2020版高考生物一轮复习第1单元第3讲蛋白质的结构和功能教学案苏教版必修
[2020高考生物复习江苏]必修一 第一单元 第3讲
第3讲蛋白质和核酸考纲考情——知考向核心素养——提考能最新考纲1.蛋白质的结构和功能(B)2.核酸的结构和功能(B)生命观念蛋白质、核酸的结构多样性决定功能多样性科学思维归纳演绎蛋白质的合成及有关计算比较,DNA与RNA的异同近三年江苏考情2018年T3、T5(2分);2017年T3(2分);2016年T4(2分);2015年T1(2分)社会责任蛋白质与人体健康及其在疾病治疗方面的应用,养成良好的生活习惯考点一蛋白质的结构和功能1.组成蛋白质的氨基酸元素组成、结构与种类2.蛋白质的合成及其结构、功能的多样性(1)二肽的形成过程①过程a:脱水缩合,物质b:二肽,结构c:肽键.②H2O中H来源于氨基和羧基;O来源于羧基.(2)蛋白质的形成过程氨基酸――→脱水缩合多肽(链)――→一或数条盘曲、折叠蛋白质 3.蛋白质结构与功能的多样性■助学巧记巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能1.真题重组 判断正误(1)真核细胞染色体和染色质中都存在DNA ——蛋白质复合物(2018·全国卷Ⅰ,2A)( )(2)氨基酸之间脱水缩合生成的H 2O 中,氢来自于氨基和羧基(2016·江苏卷,4B)( )(3)蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团有关(2016·江苏卷,4D)( )(4)蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的(2017·江苏卷,3B)( )(5)蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的(2017·江苏卷,3C)()提示(1)√(2)√(3)√(4)×蛋白质是由肽链盘曲折叠形成的,可能只由1条肽链构成,也可能由多条肽链构成.(5)×蛋白质变性是由空间结构发生改变造成的.2.深挖教材(1)(人教版必修1 P21图示拓展)多肽与蛋白质有什么区别?提示多肽和蛋白质的区别:在核糖体上合成的是多肽,没有明显的空间结构,多肽必须经过加工后,才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质.(2)(人教版必修1 P23图示改编)头发和肌肉的主要成分均为蛋白质,但功能相差极大,从氨基酸角度分析,原因是什么?提示组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同.3.边角拾遗(人教版必修1 P23“与生活的联系”)在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物,高温加热后鸡蛋清会呈现白色固态状,导致蛋白质出现这两种情况的原理相同吗?说明理由.提示盐析一般是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程,原理是物质在不同浓度的盐溶液中溶解度不同.蛋白质在高浓度盐溶液中析出,而DNA是在低浓度盐溶液中析出,盐析为可逆反应.所以盐析是由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化.而变性是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂.另外,水解是指在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸.水解和脱水缩合的过程相反.组成蛋白质的氨基酸种类与结构1.关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述,错误的是()A.分子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基引起的解析甘氨酸应是分子量最小的氨基酸,它的R基是最简单的氢.答案 A2.(2019·江西金太阳全国大联考)下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式,据图分析下列叙述错误的是()A.以上这三种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OHB.将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下,经脱水缩合可形成三肽化合物最多有27种C.甲是最简单的氨基酸D.从上式可看出,只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸答案 D“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸3.(2018·苏北四市一模)下列关于多肽和蛋白质的叙述,正确的是()A.内孢霉素是一种环状十一肽,分子中含10个肽键B.氨基酸脱水缩合生成的水分子中的氢来自于氨基和羧基C.组成头发的蛋白质中不同肽链之间通过肽键相连D.蛋白质的功能与碳骨架有关,与其空间结构无关解析环状十一肽中含11个肽键;蛋白质中氨基酸之间通过肽键相连,不同肽链之间通过其他化学键相连,如二硫键;蛋白质的功能与氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构有关.答案 B结合蛋白质的结构和功能,考查生命观念4.(2018·全国卷Ⅱ,1)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是()A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C.蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分解析浆细胞产生的特异性抗体可与相应抗原结合而发挥免疫功能,A正确;肌细胞中的肌球蛋白、肌动蛋白等参与肌肉收缩,B正确;参与氧气运输的血红蛋白中有Fe2+,而没有Mg2+,C错误;染色体主要由蛋白质和DNA组成,所以细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分,D正确.答案 C5.(多选)人体内含有多种多样的蛋白质,每种蛋白质()A.都是生物体的主要能源物质B.都由氨基酸脱水缩合形成C.都具有一定的空间结构D.都能催化生物化学反应解析蛋白质是生命活动主要承担者和体现着,不是主要的能源物质;不是所有的蛋白质都有催化作用,如酶有催化作用,而抗体具有免疫作用,血红蛋白具有运输作用.答案BC6.(2018·南京盐城二模)下列有关蛋白质分子的叙述,错误的是()A.有些结构不同的蛋白质具有相似的功能B.细胞中运输K+、氨基酸的物质都是蛋白质C.变性蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应D.蛋白质的基本性质与碳骨架及功能基团有关解析细胞中运输氨基酸的是载体蛋白或tRNA.答案 B几种常考蛋白质的分布和功能名称分布功能绝大多数酶细胞内或细胞外催化作用载体蛋白细胞膜运输某些物质如离子、氨基酸等某些激素(如生长激素、胰岛素) 内环境中调节生命活动抗体、淋巴因子内环境中免疫作用血红蛋白红细胞内主要运输O2和部分CO2糖蛋白(受体蛋白)等细胞膜表面保护、润滑、识别等作用结构蛋白细胞膜、肌纤维等构成细胞和生物体的成分围绕蛋白质的合成,考查科学思维7.(2018·江苏卷,5)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用.两者结构简式如图,各氨基酸残基用3个字母缩写表示.下列叙述正确的是()A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同解析分析结构简式,两种激素中的环状肽都是由6个氨基酸构成的,故为六肽环,A错误;氨基酸之间脱水缩合产生的水分子中的氢来自氨基和羧基,B错误;有些氨基酸的R基可能含有游离氨基,C错误;分析结构简式,两种激素间有2个氨基酸种类不同,故生理功能不同与这2个氨基酸种类不同有关,D正确.答案 D8.(2019·江淮十校质检)图甲表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子(数字表示相应位置),图乙表示该蛋白质分子的一条肽链,其中有2个丙氨酸(R基为—CH3).下列相关叙述错误的是()A.该蛋白质分子中含有198个肽键B.该蛋白质分子中至少含有2个—NH2C.200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了3 584D.图乙中肽链脱去2个丙氨酸后的产物与原肽链相比,氢原子数目增加8个、氧原子数目增加4个解析分析题图,图甲中蛋白质分子含有两条肽链,且在两条肽链之间还含有一个二硫键和一个肽键,因此该蛋白质分子中含有的肽键数=氨基酸数-肽链数+肽链间的肽键数=(200-2)+1=199(个),A错误;根据氨基酸的结构特点及氨基酸脱水缩合的特点,可推断该蛋白质分子中至少含有2个—NH2,B正确;200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时,失去(200-2+1=199)个H2O,同时形成二硫键时失去2个H,由此可计算出形成该蛋白质时,相对分子质量减少了199×18+2×1=3 584,C正确;脱去1个丙氨酸需要在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键,则脱去2个丙氨酸需要断裂4个肽键,而水解一个肽键需要1分子的水,此过程共需要4分子的水,由此可推断脱去2个丙氨酸后的产物与原肽链相比,氧原子数目增加4个、氢原子数目增加8个,D正确.答案 A9.(2018·常州一模)下图为由A、B、C三条链共81个氨基酸构成的胰岛素原,其需切除C链才能成为有活性的胰岛素,下列相关叙述正确的是()A.C链的切除在细胞质基质中完成B.胰岛素原中至少含有3个游离的氨基C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸共有81个羧基D.胰岛素分子中含有2条肽链、49个肽键解析蛋白质的加工在内质网和高尔基体中完成;胰岛素原中A、B、C三条链连成一条链,因此至少含有1个游离的氨基;参与构成该蛋白质分子的氨基酸至少有81个羧基,R基中可能含有;切除C链后胰岛素分子中含有A、B共2条肽链,含51个氨基酸,49个肽键.答案 D蛋白质相关的计算规律(1)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算 ①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数×1.②游离氨基或羧基数目=肽链数×1+R 基中含有的氨基或羧基数.(2)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 ①肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数;②蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18.(不考虑形成二硫键)注:氨基酸平均分子质量为a .(3)利用原子守恒法计算肽链中的原子数①N 原子数=肽键数+肽链数+R 基上的N 原子数=各氨基酸中N 原子总数. ②O 原子数=肽键数+2×肽链数+R 基上的O 原子数=各氨基酸中O 原子总数-脱去水分子数.注:①环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同.即肽键的数目=脱去的水分子的数目=氨基酸的数目.②如果形成二硫键,需考虑每形成一个二硫键需去掉两个H. (4)基因表达中氨基酸数与相应DNA 、mRNA 中碱基数目关系DNA (基因)――→转录mRNA ――→翻译蛋白质碱基数∶碱基数∶氨基酸数6∶3(最多)∶1(最多)考点二 核酸的组成、结构与功能1.核酸的结构层次2.核酸的功能与分布■助学巧记“三看”法快速确认DNA、RNA3.核酸与蛋白质的比较项目核酸蛋白质DNA RNA元素C、H、O、N、P C、H、O、N等组成单位名称脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸种类4种4种形成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体检测试剂甲基绿、吡罗红混合染液双缩脲试剂(紫色)DNA呈绿色、RNA呈红色分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽→蛋白质结构多样性的决定因素核苷酸的种类、数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别4.DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系1.真题重组判断正误(1)细胞中RNA合成过程不会在细胞核外发生(2017·全国卷Ⅲ,1C)()(2)在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶(2017·全国卷Ⅱ,3A)()(3)原核生物拟核区中含有环状的DNA分子(2017·海南卷,2C)()(4)DNA与ATP中所含元素的种类相同(2015·全国卷Ⅰ,1A)()提示(1)×线粒体和叶绿体中的DNA也能转录合成RNA.(2)×线粒体和叶绿体中也有DNA合成酶.(3)√(4)√2.深挖教材(1)(人教版必修1 P26“问题探讨”拓展)DNA指纹法在案件侦破工作中有重要的用途.为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息?你能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗?提示DNA是主要的遗传物质,而每个人的遗传物质有所区别,因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息.DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上,在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面,也可以利用DNA鉴定技术.(2)(人教版必修1 P28图示拓展)DNA、RNA、ATP和核苷酸中“A”的含义是什么? 提示借助核酸的结构与功能,考查生命观念1.(2018·海南卷,10)下列与真核生物中核酸有关的叙述,错误的是()A.线粒体和叶绿体中都含有DNA分子B.合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量C.DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键D.转录时有DNA双链解开和恢复的过程解析线粒体和叶绿体是半自主性细胞器,在其基质中都含有DNA和RNA分子,A正确;合成核酸需要能量(ATP)、模板、原料和酶,B错误;DNA和RNA都是由核苷酸形成的,相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,C正确;转录时DNA双链解开,以其中一条链为模板转录生成RNA,转录结束后RNA从DNA上脱下,DNA双链恢复,D正确.答案 B2.下列与核酸有关的叙述正确的是()A.含RNA的生物一定含DNAB.含DNA的生物一定含RNAC.含RNA的细胞器一定含DNAD.含DNA的活细胞一定含RNA解析遗传物质是RNA的病毒,生物体中只有RNA一种核酸,A错误;遗传物质是DNA的病毒,只有DNA一种核酸,B错误;核糖体由RNA和蛋白质构成,不含DNA,C错误;含DNA的细胞通过转录和翻译体现生物体的性状,则含DNA的活细胞一定含RNA,D正确.答案 D不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳生物种类核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质细胞生物DNA和RNA 5种8种DNA DNA病毒DNA 4种4种DNA 病毒RNA病毒RNA 4种4种RNA围绕核酸、蛋白质间的内在关系,考查科学思维能力3.下图甲是由氨基酸合成蛋白质的示意图,乙表示DNA部分结构模式图.下列有关叙述正确的是()A.图甲中由a到b的过程中,必须脱去一个水分子B.图甲的全过程都发生在内质网上的核糖体上C.图乙中的a可表示构成DNA的基本组成单位D.限制酶的作用位点在图乙中的①处解析两分子氨基酸脱去一分子水形成一个肽键,A正确;只有分泌蛋白的合成发生在内质网上的核糖体上,且要进入内质网和高尔基体进行进一步加工,因此图甲的全过程不都发生在内质网的核糖体上,B错误;图乙中的a只包括脱氧核糖与碱基,不是构成DNA的基本组成单位,C错误;限制酶的作用位点为②处,D错误.答案 A4.甲图表示某些重要化合物的元素组成和功能关系,乙图是甲图中某种物质的分子结构图.下列相关叙述中,正确的是()A.乙图表示的物质是甲图中的bB.甲图中的X表示的元素是N,Y表示的是N和PC.甲图中过程③和过程④发生的场所不同D.甲图中过程①②③都进行了相同的碱基互补配对解析由题图甲可以判断A是DNA,B是RNA,C是蛋白质,过程①②③分别是DNA的复制、转录和翻译,进一步可判断单体a是脱氧核苷酸,b是核糖核苷酸,c 是氨基酸.题图乙表示的是核糖核苷酸,对应甲图中的b,A正确.答案 A结合细胞内重要有机物的推断,考查科学思维的能力5.如图表示几种化合物的元素组成,下列相关叙述错误的是()A.若①为某种大分子的组成单位,则①最可能是氨基酸B.若②是细胞中重要的储能物质,则②是脂肪C.若③为能储存遗传信息的大分子物质,则③一定是DNAD.若④主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质,则④是糖原解析由图示可知,①的组成元素为C、H、O、N,若①为某种大分子的组成单位,则①最可能是蛋白质的组成单位——氨基酸,A正确;②的组成元素只有C、H、O三种,可能是糖类或脂肪,但因②是细胞中重要的储能物质,故②是脂肪,B正确;③的组成元素为C、H、O、N、P,若③是能储存遗传信息的大分子物质,则其可能是DNA,也可能是RNA,C错误;④只含C、H、O三种元素,主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质,则④指肝糖原和肌糖原,D正确.答案 C6.(2018·南通市三模)下列有关人体细胞内蛋白质、核酸、多糖的叙述,错误的是()A.都含有C、H、OB.都属于多聚体C.都参与遗传信息传递D.都能被相应的酶降解解析蛋白质的基本组成元素为C、H、O、N,核酸的基本组成元素为C、H、O、N、P,多糖的基本组成元素为C、H、O;蛋白质、核酸、多糖都属于多聚体,都能被相应的酶降解;糖类一般不参与遗传信息的传递.答案 C澄清易错易混·强化科学思维[易错易混]易错点1一些功能物质是否为蛋白质的判断点拨一些功能物质的化学本质如下:①绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;激素中,有些是蛋白质,有些不是蛋白质.②抗体和载体的本质都是蛋白质,但结构各不相同.蛋白质与酶、激素、抗体、载体的关系如下图所示:易错点2受体蛋白≠载体蛋白≠通道蛋白点拨(1)位于细胞膜外表面或细胞内、可以接受信号分子的蛋白质,叫作受体蛋白,如激素、神经递质的受体蛋白.(2)位于细胞膜上、可以转运物质进出细胞的蛋白质,叫作载体蛋白,如主动运输和协助扩散这两种物质跨膜运输方式中的“载体”.(3)通道蛋白属于载体蛋白的一种,是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质,其分子结构如同中间有个连通膜内外的通道一样,通过打开和关闭通道(改变蛋白质构象)来控制物质通过.一般情况下,通道蛋白运输物质的方式为协助扩散.易错点3核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不完全相同”点拨易错点4明确“水解”和“氧化分解”不同点拨物质初步水解彻底水解产物氧化分解产物淀粉麦芽糖葡萄糖CO2+H2O脂肪甘油+脂肪酸甘油+脂肪酸CO2+H2O蛋白质多肽氨基酸CO2+H2O+尿素核酸核苷酸磷酸+五碳糖+碱基CO2+H2O+尿酸等[深度纠错]1.(2019·福建龙岩质检)下列关于蛋白质的叙述错误的是()A.细胞间的信息交流大多与细胞膜蛋白有关B.由蛋白质组成的细胞骨架与细胞分裂等生命活动密切相关C.细胞内蛋白质的合成与分解通常需要另一些蛋白质的参与D.细胞膜的功能特性与膜上的载体蛋白有关,与其基本骨架的流动性无关解析细胞间的信息交流大多依赖细胞膜上的受体蛋白,A正确;细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,B正确;细胞内蛋白质的合成与分解通常需要一些酶的催化,而大多数酶的化学本质是蛋白质,C正确;细胞膜的功能特性与膜上的载体蛋白有关,与其基本骨架的流动性也有关,D错误.答案 D2.如图所示,物质甲是胰岛B细胞合成的,物质乙是一种淋巴因子,物质丙由浆细胞合成分泌;物质丁由垂体分泌,可促进蛋白质的合成和骨的生长.则下列说法正确的是()A.物质甲、乙、丙、丁的结构多样性只与a有关B.控制物质甲、乙、丙、丁合成的物质是核糖核酸C.物质甲、丁分别为胰岛素、抗利尿激素D.物质乙、丙均在特异性免疫中发挥作用解析甲(胰岛素)、乙(淋巴因子)、丙(抗体)、丁(生长激素)的化学本质都是蛋白质,蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关,A、C错误;控制蛋白质合成的物质是基因即具有遗传效应的DNA(脱氧核糖核酸)片段,B错误;淋巴因子和抗体均在特异性免疫中发挥作用,D正确.答案 D3.(2018·无锡市一模)下列关于细胞内分子的叙述,正确的是()A.叶肉细胞中的淀粉是在叶绿体外膜上合成的B.酶、抗体、激素、神经递质的合成都与核糖体有关C.蛋白质遇高温变性时,其空间结构被破坏,肽键数不变D.真核细胞中,由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸有8种解析叶肉细胞中的淀粉是通过光合作用在叶绿体基质中合成的;绝大多数酶、抗体、部分激素是蛋白质,其合成与核糖体有关,神经递质、性激素等合成与核糖体无关;蛋白质遇高温变性,被破坏的是空间结构;真核细胞中,由A、G参与构成的核苷酸有4种,T、U参与构成的核苷酸有2种,由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸共有6种.答案 C4.关于生物体内化合物的叙述,错误的是()A.ATP的含量在细胞中相对稳定,为生命活动直接供能B.淀粉、肝糖原、纤维素彻底水解后,得到的产物相同C.肽链在核糖体合成后需经内质网和高尔基体加工才具备特定功能D.RNA具有信息传递、催化反应、物质转运等功能解析原核细胞中不含内质网和高尔基体,其肽链在核糖体合成后不需经内质网和高尔基体加工也具备特定功能.答案 C随堂·真题&预测1.(2017·海南卷,1)有关蛋白质结构与功能的叙述,错误的是()A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构解析蛋白质的空间结构决定蛋白质有相应的生物活性,A正确;多肽链的多样性由组成多肽链的氨基酸的种类、数量和排列顺序决定,B正确;抗体在NaCl溶液中会发生盐析,但抗体的空间结构没有被破坏,所以其活性没有丧失,C错误;多肽链的氨基酸序列虽然相同,但可以折叠成不同的空间结构,D正确.答案 C2.(2016·江苏卷,4)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质.下列相关叙述错误的是()A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自于氨基和羧基C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团有关解析细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质,细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA,A错误;氨基酸之间脱去的水分子中氢来自氨基和羧基,B正确;细胞内蛋白质水解时需蛋白酶催化,蛋白酶属于蛋白质,C正确;蛋白质的基本性质与碳骨架有关,也与功能基团有关,D正确.答案 A3.(2017·江苏卷,3)下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是()A.琢鄄鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8个肽键B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应解析环状八肽由8个氨基酸脱水缩合形成,肽键数与氨基酸数相等,都是8个,A 正确;蛋白质具有多样性,可能由1条多肽链构成,也可能由2条或2条以上多肽链构成,B错误;蛋白质变性是指蛋白质的空间结构被破坏,肽键没有断裂,C错误;变性蛋白质含有肽键,可与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误.答案 A4.(2020·高考预测)细胞受到冰冻时,蛋白质分子互相靠近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—).解冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留(如图所示).下列说法错误的是()A.巯基位于氨基酸的R基上B.解冻后蛋白质功能可能异常C.结冰和解冻过程涉及肽键的变化D.抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力解析巯基(—SH)中含有S,由氨基酸的结构通式可知,巯基位于氨基酸的R基上,A正确;蛋白质的结构决定蛋白质的功能,由题干“解冻时,蛋白质氢键断裂”可知解冻后的蛋白质空间结构会发生变化,其功能也可能发生异常,B正确;由题干信息知,结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键,解冻会减少蛋白质分子中的氢键,结冰和解冻过程中未涉及肽键的变化,C错误;细胞受到冰冻时,蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—),抗冻植物能够适应较冷的环境,根据形态结构和功能相适应的观点,可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力,D正确.答案 C5.(2020·高考预测)如图甲、乙、丙、丁代表细胞中的物质或结构.下列分析中错误的是()。
高中生物必修一教案-2.2.4蛋白质的结构和功能-苏教版
第二章细胞的化学组成第2节细胞中的生物大分子(蛋白质的结构和功能)【教学目标】1. 说明氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程;2. 概述蛋白质的结构和功能;3. 通过学生动手实验培养操作技能与观察能力,使之正确进行实验分析,从而加深对概念的理解,并抽象形成规律性认识,再辅以习题训练培养学生的创新思维能力。
4. 通过学生实验,使学生的科学态度、思想情趣得到陶冶。
【学情分析】学生在日常生活中经常遇到有关蛋白质的问题,对蛋白质还是比较熟悉的,但由于学生缺乏有关氨基酸和蛋白质的化学知识,同时对于有机化学的知识还没有一定的基础,细胞的分子组成又是微观的内容,比较抽象。
所以在掌握起氨基酸结构和脱水缩合过程来有一定的难度。
【教学重难点】重点:氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程;蛋白质的结构和功能。
难点:氨基酸形成蛋白质的过程;蛋白质的结构多样性的原因。
【教学用具】多媒体、学案、自制教具、实验材料【课时安排】1课时【教学过程】(一)创设情境导入教学教师利用多媒体课件展示收集来的学生非常熟悉的各种食品的包装袋,放大包装袋上有关食品成分说明,指导学生注意包装袋上有关蛋白质、氨基酸的名称和含量的内容。
然后提出问题:人类日常的食物中如果缺乏蛋白质会出现什么情况?学生讨论一段时间后,播放“三鹿奶粉”事件的有关资料片,教师简单说明解释,以此明确蛋白质在人体生命活动中的重要性,引起学生深入了解蛋白质相关知识的兴趣。
(二)探究新知引导分析一、蛋白质的结构蛋白质是大分子物质,不能直接被人体吸收。
蛋白质在消化道内必须分解成小分子的氨基酸才能被吸收。
提问:蛋白质的基本单位是什么?(学生回答:氨基酸)氨基酸的结构通式是重点和难点,通过2个探究问题的设置,以便顺利解决。
探究一:组成氨基酸的元素有哪些?多媒体投影出甘氨酸、丙氨酸、赖氨酸和谷氨酸的结构式请学生找出他们含有的元素有哪些?(学生回答:C、H、O、N 4种化学元素)蛋白质主要由C、H、O、N 4种化学元素组成,大多数蛋白质还含有S。
苏教版高中生物必修1:2.2.4蛋白质的结构和功能_教案设计
蛋白质的结构和功能教学目标1.说出蛋白质构成元素、基本单位;2.概述氨基酸形成蛋白质的过程及其结构多样性和功能多样性;3.学习用化学试剂检测生物组织中的蛋白质的原理与方法;4.认同蛋白质是生命活动的主要承担者,关注蛋白质研究的新进展;5.通过对蛋白质结构和功能的分析,使学生理解物质的结构与功能相统一的观点。
教学重难点重点:1.氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程;2.蛋白质的结构多样性的原因;3.食物中蛋白质的鉴定原理及过程。
难点:1.氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程;2.概述蛋白质的结构多样性的原因。
教学方法引导、启发、讨论、探究、实验、谈话相结合。
教学准备实验用具。
教学过程复备栏新课引入糖类、脂肪和蛋白质是人体生命活动的三大能源物质,其中糖类是主要的能源物质,脂肪是主要的贮能物质,蛋白质是重要的生命物质,是生命活动的体现者和承担者。
进行新课活动一:分析材料,确定蛋白质的元素组成和基本单位投影:安徽阜阳“毒奶粉事件”及“三鹿牌婴幼儿配方奶粉事故”的相关资料思考:1.富含蛋白质的食品有哪些?2.这种奶粉能为婴儿提供他们所需的营养吗?一、蛋白质的结构和功能1.蛋白质的组成元素:主要是:CHON大多数还含有S2.蛋白质的基本组成单位:氨基酸①种类:组成生物体内的蛋白质的氨基酸大约有20种②结构通式:③特点:每个氨基酸都至少含有一3.为什么在奶粉中加入三聚氰胺,能虚增奶粉蛋白质的含量?4.蛋白质的主要组成元素有那些?5.蛋白质的基本组成单位是什么?有多少种?(蛋白质含有氮元素,通用的蛋白质测试方法“凯氏定氮法”是通过测出含氮量来估算蛋白质含量,而三聚氰胺分子式含氮量为66%…)活动二:展示20种氨基酸的结构简式讲解:氨基、羧基的结构式和结构简式的写法(投影水、氨气、甲酸的结构式,分子式分别去掉一个H,即为羟基、氨基、羧基,强调一定要保留连接去掉那个H的化学键)思考:1.20种氨基酸分子结构有什么相同点和不同点?2.氨基酸分子结构与其名称有没有对应关系?3.判断某分子是否为氨基酸的标准是什么?(教师归纳,说明侧链基团用R表示,让学生写出氨基酸分子结构通式,教师进一步讲解、强调氨基酸结构特点及书写时的注意事项)说明:氨基酸的氨基和羧基分别为碱性基团和酸性基团,其相对含量决定了氨基酸的酸碱性。
高考生物一轮复习第一单元细胞的化学组成第3讲糖类、脂质和核酸的结构和功能备考一体学案苏教版
第3讲糖类、脂质和核酸的结构和功能[考纲要求] 1.核酸的结构和功能(Ⅱ)。
2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)。
3.实验:观察DNA、RNA在细胞中的分布。
考点一糖类、脂质的种类和作用1.细胞中的糖类(1)组成元素:仅由C、H、O元素构成。
(2)种类和功能2.细胞中的脂质1.判断关于糖类的叙述(1)蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖,而乳糖水解的产物是半乳糖,麦芽糖的水解产物是葡萄糖( ×)(2)糖原的组成单位是葡萄糖,主要功能是提供能量,与斐林试剂反应呈现砖红色( ×)(3)淀粉水解的终产物是二氧化碳和水( ×)2.判断关于脂质的叙述(1)脂肪酸和磷脂含有的元素相同( ×)(2)所有的脂质都能参与膜结构的构成( ×)(3)脂质的组成元素不一定只有C、H、O( √)据图分析糖类和脂质的组成(1)若①表示糖类,则②、③、④可分别表示单糖、二糖、多糖(物质)。
(2)若①表示多糖,则②、③、④可分别表示淀粉、纤维素、糖原(物质)。
(3)若①表示脂质,则②、③、④可分别表示脂肪、类脂、固醇(物质)。
(4)若①表示固醇,则②、③、④可分别表示胆固醇、性激素和维生素D(物质)。
1.糖类和脂质的比较比较项目糖类脂质区别元素组成C、H、O C、H、O、(N、P) 种类单糖、二糖、多糖脂肪、类脂、固醇合成部位淀粉:叶绿体纤维素:高尔基体主要是内质网糖原:主要是肝脏、肌肉生理作用①主要的能源物质;②构成细胞结构,如糖被、细胞壁;③核酸的组成成分,如核糖、脱氧核糖①生物体的储能物质,如脂肪;②构成细胞膜的重要成分,如磷脂;③调节新陈代谢和生殖,如性激素相同质量的物质分解情况耗O2少,产H2O少,释放能量少耗O2多,产H2O多,释放能量多联系糖类脂肪2.种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化种子类型变化非油料作物种子(如小麦) 油料作物种子(如大豆) 种子形成时可溶性糖(还原性糖)→淀粉糖类→脂肪种子萌发时淀粉→可溶性糖(还原性糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类种子形成时,光合作用产物的输入导致干重增加。
2024届高考一轮复习生物教案(苏教版):蛋白质是生命活动的主要承担者
第2课时蛋白质是生命活动的主要承担者课标要求阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成,它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构,细胞的功能主要由蛋白质完成。
1.蛋白质的结构(1)组成蛋白质的氨基酸源于必修1 P28“课外阅读”:组成人体蛋白质的必需氨基酸有8种,巧记为甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。
此外,精氨酸、组氨酸人体合成不足被称为半必需氨基酸。
(2)蛋白质的结构及其多样性①氨基酸的脱水缩合a.图中产生的H2O中H来源于氨基和羧基;O来源于羧基。
b.一条肽链含有的游离的氨基(或羧基)至少是1个,位于肽链的一端;其余的位于R(或侧链基团)上。
②蛋白质的结构层次C 、H 、O 、N 等元素――→组成氨基酸――→脱水缩合多肽(链)―――――→一条或数条盘曲、折叠蛋白质a .源于必修1 P 21“图1-3-1”:胰岛素由两条肽链构成,通过二硫键(—S —S —)相互结合在一起,其中共含有3个二硫键。
b .源于必修1 P 22“正文”:不同的蛋白质分子由一条或多条、相同或不同的肽链构成,肽链能够盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
c .源于必修1 P 23“图1-3-5”:血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质,含有4条多肽链。
③蛋白质结构多样性的原因提醒 (1)同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是mRNA 不同,根本原因是基因的选择性表达。
(2)不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的特异性。
2.蛋白质的功能考向一 蛋白质的结构1.科学家研究和鉴定一些动物谷胱甘肽过氧化物酶的作用时,发现了人体第21种氨基酸——硒代半胱氨酸,是蛋白质中硒的主要存在位置,人体内硒含量很少,合成硒代半胱氨酸的原料需要不断从食物中获取。
下列有关叙述中,错误的是()A.硒元素属于微量元素B.硒位于硒代半胱氨酸的R基中C.硒代半胱氨酸是必需氨基酸D.人体的蛋白质均含有硒答案 D解析由题意可知,体内硒含量很少,硒元素属于微量元素,A正确;氨基酸的区别在于R 基的不同,硒位于硒代半胱氨酸的R基中,B正确;由题干信息“合成硒代半胱氨酸的原料需要不断从食物中获取”可推知,硒代半胱氨酸是必需氨基酸,C正确;并不是所有的蛋白质都含有硒,D错误。
高考生物一轮复习课后集训3蛋白质的结构和功能(含解析)苏教版
课后限时集训(三) 蛋白质的结构和功能(建议用时:40分钟)1.如图为氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是( )A.结构④在生物体内约有20种B.氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自②和③C.结构④中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合D.生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n种密码子A[①为氨基,③为羧基,④为侧链基团(R基)。
构成人体的氨基酸约有20种,A项正确。
氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自①③,B项错误。
R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合,C项错误。
生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子,D项错误。
]2.(2020·四川成都一诊)与半胱氨酸相比,同型半胱氨酸R基中的巯基(—SH)前多一个“—CH2—”,含同型半胱氨酸的多肽链容易在内质网中形成未折叠蛋白。
据此判断,下列说法正确的是 ( )A.未折叠蛋白与双缩脲试剂不能发生紫色反应B.同型半胱氨酸与半胱氨酸的区别是羧基数目不同C.同型半胱氨酸与其他氨基酸之间不能正常形成肽键D.人体内同型半胱氨酸积累可能会影响细胞间的信息交流D[未折叠蛋白中含有肽键,能与双缩脲试剂发生紫色反应,A错误;由题干信息可知,同型半胱氨酸与半胱氨酸的区别是R基不同,B错误;同型半胱氨酸有正常的氨基酸结构,可以与其他氨基酸正常形成肽键,C错误;由题中信息可知,同型半胱氨酸会导致蛋白异常,故人体内同型半胱氨酸积累,可能会影响细胞间的信息交流,D正确。
]3.(2020·潍坊联考)蛋白质是生命活动的主要承担者,下列叙述正确的是( )A.性激素调节生命活动,体现了蛋白质的功能B.蛋白质变性,肽键会被破坏;蛋白质盐析时,肽键不会断裂C.已知某化合物具有催化功能,可以推断此物质一定为蛋白质D.人体内的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等病原体的危害D[性激素的化学本质是脂质中的固醇类物质,不是蛋白质,A错误;蛋白质变性和蛋白质盐析都没有断裂肽键,B错误;具有催化功能的物质是酶,但酶不一定为蛋白质,也有可能是RNA,C错误;抗体是免疫球蛋白,可以帮助人体抵御病菌和病毒等病原体,D正确。
高考生物一轮复习1-1-3第3讲 蛋白质的结构和功能
要点透视
实验技能
第3讲 蛋白质的结构和功能 一 二
考点基础 三
重点难点 重点难点
随堂演练
2. 氨基酸脱水缩合过程的相关数量计算 ( 1) 脱去的水分子数 = 肽键数= 氨基酸数 - 肽链数; ( 2) 游离氨基数= 肽链数 +R 基上的氨基数 ; ( 3) 游离羧基数= 肽链数 +R 基上的羧基数 ; ( 4) N 原子数 = 肽键数+ 肽链数 +R 基上的 N 原子数 ; ( 5) O 原子数 = 肽键数+2× 肽链数 +R 基上的 O 原子数; ( 6) 蛋白质的相对分子质量的计算 ① 氨基酸形成蛋白质的过程中, 导致相对分子质量变化的原因 : 形成肽 键时, 每形成一个肽键就脱去一分子水, 相对分子质量减少 18。 ② 计算公式: 蛋白质的相对分子质量 = 所有氨基酸的相对分子质量之和 - 18× 脱去的水分子数 - 2× 二硫键数 ( 7) 环肽中几种数量关系 ① 氨基酸数= 肽键数= 失去水分子数。 ② 氨基( 羧基)总数 =R 基中氨基 ( 羧基 ) 总数。
氨酸的结构简式:
, 则碳和氧的原子数分别是 5 和 4 。
要点透视
实验技能
第3讲 蛋白质的结构和功能 一 二
考点基础 三
重点难点 重点难点
随堂演练
二、蛋白质的合成过程及相关计算
1. 蛋白质的合成过程 ( 1) 氨基酸的脱水缩合过程
要点透视
实验技能
第3讲 蛋白质的结构和功能 一 二
考点基础 三
重点难点 重点难点
考纲展示
自主整理
第3讲 蛋白质的结构和功能
考点基础 考点基础
重点难点
随堂演练
二、蛋白质的功能
一轮复习新教材苏教版第一单元第3课蛋白质和核酸课件
【深度思考】 图中乙物质的基本骨架和其基本单位的基本骨架是如何构成的? 提示:双链DNA分子中,磷酸、脱氧核糖交替连接,构成DNA分子的基本骨架。 DNA分子的基本单位以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。
高频考点·通法悟道
★考点1 蛋白质的结构与功能 【核心·归纳与整合】 1.氨基酸结构通式分析:
2.“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸:
3.有关蛋白质结构的计算规律: (1)利用蛋白质的结构图解掌握相应的计算规律:
结合示意图可得出如下规律(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条链状多肽或m条链状多肽时):
【典题·剖析与精练】 【典题示范】
(2022·苏锡常镇四市联考)研究发现,一类称做“分子伴侣”①的蛋白质可识别 正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部 位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并 可循环发挥作用。下列叙述正确的是 ( ) A.乳酸菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网上 B.“分子伴侣”介导加工的直链八肽化合物中至少含有9个氧原子和8个氮原子 C.“分子伴侣”的空间结构一旦发生改变,则不可逆转 D.变性②后的“分子伴侣”不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应
2.(2022·泰州模拟)FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白,与哺乳动物细 胞中的微管蛋白类似。在细菌二分裂过程中,FtsZ蛋白先招募其他15种分裂蛋白形成 分裂蛋白复合物,再促进细菌完成二分裂。下列说法错误的是 ( ) A.FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白都以碳链为骨架 B.研发针对细菌的FtsZ蛋白抑制剂时,应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用 C.FtsZ蛋白在细菌中广泛存在,因此可作为抗菌药物研发的新靶标 D.细菌没有内质网和高尔基体,因此FtsZ蛋白的功能由氨基酸的种类、数目和排列顺 序三方面决定 【解析】选D。蛋白质是生物大分子,生物大分子及其单体都以碳链为骨架,故FtsZ蛋 白与其他15种分裂蛋白都以碳链为骨架,A正确;FtsZ蛋白与哺乳动物细胞中的微管蛋 白类似,因此在研发针对细菌的FtsZ蛋白抑制剂时,应考虑其对动物微管蛋白的抑制作 用,B正确;FtsZ蛋白在细菌中广泛存在,因此可作为抗菌药物研发的新靶标,通过抑制该 蛋白的合成或破坏其空间结构从而抑制细菌二分裂,C正确;细菌没有内质网和高尔基 体,但其合成的蛋白质也有一定的空间结构,因此FtsZ蛋白的功能与氨基酸的种类、数 目、排列顺序以及多肽的空间结构有关,D错误。
2020版新一线高考生物苏教版一轮复习教学案:必修1第1单元第3讲蛋白质的结构和功能含答案
第3讲 蛋白质的结构和功能[考纲展示] 蛋白质的结构和功能(Ⅱ)考点一| 蛋白质的结构和功能1.组成蛋白质的氨基酸及其种类2.蛋白质的结构及其多样性 (1)多肽的形成及过程①过程a 名称:脱水缩合;场所:核糖体。
②物质b :二肽。
多个氨基酸发生a 过程形成的产物被称为多肽。
③结构c :肽键,其结构简式为—NH —CO —(或—CO —NH —)。
④H 2O 中H 原子的来源:H 来自相邻氨基酸的氨基(—NH 2)和羧基(—COOH);O 来源于羧基(—COOH)。
⑤由n 个氨基酸形成的一条肽链上至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基,分别位于肽链的两端;其余的氨基(或羧基)在R 基上。
(2)蛋白质的结构层次氨基酸――→脱水缩合多肽――→盘曲、折叠蛋白质 (3)蛋白质结构多样性的原因3.蛋白质的功能(连线)实例蛋白质功能①肌肉、毛发等a.免疫功能②绝大多数酶b.信息传递和调节③血红蛋白c.催化作用④胰岛素d.运输功能⑤抗体e.构成细胞和生物体提示:①-e②-c③-d④-b⑤-a[判断与表述]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)具有氨基和羧基的化合物,都是构成蛋白质的氨基酸。
(×)提示:构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
(2)生物体内组成蛋白质的氨基酸中,不同氨基酸之间的差异是由R基引起的。
(√)(3)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。
(×)提示:血红蛋白的不同肽链之间的化学键不是肽键,而是其他的化学键。
(4)蛋白质在核糖体上合成后已具有正常生理功能。
(×)提示:多数蛋白质在核糖体上合成后需加工才具有正常生理功能。
(5)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。
(×)提示:蛋白质的空间结构破坏,其特定功能会改变。
(6)在蛋白酶的作用下,蛋白质水解过程中肽键断裂。
(√)2.思考回答(规范表述)(1)在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物,高温加热后鸡蛋清会呈现白色固态状,导致蛋白质出现这两种情况的原理相同吗?说明理由。
高中生物必修一教案-2.2.4蛋白质的结构和功能1-苏教版
一轮复习《生命活动的主要承担者──蛋白质》教学设计一、教学内容分析教材地位:《分子与细胞》第2章“组成细胞的分子”第2节——生命活动的主要承担者----蛋白质。
本节是高中生物中一节重要并且较难掌握的一节课,内容较多,在教材中起到承上启下的作用。
前面学到的细胞中含量最多的有机物是蛋白质,以后学的载体蛋白、酶、激素、抗体、甚至基因的表达等知识都与蛋白质紧密相关。
知识地位:该内容以第2章第一节“细胞中的元素和化合物”中蛋白质是细胞中主要的有机物为基础,学习该内容利于“细胞膜的结构”和“物质的跨膜运输”等知识点的学习。
蛋白质与生活实际密切相关,种类繁多,功能多样,是生命活动的主要承担者。
学好这部分内容对学生从分子水平理解细胞的物质基础和结构基础非常重要,更为复习必修2基因的表达打好基础。
蛋白质这一节内容分为氨基酸及其种类、蛋白质的结构及其多样性、蛋白质的功能三部分。
课程标准的要求:概述蛋白质的结构和功能。
二、学生学习情况分析本节是高中一轮复习课,由于学生已学过有机化学的知识,对氨基酸的化学组成和氨基酸形成蛋白质的过程已有一定的了解和认识,但由于新课时时针对所有高中学生开展的,所以在深度和广度上都有所欠缺,而一轮复习,专门针对理科班的学生,对知识的深度和难度以及广度,均应有所提升。
所以在教学时,要根据学生的实际情况,通过主动探索得出结论,利用图解或模型加强教学的直观性,增加学生对微观内容的感性认识,使学生在主动获取知识的过程中完成重点、难点知识的学习,锻炼动手能力、提高思维能力,形成相应的观点。
三、教学目标1、知识目标:(1)说明氨基酸的结构特点及氨基酸形成蛋白质的过程。
(2)概述蛋白质的结构和功能。
2、能力目标:(1)以蛋白质知识为核心,复习与蛋白质相关的知识。
培养触类旁通、举一反三的能力。
3、情感目标:(1)认同基因多样性决定蛋白质结构多样性,蛋白质结构多样性决定蛋白质功能多样性的观点。
(2)理解蛋白质是生命活动的主要承担者。
【步步高】高中生物一轮复习 第一单元 第3课时蛋白质课件 苏教必修1
误区警示 氨基、羧基及肽键的写法及多肽的命名
2.m 条肽链的相关计算 下图为形成某蛋白质分子的 m 条肽链的结构模式图, 两个氨基酸中间的横线为肽键,1 条肽链的两端的横线 分别表示直接连接氨基和羧基的化学键。
该蛋白质分子中共有 m 条肽链,其中肽键数=脱去的 水分子数=氨基酸数目-m;该蛋白质分子中至少含有 m 个氨基和 m 个羧基。 归纳提升 假定氨基酸的平均相对分子质量为 a,参与 脱水缩合反应的氨基酸数目为 n,则存在以下关系:
组成人体蛋白质的氨基酸。①③⑤是构成蛋白质的氨基
酸,它们脱水缩合后形成三肽,由于③号氨基酸 R 基上
有 1 个羧基,⑤号氨基酸 R 基上有 1 个氨基,因此三肽
中有氨基 2 个,羧基 2 个,肽键 2 个。
答案 C
4.丙氨酸的 R 基为—CH3,谷氨酸的 R 基为—C3H5O2,
它们缩合形成的二肽分子中,C、H、O 的原子比例
识图析图 氨基酸形成蛋白质的图解
2.功能
(1) 结构 功能(如细胞膜主要由蛋白质和磷脂构成,还有
各种结构蛋白);
(2) 催化 作用(如绝大多数酶); (3) 运输 作用(如血红蛋白); (4) 调控 作用(如某些激素); (5) 防御 功能(如抗体); (6) 运动 作用(如肌肉中的蛋白质)。
构建知识网络
蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加以 理解 (1)氨基酸的种类不同,构成的肽链不同。 —□—□—□—□—□—□— —○—○—○—○—○—○— (2)氨基酸的数目不同,构成的肽链不同。 —□—□—□—□—□—□— —□—□—□—□—
(3)氨基酸的排列次序不同,构成的肽链不同。 —□—○—○—□—○— —○—□—○—□—○— (4)空间结构不同,构成的蛋白质不同。
《蛋白质的结构和功能》学案(苏教终审稿)
《蛋白质的结构和功能》学案浙江杨重云江苏王正将【学习目标】站得高——明确学习目标。
1.说明氨基酸的结构特点,以及氨基酸形成蛋白质的过程。
2.概述蛋白质的结构和功能。
3.学会鉴定蛋白质。
4.关注蛋白质研究的新进展。
【重点和难点】蛋白质的结构和功能。
【学法提示】(1)掌握氨基酸的结构通式,可以从最简单的有机化合物甲烷(CH4)入手学习记忆,甲烷中的三个H分别被氨基、羧基、R基所取代所形成的化合物即为氨基酸。
(2)突破一个重难点——脱水缩合反应。
根据物质守恒原理,用“十字相乘法”等进行脱水缩合反应的有关计算。
(3)正确理解蛋白质结构与功能多样性的原因:氨基酸种类、数目、排列顺序以及肽链的数目和空间结构的多样性是蛋白质分子具有多样性的原因。
蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。
(4)联系生活实际,学会鉴定蛋白质,积极开展研究性学习,关注发展史和科技前沿,拓展自己的学习视野,如结晶牛胰岛素合成的研究过程、国际人类蛋白质组计划、三聚氰胺问题等。
【课前预习】起步稳——知识源于生活。
1.组成蛋白质的基本单位是①_ ,其结构通式:②,在生物体中约有③种。
2.一个氨基酸分子的①和另一个氨基酸分子的②相连接,同时脱去一分子的③,这种结合方式叫做④,连接两个氨基酸分子的化学键(表达式:⑤)叫做⑥。
3.由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做①。
由三个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做②。
由多个(n个)氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做③,其通常呈④结构,叫做⑤。
4.鉴定蛋白质:在①中的NaOH溶液形成的②条件下,蛋白质分子中的③与④产生⑤反应。
5.由于每种蛋白质的氨基酸①、②和③不同,多肽链的④及其盘曲、折叠方式形成的⑤不同,因此蛋白质分子具有多样性。
6.多种多样的蛋白质执行各种特定的功能:在结构上细胞膜主要由①构成,细胞中还有各种②蛋白;另外,蛋白质还有③、④、⑤、⑥和⑦等功能。
答案:1.①氨基酸②③202.①氨基②羧基③水④脱水缩合⑤—CO—NH—⑥肽键3.①二肽②三肽③多肽(n肽)④链状⑤肽链4.①双缩脲试剂②碱性③肽键④CuSO4⑤紫色5.①数目②种类③排列顺序④数目⑤空间结构6.①蛋白质和磷脂②结构③催化④运输⑤运动⑥防御⑦调控【课堂探究】走得欢——探索成长快乐。
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第3讲 蛋白质的结构和功能[考纲展示] 蛋白质的结构和功能(Ⅱ)考点一| 蛋白质的结构和功能1.组成蛋白质的氨基酸及其种类2.蛋白质的结构及其多样性(1)多肽的形成及过程①过程a 名称:脱水缩合;场所:核糖体。
②物质b :二肽。
多个氨基酸发生a 过程形成的产物被称为多肽。
③结构c :肽键,其结构简式为—NH—CO—(或—CO—NH—)。
④H 2O 中H 原子的来源:H 来自相邻氨基酸的氨基(—NH 2)和羧基(—COOH);O 来源于羧基(—COOH)。
⑤由n 个氨基酸形成的一条肽链上至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基,分别位于肽链的两端;其余的氨基(或羧基)在R 基上。
(2)蛋白质的结构层次氨基酸多肽蛋白质――→脱水缩合 ――→盘曲、折叠(3)蛋白质结构多样性的原因3.蛋白质的功能(连线)实例蛋白质功能①肌肉、毛发等a.免疫功能②绝大多数酶b.信息传递和调节③血红蛋白c.催化作用④胰岛素d.运输功能⑤抗体e.构成细胞和生物体提示:①-e ②-c ③-d ④-b ⑤-a[判断与表述]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)具有氨基和羧基的化合物,都是构成蛋白质的氨基酸。
(×)提示:构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
(2)生物体内组成蛋白质的氨基酸中,不同氨基酸之间的差异是由R基引起的。
(√)(3)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。
(×)提示:血红蛋白的不同肽链之间的化学键不是肽键,而是其他的化学键。
(4)蛋白质在核糖体上合成后已具有正常生理功能。
(×)提示:多数蛋白质在核糖体上合成后需加工才具有正常生理功能。
(5)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。
(×)提示:蛋白质的空间结构破坏,其特定功能会改变。
(6)在蛋白酶的作用下,蛋白质水解过程中肽键断裂。
(√)2.思考回答(规范表述)(1)在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物,高温加热后鸡蛋清会呈现白色固态状,导致蛋白质出现这两种情况的原理相同吗?说明理由。
提示:不相同。
在食盐作用下析出蛋白质,蛋白质本身的结构没有改变,仍维持原有的生物活性;高温加热后蛋白质的空间结构发生了改变,丧失了原有的生物活性。
(2)头发和肌肉的主要成分均为蛋白质,但功能相差极大,从氨基酸的角度分析原因。
提示:组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。
1.氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系2.蛋白质的结构多样性和功能多样性3.区别蛋白质的三种变化(1)盐析:是由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。
(2)变性:是由于高温、过酸、过碱、重金属等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。
(3)水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。
水解和脱水缩合的过程相反。
◎考法1 考查组成蛋白质的氨基酸[解题指导] “两看法”判断组成蛋白质的氨基酸1.层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白,由一条重链(α)和两条轻链(β1、β2)经二硫键交联而成。
若将层粘连蛋白彻底水解,不可能产生的物质是( )A.D [层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白,所以彻底水解产物有糖类和氨基酸,可能获得葡萄糖;B、C所示氨基酸结构符合组成蛋白质的氨基酸结构特点,故可能会产生;D中所示氨基酸不符合组成蛋白质的氨基酸的结构特点,其中的氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上。
]2.(2019·湖北黄冈一中起点考试)如图为氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是( )A.结构④在生物体内约有20种B.氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自于②和③C.结构④中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合D.生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n种密码子A [①为氨基,③为羧基,④为侧链基团(R基)。
构成人体的氨基酸约有20种,A项正确。
氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自①③,B项错误。
R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合,C 项错误。
生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子,D项错误。
]◎考法2 考查蛋白质的结构和功能3.下列有关蛋白质的叙述中,正确的是( )A.若某蛋白质中含有N条多肽链,则其含有N个氨基B.生物膜上的蛋白质有的能运输物质,有的能起催化作用,有的能与神经递质结合C.蔗糖酶能催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖,并产生ATPD.蛋白质功能的多样性决定其结构的多样性B [若某蛋白质中含有N条多肽链,则其至少含有N个氨基,A项错误;生物膜上的蛋白质,载体蛋白能运输物质,信号转导过程中的信号传递蛋白的胞外部分接受信号分子、胞内部分具有催化作用,突触后膜上的受体蛋白能与神经递质结合,B项正确;蔗糖酶能催化蔗糖水解为葡萄糖和果糖,但没有产生ATP ,C 项错误;蛋白质结构的多样性决定其功能的多样性,D 项错误。
]4.(2018·全国卷Ⅱ)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是( )A .浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B .肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C .蛋白质结合Mg 2+形成的血红蛋白参与O 2运输D .细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分C [浆细胞产生的特异性抗体可与相应抗原结合而发挥免疫功能,A 项正确;肌细胞中的肌球蛋白、肌动蛋白等参与肌肉收缩的过程,B 项正确;参与氧气运输的血红蛋白中有Fe 2+,而没有Mg 2+,C 项错误;染色体主要由蛋白质和DNA 组成,所以细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分,D 项正确。
][归纳总结] 几种常见蛋白的分布和功能名称分布功能绝大多数酶细胞内或细胞外降低化学反应的活化能(催化作用)载体蛋白细胞膜运输某些物质,如离子、氨基酸等通道蛋白细胞膜运输水、K +、Na +等糖蛋白细胞膜外表面保护、润滑、识别等核孔复合体核膜核质之间物质交换、信息交流某些激素(如生长激素、促甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素等)内环境中传递信息、调节生命活动抗体内环境中消灭抗原血红蛋白红细胞内主要运输氧气和部分二氧化碳考点二| 蛋白质和核酸的比较1.填表比较核酸和蛋白质核 酸项目DNA RNA 蛋白质元素C 、H 、O 、N 、P C 、H 、O 、N 等组成单位氨基酸合成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体检测试剂甲基绿(绿色)吡罗红(红色)双缩脲试剂(紫色反应)分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽→蛋白质结构多样性的决定因素核苷酸的种类、数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链盘曲折叠形成的空间结构 联系核酸控制蛋白质的合成2.DNA 、蛋白质和生物多样性的关系(1)生物多样性的根本原因是基因的多样性。
(2)生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性。
[判断与表述]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)氨基酸数量及序列影响蛋白质的结构和功能。
(√)(2)脱氧核苷酸数目及序列决定DNA 的空间结构。
(×)提示:脱氧核苷酸数目及序列决定DNA 的多样性,DNA 的空间结构是双螺旋结构,不是由脱氧核苷酸数目和序列决定的。
(3)蛋白质与核酸的合成过程均需对方的参与和作用。
(√)(4)蛋白质多样性的根本原因是核酸具有多样性。
(√)2.据图思考(规范表述)生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。
其中X、Y代表元素,a、b、c 是组成A、B、C三种生物大分子的单体,这三种单体的结构可用d或e表示,请分析回答:(1)A、B、C分别表示________________;a、b、c分别表示________________。
(2)人体细胞中的n共有________种,d共有________种。
(3)d、e都能水解吗?______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)C具有多样性,从c的角度分析原因是__________________________。
A具有多样性的主要原因是________________________。
答案:(1)DNA、RNA、蛋白质 脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸(2)5 8(3)d能水解为m、f和n;e为氨基酸,不能水解(4)氨基酸的种类、数目和排列顺序不同 a的排列顺序千变万化1.核酸和蛋白质的关系(1)DNA、RNA和蛋白质三者间的内在关系(2)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系(3)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”2.各种有机物的组成、种类、结构和功能总结◎考法1 核酸和蛋白质的综合考查[解题指导] 明确蛋白质与核酸概念图的转换依据图1 图21.图1是通过蛋白质与核酸间的关系构建的概念图,判断的依据是中心法则。
图中A、B、C依次为DNA、mRNA和蛋白质。
X代表的元素为N、P,Y代表的元素中一定有N,也可能含有其他元素,单体a、b、c依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。
2.图2是通过结构中的化合物组成构建的概念图,判断的依据是染色体和细胞膜的物质组成。
图中甲、乙、丙分别是DNA、蛋白质和磷脂。
1.(2018·全国卷Ⅰ)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在。
下列相关叙述错误的是( )A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物B.真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶B [真核细胞染色体和染色质主要由DNA和蛋白质组成,因此都存在DNA—蛋白质复合物,A正确;原核细胞的拟核含一个裸露的环状DNA分子,该DNA的复制及转录都需要酶催化,故拟核中存在由DNA和酶构成的DNA—蛋白质复合物,B错误;DNA复制需要DNA聚合酶的作用,DNA聚合酶的化学本质是蛋白质,故复合物中参与DNA复制的蛋白质可能是DNA聚合酶,C正确;如果复合物中正在进行RNA的合成,则复合物中含有RNA聚合酶,因为核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键需要RNA聚合酶的催化,D正确。
]2.分析HIV的化学组成,得到下图所示组成关系,相关叙述正确的是( )A.a→甲的过程在HIV的核糖体上完成B.乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基C.a与a之间通过“—NH—COOH—”相连接D.HIV的遗传信息储存在大分子乙中D [首先由图中HIV联想到RNA和蛋白质,然后推出甲、乙两种物质分别是蛋白质和RNA,a、b是构成甲、乙的小分子物质,所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸,最后根据元素组成,再确认甲、a分别是蛋白质和氨基酸,乙、b分别是RNA和核糖核苷酸。