(教案)生物高考一輪復習課件必修1第2章第2節(jié)-生命活動的主要承擔者-蛋白質(zhì)匯編

第2章組成細胞的分子

考綱內(nèi)容及能力要求考向定位1．蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能（簡述）Ⅱ2．糖類、脂類的種類和作用

Ⅱ3．水和無機鹽的作用Ⅰ4．觀察DNA和RNA在細胞中的分布Ⅰ5．檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)Ⅱ1．生物體的基本特征及相互關系2．生命系統(tǒng)的各個層次的相互關系3．使用高倍顯微鏡觀察比較不同細胞的異同點4．實驗設計遵循原理的應用及如何安排最佳實驗步驟第二節(jié)生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì)基礎梳理

氨基酸的結(jié)構(gòu)和種類基礎梳理1.結(jié)構(gòu)：組成蛋白質(zhì)的氨基酸結(jié)構(gòu)特點：每個氨基酸至少有一個_________和一個__________，且連在同一個__________上，不同的氨基酸的_________不同。即通過_________判斷氨基酸的種類。2.種類：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，20種氨基酸的不同之處是R基的不同。即20種氨基酸就有20種不同的________________________________________。其中有8種必需氨基酸，記憶口訣：甲攜來一本亮色書，分別是甲硫氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸。R基氨基羧基碳原子R基R基

探究思考：多肽與蛋白質(zhì)有何區(qū)別？蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)在哪里形成？

答案：多肽多呈鏈狀結(jié)構(gòu)，往往無生物活性而蛋白質(zhì)具有一定的空間結(jié)構(gòu)，有生物活性。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中形成的。易錯提示：1.蛋白質(zhì)初步水解的產(chǎn)物是多肽，徹底水解的產(chǎn)物是氨基酸，氧化分解的終產(chǎn)物有CO2、H2O和尿素。2.必需氨基酸（essentialaminoacid）：人體（或其他脊椎動物）必不可少，而機體內(nèi)又不能合成的，必須從食物中補充的氨基酸，稱必需氨基酸。對成人來說，這類氨基酸有8種，包括賴氨酸、甲硫氨酸（又叫蛋氨酸）、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。對嬰兒來說，有9種，由于組氨酸也是必需氨基酸。

8種諧音記憶：兩（亮異亮）冊（色）書（蘇）本（苯丙）攜（纈）家（甲）來（賴）兒童9種（多出組氨酸）歸納整合

組成蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸1.基本組成元素：C、H、O、N，有的還含有P、S等。2.結(jié)構(gòu)通式（1）結(jié)構(gòu)通式及不同表達形式RH2NHCOOHCH—NH2氨基NH

—C—OH—COOH羧基H

RH2NHCOOHC—C—OHH

HNH

—CRH（2）特點①氨基酸分子中至少有一個—NH2、一個—COOH，因為R基中可能有—NH2、—COOH；②都有一個—NH2和一個—COOH連在同一個碳原子上，否則不是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸；③根據(jù)氨基酸結(jié)構(gòu)通式可解決肽鏈中所含氨基和羧基的數(shù)目問題，但一般限定于計算其最小值，因為R基所含的氨基和羧基數(shù)目一般不能確定。跟蹤訓練1.(2008年天津卷)下列關于蛋白質(zhì)和氨基酸的敘述，正確的是（）A.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸組成的B.高等動物能合成生命活動所需要的20種氨基酸C.細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是一種蛋白質(zhì)D.在胚胎發(fā)育過程中，基因選擇性表達，細胞會產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)

解析：考查蛋白質(zhì)的相關知識。構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，人體所必須的氨基酸共有20種，其中有8種是人體不能合成的，必須從食物中獲得，稱為必需氨基酸。酶的主要成分是蛋白質(zhì)，還有少量的RNA。蛋白質(zhì)具有多樣性，其原因是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、排列順序、數(shù)量以及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。在細胞分化過程中，基因選擇性表達，形成不同的mRNA和不同的蛋白質(zhì)。答案：D2.（2009年汕頭二模）同為組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸，酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異的產(chǎn)生，取決于（）A.兩者R基組成的不同B.兩者的結(jié)構(gòu)完全不同C.酪氨酸的氨基多D.精氨酸的羧基多解析：氨基酸的通式基本是一致的，不同氨基酸其R基不同。答案：A蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能基礎梳理1.蛋白質(zhì)分子是由許多氨基酸通過__________連接起來的高分子化合物?？s合反應方程式是：CH2N—RH—C—OH+H—NH—COHR—COOHCH2N—RH—C—NH—COHR—COOH+H2O肽鍵縮合反應在化學上稱為縮聚反應，在細胞內(nèi)進行的場所是__________。2.蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)具有多樣性就決定了蛋白質(zhì)分子具有多種重要的生理功能，蛋白質(zhì)的功能主要有下列五點：（1）組成細胞的__________：如細胞膜中的蛋白質(zhì)，染色體中的蛋白質(zhì)；（2）__________功能：如細胞膜上的載體蛋白、運輸氧氣的血紅蛋白等；（3）__________功能：如催化各種生化反應的酶等；核糖體結(jié)構(gòu)成分運輸催化（4）__________功能：如生長激素、胰島素等激素；（5）__________功能：如B淋巴細胞受到抗原刺激后產(chǎn)生的抗體是蛋白質(zhì)，具有與特異性的抗原結(jié)合，從而達到清除抗原的目的。因此，一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的__________。主要承擔者調(diào)節(jié)免疫

探究思考：蛋白質(zhì)的多樣性與生物多樣性有什么關系？

答案：生物多樣性包括遺傳物質(zhì)的多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性；遺傳物質(zhì)的多樣性決定蛋白質(zhì)的多樣性，蛋白質(zhì)的多樣性決定物種的多樣性，物種的多樣性組成生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。知識鏈接：

蛋白質(zhì)多樣性與生物多樣性的關系生物多樣性遺傳物質(zhì)多樣性決定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性決定蛋白質(zhì)功能多樣性決定生物種群多樣性組成生態(tài)系統(tǒng)多樣性易錯提示：1.肽鍵的正確寫法為“—NH—CO—”或“—CO—NH—”，而“CO—NH”是錯誤的。2.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因是氨基酸的種類、數(shù)目和排列次序的不同，空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化是肽鏈方面。歸納整合一、氨基酸縮合成蛋白質(zhì)1.氨基酸經(jīng)脫水縮合形成蛋白質(zhì)。在脫水縮合過程中一個氨基酸的非R基上羧基和另一個氨基酸非R基上的氨基分別脫下—OH和—H結(jié)合形成H2O，同時形成一個肽鍵。2.肽鍵的不同表達形式—NH—CO—或—CO—NH—或—N——CHO

二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能及其多樣性1.蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)(1)形成：氨基酸多肽（肽鏈）蛋白質(zhì)(2)蛋白質(zhì)與多肽的關系：每個蛋白質(zhì)分子可以由1條肽鏈組成，也可由幾條肽鏈通過一定的化學鍵（肯定不是肽鍵）連接而成。但多肽只有折疊成特定的空間結(jié)構(gòu)進而構(gòu)成蛋白質(zhì)時，才能執(zhí)行特定的生理功能。脫水縮合折疊2.蛋白質(zhì)的多樣性(1)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性①氨基酸的種類不同，構(gòu)成的肽鏈不同————————○—○—○—○—○—○—②氨基酸的數(shù)目不同，構(gòu)成的肽鏈不同———————————③氨基酸的排列次序不同，構(gòu)成的肽鏈不同——○—○——○——○——○——○—④肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)不同，構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同兩個蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，則這兩個蛋白質(zhì)不是同種蛋白質(zhì)。但并不是以上這四點同時具備才能確定兩個蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，而是只要具備以上其中的一點，這兩個蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)就不同了。(2)蛋白質(zhì)功能的多樣性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定了蛋白質(zhì)功能的多樣性。蛋白質(zhì)據(jù)功能分為結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白兩大類，前者如人和動物的肌肉，后者如具有催化作用的絕大多數(shù)酶、具有免疫功能的抗體等。

肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽鏈相對分子質(zhì)量氨基數(shù)目羥基數(shù)目一條肽鏈m-1m-1am-18(m-1)至少1個至少1個N條肽鏈m-nm-nam-18(m-n)至少n個至少n個三、關于蛋白質(zhì)形成過程的有關計算1.蛋白質(zhì)分子量的計算必記公式：肽鍵數(shù)＝脫水縮合產(chǎn)生的水分子數(shù)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量＝氨基酸相對分子質(zhì)量的總和－失去的水分子的相對分子質(zhì)量的總和如果氨基酸平均分子量為a，氨基酸數(shù)目為m,即相關計算公式：（1）脫水數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)—肽鏈數(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）N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原子的總數(shù)（5）O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原子的總數(shù)—脫水數(shù)（6）H原子數(shù)=各氨基酸中H原子的總數(shù)—2×脫水數(shù)一個氨基酸中的各原子的數(shù)目計算：C原子數(shù)＝R基團中的C原子數(shù)＋2，H原子數(shù)＝R基團中的H原子數(shù)＋4，O原子數(shù)＝R基團中的O原子數(shù)＋2，N原子數(shù)＝R基團中的N原子數(shù)＋12.氨基酸與相應DNA及RNA片段中堿基數(shù)目之間的關系注：（1）對真核生物而言，上式中的DNA片段相當于基因結(jié)構(gòu)中的外顯子。（2）蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算中若通過圖示或其他形式告知蛋白質(zhì)中有二硫鍵形成時，要考慮脫去氫的質(zhì)量。氨基酸數(shù)mRNA核糖核苷酸數(shù)DNA脫氧核苷酸數(shù)m3m6m3、物質(zhì)進出細胞所通過的膜的層數(shù)或磷脂雙分子層數(shù)活細胞代謝時需不斷的與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換，即從外界環(huán)境獲得氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，同時，把自身代謝產(chǎn)生的二氧化碳、水等代謝終產(chǎn)物和對細胞有害物質(zhì)派出體外。細胞代謝是在專門細胞器或細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的，從結(jié)構(gòu)上看，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡膜、線粒體、葉綠體都是由膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。前三者為單層膜，后二者是雙層膜。每層膜都與細胞膜一樣的，都含有兩層磷脂分子。因此，計算某物質(zhì)代謝中進入細胞所通過的膜的層數(shù)或磷脂雙分子層數(shù)，一定要弄清物質(zhì)在體內(nèi)的運行路線，結(jié)合各部分結(jié)構(gòu)和相應功能便可作答。注意物質(zhì)進入毛細血管，穿過毛細血管壁和氧氣或二氧化碳穿過肺泡壁時都要經(jīng)過兩層細胞膜。氨基酸脫水縮合形成多肽過程中規(guī)律總結(jié)氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基酸平均相對分子量蛋白質(zhì)相對分子量DNA中堿基數(shù)mRNA中堿基數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目一條肽鏈nn-1n-1aan-18(n-1)至少6n至少3n至少1個至少1個m條肽鏈nn-mn-maan-18(n-m)至少6n至少3n至少m個至少m個四、蛋白質(zhì)的常見種類、激素與蛋白質(zhì)1.生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的常見種類有：酶——如各種消化酶；某些激素也是蛋白質(zhì)——如胰島素、生長激素和促激素；抗體——免疫球蛋白；載體——生物膜進行主動運輸?shù)墓ぞ?；受體——如突觸后膜上接受神經(jīng)遞質(zhì)刺激的物質(zhì)等。2.激素與蛋白質(zhì)（1）生物體內(nèi)的激素多數(shù)屬于蛋白質(zhì)類激素，但也有不屬于此類的，按其化學本質(zhì)分類如下：蛋白質(zhì)類（含多肽類）：胰島素、生長激素、促激素、抗利尿激素、胰高血糖素等；氨基酸類：甲狀腺激素、腎上腺素等；類固醇類：性激素、醛固酮等；其他：生長素（吲哚乙酸）、乙烯等。（2）蛋白質(zhì)的主要理化性質(zhì)①酸堿兩性（分子內(nèi)存在－NH2和－COOH）；②鹽析（可以從濃的無機鹽溶液中沉淀出來）加輕金屬鹽析出的蛋白質(zhì)仍能溶于水，并不影響蛋白質(zhì)的性質(zhì)；③變性和凝固（一定的理化因素，如過酸過堿等，使其變性凝固）；在酸、堿、重金屬鹽、酒精、甲醛、苯酚、紫外光照射、加熱等作用下，蛋白質(zhì)性質(zhì)發(fā)生改變而凝結(jié)析出。④水解反應（在酸、堿或酶的作用下最終生成氨基酸）；蛋白質(zhì)在酸、堿或酶作用下水解，最終產(chǎn)物為氨基酸（天然蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物全部是ɑ—氨基酸）⑤顯色反應（如蛋白質(zhì)與硝酸作用顯黃色）。蛋白質(zhì)與許多試劑可發(fā)生顏色反應如分子中含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸呈黃色。⑥溶于水時形成蛋白質(zhì)溶液具有膠體性質(zhì)⑦灼燒時產(chǎn)生燒焦羽毛的氣體跟蹤訓練1.（2009年天津卷）下列過程中，涉及肽鍵數(shù)量變化的是（）A.洋蔥根尖細胞染色體的復制B.用纖維素酶處理植物細胞C.小腸上皮細胞吸收氨基酸D.蛋清中加入NaCl使蛋白質(zhì)析出

解析：洋蔥根尖細胞染色體復制過程中發(fā)生蛋白質(zhì)的合成，涉及肽鍵數(shù)量的變化；用纖維素酶處理植物細胞，只是使細胞壁中的纖維素水解；小腸上皮細胞吸收氨基酸是一個主動運輸?shù)倪^程，不發(fā)生蛋白質(zhì)的合成；蛋清中加入NaCl是使蛋白質(zhì)析出，不發(fā)生蛋白質(zhì)的合成。答案：A2.（2009年福建卷）下列關于組成細胞化合物的敘述，不正確的是（）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.RNA與DNA的分子結(jié)構(gòu)相似，由四種核苷酸組成，可以儲存遺傳信息C.DNA分子堿基的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性D.膽固醇是構(gòu)成細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運輸

解析：肽鏈的盤曲和折疊構(gòu)成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，具有不同的功能，因此蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其功能肯定發(fā)生改變；RNA與DNA的分子結(jié)構(gòu)相似，由四種核糖核苷酸組成，可以儲存遺傳信息；DNA分子堿基的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性；膽固醇是構(gòu)成細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運輸。答案：A熱點聚焦

蛋白質(zhì)的有關計算

（2009年上海卷）某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個數(shù)是（）A.n-mB.n-2mC.n+mD.n+2m

解析：每條肽鏈主鏈上的氧原子數(shù)比氨基酸多一個。由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知一個氨基酸至少有兩個O，形成蛋白質(zhì)縮合過程中要脫掉水，故該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個數(shù)為2n-(n-m)=n+m。答案：C

名師點睛：氨基酸縮合成多肽時，涉及到一些有機化學知識，掌握起來有一定的難度，應先了解幾個問題：第一，一個碳原子可與其他的非金屬元素形成四個共價鍵，一個氮原子可與其他的非金屬元素形成三個共價鍵。第二，掌握氨基、羧基及肽鍵的寫法，特別是肽鍵的寫法（—NH—CO—）。第三，掌握氨基酸的通式，能夠找出R基團。第四，氨基酸縮合成一條多肽鏈時，形成肽鍵的數(shù)目總比氨基酸的數(shù)目少一個。失去的水分子數(shù)也比氨基酸的數(shù)目少一個。第五，有些氨基酸的R基團上也有氨基或羧基，分析時不能漏掉。熱點訓練（2009年韶關二模）有一多肽，分子式為C55H70O19N10，將它徹底水解后，得到下列四種氨基酸：谷氨酸（C5H9NO4）、甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）?？刂圃摱嚯男纬傻幕蛑兄辽俸袎A基對（）A.10B.30C.60D.無法確定解析：從四種氨基酸：谷氨酸（C5H9NO4）、甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）可知，各個氨基酸只含有一個N，可以推斷N只存于氨基，R基沒有。因此分子式為C55H70O19N10的多肽中10個N均來自氨基，故此多肽是由10個氨基酸通過脫水縮合反應而來?？刂圃摱嚯男纬傻幕蛑兄辽俸袎A基對為10×6/2=30。答案：B組成元素C、H、O、N（P、S）導致氨基酸種類：20種必需氨基酸：8種非必需氨基酸：12種通式：特點：至少有一個－NH2和一個－COOH

連在同一個C原子上脫水縮合多肽組成蛋白質(zhì)的氨基酸不同氨基酸的數(shù)目不同氨基酸排列順序不同多肽的空間結(jié)構(gòu)不同折疊盤旋蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性構(gòu)成生物體，如結(jié)構(gòu)蛋白運輸作用，如血紅蛋白催化作用，如酶調(diào)節(jié)作用，如胰島素免疫作用，如抗體導致導致課時作業(yè)

1.（2009年茂名一模）下圖表示有關蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖，下列對圖示分析正確的是（）A．A中肯定含有S元素B．①過程發(fā)生所需模板和運輸B的工具都是RNAC．多肽中B的數(shù)目等于C的數(shù)目D．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性是細胞多樣性的根本原因

解析：蛋白質(zhì)的必有組成元素為C、H、O、N，只有個別氨基酸才含有S、Fe等元素，故A錯誤；①過程為翻譯，需要mRNA為模板，B為氨基酸，轉(zhuǎn)運B的是轉(zhuǎn)運RNA,故B正確；肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)，故C錯誤；根本原因是遺傳物質(zhì)(基因)的多樣性，故D錯誤。答案：B2.（2009年成都模擬）已知天冬酰胺的R基為（－C2H4ON），現(xiàn)有分子式為C63H103O45N17S2的多肽，其中含有2個天冬酰胺。在上述多肽中肽鍵最多有（）A．17個B．16個C．15個D．14個

解析：減去Ｒ基中的兩個Ｎ原子，剩下的15個N原子最多可以分在15個氨基酸中，而15個氨基酸在結(jié)合成一條肽鏈的情況下形成的肽鍵最多，共14個。答案：D3.（2009年深圳一模）蛋白質(zhì)具有而糖類不具有的功能是（

）A．調(diào)節(jié)細胞代謝B．構(gòu)成細胞膜C．構(gòu)成遺傳物質(zhì)D．主要能源物質(zhì)解析：細胞膜(磷脂、蛋白質(zhì)、少量的糖類

),遺傳物質(zhì)（核酸中含有核糖或脫氧核糖）,主要能源物質(zhì)(糖類)，蛋白質(zhì)可以作為某些激素調(diào)節(jié)細胞代謝，而糖（參與細胞代謝）不具有此功能。答案：A4.下列哪項不是蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的主要生理功能（）A．調(diào)節(jié)作用B．免疫作用C．運輸作用D．遺傳作用胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量高