内容正文:
蛋白质和核酸
考点一 蛋白质的结构和功能
1.组成蛋白质的氨基酸的元素组成、结构与种类
2.蛋白质的合成
(1)二肽的形成过程
(2)蛋白质的形成过程
[易错易混·判一判]
1.细胞核中的遗传信息,往往要表达成蛋白质才能起作用。( √ )
2.二肽是由两个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物,含有2个肽键。( × )
3.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。( × )
4.由于氨基酸之间能够形成氢键,这些氢键使得肽链能盘曲、折叠。( √ )
5.如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变,就可能会影响其功能。( √ )
[教材深耕·练一练]
1.[教材必修1 P30“与社会的联系”(改编)]评价蛋白质营养价值的依据是什么?
提示:必需氨基酸的种类与含量。
2.[教材必修1 P38“复习与提高”(节选)]1969年,人们在坠落于澳大利亚默奇森镇的陨石中发现了氨基酸,这些氨基酸不是来自地球。由此你可以作出什么推测?
提示:说明宇宙中很可能还存在与地球类似的生命形式。因为氨基酸是组成蛋白质的基本单位,而蛋白质是生命活动的主要承担者。
蛋白质的结构与功能
1.明辨蛋白质的盐析、变性和水解
(1)盐析:是由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。
(2)变性:是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。
(3)水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
2.常考蛋白质的分布和功能的比较
(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,不引起血红蛋白中氨基酸序列的改变,其原因可能是密码子的简并性。
(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。
(2021·湖北联考)科学家发现了细胞中存在一种低氧诱导因子(HIF1),是由两条肽链组成的蛋白质。在低氧条件下,细胞内的低氧诱导因子基因表达水平会明显提高,使细胞适应低氧环境。在正常氧浓度下,低氧诱导因子会被蛋白酶降解。下列相关叙述错误的是( C )
A.HIF1至少含有两个游离的氨基
B.HIF1的合成与核糖体和线粒体密切相关
C.某人初到高原地区,其细胞中的HIF1含量可能会减少
D.经高温处理后的HIF1与双缩脲试剂产生紫色反应
解析:HIF1是由两条肽链组成的蛋白质,至少