1、第3講生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì) 知識(shí)點(diǎn)一蛋白質(zhì)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者知識(shí)點(diǎn)二核酸遺傳信息的攜帶者蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能一、結(jié)構(gòu)層次氨基酸多肽(一般為開鏈)蛋白質(zhì)。1蛋白質(zhì)形成過程分析從以上圖示過程明確：(1)肽的名稱：一條多肽鏈由幾個(gè)氨基酸分子構(gòu)成就稱為幾肽(三個(gè)或三個(gè)以上的稱為多肽)，如：由六個(gè)氨基酸分子構(gòu)成一條鏈，則其名稱是六肽，也可稱為多肽。(2)肽鍵的結(jié)構(gòu)式可表示如下：CONH或CONH或NHCO(3)一條肽鏈上至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端；其余的氨基(羧基)在R基上。(4)H2O中的H來自于COOH和NH2，而O則只來自于COOH。2蛋白質(zhì)

2、結(jié)構(gòu)多樣性原因(1)直接原因(2)根本原因DNA分子的多樣性。提醒多肽和蛋白質(zhì)的區(qū)別多肽蛋白質(zhì)有無空間結(jié)構(gòu)無有聯(lián)系蛋白質(zhì)可由一條或幾條肽鏈形成提醒翻譯的直接產(chǎn)物多肽，不叫蛋白質(zhì)，必須經(jīng)加工，形成一定的空間結(jié)構(gòu)才叫蛋白質(zhì)二、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及合成過程相關(guān)計(jì)算1數(shù)量問題與最值問題假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，由n個(gè)氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈。形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對(duì)分子質(zhì)量1n1n1至少1個(gè)至少1個(gè)na18(n1)mnmnm至少m個(gè)至少m個(gè)na18(nm) (1)氨基數(shù)肽鏈數(shù)R基上的氨基數(shù)各氨基酸中氨基總數(shù)肽鍵數(shù)。(2)羧基數(shù)肽鏈數(shù)R基上的羧基數(shù)各氨基酸中羧基總

3、數(shù)肽鍵數(shù)。(3)N原子數(shù)各氨基酸中N的總數(shù)肽鍵數(shù)肽鏈數(shù)R基上的N原子數(shù)。(4)O原子數(shù)各氨基酸中O的總數(shù)脫去水分子數(shù)肽鍵數(shù)2肽鏈數(shù)R基上的O原子數(shù)?！久麕熖嵝选?1)環(huán)狀多肽主鏈中無氨基和羧基，環(huán)狀肽中氨基或羧基數(shù)目取決于構(gòu)成環(huán)狀肽氨基酸R基團(tuán)中的氨基和羧基的數(shù)目，如圖所示。由圖示可知：肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基酸數(shù)；環(huán)狀多肽的相對(duì)分子質(zhì)量m(a18)。(2)在多肽相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算時(shí)，還要考慮一些其他化學(xué)變化過程，如二硫鍵(SS)的形成，每形成一個(gè)二硫鍵，脫去2個(gè)H，故相對(duì)分子質(zhì)量減少2。2氨基酸的排列與多肽種類的計(jì)算假若有A、B、C三種氨基酸，由這三種氨基酸組成多肽的情況可分為如下兩種情形分析：

4、(1)A、B、C三種氨基酸，在每種氨基酸數(shù)目無限的情況下，可形成肽類化合物的種類：形成三肽的種類：333(3327種)形成二肽的種類：33(329種)(2)A、B、C三種氨基酸，且在每種氨基酸只有一個(gè)的情況下，形成肽類化合物的種類：形成三肽的種類：321(3216種)形成二肽的種類：32(326種)3氨基酸與相應(yīng)DNA及RNA片段中堿基數(shù)目之間的關(guān)系DNA(基因)mRNA蛋白質(zhì)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(guān)系應(yīng)理解為每合成1個(gè)氨基酸至少需要mRNA上的3個(gè)堿基和DNA(基因)上的6個(gè)堿基。三、功能多樣性與結(jié)構(gòu)多樣性的關(guān)系蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能相關(guān)知識(shí)是歷年高考

5、命題的熱點(diǎn)，多數(shù)以選擇題的形式出現(xiàn)?！镜淅?】(天津高考改編題)一條肽鏈的分子式為C22H34O13N6，其水解后共產(chǎn)生了下列3種氨基酸：據(jù)此判斷，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()。A1個(gè)C22H34O13N6分子水解后可以產(chǎn)生3個(gè)谷氨酸B合成1個(gè)C22H34O13N6分子同時(shí)將產(chǎn)生5個(gè)水分子C1個(gè)C22H34O13N6分子中存在1個(gè)游離的氨基和3個(gè)游離的羧基D在細(xì)胞中合成1個(gè)C22H34O13N6分子至少需要3種tRNA【訓(xùn)練1】(原創(chuàng)題)如圖表示胰島素分子中一條多肽鏈，其中有3個(gè)甘氨酸且分別位于第8、20、23位。下列敘述正確的是 ()。A圖中多肽至少含有一個(gè)羧基(位于第1位)和一個(gè)氨基(位于第3

6、0位)B用特殊水解酶選擇性除去圖中的3個(gè)甘氨酸，形成的產(chǎn)物比原多肽多5個(gè)氧原子C用特殊水解酶選擇性除去圖中的3個(gè)甘氨酸，形成的產(chǎn)物中有4條多肽D該多肽釋放到細(xì)胞外需要經(jīng)過兩種細(xì)胞器的加工【訓(xùn)練2】右圖為某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中“SS”為由兩個(gè)“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(gè)氨基酸組成，則形成一個(gè)該蛋白質(zhì)分子時(shí)生成的水分子數(shù)和減少的相對(duì)分子質(zhì)量分別為()。Am，18m B(m4)，18(m4)C(m3)，18(m3)4 D(m2)，18(m2)4,核酸的組成、功能及與蛋白質(zhì)的關(guān)系1核酸的組成分析2DNA和RNA的比較比較項(xiàng)目DNARNA組成單位組成無

7、機(jī)酸磷酸五碳糖脫氧核糖核糖含氮的堿基TUA、G、C分布主要分布于細(xì)胞核中，其次是線粒體、葉綠體中主要分布于細(xì)胞質(zhì)中功能作為遺傳物質(zhì)，攜帶遺傳信息，控制遺傳、變異和蛋白質(zhì)合成作為遺傳物質(zhì)(如某些病毒)，傳遞遺傳信息(mRNA)，組成核糖體(rRNA)，運(yùn)輸氨基酸(tRNA)，催化作用(某些酶)3.蛋白質(zhì)與核酸的比較蛋白質(zhì)核酸區(qū)別元素組成至少含C、H、O、N 只含C、H、O、N、P 基本單位區(qū)別連接方式區(qū)別形成場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)內(nèi)核糖體上細(xì)胞核、線粒體、葉綠體等主要功能結(jié)構(gòu)物質(zhì)：血紅蛋白、肌纖維蛋白等 遺傳信息的攜帶者，決定生物性狀，提供生物進(jìn)化的原材料某些RNA具催化作用功能物質(zhì)：運(yùn)輸血紅蛋白、載體；催

8、化酶(多數(shù))；免疫抗體；調(diào)節(jié)胰島素、生長(zhǎng)激素能源物質(zhì)：氧化放能，產(chǎn)物有尿素、CO2和H2O等聯(lián)系核酸控制蛋白質(zhì)的合成 提醒RNA作為遺傳物質(zhì)的前提是生物體內(nèi)不存在DNA，當(dāng)RNA作為遺傳物質(zhì)時(shí)，由于RNA單鏈結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易發(fā)生突變。少數(shù)RNA具有催化功能，特指生物體內(nèi)的酶。蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)及種類具有物種特異性，因而可以從分子水平上，通過分析不同物種的核酸和蛋白質(zhì)來區(qū)分或判斷不同物種間的親緣關(guān)系，也可用于刑事案件的偵破或親子鑒定。生物體內(nèi)的水、無機(jī)鹽、糖類、脂質(zhì)、氨基酸等則不具有物種特異性。本考點(diǎn)近幾年生物單科卷有考查，理綜試卷命題頻度低；考查時(shí)往往與其他化合物或遺傳分子基礎(chǔ)相聯(lián)系綜合命題。

9、【典例2】(2012江西六校聯(lián)考)下圖是人體細(xì)胞中三種重要的大分子有機(jī)物B、G、E的元素組成、基本單位及相關(guān)關(guān)系圖。關(guān)于此圖的敘述不正確的是()。AEG發(fā)生的主要場(chǎng)所是細(xì)胞核，GB發(fā)生的場(chǎng)所是核糖體BB的功能多樣性只與b的種類、數(shù)目和排列順序有關(guān)CE中e的排列順序決定了B中b的排列順序D元素X含有氮元素，元素Y是氮元素和磷元素【訓(xùn)練3】(2011宜春模擬)如圖表示人體細(xì)胞內(nèi)的幾種重要化合物A、B、C的化學(xué)組成及它們之間的關(guān)系。下列相關(guān)說法中，不正確的是()。AA和B是染色體的主要成分B過程1、2、4都有水的產(chǎn)生C密碼子存在于B和CD過程3、4進(jìn)行的場(chǎng)所和所利用的酶不同觀察DNA和RNA在細(xì)胞中

10、的分布1實(shí)驗(yàn)原理(1)甲基綠和吡羅紅對(duì)DNA和RNA的親和力不同顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布(2)鹽酸2實(shí)驗(yàn)流程 3試劑及作用(1)甲基綠吡羅紅染色劑染DNA和RNA，混合使用，現(xiàn)用現(xiàn)配。(2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9% NaCl溶液保持口腔上皮細(xì)胞的正常形態(tài)和生理功能。(3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%鹽酸改變細(xì)胞膜的通透性，使染色質(zhì)DNA和蛋白質(zhì)分離。(4)蒸餾水配制染色劑，沖洗涂片。觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布常和顯微鏡知識(shí)一起考查或結(jié)合在其他實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行考查，選擇題和綜合題都有出現(xiàn)?！镜淅肯铝嘘P(guān)于“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)的說法，正確的是()。A甲基綠和吡羅紅對(duì)DNA和RNA的親和力不

11、同，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)分別加入甲基綠和吡羅紅B鹽酸能夠改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞C該實(shí)驗(yàn)用口腔上皮細(xì)胞而不用葉肉細(xì)胞，是因?yàn)槿~肉細(xì)胞不含RNAD鹽酸有利于染色體中的DNA與蛋白質(zhì)分開，不利于DNA與染色劑結(jié)合【訓(xùn)練1】(2012太原調(diào)研)在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)中，正確的操作順序以及將口腔上皮細(xì)胞置入8%的鹽酸溶液中水解的主要目的是()。染色水解涂片取口腔上皮細(xì)胞觀察A，使細(xì)胞中的DNA水解成脫氧核苷酸B，使細(xì)胞中物質(zhì)全部水解C，利用鹽酸改變細(xì)胞壁的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞D，使染色體中的DNA與蛋白質(zhì)分離，有利于DNA與染色劑結(jié)合【訓(xùn)練2】在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中

12、分布”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法不正確的是(多選)()。A質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9% NaCl溶液可使口腔細(xì)胞保持正常狀態(tài)B用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的鹽酸目的之一是使DNA與蛋白質(zhì)分離，利于染色C酒精燈烘干載玻片，可迅速殺死細(xì)胞，防止細(xì)胞死亡時(shí)溶酶體對(duì)核酸的破壞D用高倍顯微鏡可以比較清楚地看到呈綠色的染色體和呈紅色的RNA分子,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)知識(shí)考查1.判斷正誤(1)(2011海南，6A)哺乳動(dòng)物機(jī)體缺鐵時(shí)，血紅蛋白的合成量會(huì)減少()。(2)(2011天津，1A)酶的基本組成單位是氨基酸和脫氧核糖核苷酸()。(3)(2008江蘇，1A，2B)氨基酸、核苷酸、丙酮酸、性激素、生長(zhǎng)激素、胰島素均是由相同種類元素組

13、成的()。(4)(2008天津，1B)高等動(dòng)物能合成生命活動(dòng)所需要的20種氨基酸()。(5)(2008天津，1C)細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是一種蛋白質(zhì)()。(6)(2008廣東理基，42C)雙縮脲試劑可以鑒定蛋白質(zhì)，是由于蛋白質(zhì)有肽鍵 ()。2(2011北京理綜卷)胰島素的A、B兩條肽鏈?zhǔn)怯梢粋€(gè)基因編碼的。下列有關(guān)胰島素的敘述，正確的是()。A胰島素基因的兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈B沸水浴加熱之后，構(gòu)成胰島素的肽鏈充分伸展并斷裂 C胰島素的功能取決于氨基酸的序列，與空間結(jié)構(gòu)無關(guān)D核糖體合成的多肽鏈需經(jīng)蛋白酶的作用形成胰島素3(2009天津理綜，3)下列過程中，涉及肽鍵數(shù)量變

14、化的是()。A洋蔥根尖細(xì)胞染色體的復(fù)制B用纖維素酶處理植物細(xì)胞C小腸上皮細(xì)胞吸收氨基酸D蛋清中加入NaCl使蛋白質(zhì)析出,關(guān)于核酸相關(guān)知識(shí)的考查4.(2011海南單科，15)關(guān)于RNA的敘述，錯(cuò)誤的是()。A少數(shù)RNA具有生物催化作用B真核細(xì)胞內(nèi)mRNA和tRNA都是在細(xì)胞質(zhì)中合成的CmRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基稱為密碼子D細(xì)胞中有多種tRNA，一種tRNA只能轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸5(2010江蘇生物，1)下列關(guān)于核酸的敘述中，正確的是()。ADNA和RNA中的五碳糖相同B組成DNA與ATP的元素種類不同CT2噬菌體的遺傳信息貯存在RNA中D雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)6(2009福建理

15、綜，4)下列關(guān)于組成細(xì)胞化合物的敘述，不正確的是()。A蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時(shí)，其特定功能并未發(fā)生改變BRNA與DNA的分子結(jié)構(gòu)相似，由四種核苷酸組成，可以儲(chǔ)存遺傳信息CDNA分子堿基的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性D膽固醇是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸,主觀試題的考查7.(2011重慶理綜卷)某興趣小組將豆腐塊滅菌，接種微生物后培養(yǎng)2 d，加入適量食鹽，經(jīng)密封放置10 d后制得豆腐乳。在保質(zhì)期內(nèi)，豆腐乳放置時(shí)間越長(zhǎng)，蛋白質(zhì)含量越低，短肽和氨基酸含量越高。為研究其原因，該小組取適量豆腐乳制成樣液，等量加入各試管，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。處理編號(hào)處理方法顯色結(jié)果37 放置0 min加入等量雙縮脲試劑紫色37 放置10 min？37 放置120 min？100 加熱5 min后，37 放置120 min紫色實(shí)驗(yàn)中，加入雙縮脲試劑A后，樣液的顏色將_。處理中，100 加熱的目的是_。如果處理與處理相比，顯色較_，且處理與處理相比，顯色較_，則表明豆腐乳中