第1单元 第4讲 蛋白质是生命活动的主要承担者(课件PPT)-【精讲精练】2026年高考生物一轮复习（人教版 单选）

第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 第4讲　蛋白质是生命活动的主要承担者 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 目 录 核心考点突破 01 高考真题演练 02 知能达标训练 03 CONTENTS 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 01 核心考点突破 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 氨基和羧基 羧基 1 R基(侧链基团) 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 空间构象 生物活性 伸展、松散 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 × × × × √ √ 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 02 高考真题演练 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 03 知能达标训练 点击进入Word 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 谢谢观看 返回目录 高考总复习·生物学 1 第一单元　走近细胞与组成细胞的分子 [课标要求]　1.阐明蛋白质由氨基酸分子组成。2.通过对蛋白质功能的理解，认同蛋白质是生命活动的主要承担者。3.结合蛋白质的结构及其功能，评价市场上蛋白质制品。 考点一　蛋白质的结构和功能 1．蛋白质的基本组成单位——氨基酸 2．蛋白质的合成 (1)氨基酸的脱水缩合 ①图中产生的H2O中H来源于_____________；O来源于_____。 ②一条肽链含有的游离的氨基(或羧基)至少是___个，位于肽链的一端；其余的位于____________________上。 (2)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例) 3．蛋白质结构多样性与功能多样性 4．蛋白质的变性 (1)概念：蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的__________被破坏，从而导致其理化性质的改变和__________丧失的现象。 (2)实例：①高温使蛋白质分子的空间结构变得_____________，容易被蛋白酶水解；②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．蛋白质变性可导致部分肽键断裂。( ) 2．胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中。( ) 3．蛋白质是生物体内重要的储能物质。( ) 4．一个氨基酸分子的羧基和同一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水，这种结合方式叫作脱水缩合。( ) 5．肝细胞的细胞膜上分布着丰富的胰岛素受体，胰岛素受体分子中的二硫键减少可能会导致糖尿病。( ) 6．高温处理过的蛋白质空间结构被破坏，功能丧失，但仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。( ) 1．(必修1 P28“图2－8”延伸)抗体和头发的主要成分均为蛋白质，但功能却相差极大，请从氨基酸的角度分析，原因是什么？ 提示　组成抗体和头发的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。 2．(必修1 P32“与社会的联系”)蛋白质变性后______(填“能”或“不能”)用双缩脲试剂检测，理由是_____________________________________________ ___________________________________________________________________。 提示　能　蛋白质变性后空间结构改变，但没有破坏氨基酸之间的肽键 3．(必修1 P32“图2－13”及“正文”)结合镰状细胞贫血的致病原理说明蛋白质结构和功能的关系是什么？ 提示　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，都可能会影响其功能。 4．(必修1 P33“生物科学史话”)(1)牛胰岛素的β链由30个、17种氨基酸形成，这条多肽链形成过程脱去多少分子水？它的氨基酸排列顺序可能有多少种？ 提示　这条肽链形成过程中脱去29分子水，它的氨基酸排列顺序可能有1730种。 (2)人工合成的结晶牛胰岛素具有与天然胰岛素一样的生物学活性，能不能说明蛋白质结构和功能的多样性？为什么？ 提示　不能。人工合成的结晶牛胰岛素具有特定的氨基酸顺序和特定的功能，反映的是蛋白质的特异性。 1．蛋白质的变性和水解辨析 2．常考蛋白质的分布和功能 考向一　组成蛋白质的氨基酸的种类与结构 1．(2024·重庆模拟)在生物体内合成氨基酸时，硒(Se)取代丝氨酸(C3H7O3N)R基上羟基(—OH)中的氧原子，形成的氨基酸叫作硒代半胱氨酸。硒代半胱氨酸参与形成的蛋白质称为硒蛋白。下列说法错误的是(　　) A．硒蛋白可能具有催化作用 B．硒蛋白与双缩脲试剂反应呈紫色 C．硒代半胱氨酸的R基为—CH3 D．硒代半胱氨酸为非必需氨基酸 解析　绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，硒蛋白可能具有催化作用，A正确；硒蛋白有含肽键的结构，能够与双缩脲试剂反应呈紫色，B正确；氨基酸的结构式为C2H4O2NR，由丝氨酸的结构式可知，丝氨酸的R基为—CH2OH，由于硒(Se)取代丝氨酸R基上羟基中的氧原子，故硒代半胱氨酸的R基为—CH2SeH，C错误；非必需氨基酸是人体能合成的氨基酸，故硒代半胱氨酸为非必需氨基酸，D正确 。 答案　C 2．色氨酸是一种必需氨基酸，可由动物肠道微生物产生。当色氨酸进入大脑时会转化为血清素，血清素是产生饱腹感的一种重要信号分子，最终会转化为褪黑素使人感觉困倦。下列叙述正确的是(　　) A．色氨酸中至少含四种大量元素，在人体内可由其他氨基酸转化而来 B．如果食物中色氨酸的含量较高，则产生饱腹感时需摄入的食物更多 C．血液中色氨酸含量较多的动物肠道中，产生色氨酸的微生物可能更多 D．人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中色氨酸含量上升 解析　根据氨基酸的结构通式可知，色氨酸中一定含有C、H、O、N四种大量元素，但色氨酸是必需氨基酸，不能在人体内合成，A错误；如果食物中色氨酸的含量较高，色氨酸转化为血清素，机体产生饱腹感，食物摄取量减少，B错误；色氨酸是一种必需氨基酸，可由动物肠道微生物产生，故血液中色氨酸含量较多的动物，其肠道中产生色氨酸的微生物可能更多，C正确；由题意可知，人在吃饱后产生困倦的直接原因是血液中褪黑素的含量增加，D错误。 答案　C 考向二　蛋白质的结构与功能 3．(2024·吉安模拟)实验小组在研究蛋白质的折叠时发现，尿素可以使蛋白质变性，使其丧失特定的空间结构，除去尿素后，蛋白质又可以自发的重新折叠，完全恢复为原来的构象，该现象可以说明(　　) A．蛋白质的空间结构由其氨基酸序列决定 B．变性后的蛋白质都能重新恢复原来的构象 C．该蛋白质变性过程中肽键会发生断裂 D．蛋白质变性后不能和双缩脲试剂发生紫色反应 解析　根据图示过程可知，变性后的蛋白质的氨基酸序列是没有改变的，该蛋白质能重新折叠出原来的构象，说明蛋白质的空间结构是由其氨基酸序列决定的，但并非所有变性的蛋白质都能重新恢复原来的构象，A正确，B错误；蛋白质变性过程中空间结构改变，但肽键没有断裂，C错误；蛋白质变性后肽键没有断裂，仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。 答案　A 4．(2025·长沙模拟)角蛋白是头发的主要成分，由2条肽链组成，含有2个二硫键。如图表示烫发的原理。相关说法正确的是(　　) A．烫发过程中角蛋白的空间结构发生了改变，氨基酸排列顺序也发生了改变 B．角蛋白中至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基 C．氨基酸脱水缩合形成肽链的过程中，水中的H来自羧基 D．角蛋白二硫键的形成与肽键的形成场所相同 解析　烫发过程中角蛋白的肽键没有断裂，但发生了二硫键的断裂和重组，从而改变了角蛋白的空间结构，但氨基酸的排列顺序没有改变，A错误；角蛋白由两条肽链构成，故至少含有两个游离的氨基和羧基，B正确；氨基酸脱水缩合形成肽链的过程中，水中的H来自氨基和羧基，C错误；肽键的形成发生在核糖体中，形成二硫键是加工的结果，形成了空间结构，两者场所不同，D错误。 答案　B 变性和盐析 考点二　蛋白质的相关计算 考向一　依据蛋白质的结构进行相关计算 1．如图为由A、B、C三条链共81个氨基酸构成的胰岛素原，需切除C链才能成为有活性的胰岛素。下列相关叙述错误的是(　　) A．C链的切除需要消耗2分子的水 B．胰岛素原中至少含有1个游离的氨基 C．参与构成该蛋白质分子的氨基酸共有81个羧基 D．有活性的胰岛素分子中含有2条肽链、49个肽键 解析　由题图可知，C链分别以肽键与A、B链相连(30和31号氨基酸、60和61号氨基酸之间为肽键相连)，C链的切除需要消耗2分子的水，A正确；由题图可知，胰岛素原是一条肽链，所以至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，B正确；由题意分析可知，参与构成该蛋白质分子的氨基酸至少含有81个羧基，C错误；由题图分析可知，有活性的胰岛素分子是由51个氨基酸形成的2条肽链，形成的肽键数是49个，含有3个二硫键，D正确 。 答案　C 2．(2024·枣庄质检)如图所示，该蛋白质分子共由67个氨基酸构成，包括两条多肽链和一个环状肽。数字代表两条多肽链上氨基酸的起止数字，该蛋白质由二硫键(两个—SH形成—S—S—)相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为a，下列说法错误的是(　　) A．该蛋白质分子至少有2个游离的氨基和2个游离的羧基 B．该蛋白质分子至少含有氧原子67个 C．该蛋白质分子含有肽键65个 D．该蛋白质的相对分子质量为67a－1174 解析　环状肽可能没有游离的氨基和羧基，所以该蛋白质至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基，A正确；该蛋白质分子至少含有O原子的数量为(18－1＋2)＋(14－1＋2)＋35＝69(个)，B错误；该蛋白质共有肽键(32－2)＋35＝65(个)，C正确；一个蛋白质分子由两条多肽链(32个氨基酸)和一个环状肽(35个氨基酸)组成，且它们之间由二硫键(两个—SH形成—S—S—)相连，则该蛋白质的相对分子质量为(32＋35)×a－(65×18＋2×2)＝67a－1174，D正确。 答案　B 蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、 肽键数和失去水分子数的关系 (1)肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数； (2)蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量(假设为a)－脱去水分子数×18(不考虑形成二硫键)。 肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 多肽链相 对分子量 氨基 数目 羧基 数目 1条 m m－1 m－1 am－18 (m－1) 至少 1个 至少 1个 n条 m m－n m－n am－18 (m－n) 至少 n个 至少 n个 [提醒]　①环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同，即肽键的数目＝脱去的水分子的数目＝氨基酸的数目。 ②如果形成二硫键，需考虑每形成一个二硫键需去掉两个H。　 考向二　利用原子守恒计算肽链中原子数 3．图示为由30个氨基酸组成的多肽链，经加工，第1位甲硫氨酸被切除，第16与17位氨基酸之间的肽键被切断并生成两条多肽链，两条多肽链通过二硫键相连。下列有关此过程的说法错误的是(　　) A．加工过程中，氧原子数目增加一个 B．经加工，比原多肽链增加了一个氨基和一个羧基 C．此加工过程是在内质网中进行的 D．此多肽链的合成过程生成了29个水分子、加工过程消耗了2个水分子 解析　第一位甲硫氨酸的切除带走一个氧，在16、17之间断开时，则在肽链上增加一个氧，所以氧原子数没变。 答案　A 4．(2024·丹东高三期中)有一条多肽链由14个氨基酸组成，分子式为CaHbOxNyS(y＞14)，这条多肽链经过水解后的产物中有4种氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)。水解产物中赖氨酸的数目是(　　) A．(x＋13)/2个　　　 　 B．(y－72)/7个 C．(a＋13)/2个 D．(b－72)/7个 解析　多肽链由14个氨基酸组成，则脱水缩合过程中脱去14－1＝13个水分子。赖氨酸与其他几种氨基酸的不同在于含有14个H原子，2个N原子，其他几种氨基酸含有7个H原子，1个N原子，可根据H原子数目或N原子数目列方程求出赖氨酸数目。设该化合物有m个赖氨酸，其他氨基酸数为14－m个，多肽化合物中有b个H，脱水缩合过程中脱去13个水分子即26个H原子，故根据H原子数目可以列出方程：7(14－m)＋14m－13×2＝b，解方程可得：m＝(b－72)/7个。根据N原子数目列出方程：2m＋(14－m)＝y，解方程可得m＝y－14。无法根据C原子、O原子数目求出赖氨酸数目，D正确。 答案　D 氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢原子和氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。多肽中的相关数量关系如下： ①碳原子数＝氨基酸的个数×2＋R基上的碳原子数。 ②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。 ③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。 ④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。 [提醒]　由于R基上的碳原子数不容易确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数更为简便。　 1．(2024·吉林卷)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2＋感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2＋。下列叙述错误的是(　　) A．钙调蛋白的合成场所是核糖体 B．Ca2＋是钙调蛋白的基本组成单位 C．钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D．钙调蛋白结合Ca2＋后，空间结构可能发生变化 解析　钙调蛋白是一种能与Ca2＋结合的蛋白质，其合成场所是核糖体，A正确；钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸，B错误；由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，故钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关，C正确；钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2＋感受器，钙调蛋白与Ca2＋结合后，其空间结构可能发生变化，D正确。 答案　B 2．(2023·河北卷)关于蛋白质空间结构的叙述，错误的是(　　) A．淀粉酶在0 ℃时空间结构会被破坏 B．磷酸化可能引起蛋白质空间结构的变化 C．氨基酸种类的改变可能影响蛋白质空间结构 D．载体蛋白在转运分子时其自身构象会发生改变 解析　低温不会使蛋白质空间结构改变，淀粉酶本质为蛋白质，在0 ℃时空间结构不会被破坏，A错误；蛋白质分子与磷酸结合后，空间结构发生变化，活性也发生改变，B正确；氨基酸种类的改变会影响蛋白质中氨基酸的排列顺序，进而可能影响蛋白质的空间结构，C正确；载体蛋白在转运分子时，需要与被转运的分子结合，会发生自身构象的改变，D正确。 答案　A 3．(2023·江苏卷)细胞色素c是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素c的叙述正确的是(　　) A．仅由C、H、O、N四种元素组成 B．是一种能催化ATP合成的蛋白质 C．是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体 D．不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据 解析　蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N，但细胞色素c的组成元素中含有Fe和S元素，A错误；细胞色素c是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，但催化ATP合成的蛋白质是ATP合成酶，B错误；细胞色素c是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体，C错误；不同物种间细胞色素c氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据，相似度越高，说明生物的亲缘关系越近，D正确。 答案　D 4．(2023·海南卷)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述，正确的是(　　) A．该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同 B．该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成 C．该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应 D．高温可改变该蛋白的化学组成，从而改变其韧性 解析　该蛋白的基本组成单位是氨基酸，与天然蜘蛛丝蛋白的基本单位相同，A错误；氨基酸是组成蛋白质的基本单位，该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而成，B正确；该蛋白彻底水解的产物为氨基酸，不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，C错误；高温可改变该蛋白的空间结构，从而改变其韧性，但不会改变其化学组成，D错误。 答案　B 5．(2022·湖北卷)氨基酸在人体内分解代谢时，可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物(有机胺)，有些有机胺能引起较强的生理效应。组氨酸脱去羧基后的产物组胺，可舒张血管；酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺，可收缩血管；天冬氨酸脱去羧基后的产物β－丙氨酸是辅酶A的成分之一。下列叙述正确的是(　　) A．人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去羧基生成有机胺 B．有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料 C．组胺分泌过多可导致血压上升 D．酪胺分泌过多可导致血压下降 解析　人体内氨基酸的主要分解代谢途径是经过脱氨基作用，含氮部分转化成尿素，不含氮部分氧化分解产生二氧化碳和水，A错误；有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料，如天冬氨酸脱去羧基后的产物β－丙氨酸是辅酶A的成分之一，B正确；组胺可舒张血管，组胺分泌过多可导致血压下降，C错误；酪胺可收缩血管，酪胺分泌过多可导致血压上升，D错误。 答案　B $$