一轮复习 第3讲 生命活动的主要承担者—蛋白质

高考热点集训（1） ——蛋白质的相关计算
1．已知苯丙氨酸的分子式是C9H11NO2，那么该 氨基酸的R基是( ) A．—C7H7O B．—C7H7 C．—C7H7N D．—C8H5NO 解析：选B。氨基酸有一个羧基和一个氨基，羧 基有两个氧原子，氨基有一个氮原子，因此R基 不含有氮原子和氧原子。
那么将该178肽彻底水解后将会得到__________ 个赖氨酸，__________个天冬氨酸(结果可含分 子式中的未知数)。 【思路点拨】 本题主要考查有关蛋白质的计 算。 关键点
【尝试解答】 (1)2 2 (2)655 11796 w－179 (3)z－178 2
【解析】 本题考查了蛋白质相关计算的问题。 (1)蛋白质中至少含有游离的氨基数＝游离的羧 基数＝肽链数。 (2)肽键数＝氨基酸数－肽链条数＝脱去水分子 数＝655。减少的质量为水的质量和脱去 6 个 H 的质量。
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第 2 节 生 命 活 动 的 主 要 承 担 者 — 蛋 白 质
高频考点突破
实验专题探究 命题视角剖析
即时达标训练
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一、含量 占细胞鲜重的7%～10%，干重的50%以上。 二、化学组成 C、H、O、N 1．组成元素：_________________，少数含有 Fe、Mg等元素。 氨基酸 2．基本单位：_________。 3．氨基酸的种类和结构特点 (1)种类：组成生物体中蛋白质的氨基酸约有 20 ____种，它们的R基不同。
互动探究 吗？
(1)溶酶体内有上述反应的发生
(2)基因的转录和翻译过程是否也有上述过
程的发生？
【提示】 (1)有 (2)无
突破易错疑点 蛋白质的合成与加工 蛋白质多肽链的合成场所为“核糖体”。 多肽需经“内质网”或在细胞质基质中盘曲、折 叠形成特定空间结构。 高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行最后“ 加工、分类与包装”形成具“生物活性”的蛋白 质分泌到细胞外。
数量和排列顺序的不同，多肽链的盘曲、折叠的
方式及形成的空间结构千差万别，使蛋白质的结
构具有多样性。
②根本原因是DNA分子的多样性。由于蛋白质
是生命活动的主要承担者，从而导致了生物的多 样性。
2．蛋白质的功能
即时应用(随学随练，轻松夺冠) 2．(2011年北京海淀区第一次练习)下列叙述中 能对蛋白质的功能进行高度概括的是( ) A．细胞和生物体的重要结构物质 B．收缩、运输、免疫等生理活动的物质基础 C．生命活动的主要承担者 D．调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质 解析：选C。A、B、D三项只是蛋白质部分功能 的列举，蛋白质的功能还有许多，可以说一切 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。
高频考点突破
蛋白质的结构组成 1．组成元素：C、H、O、N等(有的氨基酸R 基中还含有S、Fe等元素)。 2．结构通式
3．氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系 可归纳成下图：
肽键的结构式可表示如下：
ห้องสมุดไป่ตู้
4．氨基酸脱水缩合过程的相关数量计算 (1)脱水数＝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
思考感悟 2．脱下的H2O中的H来自何种基团？ 【提示】 来自—NH2和—COOH。
3．多肽：由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽
键的化合物。
4．结构多样性
种类 (1)氨基酸_____不同。 数目 (2)氨基酸______成百上千。 排列顺序 (3)氨基酸_________千变万化。
(4)多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 空间结构 _____________千差万别。
蛋白质的结构和功能
1．蛋白质的结构 (1)化学结构：由一条或几条多肽链组成，每 条多肽链至少含有一个游离的氨基和一个游 离的羧基。 (2)空间结构：由一条或几条肽链通过一定的 化学键(如二硫键)折叠、盘曲，形成具有特 定空间结构的蛋白质。
(3)结构特点：具有多样性。
①直接原因是组成蛋白质分子的氨基酸的种类、
(5)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O 原子数。 (6)蛋白质相对分子量＝各氨基酸平均相对分子 质量×氨基酸数－18×脱水数(有时需再减去其 他化学键形成时脱掉原子的量) (7)基因的碱基数∶mRNA上的碱基数∶氨基酸 数＝6∶3∶1。 【易误警示】 (1)蛋白质相对分子质量计算时 要考虑特殊情况：如二硫键(－S－S－)的形成。 (2)碱基数目与氨基酸之间的关系中由已知氨基 酸推导出的DNA或mRNA的碱基数是至少数， 比实际数要少。
洞察高考热点 缩合反应与水解反应 例2 (2010年高考上海卷)下图表示生 物体内的某化学反应，下列有关该反应 的叙述中错误的是( )
A．需要解旋酶
B．属于水解反应
C．会有能量变化
D．反应速度与温度有关
【尝试解答】 __A__
【解析】
二肽的水解实际上是在肽酶的作
用下分解成氨基酸的过程，酶的反应速度受 温度的影响，水解过程需要消耗能量。
2．(2011年福州三中高三月考)已知天冬酰 胺的R基为—C2H4ON，现有分子式为 C63H103N17S2的多肽，其中含有2个天冬酰 胺。在上述多肽中最多有肽键( ) A．17个 B．16个 C．15个 D．14个 解析：选D。多肽C63H103N17S2中有17个N， 因含有两个天冬酰胺(R基为—C2H4ON)， 故该多肽由15个氨基酸脱水缩合而成，形 成的肽键数目为14。
四、蛋白质的功能 细胞和生物体结构 1．构成____________________的重要物质， 如羽毛、肌肉、头发等的成分主要是蛋白 质。 酶 2．催化作用：催化细胞内化学反应的___， 绝大多数都是蛋白质。 血红蛋白 3．运输载体的功能：如__________能运输 氧。 4．信息传递作用，调节机体生命活动，如 胰岛素。 抗体 5．免疫功能：如______。
4．肽链在核糖体上合成后，进一步形成蛋白 质时需要进行加工，在加工时常常要切去一部 分氨基酸，再构成蛋白质。现有一条含100个 氨基酸的肽链，其中含游离的氨基14个，加工 时共切去氨基酸16个，则加工后多肽链所含的 游离氨基至少还有( ) A．0个 B．1个 C．2个 D．14个 解析：选B。加工以后多肽链依旧是一条，因 此该多肽链如同一个氨基酸分子一样至少含有 一个氨基和一个羧基，位置分别位于两端。
命题视角剖析
紧扣教材重点 蛋白质形成过程中的相关计算 例1 某蛋白质分子由2条肽链组成，共 657个氨基酸(如图所示)，请回答：
(1)该蛋白质分子中至少含有游离的氨基 ________个，游离的羧基________个。 (2)该蛋白质分子中，共有________个肽键，在 该蛋白质分子形成过程中，相对分子质量减少 了________。 (3)假设蛋白质分子中一条肽链为178肽，其分 子式为CxHyNZOwS(z>178，w>179)，并且是由 下列五种氨基酸组成的：
氨基 (2)特点：每种氨基酸分子至少都含有一个_____ (－NH2)和一个羧基(__________)，并且都有一 －COOH 同一个碳原子上 个氨基和一个羧基连接在______________。 (3)结构通式： 4.氨基酸的分类 (1)必需氨基酸： 不能 人体细胞_______合成的，必须从外界直接获取， 8种(婴儿9种)。 (2)非必需氨基酸： 能够 人体细胞______合成的，12种。
解析：①首先要明确该实验是探究实验，它与 验证实验的主要区别是探究实验的结果和结论 的不确定性，需要通过实验进行探究；②明白 选择淀粉酶、淀粉溶液以及NaOH溶液、 CuSO4溶液的作用：如果淀粉酶(蛋白质)不变 性，则淀粉溶液会产生还原糖，还原糖可以用 斐林试剂进行鉴定。另外，还要知道斐林试剂 的配置和使用方法。③要重视变量的控制：单 一变量(有无乙醇)不同，无关变量(温度、淀粉 溶液和淀粉酶溶液的量等)要保持一致。
在我挑战(2009年高考广东理基卷)黄曲霉毒素是 毒性极强的致癌物质，有关研究发现，它能引起 细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来，这一 结果直接导致( ) A．核仁被破坏 B．染色体被破坏 C．细胞膜被破坏 D．蛋白质合成受到影响 【尝试解答】 __D__ 【解析】 核糖体是蛋白质的合成机器，黄曲霉 毒素可导致细胞中核糖体不断从内质网上“脱落” 下来，必将直接影响蛋白质的合成。
(3)五种氨基酸中只有赖氨酸 R 基中含有一个 —NH2， 多肽中 N 原子数＝各氨基酸 N 原子数， 因此赖氨酸个数为 z－178。五种氨基酸中只有 天冬氨酸的 R 基中含有—COOH，故天冬氨酸 w－179 个数为 。 2
互动探究
(1)控制该蛋白质合成的基因中至
少有多少个脱氧核苷酸？ (2)该178肽彻底水解后会得到多少个半胱氨酸？ 【提示】 (1)3942个 (2)1个
(2)实验结果预测及结论： ① A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现，说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性 ___________________________________________ _____________________________； ② A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现，说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性 ___________________________________________ _____________________________。 有无乙醇 (3)该实验的自变量是________，对照组是 A试管 ______________。
(1)实验步骤： ①取两支试管，编号A、B，向A、B两试管中 各加入1 mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管 5滴蒸馏水 加_______，向B试管加5滴无水乙醇，混匀后 向A、B两试管再加2 mL可溶性淀粉溶液； ②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温 水中维持5 min； 配制斐林试剂 ③__________________________________； ④从温水中取出A、B试管，各加入1 mL斐林 试剂摇匀，放入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中 加热约2 min，观察试管中出现的颜色变化。