資源簡介

(共86張PPT)
第2課時
蛋白質是生命活動的主要承擔者
課標要求
闡明蛋白質通常由20種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結構，細胞的功能主要由蛋白質完成。
1.蛋白質的結構
(1)組成蛋白質的氨基酸
歸納 夯實必備知識
C、H、O、N
同一個
R
源于必修1 P28“課外閱讀”：組成人體蛋白質的必需氨基酸有___種，巧記為甲(甲硫氨酸)來(賴氨酸)寫(纈氨酸)一(異亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)書(蘇氨酸)。此外，精氨酸、組氨酸人體合成不足被稱為半必需氨基酸。
8
(2)蛋白質的結構及其多樣性
①氨基酸的脫水縮合
a.圖中產生的H2O中H來源于____________；O來源于______。
b.一條肽鏈含有的游離的氨基(或羧基)至少是____個，位于肽鏈的一端；其余的位于_______________上。
氨基和羧基
羧基
1
R(或側鏈基團)
②蛋白質的結構層次
a.源于必修1 P21“圖1－3－1”：胰島素由___條肽鏈構成，通過二硫鍵(—S—S—)相互結合在一起，其中共含有___個二硫鍵。
b.源于必修1 P22“正文”：不同的蛋白質分子由一條或多條、相同或不同的肽鏈構成，肽鏈能夠___________，形成具有______
_______的蛋白質分子。
c.源于必修1 P23“圖1－3－5”：血紅蛋白是一種由574個氨基酸組成的蛋白質，含有___條多肽鏈。
兩
3
盤曲、折疊
一定空
間結構
4
③蛋白質結構多樣性的原因
種類
數目
排列順序
空間結構
提醒　(1)同一生物不同細胞蛋白質不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是基因的選擇性表達。(2)不同生物蛋白質不同的根本原因是DNA(基因或遺傳信息)的特異性。
2.蛋白質的功能
催化功能
運輸功能
胰島素
抗體
考向一　蛋白質的結構
1.科學家研究和鑒定一些動物谷胱甘肽過氧化物酶的作用時，發現了人體第21種氨基酸——硒代半胱氨酸，是蛋白質中硒的主要存在位置，人體內硒含量很少，合成硒代半胱氨酸的原料需要不斷從食物中獲取。下列有關敘述中，錯誤的是
A.硒元素屬于微量元素
B.硒位于硒代半胱氨酸的R基中
C.硒代半胱氨酸是必需氨基酸
D.人體的蛋白質均含有硒
√
突破 強化關鍵能力
由題意可知，體內硒含量很少，硒元素屬于微量元素，A正確；
氨基酸的區別在于R基的不同，硒位于硒代半胱氨酸的R基中，B正確；
由題干信息“合成硒代半胱氨酸的原料需要不斷從食物中獲取”可推知，硒代半胱氨酸是必需氨基酸，C正確；
并不是所有的蛋白質都含有硒，D錯誤。
2.遷徙的鳥類長途跋涉不迷路與其體內的磁受體蛋白有關，磁受體蛋白能感應到微弱的地球磁場，并沿著地球磁場方向排列。下列敘述正確的是
A.磁受體蛋白溶液中加入一些食鹽后析出，會失去原有功能
B.磁受體蛋白中一定含有所有的組成蛋白質的氨基酸
C.鳥類體細胞中一般都含有磁受體蛋白
D.磁受體的特異性主要體現在氨基酸的種類、數量、排列順序及蛋白質
的空間結構上
√
鹽析過程蛋白質結構沒有發生變化，仍可保留原有功能，A錯誤；
天然氨基酸是組成生物體蛋白質的原料，但磁受體蛋白中不一定含有所有的天然氨基酸，B錯誤；
由題干信息可知，遷徙的鳥類體細胞中才含有磁受體蛋白，C錯誤；
蛋白質的特異性主要體現在其分子結構上，蛋白質分子的結構與氨基酸的種類、數量、排列順序及蛋白質的空間結構有關，D正確。
蛋白質的水解、變性和鹽析
歸納總結
(1)水解：蛋白質或者多肽中肽鍵斷裂，分解為氨基酸的過程稱為水解，與脫水縮合的過程相反，這個過程需要蛋白酶或者肽酶的催化。例如，食物中的蛋白質在消化道內最終成為氨基酸。
(2)變性：蛋白質在某些物理和化學因素作用下其特定的空間構象被破壞，從而導致其理化性質的改變和生物活性喪失的現象。變性的過程中肽鍵不斷裂，例如，雞蛋煮熟后，無法再孵化。
蛋白質的水解、變性和鹽析
歸納總結
(3)鹽析：向蛋白質溶液中加入某些無機鹽溶液后，可降低蛋白質的溶解度，使蛋白質凝聚而從溶液中析出，這種作用叫作鹽析。這種物理變化可復原，例如，向雞蛋清水溶液中加入一些食鹽，出現白色絮狀物，加水稀釋后絮狀物消失。
考向二　蛋白質的相關計算
3.(多選)二硫鍵“—S—S—”是蛋白質中連接兩條肽鏈之間的一種化學鍵。如圖是由280個氨基酸組成的某蛋白質的結構圖，下列相關敘述正確的是
A.該蛋白質至少有280個氨基
B.形成該蛋白質的過程中脫去了278個水分子
C.該蛋白質至少有2個游離的羧基
D.該蛋白質的功能由蛋白質的空間結構決定
√
√
根據題圖分析可知，該蛋白質是由280個氨
基酸組成的2條鏈狀肽和1條環狀肽，一條
肽鏈至少含有1個游離的氨基和1個游離的
羧基，因此該蛋白質至少有2個游離的氨基和2個游離的羧基，A錯誤，C正確；
形成該蛋白質的過程中共形成280－2＝278(個)肽鍵，即脫去了278個水分子，B正確；
該蛋白質的功能是由氨基酸的數量、種類、排列順序和肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構決定的，D錯誤。
4.催產素是由下丘腦神經細胞合成的九肽類激素，具有催產及使乳腺排乳的作用。下圖為催產素結構簡式，據此判斷，下列有關敘述正確的是
A.催產素中含有9個肽鍵
B.催產素徹底水解后共得到8種氨基酸
C.催產素徹底水解需要9個水分子
D.形成催產素的過程中相對分子質量減少了144
√
由圖分析可知，催產素環狀結構是
由二硫鍵形成的，其為鏈狀九肽，
共有8個肽鍵，A錯誤；
由于催產素中含有8個肽鍵，因此
催產素徹底水解需要8個水分子，C錯誤；
氨基酸脫水縮合形成催產素的過程脫去的水分子數目是8,1個二硫鍵脫去2個H，因此相對分子質量減少8×18＋2＝146，D錯誤。
5.某五十肽中有4個丙氨酸(R為—CH3)，現脫掉其中的丙氨酸(相應位置如圖)得到4條多肽鏈和5個氨基酸(脫下的氨基酸均以游離態存在)。下列敘述錯誤的是
A.該五十肽水解產物中的多肽鏈比原來增加了
8個氧原子
B.新生成的4條多肽鏈至少含有4個游離的羧基
C.若將新生成的4條多肽鏈重新連成一條長鏈，將脫去3個水分子
D.若將得到的5個氨基酸縮合成一條肽鏈，則有5種不同的氨基酸序列
√
據圖分析可知，脫掉了4個丙氨酸后，肽鍵數目減少8個，相當于增加了8個水分子，但該五十肽總共脫了5個游離的氨基酸，至少脫了10個氧原子(5個羧基)，所以水解產物形成的四條多肽鏈氧原子數目至少減少了2個，A錯誤；
若將得到的5個氨基酸(其中有4個是丙氨酸)縮合成五肽，則有5種不同的氨基酸序列，D正確。
有關蛋白質結構的計算規律
方法規律
(1)利用蛋白質的結構圖解掌握相應的計算規律
結合示意圖可得出如下規律(假設氨基酸的平均相對分子質量為a，由n個氨基酸分別形成1條鏈狀多肽或m條鏈狀多肽時)：
形成肽鏈數 形成肽鍵數 脫去水分子數 蛋白質相對分子質量
1 n－1 n－1 na－18(n－1)
m n－m n－m na－18(n－m)
提醒　①計算多肽的相對分子質量時，除了考慮水分子的減少外，還要考慮其他化學變化過程，如肽鏈上出現一個二硫鍵(—S—S—，由兩個—SH脫H形成)時，要再減去2(兩個氫原子)，若無特殊說明，不考慮二硫鍵。
②若為環狀多肽，則可將相對分子質量計算公式na－18(n－m)中的肽鏈數(m)視為零，再進行相關計算。
③游離氨基或羧基數＝肽鏈數＋R中含有的氨基或羧基數。
(2)利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數：在一個氨基酸中，若不考慮R，則含有2個碳原子、2個氧原子、4個氫原子和1個氮原子。在脫水縮合形成多肽時，要失去部分氫、氧原子，但是碳原子、氮原子的數目不會減少。其相關數量關系如下：
①碳原子數＝氨基酸的分子數×2＋R上的碳原子數。
②氫原子數＝各氨基酸中氫原子的總數－脫去的水分子數×2。
③氧原子數＝各氨基酸中氧原子的總數－脫去的水分子數。
④氮原子數＝肽鏈數＋肽鍵數＋R上的氮原子數＝各氨基酸中氮原子的總數。
⑤由于R上的碳原子數不好確定，且氫原子數較多，因此以氮原子數或氧原子數的計算為突破口，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數最為簡便。
⑥若已知多肽鏈的分子式，則此多肽鏈中：
a.含2個氨基的氨基酸數＝N原子數－肽鍵數－1。
b.含2個羧基的氨基酸數＝(O原子數－肽鍵數－2)÷2。
(3)多肽中除去氨基酸的有關計算
①若除去多肽內部的一個氨基酸，需水解掉兩個肽鍵；若除去多肽一端的一個氨基酸，需水解掉1個肽鍵。
②每水解1個肽鍵，則需要1分子水參與，肽鍵數減少1個，生成物與原多肽相比氧原子增加1個，氫原子增加2個，氨基增加1個，羧基增加1個。
(4)多肽種類的計算題
以20種氨基酸構成四肽的種類為例：
①若每種氨基酸數目不限，可形成四肽的種類有204種。
②若每種氨基酸只有一個，可形成四肽的種類有(20×19×18×17)種。
考向三　蛋白質的功能
6.蛋白質是生命活動的主要承擔者，生物體內不同類型的蛋白質行使不同的功能。下列相關敘述錯誤的是
A.葡萄糖進入小腸上皮細胞需要借助載體蛋白，并消耗能量
B.某種蛋白與病原體結合，可抑制病原體對人體細胞的黏附
C.突觸后膜上的受體蛋白，可特異性識別并結合神經遞質
D.用胰蛋白酶處理生物膜，不會改變生物膜的通透性
√
小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖需借助膜上的載體蛋白，消耗能量，屬于主動運輸，A正確；
體液免疫中抗體與病原體結合后可抑制病原體的繁殖或對人體細胞的黏附，B正確；
位于突觸后膜上的蛋白質，能識別并結合神經遞質，神經遞質與受體的結合具有特異性，C正確；
用胰蛋白酶處理生物膜，其上的蛋白質被水解，會改變生物膜的選擇透過性，D錯誤。
7.下圖的①②③分別表示生物體內的三個生理過程，其中Q分別代表三種物質，下列敘述正確的是
A.①一定發生在細胞內
B.②必須依賴腺苷三磷酸
C.③只能位于細胞質膜上
D.Q中可能含有S
√
圖中Q物質具有多種功能，①過程中L與Q結合后可變成其他物質，這里的Q物質是具有催化作用的酶，消化酶催化的水解反應發生在消化道(細胞外)，A錯誤；
②過程的Q是起運輸作用的載體蛋白，載體蛋白參與的協助擴散不需要消耗能量，B錯誤；
③過程中的L與Q結合后，L隨后被消滅，這里的Q應為起免疫作用的抗體，抗體存在于內環境中，C錯誤。
常考蛋白質的分布和功能
歸納總結
常考蛋白質的分布和功能
歸納總結
重溫高考 真題演練
1.(2021·遼寧，1)蛋白質是生命活動的主要承擔者。下列有關敘述錯誤的是
A.葉綠體中存在催化ATP合成的蛋白質
B.胰島B細胞能分泌調節血糖的蛋白質
C.唾液腺細胞能分泌水解淀粉的蛋白質
D.線粒體膜上存在運輸葡萄糖的蛋白質
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√
5
葉綠體類囊體膜是進行光合作用的場所，能合成ATP，則存在催化ATP合成的酶，其化學本質是蛋白質，A正確；
胰島B細胞能分泌胰島素，降低血糖，胰島素的化學本質是蛋白質，B正確；
唾液腺細胞能分泌唾液淀粉酶，唾液淀粉酶屬于分泌蛋白，能水解淀粉，C正確；
葡萄糖分解的場所在細胞質基質，線粒體膜上不存在運輸葡萄糖的蛋白質，D錯誤。
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2.(2018·江蘇，5)哺乳動物的催產素具有催產和排乳的作用，加壓素具有升高血壓和減少排尿的作用。兩者結構簡式如圖，各氨基酸殘基用3個字母縮寫表示。下列敘述正確的是
A.兩種激素都是由八肽環和三肽
側鏈構成的多肽類化合物
B.氨基酸之間脫水縮合形成的水
分子中氫全部來自氨基
C.肽鏈中游離氨基的數目與參與
構成肽鏈的氨基酸種類無關
D.兩種激素間因2個氨基酸種類不同導致生理功能不同
√
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4
分析題中激素的結構簡式可知，激素中的環狀肽都是由6個氨基酸構成的，故為六肽環，A錯誤；
氨基酸脫水縮合形成的水分子中的氫分別來自氨基和羧基，B錯誤；
5
肽鏈中游離氨基的數目與構成肽鏈的氨基酸R上的氨基數目有關，C錯誤；
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2
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4
分析題中激素的結構簡式可知，兩種激素間有2個氨基酸種類不同，故這兩種激素生理功能不同是由這2個氨基酸種類不同導致的，D正確。
5
3.(2022·湖南，1)膠原蛋白是細胞外基質的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列敘述正確的是
A.膠原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B.皮膚表面涂抹的膠原蛋白可被直接吸收
C.膠原蛋白的形成與內質網和高爾基體有關
D.膠原蛋白比蛋清蛋白的營養價值高
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√
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蛋白質的氮元素主要存在于—CO—NH—中，A錯誤；
膠原蛋白為生物大分子物質，涂抹于皮膚表面不能被直接吸收，B錯誤；
由題干信息可知，膠原蛋白非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，而人體需要從食物中獲取必需氨基酸，非必需氨基酸自身可以合成，因此并不能說明膠原蛋白比蛋清蛋白的營養價值高，D錯誤。
5
4.(2018·全國Ⅱ，1)下列關于人體中蛋白質功能的敘述，錯誤的是
A.漿細胞產生的抗體可結合相應的病毒抗原
B.肌細胞中的某些蛋白質參與肌肉收縮的過程
C.蛋白質結合Mg2＋形成的血紅蛋白參與O2運輸
D.細胞核中某些蛋白質是染色體的重要組成成分
√
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漿細胞產生的抗體能與相應的抗原(如病毒抗原)發生特異性結合，A項正確；
肌細胞中的肌動蛋白和肌球蛋白等參與肌肉收縮的過程，B項正確；
Fe2＋參與構成血紅蛋白，血紅蛋白具有運輸O2的功能，C項錯誤；
細胞核中染色體的主要組成成分是蛋白質和DNA，D項正確。
5
5.(2017·江蘇，3)下列關于肽和蛋白質的敘述，正確的是
A.α -鵝膏蕈堿是一種環狀八肽，分子中含有8 個肽鍵
B.蛋白質是由2條或2條以上多肽鏈構成的
C.蛋白質變性是由于肽鍵的斷裂造成的
D.變性蛋白質不能與雙縮脲試劑發生反應
√
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環狀肽有幾個氨基酸就會形成幾個肽鍵，所以環狀八肽含有8個肽鍵，A正確；
蛋白質是由肽鏈盤曲、折疊形成的，也可能只含有一條肽鏈，B錯誤；
蛋白質變性是空間結構被破壞，主要破壞的是氫鍵等化學鍵，氨基酸之間形成的肽鍵不被破壞，C錯誤。
5
一、易錯辨析
1.具有氨基和羧基的化合物，都是構成蛋白質的氨基酸(　 　)
2.脫水縮合形成的多肽中含有幾個肽鍵就稱為幾肽(　 　)
3.變性蛋白質不能與雙縮脲試劑發生反應(　 　)
4.氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結構(　 　)
5.蛋白質空間結構的改變可以使其功能發生變化(　 　)
6.蛋白質是生命活動的主要能源物質(　 　)
五分鐘　查落實
×
×
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√
√
×
1.(必修1 P22)請敘述氨基酸的結構特點：___________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________。
2.(必修1 P22)脫水縮合是一個氨基酸分子的______________和另一個氨基酸分子的_____________相連接，同時脫去一分子____的過程。
每個氨基酸分子至少都含有
一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基與同一個碳原子相連接，這個碳原子還分別與一個氫原子和一個側鏈基團(R)相連接
羧基(—COOH)
氨基(—NH2)
水
3.評價蛋白質營養價值時，為什么格外注重必需氨基酸的種類和含量？
提示　組成人體蛋白質的氨基酸中有8種是人體細胞不能合成的，被稱為必需氨基酸，這些氨基酸必須從外界環境中獲取。
4.人的紅細胞和心肌細胞的主要成分都是蛋白質，但紅細胞主要承擔運輸氧的作用，心肌細胞承擔心臟律動作用，請從蛋白質結構的角度分析紅細胞和心肌細胞兩種細胞功能不同的主要原因。
提示　兩種細胞中組成蛋白質的氨基酸種類、數目和排列順序不同以及多肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構不同。
課時精練
一、單項選擇題
1.HSP是機體細胞受高溫刺激后合成出的一類熱休克蛋白。該蛋白質可發揮如圖所示的作用，以保護機體細胞不受破壞。圖示HSP所起的作用是
A.促進肽鍵的形成
B.抑制氨基酸脫水縮合
C.促使肽鏈形成空間結構
D.維持蛋白質結構的穩定性
√
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由圖分析HSP可以與多肽鏈結合，使其形成蛋白質，由此可以判斷HSP的作用是促使肽鏈形成一定的空間結構。
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2.從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術縫合線。手術后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。下列關于膠原蛋白的說法，錯誤的是
A.作為縫合線的膠原蛋白之所以被人體吸收是因為已被分解成小分子的氨
基酸
B.被分解成的氨基酸種類中，其中有8種是人體細胞不能合成的
C.分解后的蛋白質與變性后的蛋白質都不可以與雙縮脲試劑發生顏色反應
D.在核糖體上合成膠原蛋白時，產生的水分子中的氫來自氨基和羧基
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分解后的蛋白質形成氨基酸，不可以與雙縮脲試劑發生顏色反應，但變性后的蛋白質破壞的是空間結構，依然可以與雙縮脲試劑發生顏色反應，C錯誤。
3.谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于動植物和微生物細胞中的一種重要的三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸縮合而成，則半胱氨酸可能的分子式是
A.C3H3NS B.C3H5NOS
C.C3H7O2NS D.C3H3O2NS
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根據題意分析可知，谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸脫去2分子水縮合形成的，根據反應前后化學元素守恒可以得出半胱氨酸可能的分子式為C3H7O2NS。
4.層粘連蛋白是由一條重鏈(A鏈)和兩條輕鏈(B1鏈、B2鏈)構成的高分子糖蛋白，其結構示意圖如圖所示。若該蛋白由m個氨基酸構成，下列有關說法不正確的是
A.該層粘連蛋白含有肽鍵數為m－3
B.組成該蛋白的氨基酸中可能有些必須從食物中獲取
C.層粘連蛋白是由21種氨基酸經脫水縮合而成的
D.該物質至少含有3個游離的氨基和羧基
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由題意分析可知，該蛋白質由m個氨基酸形成三條肽鏈構成的，所含的肽鍵數是m－3，A正確；
組成該蛋白的必需氨基酸必須從食物中獲取，B正確；
組成蛋白質的氨基酸有21種，但不是每種蛋白質都含
有21種氨基酸，C錯誤；
一條多肽鏈至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基，層粘連蛋白有3條肽鏈，因此至少含有3個游離的氨基和羧基，D正確。
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A.巰基位于氨基酸的R上
B.解凍后蛋白質功能可能異常
C.結冰和解凍過程涉及肽鍵的變化
D.抗凍植物有較強的抗巰基氧化能力
5.細胞受到冰凍時，蛋白質分子相互靠近，當接近到一定程度時，蛋白質分子中相鄰近的巰基(－SH)氧化形成二硫鍵(－S－S－)。解凍時，蛋白質氫鍵斷裂，二硫鍵仍保留(如圖所示)。下列說法不正確的是
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巰基(－SH)中含有S，位于氨基酸的R上，A正確；
結構決定功能，解凍后的蛋白質結構發生變化，其功能可能發生異常，B正確；
結冰、解凍時空間結構
改變，結冰和解凍過程未涉及肽鍵的變化，C錯誤；
細胞受到冰凍時，巰基(－SH)會被氧化形成二硫鍵(－S－S－)，可推知抗凍植物有較強的抗巰基氧化能力，D正確。
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6.血紅素是人體紅細胞中血紅蛋白分子的重要組成部分，能使血液呈紅色。血紅素可以與氧氣和一氧化碳等結合，且結合的方式完全一樣。下圖表示紅細胞、血紅蛋白和血紅素的關系，相關敘述錯誤的是
A.組成紅細胞的元素有C、H、
O、N、P、Fe等
B.一個血紅蛋白分子由4條多
肽鏈構成
C.血紅素分子與氧氣的結合是不可逆的
D.高原居民體內紅細胞和血紅蛋白增多
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細胞質膜含有磷脂，有C、H、O、
N、P，血紅蛋白含Fe，A正確；
根據圖解可知，一個血紅蛋白
分子是由4條多肽鏈構成的，B
正確；
血紅素分子與氧氣的結合是可逆的，C錯誤；
高原地區氧氣含量相對較少，其居民體內紅細胞和血紅蛋白增多，D正確。
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7.(2023·江蘇連云港高三模擬)鬼筆環肽是一種來源于毒蕈類鬼筆鵝膏的環狀肽毒素，其結構簡式如題圖所示。下列相關敘述錯誤的是
A.該環狀肽形成時至少要產生
7個水分子
B.該環狀肽與鏈狀肽比較其親
水性會有所下降
C.該環狀肽中只有一個游離的氨基和一個游離的羧基
D.該環狀肽可以被蛋白酶水解但仍可能與雙縮脲試劑反應呈紫色
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該環狀肽形成時至少要產生的
水分子數＝肽鍵數＝7個，A
正確；
該環狀肽與鏈狀肽比較，環
狀肽較鏈狀肽少一個游離的氨基和羧基，其親水性會有所下降，B正確；
由題圖可知，該環狀肽中不含游離的氨基和游離的羧基，C錯誤；
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該環狀肽可以被蛋白酶催化水解生成氨基酸、二肽或多肽，二肽、多肽能與雙縮脲試劑反應呈紫色，D正確。
8.(2023·江蘇海安市高三期中)有一條多肽鏈由14個氨基酸組成，分子式為CaHbOxNyS(y>14)，這條多肽鏈經過水解后的產物中有4種氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、賴氨酸(C6H14O2N2)。水解產物中賴氨酸的數目是
A.(x＋13)/2個 B.(y－72)/7個
C.(a＋13)/2個 D.(b－72)/7個
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多肽鏈由14個氨基酸組成，則脫水縮合過程中脫去14－1＝13個水分子。賴氨酸與其他幾種氨基酸的不同在于含有14個H原子，2個N原子，其他幾種氨基酸含有7個H原子，1個N原子，可根據H原子數目或N原子數目列方程求出賴氨酸數目。設該化合物有m個賴氨酸，其他氨基酸數為14－m個，多肽化合物中有b個H，脫水縮合過程中脫去13個水分子即26個H原子，故根據H原子數目可以列出方程：7(14－m)＋14m－13×2＝b，解方程可得：m＝(b－72)/7個。根據N原子數目列出方程：2m＋(14－m)＝y，解方程可得m＝y－14。無法根據C原子、O原子數目求出賴氨酸數目，D正確。
二、多項選擇題
9.如圖表示一個由三條多肽鏈形成的蛋白質分子，共含271個氨基酸，圖中每條虛線表示由兩個R中的巰基(—SH)脫氫形成一個二硫鍵(—S—S)。下列相關敘述正確的是
A.組成該分子的氨基酸最多約20種
B.氨基酸合成該分子后相對分子質量減少了4 824
C.該分子至少含有3個游離的氨基
D.該物質遇到雙縮脲試劑會發生紫色反應
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據圖分析可知，該蛋白質形成時，脫水分子數為268個，18×268＝4 824，還有4個二硫鍵，每個都脫去了2個—H,2×4＝8，氨基酸合成該分子后相對分子質量減少了4 824＋8＝4 832，B錯誤。
10.(2023·江蘇南京師大附中高三調研)研究發現一類稱作“分子伴侶”的蛋白質可識別正在合成的多肽或部分折疊的多肽，并通過改變自身空間結構與多肽的某些部位相結合，從而幫助這些多肽折疊、組裝或轉運，其本身不參與組成最終產物并可循環發揮作用。下列敘述不正確的是
A.乳酸菌內“分子伴侶”發揮作用的場所可能在內質網上
B.“分子伴侶”介導加工的直鏈八肽化合物中含有9個氧原子和8個氮原子
C.“分子伴侶”的空間結構一旦發生改變，則不可逆轉
D.經高溫處理后的“分子伴侶”也能與雙縮脲試劑發生作用產生紫色反應
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乳酸菌是原核生物，沒有內質網，A錯誤；
每一個氨基酸至少都含有一個氨基(－NH2)和一個羧基(－COOH)，直鏈八肽化合物由8個氨基酸脫去7個水分子形成，其中8個氨基酸中至少含有的氧原子數為 8×2＝16，至少含有的氮原子數為 8×1＝8,7個水分子包含的氧原子數為7，氮原子數為0，則直鏈八肽化合物至少有氧原子16－7＝9(個)，氮原子8個，B錯誤；
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“分子伴侶”在發揮作用時會改變自身空間結構，并可循環發揮作用，因此可以判斷“分子伴侶”的空間結構的改變是可以逆轉的，C錯誤；
經高溫處理后的“分子伴侶”其肽鍵并沒有斷裂，能與雙縮脲試劑發生作用產生紫色反應，D正確。
11.乙酰基六肽為人體內源性生物活性物質，是一種具有穿透細胞質膜能力的小分子鏈狀六肽，由于能夠阻斷神經肌肉間的信息傳導，避免肌肉過度收縮，減少了動態紋的發生，還能有效重組膠原蛋白，增加彈力蛋白活性，多用于化妝品內作為抗皺成分。下列相關敘述正確的是
A.乙酰基六肽可與NaOH溶液和CuSO4溶液等量混合配制的雙縮脲試劑呈
紫色反應
B.乙酰基六肽進入細胞充分體現了細胞質膜的功能特點
C.氨基酸的種類和數量就決定了該小分子多肽的功能
D.該多肽由6個氨基酸通過5個肽鍵相連
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乙酰基六肽可與雙縮脲試劑呈紫色反應，但NaOH溶液和CuSO4溶液等量混合的是斐林試劑，斐林試劑用于檢測還原糖，檢測蛋白質是依次加入NaOH溶液和CuSO4溶液，A錯誤；
除了氨基酸的種類和數量決定該小分子多肽的功能，還有氨基酸的排列順序，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構也決定該多肽的功能，C錯誤。
12.研究表明，一個人攝入全蛋和膽固醇(C27H46O)的量與其死亡風險呈正相關，而攝入蛋清的量與其死亡風險呈負相關。下列相關敘述錯誤的是
A.攝入全蛋后在酶的催化作用下分解為氨基酸、甘油、脂肪酸等，該過
程消耗ATP
B.膽固醇在人體內參與血液中脂質的運輸，過多攝入可能會造成血管堵塞
C.高溫可破壞肽鍵使蛋清蛋白的空間結構變得伸展、松散，易于消化
D.膽固醇的組成元素與磷脂不同，二者均參與動物細胞質膜的構成
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√
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攝入全蛋后在酶的催化作用下分解為氨基酸、甘油、脂肪酸等，該過程為食物的消化過程，在消化道中進行，不消耗ATP，A錯誤；
膽固醇在人體內參與血液中脂質的運輸，過多攝入會在血管壁上形成沉積，造成血管堵塞，B正確；
高溫可破壞氫鍵，使蛋清蛋白的空間結構變得伸展、松散，但不能破壞肽鍵，C錯誤；
膽固醇的組成元素為C、H、O，磷脂的組成元素為C、H、O、N、P，二者組成元素不同，均參與動物細胞質膜的構成，D正確。
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三、非選擇題
13.圖甲表示有關蛋白質分子的簡要概念圖，圖乙表示一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點)可轉變成一分子的胰島素(注：圖中數字表示氨基酸序號；—S—S—是由2個—SH脫去2個H形成的)。據圖回答下列問題：
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(1)圖甲中A為______________等元素，在人體內可以合成的B屬于_____
__________，寫出其結構簡式：______________。
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C、H、O、N
需氨基酸
非必
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A為組成蛋白質的元素，包括C、H、O、N等元素；B為氨基酸，在人體內可以合成的B屬于非必需氨基酸。
(2)圖乙中的胰島素的兩條肽鏈是在核糖體上通過氨基酸的__________作用形成的，而二硫鍵則是后續的加工形成的。每條肽鏈中氨基酸是通過圖甲中的__________連接。
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脫水縮合
C(或肽鍵)
(3)圖乙中這51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質量比原來51個氨基酸的總相對分子質量減少了______。
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依題意和圖示分析可知，圖乙中這51個氨基
酸形成的胰島素分子含有2條肽鏈、3個二硫
鍵(—S—S—)。在氨基酸形成該胰島素后，
減少的相對分子質量等于脫去的水分子的相
對分子質量的總和與形成3個二硫鍵時脫去的6個氫原子的相對分子質量的總和，而脫去的水分子數等于肽鍵數，因此相對分子質量減少了18×(51－2)＋1×6＝888。
(4)胰島素分子與其他蛋白質結構不同的直接原因是________________________________________
__________________________________________________________。
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構成蛋白質的氨基酸的種類、數量、排列順序不同，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構千差萬別
(5)胰島素具有降低血糖的作用，生活中糖尿病患者只能通過注射胰島素來降低血糖，簡述其主要原理是___________________________________
______________________________。
胰島素為蛋白質，若口服會被消化道
中的消化酶分解，從而失去療效
14.賴氨酸是人體所需的8種必需氨基酸之一(目前認為人體所含氨基酸為20種)，它在生物機體的代謝中起著重要的作用，賴氨酸缺乏會引起蛋白質功能障礙，影響生長發育，導致生長障礙，體重增加緩慢等。因植物性蛋白中普遍缺乏賴氨酸，故營養學家稱之為“第一必需氨基酸”。請回答下列與氨基酸、蛋白質相關的問題：
(1)賴氨酸的分子式為C6H14O2N2，其R中O原子數為___，氨基酸在________(結構)中通過________方式合成多肽鏈，進而形成各種蛋白質。
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脫水縮合
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氨基酸的結構通式的分子式為C2H4O2NR，賴氨酸的分子式為C6H14O2N2，由此可知賴氨酸的R的分子式為—C4H10N，因此R中O原子數為0，氨基酸是在細胞質的核糖體中通過脫水縮合的方式合成多肽鏈，進而形成各種蛋白質。
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(2)某興趣小組欲探究賴氨酸是否也是家兔的必需氨基酸，進行了相關實驗。其實驗情況用下表顯示：
　　組別 項目 甲組 乙組
幼年家兔 10只 10只
飼料 一定量的添加了21種氨基酸的食物 ？
飼喂時間 每天10：00、16：00各一次 每天10：00、16：00各一次
飼喂周期 3周 3周
結果檢測
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實驗中所選幼年家兔應滿足的條件是_______________________________
_______________________________(答出2點)。乙組所喂飼料為_______
___________________________________。實驗中的甲組為______組，乙組為______組。結果檢測可通過測量甲、乙兩組家兔的_____________，經數據對比分析后，一定程度上可反映賴氨酸對家兔生長的必需性。
品種一樣，生長狀況正常且一致，
的含除賴氨酸外的19種氨基酸的食物
重量一樣，性別一樣，年齡一樣
對照
實驗
體重(或體長)
一定量
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本實驗探究賴氨酸是否也是家兔的必需氨基酸，自變量為是否添加賴氨酸，因變量為家兔的生長發育狀況(可用體長、體重等來表示)。實驗要遵循單一變量原則、等量原則、適宜原則，因此實驗中所選幼年家兔應滿足的條件是品種一樣，生長狀況正常且一致，重量一樣，性別一樣，年齡一樣，排除無關變量對實驗結果的干擾。第2課時　蛋白質是生命活動的主要承擔者
課標要求　闡明蛋白質通常由20種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結構，細胞的功能主要由蛋白質完成。
1．蛋白質的結構
(1)組成蛋白質的氨基酸
源于必修1 P28“課外閱讀”：組成人體蛋白質的必需氨基酸有8種，巧記為甲(甲硫氨酸)來(賴氨酸)寫(纈氨酸)一(異亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)書(蘇氨酸)。此外，精氨酸、組氨酸人體合成不足被稱為半必需氨基酸。
(2)蛋白質的結構及其多樣性
①氨基酸的脫水縮合
a．圖中產生的H2O中H來源于氨基和羧基；O來源于羧基。
b．一條肽鏈含有的游離的氨基(或羧基)至少是1個，位于肽鏈的一端；其余的位于R(或側鏈基團)上。
②蛋白質的結構層次
a．源于必修1 P21“圖1－3－1”：胰島素由兩條肽鏈構成，通過二硫鍵(—S—S—)相互結合在一起，其中共含有3個二硫鍵。
b．源于必修1 P22“正文”：不同的蛋白質分子由一條或多條、相同或不同的肽鏈構成，肽鏈能夠盤曲、折疊，形成具有一定空間結構的蛋白質分子。
c．源于必修1 P23“圖1－3－5”：血紅蛋白是一種由574個氨基酸組成的蛋白質，含有4條多肽鏈。
③蛋白質結構多樣性的原因
提醒　(1)同一生物不同細胞蛋白質不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是基因的選擇性表達。(2)不同生物蛋白質不同的根本原因是DNA(基因或遺傳信息)的特異性。
2．蛋白質的功能
考向一　蛋白質的結構
1．科學家研究和鑒定一些動物谷胱甘肽過氧化物酶的作用時，發現了人體第21種氨基酸——硒代半胱氨酸，是蛋白質中硒的主要存在位置，人體內硒含量很少，合成硒代半胱氨酸的原料需要不斷從食物中獲取。下列有關敘述中，錯誤的是(　　)
A．硒元素屬于微量元素
B．硒位于硒代半胱氨酸的R基中
C．硒代半胱氨酸是必需氨基酸
D．人體的蛋白質均含有硒
答案　D
解析　由題意可知，體內硒含量很少，硒元素屬于微量元素，A正確；氨基酸的區別在于R基的不同，硒位于硒代半胱氨酸的R基中，B正確；由題干信息“合成硒代半胱氨酸的原料需要不斷從食物中獲取”可推知，硒代半胱氨酸是必需氨基酸，C正確；并不是所有的蛋白質都含有硒，D錯誤。
2．遷徙的鳥類長途跋涉不迷路與其體內的磁受體蛋白有關，磁受體蛋白能感應到微弱的地球磁場，并沿著地球磁場方向排列。下列敘述正確的是(　　)
A．磁受體蛋白溶液中加入一些食鹽后析出，會失去原有功能
B．磁受體蛋白中一定含有所有的組成蛋白質的氨基酸
C．鳥類體細胞中一般都含有磁受體蛋白
D．磁受體的特異性主要體現在氨基酸的種類、數量、排列順序及蛋白質的空間結構上
答案　D
解析　鹽析過程蛋白質結構沒有發生變化，仍可保留原有功能，A錯誤；天然氨基酸是組成生物體蛋白質的原料，但磁受體蛋白中不一定含有所有的天然氨基酸，B錯誤；由題干信息可知，遷徙的鳥類體細胞中才含有磁受體蛋白，C錯誤；蛋白質的特異性主要體現在其分子結構上，蛋白質分子的結構與氨基酸的種類、數量、排列順序及蛋白質的空間結構有關，D正確。
歸納總結　蛋白質的水解、變性和鹽析
(1)水解：蛋白質或者多肽中肽鍵斷裂，分解為氨基酸的過程稱為水解，與脫水縮合的過程相反，這個過程需要蛋白酶或者肽酶的催化。例如，食物中的蛋白質在消化道內最終成為氨基酸。
(2)變性：蛋白質在某些物理和化學因素作用下其特定的空間構象被破壞，從而導致其理化性質的改變和生物活性喪失的現象。變性的過程中肽鍵不斷裂，例如，雞蛋煮熟后，無法再孵化。
(3)鹽析：向蛋白質溶液中加入某些無機鹽溶液后，可降低蛋白質的溶解度，使蛋白質凝聚而從溶液中析出，這種作用叫作鹽析。這種物理變化可復原，例如，向雞蛋清水溶液中加入一些食鹽，出現白色絮狀物，加水稀釋后絮狀物消失。
考向二　蛋白質的相關計算
3．(多選)二硫鍵“—S—S—”是蛋白質中連接兩條肽鏈之間的一種化學鍵。如圖是由280個氨基酸組成的某蛋白質的結構圖，下列相關敘述正確的是(　　)
A．該蛋白質至少有280個氨基
B．形成該蛋白質的過程中脫去了278個水分子
C．該蛋白質至少有2個游離的羧基
D．該蛋白質的功能由蛋白質的空間結構決定
答案　BC
解析　根據題圖分析可知，該蛋白質是由280個氨基酸組成的2條鏈狀肽和1條環狀肽，一條肽鏈至少含有1個游離的氨基和1個游離的羧基，因此該蛋白質至少有2個游離的氨基和2個游離的羧基，A錯誤，C正確；形成該蛋白質的過程中共形成280－2＝278(個)肽鍵，即脫去了278個水分子，B正確；該蛋白質的功能是由氨基酸的數量、種類、排列順序和肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構決定的，D錯誤。
4．催產素是由下丘腦神經細胞合成的九肽類激素，具有催產及使乳腺排乳的作用。下圖為催產素結構簡式，據此判斷，下列有關敘述正確的是(　　)
A．催產素中含有9個肽鍵
B．催產素徹底水解后共得到8種氨基酸
C．催產素徹底水解需要9個水分子
D．形成催產素的過程中相對分子質量減少了144
答案　B
解析　由圖分析可知，催產素環狀結構是由二硫鍵形成的，其為鏈狀九肽，共有8個肽鍵，A錯誤；由于催產素中含有8個肽鍵，因此催產素徹底水解需要8個水分子，C錯誤；氨基酸脫水縮合形成催產素的過程脫去的水分子數目是8,1個二硫鍵脫去2個H，因此相對分子質量減少8×18＋2＝146，D錯誤。
5．某五十肽中有4個丙氨酸(R為—CH3)，現脫掉其中的丙氨酸(相應位置如圖)得到4條多肽鏈和5個氨基酸(脫下的氨基酸均以游離態存在)。下列敘述錯誤的是(　　)
A．該五十肽水解產物中的多肽鏈比原來增加了8個氧原子
B．新生成的4條多肽鏈至少含有4個游離的羧基
C．若將新生成的4條多肽鏈重新連成一條長鏈，將脫去3個水分子
D．若將得到的5個氨基酸縮合成一條肽鏈，則有5種不同的氨基酸序列
答案　A
解析　據圖分析可知，脫掉了4個丙氨酸后，肽鍵數目減少8個，相當于增加了8個水分子，但該五十肽總共脫了5個游離的氨基酸，至少脫了10個氧原子(5個羧基)，所以水解產物形成的四條多肽鏈氧原子數目至少減少了2個，A錯誤；若將得到的5個氨基酸(其中有4個是丙氨酸)縮合成五肽，則有5種不同的氨基酸序列，D正確。
方法規律　有關蛋白質結構的計算規律
(1)利用蛋白質的結構圖解掌握相應的計算規律
結合示意圖可得出如下規律(假設氨基酸的平均相對分子質量為a，由n個氨基酸分別形成1條鏈狀多肽或m條鏈狀多肽時)：
形成肽鏈數 形成肽鍵數 脫去水分子數 蛋白質相對分子質量
1 n－1 n－1 na－18(n－1)
m n－m n－m na－18(n－m)
提醒　①計算多肽的相對分子質量時，除了考慮水分子的減少外，還要考慮其他化學變化過程，如肽鏈上出現一個二硫鍵(—S—S—，由兩個—SH脫H形成)時，要再減去2(兩個氫原子)，若無特殊說明，不考慮二硫鍵。
②若為環狀多肽，則可將相對分子質量計算公式na－18(n－m)中的肽鏈數(m)視為零，再進行相關計算。
③游離氨基或羧基數＝肽鏈數＋R中含有的氨基或羧基數。
(2)利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數：在一個氨基酸中，若不考慮R，則含有2個碳原子、2個氧原子、4個氫原子和1個氮原子。在脫水縮合形成多肽時，要失去部分氫、氧原子，但是碳原子、氮原子的數目不會減少。其相關數量關系如下：
①碳原子數＝氨基酸的分子數×2＋R上的碳原子數。
②氫原子數＝各氨基酸中氫原子的總數－脫去的水分子數×2。
③氧原子數＝各氨基酸中氧原子的總數－脫去的水分子數。
④氮原子數＝肽鏈數＋肽鍵數＋R上的氮原子數＝各氨基酸中氮原子的總數。
⑤由于R上的碳原子數不好確定，且氫原子數較多，因此以氮原子數或氧原子數的計算為突破口，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數最為簡便。
⑥若已知多肽鏈的分子式，則此多肽鏈中：
a．含2個氨基的氨基酸數＝N原子數－肽鍵數－1。
b．含2個羧基的氨基酸數＝(O原子數－肽鍵數－2)÷2。
(3)多肽中除去氨基酸的有關計算
①若除去多肽內部的一個氨基酸，需水解掉兩個肽鍵；若除去多肽一端的一個氨基酸，需水解掉1個肽鍵。
②每水解1個肽鍵，則需要1分子水參與，肽鍵數減少1個，生成物與原多肽相比氧原子增加1個，氫原子增加2個，氨基增加1個，羧基增加1個。
(4)多肽種類的計算題
以20種氨基酸構成四肽的種類為例：
①若每種氨基酸數目不限，可形成四肽的種類有204種。
②若每種氨基酸只有一個，可形成四肽的種類有(20×19×18×17)種。
考向三　蛋白質的功能
6．蛋白質是生命活動的主要承擔者，生物體內不同類型的蛋白質行使不同的功能。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．葡萄糖進入小腸上皮細胞需要借助載體蛋白，并消耗能量
B．某種蛋白與病原體結合，可抑制病原體對人體細胞的黏附
C．突觸后膜上的受體蛋白，可特異性識別并結合神經遞質
D．用胰蛋白酶處理生物膜，不會改變生物膜的通透性
答案　D
解析　小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖需借助膜上的載體蛋白，消耗能量，屬于主動運輸，A正確；體液免疫中抗體與病原體結合后可抑制病原體的繁殖或對人體細胞的黏附，B正確；位于突觸后膜上的蛋白質，能識別并結合神經遞質，神經遞質與受體的結合具有特異性，C正確；用胰蛋白酶處理生物膜，其上的蛋白質被水解，會改變生物膜的選擇透過性，D錯誤。
7．下圖的①②③分別表示生物體內的三個生理過程，其中Q分別代表三種物質，下列敘述正確的是(　　)
A．①一定發生在細胞內
B．②必須依賴腺苷三磷酸
C．③只能位于細胞質膜上
D．Q中可能含有S
答案　D
解析　圖中Q物質具有多種功能，①過程中L與Q結合后可變成其他物質，這里的Q物質是具有催化作用的酶，消化酶催化的水解反應發生在消化道(細胞外)，A錯誤；②過程的Q是起運輸作用的載體蛋白，載體蛋白參與的協助擴散不需要消耗能量，B錯誤；③過程中的L與Q結合后，L隨后被消滅，這里的Q應為起免疫作用的抗體，抗體存在于內環境中，C錯誤。
歸納總結　常考蛋白質的分布和功能
1．(2021·遼寧，1)蛋白質是生命活動的主要承擔者。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．葉綠體中存在催化ATP合成的蛋白質
B．胰島B細胞能分泌調節血糖的蛋白質
C．唾液腺細胞能分泌水解淀粉的蛋白質
D．線粒體膜上存在運輸葡萄糖的蛋白質
答案　D
解析　葉綠體類囊體膜是進行光合作用的場所，能合成ATP，則存在催化ATP合成的酶，其化學本質是蛋白質，A正確；胰島B細胞能分泌胰島素，降低血糖，胰島素的化學本質是蛋白質，B正確；唾液腺細胞能分泌唾液淀粉酶，唾液淀粉酶屬于分泌蛋白，能水解淀粉，C正確；葡萄糖分解的場所在細胞質基質，線粒體膜上不存在運輸葡萄糖的蛋白質，D錯誤。
2．(2018·江蘇，5)哺乳動物的催產素具有催產和排乳的作用，加壓素具有升高血壓和減少排尿的作用。兩者結構簡式如圖，各氨基酸殘基用3個字母縮寫表示。下列敘述正確的是(　　)
A．兩種激素都是由八肽環和三肽側鏈構成的多肽類化合物
B．氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中氫全部來自氨基
C．肽鏈中游離氨基的數目與參與構成肽鏈的氨基酸種類無關
D．兩種激素間因2個氨基酸種類不同導致生理功能不同
答案　D
解析　分析題中激素的結構簡式可知，激素中的環狀肽都是由6個氨基酸構成的，故為六肽環，A錯誤；氨基酸脫水縮合形成的水分子中的氫分別來自氨基和羧基，B錯誤；肽鏈中游離氨基的數目與構成肽鏈的氨基酸R上的氨基數目有關，C錯誤；分析題中激素的結構簡式可知，兩種激素間有2個氨基酸種類不同，故這兩種激素生理功能不同是由這2個氨基酸種類不同導致的，D正確。
3．(2022·湖南，1)膠原蛋白是細胞外基質的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列敘述正確的是(　　)
A．膠原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B．皮膚表面涂抹的膠原蛋白可被直接吸收
C．膠原蛋白的形成與內質網和高爾基體有關
D．膠原蛋白比蛋清蛋白的營養價值高
答案　C
解析　蛋白質的氮元素主要存在于—CO—NH—中，A錯誤；膠原蛋白為生物大分子物質，涂抹于皮膚表面不能被直接吸收，B錯誤；由題干信息可知，膠原蛋白非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，而人體需要從食物中獲取必需氨基酸，非必需氨基酸自身可以合成，因此并不能說明膠原蛋白比蛋清蛋白的營養價值高，D錯誤。
4．(2018·全國Ⅱ，1)下列關于人體中蛋白質功能的敘述，錯誤的是(　　)
A．漿細胞產生的抗體可結合相應的病毒抗原
B．肌細胞中的某些蛋白質參與肌肉收縮的過程
C．蛋白質結合Mg2＋形成的血紅蛋白參與O2運輸
D．細胞核中某些蛋白質是染色體的重要組成成分
答案　C
解析　漿細胞產生的抗體能與相應的抗原(如病毒抗原)發生特異性結合，A項正確；肌細胞中的肌動蛋白和肌球蛋白等參與肌肉收縮的過程，B項正確；Fe2＋參與構成血紅蛋白，血紅蛋白具有運輸O2的功能，C項錯誤；細胞核中染色體的主要組成成分是蛋白質和DNA，D項正確。
5．(2017·江蘇，3)下列關于肽和蛋白質的敘述，正確的是(　　)
A．α 鵝膏蕈堿是一種環狀八肽，分子中含有8個肽鍵
B．蛋白質是由2條或2條以上多肽鏈構成的
C．蛋白質變性是由于肽鍵的斷裂造成的
D．變性蛋白質不能與雙縮脲試劑發生反應
答案　A
解析　環狀肽有幾個氨基酸就會形成幾個肽鍵，所以環狀八肽含有8個肽鍵，A正確；蛋白質是由肽鏈盤曲、折疊形成的，也可能只含有一條肽鏈，B錯誤；蛋白質變性是空間結構被破壞，主要破壞的是氫鍵等化學鍵，氨基酸之間形成的肽鍵不被破壞，C錯誤。
一、易錯辨析
1．具有氨基和羧基的化合物，都是構成蛋白質的氨基酸(　×　)
2．脫水縮合形成的多肽中含有幾個肽鍵就稱為幾肽(　×　)
3．變性蛋白質不能與雙縮脲試劑發生反應(　×　)
4．氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結構(　√　)
5．蛋白質空間結構的改變可以使其功能發生變化(　√　)
6．蛋白質是生命活動的主要能源物質(　×　)
二、填空默寫
1．(必修1 P22)請敘述氨基酸的結構特點：每個氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基與同一個碳原子相連接，這個碳原子還分別與一個氫原子和一個側鏈基團(R)相連接。
2．(必修1 P22)脫水縮合是一個氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(—NH2)相連接，同時脫去一分子水的過程。
3．評價蛋白質營養價值時，為什么格外注重必需氨基酸的種類和含量？
提示　組成人體蛋白質的氨基酸中有8種是人體細胞不能合成的，被稱為必需氨基酸，這些氨基酸必須從外界環境中獲取。
4．人的紅細胞和心肌細胞的主要成分都是蛋白質，但紅細胞主要承擔運輸氧的作用，心肌細胞承擔心臟律動作用，請從蛋白質結構的角度分析紅細胞和心肌細胞兩種細胞功能不同的主要原因。
提示　兩種細胞中組成蛋白質的氨基酸種類、數目和排列順序不同以及多肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構不同。
課時精練
一、單項選擇題
1．HSP是機體細胞受高溫刺激后合成出的一類熱休克蛋白。該蛋白質可發揮如圖所示的作用，以保護機體細胞不受破壞。圖示HSP所起的作用是(　　)
A．促進肽鍵的形成
B．抑制氨基酸脫水縮合
C．促使肽鏈形成空間結構
D．維持蛋白質結構的穩定性
答案　C
解析　由圖分析HSP可以與多肽鏈結合，使其形成蛋白質，由此可以判斷HSP的作用是促使肽鏈形成一定的空間結構。
2．從某些動物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術縫合線。手術后過一段時間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。下列關于膠原蛋白的說法，錯誤的是(　　)
A．作為縫合線的膠原蛋白之所以被人體吸收是因為已被分解成小分子的氨基酸
B．被分解成的氨基酸種類中，其中有8種是人體細胞不能合成的
C．分解后的蛋白質與變性后的蛋白質都不可以與雙縮脲試劑發生顏色反應
D．在核糖體上合成膠原蛋白時，產生的水分子中的氫來自氨基和羧基
答案　C
解析　分解后的蛋白質形成氨基酸，不可以與雙縮脲試劑發生顏色反應，但變性后的蛋白質破壞的是空間結構，依然可以與雙縮脲試劑發生顏色反應，C錯誤。
3．谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于動植物和微生物細胞中的一種重要的三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸縮合而成，則半胱氨酸可能的分子式是(　　)
A．C3H3NS B．C3H5NOS
C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS
答案　C
解析　根據題意分析可知，谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸脫去2分子水縮合形成的，根據反應前后化學元素守恒可以得出半胱氨酸可能的分子式為C3H7O2NS。
4. 層粘連蛋白是由一條重鏈(A鏈)和兩條輕鏈(B1鏈、B2鏈)構成的高分子糖蛋白，其結構示意圖如圖所示。若該蛋白由m個氨基酸構成，下列有關說法不正確的是(　　)
A．該層粘連蛋白含有肽鍵數為m－3
B．組成該蛋白的氨基酸中可能有些必須從食物中獲取
C．層粘連蛋白是由21種氨基酸經脫水縮合而成的
D．該物質至少含有3個游離的氨基和羧基
答案　C
解析　由題意分析可知，該蛋白質由m個氨基酸形成三條肽鏈構成的，所含的肽鍵數是m－3，A正確；組成該蛋白的必需氨基酸必須從食物中獲取，B正確；組成蛋白質的氨基酸有21種，但不是每種蛋白質都含有21種氨基酸，C錯誤；一條多肽鏈至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基，層粘連蛋白有3條肽鏈，因此至少含有3個游離的氨基和羧基，D正確。
5．細胞受到冰凍時，蛋白質分子相互靠近，當接近到一定程度時，蛋白質分子中相鄰近的巰基(－SH)氧化形成二硫鍵(－S－S－)。解凍時，蛋白質氫鍵斷裂，二硫鍵仍保留(如圖所示)。下列說法不正確的是(　　)
A．巰基位于氨基酸的R上
B．解凍后蛋白質功能可能異常
C．結冰和解凍過程涉及肽鍵的變化
D．抗凍植物有較強的抗巰基氧化能力
答案　C
解析　巰基(－SH)中含有S，位于氨基酸的R上，A正確；結構決定功能，解凍后的蛋白質結構發生變化，其功能可能發生異常，B正確；結冰、解凍時空間結構改變，結冰和解凍過程未涉及肽鍵的變化，C錯誤；細胞受到冰凍時，巰基(－SH)會被氧化形成二硫鍵(－S－S－)，可推知抗凍植物有較強的抗巰基氧化能力，D正確。
6．血紅素是人體紅細胞中血紅蛋白分子的重要組成部分，能使血液呈紅色。血紅素可以與氧氣和一氧化碳等結合，且結合的方式完全一樣。下圖表示紅細胞、血紅蛋白和血紅素的關系，相關敘述錯誤的是(　　)
A．組成紅細胞的元素有C、H、O、N、P、Fe等
B．一個血紅蛋白分子由4條多肽鏈構成
C．血紅素分子與氧氣的結合是不可逆的
D．高原居民體內紅細胞和血紅蛋白增多
答案　C
解析　細胞質膜含有磷脂，有C、H、O、N、P，血紅蛋白含Fe，A正確；根據圖解可知，一個血紅蛋白分子是由4條多肽鏈構成的，B正確；血紅素分子與氧氣的結合是可逆的，C錯誤；高原地區氧氣含量相對較少，其居民體內紅細胞和血紅蛋白增多，D正確。
7．(2023·江蘇連云港高三模擬)鬼筆環肽是一種來源于毒蕈類鬼筆鵝膏的環狀肽毒素，其結構簡式如題圖所示。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．該環狀肽形成時至少要產生7個水分子
B．該環狀肽與鏈狀肽比較其親水性會有所下降
C．該環狀肽中只有一個游離的氨基和一個游離的羧基
D．該環狀肽可以被蛋白酶水解但仍可能與雙縮脲試劑反應呈紫色
答案　C
解析　該環狀肽形成時至少要產生的水分子數＝肽鍵數＝7個，A正確；該環狀肽與鏈狀肽比較，環狀肽較鏈狀肽少一個游離的氨基和羧基，其親水性會有所下降，B正確；由題圖可知，該環狀肽中不含游離的氨基和游離的羧基，C錯誤；該環狀肽可以被蛋白酶催化水解生成氨基酸、二肽或多肽，二肽、多肽能與雙縮脲試劑反應呈紫色，D正確。
8．(2023·江蘇海安市高三期中)有一條多肽鏈由14個氨基酸組成，分子式為CaHbOxNyS(y>14)，這條多肽鏈經過水解后的產物中有4種氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、賴氨酸(C6H14O2N2)。水解產物中賴氨酸的數目是(　　)
A．(x＋13)/2個 B．(y－72)/7個
C．(a＋13)/2個 D．(b－72)/7個
答案　D
解析　多肽鏈由14個氨基酸組成，則脫水縮合過程中脫去14－1＝13個水分子。賴氨酸與其他幾種氨基酸的不同在于含有14個H原子，2個N原子，其他幾種氨基酸含有7個H原子，1個N原子，可根據H原子數目或N原子數目列方程求出賴氨酸數目。設該化合物有m個賴氨酸，其他氨基酸數為14－m個，多肽化合物中有b個H，脫水縮合過程中脫去13個水分子即26個H原子，故根據H原子數目可以列出方程：7(14－m)＋14m－13×2＝b，解方程可得：m＝(b－72)/7個。根據N原子數目列出方程：2m＋(14－m)＝y，解方程可得m＝y－14。無法根據C原子、O原子數目求出賴氨酸數目，D正確。
二、多項選擇題
9．如圖表示一個由三條多肽鏈形成的蛋白質分子，共含271個氨基酸，圖中每條虛線表示由兩個R中的巰基(—SH)脫氫形成一個二硫鍵(—S—S)。下列相關敘述正確的是(　　)
A．組成該分子的氨基酸最多約20種
B．氨基酸合成該分子后相對分子質量減少了4 824
C．該分子至少含有3個游離的氨基
D．該物質遇到雙縮脲試劑會發生紫色反應
答案　ACD
解析　據圖分析可知，該蛋白質形成時，脫水分子數為268個，18×268＝4 824，還有4個二硫鍵，每個都脫去了2個—H,2×4＝8，氨基酸合成該分子后相對分子質量減少了4 824＋8＝4 832，B錯誤。
10．(2023·江蘇南京師大附中高三調研)研究發現一類稱作“分子伴侶”的蛋白質可識別正在合成的多肽或部分折疊的多肽，并通過改變自身空間結構與多肽的某些部位相結合，從而幫助這些多肽折疊、組裝或轉運，其本身不參與組成最終產物并可循環發揮作用。下列敘述不正確的是(　　)
A．乳酸菌內“分子伴侶”發揮作用的場所可能在內質網上
B．“分子伴侶”介導加工的直鏈八肽化合物中含有9個氧原子和8個氮原子
C．“分子伴侶”的空間結構一旦發生改變，則不可逆轉
D．經高溫處理后的“分子伴侶”也能與雙縮脲試劑發生作用產生紫色反應
答案　ABC
解析　乳酸菌是原核生物，沒有內質網，A錯誤；每一個氨基酸至少都含有一個氨基(－NH2)和一個羧基(－COOH)，直鏈八肽化合物由8個氨基酸脫去7個水分子形成，其中 8 個氨基酸中至少含有的氧原子數為 8×2＝16，至少含有的氮原子數為 8×1＝8,7個水分子包含的氧原子數為7，氮原子數為 0，則直鏈八肽化合物至少有氧原子16－7＝9(個)，氮原子8個，B錯誤；“分子伴侶”在發揮作用時會改變自身空間結構，并可循環發揮作用，因此可以判斷“分子伴侶”的空間結構的改變是可以逆轉的，C錯誤；經高溫處理后的“分子伴侶”其肽鍵并沒有斷裂，能與雙縮脲試劑發生作用產生紫色反應，D正確。
11．乙酰基六肽為人體內源性生物活性物質，是一種具有穿透細胞質膜能力的小分子鏈狀六肽，由于能夠阻斷神經肌肉間的信息傳導，避免肌肉過度收縮，減少了動態紋的發生，還能有效重組膠原蛋白，增加彈力蛋白活性，多用于化妝品內作為抗皺成分。下列相關敘述正確的是(　　)
A．乙酰基六肽可與NaOH溶液和CuSO4溶液等量混合配制的雙縮脲試劑呈紫色反應
B．乙酰基六肽進入細胞充分體現了細胞質膜的功能特點
C．氨基酸的種類和數量就決定了該小分子多肽的功能
D．該多肽由6個氨基酸通過5個肽鍵相連
答案　BD
解析　乙酰基六肽可與雙縮脲試劑呈紫色反應，但NaOH溶液和CuSO4溶液等量混合的是斐林試劑，斐林試劑用于檢測還原糖，檢測蛋白質是依次加入NaOH溶液和CuSO4溶液，A錯誤；除了氨基酸的種類和數量決定該小分子多肽的功能，還有氨基酸的排列順序，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構也決定該多肽的功能，C錯誤。
12．研究表明，一個人攝入全蛋和膽固醇(C27H46O)的量與其死亡風險呈正相關，而攝入蛋清的量與其死亡風險呈負相關。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．攝入全蛋后在酶的催化作用下分解為氨基酸、甘油、脂肪酸等，該過程消耗ATP
B．膽固醇在人體內參與血液中脂質的運輸，過多攝入可能會造成血管堵塞
C．高溫可破壞肽鍵使蛋清蛋白的空間結構變得伸展、松散，易于消化
D．膽固醇的組成元素與磷脂不同，二者均參與動物細胞質膜的構成
答案　AC
解析　攝入全蛋后在酶的催化作用下分解為氨基酸、甘油、脂肪酸等，該過程為食物的消化過程，在消化道中進行，不消耗ATP，A錯誤；膽固醇在人體內參與血液中脂質的運輸，過多攝入會在血管壁上形成沉積，造成血管堵塞，B正確；高溫可破壞氫鍵，使蛋清蛋白的空間結構變得伸展、松散，但不能破壞肽鍵，C錯誤；膽固醇的組成元素為C、H、O，磷脂的組成元素為C、H、O、N、P，二者組成元素不同，均參與動物細胞質膜的構成，D正確。
三、非選擇題
13．圖甲表示有關蛋白質分子的簡要概念圖，圖乙表示一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點)可轉變成一分子的胰島素(注：圖中數字表示氨基酸序號；—S—S—是由2個—SH脫去2個H形成的)。據圖回答下列問題：
(1)圖甲中A為______________等元素，在人體內可以合成的B屬于______________，寫出其結構簡式：______________。
(2)圖乙中的胰島素的兩條肽鏈是在核糖體上通過氨基酸的__________作用形成的，而二硫鍵則是后續的加工形成的。每條肽鏈中氨基酸是通過圖甲中的________連接。
(3)圖乙中這51個氨基酸形成胰島素后，相對分子質量比原來51個氨基酸的總相對分子質量減少了______________。
(4)胰島素分子與其他蛋白質結構不同的直接原因是_________________________________。
(5)胰島素具有降低血糖的作用，生活中糖尿病患者只能通過注射胰島素來降低血糖，簡述其主要原理是______________________________________________。
答案　(1)C、H、O、N　非必需氨基酸　
(2)脫水縮合　C(或肽鍵)　(3)888　(4)構成蛋白質的氨基酸的種類、數量、排列順序不同，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構千差萬別
(5)胰島素為蛋白質，若口服會被消化道中的消化酶分解，從而失去療效
解析　(1)A為組成蛋白質的元素，包括C、H、O、N等元素；B為氨基酸，在人體內可以合成的B屬于非必需氨基酸。(3)依題意和圖示分析可知，圖乙中這51個氨基酸形成的胰島素分子含有2條肽鏈、3個二硫鍵(—S—S—)。在氨基酸形成該胰島素后，減少的相對分子質量等于脫去的水分子的相對分子質量的總和與形成3個二硫鍵時脫去的6個氫原子的相對分子質量的總和，而脫去的水分子數等于肽鍵數，因此相對分子質量減少了18×(51－2)＋1×6＝888。
14．賴氨酸是人體所需的8種必需氨基酸之一(目前認為人體所含氨基酸為20種)，它在生物機體的代謝中起著重要的作用，賴氨酸缺乏會引起蛋白質功能障礙，影響生長發育，導致生長障礙，體重增加緩慢等。因植物性蛋白中普遍缺乏賴氨酸，故營養學家稱之為“第一必需氨基酸”。請回答下列與氨基酸、蛋白質相關的問題：
(1)賴氨酸的分子式為C6H14O2N2，其R中O原子數為________，氨基酸在________(結構)中通過________方式合成多肽鏈，進而形成各種蛋白質。
(2)某興趣小組欲探究賴氨酸是否也是家兔的必需氨基酸，進行了相關實驗。其實驗情況用下表顯示：
　　組別 項目 甲組 乙組
幼年家兔 10只 10只
飼料 一定量的添加了21種氨基酸的食物 ？
飼喂時間 每天10：00、16：00各一次 每天10：00、16：00各一次
飼喂周期 3周 3周
結果檢測
實驗中所選幼年家兔應滿足的條件是______________________________________(答出2點)。
乙組所喂飼料為______________________________________________________。
實驗中的甲組為____________組，乙組為____________組。結果檢測可通過測量甲、乙兩組家兔的______________，經數據對比分析后，一定程度上可反映賴氨酸對家兔生長的必需性。
答案　(1)0　核糖體　脫水縮合　(2)品種一樣，生長狀況正常且一致，重量一樣，性別一樣，年齡一樣　一定量的含除賴氨酸外的19種氨基酸的食物　對照　實驗　體重(或體長)
解析　(1)氨基酸的結構通式的分子式為C2H4O2NR，賴氨酸的分子式為C6H14O2N2，由此可知賴氨酸的R的分子式為—C4H10N，因此R中O原子數為0，氨基酸是在細胞質的核糖體中通過脫水縮合的方式合成多肽鏈，進而形成各種蛋白質。(2)本實驗探究賴氨酸是否也是家兔的必需氨基酸，自變量為是否添加賴氨酸，因變量為家兔的生長發育狀況(可用體長、體重等來表示)。實驗要遵循單一變量原則、等量原則、適宜原則，因此實驗中所選幼年家兔應滿足的條件是品種一樣，生長狀況正常且一致，重量一樣，性別一樣，年齡一樣，排除無關變量對實驗結果的干擾。

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