第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者-【金版教程】2024-2025学年新教材高中生物必修1 分子与细胞创新导学案课件PPT（人教版2019，单选版）

　　　　　　　　　　　　　 第2章　组成细胞的分子 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位。2.分析蛋白质分子结构多样性和功能多样性的关系，举例说明蛋白质的结构是与功能相适应的。3.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程。4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。 目录 CONTENTS 02 知识框架构建 04 课时作业 01 知识自主梳理 03 重点难点突破 01 知识自主梳理 知识点一　蛋白质的功能 总结：细胞的各项生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的___________。 功能 举例 __________ 羽毛、肌肉、蛛丝、头发等的成分主要是蛋白质 ______作用 绝大多数酶是蛋白质 _______作用 血红蛋白能运输氧 ______作用 胰岛素等蛋白质类激素能够调节机体的生命活动 _____功能 抗体可帮助人体抵御抗原的侵害 结构蛋白 催化 运输 调节 免疫 主要承担者 知识自主梳理 5 知识点二　蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1._______ 是组成蛋白质的基本单位。在人体中组成蛋白质的氨基酸有___种。 2.(1)氨基酸的结构特点 每种氨基酸至少都含有一个_____________和一个______________，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个________上。这个碳原子还连接一个_______和一个侧链基团，这个侧链基团用____表示。 (2)各种氨基酸之间的区别在于____________。 氨基酸 21 氨基(—NH2) 羧基(—COOH) 碳原子 氢原子 R R基的不同 知识自主梳理 6 (3)氨基酸分子结构通式为_____________________。 3.组成人体蛋白质的氨基酸有8种是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从外界环境中获取，被称为_________氨基酸。另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫作________氨基酸。 知识点三　蛋白质的结构及其多样性 1.蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的______________。 必需 非必需 生物大分子 知识自主梳理 7 2.蛋白质的结构 (1)脱水缩合：一个氨基酸分子的______ (—COOH)和另一个氨基酸分子的______ (—NH2)相连接，同时脱去一分子的___，这种结合方式叫作_________。 (2)连接两个氨基酸分子的化学键叫作_____。由两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作______。 (3)由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作_____。多肽通常呈链状结构，叫作______。 (4)由于肽链上不同氨基酸之间还能够形成______等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有______________的蛋白质分子。 羧基 氨基 水 脱水缩合 肽键 二肽 多肽 肽链 氢键 一定空间结构 知识自主梳理 8 (5)许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如_______相互结合在一起。这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更为复杂的___________。 二硫键 空间结构 脱水缩合 盘曲、折叠 空间结构 空间结构 知识自主梳理 9 3.蛋白质结构多样性原因 在细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸_____可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的_________千变万化，肽链的__________方式及其形成的___________千差万别，蛋白质分子的______极其多样，这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。 4.蛋白质结构和功能相适应 每一种蛋白质分子都有与它所承担____相适应的独特结构，如果____________改变或蛋白质的____________改变，就可能会影响其功能。 数目 排列顺序 盘曲、折叠 空间结构 结构 功能 氨基酸序列 空间结构 知识自主梳理 10 1.(课本P28问题探讨)由胶原蛋白制作的手术缝合线可以被人体组织直接吸收而逐渐消失。(　　) 2.(课本P30与社会的联系)氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸，人体细胞缺失任何一种氨基酸都会造成相应的功能障碍。(　　) 3.(课本P31思考·讨论)食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸被肠道吸收。(　　) 4.(课本P31思考·讨论)食物中的蛋白质经过消化成为氨基酸被人体细胞吸收后，可以转变为人体蛋白质。(　　) 答案 × √ √ √ 知识自主梳理 11 5.(课本P31相关信息)人类的许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维化、阿尔茨海默病、帕金森病等。(　　) 6.(课本P32与社会的联系)鸡蛋、肉类经煮熟易消化，原因是高温导致蛋白质分子发生变性，更容易被蛋白酶水解。(　　) 7.(课本P32与社会的联系)酒精和醋酸消毒的原理是经过加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失，达到消毒、灭菌的目的。(　　) 答案 √ √ √ 知识自主梳理 12 知识框架构建 02 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 14 1.蛋白质是生命活动的主要承担者。(课本P28) 练习1　下列说法中能作为“蛋白质是生命活动的主要承担者”证据的打√，不能的打×。 (1)胃蛋白酶起催化作用。(　　) (2)血红蛋白能运输氧气。(　　) (3)性激素能促进生殖器官的发育。(　　) (4)肌肉的成分主要是蛋白质。(　　) 答案 √ × √ √ 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 15 2.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。每种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。(课本P29) 练习2　判断下列化合物是否属于氨基酸，是打√，不是打×。 答案 √ 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 16 答案 √ × 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 17 3.一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子的水，这种结合方式叫作脱水缩合。(课本P30) 练习3　(1)含有两个肽键的化合物叫作二肽。(　　) (2)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。(　　) 答案 × × 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 18 4.每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。(课本P31) 练习4　蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的。(　　) 答案 × 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 知识框架构建 19 重点难点突破 03 疑难一　氨基酸的结构特点及其形成蛋白质的过程 1.氨基酸的结构特点 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 21 2.氨基酸形成蛋白质的过程 (1)氨基酸的脱水缩合  产物H2O元素来自一个氨基酸氨基中的—H和另一个氨基酸羧基中的—OH。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 22 (2)多肽：由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，通常呈链状结构，也叫肽链。如图所示： (3)蛋白质的形成过程 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 23 经脱水缩合后形成的是多肽，而不是蛋白质，多肽要经过加工后才能形成有一定结构和功能的蛋白质。 3.氨基酸脱水缩合过程相关计算 (1)脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数＝水解需水数。 (2)氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数。 (3)羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数。 (4)蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数。 (5)至少氨基数＝肽链数。 (6)至少羧基数＝肽链数。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 24 [例1]　关于组成人体蛋白质的氨基酸分子的结构，下列说法不正确的是(　　) A.构成蛋白质的氨基酸种类不同，可用结构④区分 B.脱水缩合过程中形成的水中的H来自①和③ C.n个氨基酸形成的一条多肽链中含有n－1个肽键 D.结构④中含有的氨基或者羧基都要参与脱水缩合 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 25 解析:分析图可知，图中④表示R基，R基不同，氨基酸不同，A正确；分析图可知，图中①表示氨基，③表示羧基，脱水缩合过程中形成的水中的H来自①和③，B正确；肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数，所以n个氨基酸形成的一条多肽链含有n－1个肽键，C正确；氨基酸分子间脱水缩合的方式为：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子的水，其中④R基的氨基或者羧基一般不参与脱水缩合过程，D错误。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 26 [例2]　如图表示胰岛素分子中一条多肽链，其中有3个甘氨酸且分别位于第8、20、23位。下列叙述正确的是(　　) A.图中所示多肽至少含有一个羧基和一个氨基 B.该多肽一定含有21种氨基酸 C.用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸的过程需要破坏5个肽键 D.用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的产物中只有4条多肽 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 27 解析:组成蛋白质的氨基酸共有21种，但并不是每种蛋白质都含有21种氨基酸，B错误；要想除去图中的3个甘氨酸，需要将甘氨酸前后的肽键都断裂，因此特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸的过程需要破坏6个肽键，加6个水，C错误；用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的产物中有3条多肽，1条二肽，3个甘氨酸，D错误。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 28 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 29 如血红蛋白的空间结构和胰岛素的平面结构： 注：—S—S—为二硫键，是由肽链上两个不同氨基酸R基上的—SH基团之间形成的化学键。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 30 (2)蛋白质结构多样性的原因 2.蛋白质结构与功能多样性的关系 每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。如在某些物理和化学因素作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏后，其功能或生物活性随即丧失。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 31 [例3]　雄孔雀求偶季节展示的华丽羽毛、羚羊浓密的毛和坚硬的角，这些看似完全不同的物质，却是由同一类蛋白质构成的。下列有关蛋白质的叙述，错误的是(　　) A.不同生物体中的蛋白质具有特殊的生物学功能，这取决于其特定的结构 B.生物体中蛋白质的空间结构稳定，不会随着温度的升高而发生改变 C.每种蛋白质都有其独特的空间结构，是表现其生物学活性所必需的 D.不同种多肽的差别在于其中氨基酸的种类、数目和排列顺序等不同 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 32 解析:常温下生物体中蛋白质的空间结构稳定，但会随着温度升高发生改变，并且空间结构一旦发生不可逆的改变，便会失去生物学活性，B错误；多肽是由氨基酸脱水缩合形成的，不同种多肽的差别在于其中氨基酸的种类、数目和排列顺序、肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同，D正确。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 33 [例4]　血管紧张素是由肝脏分泌的前体物质——血管紧张素原(一种蛋白质)水解形成的一种多肽类激素，具有升高血压的功能。在临床应用上，人工合成的血管紧张素可作为药物改善低血压症。下列叙述正确的是(　　) A.血管紧张素原能与双缩脲试剂产生紫色反应，血管紧张素则不能 B.血管紧张素原水解生成血管紧张素的过程中有肽键的断裂和水的生成 C.血管紧张素具有升血压功能与其空间结构密切相关 D.可以通过静脉注射或口服血管紧张素来改善低血压症 答案 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 34 解析:血管紧张素原是一种蛋白质，血管紧张素是一种多肽类激素，都能与双缩脲试剂产生紫色反应，A错误；血管紧张素原水解生成血管紧张素的过程中可能会发生肽键的断裂，肽键断裂会消耗水，B错误；蛋白质的结构与其功能相适应，血管紧张素的升血压功能与其空间结构密切相关，C正确；血管紧张素是一种多肽类激素，口服会使其被水解，从而丧失活性，D错误。 解析 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 重点难点突破 35 课时作业 04 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 题点 蛋白质 的功能 氨基酸的结构 氨基酸的结构及脱水缩合 氨基酸的结构及多肽 氨基酸的结构 蛋白质的形成过程 蛋白质的形成过程 蛋白质 的变性 氨基酸结构及脱水缩合 题号 10 11 12 13 14 15 16 17 难度 ★ ★ ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ 题点 蛋白质结构及相关计算 多肽的相关计算、氨基酸结构 蛋白质的结构、多样性、计算、结构与功能相适应、蛋白质变性与水解的区别 蛋白质的结构及相关计算 蛋白质结构与功能 蛋白质相关计算 多肽结构、功能探究实验 蛋白质计算、结构与功能、多样性、变性 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 37 [基础对点] 知识点一　蛋白质的功能 1.蛋白质是目前已知结构最复杂，功能最多样的分子。下列有关蛋白质及其功能的叙述，不正确的是(　　) A.生物体的很多结构，如肌肉、头发、羽毛等的主要成分都是蛋白质 B.血红蛋白能够运输氧气，说明蛋白质具有运输的功能 C.在病毒感染自愈者的体内，发现了抗体的存在，说明蛋白质具有免疫功能 D.总体来说，蛋白质具有催化、免疫、运输、遗传等功能 解析：蛋白质不具有遗传功能，D错误。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 38 知识点二　蛋白质的基本组成单位——氨基酸 2.蛋白粉是很多老年人的营养补品，有人说人体不需要补充蛋白质，下列叙述正确的是(　　) A.氨基酸是蛋白质分子的基本单位，由氨基和羧基组成 B.组成蛋白质的氨基酸的共有结构是 C.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素 D.人体需要的氨基酸都在体内合成，不需要额外补充 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 39 3.科学家发现了组成人体的第21种氨基酸—硒代半胱氨酸，其化学式为C3H7NO2Se，下列说法错误的是(　　) A.该氨基酸是非必需氨基酸，其R基为—CH3Se B.各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基不同 C.两个氨基酸分子通过肽键连接成二肽 D.两个硒代半胱氨酸分子脱水缩合过程产生的H2O中的氢来源于羧基 答案 解析：两个硒代半胱氨酸分子脱水缩合过程产生的H2O中的氢，一个来源于一个氨基酸的羧基，一个来源于另一个氨基酸的氨基，D错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 40 解析：由题图可知，①③⑤为氨基酸。由三个氨基酸脱水缩合形成的化合物称为三肽，B正确。 答案 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 41 5.下面是3种组成蛋白质的氨基酸的结构式。据图分析，下列叙述不正确的是(　　) 　 A.图示3种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH B.将这3种氨基酸(足量)置于适宜条件下，经脱水缩合可形成的链状三肽化合物最多有27种 C.甲是最简单的氨基酸 D.从图示结构式可看出，只要含有1个氨基和1个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸 答案 　 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 42 解析：根据氨基酸的结构通式可知，3种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH，A正确；将3种氨基酸(足量)置于适宜条件下，经脱水缩合可形成的链状三肽化合物最多有3×3×3＝27(种)，B正确；甲的R基是—H，该氨基酸是最简单的氨基酸，C正确；构成蛋白质的氨基酸至少都有1个氨基和1个羧基，并且都有1个氨基和1个羧基连接在同一个碳原子上，D错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 43 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 44 解析：分析题图可知，①②③过程表示氨基酸脱水缩合，④过程是肽链盘曲、折叠形成具有独特空间结构的蛋白质，A错误；肽链的盘曲、折叠方式不同，形成的蛋白质也就不同，B正确；④过程也可能有新化学键形成，比如二硫键等，C错误；蛋白质空间结构不同是蛋白质功能不同的直接原因，D错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 45 7.HSP是机体细胞受高温刺激后合成的一类热休克蛋白。该蛋白质可发挥如图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。图示HSP所起的作用是(　　) A.促进肽键的形成 B.抑制氨基酸脱水缩合 C.维持蛋白质结构的稳定性 D.促使肽链形成空间结构 答案 解析：由图分析，HSP可以与多肽链结合，使其形成具有一定空间结构的蛋白质，由此可以判断HSP的作用是促使肽链形成一定的空间结构，D正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 46 8.下图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断下列有关叙述正确的是(　　) A.加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并发生肽链的断裂 B.过酸、过碱处理也可能造成蛋白质变性 C.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变 D.变性后的蛋白质不能与双缩脲试剂产生紫色反应 答案 解析：由题图可知，蛋白质经加热变性后，肽链伸展，肽键并未断裂，但失去生物活性，特定功能丧失，A、C错误。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 47 9.哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是(　　) A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物 答案 B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基 C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关 D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 48 解析：据题图分析，催产素和加压素都是由9个氨基酸分子脱水缩合形成的链状肽，A错误；氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，B错误；肽链中游离氨基的数目＝肽链条数＋R基中氨基数目，因此肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸的种类有关，C错误；根据题图分析可知，两种激素有2个氨基酸种类不同，进而导致两者的生理功能不同，D正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 49 10.牛胰岛素包含51个氨基酸，其结构如下图，其中—S—S—是由2个—SH脱去2个H形成的。下列说法不正确的是(　　) A.牛胰岛素中至少含有2个游离的氨基 B.牛胰岛素为多肽，其中肽键有50个 C.牛胰岛素对牛的生命活动具有调节作用 D.形成—S—S—的—SH位于侧链基团上 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 50 解析：蛋白质中至少含有的氨基和羧基数＝肽链数，牛胰岛素有2条肽链，至少含有2个游离的羧基和2个游离的氨基，A正确；牛胰岛素有2条肽链，含有51个氨基酸，因此形成的肽键数＝氨基酸数－肽链数＝51－2＝49个，B错误；胰岛素是一种蛋白质类激素，对生命活动具有调节作用，C正确；根据氨基酸的结构通式可知—SH位于侧链基团上，D正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 51 11.我国科学家合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，如图是该物质的结构简式。脑啡肽的合成采用的是蛋白质工程技术，这是生物发展在分子水平上的又一突破。请根据此化合物的结构分析回答下列问题： (1)该化合物有______个氨基和_____个羧基。 答案 1 1 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 52 (2)该化合物是由____个氨基酸失去___分子水而形成的，这样的反应叫作________，该化合物叫_____肽。在形成时，相对分子质量减少了________。 (3)脑啡肽水解后可产生____种氨基酸，造成氨基酸种类不同的原因是________________________。 (4)其基本单位的结构通式为______________________。 答案 5 4 脱水缩合 五 72 4 R基(或侧链基团)不同 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 53 解析：(2)该化合物中有4个肽键，它是由5个氨基酸通过脱水缩合而形成的，所以叫作五肽。在形成该多肽时，共脱去4个水分子，相对分子质量减少了4×18＝72。 (3)不同氨基酸的差别在于R基的不同，从脑啡肽结构简式上可以看出，有2个氨基酸的R基相同，所以其水解后可产生4种氨基酸。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 54 12.血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列。请分析回答下列问题： (1)图乙所示结构含有____种氨基酸，①的名称是________。 (2)血红蛋白是由574个氨基酸组成的，氨基酸经过__________过程形成4条多肽链，该过程中形成_____个肽键。 答案 3 氨基 脱水缩合 570 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 55 (3)若两条β肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白至少含有____个羧基。 (4)据图分析，蛋白质分子的多样性是由_________________________________________________________________________不同导致的。 (5)若图甲血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白，则由其参与组成的红细胞运输氧的能力将________(填“不变”“减弱”或“失去”)。由此能得到什么结论？__________________________。 答案 8 氨基酸的数目、种类、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构 减弱 蛋白质结构与功能相适应 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 56 (6)图丙为血红蛋白变性和水解的示意图，总结两者的区别：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案 水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸或短肽的过程，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，此过程肽键一般不断裂 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 57 [能力提升] 13.甲状腺素视黄质运载蛋白(TTR)是存在于血液中的一种球状蛋白质，由4条多肽链组成，每条多肽链均含127个氨基酸，其功能是运输甲状腺激素和维生素A。下列叙述不正确的是(　　) A.合成TTR的过程中，共脱去了504个水分子 B.4条多肽链之间通过一定的化学键相互结合在一起 C.参与组成TTR的氨基酸一共有21种，均由体细胞合成 D.若TTR的4条肽链的盘曲、折叠方式改变，其运输能力可能降低 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 58 解析：甲状腺素视黄质运载蛋白(TTR)由4条多肽链组成，每条多肽链均含127个氨基酸，形成过程中脱去(127－1)×4＝504(个)水分子，A正确；不同肽链之间通过一定的化学键相互结合在一起，B正确；可以组成蛋白质的氨基酸一共有21种，组成TTR的氨基酸不一定是21种，且必需氨基酸必须从外界环境中获取，C错误；蛋白质的结构与其功能相适应，若TTR的肽链的盘曲、折叠方式发生改变，其空间结构发生变化，则运输能力可能降低，D正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 59 14.细胞受到冰冻时，蛋白质分子相互靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时，蛋白质中的氢键断裂，二硫键仍保留(如图所示)。下列说法错误的是(　　) A.结冰和解冻过程中蛋白质的相对分子质量均不变 B.在解冻以后蛋白质的功能可能会出现异常 C.巯基(—SH)一定位于氨基酸的R基上 D.抗冻植物可能具有较强的抗巯基氧化的能力 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 60 解析：结冰时蛋白质中巯基氧化形成二硫键，蛋白质的相对分子质量变小，A错误；蛋白质的结构与功能相适应，由题干信息“解冻时，蛋白质中的氢键断裂”可知，解冻后的蛋白质结构会发生变化，其功能也可能发生异常，B正确；细胞受到冰冻时，蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)会被氧化形成二硫键(—S—S—)，抗冻植物能够适应较冷的环境，根据形态结构和功能相适应的观点，可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力，D正确。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 61 15.如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子，其中“—S—S—”是将2条肽链连接起来的二硫键(由2个—SH形成，即—SH＋—SH→—S—S—＋2H)，下列叙述错误的是(　　) A.该蛋白质分子中含有198个肽键 B.该蛋白质分子中至少含有3个游离的氨基 C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有200个氨基 D.合成该蛋白质分子的过程中，相对分子质量减少了3568 答案 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 62 解析：由题图可知，该蛋白质分子含有甲、乙、丙3条肽链，甲、乙之间和甲、丙之间各有一个二硫键，乙、丙之间有一个由R基上氨基与羧基脱水缩合形成的肽键。若不考虑R基上氨基与羧基脱水缩合形成肽键的情况，则该蛋白质分子中肽键数＝氨基酸数－肽链数＝200－3＝197(个)，再加上一个由R基上氨基与 解析 羧基脱水缩合形成的肽键，肽键总数为198个，A正确；每一条肽链上都有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端，所以图示蛋白质分子至少有3个游离的氨基，B正确；每个氨基酸都有一个氨基连接在中心C原子上，而本题中蛋白质还有一个肽键是由一个氨基酸的R基中的氨基与另一个氨基酸R基上的羧基形成的，所以组成该蛋白质的200个氨基酸中至少有201个氨基，C错误；该蛋白质分子在形成过程中，形成了198个肽键，即脱去198个水分子，另外还形成两个二硫键，脱去4个H，所以相对分子质量减少了198×18＋4＝3568，D正确。 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 63 (1)图中虚线框⑤所示结构为________，箭头________(填序号)所指结构为肽键，图中有___个游离氨基，构成三肽的三种氨基酸在结构上的区别在于_________________不同。 16.日本脑炎(又称乙脑)是由日本脑炎病毒引起的急性传染病。一种三肽化合物N—S—K(其结构如图所示)能够抑制乙型脑炎病毒的活性，这为预防和治疗乙脑提供了一条研究途径。图中字母N、S、K分别是三种氨基酸的简称。请分析回答下列问题： 答案 羧基 ③ 3 R基(或侧链基团) 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 64 组别 A组 B组 C组 D组 处理方式 注射适量N—S—K和病毒 注射等量S—N—K和病毒 注射等量缓冲液和病毒 ？ 八天后小鼠存活率 90% 10% 0 100% (2)为研究新合成的三肽“S—N—K”的抗病毒效果，研究者选取了若干只生理状况相同的小鼠平均分为四组，各组的处理方式和实验结果如表所示。 ①表中的“？”处的实验操作是________________。 ②比较A、B两组的实验结果，可知____________________影响三肽化合物的抗病毒效果。 答案 注射等量缓冲液 氨基酸的排列顺序 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 65 17.抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过二硫键连接而成的免疫球蛋白。整个抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分(如图1所示)，在同一物种中，不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列。图2表示某种脑啡肽的结构简式，其可以作为镇痛药物来使用。据图回答下列问题。 (1)若某种抗体的一条H链有550个氨基酸，一条L链有242个氨基酸，则该抗体合成过程中产生了________个水分子。 答案 1580 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 66 (2)由题意可知，同一个体中抗体的结构不尽相同，主要是因为_____(填“C”或“V”)区结构不同。 (3)抗体与脑啡肽功能不同，从分子结构角度分析其原因是_____________________________________________________________________________________________。 答案 V 组成它们的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 67 (4)某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是____________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 答案 物理或化学因素使蛋白质的空间结构变得伸展、松散、暴露肽键，使蛋白酶易与之结合 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 68 解析：(1)一条H链有550个氨基酸，一条L链有242个氨基酸，则该抗体合成过程中产生的水分子数＝肽键数＝氨基酸总数－肽链数＝(550＋550＋242＋242)－4＝1580(个)。 (2)整个抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分，在同一物种中，不同抗体分子的恒定区域都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列，故同一个体中抗体的结构不尽相同，主要是因为V区结构不同。 解析 课时作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 69 　　　　　　　　　　　　　 R 疑难二　蛋白质的结构和功能多样性的原因 1.蛋白质的结构及其多样性 (1)蛋白质的结构 氨基酸eq \o(―――――→,\s\up15(脱水缩合))多肽eq \o(――――――――――→,\s\up15(盘曲、折叠),\s\do15(（氢键、二硫键等）))具有一定的空间结构的蛋白质 4.由下列分子中的氨基酸脱水缩合形成的产物称为(　　) ①NH2—CH2—COOH　②NH2—CH2—CH2OH　 ③　④ ⑤ A.二肽 B.三肽 C.四肽 D.五肽 知识点三　蛋白质的结构及其多样性 6.下图为细胞中蛋白质合成过程简图，①～④表示相关变化过程，下列分析正确的是(　　) 氨基酸eq \o(――→,\s\up7(①))二肽eq \o(――→,\s\up7(②))三肽eq \o(――→,\s\up7(③))肽链eq \o(――→,\s\up7(④))蛋白质 A.①～④过程都叫作脱水缩合 B.④过程不相同，合成的蛋白质也就不相同 C.①②③过程形成的化学键相同，④过程一定没有新化学键形成 D.蛋白质独特的空间结构是不同蛋白质功能不同的根本原因 氨基酸eq \o(――→,\s\up17(①))二肽eq \o(――→,\s\up17(②))三肽eq \o(――→,\s\up17(③))肽链eq \o(――→,\s\up17(④))蛋白质 $$