高考一轮生物复习课件：第2节生命活动承担者蛋白质人教版演示课件

1、第2节 生命活动的主要承担者 蛋白质,2013届高考一轮生物复习课件（人教版,一、氨基酸及其种类,1.写出图中结构名称： (1)a._；(2)c._。 2.通过比较图中两种氨基酸，写出氨基酸的结构通式： _,氨基,羧基,3.不同的氨基酸取决于R基的不同，图中两种氨基酸的R基分 别是 _(用字母代号表示)。 【点拨】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Fe)，则一定位于R基上,b、d,二、蛋白质的结构及其多样性 1.二肽的形成,C,H,C,H2N,OH,O,R1,C,H,C,N,OH,O,R2,H2,H,H,脱水缩合,OH,H,H

2、,OH,C,H,C,H2N,O,R1,C,H,C,N,OH,O,R2,H,H2O,肽键,二肽,脱水缩合反应,1)过程名称：_；场所：_。 (2)物质：_。 (3)结构：肽键，其结构简式为：_。 (4)H2O中H的来源：_。 (5)多个氨基酸发生该反应，产物名称为：_,脱水缩合,核糖体,二肽,NHCO(或CONH,一个来自氨基，一个来自羧基,多肽,2.蛋白质多样性的原因 (1)组成蛋白质的氨基酸的_、_、_不同； (2)组成蛋白质的多肽链形成的_不同。 【点拨】 氨基酸的R基中既可能含有氨基，也可能含有羧基。 肽化合物的命名是依据含有的氨基酸的总数，即2个氨基酸形成二肽，3个氨基酸形成三肽,种类

3、,数目,排列顺序,空间结构,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,思维判断】 1.分子式中只要有氨基和羧基，就可以判断为构成生物体的 氨基酸。( ) 【分析】构成生物体的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且必须连在同一个碳原子上。 2.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。( ) 【分析】必需氨基酸是人体自身不能合成，必须依赖于食物，因此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,3.各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基的不同。( ) 【分析】不同的氨基酸取决于R基的不同。 4.蛋白质具有多样性的根本原因是DNA的多样性。（ ） 【分析】蛋白质

4、是基因表达的结果，其多样性的根本原因是DNA中遗传信息的多样性,蛋白质的结构层次及其多样性,元素,C、H、O、N(有的还含有Fe、S等元素,高考警示钟】 1.不要将氨基错写为NH2或NH3；不要将羧基误写为 或COOH；也不要将肽键误写为CONH或 。 2.不是含有几个肽键就是几肽，而是由几个氨基酸组成就称为几肽。 3.高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构,典例训练1】（2012芜湖模拟）艾滋病研究者发现，1%2%的HIV感染者并不发病，其原因是他们在感染HIV之前体内存在三种名为“阿尔法-防御素”的小分子蛋白质，以下对“阿尔法-防御素”的推测

5、中不正确的是（ ） A.一定含有C、H、O、N四种元素 B.一定含有20种氨基酸 C.高温能够破坏其结构 D.人工合成后可以用于防治艾滋病,解题指南】 1.知识储备 （1）组成蛋白质的元素一定含C、H、O、N，可能在R基中含其他元素。 （2）蛋白质的结构具有多样性，其中的肽链经盘曲折叠后形成的蛋白质在高温作用下易发生改变。 2.解题关键：（1）组成蛋白质的氨基酸大约有20种，但不是每一种蛋白质都由20种氨基酸组成。 （2）根据题意分析可知“阿尔法-防御素”的功能,解析】选B。由于“阿尔法-防御素”是蛋白质，因此蛋白质中一定含有C、H、O、N四种元素，但不一定每种蛋白质中都由20种氨基酸组成，故

6、选项B错、A正确。高温可使蛋白质变性，即能够破坏其空间结构，C项正确； 又知1%2%的HIV感染者由于体内存在三种“阿尔法-防御素”而不发病，故可推知“阿尔法-防御素”可用于防治艾滋病，D项正确,变式备选】如图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(,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 【解析

7、】选B。该多肽是由2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项多肽是在核糖体上经脱水缩合形成的，不是在高尔基体上。D项中该蛋白质分子形成时相对分子质量减少为18(21+19-2)+21=686,蛋白质合成过程及相关计算 1.氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系,R1,R2,R3,Rn,H2N C COOH H N C CO N C C COOH,H,H,H,H,H,H,OH H,OH H,蛋白质,2.相关计算 (1)氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基总数-肽键数。 (2)羧基数=肽链数+R

8、基上的羧基数=各氨基酸中羧基总数-肽键数。 (3)氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中N的总数。 (4)氧原子数=肽键数+2肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中O的总数-脱去水分子数。 (5)氢原子数=各氨基酸中H的总数-2脱去水分子数,6)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链,7)假设某多肽中氨基酸数为n，控制其合成的基因和mRNA中至少含有的碱基数为6n和3n,3.蛋白质分子水解 (1)彻底水解，产物为氨基酸 计算时可参照脱水缩合过程，可简单理解为脱水缩合的“逆反应”，即加入水分子数=氨基酸数-肽链数。 (2)不彻底水解，产物为几段短肽

9、链 如某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图所示,技巧点拨台】 蛋白质合成过程中计算技巧 (1)氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间计算时，当出现关键词“最多”、“至少”时，不应考虑该计算过程中终止密码子的碱基数。 (2)计算O和H的数量变化时，不要漏掉增加H2O中O、H数值。 (3)环状肽中肽键数目与氨基酸数目相同,典例训练2】某非环状多肽，经测定其分子式是C21HxOyN4S2。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的。苯丙氨酸(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、丙氨酸(C3H7NO2)、亮氨酸(C6H13NO2)、半胱氨酸(

10、C3H7NO2S)。下列有关该多肽的叙述，不正确的是( ) A.该多肽彻底水解后能产生3种氨基酸 B.该多肽中氢原子数和氧原子数分别是32和5 C.该多肽中有三个肽键，为三肽化合物 D.该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了54,解题指南】 1.题眼：几种作为原料的氨基酸均只有1个氮原子，分析出该多肽含4个氨基酸。 2.解题思路：由多肽分子式四肽半胱氨酸数目另外两种氨基酸，进而判断各选项是否正确,解析】选C。依据分子式中N为4个，并分析提供的氨基酸种类，可得出由4个氨基酸组成，为四肽，存在三个肽键，即C项是错误的。再分析多肽的形成：在核糖体上，形成过程中相对分子质量减少了54；再分

11、析S的数目为2个，可分析出4个氨基酸中有2个是半胱氨酸(C3H7NO2S)，即水解能形成的氨基酸为3种，再结合碳原子数目为21个，减去6个C原子(2个是半胱氨酸)，为15个C原子，可分析出另两个氨基酸为苯丙氨酸和亮氨酸，进一步推出该多肽中氢原子数和氧原子数分别是32和5，A、B、D三项是正确的,互动探究】该多肽中含有多少个游离的氨基和羧基？ 提示：均为1个。 分析：分析几种原料氨基酸都只含有1个氮原子，即R基中均无氨基，因此该多肽含有1个游离的氨基。同理可推出含有1个游离的羧基,变式备选】由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽，这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为(

12、 ) A.m-n+z B.m-n-z C.m-z+n D.m+z+n,解析】选A。水解需要水分子数的计算可参照脱水缩合产生的水分子数来计算。设环状多肽的氨基酸总数为x，则环状多肽完全水解共需要水分子为x；其他肽链数为(n-z)，氨基酸数(m-x)，则这些多肽完全水解共需要水分子数为氨基酸数-肽链数=(m-x)-(n-z)；由此共需要水分子数=(m-x)-(n-z)+x=m-n+z，答案为A,提取材料中隐含信息 必需氨基酸的验证 【案例】必需氨基酸的种类和含量是评价奶粉营养价值高低的主要标准。赖氨酸是人体内的必需氨基酸，缺乏则会影响人体内蛋白质的合成，导致营养不良。赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需

13、氨基酸？请根据给出的实验原理利用以下材料用具进行探究,材料用具：20只生长发育状况相同的正常幼年小白鼠，分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸，不含蛋白质和氨基酸的食物，称量器(如天平)等。 (1)实验原理：必需氨基酸是动物体内不能合成的、只能从食物中获取的氨基酸。当动物体内缺乏必需氨基酸时，出现营养不良，体重增加缓慢,2)实验步骤： 配食：_ _， 配成食物A；_ _， 配成食物B。 分组：_，分别称其体重。 饲喂：_ _,观察：_ _。 (3)结果预测及结论： _ _； _ _,命题人透析】 (1)解读探究问题确定自变量: 本实验探究的问题是“赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基酸”。由此可推出该

14、实验的自变量是“赖氨酸的有无”。设置对照实验时，对照组的动物应该用含有20种氨基酸的食物A进行饲喂，实验组的动物饲喂加入除赖氨酸之外的19种氨基酸且含量和比例与A相同的食物B,2)透视“材料用具”，提取隐含信息: “生长发育状况相同的正常幼年小白鼠”，排除小白鼠自身因素对实验结果的影响，增强了实验结果的科学性； “20只”同时进行平行重复实验，排除了实验结果的偶然性； 食物和氨基酸的提供，为“配食”提供方案； “称量器”称重暗示了该实验的因变量应该是与“体重”有关，并为实验过程的物质用量的等量原则做了提示,3)用相应的“实验原则”规范答案: 实验在具体步骤设计时，一定要注意实验原则。 等量原则

15、：配食时，食物A中氨基酸的含量及比例要适宜，食物B中除赖氨酸外的其他氨基酸含量和比例与A相同； 对照原则：实验组和对照组对照，自身前后对照； 分组要“随机均分”； 单一变量原则：除自变量外，小鼠要在相同且适宜的环境中饲养观察；为了实验结果的准确性，要计算出实验前后小鼠体重的变化量等,标准答案】 (2)取不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸 取不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸之外的19种氨基酸，每种氨基酸含量和比例与A相同 将20只小白鼠随机平均分成甲、乙两组 在相同且适宜的环境中饲喂两组小鼠，甲组饲喂食物A，乙组饲喂食物B 分别称量甲、乙两组小白鼠的体重，计算体重增

16、加量,3)若两组小白鼠的营养状况和体重增加量基本相同，则说明赖氨酸不是小白鼠体内的必需氨基酸 若甲组正常，乙组出现营养不良、体重增加量明显小于甲组，则说明赖氨酸是小白鼠体内的必需氨基酸,阅卷人点评】 得分要点 (2)必须体现“不含蛋白质和氨基酸”、“含量和比例适宜”、“20种”、“除赖氨酸之外的19种”。 必须体现“随机平均”分组。 必须体现“称量体重”、“计算体重的增加量”。 (3)必须体现“实验的结论,失分案例 (2)错答成“在食物中加入20种氨基酸”、“在食物中加入除赖氨酸之外的19种氨基酸”等。 错答成“将小白鼠分成甲、乙两组”。 错答成“小白鼠的食欲状况”，“小白鼠的活动状况”。 (

17、3)答案不全，只答为“若两组小白鼠的营养状况和体重基本相同”。 答案不全，只答为“若甲组正常，乙组出现营养不良、体重增加量远小于甲组,1.蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量，而是通过测定氮含量来推算蛋白质含量。一般来说，每100克蛋白质平均含氮16克，这些氮主要存在于蛋白质的( ) A.-CO-NH- B.游离的氨基 C.游离的羧基 D.R基 【解析】选A。蛋白质中含氮的基团是肽键、氨基(包括R基中的氨基)，但最主要的是肽键。因此正确选项为A项,2.某蛋白质由3条多肽、N个氨基酸组成，下列关于该蛋白质说法正确的是( ) A.形成该蛋白质时产生了N个水分子 B.该蛋白质中至少含有N个肽键

18、C.该蛋白质中至少含有3个游离的羧基 D.合成该蛋白质至少需要20种氨基酸,解析】选C。该蛋白质由3条多肽、N个氨基酸组成，即可知形成的肽键数为N-3个，失去了N-3个水分子，因此A、B项不正确。D项中构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，不是指合成该蛋白质一定需要有20种氨基酸参与。只有C项是正确的，蛋白质至少含有的羧基数等于肽链数,3.（2012亳州模拟）蛋白质能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应的原因是：蛋白质中有肽键，而肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。那么下列可以与双缩脲试剂发生紫色反应的化合物是（,解析】选A。由选项A、B、C、D四种化合物分子结构可以看出，只有选项A中的化

19、合物有肽键（-CO-NH-）,而选项B、C、D三种化合物分子中都没有肽键，因此可以与双缩脲试剂发生紫色反应的化合物只有选项A,4.(2012临沂模拟)下列物质中一定含有肽键的是( ) 胰岛素 雄激素 酶 Na+载体 A. B. C. D. 【解析】选C。胰岛素和Na+载体的化学本质是蛋白质，所以它们一定含有肽键。雄激素是脂质，一定不含肽键。酶大多数是蛋白质，但有少数属于RNA，所以酶不一定含有肽键,5.某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有氧原子的个数是( ) A.n-m B.n-2m C.n+m D.n+2m 【解析】选C。经分析该蛋白质有肽键n-m个、至少含游离的羧基有m个(

20、每一肽链的尾端肯定有一个羧基)，由此可以计算出它至少有的氧原子是n-m+2m=n+m(一个肽键中肯定有一个氧原子、一个羧基中肯定有两个氧原子,6.请解答氨基酸和蛋白质的相关问题： (1)现有氨基酸800个，其中氨基总数为810，羧基总数为808，则由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目分别是_、_、_。 (2)经氨基酸自动分析仪测定三种多肽化合物：催产素、牛加压素和人血管舒张素均有9个氨基酸，但其功能各不相同，最可能的原因是_；构成这三种多肽最多共有_种氨基酸,解析】(1)依据肽键数=氨基酸数-肽链数，氨基数(羧基数)=肽链数+R基中氨基数(羧基数)，可得该蛋白质中肽

21、键数=800-2=798；氨基数=2+(810-800)=12；同理羧基数为10。(2)结构决定功能，尽管氨基酸数目相同，但组成多肽的氨基酸种类、排列顺序不同都会导致多肽功能不同。 答案：(1)798 12 10 (2)氨基酸的种类、排列顺序不同 20,实验方法：验证性实验的设计思路 【理论指导】 1.概念和特点 (1)概念：指实验者针对已知的生物学事实而进行的以验证生物学事实、巩固和加强有关知识、培养实验操作技能为目的的验证性和体验性实验,2)特点: 验证研究对象的已知属性、特征及与其他因素的关系。 由于实验原理、结论是已知的，因此不存在实验假设。 实验目的、结果、结论三者是一致的、统一的。 实验的操作步骤可以是曾经做过的，也可以是未曾做过的,2.设计思路 (1)根据验证的目的，运用所学的知识或题目所提供的信息找出完成实验的依据，即实验原理。 (2)从题目所给的实验材料、用具、药品中寻找实验的设计思路，明确具体的设计方案。 (3)依据实验目的、实验原理确定实验变量，弄清自变量如何操作，因变量如何检测，无关变量如何控制。 (4)依据对变量的分析，合理设置对照，以实现对单一变量的控制，排除无关变量的干扰，增强实验结果的可信度和说服力,典例分析】 某同学在互联网上查到如下结论： 重金属盐能使蛋白质变性失活，而谷胱甘肽能缓解重金属盐对蛋白质的破坏作用。请你根据实验室提供的下列材料，完