第1章 第3节 第1课时 细胞的功能主要由蛋白质完成-【新课程学案】2026-2027学年高中生物学必修第一册教师用书word（苏教版）

本讲义聚焦“细胞的功能主要由蛋白质完成”核心知识点，系统梳理蛋白质的组成元素、氨基酸结构特点及种类，再到氨基酸脱水缩合形成肽链、蛋白质结构多样性及功能多样性的脉络，通过教材知识梳理、核心要点点拨、经典考题探究等学习支架构建完整知识体系。 该资料设计亮点在于分层训练（澄清概念、落实知能、迁移应用）结合实例分析（如胶原蛋白缝合线、磁感应蛋白），融入动态图解与精品课件辅助理解，培养学生结构与功能观的生命观念及分析计算的科学思维，课中助力教师高效授课，课后帮助学生回顾强化、查漏补缺。

第三节　细胞中的蛋白质和核酸 第1课时 细胞的功能主要由蛋白质完成 学习目标　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.简述生物体内的蛋白质通常由20种氨基酸分子组成。 2.简述氨基酸的结构特点及氨基酸形成蛋白质的过程。 3.阐明细胞的功能主要由蛋白质完成。 知识点(一)　蛋白质的组成元素和基本单位 　　　　　　　　　　　　　　　　 [教材知识梳理] 1.组成元素 除含有C、H、O、N外,大多数蛋白质还含有S。 2.基本单位 (1)单位:蛋白质的基本组成单位是氨基酸。 (2)种类:自然界中已经发现的氨基酸有几百种,而在生物体内,蛋白质通常由常见的20种氨基酸分子组成。 (3)结构 ①写出图中结构名称 a.氨基;b、d.侧链基团(R);c.羧基。 ②比较图中两种氨基酸,写出氨基酸分子的结构通式:。  ③氨基酸的结构特点 数量 关系 至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH) 位置 关系 都有一个氨基和一个羧基连接在同一碳原子上 种类 区别 各种氨基酸分子之间的区别就在于R的不同 [核心要点点拨] 　1.氨基酸结构通式的分析 精品课件 (准确理解氨基酸) 2.氨基酸分子的判断 (1)两个判断标准 ①在数量方面,至少有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。如下列不属于构成蛋白质的氨基酸: a.H2N—CH2—CH2OH⇨缺少羧基(—COOH); b.。 ②在位置方面,必须有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连在同一个碳原子上。如下列不属于构成蛋白质的氨基酸: 在同一个碳原子上。 (2)一个决定基团:R ①决定氨基酸的种类和理化性质。 ②决定氨基酸中所含有氨基和羧基的数目:除了连接在同一碳原子上的氨基和羧基外,多余的氨基和羧基一定位于R中。 ③决定氨基酸的组成元素:氨基酸结构通式中含有C、H、O、N四种元素,若含有其他元素则一定位于R中。 [经典考题探究] 　　[典例]　以下是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式,下列叙述错误的是 (　 ) A.构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N B.上述四种氨基酸的R依次是—H、—CH3、—CH2—OH、—CH2—COOH C.R中可以有氨基或羧基 D.只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸 [解析]　构成四种氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N,A正确;题干中四种氨基酸的R依次是—H、—CH3、—CH2—OH、—CH2—COOH,B正确;构成蛋白质的氨基酸中至少都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,R中可以有氨基或羧基,C正确、D错误。 [答案]　D [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)在生物体内,蛋白质通常由常见的20种氨基酸分子组成,氨基酸是组成蛋白质的基本单位 (√) (2)所有氨基酸中一定含有C、H、O、N四种元素 (√) (3)氨基、羧基、R的书写格式分别是NH2、COOH、R (×) (4)每种氨基酸分子只含有一个氨基和一个羧基,且都连在同一个碳原子上 (×) (5)不同氨基酸之间的差异是由R引起的,各种氨基酸的理化性质是由R决定的 (√) (二)落实知能 2.已知绝大多数的酶都是蛋白质,水稻从土壤中吸收的硝酸盐,可以用于细胞内合成 (　 ) A.脱氧核糖 　B.脂肪 　C.蔗糖 　D.淀粉酶 解析:选D　脱氧核糖、蔗糖属于糖类,组成元素是C、H、O,不含N,A、C错误;脂肪的组成元素是C、H、O,不含N,B错误;淀粉酶的本质是蛋白质,蛋白质的组成元素有C、H、O、N等,水稻从土壤中吸收的硝酸盐,可以用于细胞内合成蛋白质,D正确。 3.下列四个结构式中,属于构成蛋白质的氨基酸分子的是 (　 ) A B C D 解析:选A　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,这个碳原子还分别与一个氢原子、一个侧链基团(R)相连接,B、C、D错误,A正确。 4.关于生物体内氨基酸的叙述,错误的是 (　 ) A.组成人体的氨基酸都能在人体内合成 B.氨基酸是蛋白质分子的基本组成单位 C.组成蛋白质的氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基 D.每个氨基酸分子都含有C、H、O、N四种元素 解析:选A　组成蛋白质的氨基酸有的不能在人体内合成,必须从外界环境中获取,称为必需氨基酸,A错误;构成蛋白质的基本单位是氨基酸,B正确;每种氨基酸分子至少都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,C正确;每个氨基酸的基本组成元素都有C、H、O、N,氨基酸中的R可能含有其他元素,D正确。 5.由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及“要素饮食”疗法中占有非常重要的地位,对维持危重病人的营养、抢救患者生命起积极作用。下列关于人体内氨基酸的叙述,正确的是 (　 ) A.必需氨基酸就是正常生命活动离不开的所有氨基酸 B.每种氨基酸的所有氨基和羧基都连接在同一个碳原子上 C.谷氨酸为酸性氨基酸,精氨酸为碱性氨基酸,这种差异由R决定 D.甲硫氨酸的R是—CH2—CH2—S—CH3,则它的分子式是C5H13O2NS 解析:选C　必需氨基酸指人体自身不能合成的8种氨基酸,必须由食物提供,A错误;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,其余的氨基或羧基在R上,R中的氨基或羧基不一定与中心碳原子直接相连,B错误;组成蛋白质的氨基酸不同是由于氨基酸的R不同,R中有氨基或羧基会导致氨基酸呈现出不同的酸碱性,C正确;氨基酸的分子通式可以简写为C2H4O2NR,甲硫氨酸的R是—CH2—CH2—S—CH3,则它的分子式是C5H11O2NS,D错误。 知识点(二)　蛋白质的结构和功能及其多样性 [教材知识梳理] 1.氨基酸的脱水缩合 动态图解 (氨基酸的脱水缩合) (1)此生理过程的名称是脱水缩合。 (2)写出字母代表的结构或名称:a.肽键,b.二肽。 (3)判断产物H2O中原子的来源 ①H:来自R1所在氨基酸的羧基和R2所在氨基酸的氨基。 ②O:来自R1所在氨基酸的羧基。 (4)由n个(n≥3)氨基酸分子以肽键彼此相连形成的物质,称为n肽或多肽,其通常呈链状结构,称为肽链。 　　微提醒:氨基酸脱水缩合的两个关键点 (1)脱水的结构:参与脱水缩合的分别是相邻氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基,R一般不参与脱水缩合。 (2)缩合的产物:H2O和二肽(或多肽)。产物不能直接说是蛋白质,因蛋白质需要由肽链进一步盘曲、折叠才能形成。 　　2.蛋白质的形成过程 3.蛋白质的结构和功能的多样性 (1)蛋白质结构多样性的直接原因 组成肽链的氨基酸在种类、数量、排列顺序上的不同,以及构成蛋白质的肽链在数量和空间结构上的千差万别。 (2)蛋白质的功能 众多的蛋白质参与组成细胞和生物体的各种结构,并具有特定的生理功能。(实例连线) [核心要点点拨] 　　1.蛋白质结构多样性与功能多样性的关系 2.蛋白质的盐析、变性与水解 盐析 盐析是蛋白质溶解度变化引起的,属于物理变化,蛋白质的空间结构发生可逆的非破坏性变化,这种变化是可以恢复的 变性 是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了一定的变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂 水解 在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽,进而彻底水解为氨基酸 提示:盐析和变性均不发生肽键断裂,故盐析和变性后的蛋白质均可与双缩脲试剂产生紫色反应 　　 3.蛋白质形成过程的有关计算规律 　　链状肽模式图如下: 精品课件 (多肽的相关计算) (1)氨基数=肽链数+R上的氨基数=各氨基酸中氨基总数-肽键数。 (2)羧基数=肽链数+R上的羧基数=各氨基酸中羧基总数-肽键数。 (3)氮原子数=肽链数+肽键数+R上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。 (4)氧原子数=肽键数+2×肽链数+R上的氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。 (5)氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-2×脱去的水分子数。 (6)假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链或环状多肽: 形成的 多肽 形成 肽键数 脱去水 分子数 氨基数目 羧基数目 多肽相对 分子质量 1条肽链 n-1 n-1 至少1个 至少1个 na-18(n-1) m条肽链 n-m n-m 至少m个 至少m个 na-18(n-m) 环状多肽 n n 最少为0 最少为0 na-18n 　　(7)若蛋白质中含有二硫键(—S—S—)时,要考虑脱去氢的质量,每形成1个二硫键,脱去2个H。 (8)氨基酸的排列与多肽种类的关系 若有A、B、C三种氨基酸,则由这三种氨基酸组成多肽的情况可分下列两种情形分析: ①每种氨基酸数目不限的情况下,可形成多肽化合物的种类: 　　形成三肽的种类:[33=27(种)]　 3 3 3 　　形成二肽的种类:[32=9(种)]　 3 3 　　②每种氨基酸只有一个的情况下,形成多肽化合物的种类: 　　形成三肽的种类:[3×2×1=6(种)]　 3 2 1 　　形成二肽的种类:[3×2=6(种)]　 3 2 [经典考题探究] 　　[例1]　下列关于蛋白质结构和功能的叙述,错误的是 (　 ) A.一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者 B.不同种类的蛋白质一定是氨基酸的数量和排列顺序不同 C.蛋白质之所以具有多种生理功能,是因为它具有多种多样的结构 D.蛋白质有的可以催化化学反应 [解析]　一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者,A正确;蛋白质的结构多样性与氨基酸的数量、种类、排列顺序,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关,不同种类的蛋白质不一定是氨基酸的数量和排列顺序不同,B错误;结构决定功能,蛋白质之所以具有多种生理功能,是因为它具有多种多样的结构,C正确;蛋白质有的可以催化化学反应,如淀粉酶是蛋白质,能催化淀粉的水解,D正确。 [答案]　B 　　[例2]　根据下列化合物的结构分析回答下列问题: (1)该化合物含有　　　　个肽键,图中表示肽键的编号有　　　　。  (2)该化合物称为　　　　　　,形成该化合物的化学反应称为　　　　　　。  (3)该化合物由　　　　种氨基酸构成,各种氨基酸的区别在于R不同,图中表示R的编号有　　　　　。  (4)该化合物中含有的氨基数目和羧基数目分别是　　　　、　　　　。  [解析]　(1)由图分析可知,该化合物中含有3个肽键,表示肽键的编号为③⑤⑥。(2)由图示可知,此化合物由4个氨基酸脱水缩合形成,则该化合物为四肽(或多肽)。(3)决定氨基酸种类的4个R(②④⑧⑨)结构各不相同,所以构成该化合物的氨基酸有4种。(4)由图可知,①表示肽链末端氨基,⑦表示肽链末端羧基,而⑧和⑨中分别存在一个羧基和一个氨基,则该化合物中含有的氨基数目和羧基数目分别是2个和2个。 [答案]　(1)3　③⑤⑥　(2)四肽(或多肽)　脱水缩合　(3)4　②④⑧⑨　(4)2　2 [层级训练评价] (一)澄清概念 1.判断下列叙述的正误 (1)氨基酸脱水缩合形成的五肽肽链中含有5个肽键 (×) (2)氨基酸的种类、数量和排列顺序完全相同的两种蛋白质结构完全相同 (×) (3)蛋白质正确的空间结构是蛋白质表现其生物活性所必需的 (√) (4)蛋白质功能多样性的基础是其结构多样性 (√) (二)落实知能 2.下图是细胞中常见的反应,下列相关叙述错误的是 (　 ) A.该反应是脱水缩合反应 B.H2O中氢原子来自氨基,氧原子来自羧基 C.丙中新形成的化学键叫作肽键 D.化合物丙称为二肽 解析:选B　氨基酸通过脱水缩合形成多肽,该反应是脱水缩合反应,A正确;H2O中2个氢原子分别来自氨基和羧基,B错误;脱水缩合过程中一个氨基酸的氨基脱去一个H后和另外一个氨基酸的羧基脱去一个O和一个H后形成肽键,丙中新形成的化学键为肽键,C正确;丙是由两个氨基酸脱水缩合产生的,称为二肽,D正确。 3.(2025·淮安检测)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 解析:选D　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。 4.(2025·南京检测)某蛋白质含有145个氨基酸,由2条肽链组成。肽链上相邻的半胱氨酸的—SH相互交联,形成二硫键(—S—S—),如图所示。下列分析错误的是 (　 ) A.该蛋白质共有143个肽键,2条肽链通过二硫键连接 B.氨基酸分子缩合成该蛋白质时,相对分子质量减少了2 574 C.若改变肽链上的半胱氨酸的顺序,则蛋白质的功能也可能随之改变 D.该蛋白质彻底水解成氨基酸时,氢原子增加290个,氧原子增加143个 解析:选B　该蛋白质由145个氨基酸组成的两条肽链构成,肽键数=氨基酸数-肽链条数=145-2=143(个),由图可知,2条肽链之间通过二硫键(—S—S—)连接,A正确;形成一个肽键需要脱去一个水分子,因此形成该蛋白质需要脱去143个水分子,同时肽链内部和肽链之间还形成两个二硫键(—S—S—),每形成一个二硫键需要脱去两个H原子,因此相对分子质量减少143×18+2×2=2 578,B错误;肽链上的半胱氨酸的顺序若发生改变,可能会导致二硫键的位置改变,进而影响蛋白质的空间结构,则蛋白质的功能也可能随之改变,C正确;该蛋白质彻底水解成氨基酸时,需要水解143个肽键和断开2个二硫键,因此需要消耗143个水分子和4个氢原子,因此氢原子共增加143×2+4=290(个),氧原子增加143个,D正确。 (三)迁移应用 5.从动物组织中提取的胶原蛋白可以用来制作手术缝合线。胶原蛋白分子由三股缠绕的多肽链组成,每股约有1 000个氨基酸。3条肽链有规则的互相错位,平行排列成纤维束,形成胶原纤维(如图所示)。研究者对3条肽链的氨基酸序列分析发现,每一条肽链都由重复出现的Gly—X—Y肽段构成(三肽段中Gly表示甘氨酸,X、Y表示除甘氨酸之外的氨基酸)。回答下列问题。 (1)组成胶原蛋白质分子的基本单位是氨基酸,其结构通式为　　　　　　。  (2)分析表明,三肽段中Gly(甘氨酸)是适合分布在肽链内部位置的氨基酸,故每个三肽段中都含Gly。从氨基酸结构的角度推测甘氨酸的　　　　不同于其他氨基酸,因此适合分布在内部。  (3)重复的Gly—X—Y肽段中相邻氨基酸之间通过　　　　(填化学键名称)相连,该键形成时产生的H2O中的H来自　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  一个胶原蛋白分子至少含有　　　　个氨基(甘氨酸的R中不含氨基)。  (4)不同种类蛋白质功能不同,与其结构多样性有关,形成蛋白质结构多样性的原因是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)胶原蛋白能作为手术缝合线被人体组织吸收的原因之一是组成动物和人体的蛋白质是相似的物质,这种缝合线要被水解为　　　　才能被吸收。  答案:(1)　(2)R　(3)肽键　氨基和羧基　3　(4)组成肽链的氨基酸的数量、种类、排列顺序不同以及构成蛋白质的肽链在数量和空间结构上千差万别　(5)氨基酸 /课堂小结与随堂训练/ 本节备选教学资源包 (一站整理,据情选用) 一、知识体系构建 二、关键语句必背 1.细胞的功能主要由蛋白质完成,氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 2.在每个氨基酸分子中,至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),且都有一个氨基和一个羧基与同一个碳原子相连接,这个碳原子还分别与一个氢原子、一个侧链基团(R)相连接。 3.细胞中蛋白质多样性的原因:组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同,以及构成蛋白质的肽链在数量和空间结构上的千差万别。 4.蛋白质参与组成细胞和生物体的各种结构,并具有特定的生理功能,如催化、运输、运动、防御和调控等。 三、素养好题训练 1.(2025·江苏高考)关于蛋白质、磷脂和淀粉,下列叙述正确的是 (　 ) A.三者组成元素都有C、H、O、N B.蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分 C.蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质 D.磷脂和淀粉都是生物大分子 解析:选B　淀粉组成元素是C、H、O,不含N,A错误;生物膜主要由蛋白质和磷脂构成,B正确;蛋白质是生命活动主要承担者,不是主要储能物质,C错误;磷脂不是生物大分子,淀粉是生物大分子,D错误。 2.如图是某多肽化合物的示意图,下列有关该化合物的叙述,错误的是 (　 ) A.该化合物是三肽,含有2个肽键 B.该多肽链中含有4个羧基、3个氨基 C.氨基酸的不同种类决定于②④⑥ D.该肽链含有两个游离的羧基 解析:选B　③⑤为肽键,是由一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基脱水缩合形成的,所以该化合物含有2个肽键,是三肽化合物,A正确;由于R中含有1个羧基,所以该化合物有1个氨基、2个羧基,B错误;氨基酸的区别就在于R(②④⑥)不同,C正确;组成该多肽的氨基酸R上有一个游离的羧基,因此该多肽含两个游离的羧基,D正确。 3.(2023·海南高考)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:选B　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组成单位相同,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。 4.(2025·连云港检测)蛋白质存在于每个细胞中。蛋白质会盘曲、折叠,形成复杂的3D结构。蛋白质根据其氨基酸序列可能折叠成不同的形状,其数量是个天文数字。科学家利用人工智能AI开发了一种升级的“阿尔法折叠”人工智能系统。该系统会构想出具有稳定结构的新蛋白质。下列叙述错误的是 (　 ) A.破坏蛋白质的3D结构,其功能可能会丧失 B.蛋白质的氨基酸序列可以决定其3D结构 C.“阿尔法折叠”系统可使不同肽链之间形成氢键和肽键 D.利用AI可设计具有特定功能的蛋白质类的药物和酶 解析:选C　蛋白质的空间结构决定其功能,破坏蛋白质的3D结构(空间结构),其功能因受到影响可能会丧失,A正确;根据题意,蛋白质根据其氨基酸序列可能折叠成不同的形状,因此蛋白质的氨基酸序列可以决定其3D结构,B正确;肽键形成发生在同一条肽链的相邻氨基酸之间,不同肽链之间通过氢键、二硫键相连,经盘曲、折叠形成复杂的空间结构,C错误;由题意可知,“阿尔法折叠”系统会构想出具有稳定结构的蛋白质,因此利用AI可设计具有特定功能的蛋白质类药物和酶(蛋白质类),D正确。 5.[多选]鱼片在冻藏的过程中,其蛋白质会发生冷冻变性,影响品质。防止鱼肉蛋白质变性的有效措施之一是加入防冻剂如蔗糖、半乳糖、海藻糖等糖类,通常以Ca2+-ATP酶活性作为衡量鱼片蛋白质变性的指标。下图为-18 ℃下冻藏过程中鱼片肌纤维蛋白Ca2+-ATP酶活性变化,下列有关分析正确的是 (　 ) A.推测海藻糖具有抑制冻藏过程中鱼片蛋白质变性的作用 B.海藻糖可能通过改变蛋白质中水的状态间接对蛋白质起保护作用 C.测定肌纤维蛋白Ca2+-ATP酶活性的空白对照组选用的是等量海藻糖的溶剂 D.随冻藏时间延长,蛋白质变性是因为肽键断裂破坏了其空间结构 解析:选ABC　分析题图可知,Ca2+-ATP酶活性降低代表鱼片蛋白质变性,海藻糖能抑制该现象,由此可知,海藻糖具有抑制冻藏过程中鱼片蛋白质变性的作用,A正确;水有自由水和结合水两种存在形式,自由水和结合水的比值越低,生物的抗逆性越强,由此可推测,海藻糖可能通过改变蛋白质中水的状态间接对蛋白质起保护作用,B正确;对照实验应遵循单一变量原则,故测定肌纤维蛋白Ca2+-ATP酶活性的空白对照组选用的是等量海藻糖的溶剂,C正确;蛋白质部分肽键断裂不属于空间结构的改变,不属于蛋白质变性,属于蛋白质水解,D错误。 [课时跟踪检测]　　 　　　　(标的题目为推荐讲评题目,配有精品课件)  一、选择题 1.下列有关氨基酸和蛋白质的叙述,正确的是 (　　) A.组成蛋白质的氨基酸共有20种 B.一条肽链中的氨基酸分子之间脱水缩合形成氢键 C.氨基酸的空间结构、种类、数目和排序决定了蛋白质结构的多样性 D.蛋白质的基本单位是氨基酸,不同氨基酸之间的区别在于R的不同 解析:选D　蛋白质的基本组成单位是氨基酸,组成生物体蛋白质的常见氨基酸共20种,A错误;氨基酸分子之间脱水缩合形成肽键,B错误;蛋白质的结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的数量和空间结构有关,与氨基酸的空间结构无关,C错误;蛋白质的基本组成单位是氨基酸,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,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R),不同氨基酸之间的区别在于R的不同,D正确。 2.(2024年1月·甘肃高考适应性演练)手抓羊肉是西北地区餐桌上常见的美食,其味道鲜美,含有丰富的蛋白质。下列有关蛋白质的叙述,错误的是 (　　) A.煮熟后蛋白质变性,更容易被人体消化 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.蛋白质的功能主要取决于氨基酸的种类 解析:选D　煮熟后蛋白质变性,此时蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因此更容易被人体消化,A正确;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,人体细胞的生命活动主要由蛋白质承担,C正确;蛋白质的结构决定其功能,蛋白的结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链盘曲、折叠形成的空间结构等都有关,D错误。 3.胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一,其非必需氨基酸的含量比蛋清蛋白高。下列相关叙述正确的是 (　　) A.胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中 B.皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收 C.胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高 D.胶原蛋白彻底水解的产物是氨基酸 解析:选D　氨基酸脱水缩合形成多肽,蛋白质分子中的氮元素主要存在于发生连接的“—CO—NH—”中,而不是氨基中,A错误;胶原蛋白是生物大分子,涂抹于皮肤表面不能被直接吸收,B错误;组成生物体的氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸,而题中显示胶原蛋白中非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高,而判断蛋白质营养价值不能仅依据非必需氨基酸的含量,C错误;胶原蛋白作为蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,因此,其彻底水解的产物是氨基酸,D正确。 4.据研究,某种脑啡肽具有镇痛作用,可以作为药物使用,其结构简式如下图所示。下列相关叙述正确的是 (　　) A.脑啡肽为四肽,由4种氨基酸脱水缩合形成的 B.脑啡肽彻底水解需要5个水分子 C.受伤严重的病人通过口服脑啡肽可以起到镇痛作用 D.若去除脑啡肽左端的一个氨基酸,则其功能将会改变 解析:选D　根据氨基酸结构简式可知,脑啡肽由5个氨基酸脱水缩合而成,是五肽,A错误;根据氨基酸结构简式可知,有4个肽键,水解需要4个水分子,B错误;脑啡肽口服时会被消化而失去原有功能,C错误;若去除脑啡肽左端的一个氨基酸,则会导致脑啡肽的结构发生改变,进而其功能也会发生改变,D正确。 5.现有氨基酸600个,其中氨基总数为620个,羧基总数为610个,则由这些氨基酸合成的含有4条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为 (　　) A.596、2和2 B.596、24和14 C.604、2和2 D.596、20和10 解析:选B　由题意知,600个氨基酸含有620个氨基、610个羧基,因此600个氨基酸的R中共含有20个氨基和10个羧基,由这些氨基酸合成的含有4条肽链的蛋白质共有肽键数是600-4=596(个),氨基数是4+20=24(个),羧基数是4+10=14(个),B正确,A、C、D错误。 6.有一种链状十六肽的化学式为CaHbNxOy,已知其彻底水解后得到3种氨基酸:甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、谷氨酸(C5H9O4N)。下列有关说法不正确的是 (　　) A.该十六肽水解可得(y-17)/2个谷氨酸 B.该十六肽虽然没有经过折叠加工,仍能与双缩脲试剂反应 C.该十六肽彻底水解后,丙氨酸和甘氨酸的总数是x-(y-17) D.蛋白质彻底水解产物是氨基酸 解析:选C　假设谷氨酸共有w个,比较该十六肽水解得到的三种氨基酸可知,只有谷氨酸的R中含有氧原子且数量为2,多肽中氧原子数量=肽键数量+2×肽链数+R中氧原子数量=(16-1)+1×2+2w=y,w=(y-17)/2,即谷氨酸共有(y-17)/2个,则丙氨酸和甘氨酸的总数是x-(y-17)/2,A正确,C错误;双缩脲试剂与蛋白质分子中的肽键发生反应,十六肽虽然没有经过折叠加工,但是含有肽键,所以能与双缩脲试剂反应,B正确;蛋白质彻底水解得到的是氨基酸,D正确。 7.锌调节GTP酶金属蛋白激活剂1(ZNG1)是第一个被发现的锌金属伴侣蛋白,可将锌输送到特定的蛋白质中,否则该特定蛋白就无法发挥作用。下列叙述错误的是 (　　) A.锌是组成细胞的微量元素,是构成ZNG1和血红蛋白的重要元素 B.ZNG1和需要锌的蛋白质的功能均与其肽链的盘曲、折叠方式有关 C.该实例说明细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证生命活动的正常进行 D.若ZNG1不能发挥作用,即使细胞中锌含量正常生物体也可能表现出缺锌的症状 解析:选A　锌在细胞中的含量很少但又必不可少,因此是组成细胞的微量元素,ZNG1可以运输锌,但锌并不是组成ZNG1的元素,血红蛋白中含Fe,A错误;ZNG1是蛋白质,蛋白质的功能与其氨基酸的种类、数量和排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式有关,B正确;该实例说明需要锌的蛋白质只有和锌结合才能发挥作用,因此细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证生命活动的正常进行,C正确;若ZNG1不能发挥作用,即使细胞中锌含量正常,锌也不能被运输给需要锌的蛋白质,该蛋白质不能发挥功能,因此生物体可能表现出缺锌的症状,D正确。 8.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.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 D.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 解析:选D　根据氨基酸的结构特点可知,色氨酸中一定含有C、H、O、N,这四种元素都是大量元素,但是色氨酸是必需氨基酸,在人体内不能由其他氨基酸转化而来,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,使机体产生饱腹感,需摄入的食物减少,B错误;人在吃饱之后容易产生困倦,直接原因是血液中褪黑素的含量增加,C错误;根据题干信息,色氨酸可由动物肠道微生物产生,因此,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正确。 9.(2025·淮安月考)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:选C　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,D正确。 10.[多选]如图表示有关蛋白质分子的简要概念图,对图示分析正确的是 (　　) A.a肯定含有S元素 B.①过程有水生成 C.多肽中b的数目等于c的数目 D.d表示蛋白质功能的多样性 解析:选BD　a是组成蛋白质的元素,肯定含有C、H、O、N,可能含有S,A错误;①过程表示氨基酸的脱水缩合,有水的产生,B正确;在由n条链形成的链状多肽中,b(氨基酸)的数目=c(肽键)的数目+n,C错误;结构决定功能,结构多样性决定功能的多样性,d表示蛋白质功能的多样性,D正确。 11.[多选]龙虾的血蓝蛋白由6条肽链组成,每条肽链都含有3个结构区域。区域Ⅰ为前175个氨基酸,有大量的螺旋结构。区域Ⅱ是由第176~400位氨基酸组成的活性中心,两个铜离子分别与活性部位的三个组氨酸侧链结合,是结合O2分子所必需的。第401~658位氨基酸以折叠的形式构成区域Ⅲ。下列关于龙虾血蓝蛋白的说法错误的是 (　　) A.一分子血蓝蛋白含655个肽键 B.血蓝蛋白由多种氨基酸及不同结构区域组成,具有多样性 C.铜参与维持血蓝蛋白的空间结构,是组成龙虾细胞的大量元素 D.区域Ⅰ与区域Ⅱ的结构改变可能会影响区域Ⅱ活性中心的功能 解析:选ABC　一分子血蓝蛋白含6条肽链,题中显示其中的一条肽链含有的氨基酸数目为658,则其中的肽键数目为658-1=657(个),若每条肽链含有的氨基酸数目相同,则一分子血蓝蛋白中含有657×6=3 942(个)肽键,A错误;血蓝蛋白由多种氨基酸及不同结构区域组成,具有特异性,B错误;题中显示,铜参与维持血蓝蛋白的空间结构,是组成龙虾细胞的微量元素,C错误;根据结构与功能相适应的原理分析,区域Ⅰ与区域Ⅱ的结构改变可能会影响区域Ⅱ活性中心的功能,D正确。 二、非选择题 12.如图甲是血红蛋白的空间结构模式图,其含有两条α肽链、两条β肽链(α肽链和β肽链不同);图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序。请据图回答下列问题: (1)图乙中①的名称是　　　　,③⑤⑦处的肽键是通过　　　　形成的。  (2)图乙所示的一段肽链由　　　　种氨基酸脱水缩合而成。  (3)据两图可知一条β肽链至少含有　　　　个羧基,若两条β肽链完全相同,则一个血红蛋白分子至少含有　　　　个羧基。  (4)从两图可以得出,蛋白质多样性的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)图乙中的①是氨基,③⑤⑦处的肽键是通过脱水缩合形成的。(2)图乙所示的一段肽链中有3种R,故此段肽链由3种氨基酸脱水缩合而成。(3)⑥⑧含有羧基,主链上含有一个羧基,所以一条β肽链至少含有3个羧基,两条β肽链至少含有6个羧基,两条α肽链至少含有2个羧基,故此蛋白质分子至少含有8个羧基。(4)蛋白质具有多样性的原因是氨基酸的数量、种类、排列顺序、多肽链的条数和空间结构等不同。 答案:(1)氨基　脱水缩合　(2)3　(3)3　8　(4)氨基酸的数量、种类、排列顺序、多肽链的条数和空间结构等不同 13.(2024·苏州期中)蓖麻毒素是从一种称为蓖麻的植物所提取出来的毒素,又称蓖麻毒蛋白。此毒素能抑制蛋白质合成过程,进而对其他生物体造成伤害。蓖麻毒蛋白包含两条具有不同氨基酸序列的多肽链:A链(含有263个氨基酸)和B链(含有259个氨基酸),两条链之间由二硫键相连,如图所示。回答下列问题: (1)蓖麻毒素分子中含有　　　　个肽键,至少有　　　　个游离的氨基和　　　　个游离的羧基。在合成蓖麻毒素的过程中会生成水,水中的H来自　　　　　　　　　;将一个蓖麻毒素分子完全水解需要　　　　个水分子。  (2)已知二硫键是由两个半胱氨酸上的—SH缩合而成的,半胱氨酸的分子式为C3H7NO2S,其R基是　　　　　　　。  (3)研究发现,蓖麻毒素的A链具有毒性,B链无毒性,从蛋白质的结构和功能角度分析,A链和B链毒性不同的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析:(1)蓖麻毒蛋白包含两条具有不同氨基酸序列的多肽链:A链(含有263个氨基酸)和B链(含有259个氨基酸),则其含有的肽键数目=氨基酸数-肽链数=263+259-2=520(个);每条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,因此两条肽链至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基。在合成蓖麻毒素的过程中会生成水,水中的H来自氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。水解需要得水分子数目和肽键数目相等,因此将一个蓖麻毒素分子完全水解需要520个水分子。(2)半胱氨酸的分子式为C3H7NO2S,构成蛋白质的氨基酸都含有的结构可以写成—C2H4O2N,剩余部分构成R基,因此半胱氨酸的R基是—CH3S(或—CH2SH)。(3)蓖麻毒素的A链具有毒性,B链无毒性,从蛋白质的结构和功能角度分析,原因可能是组成两条链的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,以及肽链的盘曲、折叠方式不同。 答案:(1)520　2　2　氨基(—NH2)和羧基(—COOH)　520　(2)—CH3S(或—CH2SH) (3)组成两条链的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,以及肽链的盘曲、折叠方式不同 学科网（北京）股份有限公司 $