内容正文:
第3讲 蛋白质和核酸
课程标准 考情概述
1.阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成,它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质
2.概述核酸由核苷酸聚合而成,是储存与传递遗传信息的生物大分子
1.对能力的考查多集中在归纳、比较、分析、判断等方面。
2.命题常以“特定的蛋白质或核酸”为关键词,将不同模块的相关知识串联起来进行综合考查。
考点一 蛋白质的结构和功能
1.氨基酸的结构与种类
(1)元素组成:主要由C、H、O、N四种元素组成,有的还含有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)结构通式。
(4)氨基酸的种类:在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种。根据能否在人体内合成,分为必需氨基酸(8种)和非必需氨基酸(13种)。
2.蛋白质的合成及结构层次
(1)多肽的形成过程
①肽的名称确定:一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽。
②H2O中各元素的来源:H来自氨基和羧基,O来自羧基。
③一条肽链上氨基数或羧基数的确定: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(或羧基)在R基上。
(2)蛋白质的结构层次
3.蛋白质结构多样性与功能的多样性原因分析
1.具有氨基和羧基的化合物都是构成生物体蛋白质的氨基酸。( × )
提示:构成生物体蛋白质的氨基酸应至少含有一个氨基和一个羧基,且连在同一个碳原子上。
2.组成人体蛋白质的21种氨基酸之间的区别在于R基的不同。( √ )
3.所有氨基酸中一定含有C、H、O、N、P五种元素。( × )
提示:所有的氨基酸中一定含有C、H、O、N四种元素。
4.评价蛋白质食品的营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。( √ )
5.高温处理过的蛋白质仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。( √ )
1.(必修1 P28“图2-8”拓展)抗体和头发的主要成分均为蛋白质,但功能却相差极大,请从氨基酸角度分析,原因是什么?
提示:组成抗体和头发的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同,蛋白质的空间结构也不同。
2.(必修1 P32“与社会的联系”拓展)相对于生鸡蛋,煮熟的鸡蛋更容易消化,为什么?
提示:煮熟鸡蛋的过程中,高温使蛋白质变性,蛋白质空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解。
1.归纳总结常考蛋白质的分布和功能
2.利用“结构与功能观”分析蛋白质的结构与功能的关系
(1)蛋白质在细胞的增殖和分化、能量转换、信息传递及物质运输等方面发挥着重要作用,在强酸、强碱、重金属盐等因素的影响下蛋白质的空间结构遭到不可逆破坏而发生变性失活时,其功能也会丧失。
(2)蛋白质中氨基酸的排列顺序发生变化时可能会影响其正常功能,可能引发疾病,如镰状细胞贫血、白化病等。
(3)分布在细胞膜表面的糖蛋白的含量并不是一成不变的,如癌细胞膜上的糖蛋白减少,使癌细胞容易在体内扩散和转移。
(4)细胞膜上转运蛋白有运输作用,转运蛋白的特异性与其结构是分不开的。
(5)有些载体蛋白具有催化作用,如参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶。
判断组成生物体蛋白质的氨基酸种类和结构
1.(2021·山东潍坊统考)下面是三种化合物的结构简式,下列有关这三种化合物的叙述,错误的是( D )
A.三种化合物可以用一个结构通式表示
B.三种化合物的共同点之一是至少都含有一个氨基、一个羧基
C.三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.含有一个氨基和一个羧基的化合物都是组成生物体蛋白质的氨基酸
解析:三种物质都是构成蛋白质的氨基酸,都可用氨基酸的结构通式表示;图中三种氨基酸共同点之一为“至少都含有一个氨基、一个羧基”;双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应,是由于蛋白质中有肽键,氨基酸中无肽键,故不能与双缩脲试剂发生紫色反应;根据氨基酸的结构特点,每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上,才是组成生物体蛋白质的氨基酸。
2.(不定项)(2021·山东淄博模拟)层黏连蛋白是一种大型的糖蛋白,由一条重链(α)和两条轻链(β1、β2)经二硫键交联而成,外形呈十字形。若将层黏连蛋白彻底水解,可能产生的物质是( ABC )
A.
B.
C.
D.
解析:糖蛋白由蛋白质和多糖组成,多糖彻底水解得到葡萄糖,蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项D中—NH2和—COOH未连在同一个碳原子上,不是组成蛋白质的氨基酸。
判断组成生物体蛋白质的氨基酸的方法
分析蛋白质的合成过程
3.虽然大部分的多肽是由核糖体合成的,但是环孢素这种由11个氨基酸构成的环