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1、选考突破系列考点八蛋白质的结构和功能I考点I自主椅理I为基固有1精华1 蛋白质的结构及其多样性(1)氨基酸的脱水缩合过程：一个氨基酸分子中的氨基(一NH*和另一个氨基酸分子中的竣基 (COOH)相连接,同时脱去一分子水。二肽形成示例肽键：连接两个氨基酸分子的化学键可表示为一CONH。蛋白质的结构层次肽的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽。H2O中各元素的来源：H来自一COOH和一NH2, 0来自一COOH。一条肽链上氨基数或较基数的确定：一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个 游离的竣基，分别位于肽链的两端;其余的氨基(或竣基)在R堇上。蛋白质的结构多样性与功能多样性氨基酸种类o
2、ooo0-00-o-a-0-0一原因酸基 氨基顺氨列排一 酸序的式间链方空肽直的曲其构折成同、决定蛋白质多样性功能蛋白结构蛋白 啦（组成细胞（蛋白质催化 运输 免疫 运动（大多（载体蛋白、（抗体）（肌动和生物体）类激素）数能）血红蛋白）蛋白）助学巧记巧用“一 二、三四 五”助记蛋白质的结构与功能（未）毒：氨基酸的结构通式。# 组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有两Uy个；一是数量标准，二是位置标准。关一蛋白质分子合成过程的3个数量关系：脱去水分 Uy M 子数=肽键数=氨基酸数-肽链数。原 蛋白质分子结构多样性的原因有四个：氨基酸的 （个）而A种类不同、氨基酸的数量不同、氨基酸排列顺 丫 序
3、不同、蛋白质的空间结构不同。功一蛋白质分子主要有5个功能：细胞的组成物质、催 47能 化作用、免疫作用、运输作用和调节作用。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肽键数=失去水分子数=氨基酸数一肽链数;蛋白质相对分子质量=氨基酸数目义氨基酸平均相对分子质量一脱去水分壬数X18。（不考虑形成二硫键）肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水 分子数多肽链相 对分子量氨基数目竣基数目1条mm 1m 1卬72- 18（根一 1）至少1个至少1个n条mm几mn18（加一九）至少&个至少2个注：氨基酸平均分子质量为。蛋白质中游离氨基或竣基数目的计算至少含有
4、的游离氨基或竣基数=肽链数X 1。游离氨基或竣基数目=肽链数义1 +R基中含有的氨基或竣基数。(3)利用原子守恒法计算肽链中的原子数N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。O原子数=肽键数+ 2X肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数 一脱去水分子数。深度思考？1.在分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌的过程中，用含35s标记的氨基酸作为 原料，贝1135s存在于图示中的哪个部位？H HI I YONH-厂 CH,提示35s存在于氨基酸的R基上，题图中处是R基，处是肽键，处连接 的是肽键或羚基，处连接的是碳原子，故35s存在于部位。2.蛋白质是生命活动的主要承担者
5、，在组成细胞的有机物中含量最多。下图为有 关蛋白质分子的简要概念图，请思考：(1)图示a中一定具有S吗？图示为何种过程？该过程除产生多肽外，还会产生何类产物？(3)图中b、c、d内容是什么？请写出b、c的化学表达式。甲硫氨酸的R基是一CH2CH2SCH3,则它的分子式是?提示(1)不一定。(2)为“脱水缩合”过程，该过程还可产生H2。(3)b、c、d依次为“氨基酸”、“肽键”、“蛋白质功能多样性”；RH.N-CCOOH ； 一b的化学表达式为Hc的化学表达式为一CONH。(4)氨基酸共性部分为C2H4O2N ,则甲硫氨酸分子式为C2 + 3H4 + 7O2NS即C5H11O2NSO-1 VS
6、q4教材考1 .真题重组判断正误植物根细胞膜上存在运输离子的蛋白质（2016海南卷，3A）（V）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）（V）血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接（2014江苏卷，1C）（X）（4）高尔基体是肽链合成和加工的场所（2013安徽，1B）（X）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（2013天津， 1C）（V）高考溯源、以上内容主要源于教材必修1P20-24关于蛋白质的合成、多样性及功 能的内容，把握氨基酸的种类、特性；氨基酸如何形成蛋白质及蛋白质重要功能 举例并能进行相关计算是解答本类题目的关键。2 .（教材必修1P24T
7、3改编）下图为牛胰岛素结构图，该物质中一SS是由两个 一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8 .牛胰岛素中至少含有2个一NH2和2个一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解析 由图可知，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=氨基酸的分子数一肽链数=512=49, A错误；牛胰岛素含有两条肽链， 每条肽链至少含有一个一NH2和一个一COOH,因此至少含有2个一NH2和2个 COOH, B正确；牛胰岛素水解产物最多含有20种不同的氨基酸，C错误； 牛胰岛素形成的过程中，形成
8、了 49个肽键，还形成了 3个二硫键，所以减少的 相对分子质量为49X 18+6 = 888, D错误。答案BI应试对接高考I感悟高考找规律命题角度蛋白质的结构和功能1.（2016江苏卷，4）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，氢来自于氨基和竣基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，而且也与功能基团有关解析细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质，细胞质基质中负责转运氨基酸 的载体是tRNA, A错误；氨基酸之间脱去的水分子
9、中氢来自氨基和竣基，B正 确；细胞内蛋白质水解时需蛋白酶催化，蛋白酶属于蛋白质，C正确；蛋白质的 基本性质与碳骨架有关，也与功能基团有关，D正确。答案A2.（2017中原各校联考）下列各种蛋白质的功能，错误的组合是（）A.抗体免疫B.唾液淀粉酶催化C.载体蛋白运输D.血红蛋白调节解析 抗体是具有免疫功能的蛋白质；酶是起催化作用的物质；载体蛋白具有运 输物质的功能；血红蛋白是运输氧气的载体。答案DI题后归纳|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痢度进行命题，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、氮 基酸等某些激素（如生
10、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02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、肌细胞等构成细胞和生物体的成分命题角度蛋白质的相关计算1,某蛋白质由根条肽链、几个氨基酸组成。该蛋白质至少含有一COOH、一NH2、 氧原子的个数分别为（）A.m m、nmB./n 几、几一2mC.m m、n+mD.m m、n-2m解析 因每条肽链至少含有1个游离的一COOH和1个游离的一NH2,故该蛋白 质至少含有机个一COOH、m个一NH2;因该蛋白质由根条肽链、个氨基酸组 成，故其至少含有（一附个肽键；因1个肽键中
11、含有一个氧原子，且该蛋白质中 至少含有机个游离的一COOH,故该蛋白质至少含有（九一7%）X 1+2机=一根+ 2m=n+m个氧原子。答案c2.（2016河南郑州预测）如图表示的是一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下 列叙述正确的是（）1 2570 90CO NH NH CO II91 12（）165200A.该分子中含有198个肽键B.这200个氨基酸中至少有200个氨基C.合成该蛋白质时相对分子质量减少了 3 600D.该蛋白质中至少含有4个游离的竣基解析 该蛋白质分子含有2条肽链，且2条肽链之间由2个肽键连接，故该分子 一共含有200个肽键；由图可知，第70位、120位的氨基酸的R基
12、上有氨基， 故组成该蛋白质分子的200个氨基酸中至少含有202个氨基；合成该蛋白质时脱 去的水分子数与形成的肽键数相等，故合成该蛋白质时相对分子质量减少了 18X200=3 600；该蛋白质分子含有2条肽链，至少含有2个游离的竣基。答案c易错防范清零易错清零易错点1误认为核糖体中合成的物质即具“蛋白质”活性点拨 核糖体是各种蛋白质的“合成场所”，然而，核糖体中合成的仅为“多肽 链”，此肽链初步形成后并无生物学活性它必须经过内质网加工（盘曲折叠、 有的加糖基团），形成特定的空间结构（有的需再继续经高尔基体加工成熟）后才能 具备生物学活性，例如刚从核糖体中合成出的唾液淀粉酶并不具催化功能，只有 经
13、过内质网及高尔基体加工后才具有催化功能。易错点2进行蛋白质分子量计算时，仅关注脱去的H2O分子数，忽视主链肽键 外的其他“键”形成时而脱去的原子数coNH I点拨 由于蛋白质形成时，常涉及肽链间不同基团的“连接”问题，故可形成许 多“其他化学键”。此时必将涉及原子数量的改变，计算时务必关注：如图， 合成时，2条肽链间又形成了一个“多余”的“一CONH，而图所示蛋 白质合成时，涉及3个“多余”的二硫键，因此，计算相关分子量时，图中应 再减一个H2。即18,图中应再减2X3 = 6。易错点3忽视环肽的“首尾相接”问题点拨 若为环状多肽，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。环状多肽主链中无游
14、离氨基和较基，环状肽中氨基和金基数目取决于构成环状肽氨基酸R基团中的氨基和段基的数目，由图示可知：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数。易错点4混淆氨基酸“种类”与“数目”点拨 氨基酸数目W氨基酸种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成生物体蛋白 质的氨基酸种类约有20种；确认氨基酸种类必须依据R基，凡R基相同时无论 数目多少，均应视作“同一种氨基酸。纠错小练1 .如图甲、乙为组成生物体的相关化合物，乙为一个由a、丫三条多肽链形成 的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个筑基（一SH）脱氢形 成一个二硫键（一SS）。下列相关叙述错误的是（ ）nh2甲乙A.甲为组成乙的基本单位，且乙中含有
15、20种不同的甲B.由不同的甲形成乙后，相对分子质量比原来少了 4 832,刚形成的乙并无催化、 调节等生物活性C.甲形成乙的场所在细胞质、线粒体、叶绿体中均存在D.如果甲中的R为C3H5O2,则由两分子甲形成的化合物中含有16个H原子 解析甲为氨基酸，乙为蛋白质，构成蛋白质的氨基酸约有20种，但具体到某 一种蛋白质可能会出现少于20种的情况，A错误。答案A2 .某蛋白质的结构如图所示，其中一SS表示连接两条相邻肽链的二硫键，若 该蛋白质由m个氨基酸构成，则每摩尔蛋白质在形成时生成的水分子数和减少 的相对分子质量分别为（）A.机个、18m4）个、18（帆一 4）C.（23）个、18（加-3）+4
16、D.（加一2）个、18（m-2）+4解析该蛋白质由一条环肽和两条直链肽构成，所以脱去的水分子数就等于肽键 数，即（加一2）个。减少的相对分子质量应为：18（加-2）+4,其中4是因为有两 个二硫键，每形成一个二硫键，就要脱去2个H,所以共脱去4个H。答案D3 .(2016河北衡水期中)经测定，某多肽分子式是C2iH.Q)N4s2。已知该多肽是由 下列氨基酸中的几种为原料合成的，苯丙氨酸(CgHnChN)、天冬氨酸(C4H7O4N)、 丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6Hl3O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列有关该多肽 链的叙述错误的是()A.该肽链是三肽化合物B.水解后能产生3种
17、氨基酸C.氢原子数和氧原子数分别是32和5D.在核糖体上形成时相对分子质量减少了 54解析分析题干信息可知，题干中给出的几种氨基酸都只含有一个氮原子，因此 分子式C21HQ)，N4s2的多肽是由4个氨基酸脱水缩合形成的四肽，A错误；该化 合物中含有2个硫原子，因此分子式是C2iH.Q、N4s2的多肽中含有2个半胱氨酸 (C3H7O2NS),由碳原子数可推知除了两个半胱氨酸，还有两个氨基酸参与该多肽 的形成，分别是苯丙氨酸和亮氨酸。所以该四肽化合物水解产生的氨基酸是3 种，多肽中氢原子数和氧原子数分别是32和5, B、C正确；4个氨基酸脱水缩 合形成了 3分子水，相对分子质量减少了 54, D正确。答案A