生命活动的主要承担者蛋白质

生命活动的主要承担者—蛋白质温馨提示:请点击相关栏目。双基自主·回扣高频考点·突破科学素养·提升知能高效·演练判断1.脱水缩合过程中形成水中的H来自哪里？提示：一个来自氨基，一个来自羧基。2．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。

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)每种氨基酸分子都只含有一个氨基和一个羧基，且都连在同一个碳原子上()(5)各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基不同()(6)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（）×√××√×相同方式提示每种氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基。m－n+12．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)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变()(4)蛋白质具有多样性的根本原因是DNA的多样性()√××葡萄糖是主要的能源物质√发生改变例1

(2013·江苏单科)下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是(

)A．不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能C．组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合D．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合第一步审题干蛋白质的结构和功能第二步析选项不同蛋白质含有的氨基酸、排列顺序不同结构不同的蛋白质可能具有相似的功能。氨基酸、排列顺序不同脱水缩合的方式只有一种

D

考点一蛋白质的结构和功能1．蛋白质的结构及特点比较

考点一蛋白质的结构和功能组成元素：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．蛋白质的功能(1)结构蛋白：组成细胞和生物体。(2)功能蛋白：催化、运输、免疫、调节

【前挂后联】

(1)直接原因：蛋白质的多样性。(2)根本原因：DNA的多样性

1．(2013·江西部分重点中学联考)蛋白质是生命活动的主要承担者，构成蛋白质的多肽链有链状和环状之分，则下列叙述正确的是(

)A．人镰刀型细胞贫血症是通过蛋白质间接表现的，苯丙酮尿症是通过蛋白质直接表现的B．蛋白质的合成只需要作为模板的mRNA和作为氨基酸运载工具的tRNAC．病毒自身蛋白质的合成需在活细胞中进行，病毒自身提供原料，宿主提供能量D．某蛋白质由M个氨基酸组成，含有N条多肽链，但不能确定该蛋白质中的肽键数D2．如下图所示，物质甲是在胰岛B细胞中合成的，且与血糖调节有关；物质乙是一种淋巴因子，可干扰病毒DNA在宿主细胞中的复制；物质丙由浆细胞合成并分泌，且具有免疫作用；物质丁由垂体分泌，可促进蛋白质的合成和骨的生长。下列有关说法正确的是(

)A．物质甲、乙、丙、丁的结构多样性只与a有关B．与甲、乙、丙、丁四种物质合成、分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体C．甲、乙、丙、丁四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、抗利尿激素D．物质甲与胰高血糖素具有协同作用，物质乙、丙均在特异性免疫中发挥作用，物质丁的分泌体现了生物膜的流动性B(2013·山西诊断考试)如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是(

)A．该分子中含有198个肽键B．这200个氨基酸中至少有200个氨基C．合成该蛋白质时相对分子质量减少了3582D．该蛋白质中至少含有3个游离的氨基第一步审题干200个氨基酸组成的蛋白质第二步析选项含有200-2+1=199个肽键C

考点二蛋白质合成过程中的有关计算含有2个氨基合成该蛋白质时减少的相对分子质量为199×18＝3582，含有2个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－n2．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．有关下图中蛋白质的叙述，正确的是(

)A．含有两条肽链B．共有126个肽键C．R基中共含17个氨基D．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子解析解析：蛋白质中游离的羧基数＝肽链条数＋R基上羧基数，同理，游离的氨基数＝肽链条数＋R基上氨基数。结合图像可知，该蛋白质含有两条肽链，124个肽键，R基中共含15个氨基，形成该蛋白质过程中共脱掉124个水分子。A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。1．链状肽与环状肽2．多肽与蛋白质的区别蛋白质多肽空间结构多样性原因联系有无四个方面只有三个方面无空间结构差异①蛋白质可由一条或几条肽链组成②翻译的直接产物——多肽，不叫蛋白质，必须经内质网和高尔基体再加工后，形成一定的空间结构才叫蛋白质4．二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，对其叙述正确的是(

)A．该蛋白质至少有两个羧基B．该蛋白质完全水解需要277个水分子C．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定D．该蛋白质至少含280个氨基解析：分析题意可知，该蛋白质由两条肽链和一个环肽构成，因此该蛋白质至少有两个氨基和两个羧基，完全水解需要278个水分子；蛋白质的功能是由蛋白质的结构决定的，蛋白质的结构又由氨基酸的数量、种类、排列顺序及肽链的空间结构决定。A

验证性实验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、结构是已知的，因此不存在实验假设。(3)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(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。1．加热会使蛋白质变性，在变性过程中肽键是否因此而断裂呢？请设计一个验证“蛋白质在加热变性后肽键没有断裂”的实验。材料用具：0.01g·mL－1的CuSO4溶液(双缩脲试剂B)、0.1g·mL－1的NaOH溶液(双缩脲试剂A)、蛋清、清水、酒精灯、试管、滴管等必备用品。(1)实验原理：蛋白质中的肽键与双缩脲试剂发生颜色反应，呈紫色。如果加热变性的蛋白质与双缩脲试剂反应仍呈紫色，即可证明肽键没有断裂。(2)方法步骤：①取两支试管，分别编号A、B，向两支试管中加入________________________________________。②______________________________________________。③冷却后，________________________________________________________________________________________。④观察两试管的颜色变化。(3)预期结果：____________________________________________。(4)实验结论：蛋白质在加热变性后肽键没有断裂。等量的蛋清液对A试管加热，使蛋清变性；B试管不加热分别向两支试管滴加1mL0.1g·mL－1的NaOH溶液，摇匀；再向两支试管分别滴入4滴0.01g·mL－1的CuSO4溶液，摇匀A、B试管均变紫1．酶、激素、抗体与蛋白质的从属关系图【获取信息】绝大多数的酶(除RNA外)、部分激素、抗体是蛋白质，则说明a是酶、b是激素、c是蛋白质、d是抗体。

(1)利用水解酶水解多肽链中一个氨基酸，则消耗2分子水，减少2个肽键，减少2个C原子，形成的多肽链中增加一个O、2个H(2)若从多肽链一端水解掉一个氨基酸，则消耗一分子水，减少一个肽键。2．多肽链中水解某氨基酸示意图【获取信息】2．根据下列概念图做出的判断，正确的是(

)A．若甲图中a和b分别代表酵母菌和蓝藻，d可以代表原核生物B．乙图能体现酶(c)、蛋白质(a)和固醇类物质(b)的关系C．丙图表示糖类(a)和糖原(b)的关系D．丁图可体现出细胞(c)、核糖体(a)和线粒体(b)的关系解析：酵母菌为真核生物，蓝藻为原核生物，所以甲图中d不可能为原核生物；蛋白质不全为酶；糖类包括糖原。D3．某三十九肽中共有甘氨酸4个，现用某种水解酶去除其中的甘氨酸，得到4条长短不等的多肽(如右下图，甘氨酸结构式如左下图)。如将原来多肽与4条多肽总的原子数或结构数进行比较时，会出现下列4种情况中的(

)A．肽键数目减少7个B．C原子减少6个C．氨基和羧基分别增加4个D．O原子数目减少2个解析：据图分析，原39肽中共38个肽键，去掉4个甘氨酸，得到4条多肽链后，共有31个肽键，所以肽键减少7个；每个甘氨酸含2个碳原子；每条肽链中至少含有一个氨基和一个羧基；水解7个肽键需7分子水参与，O原子数增加7个，而每个甘氨酸含有2个O原子。A氨基酸的结构和特点1．某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后产生了如下

3种氨基酸，下列相关叙述正确的是(

)CH2NH2COOH(甘氨酸）CH3CHNH2COOH（丙氨酸）

CH2COOHCH2CHNH2COOH（谷氨酸）A．合成1分子该物质将产生6个水分子B．在细胞中合成该物质时只需要3种tRNAC．该多肽分子含有一个游离氨基和一个游离羧基D．该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸解析：分析结构简式可知，三种氨基酸都只含有一个氨基，因此该多肽含有6个氨基酸，合成1分子该物质将产生5个水分子；合成此多肽时需要几种tRNA是由mRNA上有几种密码子决定的，如果只有3种密码子，则只需要3种tRNA，如果有3种以上密码子，则需3种以上tRNA；通过计算可知该多肽由2个甘氨酸、1个丙氨酸和3个谷氨酸经脱水缩合形成，因此含有4个游离的羧基和1个游离的氨基。A2．(2013·孝感统考)下图是有关蛋白质分子的简要概念图，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．多肽中乙的数目等于丙的数目D．①过程所需的模板和运输乙的工具的基本组成单位都含有脱氧核糖解析：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；乙为氨基酸，对于直链多肽来说，肽键数＝氨基酸数－肽链数，而对于环状多肽而言，氨基酸数等于肽键数；①过程为氨基酸脱水缩合过程，所需的模板为mRNA，运输乙的工具为tRNA，二者的基本组成单位均为核糖核苷酸，均含有核糖。A蛋白质的结构和功能3．图示某胰岛素分子及其局部放大示意图，若该胰岛素由51个氨基酸分子脱水缩合形成的，下列有关此图的叙述中，不正确的是(

)A．人体内该分子的表达只能在胰岛B细胞内且在内质网上的核糖体上合成B．该胰岛素在合成过程中，相对分子质量比合成前减少了888，形成的肽键数为49C．该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少是2、2D．在局部放大图中能标志不同氨基酸的标号是①、③和⑤解析：由图示可知②、④是肽键，①、③、⑤是R基，R基决定氨基酸的种类，D正确；胰岛素属于分泌蛋白，是由在内质网上的核糖体合成的，A正确；每形成一个二硫键失两个氢，因此该胰岛素在合成过程中，相对分子质量比合成前减少了(51－2)×18＋3×2＝888，B正确；①处有氨基，⑤处有羧基，且仅为肽链的部分放大图信息，所以该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少为3和3，而不是2和2，即C不正确。C4．(2013·重庆理综)下列有关细胞物质组成的叙述，正确的是(

)A．在人体活细胞中氢原子的数目最多B．DNA和RNA分子的碱基组成相同C．多糖在细胞中不与其他分子相结合D．蛋白质区别于脂质的特有元素是氮解析：人体活细胞中含量最多的化合物是H2O，活细胞中氢原子的数目最多，A项正确；DNA中的碱基是A、T、C、G四种，RNA中的碱基是A、U、C、G四种，B项错误；多糖可以和蛋白质结合成糖蛋白，也可和脂质结合成糖脂，C项错误；蛋白质中含有氮元素，脂质中的磷脂也含有氮元素，所以氮元素不是蛋白质区别于脂质的特有元素，D项错误。