高考生物一輪蛋白質(zhì)

第2節(jié)生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì)梳理雙基基礎一、判斷正誤1．自然界中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種 ()2．每個氨基酸分子都只含有C、H、O、N四種元素 ()3．蛋白質(zhì)的結構決定了它的功能 ()4．蛋白質(zhì)的變性與肽鍵的斷裂無關 ()√√××二、基礎填空(一)氨基酸及其種類1．種類：約有20種，根據(jù)能否在體內(nèi)合成分為______________和

。2．結構特點：每種氨基酸至少都含有_____________________，并且都有一個氨基和一個羧基連在

。3．結構通式： ，氨基酸的不同在于

的不同。必需氨基酸非必需氨基酸一個氨基和一個羧基同一個碳原子上側鏈R基2．脫水縮合：一個氨基酸分子的羧基與另一個氨基酸分子的氨基相連接形成

，同時脫去一分子水，肽鍵可表示為

。3．蛋白質(zhì)多樣性的原因(1)氨基酸方面：氨基酸的

。(2)肽鏈方面：肽鏈的

不同。肽鍵—NH—CO—種類數(shù)目和排列順序不同空間結構(三)蛋白質(zhì)的功能

功能實例

蛋白羽毛、肌肉、頭發(fā)絕大多數(shù)酶血紅蛋白信息傳遞抗體結構催化作用運輸作用胰島素、生長激素免疫功能三、思維激活1．多肽能與雙縮脲試劑反應嗎？提示：可以，因為反應的原理是肽鍵與雙縮脲試劑發(fā)生反應。2．蛋白質(zhì)的變性與肽鍵的生成與斷裂有關嗎？提示：無關，但會與肽鍵以外的化學鍵如“—S—S—”等有關。精研核心考點[例1]

(2012年海南單科，1)關于生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的敘述，錯誤的是(

)A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸B．有些氨基酸不能在人體細胞中合成C．氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵D．不同氨基酸之間的差異是由R基引起的[解析]

本題主要考查組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸的種類及氨基酸脫水縮合合成蛋白質(zhì)等相關的知識內(nèi)容。甘氨酸的分子量是75，不是分子量最大的氨基酸。由于缺乏中間產(chǎn)物，有8種氨基酸不能在人體細胞中合成，必須從食物中獲得，稱為必需氨基酸。氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵。R基的特異性決定氨基酸的特異性。[答案]

A1．通式2．特點分析分析舉例氨基酸分子中—NH2、—COOH至少各有一個，因為R基中可能有—NH2、—COOHR基含—COOH：R基含—NH2：要有一個—NH2和一個—COOH連在同一個碳原子上反例：H2N—CH2—CH2—CH2—COOH非生物體內(nèi)氨基酸3.種類根據(jù)人體內(nèi)的來源不同，分為：必需氨基酸：自身不能合成，必須從外界攝取(8種)。非必需氨基酸：自身能合成(12種)。[精彩提示]??(1)自然界的氨基酸中，只有符合上述通式的α—氨基酸，才能參與蛋白質(zhì)的合成；(2)氨基酸為兩性電解質(zhì)，因為它有酸性的羧基(—COOH)和堿性的氨基(—NH2)。1．(2012年濟南外國語學校質(zhì)檢)下面是三種化合物的結構式，下列有關三種化合物的敘述中，錯誤的是(

)A．三種化合物可以用一個結構通式表示B．三種化合物的共同點之一是都含有一個氨基、一個羧基C．三種化合物都不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應D．三種化合物兩兩結合形成的物質(zhì)的游離氨基數(shù)相同答案：B[例2]

(2012年海南單科，2)關于蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是(

)A．有些蛋白質(zhì)是染色體的組成成分B．酶在催化反應前后，其分子結構不變C．食鹽作用下析出的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性D．蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應[解析]

C本題主要考查了蛋白質(zhì)的特性。染色體的化學組成成分主要是蛋白質(zhì)和DNA。酶是生物催化劑，反應前后其分子結構不變。蛋白質(zhì)遇高溫、重金屬變性，鹽析出的蛋白質(zhì)沒有變性。雙縮脲試劑可與蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應生成紫色絡合物。[答案]

C

②由兩個氨基酸脫水縮合后形成的是二肽，由三個氨基酸脫水縮合后形成的就是三肽，依次類推。形成的多肽常呈鏈狀結構，叫做肽鏈，肽鏈不呈直線，也不在同一個平面上，因此使得蛋白質(zhì)具有十分復雜的空間結構。[精彩提示]??多肽和蛋白質(zhì)的區(qū)別(1)結構上有差異。多肽僅僅是蛋白質(zhì)的初級結構形式。(2)功能上有差異。多肽往往是無生物活性的，而蛋白質(zhì)是具有生物活性的。(3)一條剛剛從核糖體這一“車間”下線的多肽鏈可以叫多肽，但不能稱為蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)往往是由一條或幾條多肽鏈和其他物質(zhì)結合而成的，且有空間結構。所以蛋白質(zhì)無論結構上還是功能上都遠比多肽復雜得多。

5．與蛋白質(zhì)相關的計算(1)關于組成蛋白質(zhì)相關的肽鏈、氨基酸、肽鍵、脫去水分子的數(shù)目對應關系表如下：氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)游離的氨基游離的羧基一條肽鏈nn－1n－1至少1個至少1個m條肽鏈nn－mn－m至少m個至少m個(2)相關計算公式①脫水數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝水解需水數(shù)②氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)＝各氨基酸中氨基的總數(shù)－肽鍵數(shù)③羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)＝各氨基酸中羧基的總數(shù)－肽鍵數(shù)④蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量＝各氨基酸平均相對分子質(zhì)量×氨基酸數(shù)－18×脫水數(shù)⑤N原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的N原子數(shù)＝各氨基酸中N的總數(shù)⑥O原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的O原子數(shù)＝各氨基酸中O的總數(shù)－脫水數(shù)⑦H原子數(shù)＝各氨基酸中H的總數(shù)－2×脫水數(shù)②在利用DNA中脫氧核苷酸數(shù)或RNA中核糖核苷酸數(shù)求其指導合成的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目時，一般不考慮終止密碼子問題，所求出的氨基酸數(shù)為其最大值。③在計算蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時，除考慮肽鍵的形成外，有時也要考慮因其他化學鍵的形成而導致相對分子質(zhì)量的變化，如形成二硫鍵。2．(原創(chuàng)題)如圖表示胰島素分子中一條多肽鏈，其中有3個甘氨酸且分別位于第8、20、23位。下列敘述正確的是(

)A．圖中多肽至少含有一個羧基(位于第1位)和一個氨基(位于第30位)B．用特殊水解酶選擇性除去圖中的3個甘氨酸，形成的產(chǎn)物比原多肽多5個氧原子C．用特殊水解酶選擇性除去圖中的3個甘氨酸，形成的產(chǎn)物中有4條多肽D．該多肽釋放到細胞外需要經(jīng)過兩種細胞器的加工解析：一條多肽鏈至少含有一個羧基和一個氨基，但不能確定哪一端是氨基，哪一端是羧基；每除去一個甘氨酸會破壞兩個肽鍵，產(chǎn)生的羧基會增加一個氧原子，但甘氨酸會帶走一個氧原子，因此新形成的產(chǎn)物中氧原子數(shù)和原多肽的氧原子數(shù)相等；第20位和第23位間形成的產(chǎn)物是二肽，因此用特殊水解酶選擇性除去該鏈中的三個甘氨酸，形成的產(chǎn)物中有三條多肽和一個二肽；該多肽釋放到細胞外需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體這兩種細胞器的加工。答案：D剖析易混易錯[典例1]

現(xiàn)有100個氨基酸，共含有116個羧基和106個氨基，這些氨基酸縮合成6條多肽鏈時共含有—NH2個數(shù)是(

)A．6

B．12C．22 D．100[常見錯誤]

錯選A項。[錯因分析]

錯選A項的原因有兩點：(1)受思維定勢的影響，將“共含有”錯誤理解為“至少含有”，即分析為6條多肽鏈至少含有6個—NH2。(2)沒有充分挖掘題干中的信息。由“100個氨基酸，共含有116個羧基和106個氨基”可知，這100個氨基酸的R基中共含有16個羧基和6個氨基，在脫水縮合過程中R基和處于每條多肽鏈兩端的氨基和羧基不參加反應，故共含有12個—NH2。[正確解答]

選B。[典例2]

下列有關蛋白質(zhì)的敘述，正確的是(

)A．蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特定功能并未發(fā)生改變B．細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)C．由m條肽鏈、n個氨基酸組成的蛋白質(zhì)中至少有n＋m個氧原子D．細胞膜上的載體蛋白是鑲在細胞膜內(nèi)外表面的蛋白質(zhì)[常見錯誤]

錯選A項或D項。[錯因分析]

錯選A項或D項的原因主要是：易錯選項錯因分析A項對蛋白質(zhì)的結構和功能的理解不到位。錯誤地認為蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時，蛋白質(zhì)的結構未完全破壞，其特定功能并未發(fā)生改變，忽略了蛋白質(zhì)的結構與功能的統(tǒng)一性D項對載體蛋白的結構理解不透。錯誤地認為細胞膜上的載體蛋白具有運輸作用，其就是鑲在細胞膜內(nèi)外表面的蛋白質(zhì)，忽略了載體蛋白的結構，載體蛋白是幾乎所有類型的生物膜上普遍存在的跨膜蛋白分子[正確解答]

選C。由n個氨基酸形成m條肽鏈，肽鍵數(shù)為n－m，每個肽鍵中有一個氧原子；每條肽鏈中至少有一個羧基，每個羧基中含兩個氧原子，故該蛋白質(zhì)至少含有的氧原子個數(shù)為n－m＋2m＝n＋m。探究實驗專項變量及變量控制的相關原則1．變量的種類(1)實驗變量與反應變量①實驗變量：是實驗中由實驗者操縱的因素或條件，是作用于實驗對象的刺激變量(也稱自變量)，實驗變量須以實驗目的和假設為依據(jù)確定，應具有可變性和可操作性。②反應變量(又稱因變量)：是隨自變量變化而產(chǎn)生反應或發(fā)生變化的變量，反應變量是研究是否成功的證據(jù)，應具有可測性和客觀性。③二者關系：實驗變量是原因，反應變量是結果，即具因果關系。(2)無關變量與額外變量①無關變量(控制變量)：是指實驗中除實驗變量外的影響實驗結果與現(xiàn)象的因素或條件。實驗者應嚴格控制無關變量，否則實驗結果的準確性無法得到認定。我們常在實驗過程中強調(diào)“選取生長狀況相同的幼苗”“數(shù)量大小相同的種子”“置于相同且適宜條件下培養(yǎng)”“加入等量的清水”等均是為了控制無關變量對實驗結果的干擾。②由無關變量引起的變化結果就叫額外變量。③二者關系：也是前因后果的關系，但它們的存在對實驗與反應變量的獲得起干擾作用。2．控制原則(1)單因子變量原則所謂單因子變量原則，是指實驗組和對照組相比只能有一個變量。只有這樣當實驗組和對照組出現(xiàn)不同結果時，才能確定造成這種不同結果的原因肯定是這個變量造成的，從而證明實驗組所給實驗因素的作用，因此在設計對照組實驗時首先要確定變量并加以正確設置，即要明確把誰作為變量，也就是要把所要驗證的中心條件作為變量。如要探索pH對淀粉酶活性的影響，則需把pH作為變量。(2)等量性原則等量性原則與單因子變量原則是完全統(tǒng)一的，只不過強調(diào)的側面不同：單因子變量原則強調(diào)的是實驗變量的單一性，而等量性原則強調(diào)的是除了實驗變量之外的一切對實驗結果有影響的無關變量必須嚴格控制等量即相同，以平衡和消除無關變量對結果的影響。需要強調(diào)的是這些無關變量在進行嚴格控制時，不但要等量，而且是在適宜條件下的等量，常態(tài)條件下的等量。[精彩提示]??實驗設計的關鍵在于找準變量，并合理控制，然后設計好對照實驗，這類題型即可迎刃而解。牛奶中含有豐富的蛋白質(zhì)，空腹喝牛奶不能充分利用其營養(yǎng)價值，食物中的蛋白質(zhì)被消化后將更多地被分解形成尿素隨尿液排出，如果在喝牛奶的同時多吃些糖類食物就能充分利用其營養(yǎng)價值。請你設計實驗探究空腹喝牛奶時營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì))是否能更多地被分解。實驗材料與用品：生長狀態(tài)、體型大小等基本一致的正常小白鼠20只，15N標記的牛奶液，淀粉飼料等。實驗原理：________________________。實驗步驟：①選材及處理：選擇生長狀態(tài)、體型大小等基本一致的正常小白鼠20只，________________，等量分為A、B兩組；②飼喂：_____________________________；③檢測：幾小時(一段時間)后檢測兩組小白鼠排出尿液中的15N含量?？赡艿膶嶒灲Y果和結論：①__________________________________。②____________________________________。③___________________________________。解析：解答本題應先明確實驗的目的及相關問題，然后才能確定自變量，進而確定實驗原理、進行實驗設計。從題干不難看出，問題是“空腹喝牛奶是否會降低其營養(yǎng)價值”，因此自變量為是否在喝牛奶時進食糖類食物，因變量是尿素的產(chǎn)生量。答案：實驗原理：食物中蛋白質(zhì)經(jīng)消化吸收后被利用，最終會被分解形成尿素隨尿液排出。在實驗動物空腹時，用放射性同位素15N標記的牛奶液飼喂小白鼠，一組不補充糖類，而另一組同時給予補充糖類作對照，通過檢測和比較兩組小白鼠排出尿液中的15N含量，來探究空腹喝牛奶時營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì))是否更多地被分解實驗步驟：①饑餓處理12小時(一段時間)使其呈空腹狀態(tài)(相同意思即可)②A組飼喂15N標記的牛奶液，B組飼喂等量15N標記的添加了含淀粉飼料的牛奶液可能的實驗結果和結論：①尿液中15N含量A組多于B組；說明空腹喝牛奶時營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì))被分解更多②尿液中15N含量A組少于B組；說明空腹喝牛奶時營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì))被分解更少③尿液中15N含量A組等于B組；說明空腹喝牛奶時不影響營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì))的分解提升目標課堂1．(原創(chuàng)題)蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。下面有關蛋白質(zhì)的敘述正確的是(

)A．每一種蛋白質(zhì)中都含有20種氨基酸B．由多個氨基酸分子縮合成多肽時就可執(zhí)行特定的生理功能C．蛋白質(zhì)中的肽鍵在堿性條件下與Cu2＋結合生成紫色化合物D．生物界具有多樣性的根本原因是蛋白質(zhì)具有多樣性解析：在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種；多肽只有折疊成特定的空間結構進而形成蛋白質(zhì)時，才能執(zhí)行特定的生理功能；生物界具有多樣性的根本原因是遺傳物質(zhì)(基因)具有多樣性。答案：C2．生物體內(nèi)的某多肽是由幾種不同的氨基酸分子構成的，其中含有三個氨基和兩個肽鍵，下列分子中能構成該多肽的是(

)A．①②③④⑤

B．①③④C．②③④

D．①④⑤解析：根據(jù)氨基酸的通式，可以判斷①、③、④、⑤是構成蛋白質(zhì)的氨基酸。由于該多肽含有三個氨基和兩個肽鍵，又是由不同的氨基酸構成的，所以該多肽是由①④⑤或③④⑤構成的。答案：D3．某種酶是由419個氨基酸形成的蛋白質(zhì)?？茖W家利用生物技術做出5種不同長度的該酶的片段，并分別測定其活性如圖所示，分析該酶最可能具有活性的部分是(

)A．第1號氨基酸到第43號氨基酸B．第44號氨基酸到第85號氨基酸C．第196號氨基酸到第419號氨基酸D．第197號氨基酸到第302號氨基酸解析：根據(jù)活性片段示意圖，找出具有活性片段的交集。答案：B4．(改編題)下列關于人體內(nèi)蛋白質(zhì)的敘述中，正確的是(

)A．蛋白質(zhì)具有多樣性，是由于氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和蛋白質(zhì)的空間結構不同B．指導蛋白質(zhì)合成的基因中的堿基有C、G、A、T、UC．人體內(nèi)的酶都是蛋白質(zhì)，激素也都是蛋白質(zhì)D．蛋白酶也是蛋白質(zhì)，蛋白酶可以水解所有的肽鍵解析：蛋白質(zhì)具有多樣性，是由于氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和蛋白質(zhì)的空間結構不同。指導蛋白質(zhì)合成的基因中的堿