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2019版高考生物一轮复习全册培优学案1第3讲生命活动的主要承担者——蛋白质[考纲明细]蛋白质的结构和功能(Ⅱ)板块一知识·自主梳理一、氨基酸及其种类1．蛋白质的基本单位：氨基酸。2．氨基酸种类组成蛋白质的氨基酸约为20种，根据能否在人体内合成可分为两类：3．氨基酸结构(1)组成元素：主要是C、H、O、N，有的还含有S元素。(3)氨基的结构简式为：—NH2，羧基的结构简式为：—COOH。(4)氨基酸的结构特点：每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。(5)各种氨基酸之间的区别在于R基不同。二、蛋白质合成过程1．二肽形成过程(1)过程a的名称：脱水缩合。场所：核糖体。脱去的水中，氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。(2)结构b的名称：肽键，结构简式为—CO—NH—。2019版高考生物一轮复习全册培优学案2(3)化合物c的名称：二肽。2．蛋白质的结构层次三、蛋白质结构和功能多样性四、依据氨基酸的结构通式的两种计算1．依据：氨基酸的结构通式可以简写为R—C2H4O2N，氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。2．两种计算类型(1)已知氨基酸分子式，推测R基的组成：如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为—C4H10N。(2)已知R基，写出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基为—CH3，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N。◆深入思考1．蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的生理功能吗？提示不是。核糖体只是把该连起来的氨基酸连起来，很多需要到内质网、高尔基体里去把该去除的部分去除，该加糖链的加上才具有相应的结构与功能。2．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，则35S存在于图示①～④中的哪个部位？2019版高考生物一轮复习全册培优学案3提示35S存在于氨基酸的R基上，题图中①处是R基，②处是肽键，③处连接的是肽键或羧基，④处连接的是碳原子，故35S存在于①部位。3．从不同方面对蛋白质的多样性进行理解。◆自查诊断1．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。()答案√2．蛋白质的空间结构的改变可以使其功能发生变化。()答案√3．具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸。()答案×4．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。()答案×5．脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽。()答案×板块二考点·题型突破2019版高考生物一轮复习全册培优学案4考点1蛋白质的组成、结构和功能[2017·海南高考]有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是()A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构[解析]蛋白质的功能主要取决于组成其的氨基酸数目、种类、排列顺序及其形成的空间结构，A正确；数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式且形成长度不同的多肽链，B正确；在质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)中，抗体将保持其活性，C错误；相同的多肽链可盘曲折叠形成不同的空间结构，D正确。[答案]C题型一氨基酸的种类与结构1．[2017·杭州五校月考]下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是()A．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是C5H11O2NSB．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的C．n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为m－nD．甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则甜味肽一定是一种二肽答案C解析根据氨基酸的结构通式为C2H4O2N—R，而R基为—CH2—CH2—S—CH3，则氨基酸的分子式为C5H11O2NS，A正确；酪氨酸与精氨酸的区别在于R基的不同，因此在水中溶解度不同，B正确；n个氨基酸共有m个氨基，则R基中共有m－n个氨基，缩合形成的多肽中的氨基数目等于R基中的氨基加上肽链一端的一个氨基，即m－n＋1，若为环状肽，则氨基数为m－n，C错误；由于每个氨基酸中至少含有一个氨基，即至少含有一个N原子，甜味肽中有两个N原子，则甜味肽一定是二肽，D正确。2．[2017·邯郸模拟]层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白。若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是()2019版高考生物一轮复习全册培优学案5A.答案D解析糖蛋白是由多糖和蛋白质构成的。多糖的基本组成单位是葡萄糖，A正确；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，该类氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基且连在同一个碳原子上，B、C正确，D错误。技法提升“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸2019版高考生物一轮复习全册培优学案6题型二蛋白质的合成、结构与功能3．蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一个肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸和相邻氨基酸的羧基基团之间的肽键。下列说法正确的是()A．上图所示肽链一定由5种氨基酸脱水缩合而成B．在肽酶P的作用下，经过脱水缩合可以形成两条肽链C．肽酶P可以催化1处的化学键断裂D．该肽链中含有游离的氨基和羧基各一个答案C解析根据题目中“肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸和相邻氨基酸的羧基基团之间的肽键”的信息，可判断肽酶作用于肽链中的1处，C正确；图中所示肽链有4个肽键，肯定由5个氨基酸构成，但可能有的R基相同，故不一定是由5种氨基酸脱水缩合而成，A错误；在肽酶P的作用下，应是经过水解形成两条肽链，B错误；因为不知道R基中是否含有氨基或羧基，故该肽链中至少含有游离的氨基和羧基各1个，D错误。4．下列生命活动与蛋白质有关的是()①改变反应速率②血液中运输O2③与特定抗原结合④构成细胞和生物体结构⑤信息传递A．仅①②③B．仅②③④C．仅①②③④D．①②③④⑤答案D解析能改变反应速率的是催化剂，蛋白质类的酶具有催化作用，①正确；血红蛋白运输O2，②正确；与特定抗原结合的物质是抗体，抗体属于蛋白质，③正确；许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，④正确；有些蛋白质起信息传递作用，⑤正确。2019版高考生物一轮复习全册培优学案75．下列关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是()A．不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能C．组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合D．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合答案D解析不同的蛋白质分子中氨基酸的数量、种类和排列顺序都不尽相同，A、C正确；有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，如血红蛋白和载体蛋白都具有运输作用，B正确；组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同，D错误。易错警示1一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基和羧基在R基上。2参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基，而不是R基中的氨基和羧基。考点2蛋白质的相关计算[上海高考]一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)，则该多肽()A．有38个肽键B．可能没有游离氨基C．至少有5个游离羧基D．至多有36种氨基酸[解析]由于该多肽由39个氨基酸形成，且为环状多肽，故含有39个肽键，A错误；如果R基上没有氨基，则没有游离的氨基，B正确；由于含有4个谷氨酸，谷氨酸的R基上有游离的羧基，环状多肽只有R基上有游离的氨基和羧基，故至少有4个游离的羧基，C错误；组成蛋白质的氨基酸最多有20种，D错误。[答案]B题型一借助脱水缩合示意图，考查多肽形成过程中有关数量计算1．如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是()2019版高考生物一轮复习全册培优学案8A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基C．沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能答案D解析从图中可以看出，保留的肽链中含有51(即30＋21)个氨基酸，组成两条肽链，所以肽键的数目＝51－2＝49(个)，共脱去49分子的水，A错误；胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基)，B错误；沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键，C错误；因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测量C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能，D正确。2.如图表示一个由100个氨基酸构成的蛋白质分子，下列叙述正确的是()A．该分子中含有98个肽键B．该蛋白质中至少含有3个—NH2C．氨基酸脱水缩合形成该蛋白质时相对分子质量减少了1782D．参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有100个氨基答案C解析该蛋白质分子中两条肽链之间含有肽键，共有100－2＋1＝99个肽键，A错误；两条肽链至少含有两个—NH2，B错误；氨基酸脱水缩合成该蛋白质时失去99个水分子，相对分子质量减少了99×18＝1782，C正确；参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有101个氨基，D错误。2019版高考生物一轮复习全册培优学案9技法提升(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①肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。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－脱去水分子数×18。(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氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数。羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数。3环状肽分析①环状肽中氨基或羧基数目＝R基中氨基或羧基数目。②肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数。③环状多肽的相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－氨基酸数目×18。4计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键—S—S—时，要再减去2即两个氢原子，若无特殊说明，不考虑二硫键。题型二利用原子守恒法进行蛋白质计算3．某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，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)。下列有关叙述错误的是()A．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2019版高考生物一轮复习全册培优学案10B．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．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4个H2OD．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基答案C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，即有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正确；得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，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；若这4条多肽链重新连接成一条长链，则需要形成3个肽键，脱去3分子水，C错误；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条多肽链至少含有4个游离的羧基，D正确。4．下图示为由30个氨基酸组成的多肽链，经加工，第1位甲硫氨酸被切除，第16与17位氨基酸之间的肽键被切断并生成两条多肽链，两条多肽链通过二硫键相连。有关此过程的说法错误的是()A．加工过程中，氧原子数目增加一个B．经加工，该多肽比原多肽链增加了一个氨基和一个羧基C．此加工过程是在内质网中进行的D．此多肽链的合成过程生成了29个水分子、加工过程消耗了2个水分子答案A解析加工过程减少了一个肽键(含一个氧)，另一个肽键(含一个氧)被水解，生成一个羧基(含两个氧)和一个氨基，所以氧原子数没变；此多肽链的合成过程生成了29个肽键，形成29个水分子、加工过程水解了两个肽键，消耗了2个水分子。技法提升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