資源簡介

2.4 蛋白質是生命活動的主要承擔者（第1課時）
教學目標 核心素養
1.蛋白質結構多樣性的原因及蛋白質的功能，理解蛋白質是生命活動的主要承擔著。 2.明確氨基酸是組成蛋白質的基本單位、結 構特點和結構通式。 3.理解氨基酸分子脫水縮合形成多肽的過程。 4.掌握氨基酸以及蛋白質的相關計算。 生命觀念:蛋白質、的結構多樣性決定其功能多樣性。 科學思想:歸納概括氨基酸的結構特點，演繹推理蛋白質的合成及有關計算，比較DNA 與RNA的異同。 社會責任:了解蛋白質在人體健康及疾病治療方面的應用，養成良好的生活習慣。
閱讀并思考（帶著問題閱讀教材，并在教材的相應位置進行標注）
1.為什么說蛋白質是生命活動的主要承擔者？
2.蛋白質的功能有哪些？
3.蛋白質的基本組成單位是什么？
4.依據人體細胞能否合成分為哪兩大類？
5.氨基酸的結構通式是什么？
6.氨基酸的結構通式有何特點？各氨基酸之間的區別在于何處？
基礎知識梳理：
一、蛋白質的結構、功能及相關計算
1．組成蛋白質的氨基酸的元素組成、結構與種類
1.蛋白質是生命活動的主要_________________，也是主要的體現者。
其功能包括： (1)____________，如____________；(2)__________，如______；(3)______，如________________；(4)_______________，如_________；(5)__________，如___________。(P28～29)
2．_______是組成蛋白質的基本單位。在人體中組成蛋白質的氨基酸有___種。其中有___種是人體細胞不能合成的，它們是_______、_______、_______、_______、_______、_______、_______、_______，這些氨基酸_____________________，因此，被稱為_______氨基酸。另外13種氨基酸是_____________________，叫作_______氨基酸。(P30“與社會的聯系”)
3．氨基酸分子的結構通式是：__________________在結構上具有的特點是：每種氨基酸分子至少都含有一個_____(_____)和一個_____(__________)，并且都有一個_____和一個_____連接在同一個_____上。各種氨基酸之間的區別在于_____的不同。(P29)
自學檢測：
一、選擇題
1．雞蛋煎熟后，蛋白質發生變性，這是由于高溫破壞了蛋白質的（ ）
A．肽鍵 B．肽鏈 C．氨基酸 D．空間結構
2．R基為—C3 H 5 O2的一個谷氨酸分子中，含有C、H、O、N的原子數分別為（ ）
A．5、9、4、1 B．4、8、5、2 C．5、8、4、1 D．4、9、4、1
3．屬于構成蛋白質氨基酸的是（ ）
A． B． C． D．
4．兩個氨基酸縮合形成二肽，并生成一分子水，這一分子水中的氫來自于（　　）
A．氨基 B．羧基 C．氨基和羧基 D．連在同一個碳原子上的氫
5．下列關于人體內的蛋白質功能的敘述中，錯誤的是（　　）
A．有些蛋白質具有運輸作用 B．它們是能量的主要來源
C．胰島素能夠調節機體的生命活動 D．某些蛋白質具有免疫功能
6．二硫鍵“—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280個水分子
C．該蛋白質至少有2個游離的羧基
D．該蛋白質的功能由氨基酸的數量、種類和排列順序三方面決定
7．近年來隨著肥胖人數增多，減肥藥受到追捧。2021年美國肥胖癥周大會上公布了肥胖癥新藥Wegovy（一種多肽）。數據顯示：接受Wegovy治療的成人患者，在2年研究期間實現了顯著和持續的體重減輕。下列敘述正確的是（ ）
A．Wegovy既可以口服也可以注射
B．組成Wegovy的基本單位是甘油和脂肪酸
C．Wegovy加熱后和雙縮脲試劑不能發生紫色反應
D．Wegovy分子中有“-N-C-C-N-C-C-…”的重復結構
8．下圖所示為某多肽化合物，關于其組成數目的判斷，錯誤的是（ ）
A．1個氨基 B．2個羧基 C．2個肽鍵 D．稱為二肽
9．如圖表示胰島素分子的一條多肽鏈，其中有3個甘氨酸且分別位于第8、20、23位，現設法除去圖中的3個甘氨酸。下列相關敘述中錯誤的是（　　）
A．該多肽鏈形成時要脫去29個水分子
B．除去3個甘氨酸后，能形成5個多肽
C．除去3個甘氨酸時需要消耗6個水分子
D．胰島素的功能與該肽鏈的空間結構有關
10．如圖為氨基酸分子的結構通式，下列敘述正確的是（ ）
A．結構④在生物體內約有21種
B．氨基酸脫水縮合產生水，水中的氫來自②和③
C．結構④中含有的氨基或羧基全部都參與脫水縮合
D．符合圖示結構式的分子均可與雙縮脲試劑呈現紫色
11．下列有關蛋白質與其功能不相符的是（ ）
A．肌肉—生物體的結構蛋白 B．消化酶——催化功能
C．抗體—調節機體的生命活動 D．血紅蛋白——運輸氧氣
12．我國科學家在世界上首次人工合成了具有生物活性的蛋白質即結晶牛胰島素。胰島素的基本組成單位是（ ）
A．甘油和脂肪酸 B．磷酸 C．氨基酸 D．葡萄糖
13．對構成蛋白質的氨基酸結構的描述，不正確的是（ ）
A．人體中21種氨基酸的不同在于R基不同
B．每種氨基酸都含有一個氨基和一個羧基
C．在氨基酸中，都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上
D．氨基酸是小分子化合物
14．下列有關原因的表述錯誤的是（ ）
A．科學研究中經常運用完全歸納法，因為由不完全歸納法得出的結論一般是不可信的
B．因為不同食物中營養物質種類和含量有很大差別，我們在日常膳食中要做到不同食物的合理搭配，滿足機體的營養需求
C．人類很難消化纖維素，但是因為纖維素可以促進腸道的蠕動和排空，一些科學家將纖維素等其他糖類稱為人類的“第七類營養素”
D．因為必需氨基酸是人體細胞不能合成的氨基酸，所以評價各種食物中蛋白質成分的營養價值時，人們注重其中的必需氨基酸的種類和含量
15．已知一種氨基酸的R基是，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、2 C．7、1、4 D．4、3、7
16．（不定項選擇）蠶絲被貼身暖和、輕盈透氣，是“健康綠色睡眠”的首選。下列關于組成“蠶絲”主要成分的敘述，正確的是（ ）
A．蠶絲的形成過程中沒有水產生 B．蠶絲的基本組成單位的通式為
C．蠶絲的基本組成單位是核苷酸
D．蠶絲一定含有的化學元素是C、H、O、N、P、S
17．（不定項選擇）下列關于蛋白質和氨基酸的敘述，正確的是（　　）
A．所有蛋白質都具有催化作用 B．高等動物能合成生命活動所需的20種氨基酸
C．蛋白質是由2條或2條以上多肽鏈構成的 D．所有蛋白質都含有C，H，O，N四種元素
18．（不定項選擇）看這樣幾則廣告語，其中錯誤的有（ ）
A．這種食品由純天然谷物制成，不含任何糖類
B．這種飲料含有多種無機鹽，能有效補充人體運動時消耗的能量
C．這種營養品含有的蛋白質可以直接被人體細胞吸收
D．這種口服液含有豐富的鐵、鋅等微量元素
19．（不定項選擇）下列有關蛋白質結構和功能的敘述中，正確的是（　　）
A．催產素和血管舒張素均為九肽，但它們的功能差異很大，完全取決于構成兩者的氨基酸種類
B．由三個不同種類的氨基酸構成的三肽最多有6種
C．熟雞蛋容易消化是因為高溫改變了蛋白質的空間結構，使肽鏈變得伸展松散，容易與蛋白酶結合
D．蛋白質功能多樣性的根本原因是蛋白質結構具有多樣性
20．（不定項選擇）下列關于蛋白質的結構和功能的敘述，不正確的是（ ）
A．組成蛋白質的氨基酸之間可按不同的方式結合
B．組成每種蛋白質的氨基酸都有21種
C．有些結構不同的蛋白質可能具有相似的功能
D．蛋白質結構的多種多樣決定了其功能的多種多樣
二、填空題
21．下圖表示有關蛋白質分子的簡要概念圖 ，分析圖示回答下列問題：
(1)圖甲中B分子結構通式為_______，C 代表______________。過程①代表_______。
(2)圖乙中含有與圖甲C相同的結構有_______。(填序號)
(3)圖乙中化合物含有游離的氨基_______個和羧基有_______個，該化合物中的R基是_______（填寫序號）。
22（附加題）．甲圖表示有關蛋白質分子的簡要概念圖；乙圖表示某三十九肽中共有丙氨酸（R基為—CH3）4個，現去掉其中的丙氨酸得到4條長短不等的多肽。據圖回答下列問題：
(1)甲圖中A的元素組成為__________。
(2)蛋白質的結構具有多樣性，從蛋白質自身分析，原因有氨基酸的______________不同，以及蛋白質的空間結構千變萬化。
(3)高溫加熱后，該蛋白質____________（填“具有”或“不具有”）生物活性，_________（填“能”或“不能”）和雙縮脲試劑發生顏色反應。
(4)某蛋白質分子中的一條肽鏈為156肽，其分子式為CxHyNzOwS（z>156，w>157），并且是由下列五種氨基酸組成的：
那么，將該156肽徹底水解后將會得到_____個賴氨酸，_____個天冬氨酸（結果可含分子式中的未知數）
第2章 第4節 蛋白質是生命活動的承擔者（第1課時） 答案
自學檢測：
1．D 【分析】蛋白質變性是指蛋白質在某些物理和化學因素的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。
2．A 【詳解】谷氨酸是組成蛋白質的氨基酸，而組成蛋白質的氨基酸的結構通式為：都至少含有一個氨基和一 一個羧基，并都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上，這個碳原子上還連接一個H和一個側鏈基團R，據此，谷氨酸分子的R基為一C3H5O2，則其分子式為C5H9O4N，可知一個谷氨酸分子中含C、H、O、N的原子數分別是5、9、4、 1。綜上所述、A正確、BCD錯誤。故選A。
3．C 【詳解】ABD、圖中雖然既含氨基又含羧基，但氨基和羧基不連接在同一個碳原子上，不屬于構成蛋白質的氨基酸，ABD錯誤；圖中既含氨基又含羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，屬于構成蛋白質的氨基酸，C正確。
4．C 【詳解】兩個氨基酸分子脫水縮合成二肽時，一個氨基酸分子中的羧基（－COOH）脫去（－OH）和另一個氨基酸分子中的氨基（－NH2）脫去（－H），形成一分子水并形成一個（－NH－CO－），故這個水分子中的氫來自氨基和羧基。C正確，ABD錯誤。故選C。
5．B 【詳解】有些蛋白質如血紅蛋白具有運輸氧的功能，A正確；糖類是主要的能源物質，B錯誤；有些蛋白質可以調節機體的生命活動，比如胰島素，C正確；某些蛋白質具有免疫功能，如抗體。故選B。
6．C 【詳解】AC、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；B、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錯誤；D、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。
7．D 【詳解】Wegovy是一種多肽，口服后被水解，故只能注射不能口服，A錯誤；Wegovy（一種多肽）的基本單位是氨基酸，B錯誤；肽鏈加熱后，肽鍵正常，可以和雙縮脲試劑發生紫色反應，C錯誤；根據氨基酸的結構和脫水縮合的過程可知，多肽分子中含有“-N-C-C-N-C-C-…”的重復結構，D正確。
8．D 【詳解】A、構成該多肽的三個氨基酸的R基中均無氨基（-NH2），因此故該化合物中的氨基數=肽鏈數=1，A正確；B、構成該多肽的三個氨基酸的R基中共有一個羧基（-COOH），因此該化合物中的羧基數=肽鏈數+R基中的羧基數=1+1=2，B正確；C、該化合物是由3個氨基酸脫水縮合形成的，含有2個肽鍵，C正確；D、該化合物是由3個氨基酸脫水縮合形成的，稱為三肽，D錯誤。故選D。
9．B 【詳解】A、圖中表示胰島素分子的一條多肽鏈，含有30個氨基酸，脫水縮合形成29分子水，A正確；B、除去3個甘氨酸后，形成三個多肽和一個二肽，二肽不屬于多肽，B錯誤；C、除去圖中的3個甘氨酸，要斷裂6個肽鍵，需6個水分子，C正確；D、蛋白質功能多樣性是由蛋白質結構多樣性決定的，與蛋白質的空間結構有關，D正確。故選B。
10．A 【詳解】A、④是R基，氨基酸的種類由R基決定，氨基酸的種類約有21種，所以結構④在生物體內約有21種；B、氨基酸脫水縮合脫去的水中的氫來自羧基和氨基，①是氨基，③是羧基，B錯誤；C、④是R基，R基中含有的氨基或羧基不參與脫水縮合反應，C錯誤；D、與雙縮脲試劑發生紫色反應的是含有兩個以上肽鍵的化合物，所以符合圖示結構式的分子不可與雙縮脲試劑發生紫色反應，D錯誤。故選A。
11．C 【詳解】A、肌肉中的蛋白質，是肌細胞結構的重要組成成分，屬于生物體的結構蛋白，A正確；B、消化酶的化學本質是蛋白質，消化酶具有催化功能，B正確；C、抗體體現了蛋白質的免疫功能，C錯誤；D、血紅蛋白具有運輸氧氣的功能，D正確。
12．C 【詳解】胰島素的本質是蛋白質，蛋白質的基本組成單位是氨基酸，C正確。
13．B 【詳解】組成人體蛋白質的氨基酸根據R基不同分為21種，A正確；每種氨基酸都至少含有一個氨基和一個羧基，B錯誤；組成蛋白質的氨基酸都有一個氨基和一個羧基連接在同一碳原子上，C正確；氨基酸是蛋白質的基本單位，是小分子化合物，D正確。
14．A 【詳解】A、根據上述分析重的完全歸納法或不完全歸納法的定義可以看出，科學研究中經常運用完全歸納法，因為與不完全歸納法不同，用完全歸納法得出的結論是可靠的，A錯誤；B、因為不同食物中營養物質種類和含量有很大差別，我們在日常膳食中要做到不同食物的合理搭配，滿足機體的營養需求，B正確；C、人類腸道內缺乏消化水解纖維素的酶，所以很難消化纖維素，但是因為纖維素可以促進腸道的蠕動和排空，一些科學家將纖維素等其他糖類稱為人類的“第七類營養素”，C正確；D、必需氨基酸是指人體細胞不能合成，必需從食物獲取的氨基酸，所以評價各種食物中蛋白質成分的營養價值時，人們更注重其中的必需氨基酸的種類和含量，D正確。
15．B 【詳解】氨基酸的結構通式為：C2H4O2NR，已知某種氨基酸的R基是-CH3，將其代入氨基酸的結構通式中的R基即可寫出該氨基酸的分子式為C3H7O2N。所以該氨基酸含有C、H、O、的原子數分別是3、7、2，故B符合題意。
16．B 【詳解】A、蠶絲的主要成分是蛋白質，蛋白質是由肽鏈盤曲折疊形成的，肽鏈是通過氨基酸的脫水縮合形成的，因此蛋白質形成過程中有水產生，A錯誤；B、蠶絲的主要成分是蛋白質，蛋白質的基本組成單位是氨基酸，氨基酸的結構通式為，B正確；C、蠶絲的主要成分是蛋白質，蛋白質的基本組成單位是氨基酸，C錯誤；D、蠶絲的主要成分是蛋白質，元素組成為CHON，有的還有S，D錯誤。
17．D 【詳解】A、酶具有催化作用，大多數的酶是蛋白質，并不是所有的蛋白質都具有催化作用，如血紅蛋白、胰島素等不具有催化作用，A錯誤；B、構成蛋白質的20種氨基酸按照能不能在體內合成分為必需氨基酸和非必需氨基酸，能在體內合成的氨基酸屬于非必需氨基酸，不能在體內合成只能從食物中獲取的為必需氨基酸，B錯誤；C、蛋白質是由1條或2條及2條以上多肽鏈構成的，C錯誤；D、所有蛋白質都含有C、H、O、N四種元素，D正確。
18．ABC 【詳解】谷物中含有淀粉，淀粉屬于糖類，A錯誤；無機鹽沒有供能的作用，因此不能給人體補充運動時消耗的能量，B錯誤；蛋白質不能直接被人體細胞吸收，需要經過消化分解為各種氨基酸，才能被吸收和利用，C錯誤；鐵、鋅屬于微量元素，D正確。
19．BC 【詳解】A、催產素和血管舒張素均為九肽，但它們的功能差異很大，完全取決于構成兩者的氨基酸的種類、氨基酸的數目、氨基酸的排列順序，多肽鏈的盤曲折疊方式的不同，A錯誤；B、由三個不同種類的氨基酸如a、b、c構成的三肽，分別是abc、acb、cab、cba、bac、bca六種，B正確；C、高溫改變了蛋白質的空間結構，使肽鏈變得伸展松散，吃熟雞蛋容易消化是因為高溫改變了蛋白質的空間結構，使肽鏈變得伸展松散，容易與蛋白酶結合，C正確；D、蛋白質功能多樣性的直接原因是蛋白質結構具有多樣性，根本原因是遺傳信息具有多樣性，D錯誤。
20．AB 【詳解】A、組成蛋白質的氨基酸之間都是以肽鍵的方式結合，結合方式相同，A錯誤；B、組成蛋白質的氨基酸共有21種，但組成每種蛋白質的氨基酸不一定含有21種，B錯誤；C、有些結構不同的蛋白質可能具有相似的功能，如血紅蛋白和載體蛋白都有運輸功能，但是它們的結構不同，C正確；D、結構決定功能，蛋白質結構的多種多樣決定了其功能的多種多樣，D正確。
21．(1) 肽鍵 脫水縮合 (2)③⑤ (3) 2 2 ②④⑥
【分析】圖甲分析，A是C、H、O、N等元素，B是氨基酸，C是肽鍵。圖乙分析，①是氨基，②是R基，③是肽鍵，④是R基，⑤含有肽鍵，⑥是R基，⑦是羧基。（1）B為氨基酸，其結構通式為；C為肽鍵。過程①代表氨基酸脫水縮合形成多肽。（2）圖甲中C為肽鍵，圖乙中含有肽鍵的是③和⑤。（3）圖乙中，①和②含有游離的氨基，共2個，⑥和⑦含有游離的羧基，共2個。根據氨基酸的結構通式可知，②④⑥為羧基。
22．(1)C、H、O、N (2)種類、數量和排列順序 (3) 不具有 能 (4) z-156 （w-157）/2
【分析】蛋白質的基本組成元素是C、H、O、N等，其基本組成單位氨基酸，氨基酸通過脫水縮合反應形成肽鏈，一條或幾條肽鏈盤曲、折疊形成具有一定的空間結構的蛋白質，蛋白質結構的多樣性與組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序及蛋白質的空間結構有關；蛋白質結構的多樣性決定功能多樣性。氨基酸脫水縮合反應過程中，形成的肽鍵數=脫去的水分子數=氨基酸數目-肽鏈數，一條肽鏈至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基。分析題圖可知，甲圖中A是組成元素，B是氨基酸，C是肽鍵。
（1）B是蛋白質的基本組成單位氨基酸，一定含有C、H、O、N元素，因此甲圖中A的元素組成為C、H、O、N。（2）構成蛋白質的氨基酸種類、數量和排列順序不同，以及蛋白質的空間結構千變萬化，形成了多種多樣的蛋白質。（3）高溫加熱后，蛋白質會變性失活，不再具有生物活性，但肽鍵沒有斷裂，仍能與雙縮脲試劑反應產生紫色。（4）由題意分析可知，構成該156肽的五種氨基酸分子中，只有賴氨酸含有2個N原子，若構成蛋白質的氨基酸中都只有一個N原子，則多肽中N原子數與氨基酸數相同，因此z－156為賴氨酸的數量；構成該156肽的五種氨基酸分子中，只有天冬氨酸含有2個羧基，設天冬氨酸數量為N，根據蛋白質中O原子數=肽鍵數+2×肽鏈數+R基上的O原子數，w=（156-1）+2×1+2N，解得N=（w-157）/2個。

展開更多......

收起↑