金版教程高考总复习生物(经典版)复习讲义必修1第一单元第3讲

1、金版教程高考总复习生物(经典版)第3讲生命活动的主要承担者蛋白质考纲明细蛋白质的结构和功能（H ）课前自主检测判断正误并找到课本原话1 .至少含有一个氨基和一个竣基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸。（P21 一 正文）（X）2 .必需氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取。（P21与 生活的联系）（，）3 .多肽通常呈链状结构，为肽链，也可称为多肽链，具有空间结构。（P22正 文）（X）4 .在鸡蛋清中加入一些食盐，会看到白色絮状物，这个过程中蛋白质结构也发 生变化。（P23一与生活的联系）（X）5 .高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。（P23一 与生活

2、的联系）（，）6 .蛋白质中氨基酸的排列顺序是由细胞核中贮存的遗传信息决定的。（P23一知识链接）（，）7 .一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。（P24正 文）（，）8 .世界上第一个人工合成的蛋白质是 结晶牛胰岛素。（P24一科学史话）（，）9 .胰岛素是由17种、51个氨基酸、两条肽链组成。（P25一科学史话）（，）10 .2003年12月15日，“人类蛋白质组计划”正式启动。（P25一科学前沿）（，）（2017海南高考）有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是（）A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链C.将抗体溶于NaC

3、l溶液中会造成其生物活性的丧失D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构答案 C解析 蛋白质的功能主要取决于组成其的氨基酸数目、种类、排列顺序及其形成的空间结构，氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构，A、D正确；数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式且形成长度不同的多肽链旧正确；抗体的化学本质是蛋白质，因此将抗体溶于一定浓度的NaCl溶液中会造成盐析，但不会使其生物活性丧失，C错误。知识自主梳理一、氨基酸及其种类1 .蛋白质的基本单位及元素组成(1)蛋白质的基本单位：01氨基酸。(2)组成元素：主要是02C、H、O、N,有的还含有B3s元素。2 .氨基酸种类组成蛋白质的氨基酸约为

4、00420种,根据能否在人体内合成可分为两类：(1)必需氨基酸：058_种(婴儿9种),人体细胞不能合成的，必须从06外界环境中 直接获取的氨基酸。(2)非必需氨基酸：12种,人体细胞能合成的氨基酸。3 .氨基酸结构HOIIIS3 H2 NCCOHoR(1)结构通式：(2)氨基的结构简式为：08 NH2,竣基的结构简式为:F09-COOHq(3)氨基酸的结构特点：每种氨基酸至少都含有一个口10氨某禾口一个1敖基，并且 都有都一个氨基和一个竣基连接在口13同一个碳原子上。(4)各种氨基酸之间的区别在于D14R基不同。二、蛋白质合成过程氨基酸脱水缩合过程EII+ IIXcCOOHI IH K.11

5、 *(I11HrN(：TCN - C一口 M,H k H4. 时 ： b H ：, 1 WB ri.+ H4)(1)概念：一个氨基酸分子的1氨基和另一个氨基酸分子的口02竣基相连接，同时 脱夫03一分子水的过程。(2)过程a的名称：04脱水缩合。场所：P5核糖体。脱去的水中，氢来自06氨基 和07竣基，氧来自08竣基。(3)结构b的名称：09肽键，结构简式为0CONH 一。(4)化合物c的名称：二肽。三、蛋白质结构和功能多样性1.蛋白质的结构层次一甘超脱水缩合不叫盘曲、折叠7H4田氨基酸多肽蛋ft质BI11笔记空间,深入思考(P20一问题探讨)为什么有些食品中要添加某些氨基酸？提示 因为氨基酸

6、是构成蛋白质的基本单位，在人体内约有20种氨基酸，其中 有8种是人体需要而不能自己合成的，必须从外界环境获得，如赖氨酸、苯丙氨酸等， 它们被称为必需氨基酸。所以有些食品中要添加赖氨酸或苯丙氨酸等人体必需的 氨基酸。易错判断(P24 课后基础题改编)下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸的打 “，”，不属于的打“X”。(1)CH2NH2COOH(V)(2)CH2NH2CH20H(X)(3)hJH2NH2CH(CH2 )2COOH(X)COOHIHOOCCHCH2COOH(X)特别提醒1 .游离的氨基和竣基：一条肽链上至少有一个游离的一NH2和一个游离的一COOH,并分别位于肽链两端。2 .形成肽链时

7、R基中的一NH2和一COOH不参与脱水缩合。3 .结构多样性原因(园种类不同(1)氨基酸水平j国数目成百上千、国排列顺序千变万化多肽水平：肽链的盘曲、折叠方式及其形成的口。5空间结构千差万别。4 .功能多样性(1)功能蛋白画箧傕:绝大多数酶 画运输:血红蛋白、载体蛋白 修I强芭:蛋白质类激素、国I免疫:抗体(2)结构蛋白：如肌肉。四、依据氨基酸的结构通式的两种计算1 .依据：氨基酸的结构通式可以简写为口 01R C2H4O2N，氨基酸分子式中各原 子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中 C、H、O、N原子数。2 .两种计算类型已知氨基酸分子式，推测R基的组成：如某氨基酸分子式为C6H14O2

8、N2,则R 基为 02C4H10N。(2)已知R基，写出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基为一CH3,则丙氨酸的分子 式为 03C3H7O2N 0Bl11ONG JIAN记空间特别提醒金版教程高考总复习生物（经典版）蛋白质结构多样性根本原因：控制蛋白质合成的基因具有多样性。考点题型突破考点1 蛋白质的组成、结构和功能才题型一氨基酸的种类与结构1 .下列四种化合物中，哪种是构成蛋白质的氨基酸 （）A. CH3CH2COOHB. RCH2NH2H3HC *CCINCH.COOHnh2D. COOHCH2CH2CCOOHH答案 D解析 组成蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基 （一NH2）和一个竣基（-C

9、OOH）,并且都有一个氨基和一个竣基连接在同一个碳原子上，D正确。2.下图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式，有关叙述错误的是 （）HH甲：H2NCCOOH乙：HOCH2CNH,HC（ K）HHH丙：H,NCCOOHT： H.NCCIV> C（X）HCH.COOHA.构成上述氨基酸分子的基本元素是 C、H、O、NB.上述四种氨基酸的 R基依次是一H、一CH2OH、一CH3、CH2COOHC. R基中可以有氨基或竣基D,含有氨基和竣基的化合物都是构成生物体蛋白质的氨基酸答案 D解析含有氨基和竣基的化合物并不一定都是构成蛋白质的氨基酸，只有一 个氨基和一个竣基连在同一个碳原子上的化合物才是构成

10、蛋白质的氨基酸。技法提升“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸，至少有一4NH?和一个一COOH,如下列不属于构成蛋白质的氨基酸：nh2a_CH3CHCH.OH 二>缺乏较基（一COOH）COOHb.HOOCCH一（CH 亚一COOH => 缺乏氨基（一NIIJ今看位置，必须有一个一XHj和COOH连在同一个碳原子上，如下不属于的成蛋白质的氨基戢:NILHZNCHCH2COOH n 氨基与茨基未、连接在同一个碳原子上W题型二蛋白质的一合成,结构与功能3.蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一个肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸和相邻氨基酸的竣基基团之间的肽键。 下列

11、说 法正确的是（）R, 01% 013 0 凡 0&I I I_ II L IL . IL I1 CCNCCCCXCC NCCOOIIIIIIItI t tItIHHHHIIHH11S4A.上图所示肽链一定由5种氨基酸脱水缩合而成B.在肽酶P的作用下，经过脱水缩合可以形成两条肽链C .肽酶P可以催化1处的化学键断裂D .该肽链中含有游离的氨基和竣基各一个答案 C解析根据题目中“肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸和相邻氨基酸的竣 基基团之间的肽键”的信息，可判断肽酶P作用于肽链中的1处，C正确；图中 所示肽链有4个肽键，肯定由5个氨基酸构成，但可能有的R基相同，故不一定 是由5种氨基酸脱水

12、缩合而成，A错误；在肽酶P的作用下，应是经过水解形成 两条肽链，B错误；因为不知道R基中是否含有氨基或竣基，故该肽链中至少含 有游离的氨基和竣基各1个，D错误。4 .如图是某蛋白质分子的结构示意图，图中“、”等表示不同 种类的氨基酸，图中A链由21个氨基酸组成，B链由19个氨基酸组成，图中 “一S S一”是在蛋白质加工过程中由两个“ 一SH”脱去两个“H形成的。下列 有关叙述错误的是（）a 推：*一n/S0，B 链：一®A.蛋白质多样性的原因之一是氨基酸的排列顺序B.该蛋白质分子中至少含有两个竣基C.图中肽链上“一”代表的化学键是在高尔基体中形成的D.若高温使图中的“ 一S S一”断

13、裂，则该蛋白质分子的功能丧失答案 C解析 蛋白质分子的多样性取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的 空间结构，A正确；该蛋白质分子含有两条肽链（A链、B链），一条肽链至少含 有一个竣基，B正确；肽链内部的肽键是在核糖体上进行的翻译过程中形成的， C错误；高温使该蛋白质分子中的二硫键断裂，进而使其空间结构被破坏，蛋白 质分子的功能丧失，D正确。5 . （2019山东曲阜期中）下列生理活动与蛋白质功能无关的是（）A.氨基酸被运输进入细胞内B.细胞质中的氨基酸被运输到核糖体上C.葡萄糖在细胞内氧化分解D.激素被靶细胞识别答案 B金版教程高考总复习生物(经典版)解析 氨基酸通过主动运输的方式进入细

14、胞内，需要载体蛋白的运输作用，A不符合题意；细胞质中的氨基酸被 tRNA运输到核糖体上，与蛋白质无关，B 符合题意；葡萄糖在细胞内氧化分解是酶促反应，呼吸酶的本质是蛋白质，因此 细胞内葡萄糖氧化分解与蛋白质的催化作用有关，C不符合题意；与细胞间的识别作用有关的物质是糖蛋白，因此激素被靶细胞的识别与蛋白质有关，D不符合题意。题后归纳(1)导致蛋白质结构多样性的原因有四个，只要具备其中的一点，这两个蛋白 质分子的结构就不同。(2)由于基因的选择性表达，同一生物的不同细胞中蛋白质的种类和数量会出 现差异。(3)蛋白质的特性：盐析、变性、水解、氧化分解 盐析：只改变蛋白质的溶解度，蛋白质仍然具有活性。

15、变性：高温、强酸、强碱等可改变蛋白质的空间结构，蛋白质失活断开的并 非肽键。蛋白酶 肽酶水解：蛋白质 > 多肽>氨基酸；断开肽键。氧化分解：产物为CO2、H2O、尿素。(4)从不同角度分析蛋白质多样性分析角度具体分析氨基酸的数量、种类，排列顺序及多肽链 蛋白质本身盘曲'折叠形成的空间结构多样一结构 多样性f功能多样性3千变万化的碱基排列顺序f遗传信息的遗传物质 多样性f蛋白质的多样性千变万化的环境条件通过自然选择保 生物进化 留适应环境的个体及个体内的蛋白质一 个体的多样性和蛋白质的多样性考点2蛋白质的相关计算I。题型一 多肽形成过程中有关数量的计算1 .如图表示一个由10

16、0个氨基酸构成的蛋白质分子，下列叙述不正确的是 ()A .该分子中含有98个肽键B.该蛋白质中至少含有 2个一NH2C.氨基酸脱水缩合形成该蛋白质时相对分子质量减少了1782D.参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有100个氨基答案 C解析 该蛋白质分子中有两条肽链，含有的肽键数=氨基酸数-肽链数，所 以共有100 2= 98个肽键，A正确；两条肽链至少含有两个 一NH2, B正确；氨 基酸脱水缩合成该蛋白质时失去 98个水分子，形成二硫键脱去2个氢原子，相对 分子质量减少了 98X18+2X 1=1766, C错误；参与构成该蛋白质分子的氨基酸 中至少有100个氨基，D正确。2.现有氨基酸80

17、0个，其中氨基总数为810个，竣基总数为808个，则由这 些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和竣基的数目依次分别为 ()A. 798、 2和 2B. 798、 12 和 10C. 799、1 和 1D. 799、11 和 9答案 B解析 氨基酸800个，其中氨基总数为810个，竣基总数为808个，则R基 上的氨基为810 800= 10个，R基上的竣基为808800= 8个。这些氨基酸合成 的含有2条肽链的蛋白质共有肽键为800 2=798个，所以蛋白质的氨基数目= 肽链数+ R基上的氨基数=10+ 2=12个，竣基数目=肽链数+ R基上的竣基数 = 8 + 2=10 个。技法提

18、升(1)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关 系肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数。金版教程高考总复习生物（经典版）蛋白质相对分子质量=氨基酸数目 X氨基酸平均相对分子质量-脱去水分 子数x 18。（不考虑形成二硫键）肽链|氨基肽键数目酸数数目1条 m m1脱去水分子数多肽链相对分子量氨基至少较基至少至少至少am 18( m- n)n 条 mm-n注：氨基酸平均相对分子质量为a。（2）蛋白质中游离氨基或竣基数目的计算氨基数=肽链数+ R基上的氨基数=各氨基酸中氨基的总数-肽键数。竣基数=肽链数+ R基上的竣基数=各氨基酸中竣基的总数-肽键数。（3）环状肽分析环状肽

19、中游离氨基或竣基数目=R基中氨基或竣基数目。肽键数=脱去水分子数=氨基酸数。环状多肽的相对分子质量=氨基酸数目X氨基酸平均相对分子质量-氨基 酸数目x 18。（4）计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，还要考虑其他化学 变化过程，如肽链上出现一个二硫键（一S S）时，要再减去2（即两个氢原子）, 若无特殊说明，不考虑二硫键。修题型二 利川原王守恒法进行蛋白质计算3.某50肽中有丙氨酸（R基为一CH3）4个，现脱掉其中的丙氨酸（相应位置如 图所示），得到4条多肽链和5个氨基酸（脱下的氨基酸均以游离态正常存在）。下 列有关叙述错误的是（）21 2735490000-卜表示内氨酸A .该5

20、0肽水解得到的几种有机物比原 50肽增加了 8个氧原子B.若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列C.若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去 4个H2OD.新生成的4条多肽链至少含有4个游离的竣基答案 C解析 据图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个内氨 酸共破坏了 8个肽键，即有8分子水参与，故该50肽水解得到的几种有机物比原 50肽增加了 8个氧原子，A正确；得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故 这5个氨基酸缩合成5肽，可有5种不同的氨基酸序列，B正确；若这4条多肽 链重新连接成一条长链，则需要形成 3个肽键，脱去3分子水，C错误；每条肽 链

21、中至少有1个游离的氨基和1个游离的竣基，故新生成的4条多肽链至少含有 4个游离的竣基，D正确。4.有一条多肽链，分子式为 CxHyOpNqS,将它彻底水解后，只得到下列 4 种氨基酸。分析推算可知，水解得到的氨基酸个数为 （）coonch3NII； CH CI I. SI I 半胱氨酸 (CH2)3nh2NH.CHCOOH-b0赖氨酸A. q+1C. q-2答案 BNH,- chCOOII 丙氨酸 ch2c6h5NH9CHCOOII苯丙氨酸B. p-1D. p+1解析计算氨基酸的个数常以氮原子数或氧原子数的计算为突破口。本题的4种氨基酸中，赖氨酸的R基中有氨基（1个N）,因不知道赖氨酸的个数，

22、所以无 法依据公式“氮原子数=肽链数+肽键数+ R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原 子的总数”来计算氨基酸个数。可依据 “氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数- 脱去的水分子数”进行计算，设氨基酸个数为 m, R基中不含氧原子时，每个氨 基酸中含2个氧原子，则有p=2m（m1）,从而解得m=p1技法提升利用原子守恒法计算肽链中的原子数（1）N原子数=肽键数+肽链数+ R基上的N原子数=各氨基酸中N原子的总 数。（2）0原子数=肽键数+ 2X肽链数+ R基上的。原子数=各氨基酸中。原子 的总数一脱水数。（3）H原子数=各氨基酸中H原子的总数2X脱水数。（4）C原子数=氨基酸的分子数 X 2+R基上碳原

23、子数。修题型三 多肽多样性的相关计算5. （2018大连双基测试）现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它 们能形成的三肽种类以及包含3类氨基酸的三肽种类分别最多有（）A. 9种，9种B. 6种，3种C. 18种，6种D. 27种，6种答案 D解析 若3种氨基酸形成三肽，每种氨基酸的数目不限，则构成的三肽有 33 = 27（种）；若包含3种氨基酸的三肽，第一个位置的氨基酸有 3种情况，第二个 位置只能从剩余2种氨基酸中任选一种，第三个位置只能安放剩余的 1种，共有 3X2X1=6（种）。技法提升多肽种类的计算如有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分析如下：A、R、C三种

24、氨基酸， 每种氨基酸数目无形成三肽的种类3X3X3=27 种限的情况下*可形成 肽类化合物的种类形成二肽的种类3X3 = 9 种A.B.C三种氨基酸， 每种氨基酸只有一形成三肽的种类3X2X1=6 种个的情况下，可形成 肽类化合物的种类形成二肽的种类3X2 = 6 种修题型四结合基因表达进行蛋白质的相关计算6. （2018长沙模拟）氨基酸的平均相对分子质量为120,如有一个2条链的多DNA肽，相对分子质量为12276,合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的 分子中的最少脱氧核甘酸数目依次为（）A. 144,864B. 144,432C. 120,720D. 120,360答案 C解析 在多肽

25、合成时，氨基酸数-肽链条数=肽键数=脱去的水分子数。氨 基酸数X 120（氨基酸数肽链数）X 18= 12276,代入后可求彳#氨基酸数=120; 在DNA指导蛋白质合成时，DNA分子中脱氧核甘酸数目：氨基酸数=6 ： 1,所 以DNA分子中脱氧核甘酸数目至少为120X6=720。技法提升基因表达中，DNA控制mRNA的合成，mRNA指导蛋白质的合成。DNA 中碱基排列顺序转录为mRNA中碱基排列顺序，进而翻译为蛋白质中氨基酸的排 列顺序。其数量关系图解如下：转录 翻译DNA（基因）> mRNA>蛋白质碱基数：碱基数：氨基酸数6：3：1由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理

26、解为每合成1个氨基酸至 少需要mRNA上的3个碱基和DNA（基因）上的6个碱基。方向真题体验1. （2018全国卷H）下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是 （）A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B .肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C,蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分答案 C解析 抗体可以与相应的抗原结合，进行体液免疫， A正确；肌肉细胞中的 某些蛋白质（如肌动蛋白等）参与肌肉收缩的过程，B正确；蛋白质结合Fe2+形成 的血红蛋白参与O2的运输，C错误；染色体是细胞核的结构之一，染色体主要由 DNA和蛋白质组成，D正确。2

27、. （2018江苏高考）哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用， 加压素具有升 高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图，各氨基酸残基用 3个字母缩写 表示。下列叙述正确的是（）S S。14 1/ 3 3、|Cys ProLu-GlvC一NILITyrAsr/ / le 一益催产素S _S（）*/ 1II'Cys Pro Arg Glv CNHjIITyrAsn /fXPhe Chi加压素A .两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C .肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同答案 D解析 两种激素都是由九个氨基酸分子脱水缩合形成的链状肽，A错误；氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢来自氨基和竣基，B错误；肽链中游离的氨基包括肽链末端的氨基和 R基中的氨基，故肽链中游离氨基的数目与参与构成 肽链的氨基酸种类有关，C错误；两种激素结构相似，仅两种氨基酸的种类不同， 所以氨基酸的种类不同导致两种激素功能不同，D正确。3. （2017江苏高考）下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是（）A. a鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有 8个肽键B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的D.变