河南省鄭州市第五中學(xué)高考生物復(fù)習(xí) 第2章 第2節(jié) 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者-蛋白質(zhì)導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1

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1、 第2節(jié) 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì) 一、預(yù)習(xí)與質(zhì)疑（課前完成） （一）預(yù)習(xí)內(nèi)容 課本P20-25 （二）預(yù)習(xí)目標(biāo) 1.寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，說出蛋白質(zhì)的生理功能； 2.能進(jìn)行蛋白質(zhì)脫水縮合過程的分析及相關(guān)計(jì)算。 （三）你學(xué)會(huì)了嗎？ 1.蛋白質(zhì)的基本單位是什么？大約有多少種？ 2.氨基酸的共同特點(diǎn)是什么？（結(jié)構(gòu)通式）甘氨酸的R基是什么？丙氨酸的R基是什么？ 3.什么是必需氨基酸？有多少種？什么是非必需氨基酸？有多少種？ 4.什么叫脫水縮合？什么叫肽鍵？化學(xué)式如何寫？ 5.什么叫二肽？寫出形成二肽的反應(yīng)式。 6.什么叫多肽？什么叫肽鏈？ 7.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的

2、原因有哪些？ 8.脂肪酶、纖維素酶、淀粉酶都是蛋白質(zhì)嗎？它們都有什么作用？ 9.我們學(xué)過的哪些激素是蛋白質(zhì)？ 10.具有運(yùn)輸作用的蛋白質(zhì)主要指哪些？有免疫功能的蛋白質(zhì)是什么？ 11.蛋白質(zhì)的主要功能都包括哪些？ 12.如何計(jì)算蛋白質(zhì)形成時(shí)脫去的水分子數(shù)？ 13.如何計(jì)算蛋白質(zhì)的相對分子量？ 14.蛋白質(zhì)都含有哪些元素？通常用什么元素作為蛋白質(zhì)的標(biāo)記元素？ 15.生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者是什么物質(zhì)？ 二、落實(shí)與整合（課堂完成） （一）蛋白質(zhì)的功能：蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的承擔(dān)者，其主要功能見下表： 功 能 實(shí) 例 結(jié)構(gòu)蛋白 羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲

3、 絕大多數(shù)酶 載體、血紅蛋白 信息傳遞和調(diào)節(jié) 等蛋白類激素 免疫作用 特別關(guān)注： (1)生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸都是α氨基酸，即—NH2和—COOH都連在α碳上。此外，自然界中還有β氨基酸等，但它們不參與蛋白質(zhì)組成。 (2)脫水縮合產(chǎn)生的H2O中的H來自于—COOH和—NH2，而氧則只來自于—COOH。 (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，并分別位于肽鏈的兩端。 (4)R基中的—NH2或—COOH不參于肽鏈的形成，故多余的—N

4、H2或—COOH位于R基中。 （5）蛋白質(zhì)的變性：蛋白質(zhì)在遇到高溫、酸、堿、乙醇、重金屬鹽、紫外線等條件時(shí)，分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變。想一想，滅菌的原理是什么？ （二） 蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算：由氨基酸的脫水縮合過程可總結(jié)如下規(guī)律（僅指直鏈多肽） 一條肽鏈（R基中N、O原子數(shù)分別為x、y） n條肽鏈 氨基酸平均相對分子質(zhì)量 a a 氨基酸(平均含H數(shù)目為b)數(shù)目 m m 肽鍵數(shù)目 m-1 m-n 脫去水分子數(shù)目 m-1 m-n 肽鏈(或蛋白質(zhì))的相對分子質(zhì)量 ma-18×(m-1) ma-18×(m-n) 氨基數(shù)目 至少一個(gè)（R基上還可能含有氨基） 至少n

5、個(gè) 羧基數(shù)目 至少一個(gè)（R基上還可能含有羧基） 至少n個(gè) N原子數(shù) m+x m+x O原子數(shù) m+1+y m+n+y H原子數(shù) m·b－2×(m-1) m·b－2×(m-n) 由圖示可知：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸總數(shù)－肽鏈數(shù) 環(huán)狀肽主鏈中無氨基和羧基，環(huán)狀肽中氨基或羧基數(shù)取決于構(gòu)成環(huán)狀肽的氨基酸R基團(tuán)中的氨基和羧基的數(shù)目。 （三）氨基酸數(shù)目與mRNA及DNA中堿基數(shù)量之間的計(jì)算 1.知識(shí)背景 蛋白質(zhì)是生命性狀的體現(xiàn)者，它是在DNA的控制下，經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯過程形成的，蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目和DNA、RNA的堿基數(shù)目之間存在一定的規(guī)律，其過程如圖： 堿基與氨基酸

6、之間的數(shù)量關(guān)系如下： (1)轉(zhuǎn)錄時(shí)，組成基因的兩條鏈只有一條鏈能轉(zhuǎn)錄，另一條鏈則不能轉(zhuǎn)錄。因此轉(zhuǎn)錄形成的RNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的l／2。 (2)翻譯過程中，信使RNA中每3個(gè)堿基決定一個(gè)氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)目是信使RNA堿基數(shù)目的1／3。 有關(guān)計(jì)算的關(guān)系式可總結(jié)為： 蛋白質(zhì)中肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)=1/3 mRNA堿基數(shù)=1/6基因中堿基數(shù)。 由于基因中存有啟動(dòng)片段、終止片段等，實(shí)際上基因堿基數(shù)目和氨基酸數(shù)目的關(guān)系并不是很嚴(yán)格，因此一般命題中帶有“至少”或“最多”字樣。 2.常見計(jì)算類型 以DNA的堿基數(shù)、RNA的堿基數(shù)、密碼子數(shù)、反密碼

7、子數(shù)、氨基酸數(shù)中的任一種或幾種為已知條件，計(jì)算其他數(shù)目。 3.解題方法 三者的關(guān)聯(lián)計(jì)算，主要存在以下幾種情況： （1）在題目不做任何說明的情況下，就按以下規(guī)律計(jì)算： DNA堿基數(shù)＝2×mRNA堿基數(shù)＝6×密碼子數(shù)＝6×氨基酸數(shù)目 （2）如果題目特別強(qiáng)調(diào)是真核生物的DNA，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)錄后存在信息RNA的剪輯。要注意其DNA堿基數(shù)應(yīng)該大于6×氨基酸數(shù)目，應(yīng)根據(jù)題目具體情況具體解決。 （3）在真核生物中，其基因中有外顯子和內(nèi)含子之分，即氨基酸與基因中的脫氧核苷酸數(shù)并不成一定的比例關(guān)系，題目中加了“至少”兩字后做了限定，相當(dāng)于不存在內(nèi)含子的計(jì)算。 （4）無論真核生物還是原核生物，終止密碼子

8、都是存在的，終止密碼子不編碼蛋白質(zhì)，但占有DNA堿基數(shù)（除題目有特別要求，一般不在計(jì)算的考慮范圍之內(nèi)）。 （5）看清楚題目求的是氨基酸的種類還是氨基酸的個(gè)數(shù)。 三、檢測與反饋（課堂完成） 1.某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少含有氧原子的個(gè)數(shù)是 （ ） A．n-m B．n-2m C．n+m D．n+2m 2．某22肽被水解成1個(gè)4肽,2個(gè)3肽,2個(gè)6肽，則這些短肽游離的氨基總數(shù)的最小值及肽鍵總數(shù)依次是 （ ） A.6 18 B.5 18 C.5 17 D.6 17 3．組成生物體某蛋白質(zhì)

9、的20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128，則由100個(gè)氨基酸構(gòu)成的含2條多肽鏈的蛋白質(zhì)，其分子量為 （ ） A. 12800　　 B. 11018　 C. 11036　　　D. 8800 4.已知AUG 、GUG為起始密碼，UAA 、UGA 、UAG為終止密碼。某信使RNA的堿基排列順序如下：A—U—U—C—G—A—U—G—A—C……(40個(gè)堿基) ……C—U—C—U—A—G—A—U—C—U。此信使RNA控制合成的蛋白質(zhì)含氨基酸的個(gè)數(shù)為 （ ） A.20 個(gè) B.17個(gè) C.16個(gè) D.15個(gè) 5.已知AUG、GUG為起始密

10、碼子，UAA、UGA、UAG為終止密碼子。假設(shè)編碼某多肽分子的基因中一條鏈的堿基排列順序?yàn)锳CCACGACT……AGGAACTTCGAT(其中“……”表示省略了214個(gè)堿基，并且不含有編碼終止密碼的序列)，若以此鏈為模板轉(zhuǎn)錄，最終形成的多肽分子中肽鍵的數(shù)目最多是 （ ） A．74 B．75 C．77 D．78 6.某多肽，經(jīng)測定其分子式為C21HxOyN4S2(無二硫鍵)。已知該多肽是由下列氨基酸中的幾種作為原料合成的：苯丙氨酸(C9H11NO2)，天冬氨酸(C4H7NO4)、亮氨酸(C6H13NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、半胱氨酸(

11、C3H7NO2S)，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A.控制該多肽合成的基因中至少含有24個(gè)堿基 B.該多肽中氫原子數(shù)和氧原子數(shù)分別為32和5 C.合成該多肽的場所是核糖體，該多肽中不止1個(gè)羧基 D.該多肽中有3個(gè)肽鍵，該多肽水解后形成3種氨基酸 7.奶粉中蛋白質(zhì)含量檢測通常不是直接測定蛋白質(zhì)含量，而是通過測氮含量來推算蛋白質(zhì)含量。一般來說，每100克蛋白質(zhì)平均含氮16克，這些氮主要存在于蛋白質(zhì)的 (　　) A.—CO—NH—　　　B.游離的 氨基 C.游離的羧基 D.R基 8.已知天冬酰胺的R基為（-C2H4ON）,現(xiàn)有分子式為C63H103O45

12、N17S2的肽鏈，其中含有2個(gè)天冬酰胺。在上述多肽中肽鍵最多有（ D ）如果是環(huán)狀肽則肽鍵最多有（ C ） A.17個(gè) B.16個(gè) C.15個(gè) D.14個(gè) 9.下面是某化合物的分子結(jié)構(gòu)圖解，請據(jù)圖回答問題： （1）圖中有_________個(gè)游離的氨基,編號(hào)是_________。 （2）圖中有________個(gè)游離的羧基,編號(hào)是____________。 （3）參與該化合物形成的有 ___ 種氨基酸,決定氨基酸種類的Ｒ基的編號(hào)分別是________。 （4）參與該化合物形成的有________個(gè)氨基酸,有肽鍵________個(gè),脫去了________個(gè)水分子。 答案：（1）1 ① （2）2 ⑦⑧ （3）3 ②④⑥ （4）3 2 2 2