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第3讲 生命活动的主要承担者——蛋白质知识体系——定内容 核心素养——定能力生命 观念 通过对氨基酸的结构和脱水缩合过程的分析，建立起生命的物质性观点理性 思维 通过对蛋白质形成过程的相关计算，培养逻辑思维能力和学科间知识的综合应用能力社会责任 通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗等方面的应用问题分析，培养学生关注科技发展，获取信息、应用信息解决实际问题的能力考点一 蛋白质的结构和功能1．组成蛋白质的氨基酸及其种类(1)氨基酸的结构①基本组成元素：C 、H 、O 、N ，有的还含有S 等。
②氨基酸的结构通式：③结构特点—⎪⎪⎪ ――→数量标准至少含有一个—NH 2和一个—COOH 。
――→位置标准总有一个—NH 2和一个—COOH 连接在同一个碳原子上。
(2)氨基酸的种类约20种能否在体内合成依据⎩⎪⎨⎪⎧ 必需氨基酸8种非必需氨基酸12种八种必需氨基酸2．蛋白质的结构及其多样性(1)蛋白质的结构层次氨基酸――→脱水缩合多肽――→盘曲、折叠蛋白质(2)脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基相连接形成肽键，同时脱去一分子水，肽键可表示为—NH —CO —。
(3)蛋白质多样性的原因①氨基酸方面：氨基酸的种类、数目和排列顺序不同。
②肽链方面：肽链折叠形成的空间结构不同。
[思考] 依下图二肽的形成过程回答问题：A ．过程①名称：________；场所：________。
B ．物质②过程：________。
C ．结构③名称：________，其结构简式为：—NH —CO —(或—CO —NH —)D ．H 2O 中H 的来源：______________________。
E ．多个氨基酸的发生该反应，产物名称为：________。
提示： 脱水缩合 核糖体 二肽 肽键 一个来自氨基， 一个来自羧基 多肽3．蛋白质的功能 [连线]提示： ①—e ②—c ③—d ④—b ⑤—a(1)多肽≠蛋白质：在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽必须经加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。
课时检测(三) 生命活动的主要承担者——蛋白质一、选择题1．下列关于生物体内氨基酸的叙述，错误的是()A．每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基B．非必需氨基酸不能在人体中合成C．人体内的氨基酸可以互相转化D．不同氨基酸的R基一定不同解析：选B非必需氨基酸在人体内合成，必需氨基酸在人体内不能合成。
2．下列对生物大分子的结构和功能的描述，错误的是()A．氨基酸的排列顺序与蛋白质的功能有关B．肽链盘曲、折叠与蛋白质的结构无关C．RNA分子中与磷酸相连的只有核糖D．生物大分子的单体具有相似的基本骨架解析：选B蛋白质的功能与组成蛋白质分子的氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的空间结构等均有关，A正确，B错误；RNA分子中与磷酸相连的只有核糖，C正确；组成一些重要生物大分子的单体，如单糖、氨基酸和核苷酸具有相似的基本骨架，即以碳链为基本骨架，D正确。
3．人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质()A．都含有20种氨基酸B．都是在细胞内发挥作用C．都具有一定的空间结构D．都能催化生物化学反应解析：选C组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，但并不是所有蛋白质都同时含有20种氨基酸，很多蛋白质只含有几种氨基酸。
有的蛋白质在细胞内发挥作用，如呼吸酶；有的在细胞外发挥作用，如消化酶、抗体等。
蛋白质都承担着一定的功能，而蛋白质的功能取决于其空间结构。
蛋白质种类多种多样，每种蛋白质都有各自的功能，催化生物化学反应只是某些蛋白质(酶)的功能，蛋白质还具有免疫作用、调节作用、运输作用、构成细胞成分等功能。
4．艾滋病(HIV)研究者发现一怪现象，有1%～2%HIV感染者不会患病。
旅美中国学者张林琦博士为这一现象找到了初步的答案：这些感染者在感染HIV前体内存在3种名为“阿尔法—防御素”的小分子蛋白质，这可能是少数HIV感染者可能长期健康存活而不发病的原因。
下列对“阿尔法—防御素”的认识不一定成立的是()A．它们是在核糖体上合成的B．这3种“阿尔法—防御素”的小分子蛋白质最多含有20种氨基酸C．硫是构成“阿尔法—防御素”的特征元素D ．可以人工合成“阿尔法—防御素”，并用于艾滋病的治疗解析：选C “阿尔法—防御素”是小分子蛋白质，在核糖体上合成，A 正确；构成蛋白质的氨基酸最多有20种，B 正确；“阿尔法—防御素”不一定含有硫，C 错误；“阿尔法—防御素”是少数HIV 感染者体内产生的小分子蛋白质，能使感染者长期健康存活而不发病，D 正确。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第 3 讲生命活动的主要肩负者——蛋白质[ 考纲明细 ]蛋白质的构造和功能(Ⅱ)课前自主检测判断正误并找到课来源话1．起码含有一个氨基和一个羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸。
(P 21—正文 )( ×) 2．必要氨基酸是人体细胞不可以合成的，一定从外界环境中直接获取。
(P 21—与生活的联系)( √)3．多肽往常呈链状构造，为肽链，也可称为多肽链，拥有空间构造。
(P22—正文 )( ×) 4．在鸡蛋清中加入一些食盐，会看到白色絮状物，这个过程中蛋白质构造也发生变化。
(P23—与生活的联系 )( ×)5．高温使蛋白质分子的空间构造变得伸展、松懈，简单被蛋白酶水解。
(P 23—与生活的联系 )( √)6．蛋白质中氨基酸的摆列次序是由细胞核中储存的遗传信息决定的。
(P23—知识链接)( √)7．全部生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要肩负者。
(P24—正文 )( √) 8．世界上第一个人工合成的蛋白质是——结晶牛胰岛素。
(P 24—科学史话 )( √)9．胰岛素是由17 种、 51 个氨基酸、两条肽链构成。
(P 25—科学史话 )( √)10． 2003 年 12 月 15 日，“人类蛋白质组计划”正式启动。
(P25—科学前沿 )( √)(2017 ·海南高考 ) 有关蛋白质构造与功能的表达，错误的选项是()A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间构造有关B．数目同样的 5 种氨基酸能够构成不一样的多肽链C．将抗体溶于NaCl 溶液中会造成其生物活性的丧失D．氨基酸序列同样的多肽链可折叠成不一样的空间构造答案 C分析蛋白质的功能主要取决于构成其的氨基酸数目、种类、摆列次序及其形成的空间构造，氨基酸序列同样的多肽链可折叠成不一样的空间构造，A、 D 正确；数目同样的 5 种氨基酸能够有多种组合方式且形成长度不一样的多肽链， B 正确；抗体的化学实质是蛋白质，因此将抗体溶于必定浓度的NaCl 溶液中会造成盐析，但不会使其生物活性丧失， C 错误。
生命活动的主要承担者——蛋白质一、选择题1．下列关于生物体内氨基酸的叙述，不正确的是( )A．每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基B．非必需氨基酸不能在人体中合成C．人体内的氨基酸可以互相转化D．不同氨基酸的R基一定不同答案：B 解析：非必需氨基酸能在人体内合成，必需氨基酸不能在人体内合成。
2．下列有关蛋白质的作用，正确的是 ( )①催化与调节②运动③运输物质④储存遗传信息⑤免疫⑥主要的能源物质⑦信息传递⑧构成生物体和细胞的主要物质A．①②③④⑤⑥⑦⑧B．①②③⑤⑦⑧C．①②③⑤⑥⑦D．②③⑤⑥⑦⑧答案：B 解析：蛋白质不能储存遗传信息，也不是主要的能源物质。
3．下列有关图示多肽的叙述中，正确的是( )A．由5个氨基酸缩合而成B．有游离的氨基和羧基各1个C．有4种不同的侧链基团D．形成过程中失去了3分子水答案：D 解析：由图可知，该多肽链中有3个肽键，即由4个氨基酸脱水缩合而成，生成了3分子水，该肽链中有1个游离的氨基，有2个游离的羧基。
从左向右数，第二个氨基酸与第四个氨基酸的R基(侧链基团)都为甲基，故有3种不同的侧链基团。
4．(2016·某某期末)下列有关生物体内蛋白质的叙述正确的是 ( )A．不同氨基酸之间的差异是由DNA决定的B．蛋白质中N原子数目与肽键数目相等C．在m个氨基酸参与合成的n条肽链中，至少含有m＋n个氧原子D．氨基酸之间的脱水缩合作用发生在核糖体、内质网和高尔基体等细胞器中答案：C解析：氨基酸的结构通式为，由此可见，不同氨基酸的差异在于R基，A错误；蛋白质中N原子数目＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数目，B 错误；在m个氨基酸合成的n条肽链中，至少含有的氧原子数目＝肽键数＋2×肽链数＝m －n＋2n＝m＋n，C正确；氨基酸之间的脱水缩合只能发生在核糖体上，D错误。
5．某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。
该蛋白质至少含有—COOH、—NH2、氧原子的个数分别为 ( )A．m、m、n－m B．m、n、n－2mC．m、m、n＋m D．m、m、n＋2m答案：C 解析：因每条肽链至少含有1个游离的—COOH和1个游离的—NH2，故该蛋白质至少含有m个—COOH，m个—NH2。
备考2019年高考生物一轮专题第3讲生命活动的主要承担者-----蛋白质一、选择题（共15题；共30分）1.丙氨酸的R基是-CH3，丙氨酸是由哪几种化学元素组成的（）A. C，H，OB. C，H，O，NC. N，PD. C，H，O，N，P2.下列各种物质中，属于构成人体蛋白质的氨基酸的是（）A. B.C. D.3.下列有关氨基酸的叙述中，不正确的是（）A. 氨基酸是组成蛋白质的基本单位B. 必须从食物中获取的氨基酸为必需氨基酸C. 生物体内的氨基酸约有20种D. 非必需氨基酸是人体不需要的氨基酸4.下列哪项不是决定蛋白质分子多样性的原因（）A. 组成蛋白质分子的氮基酸种类不同B. 形成蛋白质分子的缩合方式不同C. 不同蛋白质分子的空间结构不同D. 各种蛋白质分子的肽键数不同5.形成蛋白质结构的层次从小到大依次是（）①氨基酸②C，H，O，N等元素③氨基酸脱水缩合④一条或几条多肽链连接在一起⑤多肽⑥蛋白质A. ②→①→③→④→⑤→⑥B. ②→①→③→⑤→④→⑥C. ②→①→⑥→⑤→③→④D. ①→②→③→④→⑤→⑥6.甲硫氨酸的R基是﹣CH2﹣CH2﹣S﹣CH3，它的分子式是（）A. C5H11O2NSB. C3H7SC. C4H11O2SD. C5H10O2N7.有一条多肽链，分子式为C69H117O21N25S，将它彻底水解后，只得到下列三种氨基酸：①H2N 一CH2一COOH②H2N—(CH2)5—CH(NH2)—COOH③HS 一CH2一CH（NH2）一COOH分析推算可知，水解得到的氨基酸数为:（）A. 20 个B. 21 个C. 24 个D. 25 个8.（2018•江苏卷）哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。
两者结构简式如下图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。
下列叙述正确的是（）A. 两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物B. 氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C. 肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D. 两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同9.人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质（）A. 都含有20种氨基酸B. 都是在细胞内发挥作用C. 都具有一定的空间结构D. 都能催化生物化学反应10.下列生理活动与蛋白质功能无关的是（）A. 氧气在血液中的运输B. 细胞内的遗传物质C. 催化淀粉水解的酶D. 构成细胞和生物体的重要组成物质11.细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。
下列图中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是( )A.B.C.D.12.细菌中的蛋白质在极端的环境条件下可通过肽链之间的二硫键维持稳定．已知不同的肽链产物可因相对分子质量不同而以电泳方式分离．如图是一个分析细菌中的蛋白质的电泳结果图，“﹣”代表没加还原剂，“+”代表加有还原剂，还原剂可破坏二硫键，“M”代表已知相对分子质量的蛋白质，选项四幅图代表蛋白质或多肽的结构图．根据如图结果，下列哪幅图最能代表该细菌原本的蛋白质结构（注意：图乙中“﹣”代表二硫键）（）A. B. C. D.13.绿色荧光蛋白简称GFP，最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白。
其相关数据如下图所示，下列有关叙述正确的是（）A. 据图可推测该蛋白质含有2条肽链，R基上的氨基有15个B. 该肽链水解时，水中氢的去向是形成氨基C. 控制该蛋白质合成的mRNA中至少含有378个密码子D. GFP是由核糖体合成，经内质网加工并由高尔基体分泌的14.将蛋清溶液做如下两种方式的处理：蛋清溶液有蛋白质析出蛋白质溶解，得到溶液甲蛋清溶液有蛋白块产生蛋白块溶解，得到溶液乙下列有关分析正确的是（）A. 经①②③过程处理，蛋白质的空间结构及肽键没有遭到破坏B. 经③④过程处理，分别破坏了蛋白质的空间结构及肽键C. ③过程有水分子的产生，④过程有水分子的消耗D. 向甲、乙两溶液中加入双缩脲试剂，甲溶液变紫色，乙溶液不会变紫色15.关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是（）A. 分子量最小的氨基酸是甘氨酸B. 有些氨基酸不能在人体细胞中合成C. 氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键D. 氨基酸分子中最多含有一个氨基和一个羧基二、综合题（共3题；共25分）16.如图是某化合物的结构简图，据图回答：（1）此化合物的具体名称是________．构成蛋白质氨基酸最多有________种，⑥为________。
（2）图中④的名称是________；图中表示R基的代号是________。
（3）形成该化合物的生物化学反应叫做________．形成该化合物时失去的水分子数与图中数字________所表示结构的数目是相同的．该类化合物可能具有Fe、Cu等元素在________基上。
（4）形成该化合物的单位氨基酸结构通式为________，生物界丰富多彩的内因是________具有多样性。
17.如图所示几种符号代表不同种类的氨基酸，请完成有关问题．（1）写出上述氨基酸的结构通式________ ，它们结构的差别在于________ ．（2）上述7种氨基酸通过脱水缩合的方式形成一条肽链，形成的化学键结构式为________ ，该化合物称为________ ．（3）如果上述肽链保持长度不变，改变其中________ ，就可以改变该肽链的性质．18.如图为结晶牛胰岛素的一个模式图，其中A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，试问：（1）这51个氨基酸彼此之间结合成胰岛素的方式是________．（2）该蛋白质分子中含有肽键________个，写出其中一个肽键的结构简式________．（3）A链两端的官能团应为________和________．（4）从理论上分析，胰岛素分子至少有________个﹣NH2，至少有________个﹣COOH．（5）目前治疗糖尿病的特效药只能注射，不能口服，这主要是由于________．（6）写出组成胰岛素的基本组成单位的结构通式________．若某氨基酸的R基为一CH2一CO﹣CH3，此氨基酸的结构简式可表为________．答案解析部分一、选择题1.【答案】B【解析】【解答】根据题意分析，已知丙氨酸的R基是-CH3，则丙氨酸的结构分子式是C3H7O2N，组成元素是C、H、O、N。
故答案为：B【分析】每种氨基酸分子至少含有一个氨基（—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。
2.【答案】D【解析】【解答】构成人体蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且二者连在同一个碳原子上，A项、B项、C项氨基和羧基不是连在同一个碳原子上。
故答案为：D【分析】氨基酸的结构通式：3.【答案】D【解析】【解答】解：A、蛋白质是由氨基酸聚合形成的多聚体，A正确；B、不能在体内合成，只能从食物中获取的氨基酸为必需氨基酸，B正确；C、生物体内组成蛋白质的氨基酸根据R基不同，大约分为20种，C正确；D、非必需氨基酸是人体内能合成的氨基酸，D错误．故答案为：D．【分析】蛋白质的基本组成单位是氨基酸，组成蛋白质的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，组成蛋白质的氨基酸根据R基不同分为20种，人体的氨基酸根据能否在体内合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸，能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸，不能在体内的合成的氨基酸是必需氨基酸．4.【答案】B【解析】【解答】解：A、组成蛋白质分子的氮基酸种类不同，是决定蛋白质分子多样性的原因之一，A错误；B、由氨基酸形成蛋白质分子的缩合方式均是脱水缩合，由氨基酸形成蛋白质分子的缩合方式，不是决定蛋白质分子多样性的原因，B正确；C、不同蛋白质分子的空间结构不同，是决定蛋白质分子多样性的原因之一，C错误；D、蛋白质分子中的肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，各种蛋白质分子的肽键数不同，是决定蛋白质分子多样性的原因之一，D错误．故答案为：B．【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，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，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同．2、氨基酸在核糖体中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，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键，其结构式是﹣CO﹣NH﹣；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数．3、蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别．5.【答案】B【解析】【解答】解：C、H、O、N等元素构成氨基酸，氨基酸脱水缩合构成多肽，多肽链构成具有空间结构的蛋白质。
故答案为：B【分析】氨基酸、多肽、肽键的关系6.【答案】A【解析】【解答】解：根据构成蛋白质的氨基酸结构特点，氨基酸通式的分子式可写为：C2H4O2N+R基，又知甲硫氨酸的R基是﹣CH2﹣CH2﹣S﹣CH3（R基可表示为﹣C3H7S），所以甲硫氨酸的分子式是C5H11O2NS．故答案为：A．【分析】1、构成蛋白质的每个氨基酸中至少含有一个氨基和一个羧基、且这个氨基和羧基要连接在同一个碳原子上、这个碳原子还必须连接一个氢原子和一个R基，构成蛋白质的氨基酸的区别在于不同的氨基酸有不同的R基团．2、构成蛋白质的氨基酸的结构通式为：．7.【答案】A【解析】【解答】分析可知：每个氨基酸中只含2个氧原子，假设有x个氨基酸脱水缩合形成该蛋白质根据反应前后O元素数目守恒关系列出关系式：2x-（x-1）=21，x=20，A正确。
故答案为：A【分析】氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
肽键数= 脱去水分子数= 氨基酸数目—肽链数；据此分析计算。
8.【答案】D【解析】【解答】A、根据以上分析可知，两种激素都是由六肽环和三肽侧链构成的多肽化合物，A不符合题意；B、氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自于一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，B不符合题意；C、肽链中游离的氨基酸数目与参与构成肽链的氨基酸的种类有关，C不符合题意；D、根据以上分析可知，两种激素在两个氨基酸种类上不同，进而导致两者的功能不同，D 符合题意。
故答案为：D【分析】多肽：由n（n≥3）个氨基酸分子以肽键相连形成的肽链。
蛋白质结构的多样性的原因：组成蛋白质多肽链的氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同；构成蛋白质的多肽链的数目、空间结构不同9.【答案】C【解析】【解答】解：A、每种蛋白质最多含有20种氨基酸，A不符合题意；B、大多数的酶是蛋白质，酶既可以在细胞内发挥作用（如呼吸酶），也可以在细胞外发挥作用（如消化酶），B不符合题意；C、蛋白质都是由氨基酸先进行脱水缩合形成多肽，多肽逐渐形成肽链，再由一条或多条肽链通过盘曲、折叠，才形成具有一定空间结构的蛋白质分子，C符合题意；D、有些蛋白质具有催化作用，如淀粉酶，有些蛋白质没有催化作用，如肌肉蛋白，D不符合题意．故答案为：C．【分析】巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能：10.【答案】B【解析】【解答】A、氧气在血液中的运输依赖于血红蛋白,A不符合题意；B、细胞内的遗传物质是DNA,B符合题意；C、淀粉酶的化学本质是蛋白质,C不符合题意；D、蛋白质是构成细胞和生物体的重要组成物质,D不符合题意。
