内容正文:
蛋白质和核酸
课程标准
(1) 通过对蛋白质功能的举例说明,认同蛋白质是生命活动的主要承担者。(生命观念)
(2) 通过推导氨基酸的结构通式、脱水缩合的过程,培养分析和处理信息的能力。(科学思维)
(3) 通过比较DNA和RNA的异同点,明确核酸的结构和功能。(科学思维)
考点一 蛋白质的结构和功能
1.氨基酸的元素组成、结构与种类
2.蛋白质的合成
(1)二肽的形成过程
①过程a:脱水缩合,物质b:二肽,结构c:肽键。
②H2O中H来源于氨基和羧基;O来源于羧基。
(2)蛋白质的形成过程
3.蛋白质结构与功能的多样性
[易错易混·判一判]
1.蛋白质中的氮主要存在于氨基中。( × )
2.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。( × )
3.脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽。( × )
4.氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能。( × )
5.将蛋白质在酶的作用下彻底水解后,用双缩脲试剂检测仍可出现紫色。( √ )
[教材深耕·练一练]
1.[教材必修1 P21“与生活的联系”]评价食物中蛋白质成分营养价值时,应特别关注什么?
提示:必需氨基酸的种类和含量。
2.[教材必修1 P23“知识链接”]说出遗传信息决定蛋白质中氨基酸排列顺序的两个重要步骤。
提示:转录和翻译。
蛋白质的结构与功能
1.理清蛋白质脱水缩合的过程
(1)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,分别位于肽链的两端;其余的氨基和羧基在R基上。
(2)H2O中的H来自—COOH和—NH2,而O只来自—COOH。
(3)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基,而不是R基中的氨基和羧基。
2.蛋白质的盐析、变性和水解的区别
(2018·全国Ⅲ卷,T30)回答下列与蛋白质相关的问题:
(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是氨基酸,在细胞中合成蛋白质时,肽键是在核糖体这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白,如胃蛋白酶(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体,此过程中高尔基体的功能是对蛋白质进行加工、分类和包装。
(2)通常,细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和空间结构,某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常,变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解。
(3)如果DNA分子发生突变,导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换,但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变,其原因可能是遗传密码具有简并性。
[解题突破]
解析:(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是氨基酸;细胞中合成蛋白质时,在核糖体上mRNA的密码子翻译成氨基酸,氨基酸之间脱水缩合形成肽键;胃蛋白酶是胞外酶,属于分泌蛋白,逆转录酶和酪氨酸酶属于胞内酶;分泌蛋白从合成至分泌到细胞外还需要内质网加工,再经过高尔基体的进一步加工、分类、包装,最后形成分泌小泡转运至细胞膜,通过胞吐的方式分泌出去。(2)细胞内的蛋白质都有特定的氨基酸数目、种类和排列顺序以及由肽链盘曲、折叠形成的一定的空间结构;某些物理或化学因素可以使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,肽键暴露,易与蛋白酶接触,使蛋白质被水解。(3)编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换,改变后的密码子翻译的氨基酸还是原来的氨基酸,这是密码子的简并性,所以不引起血红蛋白中氨基酸序列的改变。
(2021·四川攀枝花一模)蛋白质是生物体生命活动的主要承担者。下列有关蛋白质的叙述,错误的是( C )
A.细胞间的信息交流大多与细胞的膜蛋白有关
B.细胞膜和细胞质基质中转运氨基酸的载体不都是蛋白质
C.蛋白质遇高温变性,此过程中肽键数一定减少
D.细胞核中的某些蛋白质是染色体的重要组成部分
解析:细胞间的信息交流大多与细胞的膜蛋白有关,A正确;细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质,而细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA,B正确;蛋白质遇高温变性时,其空间结构被破坏,但肽键没有断裂,即肽键数没有减少,C错误;细胞核中的染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA,所以细胞核中的某些蛋白质是染色体的重要组成部分,D正确。
有研究表明,阿尔茨海默病患者体内的β淀粉样蛋白(Aβ)会引起神经小胶质细胞活化并分泌某些物质,导致病情加重。为探究Aβ和药物X的作用机理,科研人员测定不同处理条件下神经小胶质细胞中 IL1基因的表达情况,结果如图所示。
(1)据图分析,实验的自变量是Aβ、药物X的有无和药物X的浓度,药物X不影响 IL1基因的表达,依据是1组和2组的IL1的相对表达量相同。
(2)3组与1组结果比较,说明Aβ促进_IL1基因的表达,3