内容正文:
第3讲 蛋白质与核酸
课标呈现
素养解读
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,细胞的功能主要由蛋白质完成。
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.生命观念——蛋白质和核酸的结构多样性与功能多样性的关系。
2.科学思维——归纳演绎蛋白质的合成及有关计算,通过分析蛋白质与核酸的关系图培养学生的模型构建能力。
3.社会责任——了解蛋白质在人体健康及疾病治疗方面的应用,养成良好的生活习惯。
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和种类
(1)氨基酸的结构
(2)氨基酸的种类
①分类依据:能否在人体内合成。
②
2.蛋白质的合成
(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__—COOH和—NH2__,O来自__—COOH__。
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多样性
[教材延伸]
1.(必修1 P32“与社会的联系”)熟鸡蛋更容易消化的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
提示:高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解
2.(必修1 P32“与社会的联系”)蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗?请说明理由。
提示:能,因为蛋白质变性后空间结构改变,没有破坏氨基酸之间的肽键
3.(必修1 P38“复习与提高”)人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质,但红细胞主要承担运输氧的作用,心肌细胞承担心脏律动作用,请从蛋白质结构的角度分析红细胞和心肌细胞两种细胞功能不同的主要原因。
提示:蛋白质的功能是由氨基酸种类、数目和排列顺序、多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构决定的。
一、借助组成蛋白质的氨基酸种类与结构,考查理解能力
1.(2023·滨州模拟)基本氨基酸是指在肽链合成终止之前出现在该肽链中的氨基酸,反之不是基本氨基酸。细胞中的硒元素以随机取代蛋白质中硫元素的形式插入蛋白质(如图1)或以硒代半胱氨酸(Sec)的形式在翻译的过程中插入蛋白质中。下列分析错误的是( )
图1
图2
A.图2中3种氨基酸组成四肽,最多可有36种排列组合方式
B.若在细胞内发现能携带Sec并识别密码子的tRNA,则可推测Sec是基本氨基酸
C.硒元素随机取代蛋白质中的硫元素,会改变蛋白质的空间结构,进而影响蛋白质的功能
D.生物体中的Sec可以通过Ser的R基团上羟基中氧原子的取代来合成,说明Sec不是非必需氨基酸
D [图2中3种氨基酸组成四肽,必有一种氨基酸含有两个,若相同氨基酸挨在一起有18种,若相同氨基酸不挨在一起有18种,共18+18=36种排列组合的方式,A正确;若在细胞内发现能携带Sec并识别密码子的tRNA,则说明Sec在肽链合成过程就加入到了肽链中,因此可推测Sec是基本氨基酸,B正确;肽链之间的连接主要靠二硫键,二硫键少了,会影响蛋白质结构,所以硒元素随机取代蛋白质中的硫元素,会改变蛋白质的空间结构,进而影响蛋白质的功能,C正确;非必需氨基酸是人体自己能合成的氨基酸,生物体中的Sec可以通过Ser的R基团上羟基中氧原子的取代来合成,并不意味着人体不能合成Sec,D错误。]
二、结合蛋白质的结构和功能,考查生命观念
2.(2021·辽宁高考)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是( )
A.叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B.胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C.唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D.线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
D [叶绿体的类囊体薄膜上含有色素,能吸收光能,合成ATP,所以存在催化ATP合成的蛋白质即ATP合成酶,A正确;胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质即胰岛素,B正确;唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质即唾液淀粉酶,C正确;线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质载体,葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸进入线粒体,D错误。]
3.(2023·淄博模拟)用高浓度的尿素溶液处理从细胞中分离纯化的蛋白质,可使其失去天然构象变为松散肽链(称为“变性”);除去尿素后,蛋白质又可以恢复原来的空间结构(称为“复性”),且蛋白质分子越小复性效果越好。下列相关叙述正确的是( )
A.尿素与蛋白酶的作