第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者(教用Word)-【赢在微点·轻松课堂】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版 单选）

第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 [课标内容]　1.概述蛋白质的主要功能。2.说明氨基酸的结构特点及其种类。3.描述氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程。4.阐明蛋白质结构及其多样性。 一、蛋白质的功能及其基本组成单位——氨基酸 　 1.蛋白质的功能 (1)蛋白质是生命活动的主要承担者。 (2) 2.氨基酸的结构特点及其种类 (1)氨基酸的结构。 ①结构通式:。 ②结构特点。 Ⅰ.数量上:至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。 Ⅱ.位置上:都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 (2)种类。 ①分类依据:能否在人体内合成。 ②种类 探究　结合氨基酸的结构示意图,回答下列问题: 　 缬氨酸 丙氨酸 　 (1)写出图中①~④代表的结构名称:①氨基;②④R基;③羧基。 (2)构成蛋白质氨基酸的共用部分是。 (3)各种氨基酸共有的元素是C、H、O、N,其中半胱氨酸还含有S元素。 (4)天冬氨酸的R基中含有羧基,赖氨酸的R基中含有氨基,说明组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。 (5)从位置上看组成蛋白质的氨基酸都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连接在同一个碳原子上。 (6)同为组成生物体蛋白质的氨基酸,酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异的产生是由何种基团决定的?为什么? 提示　R基。R基具有可变性,R基的可变性决定了氨基酸的种类和不同种类氨基酸的结构与性质的差异性。 　　1.形象记忆氨基酸结构通式 2.氨基、羧基、R基的书写 (1)正确的格式:—NH2、—COOH、—R(千万不要忘记在原子团前面加“—”)。 (2)避免两种错误格式。 ①写成NH2、COOH、R。 ②写成NH3、—NH3、HCOOH等。 (3)结构通式及氨基和羧基不同表达形式的辨别。 1.如图是构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式,下列叙述错误的是(　　) A.人体蛋白质中结构④约有21种 B.氨基酸理化性质的不同是由结构④不同导致的 C.从图中可以看出一个氨基酸一定仅含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH) D.若甘氨酸分子的结构简式为,则甘氨酸是构成蛋白质的氨基酸中相对分子质量最小的氨基酸 解析　组成人体蛋白质的氨基酸根据R基不同大约可分为21种,A项正确;组成蛋白质的氨基酸的理化性质不同是由R基不同导致的,B项正确;R基中也可能含有氨基或羧基,C项错误;由氨基酸的结构通式可知,甘氨酸的R基是—H,是构成蛋白质的氨基酸中相对分子质量最小的氨基酸,D项正确。 答案　C 2.下列物质中,属于构成人体蛋白质氨基酸的是(　　) ①H2N—CH2—COOH ②H2N—CH2—CH2OH ③ ④ ⑤ A.①③⑤ B.①②③ C.②③④ D.③④⑤ 解析　根据氨基酸分子的结构通式可知,②④不是构成人体蛋白质的氨基酸,因为构成人体蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。 答案　A 3.缬氨酸的R基为—C3H7,则一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为(　　) A.2、4、2、1 B.5、11、2、1 C.5、9、4、1 D.5、8、2、1 解析　根据题意可知,缬氨酸的R基为—C3H7,因此缬氨酸的结构简式为C5H11O2N,因此一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为5、11、2、1,B项正确。 答案　B 二、蛋白质的结构及其多样性 　 1.氨基酸的脱水缩合 (1)此生理过程①的名称是脱水缩合。 (2)写出数字代表的结构或名称:②二肽;③肽键——连接两个氨基酸分子的化学键。 (3)多肽:由多个氨基酸脱水缩合而成的,含有多个肽键的化合物,叫作多肽,通常呈链状结构,叫作肽链。 (4)参与脱水缩合的部位:一个氨基酸氨基中的—H和另一个氨基酸羧基中的—OH。 (5)H2O中H和O的来源:H来自氨基和羧基,O来自羧基。 (6)—NH2和—COOH的数量和位置:一条肽链中至少含有一个游离的—NH2和一个游离的—COOH,分别位于肽链的两端,其余的—NH2和—COOH位于R基中。 2.蛋白质的形成过程(以血红蛋白为例) 3.蛋白质结构多样性的原因 4.蛋白质的变性 (1)概念:蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 (2)应用:①鸡蛋、肉类煮熟后,由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因而易于消化。②经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的。 (1)含有两个肽键的化合物叫作二肽。(×) (2)蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的。(×) (3)变性的蛋白质也能与双缩脲试剂发生紫色反应。(√) (4)蛋白质变性是可逆的化学反应。(×) 探究1　如图是氨基酸之间发生一系列反应形成血红蛋白的过程,结合教材内容完成以下探究。 (1)描述从氨基酸到蛋白质的形成过程:氨基酸→二肽→多肽→肽链盘曲、折叠→具有一定空间结构的蛋白质。 (2)参与脱水缩合的部分:两个相邻氨基酸,一个氨基酸氨基中的—H和另一个氨基酸羧基中的—OH。 (3)由2个氨基酸脱水缩合形成的化合物的名称是二肽,其内含有1个肽键,在形成过程中脱去1分子水。 (4)由n个氨基酸形成的含一条肽链的化合物名称是n肽,共形成(n-1)个肽键,脱去(n-1)分子水。 探究2　血红蛋白是由4条多肽链组成的蛋白质。如图展示了血红蛋白的水解和变性过程(教材P32“与社会的联系”拓展),回答下列问题: (1)蛋白质变性和水解有什么区别? 提示　水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂,分解为氨基酸的过程,和脱水缩合的过程相反。变性是蛋白质空间结构被破坏的过程,此过程肽键不断裂。 (2)食用熟鸡蛋比生鸡蛋更易于人体消化吸收,请分析其中的原因。 提示　高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解。 　　1.蛋白质的盐析、变性与水解 2.双缩脲试剂能与蛋白质或多肽中的—CO—NH—结构发生反应形成紫色络合物。盐析和变性均不发生肽键断裂,故盐析和变性后的蛋白质均可与双缩脲试剂产生紫色反应。 1.下列有关图中所示多肽的叙述中,正确的是(　　) A.有游离的氨基和羧基各1个 B.由5个氨基酸缩合而成 C.该多肽在形成过程中失去了3分子水 D.有4种不同的侧链基团 解析　题图中多肽有两个游离的羧基和一个游离的氨基,A项错误;根据题意和题图分析可知,图中多肽含有三个肽键,即含有4个氨基酸,B项错误;四个氨基酸在脱水缩合过程中要失去3分子的水,C项正确;题图中氨基酸的R基团分别为—CH2—CH2—COOH、—CH3、—CH2SH、—CH3,即表示有3种不同的侧链基团,D项错误。 答案　C 2.如图表示一个由三条多肽链形成的蛋白质分子,共含271个氨基酸,图中每条虚线表示由两个R基中的巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述不正确的是(　　) A.组成该分子的氨基酸最多有21种 B.氨基酸合成该分子后相对分子质量减少了4 824 C.该分子至少含有3个游离的氨基 D.该物质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应 解析　组成蛋白质的氨基酸最多有21种,A项正确;由271个氨基酸合成该蛋白质分子时,脱去268个水分子,同时在形成4个二硫键时脱去8个氢,即减少的相对分子质量为268×18+8=4 832,B项错误;该分子由三条多肽链组成,至少含有3个游离的氨基,C项正确;蛋白质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应,D项正确。 答案　B 3.如图所示,一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)后,可转变成由A、B两条肽链构成的有活性的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是(　　) A.胰岛素分子具有50个肽键,合成它的过程中共脱去50分子水 B.胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 C.沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性丧失 D.切去C肽不需要破坏二硫键 解析　胰岛素分子含51个氨基酸、两条肽链,则具有51-2=49(个)肽键,合成过程中脱去49分子水,A项错误;胰岛素分子含有两条肽链,至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基,B项错误;沸水浴时蛋白质的空间结构发生改变导致胰岛素生物活性丧失,但肽键并未断裂,C项错误;由题图可知,切去C肽需要破坏肽键,不需要破坏二硫键,D项正确。 答案　D 　 1.下列关于氨基酸的叙述中,正确的是(　　) A.氨基酸是蛋白质的组成单位,是由氨基和羧基组成的 B.每个氨基酸分子都只含有一个氨基和一个羧基 C.一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成多肽 D.构成蛋白质的氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基,并且连在同一个碳原子上 解析　氨基酸是蛋白质的组成单位,通式为,由通式可以看出,氨基酸是由中心碳原子、氨基、羧基、R基与—H组成的,A项错误;组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,B项错误;一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成的化合物是二肽,C项错误;氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,D项正确。 答案　D 2.构成生物体的氨基酸约21种,有的氨基酸几乎不溶于水,而有的氨基酸却易溶于水,这种差异的产生最可能取决于两者的(　　) A.R基组成不同 B.氨基、羧基数目不同 C.结构完全不同 D.相对分子质量不同 解析　决定氨基酸种类和性质的是氨基酸的R基,故选A。 答案　A 3.“人类肝脏蛋白质组计划”是中国科学家领导执行的重大国际科技协作计划。下列关于蛋白质的叙述,正确的是(　　) A.细胞中的蛋白质都是由一条肽链经加工而形成的 B.蛋白质实现其功能往往伴随着空间结构的变化 C.蛋白质多样性只与氨基酸的种类、数目和排列顺序有关 D.经加热变性的蛋白质不能和双缩脲试剂发生紫色反应 解析　蛋白质是由一条或多条肽链经盘曲、折叠等加工过程而形成的,A项错误;蛋白质实现其特定功能一般要依赖其空间结构发生变化,B项正确;氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构等都会决定蛋白质的多样性,C项错误;经加热变性的蛋白质,其肽键并未断裂,仍然可以和双缩脲试剂发生紫色反应,D项错误。 答案　B 4.某致病细菌分泌的外毒素为无色、细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性,可引起呕吐、便血、痉挛等,以致死亡。该外毒素为环状肽,结构简式如图所示: 请据图分析并回答下列问题: (1)该化合物中含有游离的氨基　　　　个。  (2)该化合物是由7个氨基酸合成的,区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的　 　　。  (3)合成该化合物的氨基酸有5种,其中有3个氨基酸的R基相同,这个R基是　　　　。  (4)填写虚线框内结构的名称:A.　　　　,B.　　　　。  (5)该外毒素在形成过程中失去了　　　　个水分子,相对分子质量减少了　　　　。  解析　(1)该化合物为环状肽,且R基上也没有氨基和羧基,所以该化合物含有游离的氨基0个。(2)该化合物是由7个氨基酸合成的,区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的R基,R基不同,氨基酸不同。(3)7个氨基酸中有3个氨基酸的R基都是—CH3,其余4个氨基酸的R基都不相同。(4)题图中虚线框内结构A为肽键,B为R基。(5)该外毒素在形成过程中形成了7个肽键,失去了7个水分子,相对分子质量减少了7×18=126。 答案　(1)0　(2)R基　(3)—CH3　(4)肽键　R基　(5)7　126 学科网（北京）股份有限公司 $$