1、第3讲 生命活动的主要承担者 蛋白质知识体系 核心素养栏目一知识梳理 重难透析栏目二研析高考 真题感悟栏目三栏目导引栏目导引蛋白质蛋白质C、H、O、N等等氨基酸氨基酸多肽多肽 肽键肽键结构多样性结构多样性功能多样性功能多样性CRH2NCOOCH具有具有化学键化学键结构通式结构通式脱水缩合脱水缩合折叠盘曲折叠盘曲元素组成元素组成基本单位基本单位知识体系 核心素养 知识体系 核心素养生命生命观念观念通过对氨基酸的结构和脱水缩合过程的分析,建立起生命的物质性观点理性理性思维思维通过对蛋白质形成过程的相关计算,培养逻辑思维能力和学科间知识的综合应用能力几种常考蛋白质的分布和功能C每个氨基酸分子都只含有
2、C、H、O、N四种元素通过对氨基酸的结构和脱水缩合过程的分析,建立起生命的物质性观点水解和脱水缩合的过程相反考点二难点突破蛋白质的合成过程相关计算在细胞中合成蛋白质时,肽键是在_这一细胞器上形成的。牛胰岛素水解产物最多含有20种不同的氨基酸(1)胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物学活性,请从蛋白质的结构方面分析原因:_。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研析高考 真题感悟要失去部分氢、氧原子,但是碳原子、氮原子的数目不会减少。(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
3、,但功能相差极大,从氨基酸角度分析,原因是什么?AP是由其前体蛋白APP(一种含695个氨基酸的跨膜蛋白)在病理状态下异常加工而成的。题组二蛋白质的结构及功能(2)通常,细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和_结构。无活性胰蛋白酶原在人小肠肠腔内被激活成胰蛋白酶,人小肠肠腔与外界环境直接相通,不属于内环境钙离子需借助载体才能进入细胞,自由扩散不需要载体C每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素4某50肽中有丙氨酸(R基为CH3)4个,现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示),得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列相关叙述错误的是()社会社会责任责
4、任通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗等方面的应用问题分析,培养学生关注科技发展,获取信息、应用信息解决实际问题的能力1 1组成蛋白质的氨基酸及其种类组成蛋白质的氨基酸及其种类(1)氨基酸的结构氨基酸的结构 基本组成元素:基本组成元素:_ _ ,有的还含有,有的还含有S等。等。氨基酸的结构通式:氨基酸的结构通式:C、H、O、N考点一蛋白质的结构和功能知识梳理 重难透析(2)氨基酸的种类约20种2蛋白质的结构及其多样性(1)蛋白质的结构层次(2)脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基相连接形成肽键,同时脱去一分子水,肽键可表示为NHCO。(3)蛋白质多样性的原因氨基酸方面:氨基酸的
5、种类、数目和排列顺序不同。肽链方面:肽链折叠形成的空间结构不同。思考依下图二肽的形成过程回答问题:A过程名称:_;场所:_。B物质过程:_。C结构名称:_,其结构简式为:NHCO(或CONH)DH2O中H的来源:_。E多个氨基酸的发生该反应,产物名称为:_。脱水缩合脱水缩合核糖体核糖体二肽二肽肽键肽键一个来自胺基,一个来自羧基一个来自胺基,一个来自羧基多态多态3蛋白质的功能蛋白质的功能连线连线(1)蛋白质的结构层次由图可知水解酶破坏了胰蛋白酶原中赖氨酸和异亮氨酸之间的肽键(3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质()A798、2和2B798、12和10考点一蛋白质的结构和功能
6、思考依下图二肽的形成过程回答问题:信息传递和调节机体生命活动的功能运输某些物质如离子、氨基酸等(1)多肽蛋白质:在核糖体上合成的是多肽,而不是蛋白质,多肽必须经加工后,才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。两者结构简式如下图,各氨基酸残基用3个字母缩写表示。(1)蛋白质的结构层次D该蛋白质分子中有“NCCNCC”的重复结构第3讲 生命活动的主要承担者 蛋白质3长句应答突破简答题4某50肽中有丙氨酸(R基为CH3)4个,现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示),得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。(2018江苏单科)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升
7、高血压和减少排尿的作用。(3)脑啡肽是_肽,形成场所是_,形成过程称为_。几种常考蛋白质的分布和功能方法一利用形成蛋白质的结构图解完成相应的计算规律(6)有些蛋白质是染色体的组成成分()(1)多肽蛋白质:在核糖体上合成的是多肽,而不是蛋白质,多肽必须经加工后,才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。(2)不要将氨基错写为NH2或NH3;不要将羧基误写为COOH或COOH;也不要将肽键误写为CONH或CONH。(3)高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键,而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。基础自测基础自测1判断下列叙述的正误(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是氨基酸,肽键是在核
8、糖体中形成的(2018全国卷,T30(1)改编)()(2)细胞膜上的载体蛋白能识别并结合激素()(2018天津卷T3B改编)(3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质()(4)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接()(5)蛋白质是生物体主要的能源物质()(6)有些蛋白质是染色体的组成成分()(7)有些结构不同的蛋白质具有相似的功能,蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能会发生改变()(8)食盐作用下析出的蛋白质发生了变性()2下图为脑啡肽的结构简式,据图回答(1)脑啡肽分子是由_种氨基酸形成的,其共有结构是H2NCHCOOH,造成氨基酸种类不同的原因是_不同。(2)组成氨基
9、酸的元素中一定含有_,若某氨基酸含有S元素,则S存在_中。(3)脑啡肽是_肽,形成场所是_,形成过程称为_。(4)脑啡肽中含有_个肽键,其结构简式是_,形成过程中共脱去_分子水。4R基C、H、O、NR基五核糖体脱水缩合NHCO443长句应答突破简答题(1)胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物学活性,请从蛋白质的结构方面分析原因:_。(2)熟鸡蛋更容易消化的原因是_。(3)胰高血糖素能使人体的血糖升高,这体现了蛋白质的什么功能?_。蛋白质的结构包括组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序和多肽链盘曲、折叠形成的空间结构。胰岛素在核糖体上合成的只是具有氨基酸的种类、数量、排列顺序的多肽链,
10、还需要内质网和高尔基体加工成具有一定空间结构的蛋白质才具有降低血糖的生理作用高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解信息传递和调节机体生命活动的功能深挖探究深挖探究(1)(人教版必修1 P21图示拓展)多肽与蛋白质有什么区别?_。(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?_。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组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同边角拾遗边角拾遗(人教版必修1 P23“与生活的联系”)在鸡蛋
11、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。_。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巧用“一、二、
12、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能1熟记氨基酸的结构通式找出氨基酸的共同体,即图中“不变部分”(连接在同一碳原子上的NH2、COOH和H),剩下的部分即为R基。倘若找不到上述“不变部分”,则不属于构成蛋白质的氨基酸。2“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸3.从三个角度分析蛋白质的多样性分析角度具体分析蛋白质本身氨基酸的数量、种类、排列顺序及多肽链盘曲、折叠形成的空间结构多样结构多样性功能多样性遗传物质千变万化的碱基排列顺序遗传信息的多样性蛋白质的多样性生物进化千变万化的环境条件通过自然选择保留适应环境的个体及个体内的蛋白质个体的多样性和蛋白质的多样性题组演练题组演练1关于生物体内氨基酸的叙述,正确
13、的是 ()A氨基酸是蛋白质分子的单体,由氨基和羧基组成B组成蛋白质的氨基酸共有的结构是H2NCCOOHHRC每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素D组成人体的氨基酸中相对分子质量最大的是甘氨酸题组一组成蛋白质的氨基酸的结构特点及其种类题组一组成蛋白质的氨基酸的结构特点及其种类氨基酸的结构通式为H2NCCOOHHR,包含氨基和羧基只有R基是不同的氨基酸中除含有C、H、O、N元素,还有S、P等甘氨酸的R基为H,是相对分子质量最小的氨基酸B2(2019河南洛阳一中调研)组成蛋白质的氨基酸中有两种氨基酸含有S元素。已知某一蛋白质分子中含有一个硫原子,则下列说法中错误的是()A该蛋白质分子除了含有
14、S元素外,还含有C、H、O、N元素B该蛋白质分子完全水解后最多可以得到约20种氨基酸C该蛋白质可能由一条、两条或多条肽链组成D该蛋白质分子中有“NCCNCC”的重复结构构成蛋白质的基本元素是构成蛋白质的基本元素是C、H、O、N,由题干信息知该,由题干信息知该蛋白质分子还含有蛋白质分子还含有S元素元素构成蛋白质的氨基酸约有20种,其中有两种氨基酸含有S元素,若某一蛋白质分子含有1个S原子,则该蛋白质分子最多由20119种氨基酸构成,完全水解后最多可以得到19种氨基酸蛋白质分子可能是由一蛋白质分子可能是由一条、两条或多条肽链组条、两条或多条肽链组成的成的该蛋白质分子中有“NCCNCC”的重复结构,
15、D正确。B3由我国自主开发的艾滋病病毒膜融合抑制剂西夫韦肽已顺利完成b期临床试验。西夫韦肽是依据艾滋病病毒(HIV)膜融合蛋白Gp41的空间结构,全新设计并合成的新一代膜融合抑制剂,含有36个天然氨基酸。下列说法正确的是()A西夫韦肽为一种口服制剂BHIV的膜由磷脂双分子层和蛋白质构成C西夫韦肽与双缩脲试剂发生反应,呈现紫色D西夫韦肽只有进入细胞内,才能发挥其效应西夫韦肽的化学本质是蛋白质,口服会被消化而失去疗效;西夫韦肽的化学本质是蛋白质,口服会被消化而失去疗效;HIV是病毒、是病毒、没有膜结构;西夫韦肽的化学本质是蛋白质,与双缩脲试剂发生反应呈没有膜结构;西夫韦肽的化学本质是蛋白质,与双缩
16、脲试剂发生反应呈现紫色;西夫韦肽是全新设计并合成的新一代膜融合抑制剂,在现紫色;西夫韦肽是全新设计并合成的新一代膜融合抑制剂,在HIV的宿的宿主细胞表面发挥其效应主细胞表面发挥其效应C题组二蛋白质的结构及功能题组二蛋白质的结构及功能4(2019河北石家庄模拟)下图是有关蛋白质分子的简要概念图,下列对该图的分析,正确的是()AA中可能含有SB从根本上说生物的多样性取决于蛋白质的多样性C多肽中B的数目等于C的数目D过程所需的模板和运输B的工具的基本组成单位都含有脱氧核糖从根本上说,生物的多样性取决于遗从根本上说,生物的多样性取决于遗传信息的多样性传信息的多样性A几种常考蛋白质的分布和功能名称分布功
17、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5(2019山东淄博摸底)无活性胰蛋白酶原在人小肠肠腔内被激活成胰蛋白酶的过程如图所示。下列叙述错误的是()A无活性胰蛋白酶的合成场所为核糖体B胰蛋白酶原的激活过程发生在人体的内环境中C水解酶破坏了胰蛋白酶原的部分肽键等化学键D水解过程改变了胰蛋白酶原的结构和功能无活性胰蛋白酶原是由一条多肽链形成的,肽链
18、是由氨基酸在核糖体中经脱水缩合形成的无活性胰蛋白酶无活性胰蛋白酶原在人小肠肠腔原在人小肠肠腔内被激活成胰蛋内被激活成胰蛋白酶,人小肠肠白酶,人小肠肠腔与外界环境直腔与外界环境直接相通,不属于接相通,不属于内环境内环境由图可知水解酶破坏由图可知水解酶破坏了胰蛋白酶原中赖氨了胰蛋白酶原中赖氨酸和异亮氨酸之间的酸和异亮氨酸之间的肽键肽键无活性胰蛋白酶原在无活性胰蛋白酶原在人小肠肠腔内被水解人小肠肠腔内被水解而激活成胰蛋白酶的而激活成胰蛋白酶的过程中,胰蛋白酶原过程中,胰蛋白酶原的结构和功能发生了的结构和功能发生了变化变化B近年来的研究初步表明,AP(淀粉样蛋白)沉积是Alzheimer型老年痴呆的主
19、要病因。AP是由其前体蛋白APP(一种含695个氨基酸的跨膜蛋白)在病理状态下异常加工而成的。APP形成AP的过程如图所示。根据上述信息所做的推论错误的是()A用双缩脲试剂检测AP,有紫色反应BAP的效果可能是引起大脑功能异常C一个AP分子中至少含有39个肽键D分泌酶很可能是突变基因表达的产物AP(淀粉样蛋白)的化学本质是蛋白质,用双缩脲试剂检测呈现紫色;根据题干“AP(淀粉样蛋白)沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病因”可知AP的作用效果可能是引起大脑功能异常;据图分析AP分子中的氨基酸个数63559639(个),则肽键数氨基酸数肽链数38(个);AP是在分泌酶和分泌酶的作用下将APP
20、分解形成的,这可能是正常机体发生了基因突变,突变基因表达的分泌酶和分泌酶促进了AP的形成信息类试题的解题思路运用运用信息信息运用比较、归纳、推理等方法,将发现的规律和已有的旧知识牵运用比较、归纳、推理等方法,将发现的规律和已有的旧知识牵线搭桥,迁移到要解决的问题中来,解答问题线搭桥,迁移到要解决的问题中来,解答问题考点二难点突破蛋白质的合成过程相关计算方法一利用形成蛋白质的结构图解完成相应的计算规律技法必备1图解B牛胰岛素中至少含有2个NH2和2个COOH构成蛋白质的氨基酸约有20种,其中有两种氨基酸含有S元素,若某一蛋白质分子含有1个S原子,则该蛋白质分子最多由20119种氨基酸构成,完全水
21、解后最多可以得到19种氨基酸通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗等方面的应用问题分析,培养学生关注科技发展,获取信息、应用信息解决实际问题的能力(2018江苏单科)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。保护、润滑、识别等作用C蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的AP是由其前体蛋白APP(一种含695个氨基酸的跨膜蛋白)在病理状态下异常加工而成的。牛胰岛素是由两条肽链形成的蛋白质,不是多肽,含有的肽键数氨基酸的分子数肽链数51249胰岛素在核糖体上合成的只是具有氨基酸的种类、数量、排列顺序的多肽链,还需要内质网和高尔基体加工成具有一定空间结构的蛋白质才具有降低血糖的
22、生理作用B物质过程:_。通过对蛋白质形成过程的相关计算,培养逻辑思维能力和学科间知识的综合应用能力2“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸(2)若每种氨基酸只有一个,可形成肽类化合物的种类有(20191817)种即1号位置安放氨基酸的情况有20种,2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择,即(20191817)种。由题意知,天冬氨酸(C4H7O4N)中含有2个羧基,4个氧原子,设该化合物中天冬氨酸(C4H7O4N)的个数是x个,根据题干信息可知脱去12111个水,根据氧原子守恒,2(12x)4x11W,解得:x(W13)/2BAP的效果可能是引起大脑功能异常(1)碳原子数氨基酸的分子数2R基上的
23、碳原子数。C蛋白质结合Mg2形成的血红蛋白参与O2运输水解和脱水缩合的过程相反该蛋白质分子中有“NCCNCC”的重复结构,D正确。B物质过程:_。2示例: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。形成肽链数形成肽键数脱去水分子数蛋白质相对分子质量1n1n1na18(n1)mnmnmna18(nm)1)计算多肽的相对分子质量时,除了考虑水分的减少外,还要考虑其他化学变化过程,如肽链上出现一个二硫键(SS)时,要再减去2(即两个氢原子),若无特殊说明,不考虑二硫键。(2)若为环状多肽,则可将相对分子质量计算公式na18(nm)中的肽链数(m)视为零,再进行相
24、关计算。题型突破1现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为()A798、2和2B798、12和10C799、1和1 D799、11和9氨基酸氨基酸800个,其中氨基总数为个,其中氨基总数为810个,羧基总数为个,羧基总数为808个,则游离的个,则游离的氨基为氨基为81080010个,游离的羧基为个,游离的羧基为8088008个。这些氨基酸个。这些氨基酸合成的含有合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键为条肽链的蛋白质共有肽键为8002798个,所以总的氨个,所以总的氨基数目为基数目为10212个,总的
25、羧基数目为个,总的羧基数目为8210个个B2(2019山东沾化调研)如图为牛胰岛素结构图,该物质中SS是由两个SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是()A牛胰岛素为51肽,其中含有50个肽键B牛胰岛素中至少含有2个NH2和2个COOHC牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸D牛胰岛素形成时,减少的分子质量为882牛胰岛素是由两条牛胰岛素是由两条肽链形成的蛋白质肽链形成的蛋白质,不是多肽,含有,不是多肽,含有的肽键数氨基酸的肽键数氨基酸的分子数肽链数的分子数肽链数51249牛胰岛素含有两条肽链牛胰岛素含有两条肽链,每条肽链至少含有一,每条肽链至少含有一个个NH2和一个和一个COOH,因此至少含有
26、,因此至少含有2个个NH2和和2个个COOH牛胰岛素水解产物最牛胰岛素水解产物最多含有多含有20种不同的氨种不同的氨基酸基酸牛胰岛素形成的过程牛胰岛素形成的过程中,形成了中,形成了49个肽键个肽键,还形成了,还形成了3个二硫个二硫键,所以减少的相对键,所以减少的相对分子质量为分子质量为49186888B方法二利用原子守恒法进行蛋白质的计算技法必备氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中,若不考虑R基,至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时。要失去部分氢、氧原子,但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下:(1)碳原子数氨基酸的分子数
27、2R基上的碳原子数。(2)氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数2。(3)氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数。(4)氮原子数肽链数肽键数R基上的氮原子数各氨基酸中氮原子的总数。(5)由于R基上的碳原子数不好确定,且氢原子数较多,因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。题型突破3有一条由12个氨基酸组成,分子式为CXHYOWNZS(Z12,W13),这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸:半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解产物
28、中天冬氨酸的数目是()A(Y12)个 B(Z12)个C(W13)个 D(W13)/2个由题意知,天冬氨酸由题意知,天冬氨酸(C4H7O4N)中含有中含有2个羧基,个羧基,4个氧个氧原子,设该化合物中天冬氨酸原子,设该化合物中天冬氨酸(C4H7O4N)的个数是的个数是x个,个,根据题干信息可知脱去根据题干信息可知脱去12111个水,根据氧原子守个水,根据氧原子守恒,恒,2(12x)4x11W,解得:,解得:x(W13)/2D4某50肽中有丙氨酸(R基为CH3)4个,现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示),得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是()A该5
29、0肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子B若将得到的5个氨基酸缩合成5肽,则有5种不同的氨基酸序列C若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链,则将脱去4个H2OD新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基每脱掉每脱掉1个丙氨酸需要破坏个丙氨酸需要破坏2个个肽键,脱掉肽键,脱掉4个丙氨酸共破坏个丙氨酸共破坏了了8个肽键,即有个肽键,即有8分子水参与分子水参与,故该,故该50肽水解得到的几种有肽水解得到的几种有机物比原机物比原50肽增加了肽增加了8个氧原个氧原子子得到的得到的5个氨基酸,其中个氨基酸,其中有有4个是丙氨酸,故这个是丙氨酸,故这5个氨基酸缩合成个氨基酸缩合成5肽,可肽,可有有
30、5种不同的氨基酸序列种不同的氨基酸序列若这若这4条多肽链重新条多肽链重新连接成一条长链,则连接成一条长链,则需要形成需要形成3个肽键,个肽键,脱去脱去3分子水分子水每条肽链中至少有每条肽链中至少有1个游离的氨基和个游离的氨基和1个游离的羧基,故个游离的羧基,故新生成的新生成的4条多肽条多肽链至少含有链至少含有4个游个游离的羧基离的羧基C方法三利用方法三利用“排列组合排列组合”解答多肽种类的计算题解答多肽种类的计算题技法必备多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说,则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助右面的示意图(代表要安放的氨基酸的位置),结合数学中“排列
31、组合”的相关知识,推导出相关的计算规律(以20种氨基酸形成的四肽化合物为例)。(1)若每种氨基酸数目不限,可形成肽类化合物的种类有204种(即1号位置安放氨基酸的情况有20种,2、3、4号也是如此,即20202020204种)。(2)若每种氨基酸只有一个,可形成肽类化合物的种类有(20191817)种即1号位置安放氨基酸的情况有20种,2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择,即(20191817)种。题型突破5现有足量的a、b两种氨基酸,则这两种氨基酸脱水缩合可以形成二肽的种类数是 ()A6 B2 C4 D8二肽由两个氨基酸组成,这个问题实际上是求两种氨基酸在两个二肽由两个氨基酸组成,这
32、个问题实际上是求两种氨基酸在两个位置上的排列方式的种类。二肽的第一个位置上的氨基酸有两种位置上的排列方式的种类。二肽的第一个位置上的氨基酸有两种选择选择(a或者或者b),第二个位置上的氨基酸也有两种选择,所以种类,第二个位置上的氨基酸也有两种选择,所以种类数为数为224,即有,即有aa、bb、ab、ba 4种。种。C6现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸,它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有()A9种,9种 B6种,3种C18种,6种 D27种,6种足量的足量的3种氨基酸构成的三肽有种氨基酸构成的三肽有3327种。对于包含种。对于包含3种种氨基酸的三肽种类的理解,可
33、借用示意图氨基酸的三肽种类的理解,可借用示意图“”来分析,即第一个位置的氨基酸有来分析,即第一个位置的氨基酸有3种情况,第二种情况,第二个位置只能从另个位置只能从另2种氨基酸中任选种氨基酸中任选1种,第三个位置只能种,第三个位置只能安放剩余的安放剩余的1种,即种,即3216种。种。D方法四利用基因表达的过程进行计算技法必备基因表达中氨基酸与相应DNA、mRNA中碱基之间的数量关系如图所示:由于mRNA中有终止密码子等原因,上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。题型突破7某蛋白质由n条肽链组成,氨基酸的平均相对分子质量为a,控制该蛋白质合成的基
34、因含b个碱基对,则该蛋白质的相对分子质量最多为 ()D8氨基酸的平均相对分子质量为120,如有一个两条链的多肽,相对分子质量是12 276,合成这个多肽的氨基酸数和指导它合成的DNA分子脱氧核苷酸数至少依次是()A144,864 B144,432C120,720 D120,360多肽的相对分子质量氨基酸数多肽的相对分子质量氨基酸数氨基酸平均相对分子质量氨基酸平均相对分子质量(氨基氨基酸数肽链条数酸数肽链条数)18,把相应数字代入上式可得:氨基酸数,把相应数字代入上式可得:氨基酸数120,再根据基因控制蛋白质合成过程中:,再根据基因控制蛋白质合成过程中:DNA分子中脱氧核苷酸数分子中脱氧核苷酸数
35、 相应相应mRNA分子中核糖核苷酸数分子中核糖核苷酸数 指导合成的蛋白质中氨基酸数指导合成的蛋白质中氨基酸数6 3 1,可知,可知DNA分子中脱氧核苷酸数至少分子中脱氧核苷酸数至少6120720。C全国卷真题体验(2018全国卷)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浆细胞产生的抗体能与相应的抗原(如病毒抗原)发生特异性结合肌细胞中的肌动蛋肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白等参白和肌球蛋白等参与肌肉收缩的过程与肌肉收缩的过程Fe2参
36、与构成血红参与构成血红蛋白,血红蛋白具蛋白,血红蛋白具有运输有运输O2的功能的功能细胞核中染色体的主要组成成分是蛋白质和细胞核中染色体的主要组成成分是蛋白质和DNAC研析高考 真题感悟 (2018全国卷)回答下列与蛋白质相关的问题:(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是_。在细胞中合成蛋白质时,肽键是在_这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白,如_(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体,此过程中高尔基体的功能是_。(2)通常,细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和_结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常,变
37、性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是_。(3)如果DNA分子发生突变,导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换,但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变,其原因可能是_。氨基酸氨基酸核糖体核糖体胃蛋白酶胃蛋白酶对蛋白质进行加工、分类和包装对蛋白质进行加工、分类和包装空间空间蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解遗传密码具有简并性遗传密码具有简并性自主卷真题借鉴(2019天津理综)植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细胞编程性死亡,同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径:由钙
38、离子进入细胞后启动;由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是()A蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开B钙离子通过自由扩散进入植物细胞C细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关 D细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染蛋白水解酶断裂的蛋白水解酶断裂的化学键是肽键化学键是肽键钙离子需借助载体才能钙离子需借助载体才能进入细胞,自由扩散不进入细胞,自由扩散不需要载体需要载体细胞色素细胞色素c位于线粒体位于线粒体内膜上,与有氧呼吸内膜上,与有氧呼吸第三阶段有关第三阶段有关植物受病原体感染后,特异植物受病原体感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细
39、胞的编程性死亡诱导植物细胞的编程性死亡,同时病原菌被消灭,故可,同时病原菌被消灭,故可以避免病原体对邻近细胞的以避免病原体对邻近细胞的进一步感染进一步感染D (2018江苏单科)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。两者结构简式如下图,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两种激素都是由九个氨基酸分子脱水缩合形成的链状肽氨基酸之间脱水缩合形氨基酸之间
40、脱水缩合形成的水分子中的氢来自成的水分子中的氢来自氨基和羧基氨基和羧基肽链中游离的氨基包肽链中游离的氨基包括肽链末端的氨基和括肽链末端的氨基和R基中的氨基,故肽链基中的氨基,故肽链中游离氨基的数目与中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基参与构成肽链的氨基酸种类有关酸种类有关图示中两种激素间因图示中两种激素间因2个氨个氨基酸种类不同,导致两种激基酸种类不同,导致两种激素的结构不同,进而引起生素的结构不同,进而引起生理功能不同理功能不同D(2017江苏单科)下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是()A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
41、断裂造成的D变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应环状八肽分子中含有8个肽键蛋白质并不都是由蛋白质并不都是由2条条或或2条以上多肽链构成条以上多肽链构成的的蛋白质变性只是其空蛋白质变性只是其空间结构的改变,而不间结构的改变,而不是肽键的断裂,引起是肽键的断裂,引起蛋白质变性的因素通蛋白质变性的因素通常是高温、过酸、过常是高温、过酸、过碱和重金属等碱和重金属等变性蛋白质仍然存在肽链及变性蛋白质仍然存在肽链及肽键,故还可以与双缩脲试肽键,故还可以与双缩脲试剂发生反应剂发生反应A(2016江苏单科)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,而且也与功能基团相关细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA,不是蛋白质氨基酸脱水缩合生成的氨基酸脱水缩合生成的H2O中的氢来自于氨基中的氢来自于氨基和羧基和羧基细胞内蛋白质水解时细胞内蛋白质水解时,需要蛋白酶,需要蛋白酶(本质为本质为蛋白质蛋白质)的催化的催化蛋白质的基本性质与碳骨架蛋白质的基本性质与碳骨架和功能基团均相关和功能基团均相关A