高考生物一轮复习 第一单元 第2讲 蛋白质的结构与功能教学案 苏教版

第2讲 蛋白质的结构与功能[考纲要求] 蛋白质的结构和功能(Ⅱ)。

考点一 蛋白质的结构与功能[重要程度：★★★☆☆]1． 蛋白质的基本组成单位——氨基酸(1)种类：生物体中组成蛋白质的氨基酸大约有20种。

(2)通式：(3)特点①数量关系：至少有一个氨基和一个羧基。

②位置关系：都有一个—NH 2和一个—COOH连接在同一个碳原子上。

2． 蛋白质的结构层次氨基酸 多肽⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫构成：由多个氨基酸分子 缩合而成，含有多个肽键 的化合物结构：肽链合成场所：核糖体―→蛋白质3． 蛋白质分子结构和功能的多样性1． 蛋白质的基本单位——氨基酸如图是四种化合物的结构式，据图回答：(1)图中丙不是构成蛋白质的氨基酸。

(2)构成蛋白质的氨基酸分子的基本元素是：C 、H 、O 、N 。

(3)上述构成蛋白质的氨基酸的R 基依次是：—H 、—CH 3、—CH 2—COOH 。

(4)写出构成蛋白质的氨基酸的分子通式：C 2H 4O 2NR 。

2． 蛋白质的结构及其多样性观察下图，回答问题：(1)相邻氨基酸的连接过程称之为脱水缩合，形成的化学键称之为肽键，其结构式表示为—CO —NH —或—NH —CO —。

(2)H 2O 中的H 来自于—COOH 和—NH 2，O 来自于—COOH 。

(3)多肽的命名方法一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽(三个或三个以上的也可称为多肽)，如：由六个氨基酸分子构成一条肽链，则其名称是六肽，也可称为多肽。

脱水缩合(4)如果合成的蛋白质是唾液淀粉酶，需要参与的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。

(5)据图分析蛋白质功能多样性的形成原因易错警示蛋白质结构与功能的3个易错点(1)导致蛋白质结构多样性有四个原因，并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备其中的一点，这两个蛋白质的分子结构就不同。

(2)由于基因的选择性表达，同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异。

(3)在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽必须经内质网和高尔基体加工后，才能形成具有一定结构和功能的蛋白质。

判断下列关于蛋白质结构与功能的叙述：(1)各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基的不同( √ )(2)评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量( √ )(3)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合(2013·江苏，20D) ( × )提示脱水缩合的方式只有一种。

(4)细胞中氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质( × )(5)沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂( × )(6)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变( × )(7)蛋白质大多是由20种氨基酸脱水缩合而成的链状结构( × )(8)蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的功能( × )(9)细胞内以及细胞间传递信息的物质都是蛋白质( × )(10)同一生物体的不同细胞中所含的蛋白质不完全相同( √ )用“一、二、三、四、六”巧记蛋白质的结构与功能“一个通式”指氨基酸的结构通式。

“两个标准”指组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有两个：一是数量标准，二是位置标准。

“三个数量关系”指蛋白质分子合成过程中的3个数量关系：脱去水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数。

“四个原因”指蛋白质分子结构多样性的原因有四个：氨基酸的种类不同、氨基酸的数目不同、氨基酸的排列顺序不同、蛋白质的空间结构不同。

“六大功能”指蛋白质分子有6个功能：催化、防御、调控、运输、运动和结构。

考点二蛋白质的相关计算[重要程度：★★☆☆☆] 1．肽键数、脱去水分子数、蛋白质相对分子质量的计算假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1形成肽链数形成肽键数脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽相对分子质量1 n－1 n－1 至少1个至少1个na－18 (n－1)m n－m n－m 至少m个至少m个na－18(n－m)2．多肽中H、O、N原子数的计算(1)H原子数＝各氨基酸的H原子数之和－2×脱水数。

(2)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸的O原子数之和－脱水数。

(3)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子数之和。

3．多肽种类的计算假若有A、B和C 3种氨基酸，由这3种氨基酸组成多肽的情况可分如下两种情形分析：(1)A、B、C 3种氨基酸，每种氨基酸数都无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类：3×3×3＝33＝27(种)。

形成二肽的种类：3×3＝32＝9(种)。

(2)A、B、C 3种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，可形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类：3×2×1＝6(种)。

形成二肽的种类：3×2＝6(种)。

易错警示关于蛋白质相关计算的4个失分点(1)若形成的多肽是环状：氨基酸数＝肽键数＝失去水分子数。

(2)在蛋白质相对分子质量的计算中，若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去2个H。

(3)计算O和H的数量变化时，不要漏掉增加H2O中的O、H数值。

(4)关于蛋白质的计算中，要特别注意题中设问的是“氨基酸的数量”还是“氨基酸的种类”。

1．如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。

若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为( )A．m,18mB．(m－4)，18(m－4)C．(m－3)，18(m－3)＋4D．(m－2)，18(m－2)＋4答案D解析图中有三条肽链，中间一条为环状，故失去水分子数为氨基酸数－肽链数，即(m－2)，由于有2个二硫键，而形成一个二硫键失去2个“H”，故减少的相对分子质量为18(m－2)＋4。

2．全世界每年有成百上千人由于误吃毒蘑菇而死亡，鹅膏蕈碱就是一种毒蘑菇的毒素，它是一种环状八肽。

若以20种氨基酸的平均相对分子质量为128来计算，则鹅膏蕈碱的相对分子质量大约是( )A．1 024 B．898 C．880 D．862答案C解析鹅膏蕈碱是一种环状八肽，在形成时比同氨基酸数的链状肽多脱掉一分子水。

其相对分子质量＝8×128－8×18＝880。

1．组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—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。

2．脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水的过程。

3．组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别是蛋白质结构多样性的直接原因。

4．蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，具有催化、运输、运动、结构、防御、调控等许多功能。

一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者。

5．高温使蛋白质发生变性的原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散、易被蛋白酶水解。

高考模拟提能训练高考题组1．(2013·江苏卷，20)下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是( )A．不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能C．组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合D．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合答案D解析各种酶的结构不同，但其功能都是具有催化作用，B正确；任意两个氨基酸之间的脱水缩合方式是相同的，都是氨基中的氢与羧基中的羟基结合成水，D错误。

2．(2012·海南卷，2)下列关于蛋白质的叙述，错误的是( )A．有些蛋白质是染色体的组成成分B．酶在催化反应前后，其分子结构不变C．食盐作用下析出的蛋白质发生了变性D．蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应答案C解析染色体的组成成分主要是蛋白质和DNA。

酶是生物催化剂，反应前后其分子结构不变。

蛋白质遇高温、重金属盐变性，盐析出的蛋白质没有变性。

双缩脲试剂可与蛋白质发生显色反应生成紫色络合物。

3．(2009·上海卷，15)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－m B．n－2mC．n＋m D．n＋2m答案C解析该蛋白质中含有肽键数为(n－m)个，每个肽键(CONH)含有一个氧原子；m条肽链至少含有m个游离的羧基(COOH)，因此，该蛋白质中至少含有的氧原子的个数为n－m＋2m＝n＋m。

模拟题组4．关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是( )A．相对分子质量最大的氨基酸是甘氨酸B．有些氨基酸不能在人体细胞中合成C．氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键D．不同氨基酸之间的差异是由R基引起的答案A解析根据教材中列举的几种氨基酸的结构示意图可知，甘氨酸的相对分子质量最小，A项错误；有些氨基酸人体能够合成，称为非必需氨基酸，有些氨基酸人体不能合成，只能从食物中摄取，称为必需氨基酸，如赖氨酸，B正确；氨基酸通过脱水缩合形成肽键，进而形成蛋白质，C项正确；根据氨基酸的结构通式，氨基酸之间的根本差异是R基的不同，D项正确。

5．下列多肽片段充分水解后，产生的氨基酸有( )A．2种B．3种C．4种D．5种答案B解析该多肽片段中有四个—NH—CO—，故有5个氨基酸。

但氨基酸中共有—CH3、—H和—CH2CH3三种R基，因此该多肽片段充分水解后，产生的氨基酸有3种。

6．从某种真核细胞中提取大量的核糖体，放入含下列几种物质(其中N已被15N标记)的培养液中，假设培养液中含有核糖体完成其功能所需要的一切物质和条件。

请回答：(1)实验中，核糖体的功能就是把上述物质中的[ ]__________通过__________方式合成多肽(蛋白质)。

([ ]内填序号)(2)实验中所用的培养液相当于细胞内的__________。

(3)实验中，检测到某一多肽含 200个15N，则该多肽链最多有__________个肽键。

(4)如果得到的一条肽链长度不变，组成它的氨基酸的种类和数目也不变，改变其中的__________，就可以改变其性质。

(5)实验得到的多肽可用__________试剂鉴定，呈现__________色，其原因是该化合物中所含有的________与该试剂发生了颜色反应。

答案(1)①③⑤氨基酸脱水缩合(2)细胞质基质(3)199 (4)氨基酸的排列顺序和肽链的空间结构(5)双缩脲紫肽键解析构成蛋白质的氨基酸的特点是同时有1个氨基和1个羧基连在同一个碳原子上，只有①③⑤才是合成蛋白质的氨基酸，氨基酸在细胞质中的核糖体上通过脱水缩合方式合成蛋白质。