生物课标解读之第2节 生命活动的主要承担者------蛋白质

第2节  生命活动的主要承担者------蛋白质

 课标解读：

内容标准：概述蛋白质的结构和功能

行为目标：1、能够说出蛋白质的基本单位

2、能够写出氨基酸的结构通式，并简述其结构特点

3、能够在具体的情境中选出构成生物体的氨基酸

4、能够阐明氨基酸形成蛋白质的过程及蛋白质结构多样性的原因

5、能够结合所学知识，处理蛋白质形成过程中涉及到的氨基、羧基、肽键、脱水分子数等的计算问题

6、能够举例说明蛋白质功能的多样性

7、能够正确认识蛋白质是生命活动的主要承担者

8、能够结合所学知识，对生活中常见的一些蛋白质进行鉴定，并能对实验现象进行合理的解释

 考纲精析：考纲要求：蛋白质的结构和功能（II）

          命题热点：1、说出蛋白质的元素组成及其组成单位

                    2、说明氨基酸的结构特点及其种类

                    3、简述蛋白质的空间结构

                    4、说明蛋白质分子结构的多样性

                    5、举例说出蛋白质的生理功能

                    6、概述蛋白质是生物大分子，以及生物大分子的特征

 学情分析：

1、对有机化学的知识了解不够，影响到氨基酸的学习，对氨基酸的特点掌握不到位。

2、对脱水缩合的过程了解不到位，影响理解肽键数=脱下的水分子数=氨基酸数—链数

3、对蛋白质的功能记忆不准确。

 解决方法：

1、先进行有机化学有关知识的铺垫，如从甲烷空间结构式入手，进入进入氨基酸的结构式讲解。

2、结合书上P20的思考与讨论，学生可讨论总结出氨基酸的结构特点。

3、利用动画演示脱水缩合过程。

4、利用课堂练习题进行相关题型的训练，进而加深对相应知识点的了解。

5、也可配上相应的练习卷，进行针对练习。

 高考真题：

例题1、（10年江苏改编）某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质．下列叙述正确的是（   ）

A、该蛋白酶分子结构中至少古有l29个氨基酸和l29个羧基

B、该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用．产生紫色反应

C、形成该蛋白酶分子时，共脱下129个水分子

D、该蛋白酶是由128肽盘曲折叠而成的

【答案】B

【解析】本题考查蛋白酶的化学本质、组成、结构及鉴定等。该蛋白酶只有一条链时，所含有的氨基和羧基数目最好，都至少含有一个，Ａ项错误。因其本质为蛋白质，故可与双缩脲试剂反应产生紫色反应，Ｂ项正确。用透析法纯化蛋白酶时，应用缓冲液做透析液以保持蛋白酶的活性，C项错误，共脱下128个水分子。Ｄ项错误，是由129肽盘曲折叠而成的。

例题2、（10年上海秋季）细胞色素C是一种由104个氨基酸构成的蛋白质。分别测定兔、蛇、龟、鲸和马五种动物细胞色素C的氨基酸序列，发现了马与其他动物的氨基酸差异个数（见下表）。

据此推测，四种动物中与马亲缘关系最近和最远的分别是（     ）。

动物 兔 蛇 龟 鲸

氨基酸差异个数 6 22 11 5

A、蛇和鲸           B、兔和鲸            C、鲸和蛇           D、鲸和龟

解析：亲缘关系近差异性小，亲缘关系远差异性大。

答案：C

 基础过关

1、1．血液中运输氧的化合物含有的主要元素是（    ）

A、C　H　0　N　Fe　      B、C　H　O　Ca　Fe    

C、C　H  B　Ca　Fe　　　 D、C　H　N　Ca　Cu

2、某氨基酸分子中含有两个氨基，其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基（     ）

 A、在羧基上                            B、和羧基连在同一个碳原子上 

 C、在R基上                            D、在氨基上

3、当蛋白质在人体胃肠道中被水解时，下图中哪一项物质不可能产生（    ）

A、        B、    C、      D、 

4、谷氨酸的R基为—C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是（    ）

A、5、8、4、1         B、4、8、5、1       C、5、9、4、1         D、4、9、4、1

5、下列有关必需氨基酸和非必需氨基酸的叙述中，正确的是（    ）

A、必需氨基酸是指婴儿不能合成的氨基酸      

B、必需氨基酸是指成人不能合成的氨基酸

C、成人和婴儿所需的必需氨基酸种类相同         

D、成人和婴儿所需的必需氨基酸种类略有不同

6、下列叙述中，能对蛋白质功能进行高度概括的是（    ）

A、细胞和生物体的重要结构物质          B、运输、免疫等生理活动的物质基础

C、生命活动的主要承担者                D、调节细胞和生物体新陈代谢作用的重要物质

7、生物体内的蛋白质千差万别，其原因不可能是（   ）

A、组成肽键的化学元素不同              B、组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同

C、氨基酸的排列顺序不同                D、蛋白质的空间结构不同

8、鸡蛋煮熟后，蛋白质会发生变性而不能恢复原来的状态了，其原因是由于高温破坏了蛋白质的（    ） 

A、肽链                B、肽键                C、空间结构             D、氨基酸

9、n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时，共脱去                   个水分子，形成             个肽键，至少存在         个－NH2和         个－COOH，形成的蛋白质的分子量为                              

10、 根据以下化合物的结构示意图，回答问题：

（1）上述结构中氨基是（   ）；羧基是（   ）；肽键是（    ）。

（2）该化合物由____种氨基酸组成，该化合物称_____肽。

（3）形成该化合物的反应叫做________ ,在这个过程中，相对分子质量减少了       。

11、我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，下图是它的结构简式。

请根据此化合物的结构分析回答：

（1）该化合物有_______个氨基和_______个羧基，由__________等元素组成。

（2）该化合物叫_______肽，是由_______个氨基酸失去_______分子水而形成的，这样的反应叫作_________，写出该过程生成的化学键结构式                。

（3）该化合物有________种氨基酸构成，造成氨基酸种类不同的原因是__________不同。

（4）若该化合物进行水解，需要        个水分子。

12、用氨基酸自动分析仪测定几种肽类化合物的氨基酸数目如下：

肽化合

物名称 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥

 催产素 牛加压素 血管

舒张素 平滑肌

舒张素 猪促黑色素

细胞激素 人促黑色素

细胞激素

氨基酸数 9个 9个 9个 10个 13个 22个

（1）表中①．②．③的氨基酸数目虽然相同，但其生理作用彼此不同，这是因为它们的 

                                              不同。

（2）这些氨基酸有共同的结构通式，该结构通式可写成                   。

（3）在不知血管舒张素肽的具体结构情况下，推知这种肽类化合物至少含有　　　 个氨基和     个羧基。

（4）⑥中常见的氨基酸最多有          种。

（5）若构成这六类化合物的每一种氨基酸的平均分子量为m，则⑤的分子量比④的分子量多             。

 能力提升

13、已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，问此蛋白质的分子量最接近于（     ）

A、12800              B、12544            C、11036            D、12288

14、某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是（   ）

A、6    18  B、5    18  C、5    17 D、6    17

15、人的血红蛋白由四条（α、α、β、β）多肽链组成，其中每条α链含氨基酸残基141个，每条β链含氨基酸残基146个，则血红蛋白含肽键 （　　）

A、283个          B、285个           C、287个           D、570个

16、若某蛋白质的相对分子质量为11935，在合成这个蛋白质分子的过程中脱去水的相对分子质量为1908，假设氨基酸的平均相对分子质量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有（      ）

A、1条            B、 2条            C、3条               D、4条

17、胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸；两条多肽链间通过2个二硫键（二硫键是由2个—SH连接而成的）连接；在A链上也形成了1个二硫键，下图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，请据此回答：

（1）氨基酸的结构通式可表示为                。

（2）该分子中的51个氨基酸先在胰腺细胞中经              方式形成2条肽链，这2条肽链通过一定的             ，如图中的                  相互连接在一起，最后形成具有                      结构的胰岛素分子。

（3）胰岛素分子中含有肽键             个，肽键可表示为                  。

（4）从理论上分析胰岛素分子至少有       个－NH2，至少有      个－COOH。这51个氨基酸形成胰岛素后，分子量比原来减少了                     。

 参考答案

1、A  2、C  3、D  4、C  5、D  6、C  7、A  8、C

9、n-m    n-m    m    m    n氨基酸的相对平均分子质量—18（n—m）

10、（1）⑤    ①    ④    （2）2  三   （3）脱水缩合   36

11、（1）1  1  C、H、O、N    （2）五  5  4  脱水缩合  ―NH―CO―  

（3）四  R基  （4）4  

12、（12分）（1）氨基酸的种类和排列顺序不同     （2）略

（3）1  1    (4)20  （5）3•m-18×3

13、C

14、C ［解析］本题考查的知识点是多肽中氨基和肽键的计算。当氨基酸间脱水缩合时，原来的氨基和羧基已不存在，形成的每条多肽链的起始端有1个游离的氨基，末端有1个游离的羧基，R基中有可能含有游离的氨基和羧基。题中共有5个短肽，所以这些短肽氨基总数的最小值是5个；一条肽链的肽键数等于氨基酸数减去肽链的数目，所以肽键数为（4－1）＋2×（3－1）＋2×（6－1）=17。

15、D   16、C 

17、答案：（1）                 (2)脱水缩合   化学键   —S—S—   一定空间

(3) 49    —CO—NH—

（4）2，2    （4）888

提示：（4）每一条肽链至少有一个-NH2和-COOH，本题中有两条肽链，当然也应有2个-NH2和2个－COOH；本题是在给定条件下计算蛋白质的分子量，需结合化学知识进行。氨基酸分子在脱水缩合的过程中，按每一条肽链脱去n-1个水分子的规律进行，并相应形成数目相等的肽键，本题中有两条肽链，因此脱去的水分子应为n-2，即49个水分子，形成的肽键也是49个；另外在形成肽键的过程中，每形成一个肽键脱下一个水分子，则因脱水而减少的分子量为18×49=882，但应看到同时还有三个二硫键的形成，每形成一个二硫键，脱下2个H，这样又减少分子量：2×3=6，故共减少分子量888。