内容正文:
第3讲 蛋白质和核酸
四层——高考考什么
四翼——高考怎么考
1.蛋白质的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构,细胞的功能主要由蛋白质完成。
2.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.多考查蛋白质与核酸的结构与功能,多涉及蛋白质结构多样性的原因。
2.对能力的考查多集中在归纳、比较、分析、判断等方面。
3.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.组成蛋白质的氨基酸的结构与种类
2.蛋白质的合成及结构层次
(1)二肽的形成过程
①过程a:名称为脱水缩合,场所核糖体。
②物质b:名称为二肽。
③结构c:名称为肽键。
④H2O中各元素的来源:H来源于相邻氨基酸的羧基和氨基;O来源于羧基。
(2)结构层次
[提醒] ①理解氨基酸、多肽与蛋白质三者间的关系。氨基酸、多肽没有复杂的空间结构,而蛋白质具有一定的空间结构。在核糖体上合成的初级产物是多肽,而蛋白质是由一条或几条多肽链和其他物质结合、加工而形成的。即基因控制蛋白质合成时,翻译的直接产物应为多肽,不应称为蛋白质。
②认识链状肽与环状肽。一般情况下,多肽呈链状,故又叫肽链,它的两端分别含有一个游离的氨基和羧基;环状肽首尾相接,只有R基上才可能有游离的氨基和羧基。
3.蛋白质结构多样性与功能多样性的原因分析
[重点整合]
1.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,进一步引发疾病,如镰状细胞贫血。
(3)分布在细胞膜外侧的糖蛋白具有识别作用,如精卵细胞的识别和结合、激素与靶细胞膜上的受体结合、神经递质与突触后膜上的特异性受体结合等都离不开糖蛋白。
(4)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。
(5)细胞膜上载体蛋白有运输作用,载体蛋白的特异性与其结构是分不开的。
(6)有些蛋白质具有催化作用,如“诱导契合学说”认为底物与酶的活性部位结合,会诱导酶发生构象改变,从而发挥催化作用。
2.归纳总结常考蛋白质的分布和功能
[考向突破]
考向一 判断组成生物体蛋白质的氨基酸种类和结构
1.(2021·江苏常州一中检测)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( )
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,A正确;图中三种氨基酸共同点应为“至少都含有一个氨基、一个羧基”,B正确;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,C正确;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,D错误。
答案 D
2.下列关于人体氨基酸的叙述,正确的是( )
A.氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位
B.不同氨基酸的R基一定不同
C.酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因
D.非必需氨基酸的合成与基因的功能无关
解析 氨基酸是胰岛素等蛋白质或多肽类激素分子的基本单位;氨基酸的种类取决于R基的种类;人患白化病的根本原因是体内控制酪氨酸酶的基因异常,不能把酪氨酸转变为黑色素;非必需氨基酸在体内的合成需要酶的催化,这些酶的化学本质是蛋白质,而基因能控制蛋白质的合成。
答案 B
[技巧方法]
判断组成生物体蛋白质的氨基酸的方法
考向二 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个氨基酸构成的环状多肽却是由一种非核糖体多肽合成酶合成的。环孢素中含有一种在自然界非常少见的D-氨基酸,而在核糖体上消耗的氨基酸均为α-氨基酸。分析上述信息,下列推理不合理的是( )
A.丙氨酸和亮氨酸都是α-氨基酸
B.环孢素分子中可能含有11个肽键
C.核糖体内应含有多肽合成酶
D.多肽合成酶一定是一种蛋白质
解析 丙氨酸和亮氨酸都是构成蛋白质的氨基酸,而蛋白质是在核糖体上由氨基酸脱水缩合形成的,结合题干“在核糖体上消耗的氨基酸均为α-氨基酸”推知丙氨酸和亮氨酸都是α-氨基酸,A正确;环孢素是一种由11个氨基酸构成的环状多肽,因此,环孢素分子中可能含有11个肽键,B正确;环孢素是由