(全國)2018版高考生物大一輪復習 第一單元 細胞的分子組成 第3講 生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì)學案
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1、 第3講 生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 1.氨基酸的結(jié)構(gòu)及其種類 (1)氨基酸的結(jié)構(gòu) ①結(jié)構(gòu)通式: ② ③各氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同。 (2)氨基酸的種類 生物體中約20種 2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性 3.蛋白質(zhì)的功能[連一連] 1.(必修1 P24拓展題改編)神經(jīng)細胞和肌肉細胞含量最多的有機物都是蛋白質(zhì),但二者功能完全不同,從組成二者的蛋白質(zhì)來考慮,其原因不包含( ) A.氨基酸數(shù)目不同 B.氨基酸種類不同 C.氨基酸排列順序不同 D.由細胞中的遺傳信息決定 答案:D 2.(必
2、修1 P23與生活的聯(lián)系改編)高溫使蛋白質(zhì)喪失功能的原理是什么? 提示:破壞了肽鏈盤曲、折疊形成的空間結(jié)構(gòu)。 突破1 組成蛋白質(zhì)的氨基酸的判斷方法 判斷依據(jù):氨基酸中氨基、羧基的數(shù)目和連接位置。 (1)從數(shù)量上看,至少有一個—NH2和一個—COOH,如下所示不屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸: ①H2N—CH2—CH2OH?缺乏羧基(—COOH)。 ②?缺乏氨基(—NH2)。 (2)從位置上看,必須有一個—NH2和一個—COOH連接在同一個碳原子上,如下所示不屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸: ?氨基和羧基不連在同一個碳原子上。 突破2 二肽的形成過程分析 肽鍵:連接兩個氨基酸分子
3、的化學鍵,可表示為—CO—NH—。 突破3 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次分析 (1)肽的名稱確定:一條多肽鏈由幾個氨基酸分子構(gòu)成就稱為幾肽。 (2)H2O中H與O的來源:每形成一個肽鍵脫去一分子H2O,其中的H分別來自氨基和羧基,O來自羧基。 (3)一條肽鏈上氨基數(shù)或羧基數(shù)的確定:一條肽鏈上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,其余的氨基或羧基在R基上。 (4)多肽鏈盤曲、折疊形成一定的空間結(jié)構(gòu)。 1.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)形成的4個“一” 一組成 一鍵 一過程 一場所 至少含一個—NH2 和一個—COOH 肽鍵 脫水縮合 核糖體 2.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的3點提醒
4、 (1)避免書寫錯誤:不要將氨基寫為NH2或—NH3;不要將羧基寫為或COOH;也不要將肽鍵寫為CO—NH或。 (2)氨基酸數(shù)目≠氨基酸種類:蛋白質(zhì)分子含有多個氨基酸,構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。 (3)蛋白質(zhì)分子的化學結(jié)構(gòu)≠空間結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)分子化學結(jié)構(gòu)的多樣性取決于氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序的多樣性,由參與翻譯的mRNA中的密碼子決定。蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)是在其化學結(jié)構(gòu)的基礎上進一步形成的,就是在肽鏈形成后加工的過程中形成的。 【感知考題】 (2016·高考江蘇卷,4)蛋白質(zhì)是決定生物體結(jié)構(gòu)和功能的重要物質(zhì)。下列相關敘述錯誤的是( ) A.細胞膜、細胞質(zhì)基質(zhì)中負責轉(zhuǎn)運
5、氨基酸的載體都是蛋白質(zhì) B.氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中,氫來自氨基和羧基 C.細胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時,通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與 D.蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關,而且也與功能基團相關 [解析] 細胞膜上負責轉(zhuǎn)運氨基酸的是載體蛋白,細胞質(zhì)基質(zhì)中負責轉(zhuǎn)運氨基酸的載體是tRNA,A項錯誤;氨基酸之間脫水縮合生成H2O,H2O中的氫分別來自氨基和羧基,B項正確;細胞內(nèi)蛋白質(zhì)在酶的催化作用下水解,而大部分酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),故細胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時,通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與,C項正確;蛋白質(zhì)是生物大分子,其基本骨架是碳鏈,蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關,而且與功能基團相關,D項
6、正確。 [答案] A (1)在分泌蛋白的合成、加工、運輸和分泌過程中,用含35S標記的氨基酸作為原料,則35S存在于圖示①~④中的①部位。 (2)具有催化作用的酶和具有信息傳遞作用的激素都是蛋白質(zhì)嗎?不是。原因是具有催化作用的酶其化學本質(zhì)可能是RNA,具有信息傳遞作用的激素其化學本質(zhì)可能是脂質(zhì)(如性激素)或氨基酸衍生物(如甲狀腺激素)。 高分點撥——類題通法 1.分析“碳骨架”,確定氨基酸的種類和數(shù)目的策略 當題目中給出肽鏈的結(jié)構(gòu)簡式時,首先要找出“中心碳原子”和“—CO—NH—”交替連接構(gòu)成的“基本骨架”,然后在肽鍵中間“斷開”,即可數(shù)出氨基酸的個數(shù),通過比較R基的種類
7、數(shù)可得出氨基酸的種類數(shù)。 2.辨識一些功能物質(zhì)是否為蛋白質(zhì)的圖示判斷法 一些功能物質(zhì)的化學本質(zhì)如下:(1)絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA;激素中,有些是蛋白質(zhì),有些不是蛋白質(zhì)。(2)抗體和載體的本質(zhì)都是蛋白質(zhì),但結(jié)構(gòu)各不相同。蛋白質(zhì)與酶、激素、抗體、載體的關系如圖所示: 【跟進題組】 命題1 考查氨基酸的結(jié)構(gòu) 1.甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3,它的分子式是( ) A.C5H11O2NS B.C3H7S C.C4H11O2S D.C5H10O2N 解析:選A。氨基酸分子通式為C2H4O2N—R,氨基酸分子式中各原子數(shù)等于R基上的各原子數(shù)
8、加上結(jié)構(gòu)通式中的相應原子數(shù)。 命題2 考查蛋白質(zhì)的形成及結(jié)構(gòu) 2.(2017·大連三中模擬)如圖是某一多肽鏈的分子結(jié)構(gòu)式,據(jù)圖分析下列敘述錯誤的是( ) A.①是氨基,⑤是羧基 B.該多肽鏈中只有一個肽鍵,是④ C.該多肽鏈中的R基有②③⑥ D.該多肽鏈形成時失去了兩分子水 解析:選B。分析題圖,圖中①為氨基,⑤為羧基,A正確;該多肽鏈中共有2個肽鍵,B錯誤;該多肽鏈中的R基有3個,為圖中②③⑥,C正確;該多肽鏈中有2個肽鍵,形成時失去兩分子水,D正確。 3.(2017·上海十二校聯(lián)考)如圖表示在胰島B細胞中胰島素原生成胰島素的過程。該過程( ) A.發(fā)生在細胞
9、質(zhì)內(nèi)的核糖體上 B.離不開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的作用 C.至少斷裂兩個肽鍵生成兩分子水 D.需水參與,且水中氫全部用于形成—COOH 解析:選B。胰島B細胞中胰島素原生成胰島素的過程是蛋白質(zhì)的一個再加工的過程,該過程離不開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的作用,不是發(fā)生在核糖體上,A錯誤、B正確;斷裂肽鍵需要水分子而不是生成水分子,C錯誤;水中的氫參與—COOH和—NH2的形成,D錯誤。 4.(2017·安陽模擬)朊病毒蛋白(PrP)有兩種構(gòu)象:一種是PrPc,一種是PrPsc,它們的比較如表: 朊病毒蛋白 PrPc PrPsc 空間結(jié)構(gòu) 以螺旋為主 以折疊為主 溶解度 高 低 致病
10、性 不致病 致病 肽鏈中氨基酸排列順序 相同 由此可以推測這兩種蛋白質(zhì)表現(xiàn)出不同性質(zhì)的原因是( ) A.溶解度不同 B.氨基酸的種類不同 C.空間結(jié)構(gòu)不同 D.氨基酸的數(shù)量不同 解析:選C。由表中信息可知,兩種蛋白質(zhì)的肽鏈中氨基酸排列順序相同,由此可確定兩種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同是它們表現(xiàn)出不同性質(zhì)的原因。 命題3 考查蛋白質(zhì)的功能 5.如圖中的①②③分別表示生物體內(nèi)的三個生理過程,其中Q分別代表三種物質(zhì),下列有關Q的敘述,錯誤的是( ) A.Q可能位于細胞膜上 B.Q中可能含有硫元素 C.①不一定發(fā)生在細胞內(nèi) D.②必須依賴三磷酸腺苷 解析:選D。根
11、據(jù)過程①知Q可能是酶,絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),可能含有硫元素;過程②說明Q可能是細胞膜上的載體蛋白;過程③說明Q可能是抗體。酶促反應在細胞內(nèi)外均可發(fā)生,如唾液淀粉酶;物質(zhì)跨膜運輸不一定依賴三磷酸腺苷,如協(xié)助擴散。 6.(2015·高考四川卷,1)下列在葉綠體中發(fā)生的生理過程,不需要蛋白質(zhì)參與的是( ) A.Mg2+吸收 B.O2擴散 C.光能轉(zhuǎn)換 D.DNA復制 解析:選B。A項,Mg2+進入葉綠體的方式是主動運輸,需要載體蛋白的參與。B項,O2能通過自由擴散跨膜運輸,不需要蛋白質(zhì)的參與。C項,光能轉(zhuǎn)換過程需要多種酶的參與,大多數(shù)酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)。D項,DNA的
12、復制過程需要DNA聚合酶的參與,DNA聚合酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 結(jié)合生活實踐綜合考查蛋白質(zhì) 7.(2017·江西鷹潭一中高三月考)由我國自主開發(fā)的艾滋病病毒膜融合抑制劑西夫韋肽已順利完成Ⅱb期臨床實驗。西夫韋肽是依據(jù)艾滋病病毒(HIV)膜融合蛋白Gp41的空間結(jié)構(gòu),全新設計并合成的新一代膜融合抑制劑,含有36個天然氨基酸。下列說法中正確的是( ) A.西夫韋肽為一種口服制劑 B.HIV的膜是由磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)構(gòu)成 C.西夫韋肽與雙縮脲試劑發(fā)生反應,呈現(xiàn)紫色 D.西夫韋肽只有進入細胞內(nèi),才能發(fā)揮其效應 解析:選C。西夫韋肽的化學本質(zhì)屬于蛋白質(zhì)類,是大分子,能與雙縮脲試
13、劑發(fā)生反應,呈現(xiàn)紫色,口服會被消化而失去療效,A項錯誤、C項正確;HIV是病毒,沒有膜結(jié)構(gòu),B項錯誤;西夫韋肽是全新設計并合成的新一代膜融合抑制劑,在HIV的宿主細胞表面發(fā)揮其效應,D項錯誤。 幾種常見蛋白質(zhì)的分布和功能 名稱 分布 功能 絕大多數(shù)酶 細胞內(nèi)或細胞外 催化作用 載體蛋白 細胞膜 運輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等 某些激素(如生 長激素、胰島素) 內(nèi)環(huán)境中 調(diào)節(jié)生命活動 抗體 內(nèi)環(huán)境中 免疫作用 血紅蛋白 紅細胞內(nèi) 主要運輸氧氣和部分二氧化碳 糖蛋白 細胞膜表面 保護、潤滑、識別等作用 蛋白質(zhì)的相關計算 利用形成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)
14、圖解完成相應的計算規(guī)律 (1)氨基數(shù)和羧基數(shù) ①氨基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中的氨基數(shù)。 ②羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中的羧基數(shù)。 (2)肽鍵數(shù)、脫去水分子數(shù)和蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量 假設氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a,由n個氨基酸分別形成1條鏈狀多肽或m條鏈狀多肽: 形成 肽鏈數(shù) 形成 肽鍵數(shù) 脫去水 分子數(shù) 氨基 數(shù)目 羧基 數(shù)目 蛋白質(zhì)相對 分子質(zhì)量 1 n-1 n-1 至少 1個 至少 1個 na- 18(n-1) m n-m n-m 至少 m個 至少 m個 na- 18(n-m) 1.(必修1 P24科學史話)一個由20種、
15、500個氨基酸組成的蛋白質(zhì),它的氨基酸的排列順序就可能有________種。 提示:20500 2.(深入追問)某50肽中有丙氨酸(R基為—CH3)4個,現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應位置如圖所示),得到4條多肽鏈和5個氨基酸(脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在)。 (1)若該50肽水解得到的幾種有機物比原50肽增加了________個氧原子。 (2)若將新生成的4條多肽鏈重新連接成一條長鏈,則將脫去________個H2O。 提示:8 3 利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數(shù) (1)基本原理 ①在一個氨基酸中,若不考慮R基,至少含有2個碳原子、2個氧原子、4個氫原子和1個氮原子。
16、 ②氨基酸在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。 (2)常用公式 ①碳原子數(shù)=氨基酸分子數(shù)×2+R基上的碳原子數(shù)。 ②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。 ③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)。 ④氮原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的氮原子數(shù)。 【感知考題】 (2017·廣東中山一中模擬)某三十九肽中共有甘氨酸4個(甘氨酸結(jié)構(gòu)式如圖1),現(xiàn)用某種水解酶去除其中的甘氨酸,得到4條長短不等的多肽(如圖2)。如將原來多肽與4條多肽總的原子數(shù)或結(jié)構(gòu)數(shù)進行比較,會出現(xiàn)下列4種情況中的( ) ①肽鍵數(shù)目減少7個
17、 ②C原子減少8個?、郯被汪然謩e增加3個 ④O原子數(shù)目減少1個 A.1種 B.2種 C.3種 D.4種 [解析] 據(jù)圖分析,去掉4個甘氨酸,共需水解7個肽鍵,所以肽鍵減少7個;每個甘氨酸含2個C原子,脫掉4個甘氨酸減少8個C原子;每條肽鏈中至少含有一個氨基和一個羧基,4條多肽鏈,至少4個游離的氨基,4個游離的羧基,與原來1條多肽鏈相比氨基和羧基分別增加3個;水解7個肽鍵需7分子水參與,水解產(chǎn)生的所有產(chǎn)物中O原子數(shù)增加7個,而每個甘氨酸含有2個O原子,因此原來多肽與4條多肽相比O原子數(shù)目減少1個。 [答案] D 如圖為某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖,其中“—
18、S—S—”為由兩個“—SH”(巰基)構(gòu)成的二硫鍵,其作用是連接兩個相鄰肽鏈。若該蛋白質(zhì)分子共由m個氨基酸組成,則形成一個該蛋白質(zhì)分子時生成的水分子數(shù)和減少的相對分子質(zhì)量分別為(m-2)、18(m-2)+4。 高分點撥——類題通法 1.環(huán)狀肽的結(jié)構(gòu)與計算 環(huán)狀肽如圖所示: 根據(jù)圖示可知:肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)(由于環(huán)肽首尾氨基酸彼此相連,故形成一個環(huán)肽時比形成一條直鏈肽要多生成一個水分子)。 2.計算蛋白質(zhì)分子量時別忽略了二硫鍵:當肽鏈上出現(xiàn)二硫鍵(—S—S—)時,要再減去2(即2個H)。 【跟進題組】 命題1 直鏈肽的相關計算 1.(2017·江蘇鹽城月考
19、)分析多肽E和多肽F(均由1條肽鏈組成)得到如表所示結(jié)果。(單位:個) 原子或基團 C H O N —NH2 —COOH 多肽E 201 348 62 53 3 2 多肽F 182 294 55 54 6 1 請推算這兩種多肽中參與縮合的氨基酸的數(shù)目最可能是( ) 選項 A B C D 多肽E 58 59 50 51 多肽F 53 54 48 49 解析:選D。多肽E有3個游離的氨基,其中有兩個位于R基上,可判斷多肽E含有的氨基酸數(shù)為53-2=51;多肽F有6個游離的氨基,有5個位于R基上,多肽F含有的氨基酸數(shù)為54
20、-5=49。 命題2 環(huán)肽的相關計算 2.一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽,其中有4個谷氨酸(R基為—CH2—CH2—COOH),則該多肽( ) A.有38個肽鍵 B.可能沒有游離的氨基 C.至少有5個游離的羧基 D.至多有36種氨基酸 解析:選B。一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽,應有39個肽鍵,A錯誤;因為谷氨酸的R基上沒有游離氨基,又不知其他氨基酸的R基的情況,則可能沒有游離氨基,B正確;由于谷氨酸的R基上有1個游離羧基,則該多肽至少有4個游離羧基,C錯誤;組成蛋白質(zhì)的氨基酸最多為20種,D錯誤。 命題3 多肽中含有二硫鍵的相關計算 3.(2017·懷化模擬
21、)如圖表示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R基中的巰基(—SH)脫氫形成一個二硫鍵(—S—S—)。下列相關敘述不正確的是( ) A.組成該分子的氨基酸最多有20種 B.氨基酸合成該分子后相對分子質(zhì)量減少了4 824 C.該分子至少含有3個游離的氨基 D.該物質(zhì)遇到雙縮脲試劑會發(fā)生紫色反應 解析:選B。組成蛋白質(zhì)的氨基酸最多有20種;由271個氨基酸合成該分子時,脫去268分子水,同時在形成4個二硫鍵時脫去8個氫,即減少的相對分子質(zhì)量為268×18+8=4 832;該分子由三條多肽鏈形成,至少含有3個游離的氨基;蛋白質(zhì)遇到雙縮脲試劑會發(fā)
22、生紫色反應。 命題4 多肽中原子數(shù)目的相關計算 4.(2017·長沙三校聯(lián)考)某六十肽中有2個丙氨酸(C3H7O2N),現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應位置如圖)得到幾種不同的有機產(chǎn)物,其中脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在。下列有關該過程產(chǎn)生的全部有機物中有關原子、基團或肽鍵數(shù)目的敘述,錯誤的是( ) A.肽鍵數(shù)目減少4個 B.氫原子數(shù)目增加8個 C.氨基和羧基分別增加4個 D.氧原子數(shù)目增加2個 解析:選D。1個丙氨酸左右有2個肽鍵,脫掉2個丙氨酸肽鍵數(shù)目減少4個。該過程得到3條短肽鏈和2個游離的丙氨酸,3條短肽鏈增加了2個氨基和2個羧基,2個游離的丙氨酸增加了2個氨基和2
23、個羧基,氨基和羧基分別增加4個。增加的氨基、羧基中氫原子和氧原子分別增加了12個和8個,又因為水解過程肽鍵減少4個,減少了4個氫原子和4個氧原子,所以氫原子數(shù)目增加8個,氧原子數(shù)目增加4個。 [核心體系構(gòu)建] [填空]?、貱、H、O、N?、凇、垭逆I ④功能?、菝庖摺、扌畔鬟f?、叻N類 ⑧排列順序?、峥臻g結(jié)構(gòu) [規(guī)范答題必備] 1.氨基酸中氨基和羧基的兩大特點 (1)數(shù)目:至少含有一個氨基和一個羧基。 (2)連接方式:都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。 2.氨基酸的種類和性質(zhì)的唯一決定因素:R基。 3.蛋白質(zhì)的四個結(jié)構(gòu)層次:元素C、H、O、N等→氨基酸→多肽
24、→蛋白質(zhì)。 4.脫水縮合過程中重要的數(shù)量關系 肽鍵數(shù)=脫掉水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)。 5.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因:組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同,肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同。 6.蛋白質(zhì)的五大功能:構(gòu)成細胞和生物體、催化、運輸、免疫、調(diào)節(jié)。 課時作業(yè) 1.下列關于人體氨基酸的敘述,正確的是( ) A.氨基酸是胰島素等各種激素分子的基本單位 B.不同氨基酸的R基一定不同 C.酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因 D.非必需氨基酸的合成與基因的功能無關 解析:選B。A錯誤,氨基酸是胰島素等蛋白質(zhì)類或多肽類激素分子的基本單位;B正確,氨基酸的種
25、類取決于R基的種類;C錯誤,人患白化病的根本原因是體內(nèi)控制酪氨酸酶的基因異常,不能把酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏兀籇錯誤,非必需氨基酸在體內(nèi)的合成需要酶的催化,這些酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),而基因能控制蛋白質(zhì)的合成。 2.(2017·孝感統(tǒng)考)如圖是有關蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖,下列對該圖的分析正確的是( ) A.甲中可能含有S B.從根本上說生物的多樣性取決于蛋白質(zhì)的多樣性 C.乙中含有的基本單位之一可能是H2NCH2CH2OH D.不同蛋白質(zhì)中氨基酸的種類和數(shù)目一定不同 解析:選A。由圖分析可知,甲為構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本元素,包括C、H、O、N,有的還含有S、P,因此甲中可能含有S;從根本上
26、說,生物的多樣性取決于遺傳信息的多樣性;組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有一個—NH2和一個—COOH,選項C中的化合物缺少—COOH;不同蛋白質(zhì)中氨基酸的種類和數(shù)目可能相同也可能不同。 3.(2017·邯鄲模擬)層粘連蛋白是一種大型的糖蛋白,由一條重鏈(α)和兩條輕鏈(β1、β2)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( ) A. B. C. D. 解析:選D。D物質(zhì)不屬于組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸。 4.如圖所示,一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點)可轉(zhuǎn)變成一分子的胰島素(圖中數(shù)字表示氨基酸序號)。下列分析正確的是( ) A.
27、胰島素分子具有50個肽鍵,合成它的過程中共脫去50分子水 B.胰島素分子含有一個游離的氨基和一個游離的羧基 C.沸水浴時肽鍵斷裂導致了胰島素的生物活性喪失 D.理論上可通過測定C肽的含量間接反映胰島B細胞的分泌功能 解析:選D。從圖中可以看出,保留的肽鏈中含有51(即30+21)個氨基酸,所以肽鍵的數(shù)目=51-2=49(個),A項錯誤;胰島素分子至少含有兩個游離的氨基和兩個游離的羧基,也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基上),B項錯誤;沸水浴時破壞的是胰島素的空間結(jié)構(gòu)而不是肽鍵,C項錯誤;因為合成一個胰島素分子就要切去一段C肽,所以可以通過測定C肽的含量間接反映胰島B細胞的分泌功能,
28、D項正確。 5.(高考江蘇卷改編)下列關于生物體內(nèi)有機物的敘述,正確的是( ) A.脂質(zhì)不參與生命活動的調(diào)節(jié) B.蛋白質(zhì)是生物體主要的能源物質(zhì) C.核酸是生物體儲存遺傳信息的物質(zhì) D.糖類不參與細胞識別和免疫調(diào)節(jié) 解析:選C。性激素具有調(diào)節(jié)作用,屬于脂質(zhì),A項錯誤;生物體生命活動的主要能源物質(zhì)是糖類,B項錯誤;核酸是遺傳信息的攜帶者,C項正確;細胞膜上的糖蛋白與精子和卵細胞之間的識別以及免疫調(diào)節(jié)中一些免疫細胞識別抗原有關,D項錯誤。 6.下面關于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和功能的敘述,正確的是( ) A.氨基酸種類、數(shù)量和排列順序相同的蛋白質(zhì)功能可能不同 B.由n條肽鏈組成的蛋白
29、質(zhì),含有氨基和羧基各n個 C.組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同方式脫水縮合 D.高溫會使蛋白質(zhì)變性,因此煮熟的食物不易被人體消化 解析:選A。氨基酸種類、數(shù)量和排列順序相同,但蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同,則功能也不同,A項正確。由于R基中可能含有氨基或羧基,且不參與脫水縮合,因此蛋白質(zhì)中氨基數(shù)或羧基數(shù)=n(肽鏈數(shù))+R基中的氨基或羧基數(shù),B項錯誤。所有氨基酸脫水縮合的方式都是氨基脫去氫原子,羧基脫去羥基后形成肽鍵,故方式相同,C項錯誤。高溫使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,易于被消化,D項錯誤。 7.(2017·佛山一模)下列有關蛋白質(zhì)的說法,正確的是( ) A.蛋白質(zhì)不參與生物膜系統(tǒng)的構(gòu)成 B
30、.抗體蛋白在細胞內(nèi)液和細胞外液中都起作用 C.人體蛋白質(zhì)類激素都可以起到信息分子的作用 D.蛋白質(zhì)進出細胞需要載體蛋白的參與 解析:選C。生物膜流動鑲嵌模型中蛋白質(zhì)有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個磷脂雙分子層,A錯誤;抗體作為分泌蛋白,在細胞外液中起作用,B錯誤;人體蛋白質(zhì)類激素都可以起到信息分子的作用,激素具有調(diào)節(jié)生命活動的功能,C正確;蛋白質(zhì)是大分子,以胞吞、胞吐的形式進出細胞,不需要載體蛋白,D錯誤。 8.(2015·高考海南卷,11)關于蛋白質(zhì)的敘述,錯誤的是( ) A.rRNA能參與蛋白質(zhì)的生物合成 B.DNA和蛋白質(zhì)是染色體的
31、組成成分 C.人體血漿中含有漿細胞分泌的蛋白質(zhì) D.核糖體上合成的蛋白質(zhì)不能在細胞核中發(fā)揮作用 解析:選D。rRNA是核糖體的重要組成成分,而核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所,A正確;染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,B正確;漿細胞分泌的抗體主要分布在血漿中,C正確;細胞核中進行DNA復制、轉(zhuǎn)錄等過程所需的酶由核糖體合成,D錯誤。 9.(2017·鄭州第一次質(zhì)檢)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者,下列關于蛋白質(zhì)的敘述,錯誤的是( ) A.不是所有細胞器都含有磷脂,但所有的細胞器均含有蛋白質(zhì) B.核糖體是所有細胞生物所共有的細胞器,間接體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的重要作用 C.真核細胞中蛋白質(zhì)合成后均需要內(nèi)
32、質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工 D.蛋白質(zhì)可以行使催化、調(diào)節(jié)、免疫、運輸?shù)裙δ? 解析:選C。具有膜結(jié)構(gòu)的細胞器含有磷脂和蛋白質(zhì),核糖體、中心體沒有膜結(jié)構(gòu),但都含有蛋白質(zhì);所有細胞均含有核糖體,核糖體是蛋白質(zhì)的裝配車間,這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的重要作用;分泌蛋白合成后需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工;蛋白質(zhì)具有多種功能,如酶具有催化作用,蛋白質(zhì)類激素具有調(diào)節(jié)作用,抗體具有免疫功能,血紅蛋白及細胞膜上的載體蛋白具有運輸物質(zhì)的功能。 10.(2017·長春高三月考)假如蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽鍵,蛋白酶2作用于賴氨酸(C6H14N2O2)兩側(cè)的肽鍵。某四十九肽分別經(jīng)酶1和酶2作用后的情況如圖
33、,下列敘述正確的是( ) A.此多肽中含2個賴氨酸 B.苯丙氨酸位于四十九肽的17、31、49位 C.短肽D、E與四十九肽的氧原子數(shù)相同,N原子數(shù)減少2個 D.適宜條件下酶1和酶2同時作用于此多肽,可形成5條短肽 答案:C 11.(2017·北京海淀區(qū)模擬)我國中科院上海生化所合成了一種具有鎮(zhèn)痛作用而又不會像嗎啡那樣使病人上癮的藥物——腦啡肽,如圖是它的結(jié)構(gòu)簡式。 據(jù)此回答下列問題: (1)腦啡肽的化學本質(zhì)是一種________,它的基本組成單位的結(jié)構(gòu)特點是________________________________________________________
34、________________ ________________________________________________________________________。 (2)如果腦啡肽肽鏈長度不變,組成它的氨基酸的種類和數(shù)目均不變,改變其中的 ________________________________________________________________________, 就可以改變其性質(zhì)。 (3)腦啡肽只有皮下注射才有效,而不能口服,主要原因是 _____________________________________________________
35、___________________ ________________________________________________________________________。 (4)若將腦啡肽完全水解,需要水分子________個,水解后的產(chǎn)物有________種。 (5)腦啡肽可用________試劑鑒定,呈現(xiàn)________色,其原因是該化合物中所含有的________與該試劑發(fā)生了顏色反應。 解析:(1)從圖中分析,腦啡肽由5個氨基酸組成,故其化學本質(zhì)為五肽。構(gòu)成多肽的基本單位是氨基酸。(2)多肽的結(jié)構(gòu)與構(gòu)成多肽的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序有關。(3)消化道中的肽酶
36、能將多肽分解為氨基酸。(4)由圖可知,腦啡肽分子結(jié)構(gòu)中包含4個肽鍵(—CO—NH—),故水解時需要4分子水。水解得到的5個氨基酸,其中有兩個是相同的(H2N—CH2—COOH),故水解后的產(chǎn)物有4種。(5)多肽中有肽鍵,與雙縮脲試劑反應產(chǎn)生紫色絡合物。 答案:(1)五肽 都至少含有一個氨基和一個羧基,并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上 (2)氨基酸的排列順序 (3)如口服此藥物,在消化道內(nèi)藥物被消化液分解,失去藥效 (4)4 4 (5)雙縮脲 紫 肽鍵 12.已知20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128。圖1為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(其中數(shù)字為氨基酸序號),圖2為部分肽
37、鏈放大示意圖,請據(jù)圖回答下列問題: (1)該化合物由氨基酸脫去________個水分子形成,這種結(jié)合方式叫做________________,圖1所示的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為____________。 (2)圖2中有________種R基,肽鍵是________(填序號);該蛋白質(zhì)至少有________個游離的羧基。 (3)假設有一個十肽,分子式為CxHyOzNmSn,組成該肽的氨基酸只有圖2中的幾種,則含有①的氨基酸有________個。 解析:(1)氨基酸通過脫水縮合形成蛋白質(zhì)。該蛋白質(zhì)由一條多肽鏈構(gòu)成,其相對分子質(zhì)量=氨基酸的總分子質(zhì)量-脫去的水的總分子質(zhì)量-形成二硫鍵脫去的
38、氫的分子質(zhì)量=124×128-(124-1)×18-2×3=13 652。(2)圖2中有4個、3種R基,肽鍵為②④⑥。圖2的R基中含有2個羧基,而構(gòu)成該蛋白質(zhì)的多肽鏈的首或尾含有1個游離的羧基,故該蛋白質(zhì)至少含有3個游離的羧基。(3)構(gòu)成該十肽的氨基酸的R基中只有結(jié)構(gòu)①含有1個N,其他氨基酸的R基中均不含N,那么m-10(個)N均在①結(jié)構(gòu)中,所以含有①的氨基酸有m-10(個)。 答案:(1)123 脫水縮合 13 652 (2)3 ②④⑥ 3 (3)m-10 13.HSP是機體細胞受高溫刺激后合成出的一類熱休克蛋白。該蛋白可發(fā)揮如圖所示的作用,以保護機體細胞不受破壞。圖中HSP所起的
39、作用是( ) A.促進肽鍵的形成 B.抑制氨基酸脫水縮合 C.促使肽鏈形成空間結(jié)構(gòu) D.維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 解析:選C。從圖中可以看出,HSP與多肽鏈結(jié)合后,多肽鏈變成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),所以HSP的作用是促使肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)。 14.如圖所示,物質(zhì)甲是在胰島B細胞中合成的,物質(zhì)乙是一種淋巴因子,物質(zhì)丙由漿細胞合成分泌;物質(zhì)丁由垂體分泌,可促進蛋白質(zhì)的合成和骨的生長。則下列說法正確的是( ) A.物質(zhì)甲、乙、丙、丁的結(jié)構(gòu)多樣性只與a有關 B.控制甲、乙、丙、丁合成的物質(zhì)是核糖核酸 C.物質(zhì)甲、丁分別為胰島素、抗利尿激素 D.物質(zhì)乙、丙均在特異性免疫中發(fā)揮
40、作用 解析:選D。甲(胰島素)、乙(淋巴因子)、丙(抗體)、丁(生長激素)的化學本質(zhì)都是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序,肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)有關;控制甲、乙、丙、丁合成的物質(zhì)是脫氧核糖核酸;淋巴因子和抗體均在特異性免疫中發(fā)揮作用。 15.一切生命活動都離不開蛋白質(zhì),下圖為部分細胞結(jié)構(gòu)和多種蛋白質(zhì),請回答下列有關問題: (1)A蛋白參與細胞間的相互粘連,所以在動物細胞工程中常用________處理組織碎塊,使細胞分散開。 (2)B蛋白與物質(zhì)跨膜運輸有關,如果轉(zhuǎn)運過程需ATP供能,則轉(zhuǎn)運方式稱為________,若轉(zhuǎn)運過程不消耗ATP,則轉(zhuǎn)
41、運方式稱為________,能量來自于所轉(zhuǎn)運物質(zhì)________形成的勢能。 (3)C蛋白只能與特定分子結(jié)合,結(jié)合后其________發(fā)生變化,像“分子開關”一樣,引起細胞內(nèi)一系列變化,是細胞膜完成________功能的分子基礎。 (4)D蛋白和細胞骨架共同完成細胞內(nèi)的物質(zhì)運輸,細胞骨架的化學本質(zhì)是________。 (5)E蛋白具有催化功能,因其只能與 ________________________________________________________________________ ___________________________________________
42、_____________________________ 結(jié)合,所以E蛋白的功能具有專一性的特點。 (6)F蛋白的功能是與DNA分子的某一部位結(jié)合,以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA分子,F(xiàn)蛋白的名稱是________。 解析:(1)動物細胞間質(zhì)的物質(zhì)中主要成分是蛋白質(zhì),故用胰蛋白酶可以分離動物細胞。(2)主動運輸與協(xié)助擴散均需要載體蛋白參與,但主動運輸消耗ATP。(3)C蛋白是細胞膜上的受體,與細胞間的信息交流有關。(5)具有催化作用的蛋白質(zhì)是酶,一種酶只能催化一種或一類化學反應。(6)F蛋白是催化轉(zhuǎn)錄過程的RNA聚合酶,該酶可以與DNA分子上的RNA聚合酶結(jié)合位點結(jié)合,催化轉(zhuǎn)錄過程。 答案:(1)胰蛋白酶 (2)主動運輸 協(xié)助擴散 濃度差 (3)空間結(jié)構(gòu) 信息交流(細胞通訊、細胞識別) (4)蛋白質(zhì) (5)一種或一類底物 (6)RNA聚合酶 18
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