資源簡介

2.4 蛋白質是生命活動的主要承擔者（1）
1.舉例說明蛋白質具有多種功能，闡明蛋白質是生命活動的主要承擔者。
2.闡明氨基酸是蛋白質的基本組成單位，說出組成蛋白質的氨基酸有21種。
3.分析氨基酸的結構特點，歸納、概括氨基酸的結構通式。
4.舉例說明根據氨基酸在人體細胞能否合成，氨基酸被分為必需氨基酸和非必需氨基酸。
知識點01 蛋白質的功能
1.蛋白質是目前已知的 結構最復雜、功能最多樣 的分子。細胞核中的遺傳信息，往往要 表達成蛋白質 才能起作用。蛋白質是生命活動的主要承擔者。
2.不同功能需要不同蛋白質完成：
種類 功能 舉例
結構蛋白 構成細胞和生物體結構的重要物質 羽毛、肌肉、蛛絲、頭發等含有結構蛋白
催化蛋白 細胞中的化學反應離不開酶作用 絕大多數酶是蛋白質
運輸蛋白 運輸物質的作用 血紅蛋白能運輸氧氣
信息傳遞蛋白 能夠調節機體的生命活動 胰島素等蛋白質類激素
防御蛋白 有些蛋白質有免疫功能 抗體可抵御抗原的侵害
【視野拓展】
德國研究人員進行的最新動物實驗發現，“關閉”一種調節脂類代謝的蛋白質，可以讓小鼠多吃不胖。
德國馬克斯·普朗克研究所等機構研究人員發現，當小鼠通過高脂飲食變胖時，某種特定長度的神經酰胺分子會在肝臟積聚，而這種脂類物質由神經酰胺合成酶5和神經酰胺合成酶6兩種蛋白質合成。
實驗顯示，如果“關閉”神經酰胺合成酶6，使其無法發揮作用，肥胖小鼠雖然繼續高脂飲食，肝臟卻沒有脂肪堆積，體重還出現下降，體內糖代謝也有所改善；但“關閉”神經酰胺合成酶5并不會出現上述效果。
知識點02 氨基酸的種類和結構
1.組成生物體蛋白質的的氨基酸有21種。
2.蛋白質的基本組成元素是C、H、O、N。
3.每種氨基酸分子中至少都有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。連接著一個氨基和一個羧基的碳原子還連接著一個氫原子和一個側鏈基團（R），各種氨基酸之間的區別在于R基不同。
4.氨基酸的結構通式
【易錯提示】
1.氨基、羧基和側鏈基因在書寫時要先寫“—”，不可省略。
2.氨基酸氨基、羧基的書寫方法
結構式書寫方法1 結構式書寫方法2 化學簡式書寫方法
氨基 “—NH2”或“H2N—”
羧基 “—COOH”或“HOOC—”
知識點03 必需氨基酸和非必需氨基酸
1.劃分必需氨基酸和必需氨基酸的依據是氨基酸是否能在人體細胞合成。
2.必需氨基酸（8種）：人體細胞不能合成，必須從外界環境中獲取的氨基酸。包括苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸（笨蛋來宿舍晾一晾鞋）。
3.非必需氨基酸（13種）：人體細胞能夠合成的氨基酸。
【特別提醒】
①必需氨基酸必需從食物獲得。
②必需氨基酸在人體中的存在，不僅提供了合成蛋白質的重要原料，而且對于促進生長，進行正常代謝、維持生命提供了物質基礎。如果人體缺乏或減少其中某一種，人體的正常生命代謝就會受到障礙，甚至導致各種疾病的發生或生命活動終止。
③完全蛋白質是指那些含有的必需氨基酸種類齊全，含量充足，相互比例適當，能夠維持生命和促進生長發育的一類蛋白質。如肉類、魚類、蛋類、大豆制品和奶制品。
④不完全蛋白質是指那些所含有的必需氨基酸種類不全，既不能維持生命也不能促進生長發育的一類蛋白質。如玉米中的玉米膠蛋白，動物結締組織、肉皮中的膠質蛋白，豌豆中的豆球蛋白。
考法01 蛋白質的功能
一、結構蛋白：作為細胞的結構,如膜蛋白,染色體蛋白等.二、功能蛋白：1.物質運輸：如載體蛋白,血紅蛋白2.催化功能：如絕大多數酶3.信息交流：如受體（糖蛋白）,蛋白質類激素有的教材上把信息交流分為識別和調節生命
1.細胞結構的構成成分：參與組織構成、更新和損傷之后的修補，如肌動蛋白、微管蛋白、膠原蛋白等。
2.細胞或生物體生理活性物質：人體內的酶、激素、抗體等活性物質都是由蛋白質組成的。人的身體就像一座復雜的化工廠，一切生理代謝、化學反應都是由酶參與完成的。生理功能靠激素調節，如生長激素、性激素、腎上腺素等。抗體是活躍在血液中的一支“突擊隊”，具有保衛機體免受細菌和病毒的侵害、提高機體抵抗力的作用。
3.能源物質：在能量缺乏時，蛋白質也用于產生能量。
【典例1】下列不屬于人體內蛋白質功能的是（　　）
A.細胞結構的構成
B.遺傳信息的攜帶
C.氧化分解提供能量
D.提高機體的抵抗力
【答案】B
【解析】有些蛋白質是細胞結構的構成成分，參與組織構成、更新和損傷之后的修補，A屬于蛋白質功能；攜帶遺傳信息的物質是核酸，不是蛋白質，B不屬于蛋白質功能；在能量缺乏時，蛋白質能通過氧化分解提供能量，C于蛋白質功能；免疫蛋白質如抗體具有保衛機體免受細菌和病毒的侵害、提高機體抵抗力的作用，D屬于蛋白質功能。
考法02 辨析構成蛋白質的氨基酸
1.組成天然蛋白質的每種氨基酸分子中至少都有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。具有2個氨基的氨基酸中，一個氨基和羧基連在同一個碳原子上，另一個氨基位于R基上。
2.構成蛋白質的氨基酸必須具備兩個條件；①至少含有一個氨基和一個羧基；②都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。以上條件同時具備的氨基酸才會是構成蛋白質的氨基酸。
【典例2】下列氨基酸中，不是組成蛋白質的氨基酸的是（ ）
【答案】D
【解析】氨基酸結構特點是至少都含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。A氨基酸中有一個氨基和羧基連接在同一個碳原子上，A是組成蛋白質的氨基酸；B氨基酸中的氨基和羧基連接在同一個碳原子上，B是組成蛋白質的氨基酸；C氨基酸中有一個氨基和羧基連接在同一個碳原子上，C是組成蛋白質的氨基酸；D氨基酸中的氨基和羧基不連接在同一個碳原子上，D不是組成蛋白質的氨基酸。
考法03 氨基酸及R基中C、H、O、N數目計算
氨基酸的結構通式是：
各種氨基酸的共同部分有碳原子2個、氫原子4個、氧原子2個、氮原子1個，其共同部分可以表示為C2H4O2N。如谷氨酸的R基為－C3H5O2，則谷氨酸的分子式應為C5H9O4N，一個谷氨酸中，碳和氧的原子數分別是5和4。
【典例3】已知一種氨基酸的R基是—CH2—OH，在這種氨基酸分子中，含有C、H、O的原子數分別是(　　)
A．3、4、7　　　　　 B．3、7、3
C．7、1、4 D．4、3、7
【答案】B
【解析】每個氨基酸分子至少要有一個—NH2，一個—COOH，和一個H，連在同一個碳原子上。其共同部分可以表示為—C2H4O2N，R基是—CH2—OH，含有一個C、三個H、一個O。CH3O+C2H4O2N，該氨基酸的分子式為C3H7O3N，故含有C、H、O的原子數是3、7、3。
題組A 基礎過關練
1．生物體生命活動的主要承擔者、結構和功能的基本單位、生命活動的主要能源物質以及生物體的儲能物質依次是（　　）
A．細胞、蛋白質、葡萄糖、多糖
B．蛋白質、糖類、細胞、脂質
C．糖類、細胞、脂肪、蛋白質
D．蛋白質、細胞、糖類、脂肪
2．蛋白質在人體內承擔了多種生理功能，當某人感冒發燒時，除新陳代謝加強外，血液中某些抗體含量增加，這說明（ ）
A．蛋白質是細胞的結構物質 B．蛋白質具有調控的生理功能
C．蛋白質具有防御的生理功能 D．蛋白質具有運輸的生理功能
3.組成生物體蛋白質的氨基酸中，酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異的產生取決于（ ）
A．酪氨酸的氨基比較多 B．兩者R基團組成不同
C．精氨酸的羧基比較多 D．兩者的結構不同
4.區別組成人體蛋白質的21種氨基酸的依據是（ ）
A．氨基酸數目不同 B．R基不同 C．羧基不同 D．碳原子數目不同
5.下列四種氨基酸中，哪項不是構成蛋白質的氨基酸（　　）
A． B．
C． D．
6.已知甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，則甲硫氨酸的分子式是（ ）
A．C5H11O2NS B．C6H11O2NS
C．C5H11O2S D．C5H10O2NS
題組B 能力提升練
7.蛋白質是生命活動的體現者，其功能多種多樣。下列關于蛋白質及其功能對應關系的敘述中，錯誤的是（ ）
A．口腔中的唾液淀粉酶——催化 B．體液中的抗體——免疫
C．頭發中的角蛋白——結構 D．紅細胞中的血紅蛋白——調節
8.下列關于氨基酸和蛋白質的敘述，錯誤的是（ ）
A.甲硫氨酸的R基是-CH2-CH2-S-CH3,則它的分子式是C5H11O2NS
B.酪氨酸和精氨酸化學性質的差異是由R基的不同引起
C.氨基酸數目和氨基酸中氨基數和羧基數一定是完全相同的
D.分子式為C13H16O5N2的化合物有可能有兩個氨基酸結合形成
9.據國外媒體11日報道，一項開創性研究可能成為老年人長壽和保持健康的關鍵。美國研究人員發現一種名為SIRT1的蛋白質。它不僅可以延長老鼠壽命，還能推遲和健康有關的發病年齡。另外，它還改善老鼠的總體健康，降低膽固醇水平，甚至預防糖尿病。研究人員表示，雖然這項研究是在老鼠身上進行的，但它有朝一日最終會應用到人類身上。下面關于該蛋白質的有關敘述，正確的是（ ）
A.該蛋白質一定有21種氨基酸構成
B.該蛋白質只有C、H、O、N組成
C.該蛋白質一定能夠催化膽固醇分解
D.該蛋白質與雙縮脲試劑呈現紫色反應
10.下列有關組成蛋白質的氨基酸的敘述，正確的是（ ）
A.非必需氨基酸是可以由其他氨基酸替代的氨基酸
B.氨基酸分子的氨基和羧基都連在同一個碳原子上
C.各種氨基酸共有的結構是NH2—CH2—COOH
D.各種氨基酸理化性質不同的原因在于R基不同
11.某細菌能產生一種環狀毒性肽，其分子式是C55H68O18N10，將它徹底水解后只能得到下列四種氨基酸，分別是甘氨酸C2H5NO2，丙氨酸C3H7NO2，苯丙氨酸C9H11NO2，谷氨酸C5H9NO4，其結構式如圖所示，請據圖回答下列問題：
（1）丙氨酸和谷氨酸的R基分別是 。
（2）四種氨基酸共有的部分的C、H、O、N數分別是 。
（3）蛋白質分子結構復雜，經加熱、X射線、強酸、強堿、重金屬鹽等的作用，引起蛋白質的變性，其原因主要是______________________________，在變性后的蛋白質可用____試劑鑒定，顏色將變為______。
12.生物體內某些重要化合物的元素組成如下圖所示：
（1）圖中的X代表的元素是______________。
（2）小分子a的結構通式是_____________ 。
（3）A3是_____________ ，含有的特殊元素是______________。
題組C 培優拔尖練
13.1986年，科學家在研究谷胱甘肽過氧化物酶的作用時，發現了硒代半胱氨酸（Sec）。因為這種新發現的氨基酸在結構上可視為半胱氨酸側鏈上的S元素被Se取代的產物，所以它被稱為Sec。又因為它是在20種常見的天然蛋白質氨基酸之后發現的，所以又稱為第21種蛋白質氨基酸。硒代半胱氨酸結構如下圖。
下列敘述不正確的是（ ）
A.半胱氨酸的分子式為C3H7O2NS
B.人體細胞能夠合成硒代半胱氨酸
C.硒代半胱氨酸R基是—SeH
D.硒代半胱氨酸與甘氨酸共有的結構可表示為—C2H4O2N
14.碳原子連接的四個基團都不相同碳原子稱為不對稱碳原子，氨基酸中同時連接著氨基和羧基的碳原子稱為α碳原子。組成蛋白質的氨基酸的α-碳原子往往是不對稱的，下列哪種氨基酸是一個例外（ ）
15.羧基中的氫氧鍵極性強易斷裂，生成氫離子與酸相同，呈酸性。氨基中的氮原子吸引電子能力強，容易把水的氫離子吸引過來，合成氨根離子，剩下的氫氧根離子與堿相同，呈堿性。氨基酸是酸堿兩性物質，分為酸性氨基酸、堿性氨基酸和中性氨基酸。下列氨基酸中屬于堿性氨基酸的是（ ）
16.（2019·安徽宿州市·高一期中）所謂“皮革水解蛋白粉”，是指利用皮革下腳料甚至動物毛發等物質，經水解而生成的一種粉狀物。因其氨基酸或者說蛋白質含量較高，人們稱之為“皮革水解蛋白粉”。嚴格來講，“皮革水解蛋白粉”對人體健康并無傷害，與在家里熬制豬皮湯、豬蹄湯得到的“肉凍”成分相差不多。不過無毒害的前提是用的皮革必須未經糅制、染色等人工處理，否則，就會含有重鉻酸鉀和重鉻酸鈉等有毒物質。如果用這種經人工處理過的皮革等原料生產水解蛋白，重鉻酸鉀和重鉻酸鈉自然就被帶入產品中，被人體吸收、積累，可導致人體中毒，使關節疏松腫大，甚至造成兒童死亡。
根據上述材料回答：
(一)“皮革水解蛋白粉”的基本組成單位的結構通式是______。高溫可使蛋白質變性失活的主要原理是______________。
(二)某學校生物興趣小組擬對“添加皮革蛋白粉的飼料對動物的生長發育的影響”進行探究實驗。你若是該小組成員，請完善下列實驗。
（1）實驗材料和用具：小鼠若干只，普通飼料，添加皮革蛋白粉的飼料，其他所需條件均滿足。
（2）實驗目的：探究添加皮革蛋白粉的飼料對動物的生長發育是否有影響。
（3）實驗步驟：
①選擇身體健康、發育正常、體重相同的小鼠若干，隨機均分為A、B兩組，分籠飼養；
②A組小鼠每天都飼喂適量普通飼料，B組小鼠飼喂________________________________________；
③A、B兩組小鼠均在相同且適宜的條件下飼養一段時間；
④檢查小鼠的生長狀況，統計各組小鼠的體重及發育情況。
（4）請預測該實驗的實驗結果并得出結論。
①______________________________________________________________________________________。
②______________________________________________________________________________________。
③若A組小鼠的體重小于B組的小鼠，且生長發育狀況比B組小鼠差，則說明添加皮革蛋白粉對動物生長發育有促進作用。
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能力拓展
知識精講
能力拓展
分層提分2.4 蛋白質是生命活動的主要承擔者（1）
1.舉例說明蛋白質具有多種功能，闡明蛋白質是生命活動的主要承擔者。
2.闡明氨基酸是蛋白質的基本組成單位，說出組成蛋白質的氨基酸有21種。
3.分析氨基酸的結構特點，歸納、概括氨基酸的結構通式。
4.舉例說明根據氨基酸在人體細胞能否合成，氨基酸被分為必需氨基酸和非必需氨基酸。
知識點01 蛋白質的功能
1.蛋白質是目前已知的 結構最復雜、功能最多樣 的分子。細胞核中的遺傳信息，往往要 表達成蛋白質 才能起作用。蛋白質是生命活動的主要承擔者。
2.不同功能需要不同蛋白質完成：
種類 功能 舉例
結構蛋白 構成細胞和生物體結構的重要物質 羽毛、肌肉、蛛絲、頭發等含有結構蛋白
催化蛋白 細胞中的化學反應離不開酶作用 絕大多數酶是蛋白質
運輸蛋白 運輸物質的作用 血紅蛋白能運輸氧氣
信息傳遞蛋白 能夠調節機體的生命活動 胰島素等蛋白質類激素
防御蛋白 有些蛋白質有免疫功能 抗體可抵御抗原的侵害
【視野拓展】
德國研究人員進行的最新動物實驗發現，“關閉”一種調節脂類代謝的蛋白質，可以讓小鼠多吃不胖。
德國馬克斯·普朗克研究所等機構研究人員發現，當小鼠通過高脂飲食變胖時，某種特定長度的神經酰胺分子會在肝臟積聚，而這種脂類物質由神經酰胺合成酶5和神經酰胺合成酶6兩種蛋白質合成。
實驗顯示，如果“關閉”神經酰胺合成酶6，使其無法發揮作用，肥胖小鼠雖然繼續高脂飲食，肝臟卻沒有脂肪堆積，體重還出現下降，體內糖代謝也有所改善；但“關閉”神經酰胺合成酶5并不會出現上述效果。
知識點02 氨基酸的種類和結構
1.組成生物體蛋白質的的氨基酸有21種。
2.蛋白質的基本組成元素是C、H、O、N。
3.每種氨基酸分子中至少都有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。連接著一個氨基和一個羧基的碳原子還連接著一個氫原子和一個側鏈基團（R），各種氨基酸之間的區別在于R基不同。
4.氨基酸的結構通式
【易錯提示】
1.氨基、羧基和側鏈基因在書寫時要先寫“—”，不可省略。
2.氨基酸氨基、羧基的書寫方法
結構式書寫方法1 結構式書寫方法2 化學簡式書寫方法
氨基 “—NH2”或“H2N—”
羧基 “—COOH”或“HOOC—”
知識點03 必需氨基酸和非必需氨基酸
1.劃分必需氨基酸和必需氨基酸的依據是氨基酸是否能在人體細胞合成。
2.必需氨基酸（8種）：人體細胞不能合成，必須從外界環境中獲取的氨基酸。包括苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸（笨蛋來宿舍晾一晾鞋）。
3.非必需氨基酸（13種）：人體細胞能夠合成的氨基酸。
【特別提醒】
①必需氨基酸必需從食物獲得。
②必需氨基酸在人體中的存在，不僅提供了合成蛋白質的重要原料，而且對于促進生長，進行正常代謝、維持生命提供了物質基礎。如果人體缺乏或減少其中某一種，人體的正常生命代謝就會受到障礙，甚至導致各種疾病的發生或生命活動終止。
③完全蛋白質是指那些含有的必需氨基酸種類齊全，含量充足，相互比例適當，能夠維持生命和促進生長發育的一類蛋白質。如肉類、魚類、蛋類、大豆制品和奶制品。
④不完全蛋白質是指那些所含有的必需氨基酸種類不全，既不能維持生命也不能促進生長發育的一類蛋白質。如玉米中的玉米膠蛋白，動物結締組織、肉皮中的膠質蛋白，豌豆中的豆球蛋白。
考法01 蛋白質的功能
一、結構蛋白：作為細胞的結構,如膜蛋白,染色體蛋白等.二、功能蛋白：1.物質運輸：如載體蛋白,血紅蛋白2.催化功能：如絕大多數酶3.信息交流：如受體（糖蛋白）,蛋白質類激素有的教材上把信息交流分為識別和調節生命
1.細胞結構的構成成分：參與組織構成、更新和損傷之后的修補，如肌動蛋白、微管蛋白、膠原蛋白等。
2.細胞或生物體生理活性物質：人體內的酶、激素、抗體等活性物質都是由蛋白質組成的。人的身體就像一座復雜的化工廠，一切生理代謝、化學反應都是由酶參與完成的。生理功能靠激素調節，如生長激素、性激素、腎上腺素等。抗體是活躍在血液中的一支“突擊隊”，具有保衛機體免受細菌和病毒的侵害、提高機體抵抗力的作用。
3.能源物質：在能量缺乏時，蛋白質也用于產生能量。
【典例1】下列不屬于人體內蛋白質功能的是（　　）
A.細胞結構的構成
B.遺傳信息的攜帶
C.氧化分解提供能量
D.提高機體的抵抗力
【答案】B
【解析】有些蛋白質是細胞結構的構成成分，參與組織構成、更新和損傷之后的修補，A屬于蛋白質功能；攜帶遺傳信息的物質是核酸，不是蛋白質，B不屬于蛋白質功能；在能量缺乏時，蛋白質能通過氧化分解提供能量，C于蛋白質功能；免疫蛋白質如抗體具有保衛機體免受細菌和病毒的侵害、提高機體抵抗力的作用，D屬于蛋白質功能。
考法02 辨析構成蛋白質的氨基酸
1.組成天然蛋白質的每種氨基酸分子中至少都有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。具有2個氨基的氨基酸中，一個氨基和羧基連在同一個碳原子上，另一個氨基位于R基上。
2.構成蛋白質的氨基酸必須具備兩個條件；①至少含有一個氨基和一個羧基；②都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。以上條件同時具備的氨基酸才會是構成蛋白質的氨基酸。
【典例2】下列氨基酸中，不是組成蛋白質的氨基酸的是（ ）
【答案】D
【解析】氨基酸結構特點是至少都含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。A氨基酸中有一個氨基和羧基連接在同一個碳原子上，A是組成蛋白質的氨基酸；B氨基酸中的氨基和羧基連接在同一個碳原子上，B是組成蛋白質的氨基酸；C氨基酸中有一個氨基和羧基連接在同一個碳原子上，C是組成蛋白質的氨基酸；D氨基酸中的氨基和羧基不連接在同一個碳原子上，D不是組成蛋白質的氨基酸。
考法03 氨基酸及R基中C、H、O、N數目計算
氨基酸的結構通式是：
各種氨基酸的共同部分有碳原子2個、氫原子4個、氧原子2個、氮原子1個，其共同部分可以表示為C2H4O2N。如谷氨酸的R基為－C3H5O2，則谷氨酸的分子式應為C5H9O4N，一個谷氨酸中，碳和氧的原子數分別是5和4。
【典例3】已知一種氨基酸的R基是—CH2—OH，在這種氨基酸分子中，含有C、H、O的原子數分別是(　　)
A．3、4、7　　　　　 B．3、7、3
C．7、1、4 D．4、3、7
【答案】B
【解析】每個氨基酸分子至少要有一個—NH2，一個—COOH，和一個H，連在同一個碳原子上。其共同部分可以表示為—C2H4O2N，R基是—CH2—OH，含有一個C、三個H、一個O。CH3O+C2H4O2N，該氨基酸的分子式為C3H7O3N，故含有C、H、O的原子數是3、7、3。
題組A 基礎過關練
1．生物體生命活動的主要承擔者、結構和功能的基本單位、生命活動的主要能源物質以及生物體的儲能物質依次是（　　）
A．細胞、蛋白質、葡萄糖、多糖
B．蛋白質、糖類、細胞、脂質
C．糖類、細胞、脂肪、蛋白質
D．蛋白質、細胞、糖類、脂肪
1.【答案】D
【解析】蛋白質是生命活動的主要承擔者，細胞是生物結構和功能的基本單位，糖類是生命活動的主要能源物質，脂肪是細胞內良好的儲能物質，D正確。
2．蛋白質在人體內承擔了多種生理功能，當某人感冒發燒時，除新陳代謝加強外，血液中某些抗體含量增加，這說明（ ）
A．蛋白質是細胞的結構物質 B．蛋白質具有調控的生理功能
C．蛋白質具有防御的生理功能 D．蛋白質具有運輸的生理功能
2.【答案】C
【解析】抗體的化學本質是蛋白質，人體感冒發燒時血液中某些抗體含量增加，可增強人體的免疫功能，體現了蛋白質具有免疫防御功能，C正確。
3.組成生物體蛋白質的氨基酸中，酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異的產生取決于（ ）
A．酪氨酸的氨基比較多 B．兩者R基團組成不同
C．精氨酸的羧基比較多 D．兩者的結構不同
3.【答案】B
【解析】氨基酸的區別在于R基不同，因此，酪氨酸幾乎不溶水，精氨酸易溶于水，這種差異的產生取決于兩者R基組成的不同，B正確。
4.區別組成人體蛋白質的21種氨基酸的依據是（ ）
A．氨基酸數目不同 B．R基不同 C．羧基不同 D．碳原子數目不同
4.【答案】B
【解析】由氨基酸的結構通式可知，每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，氨基酸的種類取決于R基的結構，因此區別組成蛋白質的21種氨基酸的依據是R基的不同，ACD錯誤，B正確。
5.下列四種氨基酸中，哪項不是構成蛋白質的氨基酸（　　）
A． B．
C． D．
5.【答案】A
【解析】A圖所示化合物的基團連接有誤，-SH應該接在是-CH2后面，故其不是構成蛋白質的氨基酸，A符合題意；B圖所示化合物的氨基和其中一個羧基連在同一個碳原子上，該碳原子還連接一個氫和一個R基（其R基是-CH2-COOH），是構成蛋白質的氨基酸，B不符合題意；C圖所示化合物的其中一個氨基和羧基連在同一個碳原子上，該碳原子還連接一個氫和一個R基（其R基是-CH2-NH2），是構成蛋白質的氨基酸，C不符合題意；D圖所示化合物的其中一個氨基和羧基連在同一個碳原子上，該碳原子還連接一個氫和一個R基（其R基是-CH2-CH2-COOH），是構成蛋白質的氨基酸，D不符合題意。
6.已知甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，則甲硫氨酸的分子式是（ ）
A．C5H11O2NS B．C6H11O2NS
C．C5H11O2S D．C5H10O2NS
6.【答案】A
【解析】氨基酸的結構通式為：，甲硫氨酸的R基是-CH2-CH2-S-CH3，把R基代入到通式中，則甲硫氨酸的分子式是C5H11O2NS，A正確。
題組B 能力提升練
7.蛋白質是生命活動的體現者，其功能多種多樣。下列關于蛋白質及其功能對應關系的敘述中，錯誤的是（ ）
A．口腔中的唾液淀粉酶——催化 B．體液中的抗體——免疫
C．頭發中的角蛋白——結構 D．紅細胞中的血紅蛋白——調節
7.【答案】D
【解析】唾液淀粉酶可以催化淀粉水解，A正確；體液中的抗體可以與外來病原體結合，幫助人體抵御抗原，具有免疫功能，B正確；蛋白質可以參與構成細胞結構，如頭發中的角蛋白，C正確；紅細胞中的血紅蛋白可以運輸氧氣，具有運輸功能，D錯誤。
8.下列關于氨基酸和蛋白質的敘述，錯誤的是（ ）
A.甲硫氨酸的R基是-CH2-CH2-S-CH3,則它的分子式是C5H11O2NS
B.酪氨酸和精氨酸化學性質的差異是由R基的不同引起
C.氨基酸數目和氨基酸中氨基數和羧基數一定是完全相同的
D.分子式為C13H16O5N2的化合物有可能有兩個氨基酸結合形成
8.【答案】C
【解析】甲硫氨酸的R基是-CH2-CH2-S-CH3，氨基酸的分子式為C2H4O2NR，所以甲硫氨酸的分子式為C5H11O2NS，A正確；酪氨酸與精氨酸的性質不同，因為他們屬于不同的氨基酸，不同氨基酸的種類不同是由于R基的不同引起的，B正確；一個氨基酸不一定只有一個氨基和一個羧基，所以，氨基酸數目和氨基酸中氨基數和羧基數不一定是完全相同，分子式為C13H16O5N2的化合物有可能有兩個氨基酸結合形成，C錯誤、D正確。
9.據國外媒體11日報道，一項開創性研究可能成為老年人長壽和保持健康的關鍵。美國研究人員發現一種名為SIRT1的蛋白質。它不僅可以延長老鼠壽命，還能推遲和健康有關的發病年齡。另外，它還改善老鼠的總體健康，降低膽固醇水平，甚至預防糖尿病。研究人員表示，雖然這項研究是在老鼠身上進行的，但它有朝一日最終會應用到人類身上。下面關于該蛋白質的有關敘述，正確的是（ ）
A.該蛋白質一定有21種氨基酸構成
B.該蛋白質只有C、H、O、N組成
C.該蛋白質一定能夠催化膽固醇分解
D.該蛋白質與雙縮脲試劑呈現紫色反應
9.【答案】D
【解析】組成生物體蛋白質的氨基酸約有21種，但每一種蛋白質不一定有21種氨基酸構成，A錯誤；蛋白質至少含有C、H、O、N四種元素，很多重要的蛋白質還含有P(如磷蛋白)、S(如胰島素)，有的還含有微量元素的Fe(如血紅蛋白)、I等元素，由于不知道該蛋白質的具體元素組成，所以該蛋白質與血紅蛋白的共同元素不一定只有C、H、0、N，B錯誤；該蛋白質能降低膽固醇水平，但不一定能催化膽固醇分解，C錯誤；蛋白質與雙縮脲試劑呈現紫色反應，D正確。
10.下列有關組成蛋白質的氨基酸的敘述，正確的是（ ）
A.非必需氨基酸是可以由其他氨基酸替代的氨基酸
B.氨基酸分子的氨基和羧基都連在同一個碳原子上
C.各種氨基酸共有的結構是NH2—CH2—COOH
D.各種氨基酸理化性質不同的原因在于R基不同
10.【答案】D
【解析】非必需氨基酸是可以由其他氨基酸替代的氨基酸是人體細胞能合成的氨基酸，不能由其他氨基酸替代，A不正確；構成蛋白質的氨基酸分子有一個氨基和一個羧基，且都連在同一個碳原子上，但不是每種氨基酸都只含有一個氨基和一個羧基，有的氨基酸R基中也有氨基和羧基，B不正確；各種氨基酸共有的結構是NH2—CH—COOH，而不是NH2—CH2—COOH，C不正確；各種氨基酸理化性質不同的原因在于R基不同，D正確。
11.某細菌能產生一種環狀毒性肽，其分子式是C55H68O18N10，將它徹底水解后只能得到下列四種氨基酸，分別是甘氨酸C2H5NO2，丙氨酸C3H7NO2，苯丙氨酸C9H11NO2，谷氨酸C5H9NO4，其結構式如圖所示，請據圖回答下列問題：
（1）丙氨酸和谷氨酸的R基分別是 。
（2）四種氨基酸共有的部分的C、H、O、N數分別是 。
（3）蛋白質分子結構復雜，經加熱、X射線、強酸、強堿、重金屬鹽等的作用，引起蛋白質的變性，其原因主要是______________________________，在變性后的蛋白質可用____試劑鑒定，顏色將變為______。
11.【答案】（1）—CH3、—CH2CH2COOH
（2）2、4、2、1
（3）蛋白質結構發生變化 雙縮脲試劑 紫色
【解析】（1）每個氨基酸分子至少要有一個—NH2，一個—COOH，和一個H，連在同一個碳原子上。其共同部分可以表示為—C2H4O2N。丙氨酸的R基是—CH3，谷氨酸的R基是—CH2CH2COOH。
（2）每個氨基酸分子至少要有一個—NH2，一個—COOH，和一個H，連在同一個碳原子上。其共同部分可以表示為—C2H4O2N，共有的部分的C、H、O、N數分別是2、4、2、1.
（3）蛋白質分子結構復雜，經加熱、X射線、強酸、強堿、重金屬鹽等的作用，引起蛋白質的變性，其原因主要是蛋白質空間結構發生變化。變性后的蛋白質仍然含有肽鍵，因此可以用雙縮脲試劑進行鑒定，顏色出現紫色變化。
12.生物體內某些重要化合物的元素組成如下圖所示：
（1）圖中的X代表的元素是______________。
（2）小分子a的結構通式是_____________ 。
（3）A3是_____________ ，含有的特殊元素是______________。
12.【答案】（1）N
（2）
（3）血紅蛋白 Fe
【解析】（1）分析圖示可知：小分子a為氨基酸，而組成氨基酸的基本元素為C、H、O、N，據此可判斷X是N 元素。
（2）小分子a即氨基酸的結構通式見答案。
（3）具有運輸氧氣功能的A3是血紅蛋白，含有的特殊元素是Fe。
題組C 培優拔尖練
13.1986年，科學家在研究谷胱甘肽過氧化物酶的作用時，發現了硒代半胱氨酸（Sec）。因為這種新發現的氨基酸在結構上可視為半胱氨酸側鏈上的S元素被Se取代的產物，所以它被稱為Sec。又因為它是在20種常見的天然蛋白質氨基酸之后發現的，所以又稱為第21種蛋白質氨基酸。硒代半胱氨酸結構如下圖。
下列敘述不正確的是（ ）
A.半胱氨酸的分子式為C3H7O2NS
B.人體細胞能夠合成硒代半胱氨酸
C.硒代半胱氨酸R基是—SeH
D.硒代半胱氨酸與甘氨酸共有的結構可表示為—C2H4O2N
13.【答案】C
【解析】由硒代半胱氨酸的結構式可知硒代半胱氨酸的分子式為C3H7O2NSe，由“硒代半胱氨酸可視為半胱氨酸側鏈上的S元素被Se取代的產物”可推知半胱氨酸的分子式為C3H7O2NS，A正確；半胱氨酸和硒代半胱氨酸都屬于非必需氨基酸，人體細胞能夠合成，B正確；硒代半胱氨酸R基是—CH2SeH，而不是—SeH，C不正確；每個氨基酸分子至少要有一個—NH2，一個—COOH，和一個H，連在同一個碳原子上。其共同部分可以表示為—C2H4O2N，D正確。
14.碳原子連接的四個基團都不相同碳原子稱為不對稱碳原子，氨基酸中同時連接著氨基和羧基的碳原子稱為α碳原子。組成蛋白質的氨基酸的α-碳原子往往是不對稱的，下列哪種氨基酸是一個例外（ ）
14.【答案】B
【解析】B中α-碳原子連接的四個基團分別是—H、—H、—NH2和—COOH，—H和—H兩個基團相同，α-碳原子為對稱碳原子。
15.羧基中的氫氧鍵極性強易斷裂，生成氫離子與酸相同，呈酸性。氨基中的氮原子吸引電子能力強，容易把水的氫離子吸引過來，合成氨根離子，剩下的氫氧根離子與堿相同，呈堿性。氨基酸是酸堿兩性物質，分為酸性氨基酸、堿性氨基酸和中性氨基酸。下列氨基酸中屬于堿性氨基酸的是（ ）
15.【答案】C
【解析】根據題目信息可知：氨基酸是兩性化合物，其氨基顯堿性，羧基顯酸性。氨基和羧基都是弱電離的基團，二者的酸堿性幾乎相互抵消。要是比較酸堿性，就需要看它的R基。如果R基是羧基，那么氨基酸就是酸性氨基酸，如果是堿性基團，就是堿性氨基酸。C的R基中有氨基，為堿性氨基酸。A、B是中性氨基酸，D是酸性氨基酸。
16.（2019·安徽宿州市·高一期中）所謂“皮革水解蛋白粉”，是指利用皮革下腳料甚至動物毛發等物質，經水解而生成的一種粉狀物。因其氨基酸或者說蛋白質含量較高，人們稱之為“皮革水解蛋白粉”。嚴格來講，“皮革水解蛋白粉”對人體健康并無傷害，與在家里熬制豬皮湯、豬蹄湯得到的“肉凍”成分相差不多。不過無毒害的前提是用的皮革必須未經糅制、染色等人工處理，否則，就會含有重鉻酸鉀和重鉻酸鈉等有毒物質。如果用這種經人工處理過的皮革等原料生產水解蛋白，重鉻酸鉀和重鉻酸鈉自然就被帶入產品中，被人體吸收、積累，可導致人體中毒，使關節疏松腫大，甚至造成兒童死亡。
根據上述材料回答：
(一)“皮革水解蛋白粉”的基本組成單位的結構通式是______。高溫可使蛋白質變性失活的主要原理是______________。
(二)某學校生物興趣小組擬對“添加皮革蛋白粉的飼料對動物的生長發育的影響”進行探究實驗。你若是該小組成員，請完善下列實驗。
（1）實驗材料和用具：小鼠若干只，普通飼料，添加皮革蛋白粉的飼料，其他所需條件均滿足。
（2）實驗目的：探究添加皮革蛋白粉的飼料對動物的生長發育是否有影響。
（3）實驗步驟：
①選擇身體健康、發育正常、體重相同的小鼠若干，隨機均分為A、B兩組，分籠飼養；
②A組小鼠每天都飼喂適量普通飼料，B組小鼠飼喂________________________________________；
③A、B兩組小鼠均在相同且適宜的條件下飼養一段時間；
④檢查小鼠的生長狀況，統計各組小鼠的體重及發育情況。
（4）請預測該實驗的實驗結果并得出結論。
①______________________________________________________________________________________。
②______________________________________________________________________________________。
③若A組小鼠的體重小于B組的小鼠，且生長發育狀況比B組小鼠差，則說明添加皮革蛋白粉對動物生長發育有促進作用。
16.【答案】(一) 高溫使蛋白質的空間結構遭到破壞
(二)（3）②等量的添加皮革蛋白粉的飼料
（4）①若 A、B 兩組小鼠的體重、生長發育狀況基本相同，說明添加皮革蛋白粉對動物生長發育沒有影響 ②若 A 組大于 B 組小鼠的體重，且生長發育狀況比 B 組小鼠好，說明添加皮革蛋白粉對動物生長發育有抑制作用
【解析】（一）組成蛋白質的氨基酸的結構中至少含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，如圖：；高溫使蛋白質的空間結構遭到破壞進而使蛋白質失去活性。
（二）（3）該實驗的目的是探究添加皮革蛋白粉的飼料對動物的生長發育是否有影響，因此實驗的自變量是動物是否為添加皮革蛋白粉的飼料；因變量是小鼠的體重、生長發育情況，實驗鼠的體重、生長發育情況、飼料用量、飼養條件和時間等屬于無關變量，無關變量應保持一致且適宜，因此按照實驗設計的對照原則和單一變量原則，實驗步驟如下：
①選身體健康、發育正常、體重相同的大鼠若干，隨機均分為A、B兩組，分籠飼養；
②A組大鼠每天都飼喂適量普通飼料，作為對照組，B組大鼠飼喂等量的添加皮革蛋白粉的飼料，作為實驗組；
③A、B兩組大鼠均在相同且適宜的條件下飼養一段時間；
④檢查大鼠的生長狀況，統計各組大鼠的體重及發育情況．
（4）預期實驗結果和結論：由于該實驗是探究實驗，皮革蛋白粉可能具有促進動物生長發育的作用，可能具有抑制動物生長發育的作用，也可能對動物的生長發育無影響，預期結果時要考慮周全。
①若A、B兩組大鼠的體重、生長發育狀況基本相同，說明添加皮革蛋白粉的飼料對動物的生長發育沒有影響；
②若A組大鼠的體重大于B組大鼠，且生長發育狀況比B組大鼠好，說明添加皮革蛋白粉的飼料對動物的生長發育有抑制作用；
③若A組大鼠的體重小于B組的大鼠，且生長發育狀況比B組大鼠差，說明添加皮革蛋白粉的飼料對動物的生長發育有促進作用。
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