蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能課件高考生物一輪復(fù)習(xí)

第3講蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能素養(yǎng)目標(biāo)考點一蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能夯實基礎(chǔ)?精研教材1.蛋白質(zhì)的功能

催化功能運輸功能胰島素抗體2.構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)和種類

氨基羧基3.蛋白質(zhì)的合成(1)多肽的合成方式——脫水縮合①肽的名稱確定:一條多肽鏈由幾個氨基酸縮合而成就稱為

。

②產(chǎn)物H2O中各元素的來源:H來自

,O來自

。

③一條肽鏈上氨基數(shù)目或羧基數(shù)目的確定:一條肽鏈上至少有一個游離的氨基和一個游離的羧基,分別位于肽鏈的

;其余的氨基(或羧基)在

上。

幾肽—COOH和—NH2—COOH兩端R基(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次(以血紅蛋白為例)脫水縮合復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)4.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性

種類數(shù)目排列順序空間結(jié)構(gòu)教材深挖1.(必修1

P32拓展應(yīng)用3)在評價各種食物中蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值時,人們格外注重其中必需氨基酸的種類和含量,這是因為

。

2.(必修1

P32與社會的聯(lián)系延伸)人、畜誤食銅鹽、汞鹽、鉛鹽等重金屬鹽而中毒,可以服用蛋清、牛奶或豆?jié){,是因為

。

3.(必修1

P30圖2-11)圖中胰島素由

條肽鏈構(gòu)成,通過二硫鍵(—S—S—)相互結(jié)合在一起,其中共含有

個二硫鍵。

必需氨基酸是人體細胞不能合成的氨基酸,必須從食物中獲得蛋清、牛奶或豆?jié){中的蛋白質(zhì)含量高,它們能與重金屬鹽迅速發(fā)生反應(yīng),從而減輕或避免由重金屬鹽引起的中毒234.(必修1

P32與社會的聯(lián)系)蛋白質(zhì)變性后

(填“能”或“不能”)用雙縮脲試劑檢測,理由是

。能蛋白質(zhì)變性后其空間結(jié)構(gòu)改變,但沒有破壞肽鏈中的肽鍵易錯排查1.蛋白質(zhì)變性可導(dǎo)致部分肽鍵斷裂。(2023·湖北卷)(

)2.膠原蛋白的氮元素主要存在于氨基中。(2022·湖南卷)(

)3.蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)重要的儲能物質(zhì)。(

)4.高溫可破壞病原體蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),煮沸處理餐具可殺死大部分病原體。(

)5.蛋白質(zhì)和DNA的組成元素都含有C、H、O、N,具有相同的空間結(jié)構(gòu)。(

)×××√×思維探究?考教銜接(根據(jù)2024·湖北卷情境設(shè)計)人的前胰島素原是由110個氨基酸組成的單鏈多肽。前胰島素原經(jīng)過一系列加工后轉(zhuǎn)變?yōu)橛?1個氨基酸組成的活性胰島素,才具有降血糖的作用。(1)蛋白酶可以水解蛋白質(zhì),而在胰島素形成過程中蛋白酶的作用是

。水解前胰島素原所需的水中的氫用于形成

。由前胰島素原最終生成胰島素的過程要有

(細胞器)的參與。

去掉C肽和信號肽序列

—NH2和—COOH內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體(2)胰島素分子由51個氨基酸經(jīng)脫水縮合的方式形成兩條肽鏈,這兩條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵,如圖中的

相互連接在一起而形成。這些氨基酸形成蛋白質(zhì)后,相對分子質(zhì)量比原來減少了

。

(3)胰島素原斷鏈生成了沒有活性的C肽和有活性的胰島素。二者結(jié)構(gòu)不同的直接原因是_________________________________________________

。此過程說明

。

—S—S—888

構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序不同,肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別具有特定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才能行使特定功能

(4)胰島素流經(jīng)肝臟時,會有一部分失活,而C肽不易被肝臟降解。對于接受胰島素治療的患者,測定其血液中的胰島素水平,不能評價自身胰島功能?？梢酝ㄟ^測定血液中的C肽水平,來評價自身胰島B細胞的功能,原因是

。(5)臨床上低血糖的原因可以分為兩種,一是胰島素分泌過多,二是其他原因。如何通過測定C肽水平來判斷低血糖的原因?請加以說明:

。胰島素原轉(zhuǎn)變成胰島素時,C肽與胰島素以等分子數(shù)進入血液循環(huán)中,胰島素流經(jīng)肝臟時,會有一部分失活,而C肽不易被肝臟降解。因此對于接受胰島素治療的患者在臨床上可以通過測定血液中的C肽水平來了解胰島B細胞的功能若C肽的值超過正常范圍,可認為是胰島素分泌過多所致;若C肽的值不超過正常范圍,則為其他原因所致考法練透?素養(yǎng)提升考法一

組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類與結(jié)構(gòu)1.(不定項)(2024·山東青島期末)硒代半胱氨酸(Sec,分子式為C3H7NO2Se)是半胱氨酸中的硫原子被硒原子所取代形成的,具有一定的催化或抗氧化活性,但也會導(dǎo)致未折疊蛋白效應(yīng),因而具有細胞毒性,尤其是對多種癌細胞具有毒性作用。下列說法正確的是(

)A.硫原子被硒原子取代發(fā)生在半胱氨酸的R基中B.在核糖體中Sec可與其他氨基酸發(fā)生脫水縮合反應(yīng)C.硒代半胱氨酸能與雙縮脲試劑在常溫下發(fā)生紫色反應(yīng)D.硒代半胱氨酸具有毒性的原因可能是其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變ABD解析

每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基,且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上,這個碳原子還連接一個氫和一個R基,所以硒代半胱氨酸的硒原子位于氨基酸的R基上,即硫原子被硒原子取代發(fā)生在半胱氨酸的R基中,A項正確;氨基酸的脫水縮合反應(yīng)在核糖體中發(fā)生,在核糖體中Sec可與其他氨基酸發(fā)生脫水縮合反應(yīng),B項正確;與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)的是肽鍵,硒代半胱氨酸不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng),C項錯誤;由題意可知,半胱氨酸中的硫原子被硒原子取代形成硒代半胱氨酸,會導(dǎo)致未折疊蛋白效應(yīng),因而具有細胞毒性,說明硒代半胱氨酸具有毒性的原因可能是其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,D項正確?？挤ǘ?/p>

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能2.(2024·黑吉遼卷)鈣調(diào)蛋白是廣泛存在于真核細胞的Ca2+感受器。小鼠鈣調(diào)蛋白兩端有近似對稱的球形結(jié)構(gòu),每個球形結(jié)構(gòu)可結(jié)合2個Ca2+。下列敘述錯誤的是(

)A.鈣調(diào)蛋白的合成場所是核糖體B.Ca2+是鈣調(diào)蛋白的基本組成單位C.鈣調(diào)蛋白球形結(jié)構(gòu)的形成與氫鍵有關(guān)D.鈣調(diào)蛋白結(jié)合Ca2+后,空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化B解析

鈣調(diào)蛋白的本質(zhì)是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體,A項正確;Ca2+不是鈣調(diào)蛋白的基本組成單位,蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸,B項錯誤;肽鏈上不同氨基酸之間可形成氫鍵等化學(xué)鍵,從而使肽鏈盤曲折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子,C項正確;鈣調(diào)蛋白是廣泛存在于真核細胞的Ca2+感受器,結(jié)合Ca2+后,其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,從而向下游傳遞信號,D項正確。3.(2024·江西吉安模擬)實驗小組在研究蛋白質(zhì)的折疊時發(fā)現(xiàn),尿素可以使蛋白質(zhì)變性,使其喪失特定的空間結(jié)構(gòu),除去尿素后,蛋白質(zhì)又可以自發(fā)的重新折疊,完全恢復(fù)為原來的構(gòu)象,該現(xiàn)象可以說明(

)A.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)主要由其氨基酸序列決定B.變性后的蛋白質(zhì)都能重新恢復(fù)原來的構(gòu)象C.該蛋白質(zhì)變性過程中肽鍵會發(fā)生斷裂D.蛋白質(zhì)變性后不能和雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)A解析

根據(jù)圖示過程可知,變性后的蛋白質(zhì)的氨基酸序列是沒有改變的,該蛋白質(zhì)能重新折疊恢復(fù)為原來的構(gòu)象,說明蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)主要由其氨基酸序列決定,但并非所有變性的蛋白質(zhì)都能重新恢復(fù)原來的構(gòu)象,A項符合題意,B項不符合題意;蛋白質(zhì)變性過程中其空間結(jié)構(gòu)改變,但肽鍵沒有斷裂,C項不符合題意;蛋白質(zhì)變性后肽鍵沒有斷裂,仍能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng),D項不符合題意。考點二有關(guān)蛋白質(zhì)的計算考法練透?素養(yǎng)提升考法一

依據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行相關(guān)計算1.(2024·山東棗莊質(zhì)檢)如圖所示,該蛋白質(zhì)分子共由67個氨基酸構(gòu)成,包括兩條多肽鏈和一個環(huán)狀肽。數(shù)字代表兩條多肽鏈上氨基酸的起止數(shù)字,該蛋白質(zhì)由二硫鍵(兩個—SH形成—S—S—)相連,假設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a,下列說法錯誤的是(

)A.該蛋白質(zhì)分子至少有2個游離的氨基和2個游離的羧基B.該蛋白質(zhì)分子至少含有67個氧原子C.該蛋白質(zhì)分子含有65個肽鍵D.該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為67a-1174B解析

環(huán)狀肽中可能沒有游離的氨基和羧基,所以該蛋白質(zhì)分子至少含有2個游離的氨基和2個游離的羧基,A項正確;該蛋白質(zhì)分子至少含有氧原子的數(shù)量為(18-1+2)+(14-1+2)+35=69(個),B項錯誤;該蛋白質(zhì)共有肽鍵(32-2)+35=65(個),C項正確;該蛋白質(zhì)分子由兩條多肽鏈(含32個氨基酸)和一個環(huán)狀肽(含35個氨基酸)組成,且它們之間由二硫鍵(兩個—SH形成—S—S—)相連,則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為(32+35)×a-(65×18+2×2)=67a-1

174,D項正確。(2)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對分子質(zhì)量(假設(shè)為a)-脫去水分子數(shù)×18(不考慮形成二硫鍵)。肽鏈數(shù)目氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽鏈相對分子量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條mm-1m-1am-18(m-1)至少1個至少1個n條mm-nm-nam-18(m-n)至少n個至少n個考法二

利用原子守恒計算肽鏈中的原子數(shù)2.某十九肽含4個天冬氨酸(R基為—CH2—COOH),分別位于第7、8、14、19位(見圖)。肽酶E1專門作用于天冬氨酸羧基端的肽鍵,肽酶E2專門作用于天冬氨酸氨基端的肽鍵。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.該十九肽含有的肽鍵數(shù)目為19個B.肽酶E2完全作用后產(chǎn)生的多肽中氧原子數(shù)目比十九肽少了4個C.該十九肽至少含有6個游離的羧基D.肽酶E1完全作用后產(chǎn)生的多肽有七肽、六肽、四肽B解析

肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù),該十九肽含有18個肽鍵,A項錯誤;肽酶E2專門作用于天冬氨酸氨基端的肽鍵,肽酶E2完全作用該十九肽后,共斷開4個肽鍵(分別位于第6位和第7位、第7位和第8位、第13位和第14位、第18位

和

第19

位氨基酸之間),其中的第7位和第

19

位天冬氨酸會脫離肽鏈,這樣產(chǎn)生三條多肽:六肽(1~6位氨基酸)、六肽(8~13位氨基酸)、五肽(14~18位氨基酸),由多肽中氧原子數(shù)=氨基酸總數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的氧原子數(shù),可得原十九肽中氧原子數(shù)=19+1+R基上的氧原子數(shù)=20+R基上的氧原子數(shù),肽酶E2完全作用后產(chǎn)生的多肽中的氧原子數(shù)=17+3+R基上的氧原子數(shù)=20+R基上的氧原子數(shù),兩次變化前后除了R基上的氧原子數(shù),多肽中的氧原子數(shù)沒有變化,又因為第7位和第

19

位天冬氨酸的脫離(每個天冬氨酸的R基中含有1個羧基),R基中共減少4個氧原子,所以肽酶E2完全作用后產(chǎn)生的多肽中,氧原子數(shù)目比十九肽少4個,B項正確;由于天冬氨酸的R基上有—COOH,且氨基酸脫水縮合成一條肽鏈,所以該十九肽至少含有5個游離的羧基,C項錯誤;肽酶E1專門作用于天冬氨酸羧基端的肽鍵,肽酶E1完全作用后產(chǎn)生的多肽是七肽(1~7位氨基酸)、六肽(9~14位氨基酸)和五肽(15~19位氨基酸),D項錯誤。聚焦表達?回扣落實1.(識記表達類)請敘述氨基酸的結(jié)構(gòu)特點:

。2.(原因分析類)抗體和頭發(fā)的主要成分均為蛋白質(zhì),但功能卻相差極大,請從氨基酸角度分析,原因是

。

3.(原因分析類)烤熟的鴨子中的蛋白質(zhì)一定發(fā)生了變性,食物加工過程中蛋白質(zhì)變性

(填“影響”或“不影響”)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。煮熟的蛋白質(zhì)

(填“容易”或“不容易”)消化,原因是

。

每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基,并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上,這個碳原子還連接一個氫原子和一個側(cè)鏈基團組成抗體和頭發(fā)的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不