2025届高三生物一轮复习课件第3讲蛋白质是生命活动的主要承担者

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2021山东1.高尔基体膜上的RS受体特异识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列说法错误的是 A.消化酶和抗体不属于该类蛋白B.该类蛋白运回内质网的过程消耗ATPC.高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高D.RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
本题以内质网和高尔基体间的囊泡运输为情境，主要考查了分泌蛋白合成和分泌、ATP等基础知识以及学生获取信息并利用信息分析解决问题的能力，是生命观念结构与功能观的体现，是生物学科素养生命观念水平的考查。
【解析】A．据题意分析，错误转运到高尔基体含短肽序列RS的蛋白质,才会被运回内质网。消化酶和抗体都属于分泌蛋白，需要转运到高尔基体进一步加工后分泌到细胞外，不属于该类蛋白，A正确B．囊泡运输需要消耗能量，由ATP直接供能。B正确C．根据题目信息“将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放”可知，含RS序列的蛋白质在高尔基体与RS受体结合并在内质网中与RS受体分离，又根据题目信息“RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱”，可知在高尔基体RS与RS受体结合能力强，高尔基体pH较低，在内质网RS与RS受体结合能力弱，内质网pH较高。C错误
1.怎样理解蛋白质是生命活动的主要承担者？2.组成蛋白质的氨基酸结构有什么特点？3.如何区分必需氨基酸和非必需氨基酸？哪些氨基酸是必需氨基酸？4.氨基酸是如何构成蛋白质的？经历了哪些过程？5.为什么细胞中的蛋白质种类如此多样？6.蛋白质变性、盐析指的是？
蛋白质是生命活动的主要承担者知识网络
血红蛋白在氧浓度高的地方与氧结合， 在氧浓度低的地方与氧分离
考点一 氨基酸的结构及种类
H H N
至少含一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)
总有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一碳原子上
一定有C、H、O、N，有的含S、Se等
R基中也可能含有氨基（—NH2）或羧基（—COOH）
提示：大多数蛋白质含有半胱氨酸。因此S元素可作为蛋白质的标记元素。（噬菌体侵染细菌的实验35S标记蛋白质外壳）
氨基酸的种类由R基决定。
人体可自身合成的氨基酸，共13种
人体不能自身合成的氨基酸，共8种
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大本P15:长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，为什么?
赖氨酸是必需氨基酸，人体不能合成，只能从食物中摄取，而玉米等谷物中不含赖氨酸
仅在含硒的蛋白质存在第21种氨基酸(硒代半胱氨酸)。
a.作为肽或者蛋白质的基本单位(主要功能)。
b.某些氨基酸可作为神经递质。
(谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸)
c.氨基酸→糖类(非糖物质转化)
e.色氨酸→吲哚乙酸(IAA)
b.细胞质基质、线粒体和叶绿体中的tRNA
(衰老细胞，酪氨酸酶活性下降，黑色素减少)
判断：细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质.( )
考点二 蛋白质的结构、功能
病毒的脱水缩合发生在宿主细胞的核糖体中
由几个氨基酸构成，就称几肽
3、H2O中各元素的来源：
H来自于__________，O来自于_____
三肽及以上可以称多肽或肽链
通常核糖体合成的多肽没有活性，需要盘曲、折叠（在内质网、高尔基体上完成）形成一定空间的蛋白质，才能发挥作用。
判断：含有两个肽键的化合物叫二肽.( )
元素：　↓氨基酸：　↓二肽：　↓多肽(链)：　蛋白质：
由两个氨基酸缩合而成的化合物
由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，通常呈链状结构（少数环状）
（1）肽链中的氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲形成具有一定空间结构的蛋白质。
（2）有些蛋白质分子含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如： 二硫键相互结合在一起。
二硫键可以形成在肽链内，也可以形成在肽链间
每形成一个二硫键失去两个H原子
人类许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维化、阿尔兹海默症、帕金森病（P31）
内质网、高尔基体：分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体中的水解酶
细胞质基质：胞内蛋白，如ATP合成酶、呼吸酶等
氨基酸之间脱水缩合形成肽链
一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠
几条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构的蛋白质
一条多肽链进一步盘绕形成一定的空间结构的蛋白质
血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含有4条多肽链
信号肽假说认为，编码分泌蛋白的mRNA在翻译时首先合成的是N末端带有疏水氨基酸残基的信号肽，分泌蛋白的N端信号肽合成完毕后，与另一种物质SRP（信号肽识别粒子）结合，在这种物质的作用下，核糖体与糙面内质网上的核糖体受体结合，它被内质网膜上的受体识别并与之相结合（如图）。
信号肽经由膜中蛋白质形成的孔道到达内质网内腔，随即被位于腔表面的信号肽酶水解，由于它的引导，新生的多肽就能够通过内质网膜进入腔内，最终被分泌到胞外。蛋白质合成完毕后核糖体脱离内质网并解离为大小两亚基，开始新一轮合成。
(2).蛋白质多样性的原因
蛋白质的多样性决定生物的多样性
②肽链的盘曲、折叠形成的 不同
② 成百上千
③ 千变万化
不同蛋白质有不同的氨基酸序列（排列顺序），直接由mRNA上的碱基决定，最终是由DNA中的碱基序列（脱氧核苷酸序列）决定。
2.易变性 ① 过酸 、 过碱 、重金属盐或 温度 过高，会使蛋白质的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，但肽键并未断裂，依然能和双缩脲试剂发生紫色反应；低温不会破坏蛋白质的空间结构，只是抑制其功能；
酒精、加热、紫外线方法消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性。
思考：脑啡肽只有皮下注射才有效，而不能口服，主要原因是 ？
如果口服此药物，在消化道内药物被消化液分解，会失去药效
a.空间结构改变(氨基酸排列顺序不变)
b.生物学功能丧失（如：高温消毒、灭菌）
c.水溶性下降(易沉淀)
②盐析不破坏空间结构，是降低了蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，是物理变化，可复原。
③肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶水解。
④蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色。是蛋白质中的肽键与双缩脲试剂的反应，不是蛋白质的空间的反应；并且需要肽键的数量最少为2个
〖细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与.( )〗
〖蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，也与功能基团有关.( )〗
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是相反的。
☆需要多种酶协同作用才能使蛋白质完全水解
各种AA和肽段的混合物
：加入某种无机盐，是使物质溶解度降低而析出的过程。
破坏蛋白质的空间结构，但不破坏肽键，因此依然能用双缩脲试剂检测
▲应用：临床工作中常用酒精、加热、紫外线等来消毒杀菌
蛋白质分子在物理或化学因素的影响下，原有的空间构象发生改 变，从而使菌体和病毒的蛋白质变性而失去其致病性和繁殖能力。
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者
（1）水解：在蛋白酶、肽酶等作用下，肽键断裂，蛋白质分解为多肽进而彻底水解为氨基酸。和脱水缩合的过程相反。空间结构改变和破坏，肽键破坏，与双缩脲试剂无显色反应（2）氧化分解（代谢）：将蛋白质分解成CO2、水、尿素并释放能量的过程。
△蛋白质的水解和氧化分解
考点1：肽链：肽键数=脱去水分子数=氨基酸分子数－肽链数
环肽：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数
1.人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键，形成这条肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合过程中生成的水分子数分别是（ ）A.145和144 B.145和145C.145和146 D.146和145
298=(300-2)
2.300个氨基酸组成两条肽链的蛋白质时,问脱掉多少个水分子, 形成多少个肽键?
3.如果每个氨基酸的平均分子量为a，那么这个蛋白质的分子质量是多少?
300a-18×298
考点2：蛋白质的分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均分子相对质量-18×脱去水分子数
【特别提醒】 如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时，要再减去2(即两个氢原子)
3.如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（ ）A.m，18m B.(m－4)，18(m－4)C.(m－3)，18(m－3)＋4 D.(m－2)，18(m－2)＋4
考点3： 一条肽链两端各有1个游离的氨基和羧基，m条肽链至少含有m个氨基和m个羧基。
4.现有1000个氨基酸，共有氨基1020个，羧基1050个，有他们合成的4条肽链中，肽键、氨基、羧基是数目分别是（ ）A、999、1016、1046 B、996、1、 1C、996、24、 54 D、996、1016、1046
氨基酸数（n） ； 氨基酸平均分子相对质量（a）
一、蛋白质相关计算小结
考点4：利用原子守恒法计算肽链中的原子数
肽键数+肽链数+R基上的N原子数
= 各氨基酸中的N原子总数
肽键数+2 ×肽链数+R基上的O原子数
= 各氨基酸中的O原子数 – 脱去水分子数
③氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2
由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或 氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
考点5： 蛋白质中的氮原子质量在一定程度上可反映出蛋白质中质量。
蛋白质中的含氮量通常占其总质量的16%左右(12%~19%)，因此，通过测定物质中的含氮量便可估算出物质中的总蛋白质含量(假设测定物质中的氮全来自蛋白质)。即: 蛋白质含量=含氮量/16%——凯氏定氮法
考点6：利用基因表达的过程进行计算
基因表达中氨基酸与相应DNA、mRNA中碱基之间的数量关系如图所示：
碱基数 ∶　 碱基数 ∶ 氨基酸数 6 ∶ 　 3 ∶ 1
由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。