第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者-【正禾一本通】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义配套课件（人教版，单选）

该高中生物学课件聚焦“蛋白质是生命活动的主要承担者”，系统覆盖氨基酸结构与判断、脱水缩合过程、蛋白质功能多样性及相关计算等核心知识点。通过自主构建的功能填空、氨基酸结构分析导入，衔接组成细胞的分子前序内容，借助自查自纠、网络构建流程图搭建知识梳理支架。 其亮点在于融合生命观念与科学思维，通过模型构建（如氨基与羧基脱水缩合演示）、合作探究（氨基酸判断标准分析）深化结构与功能观，含三维结构示意图等直观资源。分层练习助学生理解，命题聚焦方便教师教学，提升课堂效率与学生探究能力。

组成细胞的分子 生物学·必修一 第 2 章 01 02 03 04 自主构建·认知导学 目录 深度探析·思维进阶 命题聚焦·素养升华 课后分层练（六） 《正禾一本通》PPT均可实现任意编辑，方法如下： 在PPT编辑模式中，双击需编辑内容，呈现word文档，编辑后关闭word文档即可。 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 PART 01 自主构建·认知导学 返回 自查自纠 网络构建 PART 02 深度探析·思维进阶 返回 [探究点一]蛋白质的功能及氨基酸 合作探究 模型构建 迁移运用 [探究点二]蛋白质的结构及其多样性 合作探究 模型构建 迁移运用 [探究点三]蛋白质合成相关的计算 合作探究 模型构建 迁移运用 PART 03 命题聚焦·素养升华 返回 命题情境 命题设计 课后分层练(六) 蛋白质是生命活动的主要承担者 返回 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 eq \a\vs4\al([学习目标]) 1．生命观念：通过分析蛋白质功能多样性和结构多样性的原因，形成结构和功能观。 2．科学思维：通过对组成蛋白质的氨基酸的结构及脱水缩合过程的学习，培养归纳与概括、模型与建模的能力。 3．社会责任：通过对蛋白质的功能和与人体健康的关系的分析，培养健康的生活方式。　 免疫功能 一、蛋白质的功能 1．蛋白质是生命活动的 。 2. 主要承担者 细胞和生物体 催化功能 非必需 C、H、O、N S 二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1．氨基酸的种类 组成人体蛋白质的氨基酸有 种，其中8种是人体细胞不能合成的，称为 氨基酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取；另外 种氨基酸是人体细胞能够合成的，称为 氨基酸。 2．氨基酸的元素组成及结构特点 (1)组成氨基酸的共有元素是 ，有的氨基酸还含有 等元素。 21 必需 13 氢原子 R R (2)氨基酸的结构特点 ①每种氨基酸分子至少含有一个 (—NH2)和一个 (—COOH)。 ②每种氨基酸分子中都有一个 和一个 连接在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个 和一个侧链基团，这个侧链基团用 表示。各种氨基酸的区别在于 基的不同。 ③氨基酸的结构通式： 氨基 羧基 氨基 羧基 多个氨基酸 链状 氢键 空间结构 三、蛋白质的结构及其多样性 1．蛋白质的结构层次 羧基 氨基 两个氨基酸 2．脱水缩合的过程 (1)过程①名称： 。 (2)物质②名称： 。 (3)结构③名称： 。 脱水缩合 二肽 肽键 折叠 空间结构 空间结构 3．蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例) 脱水 缩合 盘曲 4．蛋白质种类多样性的原因 在细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸 可能成百上千，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的 千变万化，肽链的 千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样。 数目 排列顺序 盘曲、折叠方式及其形成的空间结构 蛋白酶 蛋白质变性 5．蛋白质的变性 (1)概念：蛋白质变性是指蛋白质在某些 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生物活性 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 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 ，可以达到消毒、灭菌的目的。 物理和化学 丧失 空间构象 蛋白质是生命的基石，在人体中起到关键的作用。肌肉骨骼的构建、酶和激素的合成，都离不开蛋白质。鸡蛋、牛奶、鱼肉、豆类富含优质蛋白质，摄入后，蛋白质分解为氨基酸，重新组合支持身体机能。缺乏蛋白质，身体易免疫力下降、肌肉萎缩，日常要保证摄入。 (1)蛋白质具有催化、免疫、调节等各种功能。( ) (2)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。( ) (3)每种氨基酸都含有一个氨基和一个羧基，并且都连在同一个碳原子上。( ) 提示：每种氨基酸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，也有可能有多的氨基或羧基位于侧链基团，并未连在同一个碳原子上。 (4)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸。( ) 提示：人体细胞可以合成的氨基酸称为非必需氨基酸。 (5)氨基酸的种类、数目和排列顺序完全相同的两种蛋白质结构完全相同。( ) 提示：氨基酸的种类、数目和排列顺序完全相同的两种蛋白质，其肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构可能不同。 (6)变性的蛋白质不能与双缩脲试剂发生紫色反应。( ) 提示：变性的蛋白质肽键还在，能与双缩脲试剂发生紫色反应。 调节 1．阅读教材P28～29，归纳总结蛋白质的功能，完成下表。 实例 蛋白质功能 羽毛、肌肉、蛛丝等的成分主要是蛋白质 催化细胞代谢的酶绝大多数是蛋白质 功能 动物细胞中的蛋白质类激素通过向靶细胞传达信息，起到能够调节机体生命活动的作用 和 功能 结构蛋白 催化 信息传递 提示：蛋白质的摄入量不足，影响血红蛋白和抗体的生成，出现贫血和免疫力下降。 实例 蛋白质功能 抗体(球蛋白)能保卫机体免受病菌和病毒的侵害，提高机体抵抗力 功能 红细胞内的血红蛋白具有运输氧的功能 功能 2.营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象，从蛋白质的功能分析，其原因是什么？ 免疫 运输 3．观察下列三种氨基酸的结构，回答下列问题。 (1)组成氨基酸的共有元素是 ；构成蛋白质的氨基酸共有的部分是 。 (2)这三种氨基酸分子的R基分别是 。 C、H、O、N —H、 4．组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗？若有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里？ 提示：每种氨基酸至少都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接在同一个碳原子上，部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基上。 5．下列哪些是构成蛋白质的氨基酸 。 ①②③ 6．组成生物体蛋白质的氨基酸中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理化性质的差异性。 1．氨基酸结构通式的分析 2．“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸 1．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：选B。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。 2．(2025·大连高一期末)AI模型可通过识别肽链中的氨基酸残基来辅助科学家预测蛋白质序列。下列片段属于氨基酸残基的是(　　) 解析：选D。该结构中没有氨基(－NH2)结构，不满足氨基酸残基的特征， A错误；此结构中同样没有氨基(－NH2)结构，不符合氨基酸残基的要求，B错误；该结构中只有氨基(－NH－)，缺少羧基(－COOH)结构，不是氨基酸残基，C错误；该结构中有氨基(－NH－)和羧基(－COOH)，符合氨基酸残基的结构特点，D正确。 提示：氨基酸数－肽链数＝形成的水分子数＝肽键数。 [教材挖掘]阅读教材P30～31，结合图2­12由氨基酸形成血红蛋白的示意图，回答下列探究问题： 1．肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是什么？ 提示：氢元素来源于氨基和羧基，氧元素来源于羧基。 2．氨基酸、肽链、形成的水分子、肽键的数量关系是什么？ 3．若R基中含有氨基或羧基，则在脱水缩合反应中，R基中的氨基或羧基是否参与了反应？生成的肽链中氨基或羧基位于何处？ 提示：R基中的氨基或羧基未参与反应，生成的肽链中的氨基或羧基位于肽链的一端和R基中。 4．多肽通常被称为肽链，肽链构成蛋白质的过程中主要变化是什么？ 提示：一条或者几条肽链盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。 5．血红素是由4条多肽链组成的蛋白质，下图表示血红素的水解和变性过程，二者有何区别？ 提示：水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为多肽和氨基酸的过程，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。 6．为什么煮熟的鸡蛋和肉类更容易消化？ 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．蛋白质结构多样性与功能多样性的关系 (1)空间结构的形成，依靠的是氢键和二硫键。 (2)空间结构指的是肽链盘曲、折叠形成的空间结构，氨基酸无空间结构。 2．“两看”法分析多肽 3．蛋白质变性和水解的区别 (1)变性：高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间构象发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。 (2)水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。 3．(2025·深圳高一期末)胰高血糖素原是一种前体多肽，可以生成多种具有不同生物活性的多肽，包括胰高血糖素和胰高血糖素样肽­1。前者可以升高血糖(血浆中的葡萄糖)，后者为一种新型降糖药物。下列叙述错误的是(　　) A．蛋白质水解时，水中的氢原子参与形成氨基和羧基 B．二者源自共同前体，故组成它们的氨基酸的种类、数量和排序相同 C．二者的基本组成单位都是氨基酸，一定含有C、H、O、N D．二者功能不同与其空间结构不同有关，体现了蛋白质的多样性 解析：选B。氨基酸脱水缩合时，氨基中的氢原子和羧基中的羟基形成水分子，所以蛋白质水解时，水中的氢原子参与形成氨基和羧基，A正确；根据题意信息可知，胰高血糖素和胰高血糖素样肽­1都来自胰高血糖素原，但是两者之间的功能不同，不能说明组成它们的氨基酸的种类、数量和排序相同，B错误；胰高血糖素和胰高血糖素样肽­1都属于蛋白质，二者的基本组成单位都是氨基酸，一定含有C、H、O、N，C正确；胰高血糖素和胰高血糖素样肽­1的功能不同，这与其空间结构不同有关，体现了蛋白质的多样性，D正确。 4．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)。下列说法不正确的是(　　) 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 解析：选A。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；蛋白质的结构决定其功能，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，其功能也可能出现异常，B正确；巯基(—SH)一定位于氨基酸的R基上，C正确；细胞受到冰冻时，蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)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的能力，D正确。 eq \a\vs4\al(教材拓展) 蛋白质的分子结构 蛋白质是生物体中结构和功能都极为多样化的大分子。蛋白质的分子结构分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构四个层次。 氨基酸在肽链中的排列顺序(包括氨基酸的种类、数量和排列顺序)和方式称为蛋白质的一级结构。多肽链本身的折叠和盘绕方式构成了蛋白质的二级结构。具有二级结构的多肽链还可以借助氢键和其他化学键(如离子键、二硫键等)进一步卷曲、折叠，形成更复杂的空间构象，这种空间构象叫作蛋白质的三级结构。具有两条或两条以上独立三级结构的多肽链组成的蛋白质，其多肽链间通过次级键相互组合而形成的空间结构称为蛋白质的四级结构。 [考查角度] 以蛋白质的结构层次、蛋白质空间结构与功能的关系、蛋白质的变性等为情境，考查细胞结构与功能相适应的生命观念，获取信息能力，逻辑推理能力与批判性思维。 1．若4个氨基酸形成一条肽链，则该过程要脱去多少个水分子？形成多少个肽键？该多肽链的名称是什么？ 提示：脱去3分子水，形成3个肽键，该多肽称为四肽。 2．若m个氨基酸形成一条肽链，则该过程要脱去多少个水分子？形成多少个肽键？该多肽链至少有几个氨基和几个羧基？ 提示：脱去(m－1)个水分子，形成(m－1)个肽键，至少含有1个氨基和1个羧基。 5．若氨基酸的平均相对分子质量为120，则20个氨基酸形成1条肽链时，所形成肽链的相对分子质量是多少？ 提示：120×20－18×(20－1)＝2 058。 3．若m个氨基酸形成了n条肽链，则第2题的答案分别是什么？ 提示：脱去(m－n)个水分子，形成(m－n)个肽键，至少含有n个氨基和n个羧基。 4．若m个氨基酸形成1条环状的多肽，则该过程要脱去多少个水分子？形成多少个肽键？ 提示：脱去m个水分子，形成m个肽键。 1．蛋白质中原子数目的计算 (1)基本原理——原子守恒法 氨基酸的分子式可用“C2H4O2N—R”来表示，氨基酸脱水缩合形成多肽的过程中，要脱去水分子，氢原子、氧原子的数目会减少，碳原子、氮原子的数目不会减少。 (2)常用公式 ①碳原子数＝氨基酸分子数×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×2－二硫键数×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＝各氨基酸中氮原子的总数＝氨基酸数＋R基上的氮原子数。 注意：由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，推算氨基酸的分子式或氨基酸个数最 简便。 2．蛋白质的脱去水分子数、肽键数、氨(羧)基数、相对分子质量的有关计算 类型 一条肽链 m条肽链 环状多肽 氨基酸平均相对分子质量 a a a 氨基酸数目 n n n 肽键数目 n－1 n－m n 脱去水分子数目 n－1 n－m n 类型 一条肽链 m条肽链 环状多肽 多肽或蛋白质相对分子质量 na－18×(n－1) na－18×(n－m) na－18n 游离氨基数目 至少为1 至少为m 最少为0 游离羧基数目 至少为1 至少为m 最少为0 eq \a\vs4\al(特别提醒) (1)环状多肽的主链中无氨基和羧基，环状多肽中游离氨基或羧基数目取决于构成环状多肽的氨基酸R基中的氨基或羧基数目。 (2)若出现环状多肽，可将肽链条数看作0，再进行计算。 5．某条多肽链由31个氨基酸构成，如图为其部分结构示意图，下列叙述不正确的是(　　) A．该多肽的侧链基团有31种 B．该多肽至少有1个游离氨基 C．该多肽有30个肽键 D．该多肽形成过程中相对分子质量减少了540 解析：选A。组成蛋白质的氨基酸有21种，所以该多肽的侧链基团最多有21种，A错误；一条多肽链至少有1个游离的氨基，B正确；该多肽链由31个氨基酸构成，其含有的肽键数＝氨基酸数－肽链数＝31－1＝30(个)，C正确；该多肽链由31个氨基酸构成，形成过程中脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数＝31－1＝30(个)，其相对分子质量减少18×30＝540，D正确。 6．如图是某蛋白质的肽链结构示意图(图1，其中数字为氨基酸序号)及部分肽链放大示意图(图2)，请据图判断下列叙述正确的是(　　) A．图2中含有的R 基是①②④⑥⑧ B．该蛋白质中含有1条肽链，124个肽键 C．图2具有3种氨基酸，4个肽键 D．从图2中可推知该肽链至少含有3个游离的羧基 解析：选D。分步解答快速理思路： 第一步：找肽键 图2中③⑤⑦的结构为“—CO—NH—”，该结构中间的“—”为肽键，故图2中有3个肽键，C错误 第二步：找R基 图2中含有的R基是②④⑥⑧，①是游离的氨基，不属于R基，A错误 第三步： 分析选项 该蛋白质含有1条肽链，肽键数＝氨基酸数－肽链数＝124－1＝123，B错误 由于⑥⑧上各含有1个羧基，所以该肽链至少含有3个游离的羧基，D正确 昂贵的蓝色血液 鲎的血液颜色由血蓝蛋白决定，该蛋白具有高效的抑菌和抗病毒活性。该蛋白空间结构形成过程与血红蛋白类似，不同的是血蓝蛋白依靠铜离子运输氧气。高pH处理鲎的血蓝蛋白可得到48条肽链，每条肽链都含有3个结构区域，其中第2个结构区是血蓝蛋白的活性部位，铜离子位于活性部位内部，可与氧气结合和分离。鲎血蓝蛋白一条肽链的结构简图如下。 题号 能力考查 素养考查 (1) 知识迁移能力 生命观念 (2) 信息获取与分析能力 生命观念 (3) 归纳与概括能力 科学思维 (4) 实验设计与创新能力 科学探究 (1)图中X为____________(填化学基团)，一个血蓝蛋白分子至少含______个该基团。 (2)鲎的血蓝蛋白有__________功能。与这些功能密切相关的铜离子________(填“在”或“不在”)氨基酸的R基上。 (3)利用高pH能获得肽链却不会破坏肽链，原因是________________________________________________________________。 (4)在哺乳动物体内，氧含量降低(低氧胁迫)后，运输等量的氧气满足生命活动所需的血红蛋白含量增大。低氧胁迫能否导致鲎血蓝蛋白含量增大呢？请设计实验证明(只写出简要实验思路，不需写出实验结果和结论)。_____________________________________________________________________________________________________________________________。 解析：(1)每条肽链上至少有1个氨基和1个羧基，分别位于肽链的两端，由图可知，该肽链的一端为氨基，故图中X为—COOH。由题意可知，血蓝蛋白有48条肽链，故一个血蓝蛋白分子至少含48个羧基。(2)结合题干“该蛋白具有高效的抑菌和抗病毒活性”以及“不同的是血蓝蛋白依靠铜离子运输氧气”可知，鲎的血蓝蛋白有免疫、运输的功能。类比血红蛋白中虽然含有铁离子但是铁离子不在氨基酸中可知，与这些功能密切相关的铜离子并不在氨基酸的R基上。(3)利用高pH能获得肽链却不会破坏肽链，原因是高pH只是破坏肽链的空间结构，不破坏肽键。(4)实验遵循单一变量和对照原 则，结合题干“低氧胁迫能否导致鲎血蓝蛋白含量增大呢”可知实验需要设置低氧胁迫实验组和正常氧气浓度的对照组，故实验思路为：将生理状况相同的鲎均分为两组，一组给予正常氧浓度，一组低氧胁迫，一段时间后，观察两组鲎的血液颜色。 答案：(1)—COOH　48　(2)免疫、运输　不在　(3)高pH只是破坏肽链的空间结构，不破坏肽键　(4)将生理状况相同的鲎均分为两组，一组给予正常氧浓度，一组低氧胁迫，一段时间后，观察两组鲎的血液颜色 【基础巩固练】 考点一　蛋白质的功能 1．下列选项中不能作为“蛋白质是生命活动的主要承担者”证据的是(　　) A．胃蛋白酶起催化作用 B．血红蛋白能运输氧气 C．性激素能促进生殖器官的发育 D．肌肉的成分主要是蛋白质 解析：选C。性激素不属于蛋白质，C符合题意。 2．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．低温和高温都会使蛋白质功能发生不可逆转的改变 解析：选D。高温会改变蛋白质的空间结构从而使蛋白质功能发生不可逆转的改变(失活)，而低温下蛋白质的活性受到抑制，温度适宜后其活性会恢复，D错误。 考点二　组成蛋白质的氨基酸 3．如图为组成人体蛋白质的氨基酸分子的结构通式，下列说法错误的是(　　) A．在人体中组成蛋白质的氨基酸有21种 B．④中可能含有除C、H、O、N 之外的元素 C．各种氨基酸之间的区别在于②和③的不同 D．每种氨基酸都有1个①和1个③连接在同一个C原子上 解析：选C。蛋白质的基本组成单位是氨基酸，在人体中组成蛋白质的氨基酸有21种，A正确；④为R基，R基中可能含有除C、H、O、N之外的元素，如S等，B正确；各种氨基酸之间的区别在于④(R基)的不同，C错误；每种氨基酸都有1个①(氨基)和1个③(羧基)连接在同一个C原子上，D正确。 4．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：选D。根据题意可知，缬氨酸的R基为—C3H7，因此缬氨酸的分子式为C5H11O2N，故一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为5、11、2、1，B正确。 5．近日，研究人员发现一种名为SIRT1的蛋白质。它可以改善老鼠身体的健康状况，降低老鼠体内胆固醇水平，甚至预防糖尿病。若将SIRT1彻底水解，不可能产生的物质是(　　) 解析：选D。A、B、C项表示的化合物至少都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。D项表示的化合物含有2个氨基和1个羧基，但是氨基和羧基没有连在同一个碳原子上，故D项表示的化合物不是SIRT1 彻底水解的产物，D符合题意。 考点三　蛋白质的结构 6．两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能相互缩合的基团是(　　) A．①与⑤ B．③与⑥ C．②与⑥ D．③与④ 解析：选A。①与④均为氨基，②与⑤均为羧基，③与⑥均在R基中。图示的两种氨基酸分子通过脱水缩合形成二肽，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水，因此最可能相互缩合的基团是①与⑤或②与④，故选A。 7．如图为人的两种功能不同的多肽类激素——催产素和抗利尿激素的结构示意图，数字表示氨基酸的序号，文字表示氨基酸的缩写，如半胱氨酸缩写为“半胱”。两种激素功能不同的原因是(　　) A．连接氨基酸间的化学键不同 B．氨基酸种类不同 C．氨基酸结合方式不同 D．氨基酸数目不同 解析：选B。连接氨基酸间的化学键都是肽键，A不符合题意；据图分析可知，催产素中含有异亮氨酸、亮氨酸，而抗利尿激素中含有苯丙氨酸、精氨酸，二者氨基酸种类不同，导致蛋白质结构不同，则功能不同，B符合题意；氨基酸之间的结合方式都是脱水缩合，C不符合题意；据图分析可知，催产素和抗利尿激素的氨基酸数目一致，都为9个，D不符合题意。 8．某科学会议上曾公布了一种治疗肥胖症的新药——司美格鲁肽(一种多肽)，该药是体内某种激素的类似物，可用于长期体重管理。数据显示：接受司美格鲁肽治疗的成年患者，在研究期间实现了显著和持续的体重减轻。下列相关叙述正确的是(　　) A．成年肥胖症患者使用司美格鲁肽时，可以通过注射或口服 B．组成司美格鲁肽的基本单位都至少含有两个氨基和一个羧基 C．被高温处理后的司美格鲁肽不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D．司美格鲁肽的功能与其氨基酸的排列顺序密切相关 解析：选D。司美格鲁肽是一种多肽，口服会在消化道内被分解，所以只能注射不能口服，A错误；司美格鲁肽的基本组成单位是氨基酸，氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，B 错误；司美格鲁肽被高温处理后仍含有肽键，可以与双缩脲试剂发生紫色反应，C错误；司美格鲁肽的功能与其氨基酸的排列顺序密切相关，D正确。 【综合提升练】 9．下图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列分析正确的是(　　) A．A中肯定含有S元素 B．多肽中B的数目等于C的数目 C．①过程都是经过脱水缩合完成的 D．蛋白质结构和功能多样性是由于氨基酸种类多造成的 解析：选C。根据蛋白质的结构层次可知，A表示构成氨基酸的元素，有C、H、O、N等，可能含有S，但是不一定都有S，A错误；B表示氨基酸，C表示氨基酸分子脱水缩合形成的肽键，对于环状肽而言，B的数目等于C的数目，而对于链状肽，B的数目－肽链数目＝C的数目，B错误；①表示氨基酸分子脱水缩合形成多肽的过程，C正确；蛋白质结构和功能的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序，以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关，D错误。 10．蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸与相邻氨基酸的氨基基团之间的肽键。下列说法正确的是(　　) A．肽酶P可以催化③处的化学键断裂 B．在肽酶P的作用下，经过脱水缩合可以形成两条肽链 C．肽酶P可以催化①处的化学键断裂 D．肽酶P可以催化①③处的化学键断裂 解析：选A。根据题意可知，肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸与相邻氨基酸的氨基基团之间的肽键，图中符合这一条件的是③处的化学键，A正确，C、D错误；在肽酶P的作用下，肽链会被水解而不是脱水缩合，B错误。 11．(2025·济南高一期末)食源性活性肽(FBPs)是指由食物蛋白水解产生的各种氨基酸序列片段，通常由2～20个氨基酸组成，可被机体直接吸收，在预防和减轻各种慢性疾病中起积极作用。下列有关说法正确的是(　　) A．食物蛋白水解的过程不会破坏其生物活性 B．每段FBPs均由21种氨基酸构成 C．FBPs与双缩脲试剂混合后呈紫色 D．食物中大多数蛋白质都和FBPs一样直接转运进入细胞 解析：选C。食物蛋白水解的过程会破坏其空间结构，因而失去生物活性，A错误；题意显示，食源性活性肽(FBPs)是指由食物蛋白水解产生的各种氨基酸序列片段，通常由2～20个氨基酸组成，每段FBPs未必均由21种氨基酸构成，B错误；FBPs中含有肽键，因而可与双缩脲试剂反应表现为紫色，C正确；食物中大多数的蛋白质会被分解为氨基酸后被细胞吸收利用，D错误。 12．某木聚糖酶共由455个氨基酸组成，其蛋白质理论分子量的大小约为52.5 kD，分子式为C2 405H3 567N615O689S12，此蛋白的性质较为稳定。如图为预测的木聚糖酶蛋白的三级结构模型，在木聚糖酶编码的蛋白三级结构中有大量的无规则卷曲，同时还含有少量α­螺旋、β­转角。 (1)在构成木聚糖酶的氨基酸组成中，Leu、Lys、Met、Phe、Thr和Trp被称为必需氨基酸，是因为____________________，在结构上，它们的共同特点是__________________________________________________________。 (2)结合分子式推测，木聚糖酶在形成三级结构时，最多能形成__________个二硫键，氨基酸之间还能够形成__________键，形成大量的无规则卷曲和少量α­螺旋、β­转角。 (3)人的血红蛋白含有574个氨基酸，4条多肽链，在脱水缩合时共形成__________个肽键。血红蛋白具有运输氧气的作用，它与木聚糖酶的功能不同的原因是________________________________(从4个角度分析)。 (4)除了木聚糖酶的催化作用和血红蛋白的运输作用，蛋白质还具有其他功能，如调节机体的生命活动、帮助机体抵御病菌和病毒等抗原的侵害等，这说明蛋白质是生命活动的________________。 解析：(1)组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，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，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此被称为必需氨基酸。氨基酸的结构特点是每种氨基酸分子至少都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接在同一个碳原子上。(2)木聚糖酶的分子式为C2 405H3 567N615O689S12，其中含有12个S元素，每个二硫键的形成需要两个S，所以推测最多形成6个二硫键。木聚糖酶的三级结构中形成大量的无规则卷曲和少量a­螺旋、β­转角，这是由于氨基酸之间能够形成氢 键。(3)肽键数＝氨基酸数－肽链数。人的血红蛋白含有574个氨基酸，4条多肽链，在脱水缩合时共形成574－4＝570个肽键。不同蛋白质功能不同的原因在于分子结构不同，究其原因表现在：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。(4)蛋白质的功能很多，除了木聚糖酶的催化作用和血红蛋白的运输作用外，还参与构成细胞和生物体结构，调节机体的生命活动，帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害等，这说明蛋白质是生命活动的主要承担者。 答案：(1)它们都是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中获取　每种氨基酸至少都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接在同一个碳原子上　 (2)6　氢　(3)570　氨基酸的种类、数目、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　 (4)主要承担者 $