知识内容要求1—1 细胞的分子组成氨基酸及其种类I蛋白质的结构及其多样性II蛋白质的功能II二、考题规律蛋白质是生命活动的承担者,功能多样。
而多样的功能是由其多变的结构决定的,在复习中对于结构的把握是重点和基础。
蛋白质结构部分的知识点还往往会与后面遗传部分的转录和翻译结合在一起出题。
本讲内容考查广泛,在多种题型中均有渗透。
三、考向预测对于蛋白质是生命活动的体现者和承担者的理解需要在本讲内容的学习中完成,以便更准确地解答相关的简答题,理解生命活动的物质基础。
在题量较小的综合试卷中,对于物质基础的理解考查是命题的趋势,而相关计算的比重会减小。
蛋白质的消化吸收:胃蛋白酶、胰蛋白酶——多肽——肠肽酶——氨基酸——吸收(主动运输)——血液运输——组织细胞一、氨基酸的结构:约20 种结构特点:至少含一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),且都有一个氨基和一个羧基与中心碳原子相连;氨基酸不同,R基不同。
该特点也是判断组成生物体氨基酸的依据。
二、蛋白质的结构和多样性(基本组成元素:共有元素是C、H、O、N,很多含P、S,有的含微量元素Fe、Cu、Mn、I、Zn 等。
)1.基本单位氨基酸的连接:(常见考点—相对分子质量的变化、元素的去向、肽键数目、脱水数)氨基酸在核糖体上以脱水缩合的方式通过肽键(-CO-NH-)连接,形成肽,其连接过程如下图:多个氨基酸分子缩合而成的多肽呈链状结构,叫肽链。
2.空间结构:一条或几条肽链通过一定的化学键连接,形成复杂的空间结构。
3.结构特点-多样性:组成蛋白质的氨基酸种类不同,数目成百上千,排列次序变化多样,肽链的空间结构千差万别,因此,蛋白质分子的结构具有多样性,这就决定了蛋白质分子功能的多样性。
蛋白质结构多样性是生物多样性的直接原因,生物多样性的根本原因是遗传物质的多样性。
三、蛋白质的功能1.结构蛋白:构成细胞和生物体结构,如:肌肉蛋白、血红蛋白、染色体蛋白、核糖体蛋白、膜蛋白等。
2.功能蛋白:(1)具有催化功能的大多数酶(有些酶是RNA。
)(2)具有调节作用的某些动物激素,如胰岛素、生长激素、促激素等是蛋白质。
类别名称产生部位作用蛋白质类激素胰岛素胰岛 B 细胞[来源:学§科§网][来源:Z_xx_]调节糖类代谢,降低血糖含量,促进血糖合成为糖原,抑制非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖含量降低。
[来源:Z。
x x。
]生长激素垂体促进生长,主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。
促甲状腺激素垂体促进甲状腺的生长发育,调节甲状腺激素的合成和分泌。
促性腺激素垂体促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌等。
(3)具有运输作用的物质,如:血红蛋白与氧的运输有关。
载体蛋白与离子和小分子有机物的运输有关。
(4)免疫作用如抗体(免疫球蛋白)。
(5)识别和信息传递作用,如细胞膜上的糖蛋白。
3.蛋白质异常与人体疾病(1)组织水肿(2)镰刀型细胞贫血症—血红蛋白异常,白化病—缺少酪氨酸酶,苯丙酮尿症—缺乏苯丙氨酸羟化酶。
其中,苯丙酮尿症患者体内由于缺乏丙氨酸羟化酶,导致体内的苯丙氨酸不能沿正常的代谢途径转变成酪氨酸,只能按另一条途径转变成苯丙酮酸,随尿排出而患病,儿童患者可能出现先天性痴呆。
四、蛋白质的生物合成(初步复习)1.合成部位场所:核糖体。
游离于细胞质基质中的核糖体——胞内蛋白。
粗面内质网上的核糖体——分泌蛋白(指在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,如抗体、胰岛素、某些激素等)2.过程:蛋白质的合成是在基因的控制下完成的,包括转录和翻译过程。
在基因控制蛋白质合成过程中,基因编码区中的脱氧核苷酸(或碱基)、核糖核苷酸(或碱基)、氨基酸的数量比例关系为6n : 3n : n(n 为氨基酸的数目)。
(一般不考虑终止密码)聚焦热点1:蛋白质的结构及代谢例1 胰岛素是一种蛋白质分子,它含有2 条多肽链,A 链含有21 个氨基酸,B 链含有30 个氨基酸,2 条多肽链间通过2 个二硫键(二硫键是由 2 个-SH 连接而成的)连接,在A 链上也形成1 个二硫键,如图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图,据此回答:(1)这51 个氨基酸形成胰岛素后,相对分子质量比原来减少了。
(2)胰岛素分子中含有肽键个,肽键可表示为。
(3)从理论上分析,胰岛素分子中至少有个-NH2,至少有个-COOH。
思路分析:(1)脱水分子数=氨基酸数-肽链数=51-2=49,形成3 个二硫键(-S-S-)时脱掉6 个氢,相对分子质量减少量=49×18+6=888;(2)肽键数=脱水数=49,肽键可表示为:-CO-NH-;(3)每条肽链至少含有一个氨基和一个羧基,两条肽链至少含有2 个氨基和2 个羧基。
答案:(1)888;(2)49 -CO-NH-;(3)2 2点评:脱水缩合过程中的相对分子质量的减少,一般计算水分子的量。
但是,题目中考虑二硫键的存在的时候,要一并计算形成二硫键过程中的脱氢数。
例2 从一动物细胞中得到两类大分子有机物X,Y,已知细胞中X 的含量大于Y,用胃液处理,X 被分解而Y 不变。
X 含有化学元素N,有的还含有S,Y 含有化学元素N 和P,它们与碘都没有颜色反应,且细胞膜上有X 而无Y。
下列有关X、Y 的叙述,错误的是()A.X 可能是蛋白质B.Y 的基本组成单位可能是核苷酸C.细胞膜上的X 可能是载体D.Y 只存在于细胞核中思路分析:X物质(1)含有化学元素N,有的还含有S,(2)经胃液处理被分解,说明X 物质是蛋白质。
Y 物质除含N 元素外,还含有P,经胃液处理后Y 不变,说明Y 物质是核酸,而动物细胞中的核酸存在于细胞核、细胞质及线粒体中。
答案:D点评:本题是对于大分子物质的理化性质及其含有元素的考查。
属于灵活考查基础知识。
例3 下列过程中,涉及肽键数量变化的是A.洋葱根尖细胞染色体的复制B.用纤维素酶处理植物细胞C.小肠上皮细胞吸收氨基酸D.蛋清中加入NaCl 使蛋白质析出思路分析:染色体由蛋白质和DNA 组成,复制过程需要合成蛋白质,肽键数目增多;纤维素酶水解纤维素是糖的水解过程,肽键数目不变;氨基酸吸收只是主动跨膜运输,没有合成与分解过程;蛋白质的盐析是降低溶解度,肽键数目不变。
答案:A点评:肽键的数量变化包括减少——水解;增多——蛋白质(如:酶)合成、染色体复制等。
例4 某蛋白质由m 条肽链、n 个氨基酸组成。
该蛋白质至少有氧原子的个数是A. n-mB. n-2mC. n+mD. n+2m思路分析:(1)肽键数=氨基酸数-肽链数=n-m,每个肽键含有1 个氧原子(2)游离羧基数=肽链数+R 基团,每个羧基含 2 个氧原子氧原子数至少=肽键数+羧基数×2=n-m+2m=n+m答案:C点评:本题是常见蛋白质计算习题的角度变形。
从单纯的询问肽键数,转换为氧原子的数目求解。
解答本题需要一定的知识衔接能力。
聚焦热点2:蛋白质的功能例1 对下列图示分析正确的是A.A 中肯定含有S 元素B.①过程发生所需模版和运输B 的工具都是RNAC.多肽中B 的数目等于C 的数目D.蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因思路分析:蛋白质的基本单位是氨基酸、脱水缩合后形成多肽,氨基酸残基之间由肽键连接。
氨基酸的组成元素主要是C、H、O、N,个别有P、S 。
转录的模板是mRNA,运输工具是tRNA。
氨基酸脱水缩合形成肽键。
数目关系是:氨基酸数-肽链数=肽键数答案:B点评:这是一道较全面考查蛋白质的结构功能的习题,涉及知识点较全面。
例2 分子马达是由生物大分子构成,利用化学能进行机械做功的纳米系统。
天然的分子马达,如:驱动蛋白、RNA 聚合酶、肌球蛋白等,在生物体内参与了胞质运输、DNA 复制、细胞分裂、肌肉收缩等一系列重要生命活动。
根据上述信息判断,下列属于分子马达的是A. DNA 解旋酶B. 核苷酸C. 葡萄糖D. 水思路分析:“分子马达是由生物大分子构成”——把握住重要信息点。
四个选项中只有A 属于大分子物质。
答案:A点评:材料分析题,往往是较简单的。
但是因为知识背景新颖,学生往往因为心急和慌乱而不能准确发现题干中隐藏的信息。
例3 水中含氧量随水温的升高而下降,生活在寒温带湖泊中的某动物,其血液中的血红蛋白含量与其生活的水温有关。
下图中能正确表示一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量随水温变化趋势的曲线是A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁思路分析:题目信息——水中的含氧量随水温的升高而下降。
该动物需要获得足够的氧气,那么含氧量下降会使得该动物的血红蛋白含量升高,因此在一定温度范围内,该动物血液中血红蛋白的含量随水温升高而升高。
答案:A点评:考查基本生物思想——结构与功能相适应。
解题的思路是血红蛋白——运输氧气;高温氧气减少——高温血红蛋白增多;例4 下列关于蛋白质和氨基酸叙述正确的是A.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成B.高等动物能合成生命活动所需的20 种氨基酸C.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质D.在胚胎发育过程中,由于基因的选择性表达,细胞会产生新的蛋白质思路分析:有些酶是RNA;必需氨基酸只能来自食物;氨基酸的排列顺序和肽链空间结构也是蛋白质分子多样的因素;不同的基因选择表达出不同的蛋白质发挥不同功能。
答案:D点评:考点较细——蛋白质多样性原因、必需氨基酸定义、酶的本质、基因表达的含义蛋白质的相关计算公式:1.设某蛋白质分子由n 个氨基酸、m 条肽链组成,每个氨基酸的平均分子量为a,则:(1)肽键数=失去的水分子数=n-m(2)该蛋白质分子至少含有m 个-NH2,m 个-COOH(3)蛋白质相对质量分数=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数-18×脱水数=n·a-(n -m)18(4)N 原子数=氨基酸数(R 基上N 原子不计的情况下)2.多肽种类的计算:有n(n≤20)种、m 个氨基酸任意排列构成多肽:(1)若允许重复的话,可形成的多肽种类有n m 种。
(2)若不允许重复的话,可形成的多肽种类n×(n-1)×(n-2)…×(n-m+2)×(n-m+1)= A 种。
(这里m≤n)3.“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要的部分──氨基和羧基。
掌握氨基酸的结构特点——至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
(答题时间:45 分钟)*1. 谷氨酸的R 基为C3H5O2,1 分子谷氨酸含有C、H、O、N 原子的个数依次是()A. 5、9、4、1B. 4、8、5、1C. 5、8、4、1D. 4、9、4、1*2. 关于进入动物细胞内氨基酸所发生变化的描述,正确的是()A.可以合成蛋白质B.分解的最终产物是二氧化碳和水C.直接合成性激素D.经过氨基转换作用形成尿素3.生物体内的蛋白质千差万别,其原因不可能是()A.组成肽键的化学元素不同B.组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同C.氨基酸的排列顺序不同D.蛋白质的空间结构不同4.人体免疫球蛋白中,1gG 由四条肽链构成,共有764 个氨基酸,则该蛋白质分子中至少有游离的氨基和羧基的个数分别是()A. 764 和764B. 7 60 和760C. 762 和762D. 4 和4*5. 下列生理功能与蛋白质无关的是()A. 氧气在血液中的运输B. CO2进入叶绿体C. 葡萄糖在细胞内氧化分解D. 细胞识别*6. (天津)在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂,其结果是()A. 产生气泡B. 溶液呈蓝色C. 溶液呈紫色D. 产生砖红色沉淀7.小肠严重吸收不良的病人,采用静脉输入全营养液的方法提供营养,全营养液的成分不能包括()A. 蛋白质B. 葡萄糖C. 无机盐和维生素D. 氨基酸8.下列物质中,在核糖体上合成的是()①肾上腺素②突触后膜上的受体③淀粉④唾液淀粉酶⑤纤维素⑥胰高血糖素A. ①③④B. ②③⑤C. ②④⑥D. ①④⑥9.用化学分析法测得某有机物的化学成分及含量如下表所示,则该物质最可能是()A. 核酸B. 脂肪C. 蛋白质D. 糖类10.两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽,同时生成一分子水,该水分子中的氢来自()A. 氨基B. 羧基C. 氨基和羧基D. 连在C 原子上的H11.组成蛋白质的氨基酸之间的肽键结构式是A. NH—COB. -NH-CO—C. -NH2-COOH—D. NH2—COOH12.动物体内甲种氨基酸通过转氨基作用生成乙种氨基酸,可以肯定的是A. 甲种氨基酸是必需氨基酸B. 甲种氨基酸是非必需氨基酸C. 乙种氨基酸是必需氨基酸D. 乙种氨基酸是非必需氨基酸*13. 用某种药物饲养动物一段时间后,测得实验组比对照组动物血浆中血红蛋白含量明显增高。