2018版高考生物一輪復習 第一單元 細胞及其分子組成 第三講 生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì)學案 新人教版

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1、 第三講　生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì) [考綱展示] 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ) 授課提示：對應學生用書第11頁 一、組成蛋白質(zhì)的氨基酸及其種類 二、蛋白質(zhì)的合成 1．圖解過程 2．形成過程 (1)這種結(jié)合方式稱為脫水縮合，兩個氨基酸分子經(jīng)該過程形成的產(chǎn)物是二肽和水。 (2)產(chǎn)物中虛框內(nèi)的化學鍵名稱是肽鍵。肽鍵有以下兩種形式：—CO—NH—、—NH—CO—，但不能忽略其中的“—”。 (3)由三個或三個以上的氨基酸分子經(jīng)以上過程形成的產(chǎn)物稱為多肽。 (4)一條或幾條多肽經(jīng)盤曲、折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。 三、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性

2、 [巧記助學] 蛋白質(zhì)形成的四個“一” 1．組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸分子至少都含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。 2．脫水縮合是一個氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(—NH2)相連接，同時脫去一分子水的過程。 3．氨基酸分子以脫水縮合的方式形成肽鍵，由肽鍵連接氨基酸分子形成肽鏈，肽鏈盤曲、折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。 4．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)千差萬別是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因。 5．蛋白質(zhì)是構(gòu)成細胞和

3、生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，具有催化、運輸、免疫、信息傳遞等許多功能。一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者和體現(xiàn)者。 有關(guān)蛋白質(zhì)的5個易混易錯點 (1)并非所有蛋白質(zhì)都含S，蛋白質(zhì)中除C、H、O、N元素之外，特征元素是S，且S一定存在于R基上。 (2)一個氨基酸分子中的氨基和羧基數(shù)目均至少是一個，也可以是幾個，因為R基中可能含有氨基或羧基。 (3)氨基、羧基和肽鍵的書寫誤區(qū) 氨基的正確書寫是—NH2，羧基的正確書寫是—COOH，肽鍵的正確書寫是—CO—NH—；不要將氨基錯寫為NH2或—NH3；不要將羧基誤寫為或—C—O—OH；也不要將肽鍵誤寫為CO—NH或CON

4、H。 (4)氨基酸數(shù)目≠氨基酸種類：組成蛋白質(zhì)分子的氨基酸數(shù)目可能成百上千，但構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸種類約有20種。 (5)多肽≠蛋白質(zhì)：在核糖體上經(jīng)脫水縮合形成的多肽往往沒有生物活性，由一條或多條肽鏈通過一定化學鍵(如二硫鍵等)盤曲、折疊形成具有復雜空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)才能行使特定功能。 授課提示：對應學生用書第12頁 考點一　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 [核心考點通關(guān)] 一、蛋白質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)和功能 二、注意的四個問題 1．判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸的方法 (1)判斷依據(jù)：氨基酸中氨基、羧基數(shù)目和連接位置。 (2)判斷方法 ①從數(shù)量上看，至少有一個—NH2和一個—CO

5、OH，如下不屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸： a．H2N—CH2—CH2OH?缺乏羧基(—COOH)。 b．?缺乏氨基。 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。 2．蛋白質(zhì)形成過程分析 從以上圖示過程明確： (1)脫水縮合反應：一個氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(—NH2)相連接，同時脫去一分子水，形成—CO—NH—，這種結(jié)合方式叫作脫水縮合反應。脫水縮合還存在于多糖、核酸的形成過程中。 (2)肽鍵的結(jié)構(gòu)式可表示如下 或—CO—NH—或—NH—CO— (3)

6、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)H2O中的H來自于—COOH和—NH2，而O則只來自于—COOH。 3．由肽鏈到具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)是一個復雜的過程。蛋白質(zhì)分子中除肽鍵外還含有其他的化學鍵，如氫鍵、二硫鍵。 4．蛋白質(zhì)的變性及其原因 在重金屬鹽、高溫、強酸、強堿和紫外線等理化因素的影響下，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，其生物活性喪失。如高溫殺菌、消毒。 [易混易錯] 與蛋白質(zhì)有關(guān)的4個易誤問題分析 (1)導致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因有四個，并非同時具備才能確定兩個蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，而是只要具備其中的一點，這

7、兩個蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)就不同。 (2)由于基因的選擇性表達，因此同一生物的不同細胞中的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量會出現(xiàn)差異。 (3)在核糖體上合成的是多肽，而不是蛋白質(zhì)，多肽要經(jīng)過加工后才能形成有一定結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)。 (4)高溫使蛋白質(zhì)變性的原因不是破壞了氨基酸之間的肽鍵，而是破壞了肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)。 [題組突破演練] 題組一　構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類及特點判斷 1．(2017·山西四校聯(lián)考)下列關(guān)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

8、的功能無關(guān) 解析：A錯誤，氨基酸是胰島素等蛋白質(zhì)或多肽類激素分子的基本單位；B正確，氨基酸的種類取決于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。 答案：B 2．(2017·河北廊坊質(zhì)量監(jiān)測)如圖為人體內(nèi)兩種重要化合物A和B的化學組成關(guān)系，相關(guān)敘述中正確的是(　　) A．a(chǎn)的種類約有20種，因R基的不同而不同，b的種類有8種 B．線粒體和植物細胞葉綠體中也有大量B物質(zhì) C．人的遺傳物質(zhì)是B D．A的種類在神經(jīng)細胞與表皮細胞中相同

9、，B則不同 解析：染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，DNA中含C、H、O、N、P元素，蛋白質(zhì)含C、H、O、N元素，所以B是DNA，A是蛋白質(zhì)，a是氨基酸，b是脫氧核苷酸。組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，脫氧核苷酸有4種，A項錯誤。線粒體和植物細胞的葉綠體中有少量的DNA，B項錯誤。人的遺傳物質(zhì)是DNA，C項正確。人體不同細胞中DNA是相同的，但由于細胞的分化，不同細胞中蛋白質(zhì)種類不同，D項錯誤。 答案：C 題組二　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能判斷 3．(2017·山東19所名校調(diào)研)下面關(guān)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

10、B．由n條肽鏈組成的蛋白質(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：氨基酸種類、數(shù)量和排列順序相同，但肽鏈的空間結(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。 答案：A 4．下列對生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能的描述，不正確的是(　　) A．氨基酸的排列

11、順序與蛋白質(zhì)的功能有關(guān) B．肽鏈盤曲、折疊與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)無關(guān) C．RNA分子中與磷酸相連的只有核糖 D．生物大分子的單體具有相似的基本骨架 解析：蛋白質(zhì)的功能與組成蛋白質(zhì)分子的氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)等均有關(guān)，A正確、B錯誤；RNA分子中與磷酸相連的只有核糖，C正確；組成一些重要生物大分子的單體如單糖、氨基酸和核苷酸的結(jié)構(gòu)分別有相似之處，D正確。 答案：B 蛋白質(zhì)和多肽的比較 蛋白質(zhì)與多肽(肽鏈)不是一回事。一個蛋白質(zhì)分子是由一條或多條肽鏈通過盤曲、折疊形成的，具有非常復雜的空間結(jié)構(gòu)。具體比較如下： 項目 蛋白質(zhì) 多肽 復雜空間結(jié)構(gòu) 有 無

12、多樣性原因 四個方面 只有三個方面，無空間結(jié)構(gòu)差異 聯(lián)系 蛋白質(zhì)可由一條或幾條肽鏈形成 提醒 翻譯的直接產(chǎn)物是多肽，一般經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)初步加工和高爾基體再加工后，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì) 考點二　多肽形成過程中的相關(guān)數(shù)量計算方法 [核心考點通關(guān)] 一、方法詮釋 掌握氨基酸的結(jié)構(gòu)通式及肽鏈的基本結(jié)構(gòu)是解答蛋白質(zhì)類計算題的基礎(chǔ)。我們可以認為“C”與“—CO—NH—”交替連接構(gòu)成肽鏈的“基本骨架”，在“C”上連接著“R基”和“H”，在肽鏈的兩端是游離的“—NH2”和“—COOH”，如圖所示。 二、相關(guān)問題計算方法 1．借助基本骨架示意圖計算蛋白質(zhì)中氨基酸、氨

13、基、羧基、肽鏈、肽鍵、脫水數(shù) 結(jié)合示意圖，可以得出如下規(guī)律： (1)脫水縮合時脫去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。 (2)蛋白質(zhì)中游離氨(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)。 (3)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)×氨基酸的平均相對分子質(zhì)量)－失水量(18×脫去的水分子數(shù))。 [特別提醒] 有時還要考慮其他化學變化過程，如肽鏈上出現(xiàn)二硫鍵(—S—S—)時，要再減去脫去的氫原子數(shù)，若無特殊說明，不考慮二硫鍵。 　(4)若為環(huán)狀多肽，則可將下表公式中的肽鏈數(shù)視為零，再進行相關(guān)計算。 肽鏈數(shù)目 氨基酸數(shù)目 肽

14、鍵數(shù)目 脫去水分子數(shù) 多肽的相對分子質(zhì)量 游離氨基數(shù)目 游離羧基數(shù)目 1 m m－1 m－1 ma－18(m－1) 至少1個 至少1個 n m m－n m－n ma－18(m－n) 至少n個 至少n個 注：設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a。 2．利用原子守恒法計算多肽中的原子數(shù) 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。氨基酸在脫水縮合形成多肽時，要失去部分氧原子和氫原子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會減少。 (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)－

15、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)＝各氨基酸中氮原子的總數(shù)。 (5)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)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．找出“碳骨架”，確定氨基酸的種類和數(shù)目 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基的種類數(shù)可得出氨基酸的種類數(shù)。當清楚氨基酸個數(shù)后，即可根據(jù)方法1進行相關(guān)計算。 4．利用想象法解答有

16、關(guān)氨基酸的計算問題 當題目僅僅給出肽鏈示意圖時，需要將示意圖看成“基本骨架”進行分析。命題者有時候?qū)㈦逆満喕癁橐粭l曲線或直線，然后借助這種示意圖進行計算推導，我們可以將其視為簡化了的“基本骨架”進行分析。 [易混易錯] 與蛋白質(zhì)計算相關(guān)的3個易混易錯點 (1)只有連在同一個碳原子上的氨基和羧基才參與形成肽鍵，R基上的氨基或羧基不參與肽鍵的形成。 (2)由n個氨基酸構(gòu)成一環(huán)狀肽，則形成肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)。 (3)若n種氨基酸形成一個m肽，則形成的多肽種類為nm種。若有n種氨基酸形成一個n肽，且每種氨基酸只有一個，則形成n肽的種類為n×(n－1)×(n－2)×…×1＝n！。

17、 [題組突破演練] 題組　多肽形成過程中相關(guān)計算 5．一條由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．可能沒有游離氨基 C．至少有5個游離羧基 D．至多有36種氨基酸 解析：一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽有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，且該多肽為環(huán)狀，則至少有4個游離羧基，C錯誤；組成蛋白質(zhì)的氨基酸一般為20種，D錯誤。 答案：B 6．(2017·江蘇鹽城測試)下圖表示胰島素分子中一

18、條多肽鏈，其中有3個甘氨酸(R基：—H)分別位于第8、20、23位。下列敘述正確的是(　　) A．該多肽含有一個游離的羧基，位于第1位 B．用特殊水解酶除去3個甘氨酸，形成的產(chǎn)物比原多肽多5個氧原子 C．用特殊水解酶除去3個甘氨酸，形成的產(chǎn)物中有4條多肽 D．該多肽釋放到細胞外需要經(jīng)過兩種細胞器的加工 解析：該多肽至少含有一個游離的羧基(第30位)和一個氨基(位于第1位)；除去3個甘氨酸要斷裂6個肽鍵，需6個水分子，因此形成的產(chǎn)物比原多肽多6個氧原子；除去3個甘氨酸后，形成的肽有4種，分別是一分子二肽、兩分子七肽、一分子十一肽，七肽和十一肽是多肽，二肽不是多肽；多肽釋放到細胞外之

19、前，需要通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工。 答案：D 授課提示：對應學生用書第14頁 練全國高考真題——知考查重點 1．(2015·高考全國卷Ⅰ)人或動物PrP基因編碼一種蛋白(PrPC)，該蛋白無致病性，PrPC的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPSC(朊粒)，就具有了致病性。PrPSC可以誘導更多的PrPC轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPSC，實現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是(　　) A．朊粒侵入機體后可整合到宿主的基因組中 B．朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同 C．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化 D．PrPC轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPSC的過程屬于遺傳信息的翻譯過程

20、解析：根據(jù)題意可知朊粒的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其致病原理是誘導宿主細胞中的PrPC空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，并不是整合到DNA分子中，A項錯誤；朊粒無細胞結(jié)構(gòu)，而肺炎雙球菌具細胞結(jié)構(gòu)，有細胞結(jié)構(gòu)的生物通過細胞分裂完成增殖，B項錯誤；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定其功能的多樣性，當結(jié)構(gòu)發(fā)生變化后功能也發(fā)生變化，C項正確；遺傳信息翻譯過程是指在核糖體上以mRNA為模板，利用氨基酸合成肽鏈的過程，PrPC和PrPSC僅是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變，D項錯誤。 答案：C 2．(2016·高考江蘇卷)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(guān)敘述錯誤的是(　　) A．細胞膜、細胞質(zhì)基質(zhì)中負責轉(zhuǎn)運氨基酸的載體都是蛋白質(zhì)

21、B．氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中，氫來自于氨基和羧基 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(guān)，而且也與功能基團相關(guān) 解析：細胞質(zhì)基質(zhì)中負責轉(zhuǎn)運氨基酸的載體是tRNA，不是蛋白質(zhì)，A項錯誤；氨基酸脫水縮合生成的H2O中的氫來自于氨基和羧基，B項正確；細胞內(nèi)蛋白質(zhì)水解時，需要蛋白酶(本質(zhì)為蛋白質(zhì))的催化，C項正確；蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)與碳骨架和功能基團均相關(guān)，D項正確。 答案：A 3．(2015·高考福建卷)人體內(nèi)含有多種多樣的蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)(　　) A．都含有20種氨基酸 B．都是在細胞內(nèi)發(fā)揮作用 C．都具有一定的空間結(jié)構(gòu)

22、 D．都能催化生物化學反應 解析：組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，但并非每種蛋白質(zhì)都含有20種氨基酸，A項錯誤；有些分泌蛋白(如抗體)可以在細胞外發(fā)揮作用，B項錯誤；每種蛋白質(zhì)都具有一定的空間結(jié)構(gòu)，C項正確；蛋白質(zhì)承擔的功能多種多樣，并非所有的蛋白質(zhì)都能催化生物化學反應，D項錯誤。 答案：C 練各地市模擬——知命題熱點 4．(2017·山東實驗中學診斷)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(guān) B．控制甲、乙、

23、丙、丁合成的物質(zhì)是脫氧核苷酸 C．甲、乙、丙、丁均能與雙縮脲試劑反應呈紫色 D．物質(zhì)乙和丙分別在非特異性免疫和特異性免疫中發(fā)揮作用 解析：根據(jù)題意，物質(zhì)甲是胰島素，乙是淋巴因子，丙是抗體，丁是生長激素，它們的本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的多樣性與氨基酸種類、數(shù)量、排列順序有關(guān)，還與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)；控制蛋白質(zhì)合成的物質(zhì)是DNA；淋巴因子也是在特異性免疫中發(fā)揮作用。 答案：C 5．(2017·山西山大附中期中)OMP是人體自己能夠分泌的具有促進骨形成和蛋白質(zhì)合成等生物學效應的一種含有70個氨基酸的蛋白質(zhì)——胰島素樣生長因子1(簡稱IGF-1)。有研究表明奶粉中過量添加OMP能增加患多種癌

24、癥的風險。一些奶粉生產(chǎn)商在奶粉中添加“OMP”并夸大其功能，下列敘述正確的是(　　) A．OMP可以在人體所有體細胞的核糖體上合成 B．和胰島素一樣，OMP通過注射和口服都能發(fā)揮作用 C．OMP具有調(diào)節(jié)代謝的功能 D．OMP使原癌基因突變，屬于生物致癌因子 解析：由于細胞分化，基因發(fā)生了選擇性表達，OMP只能在人體特定體細胞的核糖體上合成，A錯誤；OMP是蛋白質(zhì)，若口服會被蛋白酶水解而不能發(fā)揮作用，只能注射，B錯誤；OMP是一種生長因子，具有促進骨形成和蛋白質(zhì)合成等生物學效應，對機體的代謝具有調(diào)節(jié)功能，C正確；OMP是化學物質(zhì)，屬于化學致癌因子，D錯誤。 答案：C 6．(2017

25、·湖南長沙月考)血紅蛋白分子有四條多肽鏈(即兩條α鏈，兩條β鏈)；α肽鏈和β肽鏈分別受α基因、β基因控制合成。下列有關(guān)人體血紅蛋白的敘述，正確的是(　　) A．α基因的兩條DNA單鏈分別編碼兩條α肽鏈，β基因的兩條DNA單鏈分別編碼兩條β肽鏈 B．沸水浴加熱之后，構(gòu)成血紅蛋白的肽鏈充分伸展并斷裂 C．血紅蛋白的功能取決于氨基酸的序列和肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu) D．可從成年人的胰島B細胞中分離到控制合成血紅蛋白的mRNA 解析：血紅蛋白基因表達時只以其中一條鏈為模板編碼氨基酸形成肽鏈，胰島素α、β兩條肽鏈的形成是因為蛋白酶對肽鏈的再加工，A錯誤；沸水浴加熱之后，構(gòu)成血紅蛋白的肽鏈形成的空間結(jié)

26、構(gòu)發(fā)生改變，可能會充分伸展，但肽鍵不會打開，因此不會斷裂，B錯誤；血紅蛋白功能取決于其結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與組成它的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的盤曲、折疊及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別有關(guān)，C正確；胰島B細胞含有α基因、β基因，但是不會表達產(chǎn)生控制合成血紅蛋白的mRNA，D錯誤。 答案：C 授課提示：對應學生用書第295頁 一、選擇題 1．(2017·福建廈門質(zhì)檢)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與氨基酸的連接方式有關(guān) B．基因多樣性是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的根本原因 C．細胞間的信息交流均以蛋白質(zhì)作為信息分子 D．在免疫過程

27、中起作用的蛋白質(zhì)不具有催化功能 解析：氨基酸的連接方式始終是一個氨基酸的氨基和另一個氨基酸的羧基發(fā)生脫水縮合結(jié)合在一起，與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性無關(guān)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性取決于氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，A錯；基因多樣性是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的根本原因，B正確；激素是細胞間的信息交流物質(zhì)，激素的化學本質(zhì)多種多樣，并不一定是蛋白質(zhì)，C錯；在免疫過程中需要酶的參與(如水解酶)，其本質(zhì)是蛋白質(zhì)，具有催化功能，D錯。 答案：B 2．(2017·浙江溫州十校聯(lián)考)下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述中，正確的是(　　) A．蛋白質(zhì)熱變性時肽鍵數(shù)減少 B．載體蛋白形狀改變的過程，不一定消耗ATP C

28、．RNA聚合酶催化的底物是RNA D．癌細胞快速增殖過程中能合成大量黏連蛋白 解析：蛋白質(zhì)熱變性時僅是空間結(jié)構(gòu)改變，肽鍵數(shù)不受影響，A錯；協(xié)助擴散進行時不需要消耗能量，但載體蛋白在運輸物質(zhì)時形狀發(fā)生改變，B正確；RNA聚合酶催化的底物是4種核糖核苷酸，C錯；細胞癌變時，細胞表面的糖蛋白減少，所以癌細胞合成粘(黏)連蛋白的量減少，D錯。 答案：B 3．下列有關(guān)氨基酸或蛋白質(zhì)的敘述，正確的是(　　) A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B．蛋白質(zhì)是組成葉綠體、高爾基體、核糖體等具膜結(jié)構(gòu)的重要成分 C．某種肽酶可水解肽鏈末端的肽鍵，將多肽鏈分解為若干短肽 D．同種生物經(jīng)分化形成的不同細胞

29、內(nèi)的蛋白質(zhì)的種類和功能不同 解析：甘氨酸的R基為—H，是分子量最小的氨基酸；核糖體沒有生物膜；某種肽酶水解的是肽鏈末端的肽鍵，可將多肽鏈分解為若干氨基酸，而不是短肽；同種生物經(jīng)分化形成的不同細胞中，基因表達的情況不完全相同，因此不同細胞中蛋白質(zhì)的種類和功能不同。 答案：D 4．(2017·湖北教學合作體聯(lián)考)科學家培育出一種類似于細菌的“人造細胞”。這種簡單的“細胞”并不是真正的生命體，不能分裂和分化，但能連續(xù)數(shù)日生成蛋白質(zhì)。下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中，正確的是(　　) A．鹽析可以破壞蛋白質(zhì)中肽鏈的空間結(jié)構(gòu)，這種作用是可逆的 B．每種蛋白質(zhì)都由20種氨基酸組成 C．每種蛋白質(zhì)都含有C

30、、H、O、N、S、P等元素 D．氨基酸種類、數(shù)量和排列順序都相同的蛋白質(zhì)不一定是同種蛋白質(zhì) 解析：鹽析是可逆的過程，這種作用對蛋白質(zhì)中肽鏈的空間結(jié)構(gòu)沒有影響，A錯；構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，但構(gòu)成每種蛋白質(zhì)的氨基酸不一定有20種，B錯；蛋白質(zhì)的組成元素至少為C、H、O、N，有的含有S、P等元素，C錯；氨基酸種類、數(shù)量和排列順序相同，但若蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同，則蛋白質(zhì)的種類不同，D正確。 答案：D 5．艾滋病(HIV)研究者發(fā)現(xiàn)一怪現(xiàn)象，有1%～2%HIV感染者不會患病。旅美中國學者張林琦博士為這一現(xiàn)象找到了初步的答案：這些感染者在感染HIV前體內(nèi)存在3種名為“阿爾法—防御素”的小分子

31、蛋白質(zhì)，這可能是少數(shù)HIV感染者可能長期健康存活而不發(fā)病的原因。下列對“阿爾法—防御素”的認識不一定成立的是(　　) A．它們是在核糖體上合成的 B．這三種“阿爾法—防御素”的小分子蛋白質(zhì)最多含有20種氨基酸 C．硫是構(gòu)成“阿爾法—防御素”的特征元素 D．可以人工合成“阿爾法—防御素”，并用于艾滋病的治療 解析：“阿爾法—防御素”是小分子蛋白質(zhì)，是在核糖體上合成的，A正確；構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸最多有20種，B正確；“阿爾法—防御素”不一定含有硫，C錯；“阿爾法—防御素”是少數(shù)HIV感染者體內(nèi)產(chǎn)生的小分子蛋白質(zhì)，能使感染者長期健康存活而不發(fā)病，D正確。 答案：C 6．有一條多肽鏈，分

32、子式為CxHyOpNqS，將它徹底水解后，只得到下列四種氨基酸。分析推算可知，水解得到的氨基酸個數(shù)為(　　) A．q＋1　　　　　　　　 B．p－1 C．q－2 D．p＋1 解析：計算氨基酸的個數(shù)常以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的計算為突破口。本題的四種氨基酸中，賴氨酸的R基中有氨基(1個N)，因不知道賴氨酸的個數(shù)，所以無法依據(jù)公式“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)”來計算氨基酸個數(shù)?？梢罁?jù)“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)”進行計算，設(shè)氨基酸個數(shù)為m，R基中無羧基時，每個氨基酸中含2個氧原子，則有p＝2m－(m－1)，從而解得m＝p－1。

33、 答案：B 7．如圖表示真核細胞某些結(jié)構(gòu)的主要組成成分(圖中字母是元素符號)，下列敘述正確的是(　　) A．結(jié)構(gòu)1功能的復雜程度主要是由圖中甲的種類和數(shù)量直接決定的 B．物質(zhì)乙、丙的單體分別是氨基酸和核糖核苷酸 C．薩頓用類比推理的方法證明了基因在結(jié)構(gòu)2上 D．結(jié)構(gòu)2在有絲分裂時會呈現(xiàn)周期性的變化 解析：圖中甲是磷脂，乙是蛋白質(zhì)，丙是DNA，結(jié)構(gòu)1是生物膜，生物膜的功能復雜程度是由乙的種類和數(shù)量直接決定的；物質(zhì)丙DNA的單體是脫氧核苷酸；薩頓用類比推理的方法提出了基因在染色體上的假說，證明基因在染色體上的是摩爾根。 答案：D 8．某多肽分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列關(guān)于該多肽的敘述

34、錯誤的是(　　) A．該多肽含有1個氨基和1個羧基 B．該化合物含有3個肽鍵，是四肽 C．該多肽的合成場所是核糖體 D．氨基酸的種類由②④⑥⑧決定 解析：該化合物含有2個氨基和3個羧基，故A錯誤。 答案：A 9．某三十九肽中共有丙氨酸4個，現(xiàn)去掉其中的丙氨酸得到4條長短不等的肽鏈(如圖)，下列有關(guān)該過程的敘述，錯誤的是(　　) A．肽鍵數(shù)目減少了8個 B．新生的4條肽鏈總共至少有4個氨基 C．如果新生的4條肽鏈總共有5個羧基，那么其中必有1個羧基在—R(側(cè)鏈基團)上 D．4條肽鏈若重新連接成一條長鏈，將脫去3個水分子 解析：從圖中信息可知，該三十九肽中的4個丙氨

35、酸分別位于第8、18、27和39位，這4個丙氨酸在該三十九肽中共形成7個肽鍵，去掉這4個丙氨酸，肽鍵數(shù)減少7個，A錯誤；每條多肽鏈中至少含有一個氨基和一個羧基，所以新生的4條多肽鏈中至少含有4個氨基，如果這新生的4條肽鏈中有5個羧基，則說明有1個羧基位于R基上，B、C兩項均正確；4條肽鏈若重新連成一條肽鏈，將形成3個新的肽鍵，同時脫去3分子水，D正確。 答案：A 10．近年來的研究初步表明，β-AP(p-淀粉樣蛋白)沉積是Alzheimer型老年癡呆的主要病理特征。β-AP是由其前體蛋白APP(一種含695個氨基酸的跨膜蛋白)在病理狀態(tài)下異常加工而成的。APP形成β-AP的過程如圖所示。根

36、據(jù)上述信息所作的推論錯誤的是(　　) A．用雙縮脲試劑檢測β-AP會產(chǎn)生紫色反應 B．一個β-AP分子中至少含有39個肽鍵 C．β-AP的作用效果可能是引起大腦功能異常 D．β-分泌酶很可能是突變基因表達的產(chǎn)物 解析：β-AP的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)用雙縮脲試劑鑒定會產(chǎn)生紫色反應，A正確；由題干信息可知，β-AP分子中氨基酸為39個，而肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝38個，B錯誤；β-AP的作用效果可能是引起大腦功能異常，C正確；異常情況下APP在β-分泌酶和γ-分泌酶的作用下形成β-AP，導致正常的機體發(fā)生病變，由此可推出很可能是基因突變導致β-分泌酶和γ-分泌酶的形成，從而產(chǎn)生

37、β-AP，D正確。 答案：B 11．(2017·遼寧沈陽月考)科學研究發(fā)現(xiàn)，某些免疫球蛋白具有催化功能，稱之為抗體酶。如圖表示某新型抗體酶的結(jié)構(gòu)，據(jù)圖判斷下列敘述中不正確的是(　　) A．抗體酶與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應 B．抗體酶與各種抗原結(jié)合 C．抗體酶與底物結(jié)合后，能降低反應的活化能 D．利用抗體酶特異性識別抗原和催化無活性藥物前體的轉(zhuǎn)化反應，可靶向治療癌癥 解析：抗體酶為某些免疫球蛋白，與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，A正確；抗體酶為抗體，具有特異性識別抗原的作用，B錯；酶能降低反應的活化能，C正確；利用抗體酶特異性識別抗原和催化無活性藥物前體的轉(zhuǎn)化反應，可靶向治療癌癥，D正

38、確。 答案：B 12．朊病毒蛋白(PrP)有兩種構(gòu)象：一種是PrPc，一種是PrPsc，其性質(zhì)對比如表所示： 項目 PrPc PrPsc 空間結(jié)構(gòu) 螺旋為主 折疊為主 溶解度 高 低 致病性 不致病 致病 肽鏈氨基酸排列順序 相同 由此可以推知控制合成這兩種蛋白質(zhì)的基因核苷酸排列順序以及它們表現(xiàn)出不同性質(zhì)的原因分別是(　　) A．不相同；溶解度不同 B．不相同；氨基酸組成的種類不同 C．可能相同；空間結(jié)構(gòu)不同 D．可能相同；組成氨基酸的數(shù)量不同 解析：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同是由于氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同所決定的，從表中可知，這兩

39、種蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序相同，故可以推知控制合成這兩種蛋白質(zhì)的基因(核苷酸)排列順序可能是相同的；PrPc與PrPsc表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，如溶解度、致病性等，與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同有關(guān)。 答案：C 二、非選擇題 13．某致病細菌分泌的外毒素，無色、細針狀結(jié)晶，對小鼠和人體有很強的毒性，可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等，以致死亡。該外毒素為環(huán)狀肽，結(jié)構(gòu)簡式如圖所示： 請據(jù)圖分析回答： (1)該化合物中含有游離的氨基________個、羧基________個。 (2)該化合物是由________個氨基酸組成的，區(qū)別這些氨基酸的種類是依靠其結(jié)構(gòu)中的________。 (3)組成該化合物

40、的氨基酸有________種，其中有______個氨基酸的R基相同，這個R基是________。 (4)該化合物稱為________肽化合物，含有________個肽鍵。 (5)填寫虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱：A.______________，B.______________(從氨基酸結(jié)構(gòu)通式的角度講)。 解析：(1)由于該多肽為環(huán)狀，R基中也沒有氨基和羧基，因此無游離的氨基和羧基。(2)該多肽由7個氨基酸組成，區(qū)別氨基酸種類是根據(jù)氨基酸的R基來判斷的。(3)該環(huán)狀七肽的7個氨基酸中有3個相同，其R基均為—CH3，其他4個氨基酸R基互不相同，故共有5種氨基酸。(4)該化合物含有7個氨基酸，脫水縮

41、合后形成了環(huán)狀多肽，稱為環(huán)狀七肽，含有7個肽鍵。(5)氨基酸之所以不同是因為其R基不同，據(jù)圖可知，B為R基，而A為肽鍵。 答案：(1)0　0　(2)7　R基　(3)5　3　—CH3　(4)環(huán)狀七　7　(5)肽鍵　R基 14．如圖表示細胞內(nèi)某些有機物的元素組成和功能關(guān)系，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是生物大分子，圖中X、Y、Z、P分別為構(gòu)成生物大分子的基本單位。請回答下列問題。 (1)A、B分別是________、________。 (2)如果Ⅰ是人和動物細胞的主要能源物質(zhì)，則X的名稱是________。 (3)P經(jīng)________方式形成Ⅳ，連接兩個P的化學鍵的結(jié)構(gòu)簡式

42、是________。Ⅳ多種多樣，從P分析原因是____________________。 (4)大分子物質(zhì)Ⅰ～Ⅴ中，具有物種特異性的是________，該細胞基因的表達過程遵循“中心法則”，簡寫出表達過程：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)Ⅳ的結(jié)構(gòu)具有多樣性，其多樣性根本上是由________(填序號)決定的。 (6)由小分子物質(zhì)X、Y、Z、P生成大分子物質(zhì)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的過程

43、中，有一共同的生成物是________。 (7)相同質(zhì)量的Ⅴ氧化分解時釋放的能量遠遠多于Ⅰ，原因是Ⅴ中________含量高。 解析：(1)由圖可知，A和B分別是N、P和N。(2)人和動物細胞中的能源物質(zhì)為糖類，構(gòu)成它的單體是葡萄糖。(3)由圖可知，P為氨基酸，Ⅳ為蛋白質(zhì)。氨基酸脫水縮合形成肽鍵，結(jié)構(gòu)簡式為—NH—CO—。(4)生物大分子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分別是糖類、DNA、RNA、蛋白質(zhì)和脂肪，其中DNA、RNA和蛋白質(zhì)具有物種特異性。基因的表達過程就是基因控制蛋白質(zhì)合成的過程。(5)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性，其多樣性根本上是由DNA決定的。(6)由小分子物質(zhì)葡萄糖、脫氧核苷酸、核糖核苷酸

44、、氨基酸生成大分子物質(zhì) Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的過程中，都有水的產(chǎn)生。(7)脂肪中氧的含量遠遠少于糖類，而碳、氫的含量相對較高，因此氧化分解釋放的能量多。 答案：(1)N、P　N　(2)葡萄糖　(3)脫水縮合　—NH—CO—　構(gòu)成Ⅳ的氨基酸的種類不同，數(shù)目不同，排列順序不同　(4)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ?、颌螈?性狀)　(5)Ⅱ　(6)水　(7)C、H 15．蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)受到破壞，其生物活性就會喪失，這稱為蛋白質(zhì)的變性。高溫、強堿、重金屬等會使蛋白質(zhì)變性。請你利用提供的材料用具設(shè)計實驗，探究乙醇能否使蛋白質(zhì)變性。 材料用具：質(zhì)量分數(shù)為3%的可溶性淀粉溶液、質(zhì)量分數(shù)為2%的新鮮淀粉酶溶液、蒸餾水、碘液、

45、無水乙醇、試管、量筒、滴管等。 (一)實驗步驟： (1)取兩支試管，編號A、B，向兩支試管中各加入1 mL新鮮的淀粉酶溶液；然后A試管加________，B試管加5滴無水乙醇；混勻后向兩支試管再各加2 mL可溶性淀粉溶液，混合均勻后將試管放入適宜溫度環(huán)境中5 min； (2)一段時間后，將兩支試管取出，各加1 mL斐林試劑，放入50～65 ℃大燒杯中水浴加熱5 min，并觀察顏色變化。 (二)實驗結(jié)果及結(jié)論： (3)________________________，說明乙醇能使淀粉酶(蛋白質(zhì))變性； (4)________________________，說明乙醇不能使淀粉酶(蛋白質(zhì))變性； (5)該實驗的自變量是________，對照組是________。 解析：該實驗的目的是探究乙醇能否使蛋白質(zhì)變性，其自變量是是否加入乙醇；實驗組加入乙醇，對照組加入等量蒸餾水；若蛋白質(zhì)變性，則淀粉不能被水解為還原糖，加入斐林試劑不能出現(xiàn)磚紅色沉淀，反之則可以；若A試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管不出現(xiàn)，則乙醇能使淀粉酶(蛋白質(zhì))變性；若A、B試管均出現(xiàn)磚紅色沉淀，則乙醇不能使淀粉酶(蛋白質(zhì))變性。 答案：(1)5滴蒸餾水　(3)A試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管不出現(xiàn)　(4)A試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管也出現(xiàn)　(5)有無乙醇　A試管 - 18 -