有肽键，氨基酸中无肽键，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数、羧基数可能不同，D正确。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,32013萧山月考下列哪项不是蛋白质在人体内的生理功能() A细胞成分的更新物质 B酶的主要成分 C组织修复的原料 D能量的主要来源 答案D 解析蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，占细胞干重的50%60%，蛋白质还有催化作用，如大多数参与催化生物化学反应的酶就是蛋白质，糖类是生物体生命活动的主要能源物质。,返回目录,第3讲生命活动的主要承担者蛋白质,42013合肥月考下列关于蛋白质、多肽、氨基酸的说法正确的是() A蛋白质的水解产物为多肽和氨基酸 B蛋白质分解为多肽不需要水 C蛋白质的氧化分解产物为氨基酸 D蛋白质为生物大分子，而多肽和氨基酸为有机小分子 答案A 解析蛋白质初步水解为多肽，进一步水解为氨基酸，而蛋白质氧化分