新一線學(xué)案課件必修1第1單元第3講生命活動的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)-1

第一單元走近細(xì)胞及組成細(xì)胞的分子必修一第三講生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)考綱要求蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能Ⅱ1考點(diǎn)一2考點(diǎn)二3課末總結(jié)考點(diǎn)一蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次與功能1．組成蛋白質(zhì)的氨基酸及其種類2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性〈1〉二肽化合物的形成(1)過程①名稱：________________；場所：______________。(2)物質(zhì)②名稱：____________。(3)結(jié)構(gòu)③名稱：____________；其結(jié)構(gòu)簡式為：__________________________________________。(4)H2O中H的來源：一個來自氨基，一個來自____________。(5)多個氨基酸發(fā)生該反應(yīng)，產(chǎn)物名稱為：____________。脫水縮合核糖體二肽肽鍵—NH—CO—(或—CO—NH—)

羧基多肽多肽種類數(shù)目排列順序空間結(jié)構(gòu)3．蛋白質(zhì)的功能將下列實例與相應(yīng)的蛋白質(zhì)功能連接起來真題重組，判斷正誤。(1)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化(2015·全國卷Ⅰ，5C)()(2)線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成(2012·全國卷Ⅰ，1D) ()(3)氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)(2017·海南卷，1D)()(4)植物根細(xì)胞膜上存在運(yùn)輸離子的蛋白質(zhì)(2016·海南卷，3A) ()(5)植物葉肉細(xì)胞中液泡膜與類囊體膜上的蛋白質(zhì)不同(2016·海南卷，3B)()√√√√√(教材P23“與生活的聯(lián)系”改編)閱讀下列事例，并思考：①雞蛋清中加入一些食鹽，會產(chǎn)生白色絮狀物(即鹽析)②雞蛋煮熟再吃③用酸、堿或重金屬處理蛋白質(zhì)制品④低溫冷藏蛋白質(zhì)制品⑤酒精、紫外線等“消毒”(1)①～⑤中，蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)并未遭破壞的是____________，其活性__________(填“能”或“不能”)恢復(fù)；空間結(jié)構(gòu)已遭破壞的是______________，其活性____________(填“能”或“不能”)恢復(fù)。①④能②③⑤不能(2)吃煮熟的雞蛋為何更易被消化？[提示](2)由于高溫會使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，故吃熟雞蛋容易消化。1．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次及其多樣性重難精講多肽：蛋白質(zhì)(4)不同蛋白質(zhì)的合成場所：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、過酸、過堿、重金屬鹽，都會使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化，但低溫不會。

(2018·常州模擬)以下四組圖分別表示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性形成的原因，下面相關(guān)敘述錯誤的是()A．甲圖所示肽鏈中氨基酸的數(shù)目不同B．乙圖所示肽鏈中氨基酸的種類不同C．丙圖所示肽鏈中氨基酸的排列順序不同D．丁圖所示肽鏈以相同方式折疊盤曲形成不同的空間結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)命題例1D[解析]

氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，多個氨基酸相互縮合連接可形成肽鏈，一條或幾條肽鏈盤曲折疊通過一定的化學(xué)鍵連接形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。丁圖所示肽鏈以不同方式折疊盤曲形成不同的空間結(jié)構(gòu)。技巧點(diǎn)撥巧用“一、二、三、四、五”助記蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能〔對應(yīng)訓(xùn)練〕1．(2018·山東省煙臺市高三期末)下列生理活動與蛋白質(zhì)功能無關(guān)的是()A．氧氣在血液中的運(yùn)輸 B．CO2進(jìn)入葉綠體C．葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)氧化分解 D．細(xì)胞識別[解析]

氧氣在血液中的運(yùn)輸需要血紅蛋白，A不符合題意；CO2進(jìn)入葉綠體的過程是自由擴(kuò)散不需要載體蛋白協(xié)助，所以不需要蛋白質(zhì)參與，B符合題意；葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)分解是無氧呼吸，需要無氧呼吸酶催化；在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)分解成丙酮酸，然后在線粒體內(nèi)分解是有氧呼吸，需要有氧呼吸酶催化。而酶大多數(shù)都是蛋白質(zhì)，C不符合題意；細(xì)胞識別依靠的是細(xì)胞膜上的糖蛋白，D不符合題意。B

2．(2018·山東省棗莊市高考一模)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，下列事實不能體現(xiàn)這一點(diǎn)的是()A．無論是真核細(xì)胞還是原核細(xì)胞都具有核糖體B．將核糖體上的蛋白質(zhì)去掉，剩余部分仍能合成肽鏈C．細(xì)胞膜的功能越復(fù)雜，其所含蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多D．基因一般通過控制蛋白質(zhì)的合成來直接或間接決定生物的性狀B

[解析]

無論是真核細(xì)胞還是原核細(xì)胞都具有核糖體，核糖體合成的蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，A正確；將核糖體上的蛋白質(zhì)去掉，剩余部分仍能合成肽鏈，這不能體現(xiàn)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者這一事實，B錯誤；細(xì)胞膜的功能越復(fù)雜，其所含蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多，這體現(xiàn)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，C正確；基因一般通過控制蛋白質(zhì)的合成來直接或間接決定生物的性狀，這體現(xiàn)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，D正確。利用形成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖解完成相應(yīng)的計算規(guī)律1．圖解考點(diǎn)二蛋白質(zhì)合成過程及相關(guān)計算2．氨基酸縮合與相關(guān)計算(注：氨基酸的平均分子質(zhì)量為a)(1)蛋白質(zhì)相對分子質(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)－______________；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－__________________________。(不考慮形成二硫鍵)肽鏈數(shù)

脫去水分子數(shù)×18

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m__________________________至少___個至少___個m－nm－nam－18(m－n)nn易錯整合，判斷正誤。(1)碳原子數(shù)＝氨基酸分子數(shù)＋R基上的碳原子數(shù) ()(2)氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的氮原子數(shù) ()(3)n個氨基酸共有m個氨基(m>n)，這些氨基酸縮合成一條多肽鏈，氨基數(shù)為m－n ()(4)當(dāng)肽鏈上出現(xiàn)二硫鍵時，分子質(zhì)量要減去4 ()×√××環(huán)狀肽鏈中無氨基和羧基，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基中氨基和羧基的數(shù)目。(2)肽鏈數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)。1．依據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式的兩種計算(1)依據(jù)：氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以簡寫為R—C2H4O2N，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)兩種計算類型①已知氨基酸分子式，推測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。重難精講2．利用“排列組合”解答多肽種類的計算題多肽的不同取決于氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序。對于氨基酸數(shù)目相同的多肽來說，則取決于氨基酸的種類和排列順序。可以借助示意圖(□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，推導(dǎo)出相關(guān)的計算規(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號位置安放氨基酸的情況有20種，2、3、4號也是如此，即20×20×20×20＝204種)。(2)若每種氨基酸只有一個，可形成肽類化合物的種類有(20×19×18×17)種[即1號位置安放氨基酸的情況有20種，2號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)計算(1)若除去多肽內(nèi)部的一個氨基酸，需水解掉兩個肽鍵；若去除多肽一端的一個氨基酸，需水解掉1個肽鍵即可。(2)每水解1個肽鍵，則需要1分子水參與，肽鍵數(shù)減少1個，生成物與原多肽相比氧原子增加1個，氫原子增加2個，氫基增加1個，羧基增加1個。[易錯警示](1)在計算蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時，還要考慮是否存在特殊的變化，如二硫鍵(—S—S—)的形成，每形成一個二硫鍵，脫去2個H，相對分子質(zhì)量減少2。(2)如果沒有特殊指明是環(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。

有關(guān)下圖中蛋白質(zhì)的敘述，正確的是()A．含有兩條肽鏈B．共有126個肽鍵C．R基中共含17個氨基D．形成該蛋白質(zhì)時共脫掉125個水分子精準(zhǔn)命題例2A[解析]

由圖中信息可知，氨基酸總數(shù)是126，羧基總數(shù)是17，氨基總數(shù)是17，R基上的羧基數(shù)目是15，根據(jù)“羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)”可判斷出肽鏈數(shù)是2,A項正確；根據(jù)“肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)”可知，該蛋白質(zhì)中共有124個肽鍵，B項錯誤；根據(jù)“游離氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)”可判斷出R基中共有15個氨基，C項錯誤；根據(jù)“脫去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)”可判斷出共脫掉124個水分子，D項錯誤。技巧點(diǎn)撥利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數(shù)在一個氨基酸中，若不考慮R基，至少含有2個碳原子、2個氧原子、4個氫原子和1個氮原子。氨基酸在脫水縮合形成多肽時，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會減少。(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，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數(shù)最為簡便?！矊?yīng)訓(xùn)練〕3．(2018·甘肅張掖檢測)如圖為某蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)示意圖，其中”—S—S—”為由兩個“—SH”(巰基)構(gòu)成的二硫鍵，其作用是連接兩個相鄰肽鏈。若該蛋白質(zhì)分子共由m個氨基酸組成，則形成一個該蛋白質(zhì)分子時生成的水分子數(shù)和減少的相對分子質(zhì)量分別為()A．m,18m

B．(m－4)，18(m－4)C．(m－3)，18(m－3)＋4 D．(m－2)，18(m－2)＋4D[解析]

圖中有三條肽鏈，中間一條為環(huán)狀，故失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)，即(m－2)，由于有2個二硫鍵，而形成1個二硫鍵失去2個H，故減少的相對分子質(zhì)量為18(m－2)＋4，D正確。4．(2018·安徽六安一中第二次月考)在下列物質(zhì)中，有的屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，有的不是。若將其中構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸縮合成多肽，則其中含有的氨基、羧基和肽鍵的數(shù)目依次是()①NH2—CH2—COOH②NH2—CH2—CH2OHA．2、2、2 B．1、3、2C．4、3、3 D．3、4、2B[解析]

氨基和羧基連在同一個碳原子上的氨基酸才可構(gòu)成生物體的蛋白質(zhì)，只有①③⑤是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸，所以形成2個肽鍵，③和⑤的R基分別含有一個羧基，所以B正確。課末總結(jié)1．〔思維導(dǎo)圖〕1．構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。氨基酸的種類由R基(側(cè)鏈基團(tuán))決定。2．氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。每種氨基酸都至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。3．一條肽鏈中至少含有一個羧基和一個氨基，位于肽鏈的兩端；多余的羧基、氨基位于R基上。2．〔高考必背語句〕4．蛋白質(zhì)分子多樣性的原因是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及多肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能的多樣性。5．蛋白質(zhì)的功能有組成結(jié)構(gòu)、催化、運(yùn)輸、調(diào)節(jié)、免疫等。1．(2018·江蘇生物，5)哺乳動物的催產(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)簡式如下圖，各氨基酸殘基用3個字母縮寫表示。下列敘述正確的是()D3．〔探究高考·明確考向〕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關(guān)D．兩種激素間因2個氨基酸種類不同導(dǎo)致生理功能不同[解析]

A錯：分析題中激素的結(jié)構(gòu)簡式可知，激素中的環(huán)狀肽都是由6個氨基酸構(gòu)成的，故為六肽環(huán)。B錯：氨基酸脫水縮合形成的水分子中的氫分別來自氨基和羧基。C錯：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：分析題中激素的結(jié)構(gòu)簡式可知，兩種激素間有2個氨基酸種類不同，故這兩種激素生理功能不同是由這2個氨基酸種類不同導(dǎo)致的。2．(2018·天津卷，3)生物膜上不同類型的蛋白質(zhì)行使不同的功能。下表中依據(jù)膜蛋白功能，對其類型判斷錯誤的是()[解析]

膜蛋白的功能多種多樣，位于突觸后膜上的受體可識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)，位于靶細(xì)胞膜上的受體可以識別并結(jié)合激素，位于類囊體膜上的酶可以催化ATP的合成，位于癌細(xì)胞膜上的抗原可以引發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫。載體蛋白主要位于細(xì)胞膜上，發(fā)揮運(yùn)輸作用。B選項膜蛋白的位置、功能膜蛋白的類型A.位于突觸后膜，識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)受體B.位于靶細(xì)胞膜，識別并結(jié)合激素載體C.位于類囊體膜，催化ATP合成酶D.位于癌細(xì)胞膜，引起特異性免疫抗原3．(2017·海南卷，1)有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯誤的是()A．蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)B．?dāng)?shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈C．將抗體溶于NaCl溶液中會造成其生物活性的喪失D．氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)[解析]

蛋白質(zhì)的功能主要取決于組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序及形成蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，A正確。數(shù)量相同的5種氨基酸可以有多種組合方式且形成長度不同的多肽鏈，B正確。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液(生理鹽水)中，抗體將保持其活性，C錯誤。氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同蛋白質(zhì)，D正確。C4．(2017·江蘇卷，3)下列關(guān)于肽和蛋白質(zhì)的敘述，正確的是()A．α－鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽，分子中含有8個肽鍵B．蛋白質(zhì)是由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成的C．蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的D．變性蛋白質(zhì)不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)[解析]

α—鵝膏蕈堿是環(huán)狀八肽，是由8個氨基酸脫去8分子水形成的，因而肽鍵的數(shù)目和脫去的水分子數(shù)目相同，A項正確；蛋白質(zhì)不一定是由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成的，B項錯誤；蛋白質(zhì)變性是其空間結(jié)構(gòu)被破壞造成的，肽鍵并沒有斷裂，C項錯誤；變性蛋白質(zhì)中仍含有肽鍵，能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)，D項錯誤。AA[解析]

細(xì)胞膜上負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的是載體蛋白，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的是tRNA，A項錯誤；氨基酸之間脫水縮合生成H2O，H2O中的氫分別來自氨基和羧基，B項正確；細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)在酶的催化作用下水解，而大部分酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，故細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與，C項正確；蛋白質(zhì)是生物大分子，其基本骨架是碳鏈，蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān)，而且與功能基團(tuán)相關(guān)，D項正確。6．(2018·全國Ⅲ，30)回答下列與蛋白質(zhì)相關(guān)的問題：(1)生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位是______________。在細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)時，肽鍵是在______________這一細(xì)胞器上形成的。合成的蛋白質(zhì)中有些是分泌蛋白，如________________(填“胃蛋白酶”“逆轉(zhuǎn)錄酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外需要經(jīng)過高爾基體，此過程中高爾基體的功