2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí)新人教版必修1第1單元細(xì)胞的分子組成第2講生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者-蛋白質(zhì)學(xué)案

第2講生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)考情研讀·備考定位考點(diǎn)展示核心素養(yǎng)概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。1.生命觀念——通過(guò)對(duì)氨基酸的結(jié)構(gòu)和脫水縮合過(guò)程的分析，建立起生命的物質(zhì)性觀點(diǎn)。2．理性思維——通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)形成過(guò)程的相關(guān)計(jì)算，培養(yǎng)邏輯思維能力和學(xué)科間知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。3．社會(huì)責(zé)任——從氨基酸種類的角度明確氨基酸與人體健康的關(guān)系?？键c(diǎn)一蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能自主回顧·素養(yǎng)儲(chǔ)備基礎(chǔ)梳理1．組成蛋白質(zhì)的氨基酸及其種類巧學(xué)妙記：(1)氨基酸結(jié)構(gòu)通式氨基酸中有個(gè)碳，伸出四手向外連，下面連著氫原子，上面頂著R基團(tuán)，左手拽的是氨基，右手還把羧基牽。(2)八種必需氨基酸一(異亮氨酸)家(甲硫氨酸)來(lái)(賴氨酸)寫(xiě)(纈氨酸)兩(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)書(shū)(蘇氨酸)。2．氨基酸脫水縮合過(guò)程(1)過(guò)程①名稱：脫水縮合；場(chǎng)所：核糖體。(2)物質(zhì)②名稱：二肽。(3)結(jié)構(gòu)③名稱：肽鍵；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：—NH—CO—(或—CO—NH—)。(4)H2O中H的來(lái)源：一個(gè)來(lái)自氨基，一個(gè)來(lái)自羧基。(5)多個(gè)氨基酸發(fā)生該反應(yīng)，產(chǎn)物名稱為：多肽。3．結(jié)構(gòu)多樣性原因和功能多樣性(1)結(jié)構(gòu)多樣性原因①氨基酸eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(種類不同,數(shù)目成百上千,排列順序千變?nèi)f化))②肽鏈的盤(pán)曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別。巧學(xué)妙記：蛋白質(zhì)形成的四個(gè)“一”eq\x(一個(gè))eq\o(→,\s\up7(至少))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少含,一個(gè)—NH2和一個(gè)—COOH))↓eq\x(一個(gè))eq\o(→,\s\up7(關(guān)鍵))肽鍵↓eq\x(一個(gè))eq\o(→,\s\up7(過(guò)程))脫水縮合↓eq\x(一個(gè))eq\o(→,\s\up7(場(chǎng)所))核糖體(2)功能多樣性①功能蛋白eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(催化：絕大多數(shù)酶,運(yùn)輸：血紅蛋白、載體蛋白,調(diào)節(jié)：蛋白質(zhì)類激素,免疫：抗體))②結(jié)構(gòu)蛋白：如肌肉。思維辨析易錯(cuò)整合，判斷正誤。(1)具有氨基和羧基的化合物，不一定都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸(√)(2)細(xì)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)(×)(3)脫水縮合形成的多肽中含有幾個(gè)肽鍵就稱為幾肽(×)(4)評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值主要依據(jù)其必需氨基酸的種類和含量(√)(5)每種氨基酸分子都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都連在同一個(gè)碳原子上(×)(6)血紅蛋白中不同肽鏈之間通過(guò)肽鍵連接(×)(7)不同氨基酸之間的差異是由R基引起的(√)(8)組成蛋白質(zhì)的氨基酸可按不同的方式脫水縮合(×)(9)蛋白質(zhì)是生物體主要的能源物質(zhì)(×)延伸探究1．長(zhǎng)期以玉米為主食的人容易因賴氨酸缺乏而導(dǎo)致疾病，請(qǐng)分析原因。[提示]賴氨酸是人體必需的氨基酸，在人體不能合成，必須從食物中獲得，而玉米等谷類食物中缺少賴氨酸。2．人和牛羊等動(dòng)物的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，但人體卻可以通過(guò)攝食牛羊肉中的蛋白質(zhì)合成自身的蛋白質(zhì)，請(qǐng)分析原因。[提示]組成人體和牛羊等動(dòng)物的蛋白質(zhì)的氨基酸的種類都是相同的，人體攝食牛羊肉中的蛋白質(zhì)后消化為氨基酸并吸收，以此為原料在人體細(xì)胞中合成自身的蛋白質(zhì)。3．(必修1第23頁(yè)“與生活的聯(lián)系”改編)在雞蛋清中加入食鹽會(huì)出現(xiàn)白色絮狀物，高溫加熱后雞蛋清會(huì)呈現(xiàn)白色固態(tài)狀，導(dǎo)致蛋白質(zhì)出現(xiàn)這兩種情況的原理相同嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由。[提示]不同。在食鹽的作用下析出蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變，仍維持原有的生物活性；高溫加熱后蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，喪失了原有的生物活性。4．分析下列氨基酸結(jié)構(gòu)并回答問(wèn)題：(1)元素組成：除C、H、O、N外，有的還有S等。(2)比較上述三種氨基酸，寫(xiě)出氨基酸共有的結(jié)構(gòu)：(3)氨基酸理化性質(zhì)的不同取決于R基的不同，圖中三種氨基酸的R基依次是—(CH2)2—COOH、—(CH2)4—NH2、—CH2—SH。(4)在分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸和分泌過(guò)程中，用含35S標(biāo)記的氨基酸作為原料，則35S存在于圖示①～④中的①部位。剖析難點(diǎn)·考點(diǎn)突破重難精講1．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次及其多樣性2．幾種?？嫉鞍踪|(zhì)的分布和功能此部分經(jīng)常借助某些具體的蛋白質(zhì)從不同角度進(jìn)行命題，現(xiàn)舉例如下：名稱分布功能絕大多數(shù)酶細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外催化作用載體蛋白細(xì)胞膜運(yùn)輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等某些激素(如生長(zhǎng)激素、胰島素)內(nèi)環(huán)境中調(diào)節(jié)生命活動(dòng)抗體、淋巴因子內(nèi)環(huán)境中免疫作用血紅蛋白紅細(xì)胞內(nèi)主要運(yùn)輸O2和部分CO2糖蛋白(受體蛋白)等細(xì)胞膜表面保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別等作用結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞膜、肌纖維等構(gòu)成細(xì)胞和生物體的成分■有關(guān)蛋白質(zhì)需要注意的幾點(diǎn)(1)氨基、羧基和肽鍵的書(shū)寫(xiě)誤區(qū)：不要將氨基錯(cuò)寫(xiě)為NH2或—NH3；不要將羧基誤寫(xiě)為或COOH；也不要將肽鍵誤寫(xiě)為CO—NH或。正確的書(shū)寫(xiě)應(yīng)為—NH2、—COOH、—CO—NH—。(2)蛋白質(zhì)變性的誤區(qū)：高溫使蛋白質(zhì)變性的原因不是破壞了氨基酸之間的肽鍵，而是破壞了肽鏈盤(pán)曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)。(3)由于基因的選擇性表達(dá)，同一生物的不同細(xì)胞中蛋白質(zhì)種類和數(shù)量會(huì)出現(xiàn)差異。(4)不同蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所：真核細(xì)胞胞內(nèi)蛋白在游離核糖體上合成，分泌蛋白則在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成。(5)氨基酸數(shù)目≠氨基酸種類：蛋白質(zhì)分子含有多個(gè)氨基酸，構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。(6)R基團(tuán)中不一定有C原子，如甘氨酸中R基團(tuán)為H原子；S元素一定在R基團(tuán)中。(7)多肽≠蛋白質(zhì)：在核糖體上合成的是多肽，而不是蛋白質(zhì)，多肽必須經(jīng)過(guò)加工后，才能形成具有一定空間結(jié)構(gòu)和特定功能的蛋白質(zhì)。(8)高溫、過(guò)酸、過(guò)堿、重金屬鹽，都會(huì)使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化，但低溫不會(huì)。精準(zhǔn)命題突破點(diǎn)氨基酸的種類與結(jié)構(gòu)〔典例剖析〕例1(2021·邯鄲模擬)層粘連蛋白是一種大型的糖蛋白，由一條重鏈(α)和兩條輕鏈(β1、β2)經(jīng)二硫鍵交聯(lián)而成，外形呈十字形。若將層粘連蛋白徹底水解，不可能產(chǎn)生的物質(zhì)是(D)A. B．C． D．[解析]糖蛋白由蛋白質(zhì)和多糖組成，多糖徹底水解得到葡萄糖，蛋白質(zhì)徹底水解得到氨基酸。選項(xiàng)D中—NH2和—COOH未連在同一個(gè)碳原子上，不是組成蛋白質(zhì)的氨基酸。┃┃技巧方法?“兩看法”判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸〔對(duì)應(yīng)訓(xùn)練〕1．(2020·河北衡水金卷)下列關(guān)于氨基酸結(jié)構(gòu)的敘述，錯(cuò)誤的是(A)A．每個(gè)氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都連接在同一個(gè)碳原子上B．生物體組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，其結(jié)構(gòu)上的不同在于R基的不同C．亮氨酸的R基為—C4H9，則它的分子式為C6H13O2ND．半胱氨酸和甲硫氨酸均含有S，S一定位于R基中[解析]組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上，而不是全部的氨基和羧基連接在同一個(gè)碳原子上，如果還有氨基和羧基，一定是在R基上；生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，其結(jié)構(gòu)是一個(gè)中心碳原子連接一個(gè)氨基、一個(gè)羧基、一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)(R基)，各種氨基酸結(jié)構(gòu)上的不同在于R基的不同；亮氨酸的R基為—C4H9，寫(xiě)出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式并將R基換成—C4H9，統(tǒng)計(jì)各原子的個(gè)數(shù)，即可寫(xiě)出亮氨酸的分子式(C6H13O2N)；半胱氨酸和甲硫氨酸均含有S，從氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以看出，若氨基酸含有除C、H、O、N外的其他元素，則其他元素一定位于R基中。突破點(diǎn)蛋白質(zhì)的合成、結(jié)構(gòu)與功能〔典例剖析〕例2(2021·陜西西安中學(xué)模擬)催產(chǎn)素和抗利尿激素都是由下丘腦神經(jīng)細(xì)胞合成的九肽類激素，前者具有催產(chǎn)及使乳腺排乳的作用。下圖為催產(chǎn)素結(jié)構(gòu)組成，若將異亮氨酸(Ile)和亮氨酸(Leu)分別替換為苯丙氨酸(Phe)和精氨酸(Arg)，則為抗利尿激素的結(jié)構(gòu)組成。據(jù)此判斷下列有關(guān)敘述，正確的是(B)A．催產(chǎn)素中含有九個(gè)肽鍵B．催產(chǎn)素徹底水解后共得到8種氨基酸C．催產(chǎn)素和抗利尿激素結(jié)構(gòu)相似，控制二者合成的基因結(jié)構(gòu)相同D．抗利尿激素合成后由下丘腦細(xì)胞直接釋放到血液中發(fā)揮作用[解析]催產(chǎn)素的環(huán)狀結(jié)構(gòu)是由二硫鍵形成的，其為鏈狀九肽，共含有8個(gè)肽鍵，A錯(cuò)誤；由結(jié)構(gòu)組成可知，催產(chǎn)素中含有8種氨基酸，B正確；組成催產(chǎn)素和抗利尿激素的氨基酸種類并不完全相同，故控制二者合成的基因結(jié)構(gòu)也不相同，C錯(cuò)誤；抗利尿激素經(jīng)下丘腦神經(jīng)細(xì)胞合成后，經(jīng)垂體釋放到血液中，D錯(cuò)誤。┃┃總結(jié)歸納?(1)導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因有四個(gè)，只要具備其中的一點(diǎn)，這兩個(gè)蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)就不同。(2)由于基因的選擇性表達(dá)，同一生物的不同細(xì)胞中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量會(huì)出現(xiàn)差異。(3)鹽析、變性、水解、氧化分解鹽析：只改變蛋白質(zhì)的溶解度，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)未變，蛋白質(zhì)仍然具有活性。變性：高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等可改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使蛋白質(zhì)永久失活。蛋白質(zhì)失活斷開(kāi)的并非肽鍵。水解：蛋白質(zhì)eq\o(→,\s\up7(蛋白酶))多肽eq\o(→,\s\up7(肽酶))氨基酸；水解過(guò)程斷開(kāi)肽鍵。氧化分解：產(chǎn)物為CO2、H2O、尿素。(4)從不同角度分析蛋白質(zhì)多樣性分析角度具體分析蛋白質(zhì)本身氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序及多肽鏈盤(pán)曲、折疊形成的空間結(jié)構(gòu)多樣→結(jié)構(gòu)多樣性→功能多樣性遺傳物質(zhì)千變?nèi)f化的堿基排列順序→遺傳信息的多樣性→蛋白質(zhì)的多樣性生物進(jìn)化千變?nèi)f化的環(huán)境條件→通過(guò)自然選擇保留適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體及個(gè)體內(nèi)的蛋白質(zhì)→個(gè)體的多樣性和蛋白質(zhì)的多樣性〔對(duì)應(yīng)訓(xùn)練〕2．(2020·山東曲阜期中)下列生理活動(dòng)與蛋白質(zhì)功能無(wú)關(guān)的是(B)A．氨基酸被運(yùn)輸進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)B．細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸被運(yùn)輸?shù)胶颂求w上C．葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)氧化分解D．激素被靶細(xì)胞識(shí)別[解析]氨基酸通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，需要載體蛋白的運(yùn)輸作用，A不符合題意；細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸被tRNA運(yùn)輸?shù)胶颂求w上，與蛋白質(zhì)無(wú)關(guān)，B符合題意；葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)氧化分解是酶促反應(yīng)，呼吸酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此細(xì)胞內(nèi)葡萄糖氧化分解與蛋白質(zhì)的催化作用有關(guān)，C不符合題意；與細(xì)胞間的識(shí)別作用有關(guān)的物質(zhì)是糖蛋白，因此激素被靶細(xì)胞的識(shí)別與蛋白質(zhì)有關(guān)，D不符合題意。考點(diǎn)二蛋白質(zhì)合成過(guò)程及相關(guān)計(jì)算自主回顧·素養(yǎng)儲(chǔ)備基礎(chǔ)梳理利用形成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖解完成相應(yīng)的計(jì)算規(guī)律1．圖解2．氨基酸縮合與相關(guān)計(jì)算(注：氨基酸的平均分子質(zhì)量為a)(1)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系。①肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)；②蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量－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(duì)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(gè)至少1個(gè)n條mm－nm－nam－18(m－n)至少n個(gè)至少n個(gè)思維辨析易錯(cuò)整合，判斷正誤。(1)一條肽鏈中只含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基(×)(2)某種蛋白酶是由129個(gè)氨基酸脫水縮合形成的鏈狀蛋白質(zhì)，該蛋白酶分子結(jié)構(gòu)中至少含有129個(gè)氨基和129個(gè)羧基(×)(3)在形成肽鏈的過(guò)程中形成的肽鍵數(shù)目一定等于氨基酸數(shù)減去1(×)(4)某甜味肽的分子式為C3H16O5N2，則該甜味肽可能是二肽(√)(5)環(huán)狀肽中一定不含游離的氨基和羧基(×)延伸探究1．環(huán)狀肽鏈中的氨基和羧基，如圖(1)環(huán)狀肽中氨基或羧基數(shù)目取決于什么？(2)環(huán)狀肽中肽鍵數(shù)、脫去水分子數(shù)、氨基酸數(shù)之間的關(guān)系？[提示](1)取決于構(gòu)成環(huán)狀肽氨基酸R基中氨基或羧基的數(shù)目。(2)肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)。2．下圖表示，一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點(diǎn))可轉(zhuǎn)變成一個(gè)分子的胰島素(圖中數(shù)字表示氨基酸序號(hào))。(注：—S—S—是由2個(gè)—SH脫去2個(gè)—H形成的。)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)圖中胰島素的肽鏈?zhǔn)窃诤颂求w上通過(guò)什么作用形成的？胰島素原進(jìn)入高爾基體后，需經(jīng)什么酶的作用切去C肽？(2)圖中51個(gè)氨基酸形成胰島素后，相對(duì)分子質(zhì)量比原來(lái)51個(gè)氨基酸的總相對(duì)分子質(zhì)量減少了多少？(3)胰島素原斷鏈生成了沒(méi)有活性的C肽和有活性的胰島素，二者結(jié)構(gòu)不同的直接原因是什么？此過(guò)程說(shuō)明了什么問(wèn)題？[提示](1)脫水縮合。蛋白水解酶。(2)18×(51－2)＋1×6＝888。(3)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(pán)曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別。具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才能行使特定功能。剖析難點(diǎn)·考點(diǎn)突破重難精講1．依據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式的兩種計(jì)算(1)依據(jù)：氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以簡(jiǎn)寫(xiě)為，氨基酸分子式中各原子數(shù)等于R基中各原子數(shù)分別加上結(jié)構(gòu)通式中C、H、O、N原子數(shù)。(2)兩種計(jì)算類型①已知氨基酸分子式，推測(cè)R基的組成：如某氨基酸分子式為C6H14O2N2，則R基為—C4H10N。②已知R基，寫(xiě)出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基為—CH3，則丙氨酸的分子式為C3H7O2N。2．利用“排列組合”解答多肽種類的計(jì)算題多肽的不同取決于氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序。對(duì)于氨基酸數(shù)目相同的多肽來(lái)說(shuō)，則取決于氨基酸的種類和排列順序?？梢越柚颐娴氖疽鈭D(?代表要安放的氨基酸的位置)，結(jié)合數(shù)學(xué)中“排列組合”的相關(guān)知識(shí)，推導(dǎo)出相關(guān)的計(jì)算規(guī)律(以20種氨基酸形成的四肽化合物為例)。(1)若每種氨基酸數(shù)目不限，可形成肽類化合物的種類有204種(即1號(hào)位置安放氨基酸的情況有20種，2、3、4號(hào)也是如此，即20×20×20×20＝204種)。(2)若每種氨基酸只有一個(gè)，可形成肽類化合物的種類有(20×19×18×17)種[即1號(hào)位置安放氨基酸的情況有20種，2號(hào)位置安放的氨基酸只能在剩余的19種中選擇，即(20×19×18×17)種]。3．多肽中除去氨基酸的有關(guān)計(jì)算(1)若除去多肽內(nèi)部的一個(gè)氨基酸，需水解掉兩個(gè)肽鍵；若去除多肽一端的一個(gè)氨基酸，需水解掉1個(gè)肽鍵即可。(2)每水解1個(gè)肽鍵，則需要1分子水參與，肽鍵數(shù)減少1個(gè)，生成物與原多肽相比氧原子增加1個(gè)，氫原子增加2個(gè)，氨基增加1個(gè)，羧基增加1個(gè)?！?1)在計(jì)算蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，還要考慮是否存在特殊的變化，如二硫鍵(—S—S—)的形成，每形成一個(gè)二硫鍵，脫去2個(gè)H，相對(duì)分子質(zhì)量減少2。(2)如果沒(méi)有特殊指明是環(huán)肽，題目中出現(xiàn)的肽鏈都認(rèn)為是非環(huán)狀的。(3)氨基酸數(shù)目≠氨基酸種類，氨基酸的種類大約20種。精準(zhǔn)命題突破點(diǎn)考查氨基酸脫水縮合相關(guān)計(jì)算〔典例剖析〕例3肽鏈在核糖體上合成后，進(jìn)一步形成蛋白質(zhì)時(shí)往往要進(jìn)行加工，在加工時(shí)常常要切去一部分氨基酸，再構(gòu)成蛋白質(zhì)。現(xiàn)有一條含100個(gè)氨基酸的肽鏈，其中含游離的氨基14個(gè)，加工時(shí)共切去氨基酸16個(gè)，則加工后多肽鏈所含的游離氨基至少還有(B)A．0個(gè) B．1個(gè)C．14個(gè) D．15個(gè)[解析]根據(jù)題意分析可知，一條含100個(gè)氨基酸的肽鏈中含游離的氨基14個(gè)，可知R基上含有13個(gè)游離的氨基，加工時(shí)共切去氨基酸16個(gè)，如果R基含有游離氨基的氨基酸都被切除，則剩余的游離的氨基數(shù)目最少，即為1個(gè)，所以加工后多肽鏈所含的游離氨基至少還有1個(gè)?！矊?duì)應(yīng)訓(xùn)練〕3．(2020·濰坊一模)如圖表示一個(gè)由三條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)分子，共含271個(gè)氨基酸，圖中每條虛線表示由兩個(gè)R基中的巰基(—SH)脫氫形成一個(gè)二硫鍵(—S—S—)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(B)A．組成該分子的氨基酸最多有20種B．氨基酸合成該分子后相對(duì)分子質(zhì)量減少了4824C．該分子至少含有3個(gè)游離的氨基D．該物質(zhì)遇到雙縮脲試劑會(huì)發(fā)生紫色反應(yīng)[解析]氨基酸形成蛋白質(zhì)的過(guò)程中，相對(duì)分子質(zhì)量減少的部分即為縮合時(shí)失去的水分子的相對(duì)分子質(zhì)量及形成二硫鍵(—S—S—)時(shí)脫去氫的相對(duì)分子質(zhì)量之和：(271－3)×18＋2×4＝4832。突破點(diǎn)蛋白質(zhì)中的相關(guān)計(jì)算〔典例剖析〕例4(2021·石嘴山模擬)經(jīng)測(cè)定，某多肽鏈分子式是C21HxOyN4S2，其中含有一個(gè)二硫鍵(—S—S—)。已知該多肽是由下列氨基酸中的其中幾種作為原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列關(guān)于該多肽的敘述，錯(cuò)誤的是(A)A．該多肽水解后產(chǎn)生的氨基酸分別是苯丙氨酸、亮氨酸和天冬氨酸B．該多肽中H原子數(shù)和O原子數(shù)分別是30和5C．該多肽形成過(guò)程中至少需要3種tRNAD．該多肽在核糖體上形成，形成過(guò)程中相對(duì)分子質(zhì)量減少了56[解析]多肽鏈分子式是C21HxOyN4S2，含有2個(gè)硫，所以水解產(chǎn)物中有2個(gè)半胱氨酸。題中每個(gè)氨基酸中都只有1個(gè)N，所以該多肽由三種氨基酸組成。根據(jù)C原子守恒，半胱氨酸含有3個(gè)C，所以另兩個(gè)氨基酸共含有15個(gè)C，可知為苯丙氨酸和亮氨酸。該多肽水解后產(chǎn)生的氨基酸分別是半胱氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸；該多肽形成過(guò)程中脫去3分子水和形成一個(gè)二硫鍵脫去2個(gè)氫，所以多肽中氧為8－3＝5(個(gè))，氫為38－6－2＝30(個(gè))；該多肽由3種氨基酸組成，形成過(guò)程中至少需要3種tRNA；該多肽形成時(shí)脫去3分子水和2個(gè)氫，相對(duì)分子質(zhì)量減少18×3＋2＝56。┃┃技巧方法?1．利用原子守恒法計(jì)算肽鏈中的原子數(shù)在一個(gè)氨基酸中，若不考慮R基，至少含有2個(gè)碳原子、2個(gè)氧原子、4個(gè)氫原子和1個(gè)氮原子。氨基酸在脫水縮合形成多肽時(shí)，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會(huì)減少。(1)碳原子數(shù)＝氨基酸分子數(shù)×2＋R基上的碳原子數(shù)；(2)氫原子數(shù)＝各氨基酸中氫原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)×2；(3)氧原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)×2＋R基上的氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)；(4)氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中氮原子的總數(shù)；(5)由于R基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)為突破口，計(jì)算氨基酸的分子式或氨基酸個(gè)數(shù)最為簡(jiǎn)便。2．基因表達(dá)中蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算基因表達(dá)中，DNA中堿基排列順序轉(zhuǎn)錄為mRNA中堿基排列順序，進(jìn)而翻譯為蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序。其數(shù)量關(guān)系圖解如下：eq\a\vs4\al(DNA基因\o(→,\s\up7(轉(zhuǎn)錄))mRNA\o(→,\s\up7(翻譯))蛋白質(zhì))堿基數(shù)∶堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)6∶3

∶

1由于mRNA中有終止密碼子等原因，上述關(guān)系應(yīng)理解為肽鏈上每連接1個(gè)氨基酸至少需要mRNA上的3個(gè)堿基和DNA(基因)上的6個(gè)堿基?！矊?duì)應(yīng)訓(xùn)練〕4．(2021·長(zhǎng)沙模擬)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為120，如有一個(gè)2條鏈的多肽，相對(duì)分子質(zhì)量為12276，合成這個(gè)多肽的氨基酸的數(shù)目和指導(dǎo)它合成的DNA分子中的最少脫氧核苷酸數(shù)目依次為(C)A．144,864 B．144,432C．120,720 D．120,360[解析]在多肽合成時(shí)，氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù)＝肽鍵數(shù)＝脫去的水分子數(shù)。氨基酸數(shù)×120－(氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù))×18＝12276，代入后可求得氨基酸數(shù)＝120；在DNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時(shí)，DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)目∶氨基酸數(shù)＝6∶1，所以DNA分子中脫氧核苷酸數(shù)目至少為120×6＝720。課末總結(jié)知識(shí)導(dǎo)圖·思維縷析學(xué)科素養(yǎng)·核心釋疑在生物體內(nèi)，某些重要化合物的元素組成和功能關(guān)系如圖所示。其中a、b、c代表小分子，甲、乙、丙是生物大分子。據(jù)圖分析：(1)甲的功能是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中有重要作用。(2)a和b在化學(xué)組成上的區(qū)別為五碳糖和含氮堿基(T和U)的不同。(3)c的共同特點(diǎn)是每種氨基酸都至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。(4)一個(gè)a是由一分子含氮的堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成的。(5)丙多樣性的直接原因是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同，肽鏈的盤(pán)曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別。(6)丙的功能是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，具有催化、運(yùn)輸、免疫、信息傳遞等功能。探究高考·明確考向1．(2018·江蘇生物，5)哺乳動(dòng)物的催產(chǎn)素具有催產(chǎn)和排乳的作用，加壓素具有升高血壓和減少排尿的作用。兩者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖，各氨基酸殘基用3個(gè)字母縮寫(xiě)表示。下列敘述正確的是(D)A．兩種激素都是由八肽環(huán)和三肽側(cè)鏈構(gòu)成的多肽類化合物B．氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中氫全部來(lái)自氨基C．肽鏈中游離氨基的數(shù)目與參與構(gòu)成肽鏈的氨基酸種類無(wú)關(guān)D．兩種激素間因2個(gè)氨基酸種類不同導(dǎo)致生理功能不同[解析]A錯(cuò)：分析題中激素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，激素中的環(huán)狀肽都是由6個(gè)氨基酸構(gòu)成的，故為六肽環(huán)。B錯(cuò)：氨基酸脫水縮合形成的水分子中的氫分別來(lái)自氨基和羧基。C錯(cuò)：肽鏈中游離氨基的數(shù)目與構(gòu)成肽鏈的氨基酸R基上的氨基數(shù)目有關(guān)。D對(duì)：分析題中激素的結(jié)構(gòu)