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第一章 细胞中的蛋白质 章末整合提升 学案(含答案)

1、章末整合提升章末整合提升 突破 1 蛋白质的相关问题 1氨基酸缩合形成蛋白质的示意图及相关计算 由上图可以看出: (1)形成肽键时,相应的COOH 失去OH,相应的NH2失去H,脱去一分子 H2O 形成 肽键。 (2)氨基和羧基的数目 蛋白质是由氨基酸缩合而形成的肽链构成的,每两个相邻的氨基酸中的氨基和羧基缩合形成 一个肽键,因此,每条肽链中至少有一个COOH 和一个NH2。 (3)肽键数与氨基酸数、脱去水分子数的关系 氨基酸缩合时每形成一个肽键,同时脱去一分子水。因此氨基酸数肽链数肽键数,肽键 数失去的水分子数。 (4)蛋白质相对分子质量的计算 蛋白质相对分子质量等于氨基酸相对分子质量的总和

2、减去失去的水分子的相对分子质量的总 和。 若 n 个氨基酸形成 m 条肽链,则形成 nm 个肽键,脱去 nm 个水分子。若每个氨基酸的 平均相对分子质量为 a,那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为:na(nm)18。 (5)数量关系汇总表 项目 肽链条数 氨基 酸数 肽键数 脱去水 分子数 氨基酸 平均相 对分子 质量 蛋白质 相对分 子质量 氨基 数目 羧基 数目 1 条肽链 n n1 n1 a an18(n 1) 至少 1 个 至少 1 个 m 条肽链 n nm nm a an18(n m) 至少 m 个 至少 m 个 (6)环状肽 对于 m 个氨基酸构成的环状肽(仍然叫 m 肽),肽键数

3、脱去水分子数氨基酸数;环状肽主 链中无游离的氨基和羧基,环状肽中氨基或羧基数取决于构成环状肽的氨基酸 R 基中的氨基 和羧基的数目。 2蛋白质中含有 N、O 原子数的计算 (1)N 原子数肽键数肽链数R 基上的 N 原子数各氨基酸中 N 原子总数; (2)O 原子数肽键数2肽链数R 基上的 O 原子数各氨基酸中 O 原子总数脱去水分 子数。 突破体验 1某二十二肽被水解成 1 个四肽、2 个三肽、2 个六肽,则这些短肽的氨基总数的最小值及 肽键总数依次是( ) A6 18 B5 18 C5 17 D6 17 答案 C 解析 每条短肽至少有一个氨基(不包括 R 基上的氨基),共有 5 个短肽,所

4、以这些短肽氨基 总数的最小值是 5 个;肽链的肽键数为 n1,所以肽键数为(41)2(31)2(61) 17。 2二硫键“SS”是蛋白质中连接两条肽链的一种化学键。下图是由 280 个氨基酸组 成的某蛋白质的结构图,下列对该蛋白质的叙述正确的是( ) A该蛋白质中至少有三个羧基 B该蛋白质完全水解需要 277 个水分子 C该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定 D生成一个该蛋白质分子时减少的相对分子质量是 5008 答案 D 解析 根据题意分析知,该蛋白质由两条肽链和一个环肽构成,因此该蛋白质中至少有两个 氨基和两个羧基,其完全水解需要 278 个水分子;蛋白质的功能是由蛋白质

5、的结构决定的, 而蛋白质的结构是由氨基酸的数量、种类、排列顺序及肽链的空间结构决定的。生成蛋白质 分子时减少的相对分子质量2781845008。 3由 m 个氨基酸构成的一个蛋白质分子,含 n 条肽链,其中 z 条是环状多肽。该蛋白质分 子中含有的肽键数为( ) Amzn Bmnz Cmnz Dmzn 答案 C 解析 m 个氨基酸构成的一个蛋白质分子,含 n 条肽链,如肽链全部为直线形,则合成蛋白 质分子形成的肽键数为 mn; 由于 n 条肽链中有 z 条是环状多肽, 而每一条环状多肽的肽键 比直线形肽链多 1 个,因此肽键数为 mnz。 突破 2 细胞器之间的协调配合分泌蛋白的分泌过程分析

6、1研究方法:同位素标记法。同位素可用于追踪物质的运行和变化规律,借助同位素原子可 以研究反应历程。同位素用于追踪物质运行和变化过程时,叫做示踪元素,用示踪元素标记 的化合物,其化学性质不变。科学家通过追踪示踪元素标记的化合物,可以弄清化学反应的 详细过程,这种科学研究方法叫做同位素标记法(也叫同位素示踪法)。 2与分泌蛋白合成、运输有关的细胞结构:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜。 而与分泌蛋白合成、运输有关的细胞器不包括细胞膜。 3运输的方向:核糖体内质网高尔基体细胞膜。 4多肽是在核糖体上形成的,空间结构是在内质网上形成的,成熟蛋白质是在高尔基体中形 成的。 5蛋白质分选 (1)含

7、义:蛋白质合成后的去向和最终定位。 (2)影响因素:分选信号;核糖体的存在部位。 6分泌蛋白的形成过程中相关图示的解读 两图都是分泌蛋白这一考点中常出现的,A 图是细胞的局部,B 图则是完整细胞,但考查的 知识点基本相同。 (1)从图上首先识别出相应结构的名称,并熟悉在形成分泌蛋白过程中的分工及相应作用。 (2)B 图中代表分泌蛋白,常考的有消化酶、抗体、蛋白质类激素、血浆蛋白等,常考的不 属于分泌蛋白的有血红蛋白、载体、呼吸酶等。 图甲表示放射性元素标记某种氨基酸,追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况,图甲 不仅表示了放射性元素出现的先后顺序,而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化,

8、 理解分泌小泡的形成及放射性元素含量变化这个难点,高尔基体中放射性元素含量下降与分 泌小泡形成的对应关系,表示分泌小泡来自高尔基体。 图乙和图丙都表示膜面积随时间的变化关系,只是图乙表示的是前后两个时间点,而图丙表 示的是一定时间段内的变化。在上述过程中细胞膜的成分均实现了更新。 突破体验 4下列四项表示用 3H亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白,追踪不同时间具有放射性的分泌蛋 白颗粒在细胞内的分布情况和运输过程。其中正确的是( ) 答案 C 解析 含 3H亮氨酸的分泌蛋白,首先由附着在内质网上的核糖体合成后,进入附有核糖体 的内质网中进行加工,而后由高尔基体包装形成分泌小泡。因此放射性开始在附有核糖

9、体的 内质网中较高,随后放射性在高尔基体中逐渐积累,最后,分泌小泡的放射性逐渐升高。 5科学家用含 3H 标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞,下表为在腺泡细胞几种 结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中错误的是( ) 细胞结构 附有核糖体 的内质网 高尔基体 靠近细胞 膜的囊泡 时间/min 3 17 117 A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网中合成 B形成分泌蛋白依次需要核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡等结构 C高尔基体具有转运分泌蛋白的作用 D靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成 答案 A 解析 分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成,然后经过内质网和高尔基体的加工。高尔基体 膜并不

10、直接和内质网膜、细胞膜相连,而是通过囊泡间接相连。 6研究分泌蛋白的合成及分泌过程中,科学家们做了下列实验。请回答问题: (1)豚鼠的胰腺腺泡细胞能够分泌大量的消化酶,可观察到这些细胞具有发达的_。 (2)科学家将一小块胰腺组织放入含放射性标记_的培养液中短暂培养,在此期间放射 性标记物被活细胞摄取,并掺入到_上正在合成的蛋白质中。组织内的放射性同位素 可使感光乳剂曝光,固定组织后在显微镜下便可发现细胞中含放射性的位点,这一技术使研 究者能确定_在细胞内的位置。 (3)科学家将短暂培养的胰腺组织洗去放射性标记物,转入不含放射性标记物的培养液中继续 培养,实验结果如上图所示。随着_的变化,放射性

11、颗粒数的百分比在不同细胞结构 上有规律的变化,据此推测,分泌蛋白转移的途径是_。 答案 (1)内质网和高尔基体 (2)氨基酸 核糖体 放射性标记物质(或“放射性标记蛋白质”) (3)追踪时间 附有核糖体的内质网高尔基体分泌小泡 解析 本题考查分泌蛋白的合成、运输、分泌过程中各种细胞器的功能。(1)由于消化酶是分 泌蛋白,需要内质网和高尔基体的加工和运输,所以胰腺腺泡细胞中这些细胞器发达。(2)消 化酶是以氨基酸为原料,并且在核糖体上合成的。利用放射性同位素技术可以确定放射性标 记物质在细胞内的位置。(3)由曲线可知:放射性颗粒数的百分比的最大值首先出现在附有核 糖体的内质网上,然后依次为高尔基体和分泌小泡,说明分泌蛋白转移的途径是附有核糖体 的内质网高尔基体分泌小泡。