第一单元 第3讲 生命活动的主要承担者-蛋白质

生命活动的主要承担者—蛋白质栏目索引1备考基础

回扣排查●234重难突破

考向聚焦●学科素养

专项提升●高考模拟

题组演练●请点击相关栏目结束放映导航页1.脱水缩合过程中形成水中的H、O来自哪里？提示：水中的H一个来自氨基，一个来自羧基；O来自羧基。3．生物界多样性的直接原因、根本原因各是什么？提示：直接原因是蛋白质结构的多样性，根本原因是DNA分子的多样性。

2．蛋白质结构多样性的原因提示：(1)氨基酸方面：氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同。

(2)肽链方面：肽链的空间结构千差万别。2．判断下列有关蛋白质结构与功能叙述的正误。(1)氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键(2012·海南卷，1C)(

)(2)蛋白质是生物体主要的能源物质(2013·江苏卷，1B)(

)(3)蛋白质区别于脂质的特有元素是氮(2013·重庆卷，1D)(

)1．判断下列有关氨基酸说法的正误。(1)有些氨基酸不能在人体细胞内合成(2012·海南卷，1B)()(2)蛋白质区别于脂质的特有元素是氮(2013·重庆卷，1D)()(3)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合(2013·江

苏卷，20D)()(4)n个氨基酸共有m个氨基(m＞n)，这些氨基酸缩合成一条多肽链，

氨基数为m－n()×√××√××理解能力结束放映返回导航页相同方式m－n+1下图是酶、激素、抗体与蛋白质的从属关系图(2)酶、激素、载体、抗体在发挥作用前后不改变的是什么？提示：

a是酶、b是激素、c是蛋白质、d是抗体。(1)试判断a、b、c、d各代表什么物质？提示：酶和载体在发挥作用前后性质不改变。结束放映返回导航页

考点一蛋白质的结构和功能例1

(2013·江苏单科)

(2014•河北衡水调研)层粘连蛋白是由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)构成的高分子糖蛋白。作为细胞结构成分，含有多个结合位点并保持细胞间粘连及对细胞分化等都有作用。层粘连蛋白结构示意图如下，若该蛋白由m个氨基酸构成，下列有关说法不正确的是(

)A．该层粘连蛋白含有肽键数为m－3B．该蛋白在细胞识别中具有重要作用C．癌细胞膜表面层粘连蛋白减少D．该物质的合成只需核糖体即可完成解题流程：审题干----一条重链、两条轻链构成的糖蛋白，由m个氨基酸组成合成3条肽链形成m—3个肽键，糖蛋白具有细胞识别作用，癌细胞中糖蛋白减少，糖蛋白的形成场所是内质网析选项----定答案----联系教材知识，确定答案【自主解答】------------D1．蛋白质的结构及特点比较组成元素：C、H、O、N(有的还含有S等元素)氨基酸的特点：

至少有一个—NH2和一个—COOH，R基中也可能含有—NH2和—COOH，都有一个—NH2和一个—COOH连接在同一个碳原子上脱水缩合多肽蛋白质：图示蛋白质结构的多样性2．蛋白质结构多样性与功能多样性的关系1．(2015•山东莱芜四中)蛋白质是生命活动的主要承担者，在组成细胞的有机物中含量最多。图中表示有关蛋白质分子的简要概念图，对图示分析正确的是(

)BA．a肯定含有S元素B．①过程有水生成C．多肽中b的数目等于c的数目D．d表示氨基酸的多样性解析解析：组成蛋白质的元素是C、H、O、N，只有部分蛋白质含有S；b是氨基酸，氨基酸的数目减去肽链的数目等于肽键的数目，因此b的数目不等于c的数目；d表示蛋白质功能的多样性；①过程表示脱水缩合，有水生成。跟踪训练2．免疫球蛋白是由两条重链(H链)和两条轻链(L链)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(

)DA．免疫球蛋白中至少含有4个—NH2和4个—COOHB．若免疫球蛋白由m个氨基酸组成，

则含有m－4个肽键C．免疫球蛋白能特异性识别抗原D．不同免疫球蛋白结构不同的主要原因在于肽链的折叠、盘曲方式不同解析：由图可知，免疫球蛋白均由4条肽链组成，且4条肽链的折叠盘曲方式基本一致，其结构不同的原因在于氨基酸的种类、排列顺序不同。例2.某多肽有20个氨基酸，其中含天门冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位(如图所示)；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述正确的是(

)C

考点二结合氨基酸脱水缩合过程，

蛋白质合成过程中的有关计算A．该20肽至少含有20个肽键B．若氨基酸的平均分子量为a，则该20肽的分子量为20aC．肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个D．肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽多了4个【自主解答】------------20个氨基酸形成一条肽链，需要脱去19分子的水，形成19个肽键，A错误在20肽形成过程中要脱水缩合，因此20肽的分子量为20a－19×18＝20a－342，B错误

肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，完全作用后第6位的天门冬氨酸脱离该多肽链，剩下的多肽链中共含有19个氨基酸，C正确肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，完全作用后第5位和第20位的天门冬氨酸脱离多肽链，共带走7个氧原子，产生3个多肽，每个多肽末尾均增添一个—OH，其增添3个氧原子，故产生的多肽中氧原子数目比原20肽少了4个，D错误。1．氨基酸数、肽链数、失去水分子数与肽键数的关系(1)形成一条肽链时：肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－1(2)形成n条肽链时：肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－n(3)形成环状多肽的肽键：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，由图示可知：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数。2．氨基、羧基、原子个数与肽链、肽键的关系(1)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)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)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N的总数(4)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱水数基因工程中作为运载体，细胞工程中灭活的病毒诱导动物细胞融合。3．氨基酸平均相对分子质量与蛋白质相对分子质量关系蛋白质相对分子质量＝氨基酸相对分子质量×氨基酸数目－失去水分子数×水的相对分子质量4．氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系DNA(基因)转录信使RNA翻译蛋白质(性状)碱基数6∶碱基数3∶氨基酸数13．经分析某条多肽链中有O原子p个，N原子q个，它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。分析推算可知，1分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为(

)解析解析：分析四种氨基酸的特点知，赖氨酸含有两个氮原子，该多肽所含氨基酸数为p－1个，因此该多肽含有的赖氨酸数＝[q－(p－1)]/1＝q－p＋1，D项正确。DCHH2NCOOHCH2SH

CHH2NCH3COOH半胱氨酸丙氨酸CHH2N(CH2)3—NH2COOH

CHH2NCH2—C6H5COOH赖氨酸苯丙氨酸A．p－qB．q－pC．p－q＋1D．q－p＋1跟踪训练4．如图所示的某条多肽链中有3个甘氨酸(分别位于第8、20、23位)参与其组成。下列叙述正确的是(

)A．此多肽至少含有N和O各30个B．形成此多肽时，

参与脱水缩合的氨基酸

相对分子总量减少了540C．用特殊水解酶选择性除去3个甘氨酸，

形成的产物中有4条多肽链D．组成此多肽的氨基酸种类，数目和排列顺序都不变，也可

构成

多种蛋白质分子D解析：由图可知，该多肽链为30肽，若肽链首端含有一个—NH2，则末端含有一个—COOH，中间每个肽键含有一个N和一个O，因此该多肽至少含有30个N,31个O，A错误；氨基酸脱水缩合过程中共失去29个水分子，因此分子量减少522，B错误；若除去位于第8、20、23位的3个甘氨酸，可得到3个甘氨酸分子，2个七肽、1个十一肽、1个二肽，故形成的产物中有3条多肽链，C错误；蛋白质种类的多样性还和肽链的空间结构有关，D正确。答案：D有关蛋白质计算的柱状图图1表示某种蛋白质中相关基因数目，图2表示从多肽链中水解某氨基酸示意图。【经典图示】图1中：(1)由R基上羧基数目为15和羧基总数为17，根据多肽中羧基总数＝R基上羧基数＋肽链数，可确定该蛋白质中含有_____条肽链。(2)由氨基酸数目和肽链条数可确定该蛋白质中含有

____个肽键(126－2＝124)。(3)由氨基总数和肽链条数可确定R基中含有的氨基数为

____

(17－2＝15)。2【获取信息】12415图2中：(1)利用水解酶水解多肽链中一个氨基酸，则消耗____

分子水，减少____

个肽键，减少____个C原

子，形成的多肽链中增加1个O、2个H。(2)若从多肽链一端水解掉一个氨基酸，则消耗

____分子水，减少一个肽键。2【获取信息】22一1．如图表示一个由三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个R基中的巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述不正确的是(

)A．组成该分子的氨基酸

最多有20种B．氨基酸合成该分子后相对

分子质量减少了4824C．该分子至少含有三个游离的氨基D．该物质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应解析解析：氨基酸形成蛋白质的过程中，相对分子量减少的部分即为缩合时失去的水分子的相对分子量及形成二硫键(—S—S—)时脱去氢的相对分子量之和：(271－3)×18＋2×4＝4832。B强化过关2．(2015•福建厦门质检)某六十肽中有2个丙氨酸(C3H7O2N)，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在。下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是(

)A．肽键数目减少4个B．氢原子数目增加8个C．氨基和羧基分别增加4个D．氧原子数目增加2个解析：1个丙氨酸左右有2个肽键，脱掉2个丙氨酸肽键数目减少4个。该过程得到3条短肽链和2个游离的丙氨酸，3条短肽链增加了2个氨基和2个羧基，2个游离的丙氨酸增加了2个氨基和2个羧基，氨基和羧基分别增加4个。增加的氨基、羧基中氢原子和氧原子分别增加了12个和8个，又因为水解过程肽键减少4个，减少了4个氢原子和4个氧原子，所以氢原子数目增加8个，氧原子数目增加4个。D氨基酸的结构和特点1．(2015•汕头教学质量检测)在分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程中，用含35S标记的氨基酸作为原料，则35S存在于图中的(

)解析：35S存在于氨基酸的R基上，题图中①处连接R基，②处是肽键，③处连接的是肽键或羧基，④处连接的是碳原子。AA．①

B．②C．③D．④解析课堂★题组练2．(2015•广州模拟)P53蛋白是由一种抑癌基因(P53基因)表达产生的蛋白质，其可以抑制DNA的复制和细胞分裂，所以具有抗肿瘤的作用。它是由一条N端酸性区有75个氨基酸，中间疏水区有75个氨基酸，C端碱性区有243个氨基酸所组成的肽链经过加工而成的。下列叙述不正确的是(

)A．各种氨基酸之间的不同在于R基的不同B．形成P53蛋白的过程中生成了290个水分子C．P53蛋白起作用的场所可能在细胞核D．此蛋白结构中，至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基解析：不同氨基酸之间的差别在于R基的不同；氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链进一步盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质，由题意知，P53蛋白是由一条肽链组成的，含有的氨基酸数为393个，故形成P53蛋白的过程中脱水数为392个；因为DNA的复制是在细胞核中进行的，P53蛋白能抑制DNA的复制，所以，P53蛋白起作用的场所可能在细胞核；此蛋白由一条肽链组成，因此至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基。B蛋白质的结构和功能3．(2015•湖北七市联考)下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是(

)A．细胞膜的识别功能主要由膜上的糖蛋白决定B．细胞分化的过程中，细胞膜上蛋白质的种类和数量

不会发生改变C．衰老细胞内的多种酶的活性普遍降低D．当密码子有一个碱基改变时，可能并不会改变

其对应的氨基酸解析：细胞分化的实质是基因的选择性表达，故细胞分化的结果是不同种类细胞中(包括细胞膜上)蛋白质的种类和数量不同，B错误。B解析4．G蛋白偶联受体(GPCRs)是一条往返穿膜七次的跨膜蛋白，如图是其结构模式图。下列有关G蛋白偶联受体说法错误的是(

)A．GPCRs可能是糖蛋白B．若该多肽链含有75个氨基酸，则在形成该多肽的过程中分子量会减少1332C．该多肽链中氨基酸的“R基”之间形成的“—S—S—”，具有维持活性的作用D．G蛋白偶联受体的元素组成至少含有C、H、O、N、S解析：从题图中的信息可知，G蛋白偶联受体(GPCRs)中存在信号分子结合位点，具有识别作用，可能是糖蛋白，A正确；若该多肽链含有75个氨基酸，脱水缩合过程中会失去74分子的水，另外，形成一个二硫键分子量会减少2，因此形成多肽的过程中分子量会减少18×74＋2×2＝1336，B错误；R基之间形成的化学键对蛋白质的结构和功能有重要作用，C正确；因为存在“—S—S—”，所以G蛋白偶联受体的元素组成中除了C、H、O、N，还含有S，D正确。B5．下图是某多肽的结构式，下列说