生命活动的主要承担者

生命活动的主要承担者第一页，共六十九页，2022年，8月28日[教材知识问题化梳理]

一、氨基酸及其种类1．氨基酸的结构(1)结构通式：[动漫演示更形象见课件光盘]超链接第二页，共六十九页，2022年，8月28日2．氨基酸的种类必需氨基酸非必需氨基酸[巧学助记]巧记八种必需氨基酸第三页，共六十九页，2022年，8月28日二、蛋白质的结构及其多样性1．二肽的形成

(1)过程①：名称：

；场所：

。

(2)物质②：

。

(3)结构③：

，其结构简式为：

。

(4)H2O中H的来源：

；O来源于

。脱水缩合核糖体二肽肽键—NH—CO—一个来自氨基，一个来自羧基羧基[动漫演示更形象见课件光盘]超链接第四页，共六十九页，2022年，8月28日2．蛋白质多样性的原因空间结构种类排列顺序三、蛋白质的功能将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来第五页，共六十九页，2022年，8月28日第六页，共六十九页，2022年，8月28日一、在小题集训中洞悉命题视角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T1B)()(2)不同氨基酸之间的差异是由R基引起的 (2012·海南卷T1D)()(3)相对分子质量最大的氨基酸是甘氨酸 (2012·海南卷T1A)()(4)人体必需的氨基酸称为必需氨基酸 (2013·广州模拟T1A)()√√×[效果自评组合式设计]×第七页，共六十九页，2022年，8月28日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T1C)()(2)有些蛋白质是染色体的组成成分 (2012·海南卷T2A)()(3)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变(2009·福建卷T4A)()(4)食盐作用下析出的蛋白质发生了变性 (2012·海南卷T2C)()√√××第八页，共六十九页，2022年，8月28日二、在回顾教材图表中强化学科能力第九页，共六十九页，2022年，8月28日比较四种氨基酸，回答下列问题：(1)组成氨基酸的元素有哪些？答案：C、H、O、N。(有的还含S等)(2)氨基酸共有的结构是什么？如何判断某种氨基酸是否属于组成蛋白质的氨基酸？答案：，判断依据：是否有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上。第十页，共六十九页，2022年，8月28日第十一页，共六十九页，2022年，8月28日元素：C、H、O、N(有的还含有S等元素)组成特点分析举例至少有一个—NH2和一个—COOH，R基中也可能含有—NH2和—COOHR基中含—COOH：R基中含—NH2：都有一个—NH2和一个—COOH连接在同一个碳原子上反例：非生物体内氨基酸脱水缩合多肽第十二页，共六十九页，2022年，8月28日盘曲折叠蛋白质第十三页，共六十九页，2022年，8月28日蛋白质多样性与生物多样性的关系[联前系后]第十四页，共六十九页，2022年，8月28日

[例1]

(2013·孝感统考)下面是有关蛋白质分子的简要概念图，下列对该图的分析正确的是(

)A．甲中可能含有SB．从根本上说生物的多样性取决于蛋白质的多样性C．乙中含有的基本单位之一可能是H2N—CH2—CH2—OHD．不同蛋白质中氨基酸的种类和数目一定不同第十五页，共六十九页，2022年，8月28日

[解析]由图分析可知，甲为构成蛋白质的基本元素，构成蛋白质的元素包括C、H、O、N，有的还含有S、P，因此甲中可能含有S；从根本上说，生物的多样性取决于遗传信息的多样性；组成蛋白质的氨基酸至少含有一个—NH2和一个—COOH，选项C中的化合物缺少—COOH；不同蛋白质中氨基酸的种类和数目可能相同，但排列顺序或空间结构可能不同。

[答案]

A第十六页，共六十九页，2022年，8月28日—————————[规律方法]—————————组成蛋白质的氨基酸的判断方法

(1)从数量上看：至少有一个—NH2和一个—COOH，下列不属于构成蛋白质的氨基酸：

a．H2N—CH2—CH2OH⇒缺乏羧基(—COOH)

(2)从位置上看，必须有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上，如下不属于构成蛋白质的氨基酸：第十七页，共六十九页，2022年，8月28日1.氨基酸脱水缩合的过程第十八页，共六十九页，2022年，8月28日

2．过程分析

(1)脱水缩合产生的H2O中的H来自于—COOH和—NH2，而氧则只来自于—COOH。

(2)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，并分别位于肽链的两端。

(3)R基中的—NH2或—COOH不参与主链中肽键的形成，故多余的—NH2或—COOH位于R基中。第十九页，共六十九页，2022年，8月28日

3．相关计算

(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：

①肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。

②蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。

(2)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算：

①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。

②游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。第二十页，共六十九页，2022年，8月28日

(3)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：形成肽链数形成肽键数脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽相对分子质量1n－1n－1至少1个至少1个na－18(n－1)mn－mn－m至少m个至少m个na－18(n－m)第二十一页，共六十九页，2022年，8月28日

[例2]

右图表示一个由153个氨基酸残基构成的蛋白质分子。下列叙述错误的是 (

)

A．该分子中含有153个肽键和1个二硫键

B．参与构成该分子的氨基酸中至少有1个氨基酸含2个羧基，1个氨基酸含2个氨基

C．该分子中至少有2个氨基酸残基含硫

D．合成该蛋白质时生成152个水分子第二十二页，共六十九页，2022年，8月28日

[解析]由153个氨基酸缩合成一条多肽链含有152个肽键，再加上图中所示由R基中的羧基和氨基形成的1个肽键，该蛋白质分子共含有153个肽键；图中有1个二硫键则说明至少有2个氨基酸残基含硫；每形成1个肽键生成1分子水，该蛋白质共含有153个肽键，即生成153个水分子。

[答案]

D第二十三页，共六十九页，2022年，8月28日二硫键的形成图示为—SH＋HS—→—S—S—＋2H。若氨基酸相对分子质量平均为100，则该蛋白质分子的相对分子质量是多少？

提示：12544(100×153－18×153－2＝12544)。第二十四页，共六十九页，2022年，8月28日易误点一对氨基酸、多肽与蛋白质间的关系理解不到位失误类型知识理解类失误脱水缩合空间结构(1)氨基酸、多肽没有复杂的空间结构，而蛋白质具有一定的空间结构。蛋白质变性失活只是破坏了空间结构。第二十五页，共六十九页，2022年，8月28日(2)在核糖体上合成的初级产物是多肽，而蛋白质是由一条或几条多肽链和其他物质结合、加工而形成的。即基因控制蛋白质合成时，翻译的直接产物应为多肽。(3)决定蛋白质多样性的原因中，从氨基酸角度分析是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同；从多肽角度分析，是多肽链折叠、盘曲形成的空间结构不同。

第二十六页，共六十九页，2022年，8月28日2．链状肽与环状肽一般情况下，多肽呈链状，故又叫肽链，它的两端分别含有一个游离的氨基和羧基；环状肽首尾相接，只有R基上才有游离的氨基和羧基。环状肽的肽键数＝脱水数＝氨基酸数。第二十七页，共六十九页，2022年，8月28日[设误角度](1)结构角度：以氨基酸脱水缩合或蛋白质水解为素材，考查氨基酸种类、结构及蛋白质的结构多样性。(2)功能角度：结合具体物质，利用某些特定的生命活动，考查蛋白质功能的多样性。第二十八页，共六十九页，2022年，8月28日1．(2012·上海高考)生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键，导致 (

)A．蛋白质分解为多肽链B．多肽链分解为若干短肽C．多肽链分解为氨基酸D．氨基酸分解为氨基和碳链化合物解析：肽酶可水解肽链末端的肽键，最终将多肽链分解为氨基酸。答案：C

第二十九页，共六十九页，2022年，8月28日A．构成该蛋白质的氨基酸种类最多为20种B．合成蛋白质时脱水过程是在核糖体中完成的C．该蛋白质的结构与血红蛋白不同的主要原因是组成两种蛋白质的氨基酸数目、种类和排列次序各不相同D．控制该蛋白质合成的mRNA上密码子数目和蛋白质中氨基酸数目相同解析：终止密码子不编码任何氨基酸，因此mRNA上密码子数目和蛋白质中氨基酸数目不相等。答案：D

第三十页，共六十九页，2022年，8月28日[课件展示更丰富见配套光盘]

审题偏差类失误失误类型不能准确进行蛋白质的相关计算易误点二第三十一页，共六十九页，2022年，8月28日A．O原子数目不变 B．肽键数目减少7个C．C原子数目减少12个 D．氨基和羧基数目各增加3个[自主尝试]选__A__。第三十二页，共六十九页，2022年，8月28日[解题指导]选项中各数量变化是三十九肽与其水解后产生的4条多肽中相应数量的差值②该三十九肽中共有4个丙氨酸，根据去掉丙氨酸后形成的4条肽链可确定，丙氨酸在三十九肽中分别位于第8、18、27、39个氨基酸位置①信息解读关键点第三十三页，共六十九页，2022年，8月28日[常见失分探因](1)因不能将图中信息转换为文字信息，即不能准确确定4个丙氨酸的位置，而错误地认为去掉4个丙氨酸需水解8个肽键，因而氧原子数不变，误认为选项A正确。(2)此类问题还常因计算游离氨基和羧基数目而失误。解答时要注意题目中的关键词是“至少含有”还是“共有多少”，要特别注意R基有无游离的氨基或羧基。第三十四页，共六十九页，2022年，8月28日解读表示蛋白质相关计算类试题的柱状图[典型图示][课件展示更丰富见课件光盘]超链接第三十五页，共六十九页，2022年，8月28日[信息解读]

(1)由R基上羧基数目为15和羧基总数为17，可确定该蛋白质中含有2条肽链(羧基总数＝R基羧基数＋肽链条数)。

(2)由氨基酸数目和肽链条数可确定该蛋白质中含有124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15(17－2＝15)。第三十六页，共六十九页，2022年，8月28日

(4)此类图还可以表示以下几种关系①分泌蛋白加工、运输过程中相应结构生物膜面积的变化。②细胞呼吸过程中植物非绿色器官CO2释放量与O2吸收量间的关系。③细胞分裂过程中不同时期的DNA、染色体及染色单体的数目。第三十七页，共六十九页，2022年，8月28日[解题技法]第三十八页，共六十九页，2022年，8月28日[强化训练](2013·莆田模拟)某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是(

)第三十九页，共六十九页，2022年，8月28日第四十页，共六十九页，2022年，8月28日解析：在这9个短肽分子中，最小的为2肽，只含有2个氨基酸分子，每一个短肽的肽键数＝氨基酸数－1，故肽键总数为：(2－1)＋2×(5－1)＋3×(6－1)＋3×(7－1)＝42，这些小分子肽共9个，水解成这些小分子肽需破坏8个肽键，需要8分子水，故选C。答案：C第四十一页，共六十九页，2022年，8月28日验证性实验的设计

(1)验证性实验的特点：

①验证研究对象的已知属性、特征及与其他因素的关系。

②由于实验原理、结论是已知的，因此不存在实验假设。

③实验目的、结果、结论三者是一致的、统一的。

④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)验证性实验设计思路：第四十二页，共六十九页，2022年，8月28日

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。第四十三页，共六十九页，2022年，8月28日

[典例]

大蒜含有各种抗氧化物质如维生素A、C与E以及硒，能清除各种自由基，有保护心脏的作用。大蒜含有各种含硫的氨基酸如蒜素半胱氨酸，切开或压碎后，蒜素半胱氨酸经酵素(如胱硫醚连接酶)的作用，会分解并产生多种呛鼻气味的硫化物(如硫化氢)，具有降低胆固醇的作用。蒜素半胱氨酸能减轻心肌梗塞症状：梗塞面积、心室肥大减小，心肌收缩力增强。实验结果显示，经蒜素半胱氨酸处理的动物，左心室肌细胞内胱硫醚连接酶的活性增加，血浆里的硫化氢量增加，死亡率大为降低。第四十四页，共六十九页，2022年，8月28日根据以上材料，回答下列问题：

(1)大蒜保护心脏的主要作用是_________________________________________________________________。

(2)某实验小组阅读该材料后，想设计实验验证大蒜和蒜素半胱氨酸对心肌梗塞的缓解效果，以下为实验报告的部分内容，请予以完善。

①实验自变量为__________；实验观察指标(因变量)是________。

②实验过程：第四十五页，共六十九页，2022年，8月28日第一步：取九只小鼠，结扎冠状动脉后，随机分成三组，编号为A、B、C。第二步：A组小鼠不做处理作为________________。

B组小鼠____________________________________；

C组小鼠____________________________________。第三步：在其他条件相同且适宜的情况下，饲养三组小鼠。一段时间后，解剖观察小鼠心肌梗塞情况。第四十六页，共六十九页，2022年，8月28日[解题指导]

(1)慎审试题，获取有效信息。由题干信息可知，大蒜的功能是清除自由基，抗氧化作用，此外还能产生硫化物，降低胆固醇。

(2)确定自变量和因变量。本实验的目的是验证大蒜和蒜素半胱氨酸对心肌梗塞的缓解效果，因此自变量是大蒜和蒜素半胱氨酸的有无，因变量是心肌梗塞的临床表现。

(3)验证实验设计的实验原则。①等量原则，食物中除大蒜和蒜素半胱氨酸外，其余都相同。②对照原则，实验组和对照组对照。③分组要“随机均分”。④单一变量原则，除自变量外，各种无关变量都相同。第四十七页，共六十九页，2022年，8月28日

[标准答案]

(1)①抗氧化作用，清除自由基；②产生硫化氢，降低胆固醇

(2)①是否饲喂大蒜或蒜素半胱氨酸心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力(答出两点即可)

②第二步：对照组饲喂含一定量大蒜的饲料饲喂等量的含一定量蒜素半胱氨酸的饲料第四十八页，共六十九页，2022年，8月28日—————————[归纳小结]—————————实验设计中“操作步骤”书写表达的“四步曲”

(1)分组标号：选择相同的材料平均分为A、B两组或甲、乙两组。

(2)实验处理：按照实验要求分别对实验组和对照组进行处理，体现单一变量原则和等量原则。如验证甲状腺激素的生理作用实验中，每日用灌胃器给甲组小鼠灌喂甲状腺激素溶液，给乙组小鼠灌喂等量的蒸馏水。———————————————————————第四十九页，共六十九页，2022年，8月28日—————————[归纳小结]—————————

(3)培养或观察：把两个组放在相同的条件下培养或观察。如把两组小鼠放在适宜、相同的环境中，定时测量与记录甲、乙两组小鼠的耗氧量和活动量。

(4)结果与结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，归纳出一般概括性的结论，并用文字、图表、绘图等方法做一个简明的总结。———————————————————————第五十页，共六十九页，2022年，8月28日1．关于生物体内氨基酸的叙述正确的是(

)A．人体内氨基酸的分解代谢产物是水、二氧化碳B．由两个氨基酸通过脱水缩合形成多肽C．人体所有的氨基酸均可互相转化D．构成蛋白质的氨基酸分子种类由R基决定[课堂考点集训]考点一氨基酸的种类和结构第五十一页，共六十九页，2022年，8月28日解析：组成生物体的氨基酸有20种，氨基酸的种类由R基决定。人体内氨基酸的分解代谢产物是水、二氧化碳和尿素。由两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽。人体内可以通过转氨基作用形成的氨基酸有12种，称为非必需氨基酸，有8种氨基酸只能从外界摄取，称为必需氨基酸。答案：D第五十二页，共六十九页，2022年，8月28日2.(2013·石家庄模拟)层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白，由一条重链(α)和两条轻链(β1、β2)经二硫键交联而成，外形呈十字形(如图)。若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是(

)第五十三页，共六十九页，2022年，8月28日解析：糖蛋白由蛋白质和多糖组成，多糖彻底水解得到葡萄糖，蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项D中—NH2和—COOH未连在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸。答案：D

第五十四页，共六十九页，2022年，8月28日考点二蛋白质的结构和功能3．能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组数字是 (

)①氨基酸②C、H、O、N等化学元素③氨基酸分子相互结合④多肽⑤肽链⑥形成具有一定的空间结构的蛋白质分子A．①②③④⑤⑥

B．②①④③⑥⑤C．②①④③⑤⑥ D．②①③④⑤⑥第五十五页，共六十九页，2022年，8月28日解析：蛋白质分子结构具有复杂的层次，氨基酸分子是由化学元素组成；多个氨基酸分子缩合而形成多肽；多肽链呈链状结构叫肽链，再经过折叠和盘绕进而形成有一定规律的三维空间结构；一条或几条肽链彼此通过一定的化学键结合在一起形成蛋白质分子。答案：D

第五十六页，共六十九页，2022年，8月28日第五十七页，共六十九页，2022年，8月28日A．该肽链中的肽键数是2B．该肽链是由3个氨基酸脱去3分子水缩合形成的C．合成该肽链的细胞器是核糖体D．该化合物能与双缩脲试剂发生紫色反应解析：图中所示的化合物为三肽，含有2个肽键，是由3个氨基酸脱去2分子水形成的，合成场所在核糖体；含有肽键的化合物均能与双缩脲试剂发生紫色反应。答案：B

第五十八页，共六十九页，2022年，8月28日5．(2013·南通模拟)下面是某蛋白质分子的结构示意图，图中“▲－★－■－●”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“—S—S—”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 (

)第五十九页，共六十九页，2022年，8月28日A．该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：分析该多肽是由2条肽链构成的，即至少含有2个羧基。蛋白质多样性取决于组成氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构。多肽是在核糖体上经脱水缩合形成的，不是在高尔基体中。该蛋白质分子形成时相对分子质量减少了18×(21＋19－2)＋2×1＝686。答案：B

第六十页，共六十九页，2022年，8月28日6．已知20种氨基酸的平均相对分子质量为128，图中二硫键(—S—S—)形成时会脱去两个氢。图1为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字表示氨基酸序号)，图2为部分肽链放大示意图。请据图回答下列问题：第六十一页，共六十九页，2022年，8月28日(1)该化合

物由氨基酸脱去________个水分子形成，这样的结合方式叫做________，图1所示的蛋白质的相对分子质量约为________。(2)图2中有________种R基，该肽链至少有________个游离的羧基。(3)假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有①的氨基酸有________个，含②的氨基酸有________个，含有⑥的氨基酸有________个。第六十二页，共六十九页，2022年，8月28日解析：氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质；该蛋白质由一条多肽链构成，其相对分子质量＝氨基酸的总分子量－脱去的水的总分子量－形成二硫键脱去的氢的分子量＝124×128－(124－1)×18－2×4＝13650；图2中有4个R基，4种R基，图2中有1个R基中含有1个羧基，而构成该蛋白质的多肽链的尾端含有1个游离羧基，故该蛋白质至少含有游离羧基2个；不考虑R基时，肽链中的氧存在于肽键中或游离的羧基中，十肽中有9个肽键和1个羧基(9＋2＝11)，故该十肽的R基中含(z－11)个氧，而图2中只有第六十三页，共六十九页，2022年，8月28日①结构中有3个氧，所以含①的氨基酸有(z－11)/3个；构成该十肽的氨基酸的R基中只有结构②含有1个N，其他氨基酸中只有1个N，那么(m－10)个N均在②结构中，所以含有②的氨基酸有(m－10)个。答案：(1)123脱水缩合1365