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1、第2節(jié) 生命活動的主要承擔者蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能種類數(shù)目排列順序空間結(jié)構(gòu)運輸催化免疫判斷正誤1判斷下列有關氨基酸說法的正誤：(1)組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子約有 20 種，有些氨基酸是人體細胞不能合成的。()(2)含有兩個肽鍵的化合物稱作二肽。(3)分子量最大的氨基酸是甘氨酸。()(4)所有氨基酸中一定含有 C、H、O、N 四種元素。()(5)并非所有氨基酸都是人體必需的，如甘氨酸等是非必需氨基酸。()答案：2判斷有關蛋白質(zhì)多樣性說法的正誤：(1)細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)不一定是同一種蛋白質(zhì)。()(2)血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接。()(3)蛋白質(zhì)是生物體主要的能源物質(zhì)。(4)

2、有些蛋白質(zhì)是染色體的組成成分。()(5)有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能，蛋白質(zhì)肽鏈的)盤曲和折疊被解開時，其特定功能會發(fā)生改變。(答案：考點一氨基酸的結(jié)構(gòu)考點梳理高考探究考向氨基酸的結(jié)構(gòu)典例1在氨基酸脫水縮合的過程中，氨基酸分子之間形成的化學鍵叫肽鍵。下列各項中的結(jié)構(gòu)式能正確表示肽鍵的是()ANHCOBNOCHCNH2CHDNHCH2解析由脫水縮合反應可知羧基(COOH)與氨基(NH2)脫去 1 分子水后形成的部分是NHCO，是連接兩個氨基酸分子的化學鍵，即肽鍵。答案A考向預測1(2016 年黑龍江哈爾濱月考)下列關于蛋白質(zhì)和氨基酸的敘述，正確的是()A氨基酸的不同就是 R 基的不同B每種

3、蛋白質(zhì)均含 20 種氨基酸C細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)D氨基酸作為基本的組成物質(zhì)，人體都可以自己合成答案：A2(2016 年河北邯鄲模擬)層粘連蛋白是一種大型的糖蛋白，由一條重鏈()和兩條輕鏈(1、2)經(jīng)二硫鍵交聯(lián)而成，外形呈十字形。若將層粘連蛋白徹底水解，不可能產(chǎn)生的物質(zhì)是()BDA.答案：DC考點二蛋白質(zhì)的合成過程及相關計算考點梳理1蛋白質(zhì)的合成(1)合成過程說明：一條肽鏈中至少有一個游離的氨基和一個游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端，其余的氨基和羧基位于 R 基中。多肽與蛋白質(zhì)的最重要的區(qū)別是蛋白質(zhì)具有更復雜的空間結(jié)構(gòu)。如果合成的蛋白質(zhì)是唾液淀粉酶等分泌蛋白，參與合成該

4、蛋白質(zhì)的細胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。(2)肽鍵的形成說明： H2O 中的 H 來自COOH 中的 H 和NH2 中的 H，而 O 則只來自COOH 中的 O。(3)二硫鍵的形成說明：蛋白質(zhì)分子中除了肽鍵外，還含有其他化學鍵，如二硫鍵。一個二硫鍵(“SS”)是由 2 個“SH”形成的，形成過程中要脫去 2 個氫。故計算蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時除減去 H2O 的相對分子質(zhì)量外，若已知含二硫鍵，還應考慮減去合成二硫鍵時脫去的 H 的相對分子質(zhì)量。上圖為胰島素分子形成3 個二硫鍵的情況。2蛋白質(zhì)合成過程中的相關計算(1)蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)、氨基數(shù)、羧基數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)、脫水數(shù)及蛋白質(zhì)的相對分

5、子質(zhì)量的計算：可將肽鏈看作“C”與“CONH”交替連接構(gòu)成的基本骨架，在“C”上連接著R基 和 H ， 在 肽 鏈 的 兩 端 分 別 是 游 離 的 “NH2” 和“COOH”，如下圖所示結(jié)合上面的示意圖，可以得出如下規(guī)律縮合時脫去的水分子數(shù)肽鍵數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)。蛋白質(zhì)中游離的氨(羧)基數(shù)肽鏈數(shù)R 基上的氨(羧)基數(shù)各氨基酸中氨(羧)基的總數(shù)肽鍵數(shù)。蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量氨基酸總相對分子質(zhì)量(氨基酸個數(shù)氨基酸平均相對分子質(zhì)量)失去水的相對分子質(zhì)量(18脫去的水分子數(shù))。(2)多肽中各原子數(shù)的計算：氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是解答此類題目的突破口。在一個氨基酸中，若不考慮 R 基，至少含有 2個碳原子、2

6、 個氧原子、4 個氫原子和 1 個氮原子。而脫水縮合形成多肽時，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會減少。碳原子數(shù)氨基酸的分子數(shù)2R 基上的碳原子數(shù)。氫原子數(shù)各氨基酸中氫原子的總數(shù)脫去的水分子數(shù)2。氧原子數(shù)各氨基酸中氧原子的總數(shù)脫去的水分子數(shù)。氮原子數(shù)肽鏈數(shù)肽鍵數(shù)R 基上的氮原子數(shù)各氨基酸中氮原子的總數(shù)。由于 R 基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的計算為突破口，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數(shù)最為簡便。(3)DNA(基因)、mRNA 上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關系由此可見，蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目1/3 mRNA 堿基數(shù)目1/6 DNA(或基因)堿基數(shù)目(不

7、考慮終止密碼子等)。利用N、O 原子數(shù)目解決蛋白質(zhì)的相關計算(1)當氨基酸的R 基中不含有NH2 時，N 原子的數(shù)量就代表著氨基酸的數(shù)量。(2)當氨基酸的R 基中不含有COOH 時，O 原子的數(shù)量減1 代表的就是氨基酸的數(shù)量。(3)當氨基酸的R 基中含有NH2 時，則 N 原子數(shù)減去R基中氨基個數(shù)即為氨基酸的數(shù)量。(4)當氨基酸的R 基中含有COOH 時，則O 原子數(shù)減去R基上羧基中的氧原子數(shù)再減 1，即為氨基酸的個數(shù)。高考探究考向蛋白質(zhì)的合成過程及相關計算典例 2(2017 年江蘇卷)下列關于肽和蛋白質(zhì)的敘述，正確的是()A-鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽，分子中含有 8 個肽鍵B蛋白質(zhì)是由 2 條

8、或 2 條以上多肽鏈構(gòu)成的C蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的D變性蛋白質(zhì)不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應解析環(huán)狀八肽由 8 個氨基酸脫水縮合形成，肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)相等，都是 8 個，A 正確；蛋白質(zhì)具有多樣性，可能由1 條多肽鏈構(gòu)成，也可能由 2 條或 2 條以上多肽鏈構(gòu)成，B 錯誤；蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞，肽鍵沒有斷裂，C 錯誤；變性蛋白質(zhì)含有肽鍵，可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，D 錯誤。答案A考向預測3某多肽鏈為一百九十九肽，其分子式為 CxHyNaObS2(a199、b200)，并且由下列 5 種氨基酸組成。那么該多肽鏈徹底水解后將會分別得到賴氨酸、天冬氨酸的個數(shù)為()Aa199、(

9、b200)/2Ca199、(b199)/2Ba200、b200Da200、(b200)/2解析：從題意知該多肽為一百九十九肽，含有 198 個肽鍵；又知該多肽分子式為 CxHyNaObS2，其中 N 有 a 個，O 有 b 個；1 個賴氨酸中有 2 個氨基，則賴氨酸的個數(shù)為 a199；同時 1個天冬氨酸中有 2 個羧基，設該肽鏈中天冬氨酸數(shù)目為 z，則4z2(199z)198b，解得 z(b200)/2。答案：A4(2017 年浙江溫州十校聯(lián)合體質(zhì)檢)如圖甲、乙為組成生物體的相關化合物，乙為一個由、三條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)分子，共含 271 個氨基酸，圖中每條虛線表示由兩個巰基(SH)脫氫形成一

10、個二硫鍵(SS)。下列相關敘述錯誤的是()甲乙A甲為組成乙的基本單位，且乙中含有 20 種不同的甲B由不同的甲形成乙后，相對分子質(zhì)量比原來少了 4832C甲形成乙的場所在細胞質(zhì)、線粒體、葉綠體中均存在D如果甲中的 R 為 C3H5O2，則由兩分子甲形成的化合物中含有 16 個 H 原子解析：甲為氨基酸，乙為蛋白質(zhì)，構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸約有 20 種，但具體到某一種蛋白質(zhì)可能會出現(xiàn)少于 20 種的情況，A 錯誤；依題可知，該蛋白質(zhì)在形成時，共脫去(2713)個水分子，形成的 4 個二硫鍵共脫去 8 個氫，因此減少的相對分子質(zhì)量為 18(2713)244 832，B 正確；核糖體在細胞質(zhì)、線粒體、葉

11、綠體中均存在，C 正確；如果甲中的 R 為 C3H5O2，則甲的分子式為 C5H9O4N，兩分子甲脫水縮合形成的二肽共有H 原子個數(shù)為 921216，D 正確。答案：A5(2017 年陜西西安一模)某五十肽共有天冬氨酸(R 基團為CH2COOH)5 個，現(xiàn)去掉其中的天冬氨酸得到 4 條長短不)等的多肽(如圖)。下列有關該過程的敘述中，錯誤的是(AO 原子數(shù)目減少 10 個BC 原子數(shù)目減少 20 個C氨基數(shù)目增加 3 個，羧基數(shù)目減少 2 個D肽鍵數(shù)目減少 8 個解析：根據(jù)圖可知，天冬氨酸的位置是第 1、9、20、40,50，要水解這 5 個氨基酸，需要破壞 8 個肽健，所以肽鍵數(shù)目減少8 個

12、，同時水解 8 個肽鍵，需要 8 個水分子，同時脫去了 5 個天冬氨酸，1 個天冬氨酸含有 4 個 O，所以 O 原子數(shù)目減少 20812(個)，A 錯誤，D 正確；天冬氨酸的位置是第 1、9、20、40,50,1 個天冬氨酸含有 4 個 C，去除 5 個天冬氨酸后，形成短肽后 C 原子減少 20 個，B 正確； 天冬氨酸 R 基含有 1 個羧基，水解后，1 條肽鏈變?yōu)?4 條肽鏈，每條肽鏈兩端各增加 1 個氨基和羧基，因此形成的短肽至少有 4 個氨基和 4 個羧基，所以氨基增加 3 個，而羧基數(shù)目減少 532(個)，C 正確。答案：A6下面是某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(圖 1，其中數(shù)字為氨基酸

13、序號)及部分肽鍵放大圖(圖 2)，請據(jù)圖判斷下列敘述中，不正確的是()A該蛋白質(zhì)中含有 2 條肽鏈，49 個肽鍵B圖 2 中含有的 R 基是C從圖 2 可推知該蛋白質(zhì)至少含有 4 個游離的羧基D該蛋白質(zhì)合成時質(zhì)量減少了 882解析：根據(jù)圖 1 我們可以看到該蛋白質(zhì)有 2 條鏈，一條鏈有 21 個氨基酸，其中肽鍵數(shù)有 21120(個)，另外一條鏈上有 30 個氨基酸，其中肽鍵數(shù)有 30129(個)，那么總共有的肽鍵數(shù)是 202949(個)，A 正確；圖 2 中的是肽鍵，R 基是，B 正確；根據(jù)圖 2 我們可以看到該部分肽鏈上 R 基中含有 2 個羧基，再加上每條鏈的兩端之一有 1 個羧基，所以合

14、在一起有 4 個游離的羧基，C 正確；減少的是脫去的水分子的總質(zhì)量和形成二硫鍵脫去的氫的質(zhì)量，(21302)1832888，D 錯誤。答案：D7回答下列有關蛋白質(zhì)的問題：(1)下圖為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡式，據(jù)圖回答：腦啡肽是由 5 個氨基酸失去 4 分子的水形成的，這樣的反應叫_。該化合物中有_個羧基。腦啡肽分子是由_種氨基酸形成的，造成氨基酸種類不同的原因是_。(2)一些大分子蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)非常復雜，高溫、X 射線、強酸、強堿、重金屬鹽等會引起蛋白質(zhì)變性，其原因主要是蛋白質(zhì)的_遭到破壞。(3)現(xiàn)有 800 個氨基酸，其中氨基總數(shù)為 810 個，羧基總數(shù)為 808 個，由這些氨基酸合成的含有 2 條肽

15、鏈的蛋白質(zhì)，共有_ 個 肽 鍵 和 _ 個 氨 基 ， 至少含有的O個數(shù)是_。解析：(1)該多肽化合物僅在最右端有一個羧基，肽鍵中的“CO”不能算作羧基。氨基酸種類的區(qū)分應該以 R 基的確認、區(qū)分為突破口，左數(shù)第 2、3 個氨基酸的 R 基均為“H”，應屬于同一種氨基酸，另有 3 種不同的 R 基，故共有 4 種氨基酸。(2)一般情況下，高溫等破壞的是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使蛋白質(zhì)變性，而不是肽鍵受到破壞。(3)800 個氨基酸中有 810 個氨基、808 個羧基，說明 R 基上有 10 個氨基、8 個羧基。800個氨基酸合成 2 條肽鏈，共形成 798 個肽鍵，每條肽鏈上一端游離 1 個氨基，一

16、端游離 1 個羧基。兩條肽鏈上共有 2 個游離的氨基，再加上 R 基上的 10 個氨基，共計 12 個氨基。同樣可計算出游離著 10 個羧基，每個羧基中有 2 個 O，798 個肽鍵中共有 798 個 O，因此，該蛋白質(zhì)中共有 818 個 O。答案：(1)脫水縮合 1 4 R 基不同(2)空間結(jié)構(gòu)(3)798 12 818分析角度具體解釋蛋白質(zhì)本身氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序及肽鏈空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性遺傳物質(zhì)千變?nèi)f化的堿基對排列順序遺傳信息的多樣性蛋白質(zhì)的多樣性生物進化千變?nèi)f化的環(huán)境條件通過自然選擇保留適應環(huán)境的個體及個體內(nèi)的蛋白質(zhì)個體的多樣性和蛋白質(zhì)的多樣性考點三蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能多樣

17、性的原因分析考點梳理分析角度具體解釋圖示（續(xù)表）高考探究考向蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性典例 3(2017 年海南卷)下列有關蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯誤的是()A蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關B數(shù)量相同的 5 種氨基酸可以組成不同的多肽鏈C將抗體溶于 NaCl 溶液中會造成其生物活性的喪失D氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)解析蛋白質(zhì)的功能主要取決于組成其的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序及形成其的空間結(jié)構(gòu)，A 正確。數(shù)量相同的 5 種氨基酸可以有多種組合方式且形成長度不同的多肽鏈，B 正確。在質(zhì)量分數(shù)為 0.9%的 NaCl 溶液(生理鹽水)中，抗體將保持其活性，C 錯誤。氨基酸序

18、列相同的多肽鏈折疊方式可不同，形成的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)不同，D 正確。答案C考向預測8下列關于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的敘述中，錯誤的是()A不同種類的蛋白質(zhì)不僅氨基酸的數(shù)量和排列順序不同，而且各自具有獨特的空間結(jié)構(gòu)B蛋白質(zhì)之所以具有多種生理功能，是因為它具有多種多樣的結(jié)構(gòu)C蛋白質(zhì)的多樣性也是長期進化的結(jié)果D開水煮沸雞蛋清，不僅破壞了其中蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，而且破壞了氨基酸之間的肽鍵解析：開水煮沸雞蛋清，只破壞了其中蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，D 錯誤。答案：D9(2017 年湖南衡陽模擬)下列有關蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能多樣性的說法，正確的是()A蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)有關B已知某化合

19、物具有催化功能，可以推斷此物質(zhì)為蛋白質(zhì)C有些蛋白質(zhì)具有防御功能，如抗體；有些蛋白質(zhì)具有傳遞信息的功能，如受體?？贵w與受體都具有專一性D蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變，不會影響其生物活性解析：蛋白質(zhì)的多樣性與肽鏈折疊形成的空間結(jié)構(gòu)有關，而不是氨基酸的空間結(jié)構(gòu)；具有催化功能的是酶，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是 RNA；蛋白質(zhì)具有防御、信息傳遞等功能，而抗體只能與特異性抗原相結(jié)合，受體只能與特定的信號分子結(jié)合，它們都具有專一性；蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變會影響其生物活性。答案：C10催產(chǎn)素、血管舒張素都是含有 9 個氨基酸的多肽分子，但生理功能不同。其主要原因可能是多肽的()氨基酸種類不同氨基酸排列順序不同氨基酸縮合方式

20、不同在細胞內(nèi)合成的場所不同ABCD解析：催產(chǎn)素、血管舒張素都是含有 9 個氨基酸的多肽分子，但生理功能不同，這是由二者結(jié)構(gòu)不同造成的。催產(chǎn)素、血管舒張素雖然都含有 9 個氨基酸，但是氨基酸的種類和排列順序可能不同；氨基酸形成蛋白質(zhì)的脫水縮合方式和合成場所是相同的。答案：A11(2017 年廣東惠州模擬)下列關于蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是()A細胞凋亡過程中只有蛋白質(zhì)的分解沒有蛋白質(zhì)的合成B某些基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀C高溫處理后的蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應D生物膜的功能取決于膜蛋白的種類和數(shù)量解析：細胞凋亡過程中既有蛋白質(zhì)的分解，也有蛋白質(zhì)的合成，A 錯誤；基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀，也可以通過控制酶的合成控制代謝，從而控制生物的性狀，B 正確；高溫處理后的蛋白質(zhì)，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，但是肽鍵沒有被破壞，所以仍然可以與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應，C 正確；生物膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)，其中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量決定其功能的復雜程度，D 正確。答案：A