重难点02 蛋白质的结构、功能及相关计算（重难点突破讲义）高一生物上学期人教版

重难点02 蛋白质的结构、功能及相关计算 内容速览 01 考向精准定位 02 重难知识精讲 03 重难题型突破 题型一 蛋白质的相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 题型二 蛋白质中游离氨基或羧基的计算 题型三 蛋白质的变性 04 限时通关演练 01考向精准定位 考查方式 本专题常以氨基酸结构示意图、肽链结构图、流程图和计算题、组合式判断题为载体，考查氨基酸的结构、脱水缩合过程、蛋白质的结构多样性、功能以及蛋白质相关数量计算。 核心考向 1. 依据氨基酸结构通式，判断氨基酸种类、识别氨基、羧基、R 基。 2. 理解脱水缩合过程，辨析肽键、肽链、水分子的形成。 3. 结合结构分析蛋白质多样性的直接原因与根本原因。 4. 结合实例识别蛋白质的各类功能。 5. 利用公式进行肽键数、脱去水分子数、游离氨基 / 羧基数、蛋白质相对分子质量的相关计算。 易错辨析 · 脱水缩合形成肽键，R 基上的氨基、羧基不参与脱水缩合。 · 高温、过酸过碱破坏蛋白质的空间结构，不破坏肽键。 · 氨基酸种类不同的根本原因是基因不同。 · 多肽≠蛋白质，多肽需要盘曲、折叠形成空间结构才成为有生物活性的蛋白质。 · 计算游离氨基、羧基数目时，不要漏掉 R 基中含有的氨基和羧基。 02 重难知识精讲 一、蛋白质的合成与水解过程有关的计算 1.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、氨基(羧基)数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系 (1)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数(对于环状多肽来说,肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数)。 (2)蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×18(若有p个二硫键生成,则还应减去2p)。 (3)若组成某蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为a,该蛋白质由n个氨基酸构成。 项目 一条肽链 m条肽链 肽键数目 n-1 n-m 脱去水分子数目 n-1 n-m 肽链相对分子质量 na- 18(n-1) na- 18(n-m) 氨基数目 至少1个 至少m个 羧基数目 至少1个 至少m个 注: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条链状多肽或m条链状多肽。 (4)环肽的脱水数目和肽键数目与氨基酸数目相等。 (5)二硫键“—S—S—”是由两个“—SH”脱下2个H形成的,计算相对分子质量时需要考虑。 2.蛋白质中各原子数的计算 观察如图所示的三肽化合物 (1)碳原子数=R基中碳原子数+氨基酸个数×2。 (2)氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去水分子数×2=R基中氢原子数+(氨基酸个数+肽链数)×2。 (3)氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去水分子数=R基上的氧原子数+氨基酸个数+肽链数。 (4)氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数=R基上的氮原子数+氨基酸数。 避坑指南 ： 1. 脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数，环肽脱水数＝氨基酸数，不要忽略环状多肽的情况。 2. 游离氨基、羧基数目＝肽链数＋R 基中的氨基 / 羧基数，R 基上的氨基、羧基不参与脱水缩合，容易漏掉。 3. 蛋白质相对分子质量计算，除减去脱去水的质量，若有二硫键，还要减去脱去的 H 的质量。 4. 多肽≠蛋白质；计算只得到多肽链相关数值，空间结构折叠不改变肽键、脱水数目。 5. O 原子、N 原子计数：主链有固定数量，一定要加上 R 基中含有的 O、N 原子。 二、蛋白质的形成过程及结构 1.蛋白质结构多样性与功能多样性的关系 2.蛋白质的水解与变性 (1)水解:蛋白质或多肽中肽键断裂,分解为氨基酸的过程称为水解,与脱水缩合的过程相反,这个过程需要蛋白酶或肽酶的催化,如食物中的蛋白质在消化道内最终成为氨基酸。 (2)变性:蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。如鸡蛋煮熟后无法再孵化。 📌 记忆口诀 ： 变性≠水解；盐析可逆，变性大多不可逆 03 重难题型突破 █ 题型一 蛋白质的相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 1、肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数(对于环状多肽来说，肽键数＝氨基酸数＝失去水分子数)。 2、蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量－脱去水分子数×18(若有p个二硫键生成，则还应减去2p )。 肽链数目 氨基酸数 肽键数目 脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 多肽的相对分子量 1条 n n－1 n－1 至少1个 至少1个 an－18×(n－1) m条 n n－m n－m 至少m个 至少m个 an－18×(n－m) 【典例1】下图表示一个由100个氨基酸构成的蛋白质分子，其中第1位、15位、80位为谷氨酸，第35位、60位为赖氨酸，第24位、68位、100位为半胱氨酸，下列叙述正确的是（    ） A．该蛋白质分子中共含有98个肽键 B．氢键并不参与稳定该蛋白质的空间结构 C．该蛋白质分子中至少有5个-COOH D．该蛋白质分子中至少有2个-NH2 【答案】D 【详解】A、根据题意和图示分析可知：该蛋白质分子含有两条肽链并且两条肽链间由两个肽键连接，所以链内肽键数=氨基酸数-肽链数=100-2=98个，链间肽键2个，该蛋白质分子共有肽键数=98+2=100个，A错误； B、氢键参与稳定蛋白质的空间结构，B错误； C、蛋白质中的游离羧基存在于链末端及氨基酸R基位置，2条肽链末端有2个羧基，该蛋白质中有3个谷氨酸，谷氨酸的R基上有羧基，但15位、80位R基上的羧基已发生反应，所以该蛋白质至少含羧基总数为2+1=3个，C错误； D、蛋白质中的游离氨基存在于链末端及氨基酸R基位置，2条肽链末端有2个氨基，该蛋白质中有2个赖氨酸，其R基上的氨基均已参与反应，所以该蛋白质分子至少有2个氨基，D正确。 故选D。 🔑 解题关键 先理清氨基酸数、肽链数、肽键数之间的基本关系，还要注意题干和图中是否存在**链间肽键**；再区分游离氨基、羧基的来源（肽链末端 + R 基），同时判断 R 基上的氨基、羧基是否参与成键，最后结合氢键对蛋白质空间结构的作用分析选项。 ⚠️ 易错提醒 (1) 肽键数不都是 “氨基酸数−肽链数”，多条肽链之间额外形成的链间肽键，要单独计入总肽键数； (2) 谷氨酸 R 基带有羧基、赖氨酸 R 基带有氨基，若 R 基上的氨基 / 羧基参与形成肽键，则不再算作游离的氨基、羧基； (3) 计算 “至少” 含有的游离氨基、羧基数时，要扣除已经发生反应的 R 基上的氨基、羧基； (4) 氢键是维持蛋白质二级、三级空间结构的重要作用力，不要误认为氢键只存在于核酸中。 🔹迁移应用 1．（25-26高一上·贵州黔南·期中）某条多肽链为50肽，其分子式为CHxNaObS2（a>50、b>51），并且由半胱氨酸（C3H7NO2S）、丙氨酸（C3H7NO2）、天冬氨酸（C4H7NO4）、赖氨酸（C6H14N2O2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）5种氨基酸组成。该多肽彻底水解后得到的赖氨酸、天冬氨酸的个数分别是（　　） A．（a-49）、（b-51）/2 B．（a-50）、（b-49）/2 C．（a-49）、（b-49）/2 D．（a-50）、（b-51）/2 【答案】D 【详解】分析题干信息：分子式为CHxNyOaSb（a>50、b>51）多肽链经过水解后所得的5种氨基酸半胱氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸中，只有赖氨酸含有2个氮原子、只有天冬氨酸含有4个氧原子。设该多肽中含有赖氨酸y个，根据氮原子数=各氨基酸中氮原子总数，可得2y+（50-y）=a，解得y=（a-50）个； 设该多肽中含有天冬氨酸x，脱去水分子数=氨基酸数-1=49。根据氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数，可得b=4x+2（50-x）－49，解得x=（b-51）/2。ABC错误，D正确。 故选D。 2．（25-26高一上·安徽安庆·期中）如图所示，一个蛋白质分子由两条多肽链（含52个氨基酸）和一个环状肽（含20个氨基酸）组成，它们之间由二硫键（-S-S-）相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为a，下列叙述正确的是（　　） A．该蛋白质共有肽键69个 B．该蛋白质含有4个甲硫氨酸残基 C．该蛋白质分子至少含有74个O原子 D．该蛋白质的相对分子质量为72a-1260 【答案】C 【分析】蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都是连接在同一个碳原子上，不同之处是每种氨基酸的R基团不同。氨基酸脱水缩合形成肽键。在一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，在肽链内部的R基中可能也有氨基和羧基。 【详解】A、据题干信息题图分析可知，一个蛋白质分子由两条多肽链（含52个氨基酸）和一个环状肽（含20个氨基酸）组成，该蛋白质含有的肽键数=脱去的水分子数=（52–2）+20=70（个），A错误； B、二硫键是由两个半胱氨酸残基的巯基（-SH）脱去两个氢原子形成的-S-S-共价键，该蛋白质分子中含有两个二硫键，说明该蛋白质分子中含有4个半胱氨酸残基，B错误； C、该蛋白质分子含有70个肽键（其中包括70个氧原子和70个氮原子），且至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基（其中包括4个氧原子），因此该蛋白质分子至少含有74个氧原子，C正确； D、该蛋白质的相对分子质量=氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸数–18×脱去的水分子数–形成二硫键时脱去的氢原子数=72a-（52-2）×18-20×18-2×2=72a -1264，D错误。 故选C。 3．（25-26高一上·湖北恩施·期中）某药物H3Z是一种由两条肽链组成的多肽类激素，能使人对陌生人产生信赖感，有助于治疗孤独症等病症。下列有关叙述正确的是（    ） A．合成H3Z时会生成水，水中的氢仅来自氨基 B．H3Z需低温保存，温度过高时肽键断裂导致H3Z丧失生物活性 C．1分子H3Z至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 D．若H3Z由36个氨基酸脱水缩合形成，则该分子中至少有38个氧原子 【答案】D 【详解】A、合成H3Z时会生成水，水中的氢来自氨基和羧基，并非仅来自氨基，A错误；    B、H3Z需低温保存，温度过高时其空间结构会被破坏从而导致丧失生物活性，而不是肽键断裂，B错误；    C、H3Z由两条肽链组成，1分子H3Z至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，C错误；    D、若H3Z由36个氨基酸脱水缩合形成，根据氨基酸脱水缩合过程中氧原子的计算方法，该分子中至少含有的氧原子数为36个氨基酸中氧原子总数减去脱去水分子数，即36×2-(36-2) =38个，D正确。 故选D。 █ 题型二蛋白质中游离氨基或羧基的计算 可将肽链看作“C”与“—CO—NH—”交替连接构成的基本骨架，在“C”上连接着—R和—H，在肽链的两端分别是游离的“—NH2”和“—COOH”，如下图所示： (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＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。 (3)环状多肽中游离氨基或羧基数取决于构成环状多肽的氨基酸R基中的氨基或羧基数。 【典例1】下表是某种蛋白质的结构组成，相关叙述不正确的是（     ） 基团名称 氨基酸总数 氨基总数 羧基总数 R基团上羧基数 基团数目 207 32 32 28 A．该蛋白质由4条肽链构成 B．合成该蛋白质时至少失去的水分子数为203 C．该蛋白质分子的R基中含有32个氨基 D．高温会导致该蛋白质的空间结构遭到破坏 【答案】C 【详解】A、蛋白质中游离羧基总数=肽链数+R基上的羧基数，因此肽链数为32－28=4条，A正确； B、氨基酸脱水缩合时，脱去水分子数=氨基酸总数－肽链数，即207－4=203，B正确； C、蛋白质中游离氨基总数=肽链数+R基上的氨基数，因此R基中氨基数为32－4=28个，并非32个，C错误； D、高温会破坏蛋白质的空间结构，导致蛋白质变性失活，D正确。 🔑 解题关键 先牢记游离氨基、游离羧基的计算公式：游离羧基总数＝肽链数＋R 基上羧基数，游离氨基总数＝肽链数＋R 基上氨基数；利用表格数据先算出肽链数，再结合脱水数＝氨基酸数－肽链数进行计算，同时区分蛋白质变性的原理判断选项。 ⚠️ 易错提醒 (1) 游离的氨基、羧基分布在肽链末端和 R 基中，不要把蛋白质总氨基数直接等同于 R 基上的氨基数； (2) 计算脱去水分子数的前提是无链间肽键、无环状肽，公式为脱水数＝氨基酸数－肽链数； (3) 高温使蛋白质变性，仅破坏空间结构，一般不会断裂肽键； (4) 注意区分题干给的 “氨基总数 / 羧基总数” 和 “R 基上氨基 / 羧基数” 两个数据，不能混淆。 🔹迁移应用 1．（25-26高一上·云南大理·期中）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）及部分肽链放大图（图2）。请据图判断，下列叙述正确的是（    ） A．该蛋白质中含有1条肽链、124个肽键 B．图2所示部分有4种氨基酸，③⑤⑦中都有肽键结构 C．由图2可推知，该肽链至少含有2个游离的羧基 D．图2中含有的R基是①②④⑥ 【答案】B 【详解】A、由图1可知该蛋白质中含有1条肽链124个氨基酸，所以肽键数=氨基酸数-肽链数=124-1=123个，A错误； B、图2中含有4个R基且R基各不相同,所以有4种氨基酸,图2中③⑤⑦表示肽键，B正确； C、图2的R基中含有2个羧基（⑥⑧），可推知该肽链至少含有3个游离的羧基（124号氨基酸还含有一个游离的羧基），C错误； D、图2中含有的R基是②④⑥⑧，D错误。 故选B。 2．（25-26高一上·山东聊城·期中）二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接肽链的化学键。下图是由320个氨基酸组成的蛋白质的结构示意图。下列分析不正确的是（　　） A．该蛋白质至少有2个游离的氨基 B．该蛋白质彻底水解的产物是氨基酸 C．形成该蛋白质时脱去了317个水分子 D．变性后的蛋白质空间结构被破坏，但是肽键不会被打断 【答案】C 【详解】A、蛋白质中游离氨基的最少数量 = 肽链数（每条肽链的氨基端至少含1个游离氨基）。图中为2条肽链，因此该蛋白质至少有2个游离的氨基，A正确； B、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，彻底水解时肽键、二硫键均断裂，最终产物为氨基酸，B正确； C、脱水缩合过程中，脱去的水分子数 = 氨基酸数 - 肽链数。该蛋白质含320个氨基酸、2条肽链，因此脱去的水分子数应为320−2=318，而非 317，C错误； D、蛋白质变性的本质是空间结构被破坏，但肽键并未断裂（肽键断裂属于“水解”，并非变性），D正确。 故选C。 3．（25-26高一上·河北石家庄·期中）胸腺生成素Ⅱ是从胸腺激素中分离出的一种多肽化合物，只有一条肽链，由 49 个氨基酸组成。其核心活性片段为 RKDVY 序列(如图所示)，RKDVY 序列可以保留胸腺生成素Ⅱ的完整免疫调节功能，下列有关胸腺生成素Ⅱ和 RKDVY 序列的说法错误的是（　　） A．胸腺生成素Ⅱ中含有 48 个肽键 B．RKDVY 序列是由 5 种氨基酸缩合而成的五肽 C．RKDVY 序列含有 3 个游离的氨基和 2 个游离的羧基 D．氨基酸连接成 RKDVY 序列的过程中相对分子质量减少 90 【答案】D 【详解】A、胸腺生成素Ⅱ是从胸腺激素中分离出的一种多肽化合物，只有一条肽链，由 49 个氨基酸组成，因此，胸腺生成素Ⅱ中含有49-1=48 个肽键，A正确； B、RKDVY 序列中含有四个肽键，5个氨基酸，且5个氨基酸的R基不同，因此，RKDVY 序列是由 5 种氨基酸缩合而成的五肽，B正确； C、根据图示可知，RKDVY 序列含有 3 个游离的氨基和 2个游离的羧基，C正确； D、5个氨基酸连接成 RKDVY 序列的过程中脱去了4分子的水，因而相对分子质量减少4×18= 72，D错误。 故选D。 █ 题型三 蛋白质的变性 可将蛋白质的空间结构看作肽链盘曲、折叠形成的特定空间构象，肽键是肽链中氨基酸之间的连接键，变性只改变空间构象，一般不破坏肽键，如下图所示： (1) 变性的本质：破坏蛋白质的空间结构，肽键一般不断裂。 (2) 变性的结果：蛋白质丧失生物活性，但仍可与双缩脲试剂发生紫色反应。 (3) 变性条件：高温、过酸、过碱、重金属盐等；盐析不属于变性，空间结构不变，活性可恢复。 【典例1】下图是血红蛋白（呈现红色）形成的部分示意图。血红蛋白由1个珠蛋白和4个血红素组成，每个珠蛋白由4条肽链（α链、β链各2条，每条α链由141个氨基酸构成，每条β链146个）组成。相关叙述正确的是（    ） A．组成血红蛋白的铁元素主要分布在氨基酸的R基中 B．血红蛋白的一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序 C．血红蛋白中含有574个氨基酸，每条α链形成过程中需脱去570个水分子 D．血红蛋白可以作为蛋白质鉴定的良好材料 【答案】B 【详解】A、血红蛋白中的铁元素主要存在于血红素部分（辅基）中，而非氨基酸R基中，A错误； B、蛋白质一级结构指肽链中氨基酸的排列顺序，B正确； C、每个珠蛋白由4条肽链（α链、β链各2条，每条α链由141个氨基酸构成，每条β链146个），则珠蛋白氨基酸总数是2×141+2×146=574 个，每条α链形成时脱去水分子数是141−1=140个，C错误； D、血红蛋白本身呈红色，不便于用一般的蛋白质鉴定试剂（如双缩脲试剂）直接观察颜色变化，通常不会作为蛋白质鉴定的良好材料，D错误。 故选B。 🔑 解题关键 先分清蛋白质的组成成分，区分氨基酸本身和辅基（血红素）；掌握蛋白质一级结构的定义，利用 “一条肽链脱水数 = 氨基酸数−1” 进行计算；同时结合双缩脲试剂显色实验的要求，判断实验材料是否合适。。 ⚠️ 易错提醒 (1) 血红素属于辅基，不属于氨基酸，其中的铁元素不在氨基酸的 R 基上； (2) 蛋白质一级结构特指**氨基酸的排列顺序**，不要和空间结构混淆； (3) 单独一条链计算脱水数，不能用全部氨基酸总数去减，一条链脱水数 = 该链氨基酸数−1； (4) 本身带有颜色的蛋白质会干扰双缩脲试剂的显色观察，一般不选作鉴定材料。 🔹迁移应用 1．（25-26高一上·广西贺州·期中）在研究蛋白质的折叠时发现，尿素可以使蛋白质变性，使其丧失特定的空间结构，除去尿素后，蛋白质又可以自发的重新折叠，完全恢复为原来的构象，下列说法正确的是（　　） A．尿素使蛋白质变性成为松散肽链后影响蛋白质的生物功能 B．变性后的蛋白质都能重新恢复原来的构象 C．尿素使蛋白质变性过程中肽键会发生断裂 D．蛋白质变性后不能和双缩脲试剂发生紫色反应 【答案】A 【详解】A、蛋白质的生物功能依赖其特定的空间结构。尿素使蛋白质变性（丧失空间结构，成为松散肽链），空间结构破坏会直接影响蛋白质的功能，A正确； B、题目中该蛋白质可复性是特殊情况，并非所有变性蛋白质都能恢复原来的构象（如高温导致的蛋白质变性通常不可逆），B错误； C、尿素使蛋白质变性的过程，仅破坏蛋白质的空间结构（如氢键、二硫键等），肽键不会断裂，C错误； D、双缩脲试剂与蛋白质的肽键发生反应产生紫色。蛋白质变性后肽键未断裂，因此仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。 故选A。 2．（25-26高一上·辽宁大连·期中）头发的主要成分是角蛋白，头发可以受环境因素影响而发生不同程度的损伤，其中烫发是常见因素之一，如图为烫发过程的原理示意图。下列叙述不正确的是（    ） A．组成角蛋白的氨基酸数目与肽键数目不同 B．卷发剂处理后发丝松软与煮熟的鸡蛋易消化的原理相同 C．卷发后角蛋白的相对分子质量改变、空间结构也改变 D．角蛋白为结构蛋白，烫发前后影响角蛋白的理化特性 【答案】B 【详解】A、在蛋白质中，肽键数=氨基酸数-肽链数。角蛋白是由氨基酸脱水缩合形成的，存在肽链结构，所以氨基酸数目与肽键数目不同，A正确； B、卷发剂处理使角蛋白中的-S-S-键断开，只是改变了蛋白质的空间结构；而煮熟的鸡蛋是高温使蛋白质的空间结构被破坏（变性），二者原理不同，B错误； C、卷发过程中，角蛋白中所含二硫键会减少，所以角蛋白的相对分子质量发生改变，并且角蛋白的空间结构也发生了改变，C正确； D、角蛋白是头发的主要成分，属于结构蛋白。烫发改变了角蛋白的空间结构，会影响其理化特性，D正确。 故选B。 3．（25-26高一上·重庆·期中）皮蛋（松花蛋）制作过程中，会将鲜蛋浸入以草木灰（主要成分K2CO3，呈碱性）、生石灰（CaO）和食盐等配制的料液中。在强碱性环境中，蛋白质分子结构发生变化，最终形成独特的风味、色泽及凝胶状的透明蛋白，部分蛋清上还会有“松花”结晶（主要成分为Mg（OH）2等）。下列关于该过程的叙述，错误的是（　　） A．料液中的碱性物质破坏了蛋清蛋白质的肽键，使其水解为氨基酸 B．经过上述处理形成的皮蛋和生鸡蛋相比，皮蛋更容易被消化 C．蛋清由液态变为富有弹性的凝胶，是蛋白质空间结构改变的结果 D．皮蛋制作过程中，蛋白质结构的改变是不可逆的 【答案】A 【详解】A、料液中的碱性物质使蛋白质变性，破坏的是其空间结构（如氢键等），而非肽键。蛋白质水解为氨基酸需要蛋白酶催化断裂肽键，碱性环境本身不能直接水解肽键，A错误。 B、蛋白质变性后空间结构松散，更易被蛋白酶分解，更易消化，B正确。 C、蛋清凝胶化是因强碱破坏蛋白质空间结构，导致其疏水基团暴露、分子聚集，形成网状凝胶结构，C正确。 D、蛋白质变性（如高温、强酸强碱）导致的空间结构破坏不可逆，皮蛋的凝胶状态无法恢复为生蛋清液态，D正确。 故选A。 04 限时通关演练 （测试时间：10分钟） 1．肌红蛋白（Mb）是某些动物肌肉细胞中运输、储存氧气的一种特有的蛋白质。肌红蛋白是由一条肽链（如图甲）盘绕一个血红素辅基（如图乙）形成的。其肽链含153个氨基酸，共有5个丙氨酸，分别位于第26、71、72、99、153位。血红素辅基和肽链间不发生脱水缩合。肽酶E1专门作用于丙氨酸的氨基端，肽酶E2专门作用于丙氨酸的羧基端下列相关描述错误的是（　　） A．肽酶E1完全作用后，产生的多肽共151个氨基酸 B．氨基酸脱水缩合形成肌红蛋白后，C和N的原子个数不变，H和O的原子个数减少 C．肽酶E2完全作用后，产生的多肽中氧原子数目比原多肽中氧原子数目多2个 D．肌红蛋白高温处理后储氧能力下降，原因可能是其空间结构改变 【答案】B 【详解】A、肽酶E1作用于丙氨酸氨基端的肽键，共切割25-26、70-71、71-72、98-99、152-153共5个肽键，其中71号丙氨酸两侧肽键均被切断、153号为末端丙氨酸氨基端肽键被切断，二者均游离，剩余多肽共含153-2=151个氨基酸，A正确； B、氨基酸脱水缩合形成甲的过程中仅脱去H2O，H2O不含C、N元素，因此C、N原子总数不变，H、O原子数随H2O的脱去而减少，但是甲和乙形成肌红蛋白后，由于乙中含有多个C和N，所以C、N原子总数增多，B错误； C、肽酶E2作用于丙氨酸羧基端的肽键，共切断4个肽键（26-27、71-72、72-73、99-100），水解过程消耗4分子水，共引入4个氧原子；水解后仅72位丙氨酸游离，该氨基酸残基在原肽链中仅含1个氧原子，游离后带走2个氧原子，即游离丙氨酸额外带走2个氧原子，因此多肽中氧原子数目比原多肽多4-2=2个，C正确； D、高温会破坏蛋白质的空间结构导致其功能改变，因此肌红蛋白高温处理后储氧能力下降，D正确。 2．蛋白酶1和2是两种内切酶，作用于肽链内部特定的肽键。已知蛋白酶1作用于甘氨酸两侧的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键。某五十肽分别经蛋白酶1和蛋白酶2作用后产生的肽链如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．五十肽经蛋白酶1水解得到的产物与五十肽相比少了4个肽键 B．五十肽中共含有2个甘氨酸，且位于第3位和第49位 C．五十肽经蛋白酶2水解可断裂3个肽键，且产物中含有2条多肽链 D．五十肽中，第28、30和50位的氨基酸一定是赖氨酸 【答案】B 【详解】A、由图可知五十肽经酶1水解得到1条多肽链，该肽链中有45个肽键，再结合酶1作用于甘氨酸两侧的肽键，可知酶1水解五十肽还得到了4个游离的氨基酸（第1、2、49、50号位），因此产物与五十肽相比少了4个肽键，A正确； B、酶1作用于甘氨酸两侧的肽键，可知酶1水解五十肽还得到了4个游离的氨基酸(第1、2、49、50号位)，五十肽中至少含有2个甘氨酸，且位于第2号位和第49号位，1号和50号也可能是甘氨酸，B错误； CD、蛋白酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键，据图可知五十肽中含有3个赖氨酸，且位于第28、30和50号位，因此会断裂3个肽键，最终形成2条多肽链、1个二肽和一个游离的氨基酸，CD正确。 3．某多肽有20个氨基酸，其中含天冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位(见下图)；肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。下列相关叙述正确的是（     ） A．肽酶X完全作用后产生的多肽中羧基有8个 B．该20肽游离的氨基和羧基至少分别为1个和8 C．肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽多了4个 D．肽酶X完全作用后产生的多肽中氢原子数目比20肽少了1个 【答案】D 【详解】A、某多肽有20个氨基酸，其中含天冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位，肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，即在5号和6号氨基酸之间水解、6号和7号氨基酸之间水解、15号和16号氨基酸之间水解；肽酶X完全作用后产生的多肽为1号-5号的五肽（至少含有2个游离的羧基）、7号-15号的九肽（至少含有2个游离的羧基）、16号-20号的五肽（至少含有2个游离的羧基），即肽酶X完全作用后产生的多肽中羧基至少有6个，A错误； B、由题图可知，每个天冬氨酸的R基中含1个游离的羧基，其他氨基酸的R基中也可能含有游离的氨基或羧基，因此该20肽至少含有游离的氨基=肽链数=1个、至少含有游离的羧基=肽链数+四个天冬氨酸的R基中的羧基=1+4=5个，B错误； C、肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，肽酶Y完全作用该多肽链后，共断开4个肽键（分别位于第4和5、5和6、14和15、19和20位氨基酸之间），其中的第5位和第20位天冬氨酸会脱离肽链，每断开一个肽键消耗1分子水而增加1个氧原子，故增加4个氧原子，又因为第5位和第20位天冬氨酸的脱离（每个天冬氨酸中含有4个氧原子），共减少8个氧原子，所以肽酶Y完全作用后产生的多肽中，氧原子数目比20肽少8-4=4个，C错误； D、肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶X完全作用该多肽链后，共断开3个肽键（分别位于第5和6、6和7、15和16位氨基酸之间），消耗3分子水，获得2个五肽、一个9肽和一个天冬氨酸，即20肽+3H2O总的氢原子数=2个五肽+1个9肽+1个天冬氨酸（含7个H）总氢原子数，故肽酶X完全作用后产生的多肽中氢原子数目比20肽少了1个，D正确。 4．β—巯基乙醇可将蛋白质分子中的二硫键(—S—S—)断裂为两个巯基(—SH)，但不能破坏肽键。胰蛋白酶能水解肽链内部特定位置的肽键。人体某蛋白质H由2条直链多肽组成，共含128个氨基酸，2条肽链之间通过4个二硫键连接在一起，组成该蛋白质的氨基酸的R基中共有5个氨基。科研人员先用适量β—巯基乙醇处理该蛋白质，再用胰蛋白酶处理，最终得到5条短肽。下列叙述错误的是（　　） A．组成蛋白质H的氨基酸种类不超过21种 B．蛋白质H分子中含有126个肽键 C．形成蛋白质H过程中，相对分子质量共减少2276 D．上述处理完成后，所得产物中至少含有12个游离的氨基 【答案】D 【详解】A、在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种，则蛋白质H的氨基酸种类不超过21种，A正确； B、氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键，肽键数=氨基酸数-肽链数，B正确； C、蛋白质H形成时减少的相对分子质量包括脱水缩合脱去的水和4个二硫键形成时脱去的氢，即，C正确； D、β-巯基乙醇只断裂二硫键、不破坏肽键，由2条肽链变为5条短肽，水解后每条短肽至少有1个游离的氨基，加上R基上的5个氨基，产物中至少含游离氨基，D错误。 5．某三十九肽中共有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图)，下列有关该过程形成的多肽的叙述，错误的是（） A．肽键数目减少8个 B．C原子减少12个 C．氨基和羧基分别增加3个 D．O原子数目减少1个 【答案】A 【详解】A、三十九肽，肽键数=39−1=38个。去掉4个丙氨酸，得到4条多肽，氨基酸总数=39−4=35，4条多肽肽键数=35−4=31个；肽键减少38−31=7个，A错误； B、丙氨酸R基为−CH₃，1个丙氨酸含3个C原子，去掉4个丙氨酸，C原子减少4×3=12个，B正确； C、一条多肽变成4条多肽，肽链数增加3条，每增加1条肽链，氨基、羧基各增加1个，因此氨基和羧基分别增加3个，C正确； D、断裂7个肽键，水解会加入7分子H₂O（增加7个O）；去掉4个丙氨酸带走4×2=8个O，O原子变化：7−8=−1，O原子数目减少1个，D正确。 6．自然界中各生物体内的蛋白质类型多种多样，以下是几种蛋白质的结构图，据图回答以下问题： (1)图甲是某种脑啡肽的结构示意图，具有镇痛作用，这是___________肽。若与游离的氨基相连的氨基酸编号为1，则4号氨基酸的R基为_____________________。医学上使用脑啡肽的方式是注射而非口服，原因是________________________。 (2)图乙为催产素的分子结构示意图，主要作用是促进子宫收缩，这体现了蛋白质的____________功能。其形成过程中产生的水中的氢来自______________________。其中Cys、Tyr、Ile等表示氨基酸，箭头表示蛋白酶作用位点。据图分析，催产素经蛋白酶水解后得到的最短产物是____________。 (3)若把图乙中第3位异亮氨酸替换为苯丙氨酸，第8位亮氨酸替换为精氨酸，则催产素会变为哺乳动物体内另一种重要的激素——抗利尿激素，二者均为九肽，但功能各不相同，原因是____________。 (4)图丙为植物体内某种硒蛋白的结构及部分氨基酸结构式，该硒蛋白由a、β、λ3条肽链组成，共165个氨基酸，其中第1位、20位、88位为谷氨酸，第66位、163位为赖氨酸，第35位、63位、81位、121位为半胱氨酸。据此推测，该蛋白质分子中至少有____________个氨基、____________个羧基，合成该蛋白质时相对分子质量减少____________。 (5)除去上述几种蛋白质外，日常生活中常见的鸡蛋、瘦肉中均含有大量蛋白质，试解释鸡蛋、瘦肉等食物煮熟后更易消化的原因：_________________________________________________。 【答案】(1) 五 -CH2-C6H5/-CH2-⌬ 脑啡肽属于多肽，口服会被消化道内蛋白酶水解而失去药效 (2) 调节 氨基和羧基 二肽 (3)氨基酸的种类、排列顺序不同，蛋白质的空间结构不同，功能不同 (4) 5/五 6/六 2956 (5)高温使蛋白质空间结构变得伸展松散，更容易被蛋白酶水解 【详解】（1）图甲中脑啡肽含有4个肽键，由5个氨基酸脱水缩合形成，所以是五肽。若与游离的氨基相连的氨基酸编号为1，从左端游离氨基开始编号，由图可知，4号氨基酸的R基为-CH2-C6H5（-CH2-⌬）。由于脑啡肽是多肽，口服后会在消化道中被蛋白酶分解，从而失去药效，所以医学上使用脑啡肽的方式是注射。 （2）催产素是激素，能促进子宫收缩，这体现了蛋白质的调节功能。在氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中，羧基(-COOH)脱去-OH，氨基（-NH2）脱去-H，水中的氢来自氨基和羧基。从图中可以看出，蛋白酶作用位点水解后，最短产物是由Leu、Gly两个氨基酸组成的二肽。 （3）蛋白质的结构决定其功能，催产素和抗利尿激素虽然都是九肽，氨基酸总数相同，但是个别氨基酸种类发生替换，氨基酸的种类发生变化，氨基酸排列顺序也发生改变，导致它们的空间结构不同，进而功能也各不相同。 （4）氨基数/羧基数=肽链数+R基上的氨基/羧基。每条肽链至少含有一个氨基和一个羧基，且第1位、20位、88位为谷氨酸，其R基中含有1羧基，第66位、163位为赖氨酸，其R基中含有1氨基，故该蛋白质分子中至少有3+2=5个氨基，至少有3+3=6个羧基。该硒蛋白由a、β、λ3条肽链组成，共165个氨基酸，由图丙可知，在a与β、β与λ之间有2个“-CO-NH-”，共脱去165-3+2=164个水，该蛋白质还有2个“-S-S-”（-SH+-SH→-S-S-+2H），还减少了4个H，故合成该蛋白质时相对分子质量减少164×18+4=2956。 （5）鸡蛋、瘦肉等食物煮熟后，高温会使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，这样更容易被蛋白酶水解，所以更易消化。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难点02 蛋白质的结构、功能及相关计算 内容速览 01 考向精准定位 02 重难知识精讲 03 重难题型突破 题型一 蛋白质的相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 题型二 蛋白质中游离氨基或羧基的计算 题型三 蛋白质的变性 04 限时通关演练 01考向精准定位 考查方式 本专题常以氨基酸结构示意图、肽链结构图、流程图和计算题、组合式判断题为载体，考查氨基酸的结构、脱水缩合过程、蛋白质的结构多样性、功能以及蛋白质相关数量计算。 核心考向 1. 依据氨基酸结构通式，判断氨基酸种类、识别氨基、羧基、R 基。 2. 理解脱水缩合过程，辨析肽键、肽链、水分子的形成。 3. 结合结构分析蛋白质多样性的直接原因与根本原因。 4. 结合实例识别蛋白质的各类功能。 5. 利用公式进行肽键数、脱去水分子数、游离氨基 / 羧基数、蛋白质相对分子质量的相关计算。 易错辨析 · 脱水缩合形成肽键，R 基上的氨基、羧基不参与脱水缩合。 · 高温、过酸过碱破坏蛋白质的空间结构，不破坏肽键。 · 氨基酸种类不同的根本原因是基因不同。 · 多肽≠蛋白质，多肽需要盘曲、折叠形成空间结构才成为有生物活性的蛋白质。 · 计算游离氨基、羧基数目时，不要漏掉 R 基中含有的氨基和羧基。 02 重难知识精讲 一、蛋白质的合成与水解过程有关的计算 1.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、氨基(羧基)数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系 (1)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数(对于环状多肽来说,肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数)。 (2)蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数×18(若有p个二硫键生成,则还应减去2p)。 (3)若组成某蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量为a,该蛋白质由n个氨基酸构成。 项目 一条肽链 m条肽链 肽键数目 n-1 n-m 脱去水分子数目 n-1 n-m 肽链相对分子质量 na- 18(n-1) na- 18(n-m) 氨基数目 至少1个 至少m个 羧基数目 至少1个 至少m个 注: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条链状多肽或m条链状多肽。 (4)环肽的脱水数目和肽键数目与氨基酸数目相等。 (5)二硫键“—S—S—”是由两个“—SH”脱下2个H形成的,计算相对分子质量时需要考虑。 2.蛋白质中各原子数的计算 观察如图所示的三肽化合物 (1)碳原子数=R基中碳原子数+氨基酸个数×2。 (2)氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去水分子数×2=R基中氢原子数+(氨基酸个数+肽链数)×2。 (3)氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去水分子数=R基上的氧原子数+氨基酸个数+肽链数。 (4)氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数=R基上的氮原子数+氨基酸数。 避坑指南 ： 1. 脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数，环肽脱水数＝氨基酸数，不要忽略环状多肽的情况。 2. 游离氨基、羧基数目＝肽链数＋R 基中的氨基 / 羧基数，R 基上的氨基、羧基不参与脱水缩合，容易漏掉。 3. 蛋白质相对分子质量计算，除减去脱去水的质量，若有二硫键，还要减去脱去的 H 的质量。 4. 多肽≠蛋白质；计算只得到多肽链相关数值，空间结构折叠不改变肽键、脱水数目。 5. O 原子、N 原子计数：主链有固定数量，一定要加上 R 基中含有的 O、N 原子。 二、蛋白质的形成过程及结构 1.蛋白质结构多样性与功能多样性的关系 2.蛋白质的水解与变性 (1)水解:蛋白质或多肽中肽键断裂,分解为氨基酸的过程称为水解,与脱水缩合的过程相反,这个过程需要蛋白酶或肽酶的催化,如食物中的蛋白质在消化道内最终成为氨基酸。 (2)变性:蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。如鸡蛋煮熟后无法再孵化。 📌 记忆口诀 ： 变性≠水解；盐析可逆，变性大多不可逆 03 重难题型突破 █ 题型一 蛋白质的相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 1、肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数(对于环状多肽来说，肽键数＝氨基酸数＝失去水分子数)。 2、蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量－脱去水分子数×18(若有p个二硫键生成，则还应减去2p )。 肽链数目 氨基酸数 肽键数目 脱去水分子数 氨基数目 羧基数目 多肽的相对分子量 1条 n n－1 n－1 至少1个 至少1个 an－18×(n－1) m条 n n－m n－m 至少m个 至少m个 an－18×(n－m) 【典例1】下图表示一个由100个氨基酸构成的蛋白质分子，其中第1位、15位、80位为谷氨酸，第35位、60位为赖氨酸，第24位、68位、100位为半胱氨酸，下列叙述正确的是（    ） A．该蛋白质分子中共含有98个肽键 B．氢键并不参与稳定该蛋白质的空间结构 C．该蛋白质分子中至少有5个-COOH D．该蛋白质分子中至少有2个-NH2 🔑 解题关键 先理清氨基酸数、肽链数、肽键数之间的基本关系，还要注意题干和图中是否存在**链间肽键**；再区分游离氨基、羧基的来源（肽链末端 + R 基），同时判断 R 基上的氨基、羧基是否参与成键，最后结合氢键对蛋白质空间结构的作用分析选项。 ⚠️ 易错提醒 (1) 肽键数不都是 “氨基酸数−肽链数”，多条肽链之间额外形成的链间肽键，要单独计入总肽键数； (2) 谷氨酸 R 基带有羧基、赖氨酸 R 基带有氨基，若 R 基上的氨基 / 羧基参与形成肽键，则不再算作游离的氨基、羧基； (3) 计算 “至少” 含有的游离氨基、羧基数时，要扣除已经发生反应的 R 基上的氨基、羧基； (4) 氢键是维持蛋白质二级、三级空间结构的重要作用力，不要误认为氢键只存在于核酸中。 🔹迁移应用 1．（25-26高一上·贵州黔南·期中）某条多肽链为50肽，其分子式为CHxNaObS2（a>50、b>51），并且由半胱氨酸（C3H7NO2S）、丙氨酸（C3H7NO2）、天冬氨酸（C4H7NO4）、赖氨酸（C6H14N2O2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）5种氨基酸组成。该多肽彻底水解后得到的赖氨酸、天冬氨酸的个数分别是（　　） A．（a-49）、（b-51）/2 B．（a-50）、（b-49）/2 C．（a-49）、（b-49）/2 D．（a-50）、（b-51）/2 xyab 2．（25-26高一上·安徽安庆·期中）如图所示，一个蛋白质分子由两条多肽链（含52个氨基酸）和一个环状肽（含20个氨基酸）组成，它们之间由二硫键（-S-S-）相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为a，下列叙述正确的是（　　） A．该蛋白质共有肽键69个 B．该蛋白质含有4个甲硫氨酸残基 C．该蛋白质分子至少含有74个O原子 D．该蛋白质的相对分子质量为72a-1260 3．（25-26高一上·湖北恩施·期中）某药物H3Z是一种由两条肽链组成的多肽类激素，能使人对陌生人产生信赖感，有助于治疗孤独症等病症。下列有关叙述正确的是（    ） A．合成H3Z时会生成水，水中的氢仅来自氨基 B．H3Z需低温保存，温度过高时肽键断裂导致H3Z丧失生物活性 C．1分子H3Z至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 D．若H3Z由36个氨基酸脱水缩合形成，则该分子中至少有38个氧原子           █ 题型二蛋白质中游离氨基或羧基的计算 可将肽链看作“C”与“—CO—NH—”交替连接构成的基本骨架，在“C”上连接着—R和—H，在肽链的两端分别是游离的“—NH2”和“—COOH”，如下图所示： (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＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。 (3)环状多肽中游离氨基或羧基数取决于构成环状多肽的氨基酸R基中的氨基或羧基数。 【典例1】下表是某种蛋白质的结构组成，相关叙述不正确的是（     ） 基团名称 氨基酸总数 氨基总数 羧基总数 R基团上羧基数 基团数目 207 32 32 28 A．该蛋白质由4条肽链构成 B．合成该蛋白质时至少失去的水分子数为203 C．该蛋白质分子的R基中含有32个氨基 D．高温会导致该蛋白质的空间结构遭到破坏 🔑 解题关键 先牢记游离氨基、游离羧基的计算公式：游离羧基总数＝肽链数＋R 基上羧基数，游离氨基总数＝肽链数＋R 基上氨基数；利用表格数据先算出肽链数，再结合脱水数＝氨基酸数－肽链数进行计算，同时区分蛋白质变性的原理判断选项。 ⚠️ 易错提醒 (1) 游离的氨基、羧基分布在肽链末端和 R 基中，不要把蛋白质总氨基数直接等同于 R 基上的氨基数； (2) 计算脱去水分子数的前提是无链间肽键、无环状肽，公式为脱水数＝氨基酸数－肽链数； (3) 高温使蛋白质变性，仅破坏空间结构，一般不会断裂肽键； (4) 注意区分题干给的 “氨基总数 / 羧基总数” 和 “R 基上氨基 / 羧基数” 两个数据，不能混淆。 🔹迁移应用 1．（25-26高一上·云南大理·期中）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）及部分肽链放大图（图2）。请据图判断，下列叙述正确的是（    ） A．该蛋白质中含有1条肽链、124个肽键 B．图2所示部分有4种氨基酸，③⑤⑦中都有肽键结构 C．由图2可推知，该肽链至少含有2个游离的羧基 D．图2中含有的R基是①②④⑥ 2．（25-26高一上·山东聊城·期中）二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接肽链的化学键。下图是由320个氨基酸组成的蛋白质的结构示意图。下列分析不正确的是（　　） A．该蛋白质至少有2个游离的氨基 B．该蛋白质彻底水解的产物是氨基酸 C．形成该蛋白质时脱去了317个水分子 D．变性后的蛋白质空间结构被破坏，但是肽键不会被打断 3．（25-26高一上·河北石家庄·期中）胸腺生成素Ⅱ是从胸腺激素中分离出的一种多肽化合物，只有一条肽链，由 49 个氨基酸组成。其核心活性片段为 RKDVY 序列(如图所示)，RKDVY 序列可以保留胸腺生成素Ⅱ的完整免疫调节功能，下列有关胸腺生成素Ⅱ和 RKDVY 序列的说法错误的是（　　） A．胸腺生成素Ⅱ中含有 48 个肽键 B．RKDVY 序列是由 5 种氨基酸缩合而成的五肽 C．RKDVY 序列含有 3 个游离的氨基和 2 个游离的羧基 D．氨基酸连接成 RKDVY 序列的过程中相对分子质量减少 90 █ 题型三 蛋白质的变性 可将蛋白质的空间结构看作肽链盘曲、折叠形成的特定空间构象，肽键是肽链中氨基酸之间的连接键，变性只改变空间构象，一般不破坏肽键，如下图所示： (1) 变性的本质：破坏蛋白质的空间结构，肽键一般不断裂。 (2) 变性的结果：蛋白质丧失生物活性，但仍可与双缩脲试剂发生紫色反应。 (3) 变性条件：高温、过酸、过碱、重金属盐等；盐析不属于变性，空间结构不变，活性可恢复。 【典例1】下图是血红蛋白（呈现红色）形成的部分示意图。血红蛋白由1个珠蛋白和4个血红素组成，每个珠蛋白由4条肽链（α链、β链各2条，每条α链由141个氨基酸构成，每条β链146个）组成。相关叙述正确的是（    ） A．组成血红蛋白的铁元素主要分布在氨基酸的R基中 B．血红蛋白的一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序 C．血红蛋白中含有574个氨基酸，每条α链形成过程中需脱去570个水分子 D．血红蛋白可以作为蛋白质鉴定的良好材料 🔑 解题关键 先分清蛋白质的组成成分，区分氨基酸本身和辅基（血红素）；掌握蛋白质一级结构的定义，利用 “一条肽链脱水数 = 氨基酸数−1” 进行计算；同时结合双缩脲试剂显色实验的要求，判断实验材料是否合适。。 ⚠️ 易错提醒 (1) 血红素属于辅基，不属于氨基酸，其中的铁元素不在氨基酸的 R 基上； (2) 蛋白质一级结构特指**氨基酸的排列顺序**，不要和空间结构混淆； (3) 单独一条链计算脱水数，不能用全部氨基酸总数去减，一条链脱水数 = 该链氨基酸数−1； (4) 本身带有颜色的蛋白质会干扰双缩脲试剂的显色观察，一般不选作鉴定材料。 🔹迁移应用 1．（25-26高一上·广西贺州·期中）在研究蛋白质的折叠时发现，尿素可以使蛋白质变性，使其丧失特定的空间结构，除去尿素后，蛋白质又可以自发的重新折叠，完全恢复为原来的构象，下列说法正确的是（　　） A．尿素使蛋白质变性成为松散肽链后影响蛋白质的生物功能 B．变性后的蛋白质都能重新恢复原来的构象 C．尿素使蛋白质变性过程中肽键会发生断裂 D．蛋白质变性后不能和双缩脲试剂发生紫色反应 2．（25-26高一上·辽宁大连·期中）头发的主要成分是角蛋白，头发可以受环境因素影响而发生不同程度的损伤，其中烫发是常见因素之一，如图为烫发过程的原理示意图。下列叙述不正确的是（    ） A．组成角蛋白的氨基酸数目与肽键数目不同 B．卷发剂处理后发丝松软与煮熟的鸡蛋易消化的原理相同 C．卷发后角蛋白的相对分子质量改变、空间结构也改变 D．角蛋白为结构蛋白，烫发前后影响角蛋白的理化特性 3．（25-26高一上·重庆·期中）皮蛋（松花蛋）制作过程中，会将鲜蛋浸入以草木灰（主要成分K2CO3，呈碱性）、生石灰（CaO）和食盐等配制的料液中。在强碱性环境中，蛋白质分子结构发生变化，最终形成独特的风味、色泽及凝胶状的透明蛋白，部分蛋清上还会有“松花”结晶（主要成分为Mg（OH）2等）。下列关于该过程的叙述，错误的是（　　） A．料液中的碱性物质破坏了蛋清蛋白质的肽键，使其水解为氨基酸 B．经过上述处理形成的皮蛋和生鸡蛋相比，皮蛋更容易被消化 C．蛋清由液态变为富有弹性的凝胶，是蛋白质空间结构改变的结果 D．皮蛋制作过程中，蛋白质结构的改变是不可逆的 04 限时通关演练 （测试时间：10分钟） 1．肌红蛋白（Mb）是某些动物肌肉细胞中运输、储存氧气的一种特有的蛋白质。肌红蛋白是由一条肽链（如图甲）盘绕一个血红素辅基（如图乙）形成的。其肽链含153个氨基酸，共有5个丙氨酸，分别位于第26、71、72、99、153位。血红素辅基和肽链间不发生脱水缩合。肽酶E1专门作用于丙氨酸的氨基端，肽酶E2专门作用于丙氨酸的羧基端下列相关描述错误的是（　　） A．肽酶E1完全作用后，产生的多肽共151个氨基酸 B．氨基酸脱水缩合形成肌红蛋白后，C和N的原子个数不变，H和O的原子个数减少 C．肽酶E2完全作用后，产生的多肽中氧原子数目比原多肽中氧原子数目多2个 D．肌红蛋白高温处理后储氧能力下降，原因可能是其空间结构改变 222 2．蛋白酶1和2是两种内切酶，作用于肽链内部特定的肽键。已知蛋白酶1作用于甘氨酸两侧的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键。某五十肽分别经蛋白酶1和蛋白酶2作用后产生的肽链如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．五十肽经蛋白酶1水解得到的产物与五十肽相比少了4个肽键 B．五十肽中共含有2个甘氨酸，且位于第3位和第49位 C．五十肽经蛋白酶2水解可断裂3个肽键，且产物中含有2条多肽链 D．五十肽中，第28、30和50位的氨基酸一定是赖氨酸 3．某多肽有20个氨基酸，其中含天冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位(见下图)；肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。下列相关叙述正确的是（     ） A．肽酶X完全作用后产生的多肽中羧基有8个 B．该20肽游离的氨基和羧基至少分别为1个和8 C．肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽多了4个 D．肽酶X完全作用后产生的多肽中氢原子数目比20肽少了1个 氨2 4．β—巯基乙醇可将蛋白质分子中的二硫键(—S—S—)断裂为两个巯基(—SH)，但不能破坏肽键。胰蛋白酶能水解肽链内部特定位置的肽键。人体某蛋白质H由2条直链多肽组成，共含128个氨基酸，2条肽链之间通过4个二硫键连接在一起，组成该蛋白质的氨基酸的R基中共有5个氨基。科研人员先用适量β—巯基乙醇处理该蛋白质，再用胰蛋白酶处理，最终得到5条短肽。下列叙述错误的是（　　） A．组成蛋白质H的氨基酸种类不超过21种 B．蛋白质H分子中含有126个肽键 C．形成蛋白质H过程中，相对分子质量共减少2276 D．上述处理完成后，所得产物中至少含有12个游离的氨基 5．某三十九肽中共有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图)，下列有关该过程形成的多肽的叙述，错误的是（） A．肽键数目减少8个 B．C原子减少12个 C．氨基和羧基分别增加3个 D．O原子数目减少1个 6．自然界中各生物体内的蛋白质类型多种多样，以下是几种蛋白质的结构图，据图回答以下问题： (1)图甲是某种脑啡肽的结构示意图，具有镇痛作用，这是___________肽。若与游离的氨基相连的氨基酸编号为1，则4号氨基酸的R基为_____________________。医学上使用脑啡肽的方式是注射而非口服，原因是________________________。 (2)图乙为催产素的分子结构示意图，主要作用是促进子宫收缩，这体现了蛋白质的____________功能。其形成过程中产生的水中的氢来自______________________。其中Cys、Tyr、Ile等表示氨基酸，箭头表示蛋白酶作用位点。据图分析，催产素经蛋白酶水解后得到的最短产物是____________。 (3)若把图乙中第3位异亮氨酸替换为苯丙氨酸，第8位亮氨酸替换为精氨酸，则催产素会变为哺乳动物体内另一种重要的激素——抗利尿激素，二者均为九肽，但功能各不相同，原因是____________。 (4)图丙为植物体内某种硒蛋白的结构及部分氨基酸结构式，该硒蛋白由a、β、λ3条肽链组成，共165个氨基酸，其中第1位、20位、88位为谷氨酸，第66位、163位为赖氨酸，第35位、63位、81位、121位为半胱氨酸。据此推测，该蛋白质分子中至少有____________个氨基、____________个羧基，合成该蛋白质时相对分子质量减少____________。 (5)除去上述几种蛋白质外，日常生活中常见的鸡蛋、瘦肉中均含有大量蛋白质，试解释鸡蛋、瘦肉等食物煮熟后更易消化的原因：_________________________________________________。 -CH2-C6H5/-CH2-⌬5/五6/六26522 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $