
考點1 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能
1.蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸
(1)過程①的名稱:? 脫水縮合 ?,場所:? 核糖體 ?。?
(2)物質(zhì)②的名稱:? 二肽 ?。?
(3)結(jié)構(gòu)③的名稱:? 肽鍵 ?。?
(4)該反應(yīng)脫去的H2O中H可以一個來自? 氨基 ?,一個來自? 羧基 ?;O可以來自? 羧基 ?。?
一般將一條肽鏈由幾個氨基酸分子構(gòu)成就稱為幾肽,由20個以上氨基酸構(gòu)成的肽鏈稱為? 多肽 ?。(一般20個氨基酸以下的稱為寡肽)?
(2)肽鏈? 盤曲、折疊 ?→進一步盤繞形成一定? 空間結(jié)構(gòu) ?→多條? 肽鏈 ?聚集形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)→蛋白質(zhì)。?說明:①肽鏈盤曲折疊的原因是不相鄰的氨基酸之間常常會規(guī)則性的形成? 氫鍵 ?等。?②兩條或多條肽鏈之間常通過? 二硫鍵 ?等化學(xué)鍵結(jié)合在一起。?
4.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定其功能多樣性
幾種??嫉鞍踪|(zhì)的分布和功能總結(jié)
1.判斷下列說法的正誤:
(1)具有氨基和羧基的化合物,都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。( × )
(2)構(gòu)成生物體的不同氨基酸之間的差異是由R基引起的。( √?。?br/>(3)幾條肽鏈在形成蛋白質(zhì)的過程中可以通過二硫鍵、氫鍵等連接起來。 ( √?。?br/>(4)若是環(huán)狀多肽,則一定沒有游離的氨基和羧基。( × )
提示: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。
(5)脫水縮合形成的多肽中含有幾個肽鍵就稱為幾肽。( ×?。?br/>(6)變性后的蛋白質(zhì)仍可以和雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)。( √?。?br/>2.鏈接必修1教材 P29“思考·討論”。
(1)觀察下列幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)
①寫出圖中結(jié)構(gòu)的名稱: a.? 氨基 ?;b.? 羧基 ?。?
②通過比較圖中三種氨基酸發(fā)現(xiàn)氨基酸的不同取決于? R基 ?的不同,圖中三種氨基酸的該基團依次為?? 、? CH2)6—NH 2 ?和? — H2—SH ?。?
—(CH2)6—NH2
(2)在分泌蛋白的合成、加工、運輸和分泌的過程中,用含35S標(biāo)記的氨基酸作為原料,則35S存在于圖示中??、佗堋?(填標(biāo)號)部位。?
? (2022·湖南卷)膠原蛋白是細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分之一,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列相關(guān)敘述正確的是( C?。?br/>解析:蛋白質(zhì)的氮元素主要存在于—CO—NH—中,A 錯誤;膠原蛋白為生物大分子物質(zhì),涂抹于皮膚表面不能被直接吸收,B錯誤;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)合成、加工場所和運輸通道,高爾基體主要是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝,膠原蛋白的形成與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體有關(guān),C 正確;衡量營養(yǎng)價值的高低主要取決于所含必需氨基酸的種類、數(shù)量及組成比例,因此并不能說明膠原蛋白比蛋清蛋白的營養(yǎng)價值高,D錯誤。
? (2021·遼寧卷)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。下列有關(guān)敘述錯誤的是 ( D )
解析: 葡萄糖分解的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),線粒體膜上不存在運輸葡萄糖的蛋白質(zhì),D錯誤。
? (2018·上海卷)現(xiàn)有氨基酸800個,其中氨基總數(shù)為810個,羧基總數(shù)為808個,則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次為( B )
解析:根據(jù)計算公式:氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù),所以共有798個肽鍵。每個氨基酸上至少有一個氨基和一個羧基,故R基上有10個氨基和8個羧基。每條肽鏈上至少有一個氨基和一個羧基,所以氨基和羧基的數(shù)目分別是12和10。
蛋白質(zhì)相關(guān)計算的規(guī)律(1)鏈狀肽中:肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)。環(huán)狀肽中:失去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)。(2)蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計算①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)。②游離氨基或羧基數(shù)目=肽鏈數(shù)+R基團中含有的氨基或羧基數(shù)。(3)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對分子質(zhì)量-脫去水分子數(shù)×18。(4)蛋白質(zhì)分子中除了肽鍵外,還含有其他化學(xué)鍵,如二硫鍵。一個二硫鍵(—S—S—)是由2個“—SH”形成的,形成過程中要脫去的2個H。故計算蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時除減去脫去的H2O的相對分子質(zhì)量外,還應(yīng)考慮脫去H的相對分子質(zhì)量。
考向1 氨基酸的種類和結(jié)構(gòu)特點
1.(2022·湛江調(diào)研)天冬氨酸是一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì),甘氨酸是腦內(nèi)主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。下列關(guān)于人體內(nèi)這兩種氨基酸的敘述,錯誤的是( D?。?br/>解析:遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞之間傳遞信息,發(fā)揮作用。
考向2 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性
2.(2022·廣東四校第一次聯(lián)考)2021年3月,一篇“熟蛋返生孵小雞”的論文引發(fā)網(wǎng)絡(luò)關(guān)注。央視評論:“侮辱性很強,傷害性極大”。下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述錯誤的是( D?。?br/>解析:高溫使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)被破壞而變性,從而失去生物活性,A正確;煮熟的雞蛋容易消化是因為蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變,更容易被酶水解,B正確;所有細(xì)胞器都含有蛋白質(zhì)分子,不一定都含有磷脂分子,如中心體和核糖體,C正確;蛋白質(zhì)的多樣性與它們的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān),DNA分子的多樣性與其堿基排列順序有關(guān),D錯誤。
蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)幾點區(qū)分(1)蛋白質(zhì)的水解:蛋白質(zhì)在酸性、堿性、蛋白酶等條件下,肽鍵斷裂,發(fā)生水解,分解為短肽和氨基酸。(水解和脫水縮合的過程相反)(2)鹽析:蛋白質(zhì)在水溶液中溶解度降低,該過程不影響蛋白質(zhì)的活性,加水后還可以溶解。(3)變性:由于高溫、過酸、過堿、重金屬鹽、酒精等因素導(dǎo)致的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了不可逆的變化,肽鏈變得松散,蛋白質(zhì)喪失了生物活性,但是肽鍵一般不斷裂。(4)鑒定:蛋白質(zhì)中含有肽鍵,可與雙縮脲試劑作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)。
3.(2022·廣東梅縣期中)蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)具有重要作用。下列敘述正確的是 ( B?。?br/>解析:組成生物體的氨基酸化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異只是 R 基的不同,A錯誤;某些化學(xué)物質(zhì),如蛋白酶可催化蛋白質(zhì)水解,使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,B正確;遺傳物質(zhì)DNA控制和決定著細(xì)胞及整個生物體的遺傳特性,C錯誤;檢測生物組織中的蛋白質(zhì)時,需先向組織樣液中加入雙縮脲試劑A液(0.1 g·mL-1的NaOH溶液)1 mL,搖勻后再加入雙縮脲試劑B液(0.01 g·mL-1 CuSO4溶液)4滴并搖勻,D錯誤。
一些功能物質(zhì)的化學(xué)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抗體和轉(zhuǎn)運蛋白的本質(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(guān)系如圖所示。
考點2 核酸的結(jié)構(gòu)和功能
“三看法”快速確認(rèn)DNA·錘A
3.功能:核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶? 遺傳信息 ?的物質(zhì),在生物體的? 遺傳 ?、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。?
DNA·RNA及蛋白質(zhì)的比較
(3)DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性與生物多樣性的關(guān)系
? 診斷·加強 ?1.判斷下列說法的正誤:(1)與DNA相比,RNA特有的化學(xué)物質(zhì)組成是胸腺嘧啶(T)和脫氧核糖。( ×?。?)細(xì)胞中的DNA一定有氫鍵,RNA一定沒有氫鍵。( × )(3)只有細(xì)胞核內(nèi)的核酸才是攜帶遺傳信息的物質(zhì)。( ×?。?)分子大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同。 ( ×?。?)真核生物以DNA為遺傳物質(zhì),部分原核生物以RNA為遺傳物質(zhì)。( ×?。?br/>2.不同生物中核酸、核苷酸及堿基
?(2020·北京卷)蛋白質(zhì)和DNA是兩類重要的生物大分子,下列對兩者共性的概括不正確的是( C )
解析:蛋白質(zhì)的組成元素為C、H、O、N、(S)等,基本結(jié)構(gòu)單位為氨基酸;DNA的組成元素為C、H、O、N、P,基本結(jié)構(gòu)單位為脫氧核苷酸,A、B正確。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)千差萬別,DNA的空間結(jié)構(gòu)為雙螺旋結(jié)構(gòu),所以二者空間結(jié)構(gòu)不同,C錯誤。體內(nèi)合成DNA時需要以DNA雙鏈為模板,需要解旋酶、DNA聚合酶的參與,需要消耗ATP;蛋白質(zhì)合成時需要mRNA作模板,也需要酶和能量,D正確。
考向1 核酸的組成、結(jié)構(gòu)和功能
1.(2022·廣東江門測試)下列關(guān)于DNA和RNA的敘述,正確的是( C )
解析:DNA主要存在于細(xì)胞核中,RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,A錯誤;真核生物的核糖體中有少量RNA,但沒有DNA,B錯誤;兩種核酸的組成元素相同,都是C、H、O、N、P,C正確;病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA,D錯誤。
2.(2022·廣州段考)下列關(guān)于豌豆細(xì)胞內(nèi)核酸的敘述,正確的是( B?。?br/>解析:控制豌豆性狀的基因分布于DNA上,A錯誤;雙鏈DNA分子遵循堿基互補配對原則,故嘌呤與嘧啶的數(shù)目相等,B正確;mRNA分子中,沒有堿基T,C錯誤;tRNA與rRNA的合成均需以單鏈DNA為模板,D錯誤。
考向2 蛋白質(zhì)與核酸的關(guān)系
3.下列關(guān)于生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸的敘述,錯誤的是( C?。?br/>解析:有些蛋白質(zhì)具有催化功能,故核酸的合成需要蛋白質(zhì)的參與,加快合成的速度,蛋白質(zhì)的合成也需要核酸指導(dǎo),A正確;染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,核糖體主要由RNA和蛋白質(zhì)組成,DNA和RNA都是核酸,B正確;蛋白質(zhì)的功能與其空間結(jié)構(gòu)有關(guān),核酸的功能與其空間結(jié)構(gòu)也有關(guān)系,C錯誤;不同生物所含蛋白質(zhì)種類不同的根本原因是不同生物的遺傳物質(zhì)(DNA)不同,DNA所攜帶的遺傳信息具有特異性,D正確。
2.組成細(xì)胞的重要有機物的初步水解產(chǎn)物、徹底水解產(chǎn)物
3.生物大分子及其? 單體 ?都以若干個相連的碳原子構(gòu)成的? 碳鏈 ?為基本骨架,所以說“碳是生命的核心元素”。?
?(2021·全國甲卷)已知①酶、②抗體、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人體內(nèi)有重要作用的物質(zhì)。下列說法正確的是( C?。?br/>解析: 酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),激素的化學(xué)本質(zhì)是有機物,如蛋白質(zhì)、氨基酸的衍生物、脂質(zhì)等,A錯誤;糖原是大分子,脂肪不是大分子,激素不一定是大分子,B錯誤;蛋白質(zhì)是由氨基酸連接而成的多聚體,核酸是由核苷酸連接而成的多聚體,氨基酸和核苷酸都含有氮元素,C正確;人體主要的能源物質(zhì)是糖類,核酸是生物的遺傳物質(zhì),脂肪是機體主要的儲能物質(zhì),D錯誤。
? (2020·江蘇卷)下列關(guān)于細(xì)胞中生物大分子的敘述,錯誤的是( B?。?br/>解析:碳鏈構(gòu)成各種生物大分子的碳骨架,A正確;糖類中的單糖、二糖及脂質(zhì)都是小分子,B錯誤;細(xì)胞利用種類較少的小分子脫水合成種類繁多的生物大分子,如DNA是多種多樣的,而組成DNA的脫氧核苷酸只有4種,C正確;細(xì)胞中生物大分子的合成需要酶來催化,D正確。
1.(2022·湖北荊州模擬)如果我們了解組成細(xì)胞的分子等相關(guān)知識,可以指導(dǎo)我們注重營養(yǎng)的均衡,進行科學(xué)健身。下列涉及細(xì)胞中的化合物的敘述合理的是( C )
解析:磷脂水解的產(chǎn)物有甘油、脂肪酸、磷酸及其衍生物,而脂肪的水解產(chǎn)物為甘油和脂肪酸,A錯誤;糖類在供應(yīng)充足的情況下可以大量轉(zhuǎn)化為脂肪,脂肪卻難以大量轉(zhuǎn)化為糖類,B錯誤;變性后的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的改變,但仍有肽鍵,仍可以與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng),D錯誤。
考向2 細(xì)胞的分子組成綜合考查
2.(2022·廣東六校第二次聯(lián)考)關(guān)于組成細(xì)胞的化合物,下列說法錯誤的是 ( D?。?br/>解析:核酸是遺傳信息的攜帶者,即DNA和RNA都能攜帶遺傳信息,如細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA,B正確;Pb2+是重金屬離子,對細(xì)胞有毒害作用,細(xì)胞進行正常的生命活動不需要Pb2+,C正確;蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者,一般不提供能量,核酸是遺傳信息的攜帶者,不提供能量,D錯誤。
?鏈接必修1教材P31。
(1)判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸依據(jù):? 至少要有一個氨基和一個羧基,且連在同一個碳原子上 ?。?
(2)? 氨基酸序列 ?改變或? 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu) ?改變,可能會影響蛋白質(zhì)的功能。?
至少要有一個氨基和一個羧基,且連在同一
?鏈接必修1教材P32“與社會的聯(lián)系”。
(3)某些物理或化學(xué)因素可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,通常,變性的蛋白質(zhì)易被蛋白酶水解。其原因是? 蛋白質(zhì)變性使肽鍵暴露,暴露的肽鍵易與蛋白酶等接觸,使蛋白質(zhì)降解 ?。?
(4)頭發(fā)和肌肉的主要成分均為蛋白質(zhì),但功能相差極大,從氨基酸角度分析原因:? 組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同 ?。?
蛋白質(zhì)變性使肽鍵暴露,暴露的肽鍵易與蛋白酶等接觸,使蛋白質(zhì)
組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同
?鏈接必修1教材P32正文及“圖2-13”。
(5)人正常血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)呈球狀,由它參與組成的紅細(xì)胞呈兩面凹的圓盤狀。鐮狀細(xì)胞貧血患者不能產(chǎn)生正常的紅細(xì)胞,在缺氧條件下,病人紅細(xì)胞變形為鐮刀狀,失去載氧能力。鐮狀細(xì)胞貧血患者不能產(chǎn)生正常的紅細(xì)胞的直接原因是? 正常血紅蛋白中的一個氨基酸被替換,形成異常的纖維狀血紅蛋白,性質(zhì)也與正常血紅蛋白有差異,由它參與組成的紅細(xì)胞會變成鐮刀狀 ?。?
正常血紅蛋白中的一個氨基酸被替換,形成異常的纖維狀血紅蛋白,性質(zhì)也與
正常血紅蛋白有差異,由它參與組成的紅細(xì)胞會變成鐮刀狀
?鏈接必修1教材P28“問題探討”。
(1)從某些動物組織中提取的? 膠原蛋白 ?,可以用來制作手術(shù)縫合線。?
?鏈接必修1教材 P30“與社會的聯(lián)系”。
(2)評價蛋白質(zhì)食品營養(yǎng)價值的主要依據(jù)是? 其必需氨基酸的種類和含量 ?。這? 8 ?種氨基酸是人體細(xì)胞不能合成的,必須從外界環(huán)境中獲取。?
?鏈接必修1教材 P31“相關(guān)信息”。
(3)人類的許多疾病與人體細(xì)胞內(nèi)? 肽鏈的折疊錯誤 ?有關(guān),如囊性纖維化、阿爾茨海默病、帕金森病等。?
其必需氨基酸的種類和含量
(4)燙發(fā)時,先用還原劑使頭發(fā)角蛋白的二硫鍵斷裂,再用卷發(fā)器將頭發(fā)固定形狀,最后用氧化劑使角蛋白在新的位置形成二硫鍵。這一過程改變了角蛋白的? 空間結(jié)構(gòu) ?。?
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