届 二轮复习 蛋白质的结构和功能 学案江苏通用Word文档格式.docx

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（2012·

海南卷，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—H。

答案　A

熟记氨基酸的结构通式，如下图所示

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。

【即学即练】

右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③

C.结构④中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合

D.符合图示结构式的分子均可与双缩脲试剂发生紫色反应

解析　①为氨基，③为羧基，④为侧链基团（R基）。

构成人体氨基酸的种类约有20种，A正确；

脱水缩合形成水，水中氢来自①③，B错误；

R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合，C错误；

由图示物质缩合成的多肽或蛋白质可与双缩脲试剂呈现紫色反应，但氨基酸分子并不与双缩脲试剂呈现紫色反应。

考点二　蛋白质的结构和功能（5年3考）

1.蛋白质的结构及其多样性

（1）氨基酸的脱水缩合

①肽的名称确定：

一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽。

②H2O中各元素的来源：

H来自—COOH和—NH2，O来自—COOH。

③一条肽链上氨基数或羧基数的确定：

一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端；

其余的氨基或羧基在R基上。

（2）蛋白质的结构多样性与功能多样性

巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能

2.氨基酸脱水缩合与相关计算

（1）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）

肽链

数目

氨基

酸数

肽键

脱去水

分子数

多肽链相

对分子量

羧基

1条

m

m－1

am－18（m－1）

至少1个

n条

m－n

am－18（m－n）

至少n个

氨基酸平均分子质量为a。

（2）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。

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。

（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。

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

图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图；

图乙中的①②③分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质，图丙为酶、激素、抗体、载体蛋白等与蛋白质、脂质的关系概念图。

请分析：

（1）图甲中a的元素一定有哪些？

可能还会有哪些？

（2）图甲中①过程是指________，该过程________（填“主要”或“只能”）在核糖体中进行。

（3）真核细胞中进行图甲中②过程的场所有哪些？

（4）图甲中b、c内容是什么？

请写出b、c的化学表达式。

（5）图乙中①②③分别体现了蛋白质怎样的功能？

（6）请依次写出图丙中a～f对应的物质__________________________________

___________________________________________________________________。

提示　

（1）一定有C、H、O、N，可能还会有S、P等。

（2）脱水缩合　只能

（3）内质网、高尔基体。

（4）b、c依次为“氨基酸”“肽键”；

b的化学表达式为

c的化学表达式为—CO—NH—。

（5）催化功能、运输功能、免疫功能。

（6）a～f依次为脂质、激素、抗体、蛋白质、载体蛋白、酶。

教材高考

1.真题重组　判断正误

（1）从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法（2017·

全国卷Ⅱ，3C）（√）

（2）植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质（2016·

海南卷，3A）（√）

（3）植物叶肉细胞中液泡膜与类囊体膜上的蛋白质不同（2016·

海南卷，3B）（√）

（4）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应（2012·

海南卷，2D）（√）

以上内容源于苏教版必修一P17～P19关于蛋白质的多样性及功能的内容。

2.（教材P22T6改编）某多肽的分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到以下3种氨基酸，此多肽中含有的赖氨酸个数为（　　）

A.2个B.3个C.5个D.8个

解析　假设水解得到的氨基酸个数为N，则该多肽合成时脱去的水分子数为N－1。

根据氧原子数进行计算，该多肽中氧原子数＝氨基酸数×

2－脱去的水分子数×

1＝2N－（N－1）＝9，可计算出N＝9－1＝8，由于三种氨基酸中只有赖氨酸中含有两个氨基，如果每个氨基酸中只含有一个氨基，则多余的氨基来自于赖氨酸，所以赖氨酸的数为11－8＝3个。

答案　B

　蛋白质的结构和功能

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，如朊病毒，D正确。

答案　C

2.（2017·

河南郑州二检）科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶（一种蛋白质），可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。

若通过透析的方法除去导致酶去折叠的尿素和巯基乙醇，再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中，一段时间后，发现核糖核酸酶活性得以恢复。

下列叙述正确的是（　　）

A.由于巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质中的肽键，故该酶失去了活性

B.该蛋白质的氨基酸序列可以决定蛋白质的空间结构

C.这个实验证明结构并不一定决定功能

D.这个实验说明蛋白质的结构从根本上讲是由外界环境决定的

解析　用巯基乙醇和尿素处理，可以将牛胰核糖核酸酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构，说明因破坏了蛋白质的空间结构而导致该酶失活，而不是破坏了蛋白质中的肽键使该酶失活，A错误；

去折叠的无任何活性的无规则卷曲结构的氨基酸序列未改变，将其放在生理缓冲溶液中一段时间，酶活性可以恢复，说明蛋白质的氨基酸序列可以决定蛋白质的功能，B正确；

这个实验证明了蛋白质的结构决定其功能，C错误；

这个实验说明外界环境可以影响蛋白质的结构，D错误。

几种常考蛋白质的分布和功能

此部分经常借助某些具体的蛋白质从不同角度进行命题，现举例如下：

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

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

　蛋白质的相关计算

经典高考题）下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是（　　）

A.α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　环状肽有几个氨基酸就会形成几个肽键，所以环状八肽含有8个肽键，A正确；

肽链盘曲折叠形成的具有一定空间结构的蛋白质，蛋白质也可含有一条肽链，B错误；

蛋白质变性是空间结构被破坏，氨基酸之间形成的肽键不被破坏，C错误；

蛋白质都能与双缩脲试剂产生紫色反应，变性蛋白质仍然含有肽键，仍可发生反应，D错误。

山东师大附中一模，12）某五十肽中有丙氨酸（R基为—CH3）2个，现脱掉其中的丙氨酸（相应位置如图）得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在，下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是（　　）

A.肽键数目减少4个B.氨基和羧基分别增加4个

C.氢原子数目增加8个D.氧原子数目增加2个

解析　题述五十肽脱掉其中的2个丙氨酸，在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键，因此肽键数目减少4个，A正确；

断裂四个肽键，即水解形成4个氨基和4个羧基，B正确；

脱掉丙氨酸的过程需要4个水分子参与水解，所以氢原子数目增加8个，氧原子数目增加4个，C正确，D错误。

答案　D

1.蛋白质变性

（1）强酸、强碱、高温等剧烈条件引起的蛋白质变性不可逆，蛋白质空间结构遭到破坏，即使恢复到适宜条件其理化性质和生物活性也不会恢复。

（2）蛋清中加入食盐会使蛋白质析出，兑水后析出的蛋白质溶解，此过程被称为盐析。

盐析、低温均不会破坏蛋白质的空间结构，条件改变（适宜）后，蛋白质的理化性质和生物活性即可恢复，这也是蛋白质类疫苗、抗体、酶等往往低温保存的原因。

2.一些功能物质是否为蛋白质的判断

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·

防范清零

[易错清零]

易错点1　不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因

点拨　

（1）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）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”。

易错点2　对高温使蛋白质变性理解不透

点拨　高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽键盘曲折叠形成的空间结构。

易错点