
2021山東1.高爾基體膜上的RS受體特異識別并結(jié)合含有短肽序列RS的蛋白質(zhì),以出芽的形式形成囊泡,通過囊泡運輸?shù)姆绞綄㈠e誤轉(zhuǎn)運到高爾基體的該類蛋白運回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并釋放。RS受體與RS的結(jié)合能力隨pH升高而減弱。下列說法錯誤的是
A.消化酶和抗體不屬于該類蛋白B.該類蛋白運回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的過程消耗ATPC.高爾基體內(nèi)RS受體所在區(qū)域的pH比內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的pH高D.RS功能的缺失可能會使高爾基體內(nèi)該類蛋白的含量增加
本題以內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體間的囊泡運輸為情境,主要考查了分泌蛋白合成和分泌、ATP等基礎知識以及學生獲取信息并利用信息分析解決問題的能力,是生命觀念結(jié)構(gòu)與功能觀的體現(xiàn),是生物學科素養(yǎng)生命觀念水平的考查。
【解析】A.據(jù)題意分析,錯誤轉(zhuǎn)運到高爾基體含短肽序列RS的蛋白質(zhì),才會被運回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。消化酶和抗體都屬于分泌蛋白,需要轉(zhuǎn)運到高爾基體進一步加工后分泌到細胞外,不屬于該類蛋白,A正確B.囊泡運輸需要消耗能量,由ATP直接供能。B正確C.根據(jù)題目信息“將錯誤轉(zhuǎn)運到高爾基體的該類蛋白運回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并釋放”可知,含RS序列的蛋白質(zhì)在高爾基體與RS受體結(jié)合并在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中與RS受體分離,又根據(jù)題目信息“RS受體與RS的結(jié)合能力隨pH升高而減弱”,可知在高爾基體RS與RS受體結(jié)合能力強,高爾基體pH較低,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)RS與RS受體結(jié)合能力弱,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)pH較高。C錯誤
1.怎樣理解蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者?2.組成蛋白質(zhì)的氨基酸結(jié)構(gòu)有什么特點?3.如何區(qū)分必需氨基酸和非必需氨基酸?哪些氨基酸是必需氨基酸?4.氨基酸是如何構(gòu)成蛋白質(zhì)的?經(jīng)歷了哪些過程?5.為什么細胞中的蛋白質(zhì)種類如此多樣?6.蛋白質(zhì)變性、鹽析指的是?
蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者知識網(wǎng)絡
血紅蛋白在氧濃度高的地方與氧結(jié)合, 在氧濃度低的地方與氧分離
考點一 氨基酸的結(jié)構(gòu)及種類
H H N
至少含一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)
總有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)連在同一碳原子上
一定有C、H、O、N,有的含S、Se等
R基中也可能含有氨基(—NH2)或羧基(—COOH)
提示:大多數(shù)蛋白質(zhì)含有半胱氨酸。因此S元素可作為蛋白質(zhì)的標記元素。(噬菌體侵染細菌的實驗35S標記蛋白質(zhì)外殼)
氨基酸的種類由R基決定。
人體可自身合成的氨基酸,共13種
人體不能自身合成的氨基酸,共8種
甲 攜 來 一 本 亮 色 書
大本P15:長期以玉米為主食的人容易因賴氨酸缺乏而導致疾病,為什么?
賴氨酸是必需氨基酸,人體不能合成,只能從食物中攝取,而玉米等谷物中不含賴氨酸
僅在含硒的蛋白質(zhì)存在第21種氨基酸(硒代半胱氨酸)。
a.作為肽或者蛋白質(zhì)的基本單位(主要功能)。
b.某些氨基酸可作為神經(jīng)遞質(zhì)。
(谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸)
c.氨基酸→糖類(非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化)
e.色氨酸→吲哚乙酸(IAA)
b.細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中的tRNA
(衰老細胞,酪氨酸酶活性下降,黑色素減少)
判斷: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).( )
考點二 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能
病毒的脫水縮合發(fā)生在宿主細胞的核糖體中
由幾個氨基酸構(gòu)成,就稱幾肽
3、H2O中各元素的來源:
H來自于__________,O來自于_____
三肽及以上可以稱多肽或肽鏈
通常核糖體合成的多肽沒有活性,需要盤曲、折疊(在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體上完成)形成一定空間的蛋白質(zhì),才能發(fā)揮作用。
判斷:含有兩個肽鍵的化合物叫二肽.( )
元素: ↓氨基酸: ↓二肽: ↓多肽(鏈): 蛋白質(zhì):
由兩個氨基酸縮合而成的化合物
由多個氨基酸縮合而成的,含有多個肽鍵的化合物,通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)(少數(shù)環(huán)狀)
(1)肽鏈中的氨基酸之間能夠形成氫鍵等,從而使得肽鏈能盤曲形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。
(2)有些蛋白質(zhì)分子含有兩條或多條肽鏈,它們通過一定的化學鍵如: 二硫鍵相互結(jié)合在一起。
二硫鍵可以形成在肽鏈內(nèi),也可以形成在肽鏈間
每形成一個二硫鍵失去兩個H原子
人類許多疾病與人體細胞內(nèi)肽鏈的折疊錯誤有關,如囊性纖維化、阿爾茲海默癥、帕金森病(P31)
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體:分泌蛋白、膜蛋白、溶酶體中的水解酶
細胞質(zhì)基質(zhì):胞內(nèi)蛋白,如ATP合成酶、呼吸酶等
氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈
一條肽鏈的特定區(qū)域進行有規(guī)律的盤曲、折疊
幾條肽鏈聚集在一起形成復雜的空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)
一條多肽鏈進一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)
血紅蛋白是一種由574個氨基酸組成的蛋白質(zhì),含有4條多肽鏈
信號肽假說認為,編碼分泌蛋白的mRNA在翻譯時首先合成的是N末端帶有疏水氨基酸殘基的信號肽,分泌蛋白的N端信號肽合成完畢后,與另一種物質(zhì)SRP(信號肽識別粒子)結(jié)合,在這種物質(zhì)的作用下,核糖體與糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體受體結(jié)合,它被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的受體識別并與之相結(jié)合(如圖)。
信號肽經(jīng)由膜中蛋白質(zhì)形成的孔道到達內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)腔,隨即被位于腔表面的信號肽酶水解,由于它的引導,新生的多肽就能夠通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進入腔內(nèi),最終被分泌到胞外。蛋白質(zhì)合成完畢后核糖體脫離內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并解離為大小兩亞基,開始新一輪合成。
(2).蛋白質(zhì)多樣性的原因
蛋白質(zhì)的多樣性決定生物的多樣性
②肽鏈的盤曲、折疊形成的 不同
② 成百上千
③ 千變?nèi)f化
不同蛋白質(zhì)有不同的氨基酸序列(排列順序),直接由mRNA上的堿基決定,最終是由DNA中的堿基序列(脫氧核苷酸序列)決定。
2.易變性 ① 過酸 、 過堿 、重金屬鹽或 溫度 過高,會使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶永久失活,但肽鍵并未斷裂,依然能和雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應;低溫不會破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),只是抑制其功能;
酒精、加熱、紫外線方法消毒、殺菌的原理是使細菌和病毒的蛋白質(zhì)變性。
思考:腦啡肽只有皮下注射才有效,而不能口服,主要原因是 ?
如果口服此藥物,在消化道內(nèi)藥物被消化液分解,會失去藥效
a.空間結(jié)構(gòu)改變(氨基酸排列順序不變)
b.生物學功能喪失(如:高溫消毒、滅菌)
c.水溶性下降(易沉淀)
②鹽析不破壞空間結(jié)構(gòu),是降低了蛋白質(zhì)的溶解度,使蛋白質(zhì)凝聚而從溶液中析出,是物理變化,可復原。
③肽鍵的斷裂需要蛋白酶或肽酶水解。
④蛋白質(zhì)和雙縮脲試劑反應呈紫色。是蛋白質(zhì)中的肽鍵與雙縮脲試劑的反應,不是蛋白質(zhì)的空間的反應;并且需要肽鍵的數(shù)量最少為2個
〖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.( )〗
〖蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關,也與功能基團有關.( )〗
水解:在蛋白酶作用下,肽鍵斷裂,蛋白質(zhì)分解為短肽和氨基酸。水解和脫水縮合的過程是相反的。
☆需要多種酶協(xié)同作用才能使蛋白質(zhì)完全水解
各種AA和肽段的混合物
:加入某種無機鹽,是使物質(zhì)溶解度降低而析出的過程。
破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),但不破壞肽鍵,因此依然能用雙縮脲試劑檢測
▲應用:臨床工作中常用酒精、加熱、紫外線等來消毒殺菌
蛋白質(zhì)分子在物理或化學因素的影響下,原有的空間構(gòu)象發(fā)生改 變,從而使菌體和病毒的蛋白質(zhì)變性而失去其致病性和繁殖能力。
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
(1)水解:在蛋白酶、肽酶等作用下,肽鍵斷裂,蛋白質(zhì)分解為多肽進而徹底水解為氨基酸。和脫水縮合的過程相反??臻g結(jié)構(gòu)改變和破壞,肽鍵破壞,與雙縮脲試劑無顯色反應(2)氧化分解(代謝):將蛋白質(zhì)分解成CO2、水、尿素并釋放能量的過程。
△蛋白質(zhì)的水解和氧化分解
考點1:肽鏈:肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸分子數(shù)-肽鏈數(shù)
環(huán)肽:肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)
1.人體血紅蛋白的一條肽鏈有145個肽鍵,形成這條肽鏈的氨基酸分子數(shù)以及它們在縮合過程中生成的水分子數(shù)分別是( )A.145和144 B.145和145C.145和146 D.146和145
298=(300-2)
2.300個氨基酸組成兩條肽鏈的蛋白質(zhì)時,問脫掉多少個水分子, 形成多少個肽鍵?
3.如果每個氨基酸的平均分子量為a,那么這個蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量是多少?
300a-18×298
考點2:蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均分子相對質(zhì)量-18×脫去水分子數(shù)
【特別提醒】 如肽鏈上出現(xiàn)一個二硫鍵(—S—S—)時,要再減去2(即兩個氫原子)
3.如圖為某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖,其中“—S—S—”為由兩個“—SH”(巰基)構(gòu)成的二硫鍵,其作用是連接兩相鄰肽鏈。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( )A.m,18m B.(m-4),18(m-4)C.(m-3),18(m-3)+4 D.(m-2),18(m-2)+4
考點3: 一條肽鏈兩端各有1個游離的氨基和羧基,m條肽鏈至少含有m個氨基和m個羧基。
4.現(xiàn)有1000個氨基酸,共有氨基1020個,羧基1050個,有他們合成的4條肽鏈中,肽鍵、氨基、羧基是數(shù)目分別是( )A、999、1016、1046 B、996、1、 1C、996、24、 54 D、996、1016、1046
氨基酸數(shù)(n) ; 氨基酸平均分子相對質(zhì)量(a)
一、蛋白質(zhì)相關計算小結(jié)
考點4:利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數(shù)
肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)
= 各氨基酸中的N原子總數(shù)
肽鍵數(shù)+2 ×肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)
= 各氨基酸中的O原子數(shù) – 脫去水分子數(shù)
③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
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。
考點5: 蛋白質(zhì)中的氮原子質(zhì)量在一定程度上可反映出蛋白質(zhì)中質(zhì)量。
蛋白質(zhì)中的含氮量通常占其總質(zhì)量的16%左右(12%~19%),因此,通過測定物質(zhì)中的含氮量便可估算出物質(zhì)中的總蛋白質(zhì)含量(假設測定物質(zhì)中的氮全來自蛋白質(zhì))。即: 蛋白質(zhì)含量=含氮量/16%——凱氏定氮法
考點6:利用基因表達的過程進行計算
基因表達中氨基酸與相應DNA、mRNA中堿基之間的數(shù)量關系如圖所示:
堿基數(shù) ∶ 堿基數(shù) ∶ 氨基酸數(shù) 6 ∶ 3 ∶ 1
由于mRNA中有終止密碼子等原因,上述關系應理解為每合成1個氨基酸至少需要mRNA上的3個堿基和DNA(基因)上的6個堿基。
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