内容正文:
第四节 蛋白质是生命活动的主要承担者
新课知识学习
对点练习
1.C 性激素属于固醇类物质,其促进生殖细胞的生成不能体现蛋白质的功能。
2.D 氨基酸的结构通式为:CRHNH3COOH,已知某种氨基酸的R基是—CH2—OH,将其代入氨基酸的结构通式中的R基即可写出该氨基酸的分子式为C3H7O3N。所以该氨基酸含有C、H、O、的原子数分别是3、7、3。
3.A 肽键是由氨基酸中的氨基和羧基脱水缩合后连接起来的化学键,不同肽链的肽键结构相同,A符合题意;组成催产素和血管舒张素的氨基酸数目虽然相同,但氨基酸种类、排列顺序或多肽链盘曲、折叠方式以及形成的空间结构不同,均会导致二者生理功能不同,B、C、D不符合题意。
课时达标演练
1.C 组成蛋白质的氨基酸由氨基、羧基、中心碳原子、氢原子、R基组成,A错误;构成人体蛋白质的氨基酸共有21种,但每种蛋白质不一定都由21种氨基酸构成,B错误;每个氨基酸分子都至少含有C、H、O、N四种元素,有的氨基酸还含有S等元素,D错误。
2.B 不同蛋白质的氨基酸的排列顺序不同,A正确;并不是每种蛋白质均含有21种氨基酸,B错误;蛋白质具有多种功能,如催化、调节、免疫等,功能与其空间结构密切相关,C正确;蛋白质是生命活动的体现者,是主要承担者,D正确。
3.A 氨基酸中R基上也有可能存在氨基和羧基,A错误;组成人体蛋白质的氨基酸有21种,其可分为必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸人体不能合成,必须从外界食物中获得,如赖氨酸,B正确;人体内最简单氨基酸的R基为—H,C正确;不同氨基酸的酸碱性差异由R基决定,D正确。
4.C 由分析可知:氨基酸脱水缩合时水分子中的氢来自氨基和羧基,氧来自羧基。
5.C 在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种,但并不是所有蛋白质中都含有21种氨基酸,A错误;氨基酸脱水缩合产生水,水中的H来自①(氨基)和③(羧基),B错误;结构④为R基,R基中也可能含有氨基或羧基,C正确;氨基酸不含肽键,不能与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
6.A 高温能够破坏蛋白质的结构,使蛋白质变性,A正确;高温不会破坏肽键,B错误;温度不影响肽链的结构,肽链的水解离不开酶的作用,C错误;氨基酸是蛋白质的基本单位,鸡蛋煮熟后氨基酸没有被破坏,D错误。
7.B 高温、强酸或强碱都能破坏蛋白质的空间结构而使蛋白质变性,但不能破坏氨基酸的结构,A错误;蛋白质分子的结构与其功能相适应,蛋白质分子结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性,B正确;用双缩脲试剂检验蛋白质显紫色,原理是在碱性条件下,蛋白质分子中的肽键与铜离子反应生成紫色络合物,含有两个及两个以上肽键的物质都可以发生该反应,氨基酸中不含有肽键,不能用双缩脲试剂进行检测,C错误;蛋白质的盐析是指在盐溶液中蛋白质溶解度减小,析出沉淀物的现象,这是一种物理变化,蛋白质分子的空间结构和生物活性不发生改变,D错误。
8.ACD 多肽的基本组成单位是氨基酸,一个多肽中不一定含有21种氨基酸,A错误;题图中①过程为氨基酸形成多肽的过程,通过脱水缩合反应实现,B正确;b为多肽中的肽键,结构简式为—CO—NH—,C错误;细胞多样性的根本原因是遗传物质的多样性,D错误。
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第四节 蛋白质是生命活动的主要承担者
结构总是与功能相适应的。蛋白质的结构多种多样,使得不同的蛋白质在细胞中承担的功能也是多种多样的。
实例
蛋白质的功能
肌肉、头发、羽毛、蛛丝等含有蛋白质
构成细胞和生物体结构的重要物质
绝大多数酶是蛋白质
催化功能
血红蛋白能运输氧气
运输
胰岛素等蛋白质类激素
信息传递和调节作用
抗体可抵御病菌和病毒等抗原的侵害
免疫功能
总体来说,蛋白质是细胞的基本组成成分,具有参与组成细胞结构、催化、运输,信息传递、防御等重要功能。可以说,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。蛋白质能够承担如此多样的功能。这与蛋白质的多样性有关。人体内有数万种不同的蛋白质。据统计,生物界的蛋白质种类多达1010~1012种。
【典题例析】
【例1】 下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是( )
A.蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与氧气运输
B.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分
C.组成蛋白质的氨基酸之间通过肽键连接
D.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程
【解析】 蛋白质结合 Fe2+形成的血红蛋白参与O2运输,A错误;染色体主要由DNA和蛋白质组成,细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分,B正确;氨基酸之间脱水缩合形成的肽键连接两个氨基酸,C正确;肌肉具有收缩的功能,肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程,D正确。
【答案】 A
【对点练习】
1.下列各项中不能体现蛋白质的功能的是( )
A.羽毛的主要成分为蛋白质
B.血红蛋白能够运输O2
C.性激素促进生殖细胞的生成
D.抗体具有免疫功能
1.结构
(1)结构通式(如图所示)
(2)组成元素:主要是C、H、O、N,有些还含有S元素。
(3)图中结构的名称:①氨基;②羧基;③R基。
(4)结构特点
①每种氨基酸分子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。
②各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
2.种类(在生物体中组成蛋白质的氨基酸有21种)
(1)非必需氨基酸:人体细胞能够合成的氨基酸。
(2)必需氨基酸:人体细胞不能合成,必须从外界环境中获取的氨基酸,它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。
【典题例析】
【例2】 (2024·太原期中)如图为某同学写的组成蛋白质的氨基酸的结构通式,下列叙述正确的是( )
A.该同学所写的结构通式是正确的
B.结构最简单的氨基酸的R基为—H
C.构成人体蛋白质的氨基酸的R基有100多种
D.每个氨基酸均只有一个氨基和一个羧基
【解析】 组成蛋白质的基本单位是氨基酸,题图中氨基应该为—NH2,A错误;构成人体蛋白质的氨基酸的R基有21种,C错误;每个氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,D错误。
【答案】 B
【对点练习】
2.已知一种氨基酸的R基是—CH2—OH,在这种氨基酸分子中,含有C、H、O的原子数分别是( )
A.3、4、7 B.4、3、7
C.7、1、4 D.3、7、3
1.蛋白质的结构
(1)脱水缩合的过程
a.图示①过程称为脱水缩合,得到的化合物称为二肽。该化合物至少含有一个氨基和一个羧基,如果还有其他氨基或羧基,则位于R基上。
b.图示中②③④的名称依次为氨基、肽键、羧基,其中③的结构简式为—NH—CO—(或—CO—NH—)。
c.①过程产生的H2O中H的来源:氨基(—NH2)和羧基(—COOH);H2O中O的来源:羧基(—COOH)。
(2)蛋白质的结构层次
2.蛋白质多样性的原因
蛋白质结构具有多样性的主要原因应从氨基酸和肽链两个角度进行分析:
(注:图中○□代表不同的氨基酸)
(1)图中甲、乙、丙分别说明蛋白质具有多样性的原因是氨基酸的数目、种类、排列顺序不同。
(2)图丁说明蛋白质具有多样性的原因是肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。
【典题例析】
【例3】 下列多肽片段充分水解后产生的氨基酸种类数是( )
A
.2种 B.3种
C.4种 D.5种
【解析】 肽键的结构式为—CO—NH—,图中多肽含有4个肽键,而肽键数目=氨基酸数目-肽链条数,所以图中含有5个氨基酸,它们的R基依次是—CH3、—H、—CH3、—CH2CH3、—H,由此可见,该多肽片段充分水解后,产生的氨基酸有3种。
【答案】 B
【对点练习】
3.催产素和血管舒张素都是一条由9个氨基酸构成的多肽链,但它们的生理功能却不相同,下列不属于其原因的是( )
A.肽键的结构不同
B.氨基酸的种类不同
C.氨基酸的排列顺序不同
D.多肽链的空间结构不同
1.(2024·汕头高一质检)下列关于构成人体蛋白质的氨基酸的叙述,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.每种蛋白质都由21种氨基酸构成
C.各种氨基酸的区别在于R基不同
D.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
2.下列关于蛋白质的叙述,错误的是( )
A.不同的蛋白质分子其氨基酸的排列顺序不同
B.各种蛋白质均含有21种氨基酸
C.蛋白质分子具有多种重要的功能
D.蛋白质是生物体生命活动的主要承担者
3.(2024·唐山期末)以下关于氨基酸的说法,错误的是( )
A.组成蛋白质的氨基酸都只有一个氨基和一个羧基,连接于碳原子上
B.组成人体蛋白质的氨基酸有21种,但有的氨基酸人体不能合成,必须从外界食物中获得,如赖氨酸
C.人体内最简单氨基酸的R基为—H
D.不同氨基酸的酸成性差异由R基决定
4.两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽,同时生成一分子水,该水分子中的氢来自( )
A.氨基 B.羧基
C.氨基和羧基 D.连在C原子上的H
5.如图为组成蛋白质的氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是( )
A.所有蛋白质中氨基酸均含有21种
B.氨基酸脱水缩合产生水,水中的H来自②和③
C.结构④中可能含有氨基或羧基
D.符合图示结构通式的分子均可与双缩脲试剂发生紫色反应
6.鸡蛋煮熟后蛋白质变性失活,这是由于高温破坏了蛋白质的( )
A.空间结构 B.肽键
C.肽链 D.氨基酸
7.人体内含有多种多样的蛋白质。下列有关蛋白质结构与功能的叙述,正确的是( )
A.高温、强酸或强碱都能破坏氨基酸的结构而使蛋白质变性
B.蛋白质分子结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性
C.氨基酸的含量可以用双缩脲试剂进行检测
D.盐析会造成蛋白质的生物活性丧失
8.(多选)如图为有关蛋白质分子的概念图,下列有关图示的分析,错误的是( )
A.一个多肽中a的种类一定有21种
B.①过程的发生通过脱水缩合实现
C.b的结构简式是—NH—COOH—
D.蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因
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