2022年《南方新课堂 高考总复习》生物 必修1 第2章 第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质课件

这是一份2022年《南方新课堂 高考总复习》生物 必修1 第2章 第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质课件，共46页。PPT课件主要包含了考点一，蛋白质的结构和功能，从数量上看，蛋白质的形成，脱水缩合，氨基和羧基，核糖体，功能多样性，结构蛋白，功能蛋白等内容，欢迎下载使用。

[考点梳理]1.组成蛋白质的氨基酸的元素组成、结构与种类
“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸至少有一个—NH2 和一个—COOH，下列不属于构成蛋
白质的氨基酸：①H2N—CH2—CH2OH⇒②
必须有一个—NH2 和一个—COOH 连在同一个碳原子
从位置 上，下列不属于构成蛋白质的氨基酸：
(1)二肽的形成过程。
①过程 a 为_____________，物质 b 为________，结构 c 为
②H2O 中 H 来源于____________，O 来源于____________。③脱水缩合的过程发生在________。④一条肽链上氨基数或羧基数的确定：一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的________；其余的氨基(或羧基)在________上。
(2)蛋白质的四个结构层次。①多肽与蛋白质的最重要的区别是蛋白质具有更复杂的空间
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(供能)
②如果合成的蛋白质是唾液淀粉酶等分泌蛋白，参与合成该蛋白质的细胞器有______________________________________。
3.蛋白质的结构和功能的多样性及分析(1)结构和功能的多样性。
(2)结构和功能的多样性分析。
(1) 不要将氨基误写为 NH2 或—NH3 ；不要将羧基误写为
COOH；也不要将肽键误写为 CO—NH 或 CONH。
(2)高温能够破坏肽链盘曲、折叠形成的空间结构，但没有破坏氨基酸之间的肽键，所以蛋白质变性后仍可用双缩脲试剂检测。
(3)高温、过酸、过碱、重金属盐，都会使蛋白质的空间结
构发生不可逆的变化，但低温不会。
(4)酒精、加热、紫外线等方法消毒、杀菌的原理是使细菌
(5)导致蛋白质结构多样性的原因有四个，并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备其中的一点，这两个蛋白质分子的结构就不同。
(6)由于基因的选择性表达，同一生物的不同细胞中蛋白质
的种类和数量会出现差异。
巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结
1.脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽。(
答案：×2. 组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基
连接在同一个碳原子上。(答案：√
3.氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能。(答案：×
4.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能不会发
答案：×5. 细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白
1.下列不能体现蛋白质功能的是(A.胰岛素能降低血糖浓度B.抗体能抵御病菌的侵害C.作为细胞生命活动的主要能源物质D.作为氧气运输的载体答案：C
2.有关蛋白质分子的叙述，正确的是(
A.蛋白质食物可以被我们人体胃液里的胃蛋白酶消化分解成氨基酸B.氨基酸的种类、数量、排列顺序和空间结构决定了蛋白质结构的多样性C.细胞内蛋白质水解时常常需要另一种蛋白质的参与D.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的答案：C
蛋白质的合成过程及相关计算
[考点梳理]1.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失
(1)肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－________。(2)蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－____________________。(不考虑形成二硫键)
注：氨基酸平均分子质量为 a。
2.蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算(1)至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数×1。(2)游离氨基或羧基数目＝肽链数×1＋________________
_________________。
3.利用原子守恒法计算肽链中的原子数(1)N 原子数＝肽键数＋肽链数＋________________＝各氨
基酸中 N 原子总数。
R 基上的 N 原子数
(2)O 原子数＝肽键数＋2×肽链数＋________________＝各氨基酸中 O 原子总数－脱去水分子数。
R 基上的 O 原子数
4.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。环状多肽主链中无氨基和羧基，环状多肽中氨基或羧基数目取决于构成环状多肽氨基酸 R 基基团中的氨基和羧基的数目，由图示可知：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数
5.DNA(基因)、mRNA 上碱基数目与氨基酸数目之间的关
由此可见，蛋白质中氨基酸数目＝1/3 mRNA 碱基数目＝
1/6 DNA(或基因)碱基数目(不考虑终止密码子等)。
利用 N、O 原子数目解决蛋白质的相关计算
(1)当氨基酸的 R 基中不含有—NH2 时，N 原子的数量就代
(2)当氨基酸的 R 基中不含有—COOH 时，O 原子的数量减
1 代表的就是氨基酸的数量。
(3)当氨基酸的 R 基中含有—NH2 时，则 N 原子数减去 R
基中氨基个数即为氨基酸的数量。
(4)当氨基酸的 R 基中含有—COOH 时，则 O 原子数减去
R 基上羧基中的氧原子数再减 1，即为氨基酸的个数。
[易错诊断]1.某蛋白质含 n 个氨基酸，由 m 条肽链组成，该蛋白质分
子中至少含氧原子 2n 个。(
答案：×2.某蛋白质含 n 个氨基酸，由 m 条肽链组成，该蛋白质分
子中至少含氮原子 n 个。(
答案：√3.某蛋白质含 n 个氨基酸，由 m 条肽链组成，在该蛋白质
合成过程中需要转运 RNA 的数目为 3n 个。(
答案：×4.某蛋白质含 n 个氨基酸，由 m 条肽链组成，在该蛋白质
合成过程中至少失去水分子数为(n－m)个。(答案：√
[基础测评]1.下图为牛胰岛素结构图，该物质中“—S—S—”是由两
个“—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B.牛胰岛素中至少含有 2 个—NH2 和 2 个—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，减少的相对分子质量为 882答案：B
2.有一条多肽链，分子式为 C69H117O21N25S，将它彻底水解后，只得到下列三种氨基酸：①H2N—CH2—COOH②H2N—(CH2)5—CH(NH2)—COOH③HS—CH2—CH(NH2)—COOH
分析推算可知，水解得到的氨基酸数为(
[典例 1]下图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是
)A.结构④在所有生物体内均有 20 种B.氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自②和③C.结构④中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合D.生物体内 n 个氨基酸形成一条多肽链脱去 n 个水
[解析]氨基酸的种类由 R 基决定，R 基约有 20 种，所以氨基酸的种类约有 20 种，但并不是所有的生物体内均有 20 种氨基酸，A 错误；氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自一个氨基酸的①氨基和另一个氨基酸的③羧基，B 错误；n 个氨基酸形成一条多肽链脱去(n－1)个水，D 错误。
[考向预测]1.(2019 年河北石家庄调研)下列结构式属于蛋白质水解产
2.(2019 年山西四校联考)下列关于人体氨基酸的叙述，正
A.氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位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与基因的功能无关解析：部分激素不是蛋白质(如性激素)，它们的基本组成单位不是氨基酸，A 错误；不同氨基酸的 R 基一定不同，B 正确；人患白化病的根本原因是基因突变，C 错误；非必需氨基酸的合成与基因的功能有关，D 错误。答案：B
蛋白质的合成过程及相关计算与分析
[典例 2](2019 年江淮十校质检)图甲表示一个由 200 个氨基酸构成的蛋白质分子(数字表示相应位置)，图乙表示该蛋白质分子的一条肽链，其中有 2 个丙氨酸(R 基为—CH3)。下列相关
甲A.该蛋白质分子中含有 198 个肽键B.该蛋白质分子中至少含有 2 个—NH2
C.200 个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时相对分子
D.图乙中肽链脱去 2 个丙氨酸后的产物与原肽链相比，氢
原子数目增加 8 个、氧原子数目增加 4 个
[解析]分析题图，图甲中蛋白质分子含有两条肽链，且在两条肽链之间还含有一个二硫键和一个肽键，因此该蛋白质分子中含有的肽键数＝氨基酸数－肽链数＋肽链间的肽键数＝(200－2)＋1＝199(个)，A 错误；根据氨基酸的结构特点及氨基酸脱水缩合的特点，可推断该蛋白质分子中至少含有 2 个
—NH2，B 正确；200 个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时，失去 199 个 H2O，同时形成二硫键时失去 2 个 H，由此可计算出形成该蛋白质时，相对分子质量减少了 199×18 ＋2×1 ＝3584，C 正确；脱去 1 个丙氨酸需要在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键，则脱去 2 个丙氨酸需要断裂 4 个肽键，而水解一个肽键需要 1 分子的水，此过程共需要 4 分子的水，由此可推断脱去 2 个丙氨酸后的产物与原肽链相比，氧原子数目增加 4 个、氢原子数目增加 8 个，D 正确。
[考向预测]3.某 50 肽中有丙氨酸(R 基为—CH3)4 个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到 4 条多肽链和 5 个氨基酸(脱下的氨基
酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述不正确的是(
A.该 50 肽水解得到的几种有机物比原 50 肽增加了 4 个氧原子B.若将得到的 5 个氨基酸缩合成 5 肽，则有 5 种不同的氨基酸序列C.若新生成的 4 条多肽链总共有 5 个羧基，那么其中必有1 个羧基在 R 基上D.若将新生成的 4 条多肽链重新连接成一条长链将脱去 3个 H2O 分子
解析：据图分析可知，每脱掉 1 个丙氨酸需要破坏 2 个肽键，脱掉 4 个丙氨酸共破坏了 8 个肽键，有 8 分子水参与，故该 50 肽水解得到的几种有机物比原 50 肽增加了 8 个氧原子，A 错误；得到的 5 个氨基酸，其中有 4 个是相同的丙氨酸，故这 5 个氨基酸缩合成 5 肽，可有 5 种不同的氨基酸序列，B 正确；每条肽链中至少有 1 个游离的氨基和 1 个游离的羧基，故新生成的 4 条多肽至少有 4 个氨基，至少有 4 个羧基，再多出的羧基(或氨基)必定在 R 基上，C 正确；这 4 条多肽链若重新连接成一条长链，需要连接 3 个位点，形成 3 个肽键，脱去 3分子水，D 正确。
4.科研人员在研究叶肉细胞中的某物质时，发现它是一种由两条肽链组成的化合物，在生成 ATP 的过程中起着重要作用，
分子式为 CxHyOzNw。下列关于该物质的说法不正确的是(A.最多含有肽键(w－2)个B.可能是一种酶C.两条肽链都是由氨基酸分子脱水缩合而成的D.该化合物由 w 个氨基酸组成
解析：ATP 的合成需要酶的催化，由题干分析可知，该物质可能是一种酶，其最多含有肽键(w－2)个，两条肽链都是由氨基酸分子脱水缩合而成的，A、B、C 正确；该化合物由两条肽链组成，若组成该化合物的氨基酸都只含有 1 个氨基，则该化合物由 w 个氨基酸组成，否则不成立，D 错误。
5.某 50 肽共有天冬氨酸(R 基团为—CH2—COOH)5 个，现去掉其中的天冬氨酸得到 4 条长短不等的多肽(如图)。下列有
关该过程的叙述中，错误的是(
A.O 原子数目减少 10 个B.C 原子数目减少 20 个C.氨基数目增加 3 个，羧基数目减少 2 个D.肽键数目减少 8 个
解析：根据图可知，天冬氨酸的位置是第 1、9、20、40、50，要水解这 5 个氨基酸，需要破坏 8 个肽键，所以肽键数目减少 8 个，同时水解 8 个肽键，需要 8 个水分子，同时脱去了5 个天冬氨酸，1 个天冬氨酸含有 4 个 O，所以 O 原子数目减少 20－8＝12(个)，A 错误、D 正确；1 个天冬氨酸含有 4 个 C，去除 5 个天冬氨酸后，形成短肽后 C 原子减少 4×5＝20 个，B正确；天冬氨酸 R 基含有 1 个羧基，水解后，1 条肽链变为 4条肽链，每条肽链两端各增加 1 个氨基和羧基，因此形成的短肽至少有 4 个氨基和 4 个羧基，所以氨基增加 3 个，而羧基数目减少 5－3＝2(个)，C 正确。
6.下面是某蛋白质的肽链结构示意图(如图 1，其中数字为氨基酸序号)及部分肽键放大图(如图 2)，请据图判断下列叙述
中，不正确的是(图 1
A.该蛋白质中含有 2 条肽链，49 个肽键B.图 2 中含有的 R 基是②④⑥⑧C.从图 2 可推知该蛋白质至少含有 4 个游离的羧基D.该蛋白质合成时质量减少了 882
解析：根据图 1 我们可以看到该蛋白质有 2 条链，一条链有 21 个氨基酸，其中肽键数有 21－1＝20(个)，另外一条链上有 30 个氨基酸，其中肽键数有 30－1＝29(个)，那么总共有的肽键数是 20＋29＝49(个)，A 正确；图 2 中的③⑤⑦是肽键，R 基是②④⑥⑧，B 正确；根据图 2 我们可以看到该部分肽链上 R 基中含有 2 个羧基，再加上每条链的两端各有 1 个羧基，所以合在一起有 4 个游离的羧基，C 正确；减少的是脱去的水分子的总质量和形成二硫键脱去的氢的质量，(21＋30－2)×18＋3×2＝888，D 错误。
蛋白质结构和功能的多样性
[典例 3](2019 年陕西高三质检)下列关于蛋白质的结构和功
A.加热变性蛋白质仍可与双缩脲试剂发生显色反应B.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式缩合C.食物中的蛋白质在消化道中发生水解通常伴随 ATP 水解D.核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用
[解析]蛋白质在高温下变性后，其空间结构发生改变，但肽键没有断裂，因此仍能与双缩脲试剂发生显色反应，A 正确；组成蛋白质的氨基酸之间均按脱水缩合的方式相互结合，B 错误；食物中的蛋白质在消化道中发生水解不消耗 ATP，C 错误；细胞核中 DNA 复制需要的解旋酶、DNA 聚合酶等都是蛋白质，都是在核糖体合成的，D 错误。
[考向预测]7.(2019 年江西五市八校一模)蛋白质是生命活动的主要承
担者，下列相关叙述错误的是(
A.蛋白质是染色体的重要组成成分，但不是染色体中遗传信息的携带者B.细胞膜的功能与膜蛋白的种类有关，与蛋白质的数量无关C.蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关D.细胞内蛋白质发生水解时，H2O 参与氨基和羧基的形成
解析：染色体主要由蛋白质和 DNA 组成，其中 DNA 携带遗传信息，A 正确；一般来说，蛋白质的种类和数量越多，细胞膜的功能越复杂，B 错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，C 正确；蛋白质发生水解时，肽键断开，H2O 参与氨基和羧基的形成，D 正确。
8. 下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法，错误的是
A.蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构有关B.已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质为蛋白质C.有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋白质具有传递信息的功能，如受体；抗体与受体都具有专一性D.蛋白质空间结构改变，会影响其生物活性答案：B