内容正文:
考点04 细胞中的蛋白质
高考频度:★★★☆☆ 难易程度:★★★☆☆
1.组成蛋白质的氨基酸及其种类
(1)组成元素:C、H、O、N,有的还含有P、S等。
(2)结构特点
①氨基和羧基的数量:每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基。
②氨基和羧基的连接位置:都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
③氨基酸不同的决定因素:R基的不同。
(3)种类:约20种。
根据能否在人体内合成
2.蛋白质的结构及其多样性
(1)二肽的形成过程
①过程a名称:脱水缩合,场所为核糖体。
②物质b名称:二肽。
③结构c名称:肽键,其结构简式为:—NH—CO—(或—CO—NH—)。
④H2O中各元素的来源:H来自—COOH和—NH2,O来自—COOH。
⑤多个氨基酸发生脱水缩合,产物名称为多肽。
(2)蛋白质的结构层次
氨基酸 多肽 蛋白质
(3)蛋白质分子多样性的原因
①氨基酸
②多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
3.蛋白质的功能(连线)
考向一 蛋白质的结构和形成过程
1.(2019·湖北黄冈质检)下列关于蛋白质的叙述,正确的是( )
A.食盐作用下析出的蛋白质发生了变性
B.“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A液和B液
C.蛋白质不能为生命活动提供能量
【答案】 D
【解析】 食盐作用下析出的蛋白质空间结构没有改变,故没有发生变性,A项错误;使用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,应先加A液(1mL),造成碱性环境,再加B液(4滴),B项错误;蛋白质可为生命活动提供少量能量,C项错误;蛋白质肽链的盘曲和折叠被打开即空间结构遭到破坏,其特定功能会发生改变,D项正确
易错警示
蛋白质结构的4个易错点
(1)不要将氨基错写为NH2或—NH3;不要将羧基误写为或COOH;也不要将肽键误写为CO—NH或。
(2)煮熟的食物易被人体消化,是因为高温破坏了蛋白质的空间结构,肽链变得松散,易被蛋白酶分解。
(3)高温、过酸、过碱、重金属盐,都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化,但低温不会。
(4)酒精、加热、紫外线方法消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性。
2.科学研究发现,某些免疫球蛋白具有催化功能,称之为抗体酶。如图表示某新型抗体酶的结构,据图判断下列叙述不正确的是( )
A.抗体酶溶液能与双缩脲试剂发生紫色反应
B.一种抗体酶只能与一种抗原结合
C.抗体酶与底物结合后,提供了反应过程的活化能,从而提高了化学反应速率
D.利用抗体酶特异性识别抗原和催化无活性药物前体的转化反应,可靶向治疗特定疾病(如癌症)
【答案】 C
【解析】 抗体酶的化学本质是蛋白质,能与双缩脲试剂发生紫色反应,A项正确;抗体酶与抗原的结合具有特异性,一种抗体酶只能与一种抗原结合,B项正确;抗体酶可以降低反应过程的活化能,从而提高化学反应速率,C项错误;利用抗体酶特异性识别抗原和催化无活性药物前体的转化反应,可将药物运输到特定部位,靶向治疗特定疾病,D项正确。
考向二 蛋白质的功能
3.科学发现SFRP5是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素,经证实它与糖尿病、肥胖有关。下列相关叙述正确的是
A.SFRP5在内质网内形成成熟的空间结构
B.SFRP5的合成和运输所需要的能量均来自线粒体
C.SFRP5可对胰岛细胞的生理活动起调节和催化作用
D.SFRP5靶细胞受体的化学本质最可能是糖蛋白
【答案】D
【解析】依题意可知:SFRP5属于分泌蛋白,需经内质网的初步加工和高尔基体的进一步修饰加工,才能形成成熟的空间结构,A错误;SFRP5的合成和运输所需要的能量主要来自线粒体,B错误;SFRP5是一种蛋白质类激素,可对胰岛细胞的生理活动起调节作用,C错误;SFRP5靶细胞受体能够识别SFRP5,其化学本质最可能是糖蛋白,D正确。
规律总结
熟记蛋白质结构多样性的4个原因和5种功能
4.如图所示,物质甲是在胰岛B细胞中合成的,物质乙是一种淋巴因子,物质丙由浆细胞合成分泌;物质丁由垂体分泌,可促进蛋白质的合成和骨的生长。则下列说法正确的是
A.物质甲、乙、丙、丁的结构多样性只与a有关
B.控制甲、乙、丙、丁合成的物质是核糖核酸
C.物质甲、丁分别为胰岛素、抗利尿激素
D.物质乙、丙均在特异性免疫中发挥作用
【答案】D
【解析】甲(胰岛素)、乙(淋巴因子)、丙(抗体)、丁(生长激素)的化学本质都是蛋白质,蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关;控制甲、乙、丙、丁合成的物质是脱氧核糖核酸;淋巴因子和抗体均在特异性免疫中发挥作用。
考向三 蛋白质的相关计算
5.绿色荧光蛋白简称GFP,最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白。其相关数据如下图所示,下列有关叙述正确的是
A.据图可推测该蛋