2026届高考生物一轮复习讲义第3讲　蛋白质

第3讲　蛋　白　质 【课标要求】 阐明蛋白质通常由氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。 考 点 透 析 知识1　蛋白质的功能 1. 蛋白质的功能具有多样性(连线) 2. 细胞中的各项生命活动一般都离不开蛋白质。蛋白质在行使功能时往往会与某些物质结合，如酶与底物结合，抗原与抗体结合，蛋白质类激素、细胞因子等与受体结合，转运蛋白与被运输物质结合等。另外，有些蛋白质具有多种功能，如ATP合酶是存在于类囊体膜、线粒体内膜上的蛋白质分子，它既有催化合成ATP的功能，又具有运输H＋的作用。 知识2　蛋白质的结构 1. 蛋白质的基本单位——氨基酸 (1)氨基酸的结构 ①写出图中结构名称：a.氨基；b.羧基。 ②比较图中3种氨基酸，写出氨基酸的结构通式：。 ③特点：组成蛋白质的氨基酸都是α－氨基酸，即都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连接在同一个碳原子上。不同的氨基酸具有不同的侧链基团(R基)。 (2)组成人体蛋白质的氨基酸有21种。决定氨基酸种类不同的是其中的R基。 (3)分类：根据人体细胞能否合成，氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸共有8种，必须从外界获取。  深 度 指 津 (1)氨基酸除了构成多肽和蛋白质外，还可以氧化分解供能、作为神经递质，或形成其他物质，如酪氨酸可以转化为黑色素，色氨酸可以转化为吲哚乙酸(生长素)。 (2)氨基酸的跨膜运输方式可以为协助扩散或主动运输，也可以为胞吐。在细胞内翻译时，通过tRNA将细胞质基质中的氨基酸转运到核糖体上。翻译时，每种氨基酸有一种或几种密码子。 2. 蛋白质的结构及其多样性 (1)氨基酸的脱水缩合 ①脱水缩合的场所发生在核糖体。 ②图中产生的H2O中H来源于氨基和羧基；O来源于羧基。 ③图示过程产物是多肽(n＞10)。若由2个氨基酸脱水缩合，则形成的是二肽。 ④一条肽链含有的游离的氨基(或羧基)至少是1个，位于肽链的一端；其余的位于R基(或侧链基团)上。 (2)肽链形成蛋白质 ①肽链盘曲折叠的原因是肽链上不相邻的氨基酸之间常常会规则性地形成氢键等。 ②两条或多条肽链之间常通过二硫键等化学键结合在一起。 (3)蛋白质结构多样性的原因：氨基酸的种类、数目存在差异，多肽链中氨基酸的排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 3. 蛋白质的变性和水解 (1)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素(如强酸、强碱、酒精、高温和紫外线等)作用下，其特定的空间结构遭到破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲、折叠形成的空间结构，所以变性后的蛋白质仍可以与双缩脲试剂反应呈现紫色。 (2)蛋白质水解是指在蛋白酶的作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽进而彻底水解成氨基酸。蛋白质彻底水解后，其化学结构和空间结构均被破坏。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)蛋白质的营养价值在于必需氨基酸的种类和含量。(√) (2)肌动蛋白、肌球蛋白和血红素等都是构成细胞或生物体结构的重要蛋白质。(×) 提示：血红素不是蛋白质，是血红蛋白的辅基，且血红蛋白是功能蛋白，不是结构蛋白。 (3)组成人体的硒代半胱氨酸，其化学式为C3H7NO2Se，则其R基团为—CH3Se。(√) (4)氨基酸种类、数量及排列顺序都相同的蛋白质是同一种蛋白质。(×) 提示：如果空间结构不同，蛋白质的结构也会不同。 (5)氢键、肽键和二硫键等与蛋白质的形成有关。(√) (6)高温破坏肽键，使得蛋白质的空间结构被破坏，功能丧失。(×) 提示：高温破坏蛋白质的空间结构，一般不破坏肽键。 典 题 说 法 考向1　蛋白质的功能 例1 (2025·苏州期初)蛋白质是生命活动的主要承担者，①血红蛋白、②细胞因子、③载体蛋白、④受体蛋白、⑤抗体、⑥肌球蛋白、⑦溶菌酶、⑧胰岛素都是人体内重要的蛋白质。下列相关说法正确的是(D) A. ①③④均具有运输功能，其中①还参与血浆渗透压的维持 B. ②⑤⑦均具有免疫作用，这类物质均由免疫细胞合成并分泌 C. ②⑤⑧都是信息分子，可进行细胞间的信息传递 D. ⑤⑥⑧都由高度分化的细胞产生，是特定基因表达的结果 【解析】血红蛋白具有运输氧气的功能，还参与血浆渗透压的维持；载体蛋白具有运输物质的功能；受体蛋白具有识别和传递信息的功能，不具有运输功能，A错误。细胞因子、抗体、溶菌酶均具有免疫作用，但溶菌酶不一定由免疫细胞合成并分泌，比如唾液腺细胞也能分泌溶菌酶，B错误。细胞因子和胰岛素都是重要的信息分子，它们通过与特定受体结合，调节细胞的生理功能，实现细胞间的信息传递，抗体不是信息分子，不能进行信息的传递，C错误。抗体由浆细胞产生，肌球蛋白由肌细胞产生，胰岛素由胰岛 B 细胞产生，这些细胞都是高度分化的细胞，它们产生特定的蛋白质是基因选择性表达的结果，D正确。 考向2　蛋白质的结构 例2 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。下图表示烫发的原理。下列相关叙述错误的是(B) A．氨基酸脱水缩合形成肽链时，形成H2O中的H来自氨基和羧基 B．角蛋白至少含有四个游离的氨基和羧基 C．烫发过程中角蛋白中氨基酸的排列顺序没有改变，肽键没有断裂 D．烫发过程中角蛋白的空间结构发生了改变 【解析】氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指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，同时脱去一分子水的过程，形成的H2O中的H来自氨基和羧基，A正确；角蛋白由两条肽链构成，至少含有两个游离的氨基和羧基，B错误；烫发过程中蛋白质空间结构被破坏，二硫键断裂，氨基酸的排列顺序没有改变，肽键没有断裂，C、D正确。 考向3　蛋白质的结构和功能相适应 例3 (2024·黑吉辽卷)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(B) 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】核糖体是“生产蛋白质的机器”，A正确；钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸，B错误；氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能够盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，C正确；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＋，钙调蛋白结合Ca2＋后，空间结构可能发生变化，D正确。 (2024·海安期初)红烧小黄鱼是海安人餐桌上的美食，小黄鱼中含有丰富的蛋白质。下列有关蛋白质的叙述，错误的是(A) A. 蛋白质的功能主要取决于氨基酸的数目 B. 蛋白质可分解成氨基酸被人体细胞吸收 C. 人体细胞的生命活动主要由蛋白质承担 D. 煮熟后蛋白质变性，更容易被人体消化 【解析】蛋白质的结构决定功能，蛋白质的结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构等都有关，A错误；蛋白质的基本单位是氨基酸，蛋白质可分解成氨基酸被人体细胞吸收，B正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，具有催化、运输、免疫等功能，C正确；煮熟后蛋白质变性，是蛋白质的空间结构遭到破坏，但肽键未断裂，未发生水解，此时的蛋白质分子空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此更容易被人体消化，D正确。 考向4　蛋白质合成中的计算 例4 (2024·海安高级中学)胰岛素是我们体内与血糖平衡有关的重要激素。胰岛素由A、B两条肽链组成，其中A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，两条链之间通过3个二硫键连接在一起，二硫键是由两个—SH脱去两个H形成的，如下图所示，下列说法正确的是(B) A. 胰岛素为五十一肽，其中含有50个肽键 B. 51个氨基酸形成胰岛素时，减少了104个氢原子 C. 该蛋白质有2个游离的羧基和2个游离的氨基 D. 糖尿病患者口服适量的胰岛素可缓解症状 【解析】胰岛素含51－2＝49个肽键，A错误；51个氨基酸形成胰岛素时，脱去51－2＝49个水分子，形成3个二硫键，共减少了49×2＋3×2＝104个氢原子，B正确；每条多肽链的两端含一个游离的氨基、羧基，R基中也可能含有氨基、羧基，因此含有两条多肽链的胰岛素至少含有2个游离的羧基和2个游离的氨基，C错误；胰岛素的本质是蛋白质，口服会被分解而失去作用，D错误。  深 度 指 津 蛋白质分子合成中的相关计算 (1)链状肽中，肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。 (2)链状蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算 ①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。 ②游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基团中含有的氨基或羧基数。 (3)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－脱去水分子数×18。(不考虑二硫键的形成时) 许多蛋白质分子还含有二硫键，故计算蛋白质相对分子质量时还应考虑形成二硫键时脱去的H的相对分子质量。一个二硫键(“—S—S—”，见下图)是由2个“—SH”脱H形成的，每形成一个二硫键要脱去2个H。 (4)若为环状多肽，则： ①肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数。 ②因主链中无氨基和羧基，环状多肽中氨基或羧基数目等于其R基团中的氨基或羧基的数目。 配套精练 第3讲　蛋 白 质 一、 单项选择题 1. (2024·无锡期末)下列关于蛋白质的结构和功能的叙述，错误的是(B) A．氨基酸序列改变可影响血红蛋白的功能 B．淀粉酶在0 ℃时空间结构会被破坏而失活 C．酒精可引起病毒的蛋白质变性而使其失去感染能力 D．载体蛋白在主动转运钾离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，B错误。 2. 蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是(D) A．叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质 B．胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质 C．唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质 D．线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质 【解析】叶绿体类囊体薄膜是进行光合作用的场所，能合成ATP，则存在催化ATP合成的酶，其本质是蛋白质，A正确；胰岛B细胞能分泌胰岛素，降低血糖，胰岛素的化学本质是蛋白质，B正确；唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶，唾液淀粉酶属于分泌蛋白，能水解淀粉，C正确；葡萄糖分解的场所在细胞质基质，线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质，D错误。 3. (2024·镇江期初)血红蛋白可将氧气输送到人体的器官和组织。下列叙述正确的是(C) A. 组成血红素的氨基酸含有N、S、Fe等元素 B．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 C．血红蛋白中谷氨酸被缬氨酸替代会降低运输氧的能力 D．血浆中血红蛋白含量减少是判断人体是否贫血的标准 【解析】血红素含N、Fe，但不含S，且血红素也不是由氨基酸组成的，A错误；肽键是连接氨基酸之间的化学键，不同肽链之间一般通过氢键、二硫键等连接，B错误；血红蛋白中谷氨酸被缬氨酸替代，从而导致血红蛋白结构发生改变，会降低其运输氧的能力，C正确；血红蛋白位于红细胞内，不属于血浆成分，D错误。 4. (2024·连云港期末)中国研究团队公布了动物体内具有辨识方向作用的“生物指南针”——磁感应蛋白与光敏隐花色素蛋白组成的蛋白质复合体，这一发现有望解决动物的迁徙之谜。下列有关磁感应蛋白的叙述，错误的是(D) A．磁感应蛋白的元素组成至少有4种 B．磁感应蛋白的基本组成单位是氨基酸 C．磁感应蛋白空间结构与其功能密切相关 D．磁感应蛋白经高温处理后与双缩脲试剂不发生紫色反应 【解析】磁感应蛋白的本质是蛋白质，元素组成至少有C、H、O、N 4种，A正确；磁感应蛋白本质是蛋白质，蛋白质的基本组成单位是氨基酸，B正确；蛋白质的结构决定功能，故磁感应蛋白空间结构与其功能密切相关，C正确；高温处理后磁感应蛋白空间结构发生改变，但肽键未被破坏，仍可与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。 5. (2023·湖北卷)球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是(A) A．蛋白质变性可导致部分肽键断裂 B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇 C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质 D．变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏 【解析】蛋白质的变性是由于蛋白质分子空间结构被破坏，但肽键没有被破坏，A错误；球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧，说明外侧主要是极性基团，可溶于水，不易溶于乙醇，B正确；加热变性的蛋白质空间结构发生改变，该改变不可逆，不能恢复原有的结构和性质，C正确；变性后空间结构改变，导致蛋白质生物活性丧失，D正确。 6. (2025·海安期初)下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是(A) A．水能使植物枝叶保持挺立，缓和温度变化对植物的影响 B．脂肪是细胞的主要能源物质，可由糖类转化而来 C．多糖的结构多样性与其单体的种类、数目、排列顺序有关 D．蛋白质的组成元素有C、H、O、N等，N主要分布在肽键中 【解析】植物细胞中的水分通过膨压使细胞保持一定的形态，从而使植物枝叶保持挺立，水的比热容较大，可以缓和温度变化对植物的影响，A正确； 脂肪是细胞的储能物质，而不是主要能源物质，细胞的主要能源物质是糖类，B错误； 淀粉、纤维素的单体均为葡萄糖，其结构多样性与其单体的种类无关，C错误； 蛋白质的组成元素有C、H、O、N等，肽键是一个化学键，不包括N，D错误。 7. (2024·南通三调)人体内存在一种神经递质脑啡肽，其氨基酸序列是：酪氨酸—甘氨酸—甘氨酸—苯丙氨酸—蛋氨酸。下列叙述正确的是(D) A. 脑啡肽与核酸、胰岛素具有相同的元素组成 B．脑啡肽由5种氨基酸脱去4分子水形成 C．脑啡肽与双缩脲试剂反应显蓝色 D．脑啡肽由神经细胞合成，通过胞吐的方式释放 【解析】核酸的组成元素是C、H、O、N、P，脑啡肽(蛋氨酸中含S)与胰岛素的组成元素是C、H、O、N、S，A错误；脑啡肽由5个氨基酸(4种氨基酸)脱去4分子水形成，B错误；脑啡肽与双缩脲试剂反应呈紫色，C错误。 8. 将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述，错误的是(A) A．进入人体后需经高尔基体加工 B．比人胰岛素多了2个肽键 C．与人胰岛素有相同的靶细胞 D．可通过基因工程方法生产 【解析】胰岛素作用于细胞表面的受体，不需要经高尔基体加工，A错误；人工长效胰岛素比人胰岛素的B链上多了两个精氨酸，氨基酸与氨基酸之间通过肽键连接，故该胰岛素多2个肽键，B正确；人工胰岛素和人胰岛素作用相同，都是降血糖，故靶细胞相同，C正确；人工长效胰岛素是对天然蛋白质的改造，需要通过基因工程生产，D正确。 9. (2025·盐城八校联考)研究发现，人内耳中一种Prestin蛋白的快速运动对于听到高频声音至关重要。下列相关叙述错误的是(C) A．Prestin蛋白的合成过程中伴随着水的生成 B．Prestin蛋白和胰岛素的基本组成单位相同 C．高温、低温等均会使Prestin蛋白失去活性而令人无法听到高频声音 D．Prestin蛋白对于人听到高频声音的重要功能是由其结构决定的 【解析】Prestin蛋白是由氨基酸脱水缩合而成的，所以在合成过程中伴随着水的生成，A正确；Prestin蛋白和胰岛素的基本组成单位相同，都是氨基酸，B正确；高温会使Prestin蛋白的空间结构发生改变并失去活性，令人无法听到高频声音，但低温不会使Prestin蛋白失去活性，C错误；结构决定功能，Prestin蛋白对于人听到高频声音的重要功能是由其结构决定的，D正确。 10. 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(B) 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。 11. (2024·宿迁泗阳调研)谷胱甘肽几乎存在于人体每一个细胞中，具有保持正常的免疫功能、抗氧化、解毒等作用。下图是谷胱甘肽的结构，下列叙述正确的是(C) A．上图最左边的氨基酸的R基是一个羧基，该肽链中含有2个肽键、2个游离的羧基 B．形成该多肽时，脱去了2分子水，其中的氧来自羧基，氢来自氨基 C．谷胱甘肽彻底水解后可得到3种氨基酸，水解产物不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D．高温、低温、X射线、强酸等均会破坏蛋白质的空间结构，使其变性 【解析】据图可知，该肽链中含有2个肽键、2个游离的羧基(—COOH)，左边的氨基酸的R基是—CH2—CH2—COOH，A错误；该多肽中含有2个肽键，形成该多肽时，脱去了2分子水，其中的氧来自羧基，氢来自氨基和羧基，B错误；谷胱甘肽由三个氨基酸组成，R基分别为—CH2—CH2—COOH、—CH2—SH、—H，故谷胱甘肽水解后能产生3种氨基酸，氨基酸不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；高温、X射线、强酸等均会破坏蛋白质的空间结构，使其变性，但低温不会使其变性，D错误。 二、 多项选择题 12. (2024·海安高级中学)肌红蛋白由153个氨基酸分子构成的一条直链肽链盘绕一个血红素辅基形成，血红素辅基和肽链间不形成肽键。下列说法正确的有(ABD) 肌红蛋白结构图 血红素 A．构成肌红蛋白的元素至少有C、H、O、N、Fe B．肌红蛋白至少含有3个游离的羧基 C．Fe是构成血红素的元素，说明无机盐大多数以化合物形式存在 D．在该蛋白质分子中，氨基酸之间还能够形成氢键，从而形成一定的空间结构 【解析】由图可知，血红素所含元素是C、H、O、N、Fe，肽链的主要组成元素是C、H、O、N，所以构成肌红蛋白的元素至少有C、H、O、N、Fe，A正确；据图可知，血红素结构中不含肽键，但有2个羧基，一条肽链的一端至少有1个游离的羧基，所以肌红蛋白中至少含有的游离的羧基数是3个，B正确；无机盐大多数以离子形式存在，C错误；在该蛋白质分子中，氨基酸之间还能够形成氢键，从而形成一定的空间结构，有利于维持蛋白质的稳定性，D正确。 13. 蛋白质合成后，它第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去，然后由氨酰—tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，若该信号氨基酸为赖氨酸、苏氨酸等八种必需氨基酸之一时，该蛋白质可长时间发挥作用；若为其他氨基酸，则该蛋白质不久后会被多个泛素(一种小分子蛋白)结合，进而进入呈筒状的蛋白酶复合体中被水解。下列说法错误的有(ABD) A．细胞内所有酶分子中都含有一个信号氨基酸 B．氨酰—tRNA蛋白转移酶参与基因的翻译过程 C．泛素可能起到了对水解蛋白的标记作用，有利于其进入蛋白酶复合体 D．多肽链与氨基酸脱水缩合只发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间 【解析】绝大部分的酶的化学本质是蛋白质，少数酶是RNA，RNA类型的酶不含氨基酸，故并不是细胞内所有酶分子中都含有一个信号氨基酸，A错误；从题干信息可知，氨酰—tRNA蛋白转移酶参与的是蛋白质的加工过程，而不是翻译过程，B错误；若信号氨基酸为其他氨基酸，不久后会被多个泛素结合，进而进入蛋白酶复合体中被水解，故泛素可能起到了标记作用，有利于其进入蛋白酶复合体，C正确；由题意可知，氨酰—tRNA蛋白转移酶可把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，这时多肽链与氨基酸脱水缩合发生在肽链的氨基和氨基酸的羧基之间，D错误。 14. 下面为牛胰岛素的结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的，下列说法错误的有(ABC) 　 A．牛胰岛素为五十一肽，其中含有50个肽键 B．牛胰岛素中含有2个—NH2和2个—COOH C．牛胰岛素彻底水解产物最多有51种氨基酸 D．牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为888 【解析】该牛胰岛素含51个氨基酸，2条肽链，含有肽键数为 51－2＝49 (个)，A错误；该牛胰岛素含两条链，至少含有2个游离的 —NH2和2个游离的 —COOH，B错误；构成牛胰岛素的氨基酸有51个，不是51种，C错误；该牛胰岛素形成时，脱去49分子水，51个氨基酸脱水缩时形成了3个二硫键，减少了6个H，故减少的相对分子质量为 49×18＋6＝888，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3讲　蛋　白　质 【课标要求】 阐明蛋白质通常由氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。 考 点 透 析 知识1　蛋白质的功能 1. 蛋白质的功能具有多样性(连线) 2. 细胞中的各项生命活动一般都离不开蛋白质。蛋白质在行使功能时往往会与某些物质结合，如酶与底物结合，抗原与 结合，蛋白质类激素、细胞因子等与 结合，转运蛋白与被运输物质结合等。另外，有些蛋白质具有多种功能，如ATP合酶是存在于类囊体膜、 上的蛋白质分子，它既有 的功能，又具有运输H＋的作用。 知识2　蛋白质的结构 1. 蛋白质的基本单位——氨基酸 (1)氨基酸的结构 ①写出图中结构名称：a. ；b. 。 ②比较图中3种氨基酸，写出氨基酸的结构通式： 。 ③特点：组成蛋白质的氨基酸都是α－氨基酸，即都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连接 在 上。不同的氨基酸具有不同的 。 (2)组成人体蛋白质的氨基酸有 种。决定氨基酸种类不同的是其中的R基。 (3)分类：根据人体细胞能否合成，氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸共有 种，必须从 获取。  深 度 指 津 (1)氨基酸除了构成多肽和蛋白质外，还可以氧化分解供能、作为神经递质，或形成其他物质，如酪氨酸可以转化为黑色素，色氨酸可以转化为 。 (2)氨基酸的跨膜运输方式可以为协助扩散或 ，也可以为胞吐。在细胞内翻译时，通过tRNA将细胞质基质中的氨基酸转运到核糖体上。翻译时，每种氨基酸有 种密码子。 2. 蛋白质的结构及其多样性 (1)氨基酸的脱水缩合 ①脱水缩合的场所发生在 。 ②图中产生的H2O中H来源于 ；O来源于 。 ③图示过程产物是多肽(n＞10)。若由2个氨基酸脱水缩合，则形成的是 。 ④一条肽链含有的游离的氨基(或羧基)至少是1个，位于肽链的一端；其余的位于 上。 (2)肽链形成蛋白质 ①肽链盘曲折叠的原因是肽链上不相邻的氨基酸之间常常会规则性地形成氢键等。 ②两条或多条肽链之间常通过 等化学键结合在一起。 (3)蛋白质结构多样性的原因：氨基酸的 存在差异，多肽链中氨基酸的 不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 千差万别。 3. 蛋白质的变性和水解 (1)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素(如强酸、强碱、酒精、高温和紫外线等)作用下，其特定的 遭到破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性 的现象。高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲、折叠形成的空间结构，所以变性后的蛋白质仍可以与 反应呈现紫色。 (2)蛋白质水解是指在 酶的作用下， 键断裂，蛋白质分解为短肽进而彻底水解成氨基酸。蛋白质彻底水解后，其化学结构和 均被破坏。 思辨小练 判断下列说法的正误： (1)蛋白质的营养价值在于必需氨基酸的种类和含量。( ) (2)肌动蛋白、肌球蛋白和血红素等都是构成细胞或生物体结构的重要蛋白质。( ) (3)组成人体的硒代半胱氨酸，其化学式为C3H7NO2Se，则其R基团为—CH3Se。( ) (4)氨基酸种类、数量及排列顺序都相同的蛋白质是同一种蛋白质。( ) (5)氢键、肽键和二硫键等与蛋白质的形成有关。( ) (6)高温破坏肽键，使得蛋白质的空间结构被破坏，功能丧失。( ) 典 题 说 法 考向1　蛋白质的功能 例1 (2025·苏州期初)蛋白质是生命活动的主要承担者，①血红蛋白、②细胞因子、③载体蛋白、④受体蛋白、⑤抗体、⑥肌球蛋白、⑦溶菌酶、⑧胰岛素都是人体内重要的蛋白质。下列相关说法正确的是( ) A. ①③④均具有运输功能，其中①还参与血浆渗透压的维持 B. ②⑤⑦均具有免疫作用，这类物质均由免疫细胞合成并分泌 C. ②⑤⑧都是信息分子，可进行细胞间的信息传递 D. ⑤⑥⑧都由高度分化的细胞产生，是特定基因表达的结果 考向2　蛋白质的结构 例2 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。下图表示烫发的原理。下列相关叙述错误的是( ) A．氨基酸脱水缩合形成肽链时，形成H2O中的H来自氨基和羧基 B．角蛋白至少含有四个游离的氨基和羧基 C．烫发过程中角蛋白中氨基酸的排列顺序没有改变，肽键没有断裂 D．烫发过程中角蛋白的空间结构发生了改变 考向3　蛋白质的结构和功能相适应 例3 (2024·黑吉辽卷)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 (2024·海安期初)红烧小黄鱼是海安人餐桌上的美食，小黄鱼中含有丰富的蛋白质。下列有关蛋白质的叙述，错误的是( ) A. 蛋白质的功能主要取决于氨基酸的数目 B. 蛋白质可分解成氨基酸被人体细胞吸收 C. 人体细胞的生命活动主要由蛋白质承担 D. 煮熟后蛋白质变性，更容易被人体消化 考向4　蛋白质合成中的计算 例4 (2024·海安高级中学)胰岛素是我们体内与血糖平衡有关的重要激素。胰岛素由A、B两条肽链组成，其中A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，两条链之间通过3个二硫键连接在一起，二硫键是由两个—SH脱去两个H形成的，如下图所示，下列说法正确的是( ) A. 胰岛素为五十一肽，其中含有50个肽键 B. 51个氨基酸形成胰岛素时，减少了104个氢原子 C. 该蛋白质有2个游离的羧基和2个游离的氨基 D. 糖尿病患者口服适量的胰岛素可缓解症状  深 度 指 津 蛋白质分子合成中的相关计算 (1)链状肽中，肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。 (2)链状蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算 ①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。 ②游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基团中含有的氨基或羧基数。 (3)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－脱去水分子数×18。(不考虑二硫键的形成时) 许多蛋白质分子还含有二硫键，故计算蛋白质相对分子质量时还应考虑形成二硫键时脱去的H的相对分子质量。一个二硫键(“—S—S—”，见下图)是由2个“—SH”脱H形成的，每形成一个二硫键要脱去2个H。 (4)若为环状多肽，则： ①肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数。 ②因主链中无氨基和羧基，环状多肽中氨基或羧基数目等于其R基团中的氨基或羧基的数目。 配套精练 第3讲　蛋 白 质 一、 单项选择题 1. (2024·无锡期末)下列关于蛋白质的结构和功能的叙述，错误的是( ) A．氨基酸序列改变可影响血红蛋白的功能 B．淀粉酶在0 ℃时空间结构会被破坏而失活 C．酒精可引起病毒的蛋白质变性而使其失去感染能力 D．载体蛋白在主动转运钾离子时其自身构象会发生改变 2. 蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是( ) A．叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质 B．胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质 C．唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质 D．线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质 3. (2024·镇江期初)血红蛋白可将氧气输送到人体的器官和组织。下列叙述正确的是( ) A. 组成血红素的氨基酸含有N、S、Fe等元素 B．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 C．血红蛋白中谷氨酸被缬氨酸替代会降低运输氧的能力 D．血浆中血红蛋白含量减少是判断人体是否贫血的标准 4. (2024·连云港期末)中国研究团队公布了动物体内具有辨识方向作用的“生物指南针”——磁感应蛋白与光敏隐花色素蛋白组成的蛋白质复合体，这一发现有望解决动物的迁徙之谜。下列有关磁感应蛋白的叙述，错误的是( ) A．磁感应蛋白的元素组成至少有4种 B．磁感应蛋白的基本组成单位是氨基酸 C．磁感应蛋白空间结构与其功能密切相关 D．磁感应蛋白经高温处理后与双缩脲试剂不发生紫色反应 5. (2023·湖北卷)球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是( ) A．蛋白质变性可导致部分肽键断裂 B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇 C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质 D．变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏 6. (2025·海安期初)下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是( ) A．水能使植物枝叶保持挺立，缓和温度变化对植物的影响 B．脂肪是细胞的主要能源物质，可由糖类转化而来 C．多糖的结构多样性与其单体的种类、数目、排列顺序有关 D．蛋白质的组成元素有C、H、O、N等，N主要分布在肽键中 7. (2024·南通三调)人体内存在一种神经递质脑啡肽，其氨基酸序列是：酪氨酸—甘氨酸—甘氨酸—苯丙氨酸—蛋氨酸。下列叙述正确的是( ) A. 脑啡肽与核酸、胰岛素具有相同的元素组成 B．脑啡肽由5种氨基酸脱去4分子水形成 C．脑啡肽与双缩脲试剂反应显蓝色 D．脑啡肽由神经细胞合成，通过胞吐的方式释放 8. 将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述，错误的是( ) A．进入人体后需经高尔基体加工 B．比人胰岛素多了2个肽键 C．与人胰岛素有相同的靶细胞 D．可通过基因工程方法生产 9. (2025·盐城八校联考)研究发现，人内耳中一种Prestin蛋白的快速运动对于听到高频声音至关重要。下列相关叙述错误的是( ) A．Prestin蛋白的合成过程中伴随着水的生成 B．Prestin蛋白和胰岛素的基本组成单位相同 C．高温、低温等均会使Prestin蛋白失去活性而令人无法听到高频声音 D．Prestin蛋白对于人听到高频声音的重要功能是由其结构决定的 10. 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 11. (2024·宿迁泗阳调研)谷胱甘肽几乎存在于人体每一个细胞中，具有保持正常的免疫功能、抗氧化、解毒等作用。下图是谷胱甘肽的结构，下列叙述正确的是( ) A．上图最左边的氨基酸的R基是一个羧基，该肽链中含有2个肽键、2个游离的羧基 B．形成该多肽时，脱去了2分子水，其中的氧来自羧基，氢来自氨基 C．谷胱甘肽彻底水解后可得到3种氨基酸，水解产物不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D．高温、低温、X射线、强酸等均会破坏蛋白质的空间结构，使其变性 二、 多项选择题 12. (2024·海安高级中学)肌红蛋白由153个氨基酸分子构成的一条直链肽链盘绕一个血红素辅基形成，血红素辅基和肽链间不形成肽键。下列说法正确的有( ) 肌红蛋白结构图 血红素 A．构成肌红蛋白的元素至少有C、H、O、N、Fe B．肌红蛋白至少含有3个游离的羧基 C．Fe是构成血红素的元素，说明无机盐大多数以化合物形式存在 D．在该蛋白质分子中，氨基酸之间还能够形成氢键，从而形成一定的空间结构 13. 蛋白质合成后，它第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去，然后由氨酰—tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，若该信号氨基酸为赖氨酸、苏氨酸等八种必需氨基酸之一时，该蛋白质可长时间发挥作用；若为其他氨基酸，则该蛋白质不久后会被多个泛素(一种小分子蛋白)结合，进而进入呈筒状的蛋白酶复合体中被水解。下列说法错误的有( ) A．细胞内所有酶分子中都含有一个信号氨基酸 B．氨酰—tRNA蛋白转移酶参与基因的翻译过程 C．泛素可能起到了对水解蛋白的标记作用，有利于其进入蛋白酶复合体 D．多肽链与氨基酸脱水缩合只发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间 14. 下面为牛胰岛素的结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的，下列说法错误的有( ) 　 A．牛胰岛素为五十一肽，其中含有50个肽键 B．牛胰岛素中含有2个—NH2和2个—COOH C．牛胰岛素彻底水解产物最多有51种氨基酸 D．牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为888 学科网（北京）股份有限公司 $$