名師大講堂-生物初稿——細胞中的分子1012(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 解酶的量會增加，促使大分子物質水解成小分子物質。故發芽的玉米籽粒提取液中含有較多的淀粉酶，能促使淀粉水解，產生的還原性糖與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀，部分沒有被水解的淀粉遇碘變成藍色。要確定最適溫度，必須在20℃和100℃之間若干個設定實驗組，確定最適溫度的大致范圍，然后在這個溫度范圍內進一步縮小溫度梯度，再設置若干個實驗組，最后可以探究出比較準確的最適溫度。232。答案：（1）A和C C 淀粉酶在40℃時活性相對較高，淀粉酶催化淀粉水解產生的還原糖多 E 酶失活（２）沒有被水解的淀粉遇碘變藍（３）在20℃和100℃之間每隔一定溫度設置一個實驗組，其它實驗條件保持一致。第二節 生命活動的主要承擔者——蛋白質◆名師精品課堂◆課前閱讀思考，它的結構有什么特點？（參考課本P 2021）？（參考課本P 22）？（參考課本P23）？舉例說明（參考課本P23）？注意事項有哪些？還能想到哪些方法？（參考課本P19）課前知識梳理：占細胞鮮重的7%~10%；組成元素：所有蛋白質均含有元素，有的含有等元素。——氨基酸（1）結構通式：，其中R基團約種。（2）結構特點：每種氨基酸分子的相同點是至少都含有和，且都有一個氨基和一個羧基連接在上；不同點是——脫水縮合作用（1）脫水縮合作用是指一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸分子的羧基相連接，同時失去一個水分子，形成一個肽鍵的反應。肽鍵的結構簡式是（2）多肽是由多個氨基酸經過作用形成的含有多個肽鍵的化合物，呈結構。（1）導致蛋白質結構多樣性的原因有：①；②；③；④；（2）蛋白質的功能是多種多樣的，它是構建 和 結構的重要物質，它還具有 、 、 、 等功能。可以說，一切生命活動自我校對、H、O、N； P、S。2.（1）（略）、20（2）一個氨基、一個羧基；側鏈R基不同。3.（1）—NH—CO— （2）脫水縮合、鏈狀 4.（1）組成蛋白質的氨基酸有20種；每個蛋白質分子中氨基酸的數目成百上千；肽鏈中不同氨基酸的排列順序千變萬化；多肽鏈的盤曲、折疊方式以及形成的空間結構千差萬別。（2）細胞、生物體，催化、運輸、調節、免疫，主要承擔者都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的 。高頻考點突破『考點1』氨基酸的種類和結構特點『基礎知識』1．構成蛋白質的氨基酸約有20種，包括必需氨基酸8種(嬰兒9種)和非必需氨基酸12種。必需氨基酸：人體細胞不能合成，必須從外界獲取；非必需氨基酸：人體細胞能從其他化合物轉化而來2．氨基酸的結構通式（下圖）分析：1）氨基酸分子中的氨基和羧基數目至少含一個，也可以是幾個，因為R基中可能含有氨基或羧基。如：谷氨酸R基含有羧基，賴氨酸的R含有氨基谷氨酸賴氨酸2）在構成蛋白質的氨基酸中，都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，否則就不是構成蛋白質的氨基酸。 例如：H2N—CH2—CH2—CH2—COOH3）若氨基酸R基中沒有氨基，則N原子數=氨基酸數；若R基中含1個氨基，則氨基酸個數=N原子個數—1。『典型例題1』下列四種化合物哪種不是組成蛋白質的氨基酸 （ ） ACDB 232。解析：B中有羧基也有氨基,但二者不是連在同一個碳原子上，不是構成蛋白質的氨基酸；ACD中有羧基也有氨基并且連在同一個碳原子上，都是氨基酸，其區別是R基不同。232。答案：B232。技巧點撥：熟記氨基酸的結構通式和結構特點『變式訓練』，酪氨酸幾乎不溶于水，精氨酸易溶于水，這種差異的產生取決于 A．兩者R基團組成的不同 B．兩者的結構完全不同C．酪氨酸的氨基多 D．精氨酸的羧基多232。解析：組成生物體蛋白質的氨基酸約有20種，這20種氨基酸所不同的只有R基，各種氨基酸所表現出來的不同的性質完全取決于它們R基的不同。232。答案：A『總結歸納』『考點2』有關氨基酸形成肽鏈及蛋白質的問題『基礎知識』1．脫水縮合、肽鍵、多肽和蛋白質的形成盤曲折疊空間結構蛋白質脫水縮合：一個氨基酸分子的羧基(COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(―NH2)連接，同時脫去一分子水。2．在一條肽鏈的兩端一定分別是―COOH和―NH2。一條肽鏈所含―COOH和―NH2數量至少都有一個；m條肽鏈所含―COOH和―NH2數量至少都有m個。3．肽鍵（1）寫法：—CO—NH— 或者（2）數量計算：A. n個氨基酸分子脫水縮合形成含m條肽鏈的蛋白質時，形成(nm)個肽鍵，要失去(nm)個水分子。拓展：若氨基酸平均分子量為a，則形成的蛋白質分子量=na(nm)18。，則形成n個肽鍵，要失去n個水分子。4．DNA中堿基數、mRNA中堿基數和蛋白質中的氨基酸數的關系：DNA mRNA 蛋白質堿基數6： 堿基數 3 ： 氨基酸數1 注意：以上沒有考慮“基因中的非編碼區不轉錄、編碼區內含子轉錄后的部分會被切除、mRNA上有終止密碼子等因素”。『典型例題2』人的某種蛋白質分子共有1082個氨基酸，含有3條多肽鏈。則其中所含的氨基和羧基數目至少依次為 （ ）A．1082　1082　　　　　　　B．1080　1080C．1079　1079　　　　　　　D．3　3232。解析：在二肽或一條肽鏈（與這條肽鏈的長短無關）中，至少含有的游離的氨基或羧基數都為1，如果肽鏈中有多余的氨基或羧基那么肯定在R上。232。答案：D232。技巧點撥：＝肽鏈數＋R基上的氨基數＝各氨基酸中氨基總數－肽鍵數 ＝肽鏈數＋R基上的羧基數＝各氨基酸中羧基總數－肽鍵數『典型例題3』09高考上海卷某蛋白質由M條肽鏈、N個氨基酸組成。該蛋白質至少有氧原子的個數是( )A. N+M B. N2M C. N+M D. N+2M232。解析：拓展：N個氨基酸分子脫水縮合形成M條肽鏈的蛋白質中所含的肽鍵有（N—M）個，每條肽鏈至少有一個羧基，而一個肽鍵含一個O，一個羧基含兩個O，所以氧原子的數目有（N—M）1＋M2= N＋M232。答案：C232。技巧點撥：O原子數＝各氨基酸中O的總數－脫去水分子數＝肽鍵數＋2肽鏈數＋R基上的O原子數『變式訓練』，由一條多肽鏈組成，如果構成該蛋白質的氨基酸的平均相對分子質量為128．根據抗原的相對分子質量一般要超過10000的特性，可以推知，通常組成該抗原蛋白質的肽鍵數一般不少于 （ ） A．100個 C．90個 D．50個232。解析：抗原具有大分子性，如果是蛋白質，其相對分子質量一般要超過10000。根據蛋白質的相對分子質量＝氨基酸數氨基酸的平均相對分子質量一失水量（18失水數）；失水數＝肽鍵數＝氨基酸數－l。代入兩個關系式，可得氨基酸數約為91，則肽鍵數為90。232。答案：C—CH3，谷氨酸的R基為—C3H5O2，它們縮合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例為 ( ) A. 7∶16∶6 B. 7∶14∶5 C. 8∶12∶5 D. 8∶14∶5232。解析：先根據R基和氨基酸的結構通式推導出兩種氨基酸的結構簡式或分子式，分別為C3H7OC5H9O4，再根據脫水縮合的原理計算原子數。注意，計算H原子數、O原子數時，應減去脫去水分子中的原子數。232。答案：D『考點3』蛋白質的結構和功能的多樣性『基礎知識』1．蛋白質是細胞中含量最多的含氮化合物，除C、H、O、N外，大多數蛋白質還含有S以及部分金屬元素(如Fe等)。其相關知識層次如下圖：（1）一條或幾條肽鏈通過化學鍵互相連接在一起，形成具有復雜結構的蛋白質。（2）多肽與蛋白質的區別以及結構多樣性原因蛋白質多肽有無空間結構有無多樣性原因四個方面只有三個方面，無空間結構差異聯系蛋白質可由一條或幾條肽鏈形成特別提醒翻譯的直接產物——多肽，不叫蛋白質，必須經內質網和高爾基體再加工后，形成一定的空間結構才叫蛋白質3．蛋白質的功能功能實例結構蛋白羽毛、肌肉、頭發催化作用絕大多數酶運輸作用血紅蛋白信息傳遞胰島素、生長激素免疫作用抗體『典型例題4』(雙選)下列關于人體內蛋白質的敘述中，正確的是( ) ，是由于氨基酸的種類、數目、排列順序和蛋白質的空間結構不同 、G、A、T ，激素也都是蛋白質 ，蛋白酶可以水解所有的肽鍵232。解析：蛋白質具有多樣性，是由于氨基酸的種類、數目、排列順序和蛋白質的空間結構不同。指導蛋白質合成的基因中的堿基有C、G、A、T，但不含U。蛋白酶是一種蛋白質，蛋白酶主要是破壞蛋白質的空間結構，形成多肽，不能水解所有的肽鍵。人體內的酶都是蛋白質，在人體中沒有發現RNA構成的酶。激素不一定是蛋白質，如雄性激素屬于固醇類。232。答案：AB232。技巧點撥：有些激素是固醇類，如性激素；有些是氨基酸衍生物，如甲狀腺激素；酶具有專一性。『變式訓練』，利用化學能進行機械做功的納米系統。天然的分子馬達，如驅動蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等，在生物體內參與了物質運輸、DNA復制、細胞分裂、肌肉收縮等一系列重要的生命活動。根據上述信息判斷，下列屬于分子馬達的是（ ） 232。解析：首先要抓住題干中的重要信息，分子馬達是生物大分子，題干中所舉實例也都是蛋白質，在四個選項中只有A屬于生物大分子。232。答案：A◆實驗能力提升◆『實驗能力點撥』對照實驗及無關變量的控制實驗中的無關變量很多，同一種實驗結果可能是由多種不同的實驗因素所引起的，因此必須嚴格控制無關變量，要平衡和消除無關變量對實驗結果的影響。設置對照實驗，能有效地排除其他因素干擾實驗結果的可能性，使實驗設計更加嚴密，所以大多數實驗尤其是生理類實驗往往都要有相應的對照實驗。所謂對照實驗是指除所控因素外，其他條件與被對照實驗完全相等的實驗。對照實驗設置得正確與否，關鍵就在于如何盡量去保證“其他條件的完全相等”。具體來說有如下四個方面：(1)所用生物材料要相同。即所用生物材料的數量、質量、長度、體積、來源和生理狀況等方面要盡量相同或至少大致相同。(2)所有實驗器具要相同。即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。(3)所用實驗試劑要相同。即試劑的成分、濃度、體積要相同，尤其要注意體積等量的問題。(4)所用處理方法要相同。如保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌或振蕩都要一致。有 時盡管某種處理對對照實驗來說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要做同樣的處理。 『解題思路探究』1.（原創題）細胞內的水有自由水和結合水兩種形式，某生物學習興趣小組利用以下材料、器具來探究自由水和結合水與細胞的代謝水平及基本生理活性的關系。材料或器具：剛收獲的鮮小麥種子、試管、酒精燈、水、土壤等。實驗步驟：（1）將鮮小麥放陽光下2天，其重量減輕，這是散失了__________的緣故。（2）將上述干種子均分成A、B、C三組，A組種子用水浸泡一定時間，B組種子放入試管中，并用酒精燈加熱，試管壁上有水珠，這部分水便是__________，然后用水浸泡和A組種子相同的時間，C組種子不處理。（3）將上述的三組種子種植在相同且適宜條件的土壤中，觀察并記錄實驗現象。（4）實驗現象：A組種子絕大多數能萌發，B組種子不能萌發，C組大多數種子能萌發，但需要的時間長。（5）實驗結論：_______組和_______組的對照實驗能說明細胞代謝強度與細胞中自由水的相對含量有關，______________的比例越高，細胞代謝強度越旺盛；_______與B組形成對照實驗，能說明丟失了結合水的細胞，不能保持基本生理活性。232。解析：自由水在一定的條件下容易失去，失去自由水的種子新陳代謝強度降低，基本處于休眠狀態，條件適宜又