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1、第3講 生命活動的主要承擔者【名師預測】本講知識是高考?？純?nèi)容，常見考查點是蛋白質的功能，這一點在今后高考中也不會改變，考查方式仍會是選擇題，結合新信息出現(xiàn)的概率高?！局R精講】一、基礎梳理1. 組成蛋白質的氨基酸及其種類2蛋白質的結構及其多樣性(1)多肽的形成及過程：過程a名稱：脫水縮合；場所：核糖體。物質b：二肽。多個氨基酸發(fā)生a過程形成的產(chǎn)物被稱為多肽。結構c：肽鍵，其結構簡式為NHCO(或CONH)。H2O中H原子的來源：H來自相鄰氨基酸的氨基(NH2)和羧基(COOH)；O來源于羧基(COOH)。由n個氨基酸形成的一條肽鏈上至少有1個游離的氨基和1個游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端；其

2、余的氨基(或羧基)在R基上。 (2)蛋白質的結構層次：氨基酸 多肽 蛋白質(3)蛋白質結構多樣性的原因：3蛋白質的功能(連線) 肌肉、毛發(fā)等 - 構成細胞和生物體 絕大多數(shù)酶 - 催化作用 血紅蛋白 - 運輸功能 胰島素 - 信息傳遞和調(diào)節(jié) 抗體 - 免疫功能二、規(guī)律總結考法一、組成蛋白質的氨基酸例題1. (2019湖北黃岡一中起點考試)如圖為氨基酸分子的結構通式，下列敘述正確的是()A結構在生物體內(nèi)約有20種 B氨基酸脫水縮合產(chǎn)生水，水中的氫來自于和 C結構中含有的氨基或羧基全部都參與脫水縮合 D生物體內(nèi)n個氨基酸形成1條多肽鏈需要n種密碼子【解析】為氨基，為羧基，為側鏈基團(R基)。構成人

3、體的氨基酸約有20種，A正確；氨基酸脫水縮合產(chǎn)生水，水中的氫來自，B錯誤；R基中的氨基或羧基不參與脫水縮合，C錯誤；生物體內(nèi)n個氨基酸形成1條多肽鏈需要n個密碼子而不是需要n種密碼子，D錯誤?！敬鸢浮緼要點總結：1.氨基酸是組成蛋白質的基本單位，人體約有20種氨基酸；2.組成生物體蛋白質的氨基酸分子至少含有一個氨基（-NH2）和一個羧基（-COOH），并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。3.各種氨基酸的理化性質不同的原因在于R基不同?？挤ǘ⒌鞍踪|的形成及結構例題2. （2019萍鄉(xiāng)一模）哺乳動物的催產(chǎn)素和抗利尿激素都是由下丘腦神經(jīng)細胞合成，重體后葉釋放的散素，兩者結構簡式如圖，各

4、氨基酸殘基用3個字母縮寫表示，下列敘述不正確的是（）A兩種激素都是多肽類化合物，從細胞釋放出來的方式為胞吐B氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中氫全部來自氨基C與神經(jīng)干細胞相比，分泌這兩種激素的神經(jīng)細胞內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體比較發(fā)達D兩種激素間因2個氨基酸種類不同導致生理功能不同，其根本原因是兩種基因中脫氧核苷酸的排列順序不同【解析】兩種激素都是由六肽環(huán)和三肽側鏈構成的多肽類化合物，從細胞釋放出來的方式為胞吐，A正確；氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中氫來自氨基和羧基，氧來自羧基，B錯誤；與神經(jīng)干細胞相比，分泌這兩種激素的神經(jīng)細胞內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體比較發(fā)達，C正確；蛋白質是由基因控制合成的，因此兩種激素間因

5、2個氨基酸種類不同導致生理功能不同，其根本原因是兩種基因中脫氧核苷酸的排列順序不同，D正確。【解析】B。要點總結：1.氨基酸在核糖體上經(jīng)脫水縮合形成多肽鏈，多肽鏈經(jīng)盤曲折疊等加工形成具有一定功能的蛋白質。2. 區(qū)別蛋白質的三種變化(1)鹽析：是由溶解度的變化引起的，蛋白質的空間結構沒有發(fā)生變化。(2)變性：是由于高溫、過酸、過堿、重金屬等因素導致的蛋白質的空間結構發(fā)生了不可逆的變化，肽鏈變得松散，喪失了生物活性，但是肽鍵一般不斷裂。(3)水解：在蛋白酶作用下，肽鍵斷裂，蛋白質分解為短肽和氨基酸。水解和脫水縮合的過程相反?？挤ㄈ?、蛋白質的功能例題3.（2019鹽城一模）如圖的分別表示生物體內(nèi)的三

6、個生理過程，其中Q分別代表三種物質，下列有關Q的敘述，錯誤的是（）A中Q是激素 B中Q是載體C中Q是抗體 D中Q都具特異性【解析】在中L在Q的作用下能變成其他物質，Q在過程中起催化作用，為酶，A錯誤；在過程中L在Q的作用下被排出細胞外，起運輸作用，為載體，B正確；在過程中L與Q結合后，L被消滅，起免疫作用，為抗體，C正確；酶、載體和抗體具有特異性，D正確。【答案】A。解題指導：從蛋白質的功能入手，根據(jù)功能推知物質Q，進而的得出答案?？挤ㄋ摹⒌鞍踪|合成相關的計算例題4. (2019湖南株洲質檢)如圖表示胰島素分子中的一條多肽鏈，其中有3個甘氨酸(R基：H)分別位于第8、20、23位。下列敘述正確

7、的是 ()A該多肽含有一個游離的羧基，位于第1位B用特殊水解酶除去3個甘氨酸，形成的產(chǎn)物比原多肽多5個氧原子C用特殊水解酶除去3個甘氨酸，形成的產(chǎn)物中有4條多肽D該多肽釋放到細胞外之前需要經(jīng)過兩種細胞器的加工【解析】該多肽至少含有一個游離的羧基，位于第1位或第30位，A錯誤；除去3個甘氨酸需要加上6個H2O分子，破壞6個肽鍵，形成的產(chǎn)物中氧原子的數(shù)目比原多肽多6個氧原子，B錯誤；除去3個甘氨酸后，形成的肽有4種，分別是一分子二肽、兩分子七肽、一分子十一肽，七肽和十一肽是多肽，二肽不是多肽，C錯誤；多肽釋放到細胞外之前，需要經(jīng)過內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體的加工，D正確?！敬鸢浮緿規(guī)律總結：1.氨基數(shù)和羧基

8、數(shù)的計算。（1）氨基數(shù)肽鏈數(shù)R基中的氨基數(shù)氨基酸中所有的氨基數(shù)肽鍵數(shù)。（2）羧基數(shù)肽鏈數(shù)R基中的羧基數(shù)氨基酸中所有的羧基數(shù)肽鍵數(shù)。2.利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數(shù)氨基酸的結構通式是解答此類題目的突破口。在一個氨基酸中，若不考慮R基，至少含有2個碳原子、2個氧原子、4個氫原子和1個氮原子。在脫水縮合形成多肽時，要失去部分氫、氧原子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會減少。其相關數(shù)量關系如下：(1)碳原子數(shù)氨基酸的分子數(shù)2R基上的碳原子數(shù)。(2)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。(3)氧原子數(shù)各氨基酸中氧原子的總數(shù)脫去的水分子數(shù)肽鍵數(shù)2肽鏈數(shù)R基上的氧原子數(shù)。(4)氮原子數(shù)肽鏈數(shù)肽鍵數(shù)

9、R基上的氮原子數(shù)各氨基酸中氮原子的總數(shù)。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。【典題精練】1（2018浙江）蛋白質在生物體內(nèi)具有重要作用。下列敘述正確的是（）A蛋白質化學結構的差異只是R基團的不同B某些化學物質可使蛋白質的空間結構發(fā)生改變C蛋白質控制和決定著細胞及整個生物體的遺傳特性D“檢測生物組織中的蛋白質”需同時加入雙縮脲試劑A和B【解析】蛋白質化學結構的差異主要是組成蛋白質的氨基酸種類、數(shù)量和排列順序不同以及肽鏈形成的空間結構不同，A錯誤；某些化學物質可使蛋白質的空間結構發(fā)生改變，如重金屬，B正確；核

10、酸是遺傳信息的攜帶者，是一切生物的遺傳物質，核酸控制和決定著細胞及整個生物體的遺傳特性，C錯誤；雙縮脲試劑需要分開使用，D錯誤?！敬鸢浮緽。2（2018新課標）生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質結合，以DNA蛋白質復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是（）A真核細胞染色體和染色質中都存在DNA蛋白質復合物B真核細胞的核中有DNA蛋白質復合物，而原核細胞的擬核中沒有C若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能是DNA聚合酶D若復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶【解析】真核細胞染色體和染色質的主要成分是DNA和蛋白質，因而都存在DNA蛋白質復合物，A正確；真核細胞的核中有DNA

11、蛋白質復合物，原核細胞的擬核中也有，但不形成染色質結構，B錯誤；DNA復制過程中需要解旋酶和DNA聚合酶參與，其化學本質都是蛋白質，若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能是DNA聚合酶，C正確；DNA轉錄過程中需要RNA聚合酶參與，其化學本質都是蛋白質，若復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶，D正確。【答案】B。3（2018天津）某生物基因型為A1A2，A1和A2的表達產(chǎn)物N1和N2可隨機組合形成二聚體蛋白，即N1N1、N1N2、N2N2三種蛋白。若該生物體內(nèi)A2基因表達產(chǎn)物的數(shù)量是A1的2倍，則由A1和A2表達產(chǎn)物形成的二聚體蛋白中，N1N1型蛋白占的比例為（）

12、A.1/3B.1/4C.1/8D.1/9【解析】由于A1和A2的表達產(chǎn)物N1和N2，且該生物體內(nèi)A2基因表達產(chǎn)物的數(shù)量是A1的2倍，所以表達產(chǎn)物中N1：N21：2因此，由A1和A2表達產(chǎn)物形成的二聚體蛋白中，N1N1型蛋白占的比例為1/31/3=1/9?！敬鸢浮緿。4（2018新課標）下列關于人體中蛋白質功能的敘述，錯誤的是（）A漿細胞產(chǎn)生的抗體可結合相應的病毒抗原B肌細胞中的某些蛋白質參與肌肉收縮的過程C蛋白質結合Mg2+形成的血紅蛋白參與O2運輸D細胞核中某些蛋白質是染色體的重要組成成分【解析】漿細胞產(chǎn)生的抗體可結合相應的病毒抗原，產(chǎn)生抗原抗體復合物，A正確；肌細胞中的某些蛋白質參與肌肉收

13、縮的過程，如肌動蛋白和肌球蛋白，B正確；蛋白質結合Fe2+形成的血紅蛋白參與O2運輸，C錯誤；染色體主要由DNA和蛋白質組成，細胞核中某些蛋白質是染色體的重要組成成分，D正確。【答案】C。5.（2018新課標）回答下列與蛋白質相關的問題： （1）生物體中組成蛋白質的基本單位是 ，在細胞中合成蛋白質時，肽鍵是在 這一細胞器上形成的。合成的蛋白質中有些是分泌蛋白，如 （填“胃蛋白酶”“逆轉錄酶”或“酪氨酸酶”）。分泌蛋白從合成至分泌到細胞外需要經(jīng)過高爾基體，此過程中高爾基體的功能是 。 （2）通常，細胞內(nèi)具有正常生物學功能的蛋白質需要有正確的氨基酸序列和 結構。某些物理或化學因素可以導致蛋白質變性

14、，通常，變性的蛋白質易被蛋白酶水解，原因是 。 （3）如果DNA分子發(fā)生突變，導致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換，但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變，其原因可能是 ?！窘馕觥浚?）生物體中組成蛋白質的基本單位是氨基酸，在細胞中合成蛋白質時，肽鍵是在核糖體上通過脫水縮合方式形成的。合成的蛋白質中有些是分泌蛋白，如胃蛋白酶；有的是胞內(nèi)蛋白，如逆轉錄酶、酪氨酸酶等。分泌蛋白從合成至分泌到細胞外需要經(jīng)過內(nèi)質網(wǎng)和高爾基體，此過程中高爾基體的功能是對有一定空間結構的蛋白質進行再加工、分類和包裝，然后形成囊泡分泌到細胞外。（2）通常，細胞內(nèi)具有正常生物學功能的蛋白質需要有正確

15、的氨基酸序列和空間結構。某些物理或化學因素可以破壞蛋白質的空間結構，使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，從而使蛋白質易被蛋白酶水解。（3）由于遺傳密碼具有簡并性，不同的密碼子有可能翻譯出相同的氨基酸，所以DNA分子發(fā)生突變，導致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換，但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變?！敬鸢浮浚?）氨基酸 核糖體 胃蛋白酶 對蛋白質進行加工、分類和包裝（2）空間 蛋白質變性使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質降解（3）遺傳密碼具有簡并性【名校新題】1（2019閔行區(qū)一模）如圖所示化合物的虛框中，屬于某一氨基酸R基的是（）ABCD【解析】為氨

16、基，A錯誤；為H原子，B錯誤；為R基團，C正確；為羧基，D錯誤?！敬鸢浮緾。2（2019黃浦區(qū)二模）圖中虛線框表示各氨基酸的某些基團，其中可以發(fā)生脫水縮合形成肽鍵的是（）A和B和C和D和【解析】題圖中虛線框是第一個氨基酸的R基，虛線框是第一個氨基酸的氨基，虛線框是第二個氨基酸R基的一部分，虛線框是第二個氨基酸的羧基，所以虛線框中結構可脫水縮合形成肽鍵的是和?！敬鸢浮緿。3（2019岳陽一模）下列關于組成生物體元素及化合物的敘述，正確的是（）AATP、磷脂、酶、脫氧核糖都含有的組成元素是C、H、O、N、PB蛋白質徹底水解得到的是氨基酸，核酸徹底水解得到的是核苷酸C糖原、核酸、抗體與酶等生物大分子

17、都以碳鏈為基本骨架D變性后的蛋白質不能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應【解析】脫氧核糖的組成元素只有C、H、O，另外酶是蛋白質或RNA，其中蛋白質的組成元素一般不含P，A錯誤；蛋白質徹底水解得到的是氨基酸，核酸徹底水解得到的是磷酸、五碳糖和含氮堿基，B錯誤；糖原、核酸、抗體與酶等生物大分子都以碳鏈為基本骨架，C正確；變性后的蛋白質的空間結構被破壞，但其中肽鍵沒有斷裂，因此仍能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應，D錯誤?！敬鸢浮緾。4（2019蚌埠一模）下列有關蛋白質、核酸的有關敘述正確的是（）A有的氨基酸含有 S或 Fe，其中 S或 Fe元素存在于 R基中B核酸分子中一個五碳糖分別連接一個磷酸和一個含氮堿基C有

18、些蛋白質和核酸具有微量高效的特點D細胞合成蛋白質離不開核酸，但合成核酸可以沒有蛋白質【解析】氨基酸中不含有鐵元素，A錯誤；核苷酸分子中一個五碳糖分別連接一個磷酸和一個含氮堿基，B錯誤；有些蛋白質和核酸具有微量高效的特點，C正確；合成核酸需要酶的催化，酶的本質大多是蛋白質，D錯誤?！敬鸢浮緾。5（2019寶山區(qū)二模）降鈣素和胰高血糖素的基本單位是氨基酸，氨基酸數(shù)目都為34個，但兩者生理作用截然不同。 下列解釋中錯誤的是（）A空間結構不同B來源的細胞不同C氨基酸的種類不同D氨基酸的排列順序不同【解析】由題意知，降鈣素和胰高血糖素樣多肽的氨基酸數(shù)目相同，都為34個，但是二者氨基酸的種類、排列順序和肽

19、鏈的空間結構不同會二者導結構的不同，進而導致功能不同?？臻g結構不同是功能不同的原因，A正確；來源于不同細胞不是功能不同的原因，B錯誤；氨基酸種類不同會導致蛋白質結構不同，進而導致功能不同，C正確；氨基酸的排列順序不同導致蛋白質結構不同，進而導致功能不同，D正確。【答案】B。6（2019衡陽三模）“分子馬達”是分布于細胞內(nèi)部或細胞表面的一類蛋白質，它們的結構會隨著與ATP和ADP的交替結合而改變，促使ATP轉化成ADP，同時引起自身或與其結合的分子產(chǎn)生運動。下列相關分析錯誤的是（）A“分子馬達”具有酶的功能B主動運輸可能與“分子馬達”有關C蛋白質結構改變意味著其失去活性D吸能反應一般與ATP水解

20、反應相聯(lián)系【解析】由題意知，分子馬達具有催化ATP水解的作用，A正確；主動運輸是耗能過程，需要ATP水解釋放能量，因此與分子馬達有關，B正確；蛋白質結構改變，如果功能團不變，其功能也不會改變，C錯誤；吸能反映消耗ATP水解釋放的能量，因此一般與ATP水解反應相聯(lián)系，D正確。【答案】C。7（2019泉州二模）蛋白質是細胞膜的主要成分，具有多種生物學功能細胞膜上蛋白質的結構改變，不可能導致（）ACl轉運受阻，誘發(fā)囊性纖維病B水重吸收受阻，影響水平衡調(diào)節(jié)CNa+轉運受阻，影響神經(jīng)沖動產(chǎn)生D氧氣擴散受阻，誘發(fā)腦組織損傷【解析】氯離子運輸需要膜蛋白參與，細胞膜上蛋白質的結構改變，可能引起氯離子轉運受阻，

21、誘發(fā)囊性纖維病，A錯誤；腎小管重新水主要通過通道蛋白，細胞膜上蛋白質的結構改變，水重吸收受阻，影響水平衡調(diào)節(jié)，B錯誤；鈉離子運輸需要載體蛋白協(xié)助，細胞膜上蛋白質的結構改變，鈉離子轉運受阻，影響神經(jīng)沖動產(chǎn)生，C錯誤；氧氣運輸不需要蛋白質參與，膜蛋白結構改變不會使氧氣擴散受阻，D正確?！敬鸢浮緿。8（2019天津一模）下列生理過程中，沒有蛋白質直接參與的是（）A內(nèi)環(huán)境中的O2進入線粒體的過程B受精作用過程中精子與卵細胞的識別過程C植物體細胞雜交之前去除細胞壁D有絲分裂間期DNA進行半保留復制的過程【解析】內(nèi)環(huán)境中的O2進入線粒體膜進入細胞質的方式為自由擴散，該過程不需要載體蛋白的參與，也不消耗能量

22、，不需要蛋白質的參與，A正確；受精作用過程中，精子和卵細胞的相互識別與細胞膜上的糖蛋白有關，B錯誤；植物體細胞雜交之前去除細胞壁需要纖維素酶和果膠酶，這兩種酶的成分是蛋白質，C錯誤；間期DNA進行半保留復制需要DNA聚合酶的催化作用，而DNA聚合酶的化學本質是蛋白質，D錯誤?！敬鸢浮緼。9（2019泉州模擬）某種核糖體失活蛋白（RIP）由A、B兩條肽鏈組成。RIP作用于靶細胞時，B鏈與細胞膜上特定的受體E結合后引導A鏈進入細胞，A鏈與核糖體結合后催化rRNA水解。已知細胞癌變后膜上的受體E數(shù)量會增多。下列說法正確的是（）ARIP的A、B鏈主要依賴肽鍵相連接BRIP可以用于抑制腫瘤細胞的增殖CR

23、IP通過影響基因表達延緩細胞衰老DRIP作用后B鏈結構不變表明B鏈具有酶的作用【解析】蛋白質中的氨基酸之間依靠肽鍵相連，但連接肽鏈的化學鍵一般不是肽鍵，A錯誤；癌細胞的增殖過程中需要核糖體合成相關蛋白質，而RIP是核糖體失活蛋白，因此其可以用于抑制腫瘤細胞的增殖，B正確；RIP可催化rRNA水解，而rRNA是核糖體的重要成分，核糖體是翻譯的場所，因此該蛋白可影響基因表達，但不能延緩細胞衰老，C錯誤；RIP作用后B鏈結構不變不能表明B鏈具有酶的作用，D錯誤?！敬鸢浮緽。10.（2019沈陽三模）下列關于細胞膜上蛋白質的敘述，錯誤的是（）A可以催化反應，也可以被催化B可以作為抗原，也可以識別抗原C可以維持細胞內(nèi)外某些物質的濃度差D不參與細胞和外界環(huán)境之間的能量轉換【解析】細胞膜上的蛋白質有些是具有催化功能的酶，同時蛋白質也可被蛋白酶催化水解，A正確；細胞膜上的某些蛋白質可作為抗原，也有些蛋白質可以識別抗原，如糖蛋白，B正確；細胞膜上的某些載體蛋白可逆濃度梯度運輸物質，因此可維持細胞內(nèi)外某些物質的濃度差，C正確；細胞膜在細胞和外界環(huán)境之間進行物質運輸、能量轉換、信息傳遞的過程中起重要作用，因此細胞膜上的某些蛋白可也參與細胞和外界環(huán)境之間的能量轉換，D錯誤?！敬鸢浮緿。 10