第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者-【新课程能力培养】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞学习手册（人教版）

2.①-a②-c③-b 3.旺盛差缓慢强 知识点二细胞中的无机盐 【知识梳理】 离子化合物叶绿素血红素生命活动过高 抽搐很少酸碱平衡 【要点精析】 变式训练B【解析】血液中Ca2+含量太低，哺乳动 物会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持生物体的生命 活动具有重要作用，A错误；无机盐中也包含大量元素， 如N、P、Mg等，C错误；哺乳动物体内Na缺乏，会导 致肌肉酸痛、无力等，D错误。 >“第3节细胞中的糖类和脂质 知识点一细胞中的糖类种类和功能 【知识梳理】 1.C、H、O 2.核糖脱氧核糖核酸能源物质蔗糖植物 单糖乳糖动物淀粉细胞壁糖原储能几丁质 【教材拓展】 提示：无糖食品一般指不含蔗糖、葡萄糖、麦芽糖和 果糖等的食品。 知识点二脂质的种类和功能 【知识梳理】 1.C、H、ON、P 2.甘油三酯三分子脂肪酸、一分子甘油储能缓 冲和减压磷脂甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物细 胞膜、细胞器膜胆固醇动物细胞膜脂质的运输生 殖生殖细胞维生素D钙和磷 3.(1)氧氢(2)结构水脂溶性丙酮、 乙醚、氯仿 【教材拓展】 提示：(1)单糖、二糖、多糖(2)淀粉、纤维素、 糖原(3)脂肪、磷脂、固醇(4)胆固醇、性激素、 维生素D 知识点三糖类利脂质的比较 【知识梳理】 1.C、H、0低高少多能源储能 2.大量发生障碍分解供能 【教材拓展】 提示：脂肪分子中氢的含量多于糖类，氧化比糖慢且 需要大量的氧。 参考答案与解析。 ”第4节蛋白质是生命活动的主要承担者 知识点一·蛋白质的功能 【知识梳理】 ①-c②-b③-a④-d⑤-e 知识点二氨基酸及其种类 【知识梳理】 C、H、O、NS、P、fe C-COOH 至少氨 基同一个碳原子非必需氨基酸13必需氨基酸8 【教材拓展】 提示：胶原蛋白在人体内被消化分解为多种氨基酸， 其中包括多种必需氨基酸，这些氨基酸可参与合成人体的 蛋白质。 知识点三蛋白质的结构及其多样性 【知识梳理】 1.(1)脱水缩合二肽(2)氨基和羧基羧基 3.(1)①种类②数目③排列顺序(2)肽链 空间结构 4.(1)物理和化学空间构象丧失(2)①蛋白 酶②蛋白质变性 【教材拓展】 (1) COOH (2)-CH、CH,一SH、 H 一(CH2),一NH、一CH2COOH(3)提示：“氨基酸” 代表了其分子结构中的主要部分，即氨基和羧基。(4)提 示：每种氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基，并 且都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。 【要点精析】 变式训练A【解析】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；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。第2章组成细胞的分子。 葡萄糖一定经过：脂肪→甘油→磷酸丙糖→ 可以大量转化为脂肪，C正确；脂肪一般只 葡萄糖，但不需要通过乙酰CoA,B错误； 在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才 血液中的葡萄糖合成糖原后还有富余，就可 会分解供能，而且不能大量转化为糖类，D 以转变成脂肪，糖类在供应充足的情况下，：正确。 第4节蛋白质是生命活动的主要承担者 核心素养 1.建立生命的物质性的观点，从结构与功能观角度理解蛋白质的多样性。（生命观念） 2.理解氨基酸脱水缩合的过程，构建数学模型解答与蛋白质有关的计算问题。（科学思维） 3.从蛋白质功能多样性角度明确蛋白质与人体健康的关系。（社会责任） 知识点一蛋白质的功能 解析：人体细胞产生的抗体在参与体液免疫 过程中，与抗原特异性结合，从而发挥防御 作用，A正确；肌肉具有收缩的功能，肌细 知识梳理 胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程，B 连线 正确；蛋白质结合Fe2+形成的血红蛋白参 ①细胞的结构物质 a.血红蛋白 与O2运输，C错误；人体内的胰岛素有降 ②催化作用 b.绝大多数酶 低人体血糖浓度的作用，D正确。 ③运输功能 c.肌肉、头发 山知识点三氨基酸及其种类 ④信息传递和调节 中的蛋白质 作用 d.胰岛素 ⑤免疫功能 e.抗体 知识梳理 元素组成 除 外，有的还含」 等 要点精析 通式 蛋白质的功能 结构 例1下列关于人体中蛋白质功能的叙述， 特点广一有一个—和一个羧基 都有一个氨基和一个羧基连在 错误的是（) 能 能否在人 (_种) A.人体细胞产生的抗体可发挥防御作用 种类 体内合成 不能 种) B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的 过程 教材拓展 C.蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与 胶原蛋白具有较高的滋补保健功能，但 02的运输 并不能直接被人体吸收，试解释胶原蛋白在 D.人体内的胰岛素有调节机体生命活动的 人体中如何发挥其营养价值。 作用 答案：C 学 23 高中生物学必修1 (人教版) 一个结构通式表示 要点精析 B. 甲和丙的R基中有羧基，丁的R基中有 至少有一个一NH,和一个一COOH 氨基 下列不属于构成蛋白质的氨基酸： C. 氨基酸要通过脱水缩合形成肽链后才能 看数 a.H,NCH,CH,OH→缺乏羧基(COOH) 形成蛋白质 COOH b.HOOC-CH一CH,C00H→缺乏氨基（一NH) D.若三分子甲形成一条肽链，则该肽链中 有四个羧基 必须有一个一NH,和一个一CO0H连在同一个碳原子上 下列不属于构成蛋白质的氨基酸： 答案：A 看位置 NH, 解析：根据组成蛋白质的氨基酸结构特点判 氨基与羧基未连接在 H,N-CH-(CH)2-COOH 断，图中只有甲、丙、丁为组成蛋白质的氨 同一个碳原子上 基酸，这三种氨基酸可用一个结构通式表 例2下列物质中，属于构成蛋白质的氨基 示，A错误；图中甲、丙的R基中有羧基， 酸的是( 丁的R基中有氨基，B正确；若构成蛋白 A.H2N-CH2一COOH 质，氨基酸先要通过脱水缩合形成肽链，C B.H,N-CH,-CH,OH 正确；若三分子甲形成一条肽链，则该肽链 C.H,N一CH-CH,一COOH 末端有一个羧基，加上R基中的羧基，共 NH, 有四个羧基，D正确。 D.HOOC—CH-CH,-COOH COOH 川知识点三蛋白质的结构及其多样性】 答案：A 解析：组成生物体蛋白质的每一种氨基酸分 知识梳理 子中至少都含有一个氨基（一NH)和一个 1. 二肽形成过程 羧基（一C0OH),并且都有一个氨基和一 H H、 0 H CH 30 个羧基连在同一个碳原子上，该结构符合氨 :H N-C-C N-C-( N-CC-NC-C 1+H,0 基酸的结构通式，A正确；该结构中没有羧 OH H H H OH 基，不是构成蛋白质的氨基酸，B错误；该 (1)过程a: 物质b: 结构中有氨基和羧基，但氨基和羧基没有连 1 (2)H,0中H来源于 0来源于 在同一个碳原子上，不是构成蛋白质的氨基 酸，C错误；该结构中没有氨基，不是构成 2. 蛋白质的结构层次 蛋白质的氨基酸，D错误。 例3如图甲、乙、丙、丁为四种物质，下 21 氨基酸 脱水缩合 +多肽盘曲，折叠蛋白质 列相关叙述错误的是() 3. 蛋白质分子多样性的原因 甲：H,N-CH-COOH乙：H,N-CH,CH,-COOH ,① 不同 COOH (1)氨基酸② 成百上千 丙：H,N-CHCH,COOH丁：H,N一CH-COOH 1③ 千变万化 COOH HN-CH, (2) 的盘曲、折叠方式及其形成 A,四种物质都是氨基酸，它们的结构可用 的 千差万别。 第2章组成细胞的分子。 4. 蛋白质的变性 要点精析 (1)概念 蛋白质变性是指蛋白质在某些 1. 参与脱水缩合的部位：一个氨基酸中心 因素作用下其特定的 被破坏， 碳原子上的氨基与另一个氨基酸中心碳 从而导致其理化性质改变和生物活性 原子上的羧基。R基中的氨基或羧基一 的现象。 般不参与脱水缩合。 (2)应用 :: 2. 有关蛋白质结构的计算规律 ①鸡蛋、肉类煮熟后，高温使蛋白质分子的 R 空间结构变得伸展、松散，易于被 H,NC+CO-NH+C-CO-NH CO-NH- -COOH 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 （1)假设氨基酸的平均相对分子质量为a, 毒的 可以达到消毒、灭菌的 由n个氨基酸分别形成1条链状多肽 目的。 或m条链状多肽 教材拓展 形成 形成 脱去水 蛋白质相对 肽链数 肽键数 分子数 分子质量 观察下列四种氨基酸的结构，探究以下 问题： 1 n-1 n-1 na-18(n-1) CH CH,-SH m n-m n-m na-18(n-m) H,N- -COOH H.N- -COOH (2)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算 丙氨酸 半胱氨酸 ①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。 (CH4一NH CH,一COOH ②游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含 H,N-C一COOH H N- -COOH 有的氨基或羧基数。 H 赖氨酸 天冬氨酸 例4果蔬组织结冰会破坏蛋白质的空间结 (1)构成蛋白质的氨基酸共有的部分是 构，出现巯基（一SH)氧化形成二硫键 (一S一S一)的过程（如图)，氨基酸数目 (2)这四种氨基酸的R基分别是 不变，下列相关叙述错误的是() (3)“氨基酸”这一名词与其分子结构有怎 样的对应关系？ S-SO 未结冰 结冰 解冻 A. 巯基（一SH)存在于氨基酸的R基上 (4)组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有 B. 果蔬组织结冰后解冻，蛋白质的功能可 一个氨基和一个羧基吗？若有一个以 以恢复正常 上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧 C.图示蛋白质结冰后比结冰前，相对分子 基分布在哪里？ 量减少了4 D.抗冻植物可能具有较强的抗疏基氧化的 能力 25 高中生物学必修1 （人教版) 答案：B 在R基中，说明该蛋白质含有3条肽链，C 解析：每种氨基酸至少都含有一个氨基和一 错误；合成一分子该蛋白质时脱去水的水分 个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接 子数=氨基酸数-肽链数=128-3=125 在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个 （个)，脱去水的分子量为125×18=2250， 氢原子和一个R基，巯基（一SH)一定位 D正确。 于氨基酸的R基上，A正确；蛋白质的结 构决定蛋白质的功能，与未结冰状态相比， 变式训练 解冻后的蛋白质结构会发生变化，其功能也 某条多肽链由31个氨基酸构成，如图 可能发生异常，B错误；结冰时会出现两个巯 为其部分结构示意图，下列叙述错误的是 基（一SH)氧化形成二硫键（一S一S一）， 图示蛋白质结冰后，脱去4个H,相对分子 CH CH,OH 量减少了4，C正确；细胞受到冰冻时，蛋 白质分子中相邻近的巯基（一SH)会被氧 H O H 化形成二硫键（一S一S一），抗冻植物能够 A. 该多肽的侧链基团有31种 适应较冷的环境，根据结构和功能相适应的 B. 该多肽至少有1个游离氨基 观，点，可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化 C. 该多肽有30个肽键 能力，不易形成二硫键，D正确 D. 该多肽形成过程中相对分子质量减少了 例5某蛋白质相关数据如下表所示。若R 540 基上的羧基和氨基不会脱水形成肽键，则下 例6肉毒梭菌产生的肉毒毒素是一种致病 列有关叙述正确的是( 性极高的神经麻痹毒素，该毒素是由两条肽 氨基酸数目 128 R基上的氨基数 16 链盘曲折叠而成的一种生物大分子。下面是 游离氨基的总数 19 游离羧基的总数 18 肉毒毒素的局部结构简式，请据此回答： CH, A. R基上的羧基有17个 B.该蛋白质水解时，水分子中的氧参与形 成氨基 NH COOH C.该蛋白质含2条肽链 D.合成一分子该蛋白质时脱去水的分子量 (1) 如图所示的片段中，共有 入 为2250 肽键、 种氨基酸组成；从左 答案：D 向右数，第三个氨基酸不同于其他氨 解析：该蛋白质共含有19个游离的氨基， 基酸的基团是 (填化学式)。 其中有16个在R基中，说明该蛋白质含有 (2)肉毒毒素是在细胞中由氨基酸经过 3条肽链，游离的羧基总数是18个，所以 过程形成的；一分子肉毒毒 R基上的羧基有15个，A错误；氨基酸经 素至少含有 个氨基。 脱水缩合形成蛋白质时，脱去的水中的氧来 (3)1g肉毒毒素可毒死20亿只小鼠，但 自氨基酸中的羧基，所以该蛋白质水解时， 煮沸1min或75℃下加热5~10min, 水分子中的氧参与形成羧基，B错误；该蛋 就能使其完全丧失活性。高温可使肉 白质共含有19个游离的氨基，其中有16个 毒毒素失活的主要原理是高温使其 26 第2章组成细胞的分子。 一CH2一CH(CH3)2；第三个氨基酸不同 (4)肉毒毒素可用 试剂鉴定，该 于其他氨基酸的基团是R基（一CH)。 试剂的使用方法是 (2)肉毒毒素的化学本质是蛋白质，是由 在煮沸后的肉毒毒素溶液（无色）中 氨基酸经过脱水缩合形成的。肉毒毒素是由 加入该试剂，其溶液颜色将变为 两个亚单位（每个亚单位由一条链盘曲折 叠而成)组成的，每个亚单位至少含有1 答案：(1)45一CH,(2)脱水缩合 个游离的氨基和1个游离的羧基，因此一分 2(3)空间结构遭到破坏(4)双缩 子肉毒毒素至少含有2个氨基和2个羧基， 脲先加A液，摇匀后再加B液紫色 它们分别位于两条肽链的两端。(3)高温 解析：(1)据试题分析可知，题图部分含5 可破坏肉毒毒素的空间结构而使其失活。 种R基，即有5种氨基酸，所以肽键数=5 :(4)肉毒毒素含有多个肽键，可用双缩脲 -1=4(个)；这5个氨基酸的R基依次是 试剂鉴定，该试剂使用方法是先加A液， 一CH,一CH,OH、一H、一CH,、一CH,一CH、摇匀后再加B液，反应颜色为紫色。 专 项 与蛋白质的合成和水解过程相关的计算 一、蛋白质的相对分子质量、氨基（羧基） 3.肽链中游离氨基或羧基的计算 数、肽键数和脱水数的计算 (1)至少含有的游离氨基或羧基=肽链数。 链状肽可以用如下的模式图表示： (2)游离氨基或羧基数=肽链数+R基中 DR. 含有的氨基或羧基数。 H H H 例1如图是某多肽结构式，据此判断下列 1.肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽 说法正确的是( ) 链数。 H.C--0H CH, H H COOH CH, CH, 2.蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨 H,N-C-CO-NH-C-CO-NH-C-CO-NH-C-CO-NH-C-CO-NH-C-CO-NH-CH CH, CH,H CH, COOH 基酸的平均相对分子质量一脱去水分子 COOH NH, 数×18（若有p个二硫键生成，则还应 A. 该多肽彻底水解需要消耗6个水分子 减去2p)。 B. 该多肽是由6种氨基酸组成的六肽 注：设氨基酸的平均相对分子质量为a,由 C. 该多肽在脱水缩合前含有7个氨基和9 n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链 个羧基 状多肽。 D. 赖氨酸的分子式是C6H4O2N2,则它的 多肽（蛋 脱去 R基是C3H2N 肽链氨基酸肽键 氨基 羧基 白质)的 水分子 答案：A 数目 数目 数目 数目 数目 相对分 数目 子质量 解析：该多肽为七肽，其彻底水解六个肽键 至少 至少 na- 断裂，需要消耗6个水分子，A正确；氨基 n n-1 n-1 1个 1个 18(n-1) 酸的R基不同种类不同，第2、5两个氨基 至少 至少 na- 酸R基相同，其他R基不同，由此判断该 n -m n-m m个m个18(n-m) 多肽是由6种氨基酸组成的七肽，B错误； 27