人教版 (2019)必修1《分子與細胞》第4節(jié) 蛋白質是生命活動的主要承擔者學案及答案-學案下載-教習網

一、蛋白質的功能
1．一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要承擔者。
2．蛋白質功能舉例
二、蛋白質的基本組成單位——氨基酸
1．結構
觀察下列氨基酸的化學結構式，回答下列問題：
氨基酸分子結構通式的形象記憶
中心碳原子——人的軀干；
氨基、羧基——人的左、右臂；
H——人的下肢；
R基——人的頭。如右圖。
2．種類
(1)組成人體蛋白質的氨基酸有21種，其區(qū)別為R基不同。
(2)根據人體細胞能否合成分類
①人體細胞不能合成的是必需氨基酸(共8種)。
②人體細胞能合成的是非必需氨基酸(共13種)。
諧音法記憶8種必需氨基酸
三、蛋白質的結構
1．氨基酸的脫水縮合
2．蛋白質的結構層次
元素：C、H、O、N等
↓
氨基酸：蛋白質的基本組成單位
↓脫水縮合
二肽：由兩個氨基酸脫水縮合而成的化合物
↓
多肽(鏈)：由多個氨基酸脫水縮合而成的化合物，通常呈鏈狀結構
↓
蛋白質：具有一定的空間結構
3．蛋白質結構多樣性的原因
(1)氨基酸是蛋白質的基本單位，甘氨酸是相對分子質量最小的氨基酸。( √ )
(2)肽鍵的元素組成多樣是蛋白質的結構多樣性的原因之一。( × )
(3)高溫、鹽析都會使蛋白質的肽鍵斷裂而變性失活。( × )
(4)具有催化和調節(jié)功能的物質都是蛋白質。( × )
知識點一氨基酸的結構及其種類
1．結構通式
氨基酸的分子結構是立體的，中心碳原子位于中央，其他四個基團(或原子)位于不同平面，因此書寫時，碳原子必須位于中心，其他四個基團(或原子)的位置并不固定。
2．“兩看法”判斷組成蛋白質的氨基酸
3．組成蛋白質的氨基酸的正確書寫
(1)“中心碳原子”有四個鄰居，其中三個固定不變，即—NH2、—COOH、—H，還有一個是可變的—R。
(2)氨基、羧基和R基的正確書寫格式：—NH2、—COOH、—R(不要忘記前面要有短線“—”)。
發(fā)展素養(yǎng)
1．同為組成生物體蛋白質的氨基酸，酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異與氨基酸中何種基團有關？說出你的判斷依據。(生命觀念——水平一、二)
提示：R基，組成蛋白質的氨基酸的種類及性質由R基的種類決定。
2．營養(yǎng)學家認為，最好的飲食習慣其實是平衡膳食，要增加食物的多樣性和均衡性，五谷雜糧、肉類等要均衡。試從氨基酸角度分析平衡膳食的合理性。(社會責任——水平二)
提示：組成蛋白質的氨基酸有必需氨基酸和非必需氨基酸兩類，必需氨基酸在人體細胞不能合成，只能從外界食物獲取，平衡膳食可保證人體對必需氨基酸的攝入，利于身體健康。
1．下列物質中，屬于構成蛋白質的氨基酸的是( )
解析：選C。構成蛋白質的氨基酸中至少有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。
2．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，則它的分子式是( )
A．C5H11O2NS B．C3H7S
C．C4H11O2S D．C5H10O2N
解析：選A。氨基酸的結構通式為，所以甲硫氨酸的分子式為C5H11O2NS。
知識點二蛋白質的結構及其多樣性
蛋白質的結構多樣性決定蛋白質功能多樣性
發(fā)展素養(yǎng)
蛋白質變性是指蛋白質在某些物理和化學因素作用下其特定的空間構象被破壞，從而導致其理化性質的改變和生物活性喪失的現象。豆腐制作利用的就是鹽(石膏和鹽鹵等)使蛋白質變性的作用。在70 ℃以上的豆?jié){中加入氯化鎂或硫酸鈣，即可凝固；84消毒液、過氧乙酸消毒劑的消毒機理也是使蛋白質變性。(科學思維——水平二)
(1)煮熟的雞蛋和肉類更容易消化，請分析其中的原因。
提示：高溫使蛋白質分子的空間結構變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
(2)人畜誤食銅鹽、汞鹽、鉛鹽等重金屬鹽中毒，應采用怎樣的措施解毒？為什么？
提示：服用蛋清、牛奶或豆?jié){。因為蛋清、牛奶或豆?jié){中主要含有蛋白質，它們與重金屬鹽迅速發(fā)生反應，從而保護人畜。
1．催產素、血管舒張素都是含有9個氨基酸的多肽，但生理功能不同。主要原因可能是兩種多肽的( )
①氨基酸種類不同 ②氨基酸排列順序不同 ③氨基酸結合方式不同 ④在細胞內合成的場所不同
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
解析：選A。催產素、血管舒張素具有相同的氨基酸個數，但是可能由于氨基酸種類、排列順序及肽鏈的空間結構不同造成二者結構的差異，進一步導致了二者生理功能的差異。氨基酸均通過脫水縮合的方式結合，蛋白質合成的場所都是在核糖體上。
2．(2020·太原模擬)下列敘述與蛋白質功能有關的一組是( )
①胰島素調節(jié)血糖濃度 ②注射疫苗使人體產生免疫力 ③人不吃蔬菜易患壞血癥 ④食物在小腸內徹底消化 ⑤老年人的骨質疏松癥 ⑥紅細胞運輸氧氣和二氧化碳 ⑦氧氣進入肺泡 ⑧生命活動的主要能源物質
A．①②④⑥ B．③④⑤⑧
C．③⑤⑦⑧ D．②⑤⑦⑧
解析：選A。胰島素調節(jié)血糖濃度體現了蛋白質調節(jié)機體生命活動的功能，①符合題意；注射疫苗使人體產生免疫力體現了蛋白質的免疫功能，②符合題意；人不吃蔬菜易患壞血癥是缺乏維生素C引起的，與蛋白質功能無關，③不符合題意；食物在小腸內徹底消化是由于各種消化酶的作用，消化酶的本質是蛋白質，體現了蛋白質的催化功能，④符合題意；老年人的骨質疏松癥是由缺鈣引起的，與蛋白質功能無關，⑤不符合題意；紅細胞運輸氧氣和二氧化碳體現了蛋白質的運輸功能，⑥符合題意；氧氣進入肺泡與蛋白質功能無關，⑦不符合題意；生命活動的主要能源物質是糖類，⑧不符合題意。
3．蛋白質的結構和功能是多種多樣的。下列有關敘述錯誤的是( )
A．蛋白質功能的多樣性是由蛋白質結構的多樣性決定的
B．蛋白質的結構多樣性與組成蛋白質的氨基酸的數目、種類、排列順序不同有關
C．低溫和高溫都可能使蛋白質的功能發(fā)生不可逆轉的改變
D．蛋白質是生命活動的主要承擔者
解析：選C。高溫可使蛋白質變性，發(fā)生不可逆轉的變化，低溫不會使蛋白質變性。
知識點三蛋白質分子的相關計算
1．蛋白質相對分子質量、氨基酸數、肽鏈數、肽鍵數和失去水分子數的關系
(1)肽鍵數＝失去水分子數＝氨基酸數－肽鏈數。
(2)蛋白質相對分子質量＝氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量－脫去水分子數×18。(不考慮形成二硫鍵)
注：①氨基酸平均分子質量為a；②若肽鏈間有二硫鍵(—S—S—)，則蛋白質的相對分子質量＝ma－18(m－n)－2k(k為二硫鍵的個數)。
2．蛋白質中游離氨基或羧基數目的計算
(1)至少含有的游離氨基或羧基數＝肽鏈數。
(2)游離氨基或羧基數目＝肽鏈數＋R基中含有的氨基或羧基數。
3．蛋白質中含有N、O原子數的計算
(1)N原子數＝肽鍵數＋肽鏈數＋R基上的N原子數＝各氨基酸中N原子總數。
(2)O原子數＝肽鍵數＋2×肽鏈數＋R基上的O原子數＝各氨基酸中O原子總數－脫去水分子數。
4．環(huán)狀肽的相關計算
環(huán)狀多肽主鏈中無氨基和羧基，環(huán)狀肽中氨基或羧基數目取決于構成環(huán)狀肽的氨基酸R基中的氨基或羧基數目，如下圖所示。(Aa表示氨基酸)
由圖示可知，肽鍵數＝脫去的水分子數＝氨基酸數，即相當于環(huán)狀肽中肽鏈數為零。
[溫馨提醒] 氨基酸脫水縮合時，每形成一個肽鍵，就脫去一分子水。形成肽鍵時，—COOH上的—OH和—NH2 上的—H 形成一分子H2O。
發(fā)展素養(yǎng) 結構和功能觀
試分析自然界中蛋白質功能多種多樣的直接原因是什么？(生命觀念——水平一、二)
提示：蛋白質的結構多種多樣。
1．下圖所示為某多肽化合物，關于其組成數目的判斷，錯誤的是( )
A．1個氨基 B．2個羧基
C．2個肽鍵 D．3種R基
解析：選D。從題圖中可以看出，該化合物含有1個氨基、2個肽鍵、2個羧基，其中第一個氨基酸的R基和第三個氨基酸的R基相同，所以含有2種R基。
2．(2020·安慶一中月考)某蛋白質由3條多肽鏈、N個氨基酸組成，下列關于該蛋白質的說法，正確的是( )
A．形成該蛋白質時產生了N個水分子
B．該蛋白質中至少含有N個肽鍵
C．該蛋白質中至少含有3個游離的羧基
D．合成該蛋白質至少需要21種氨基酸
解析：選C。N個氨基酸形成3條肽鏈，則發(fā)生脫水縮合反應形成的肽鍵數目＝脫去水分子數＝氨基酸數－肽鏈數＝N－3，A、B 錯誤；每條肽鏈一端有一個游離的羧基，另一端有一個游離的氨基，其中肽鏈中的某些氨基酸的R基中可能還含有游離的氨基或羧基，因此該蛋白質至少含有3個游離的氨基或羧基，C正確；該蛋白質中不一定含有21種氨基酸，D錯誤。
3．(2020·云南大理高一期中)某50肽中有2個丙氨酸，丙氨酸的分子式為C3H7O2N，現脫掉其中的丙氨酸(位置在10號位和40號位)，其中脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在。下列有關該過程產生的全部有機物中原子、基團或肽鍵數目的敘述，錯誤的是( )
A．肽鍵數目減少4個
B．氫原子數目增加8個
C．氧原子數目增加2個
D．氨基和羧基數目分別增加4個
解析：選C。依題意可知，在50肽中，2個丙氨酸均位于肽鏈的中間，每去掉1個丙氨酸需水解掉2個肽鍵，同時要消耗2個水分子，因此將2個丙氨酸去掉后肽鍵數目減少了4個，同時要消耗4個水分子，水解得到的所有產物比原50肽增加了4個氧原子、8個氫原子，A、B正確，C錯誤；每水解掉1個肽鍵，就增加1個氨基和1個羧基，所以水解掉4個肽鍵，氨基和羧基數目分別增加4個，D正確。
4．下圖為牛胰島素結構圖，該物質中—S—S—是由兩個—SH脫去兩個H形成的，下列說法正確的是( )
A．牛胰島素為五十一肽，其中含有50個肽鍵
B．牛胰島素中至少有2個—NH2和2個—COOH
C．牛胰島素水解產物含有21種不同的氨基酸
D．牛胰島素形成時，減少的相對分子質量為882
解析：選B。該牛胰島素含51個氨基酸，其中含有肽鍵數為51－2＝49(個)；牛胰島素含兩條肽鏈，至少含2個—NH2和2個—COOH；牛胰島素水解可得到51個氨基酸，最多有21種氨基酸，但并非一定是21種；牛胰島素形成時，51個氨基酸脫水縮合的同時還形成了3個二硫鍵，減少了6個H，故減少的相對分子質量為49×18＋6＝888。
[隨堂檢測]
1．下列各種蛋白質的功能，錯誤的組合是( )
A．抗體——免疫 B．唾液淀粉酶——催化
C．載體蛋白——運輸 D．血紅蛋白——調節(jié)
答案：D
2．(必修1 P29“思考·討論”改編)下圖是四個氨基酸分子的結構簡式，下列相關敘述錯誤的是( )
A．構成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B．上述四種氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2COOH
C．R基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構成蛋白質的氨基酸
答案：D
3．(2020·河北張家口一中高一月考)HSP是機體細胞受高溫刺激后合成出的一類熱休克蛋白。該蛋白可發(fā)揮如下圖所示的作用，以保護機體細胞不受破壞。下圖中HSP所起的作用是( )
A．促進肽鍵的形成
B．抑制氨基酸脫水縮合
C．促使肽鏈形成空間結構
D．維持蛋白質結構穩(wěn)定性
解析：選C。從題圖中可以看出，HSP與多肽鏈結合后，多肽鏈變成具有一定空間結構的蛋白質。
4．下圖為某蛋白質的結構示意圖，其中“—S—S—”為由兩個“—SH”(巰基)形成的二硫鍵，其作用是連接兩條相鄰肽鏈。若該蛋白質分子由m個氨基酸組成，則形成一個該蛋白質分子時生成的水分子數和減少的相對分子質量分別為( )
A．m、18m B．m－4、18(m－4)
C．m－3、18(m－3)＋4 D．m－2、18(m－2)＋4
解析：選D。分析題圖可知，該蛋白質中含有兩條鏈狀肽和一條環(huán)狀肽，且含有2個二硫鍵，因此失去的水分子數是m－2，減少的相對分子質量為18(m－2)＋4，D正確。
5．某三十九肽中共有丙氨酸(R基為—CH3)4個，現去掉其中的丙氨酸得到4條長短不等的多肽(如下圖)，下列有關該過程形成的多肽的敘述，錯誤的是( )
A．肽鍵數目減少8個
B．C原子減少12個
C．氨基和羧基分別增加3個
D．O原子數目減少1個
解析：選A。三十九肽中應有39個氨基酸，38個肽鍵。由去掉其中的丙氨酸得到的4條多肽鏈分析可知，丙氨酸在三十九肽中分別位于第8個、18個、27個、39個氨基酸位置，經計算可知，肽鍵數目減少了7個，C原子減少了12個，氨基和羧基分別增加了3個，而O原子數目減少了1個。
6．(必修1 P31“圖2－12”改編)下面是氨基酸之間發(fā)生一系列反應形成血紅蛋白的過程。據此回答下列問題：
(1)描述從氨基酸到蛋白質的形成過程：氨基酸→二肽→多肽→肽鏈盤曲、折疊→具有一定________的蛋白質。
(2)參與脫水縮合的部分：兩個相鄰氨基酸，一個氨基酸________________。
由兩個氨基酸脫水形成的化合物稱為二肽。
(3)若3個氨基酸分子脫水縮合形成一條肽鏈，會脫去________分子水，形成2個肽鍵，產物是三肽；若m個氨基酸分子形成1條肽鏈，會脫去________分子水，形成m－1個肽鍵，產物是多肽。
答案：(1)空間結構
(2)氨基中的—H和另一個氨基酸羧基中的—OH
(3)2 m－1
[課時作業(yè)]
A 合格性考試
1．下圖表示生物體內的三個生理過程(a、b、c)，在這三個過程中，Y代表的物質可能分別為( )
A．激素、抗體、載體 B．抗體、載體、酶
C．維生素、載體、抗體 D．載體、抗體、酶
解析：選D。蛋白質是生命活動的主要承擔者，有的蛋白質是細胞結構的重要組成成分；有的蛋白質具有催化功能，如大多數酶的本質是蛋白質；有的蛋白質具有調節(jié)機體生命活動的功能，如胰島素；有的蛋白質具有運輸功能，如載體蛋白；有的蛋白質具有免疫功能，如抗體。分析題圖可知，X與Y結合，X進入細胞，說明X可能是被運輸的物質，Y可能是載體；X與Y結合后，X被清除，說明X可能是抗原，Y可能是抗體；X與Y結合后，X轉變成其他物質，說明X可能是反應物，Y可能是酶。
2．下列關于生物體內的氨基酸的敘述，正確的是( )
A．上圖所示分子是構成生物體的氨基酸
B．不同氨基酸的R基一定不同
C．只有必需氨基酸是生物體所必需的
D．氨基酸是生命活動的主要承擔者
答案：B
3．(2020·湖北襄陽三中高一月考)在組成生物體蛋白質的氨基酸中，酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異的產生取決于( )
A．兩者的R基組成不同 B．酪氨酸的氨基多
C．兩者的結構完全不同 D．精氨酸的羧基多
解析：選A。由組成蛋白質的氨基酸的結構通式可知，組成蛋白質的氨基酸的種類是由R基決定的，因此酪氨酸和精氨酸的性質不同取決于兩者的R基不同。
4．兩個氨基酸縮合形成二肽并生成水，這個水分子中的氧原子來自氨基酸的( )
A．氨基 B．羧基
C．R基 D．氨基和羧基
答案：B
5．蛋白質和多肽的主要區(qū)別在于蛋白質( )
A．相對分子質量更大
B．含有的氨基酸數目更多
C．空間結構更復雜
D．氨基酸的排列順序變化更多
解析：選C。蛋白質和多肽都是由氨基酸組成的，蛋白質是由多肽鏈折疊形成的，與多肽相比具有更為復雜的空間結構。
6．下圖所示依次為丙氨酸、絲氨酸和天冬氨酸的結構簡式。由這3個氨基酸脫水縮合所形成的鏈狀三肽中，含有的游離氨基、游離羧基和肽鍵的數目分別是( )
A．1、2、2 B．1、3、1
C．1、1、2 D．3、3、2
解析：選A。3個氨基酸經過脫水縮合，形成2個肽鍵，從而形成三肽。該肽鏈一端保留1個氨基，另一端保留1個羧基。由題干所給的3個氨基酸的結構簡式可知，天冬氨酸的R基中含有1個羧基，因此最終形成的三肽中含有1個游離的氨基和2個游離的羧基。
7．(2020·沈陽鐵路實驗中學高一月考)下列有關圖示中蛋白質的敘述，正確的是( )
A．形成該蛋白質時共脫掉126個水分子
B．該蛋白質含有兩條肽鏈
C．該蛋白質的R基中共含17個氨基
D．該蛋白質共有111個肽鍵
解析：選B。126個氨基酸經過脫水縮合反應形成2條肽鏈，脫去的水分子數是126－2＝124，A錯誤；氨基酸脫水縮合反應中形成的肽鏈數＝蛋白質中的羧基總數－R基上的羧基總數＝17－15＝2，B正確；蛋白質中R基上的氨基數＝蛋白質中氨基的總數－肽鏈數＝17－2＝15，C錯誤；蛋白質中的肽鍵數＝氨基酸脫水縮合反應脫去的水分子數＝氨基酸數－肽鏈數＝126－2＝124，D錯誤。
8．科學家發(fā)現了生物體內的第21種氨基酸——硒半胱氨酸(R基為—CH2—SeH)。由兩個硒半胱氨酸和三個谷氨酸[R基為—(CH2)2—COOH]所構成的含有一條肽鏈的化合物。其名稱、游離羧基數目分別為( )
A．四肽，5 B．四肽，3
C．五肽，4 D．五肽，3
解析：選C。5個氨基酸構成的化合物為五肽，三個谷氨酸的R基上共有3個羧基，多肽鏈一端還有1個游離的羧基，共4個游離的羧基，C正確。
9．分析下列資料并回答問題：
資料1：下面的圖示中R、R′、R″、R可能是相同或不相同的原子團或側鏈。①②③④分別表示不同的化學鍵。
資料2：某多肽的化學式為C55H70O19N10，將它徹底水解后得到下列四種氨基酸：
(1)資料2中的四種氨基酸的結構通式是____________________；丙氨酸的R基是________。
(2)資料1中的肽鏈水解時，斷裂的化學鍵是________(用數字表示)。
(3)資料2中的多肽，在完全水解后得到________個氨基酸。
解析：氨基酸分子的結構通式是，不同氨基酸的R基不同。多肽鏈在水解時，斷裂的化學鍵是肽鍵。某多肽的化學式中N原子有10個，其水解得到的氨基酸中N原子都是1個，所以其徹底水解后共有10個氨基酸。
答案：(1) —CH3 (2)③ (3)10
10．用氨基酸自動分析儀測定幾種多肽化合物和蛋白質的氨基酸數目，結果如下表所示。請回答下列問題：
(1)表中①②③的氨基酸數目雖然相同，但其生理作用彼此不同，這是因為它們的____________________不同。
(2)表中③與④、⑤與⑥雖然功能相似，但各自具有專一性。它們之間的差異主要取決于____________________________。
(3)⑧的生理功能說明蛋白質具有__________功能；⑨的生理功能說明蛋白質具有______功能；⑩的生理功能說明蛋白質具有__________功能。
(4)這些實例說明蛋白質的分子結構具有__________，這種特點決定了________________________。
解析：決定蛋白質多樣性的因素有氨基酸的種類、數目、排列順序及肽鏈的盤曲、折疊的方式及其形成的空間結構。(1)①②③的氨基酸數目雖然相同，但其生理作用彼此不同，原因是氨基酸的種類和排列順序不同。(2)③與④、⑤與⑥雖然功能相似，但各自具有專一性。它們之間的差異主要取決于組成多肽的氨基酸的種類、數目和排列順序不同。(3)胰島素具有調節(jié)作用，從而能調節(jié)機體的生命活動；抗體是免疫過程中的重要物質；血紅蛋白具有運輸氧氣的功能。(4)表中實例說明蛋白質的結構具有多樣性，蛋白質結構的多樣性決定了蛋白質功能的多樣性。
答案：(1)氨基酸的種類和排列順序
(2)氨基酸的種類、數目和排列順序的不同
(3)調節(jié) 免疫運輸
(4)多樣性蛋白質功能的多樣性
B 等級性考試
11．(2020·河北衡水中學調研)科學家發(fā)現了一種可以分解雞毛的角蛋白酶，有可能被用來“消化”導致瘋牛病和人類克雅氏癥的毒蛋白。經實驗表明，角蛋白酶確實能夠破壞毒蛋白，使其喪失傳染能力。由此可知，該毒蛋白有著與雞毛中的角蛋白相似的( )
A．氨基酸的數量 B．空間結構
C．氨基酸的種類 D．氨基酸的排列順序
解析：選B。蛋白質的空間結構決定其特有的功能，空間結構被破壞，蛋白質失活。根據題意可知，角蛋白酶能夠破壞毒蛋白，使其喪失傳染能力，由此可知，該毒蛋白有著與雞毛中的角蛋白相似的空間結構，B項正確。
12．(2020·山東濟寧高一期中)某環(huán)肽內部有側鏈形成的肽鍵和二硫鍵，形狀類似于“8”，具體如右圖所示，現已知該環(huán)肽由m個氨基酸組成，那么形成該環(huán)肽過程中相對分子質量減少了( )
A．18×m＋18 B．18×m＋16
C．18×m＋36 D．18×m＋38
答案：D
13．蛋白質分子能被肽酶降解，至于哪一肽鍵被斷裂則取決于肽酶的類型。如圖，肽酶P能斷裂帶有側鏈R4的氨基酸和相鄰氨基酸的羧基基團之間的肽鍵。下列說法正確的是( )
A．該肽鏈一定由五種氨基酸脫水縮合而成
B．肽酶P可以催化1處的化學鍵斷裂
C．在肽酶P的作用下，經過脫水縮合可以形成兩條肽鏈
D．該肽鏈中含有游離的氨基和羧基各一個
解析：選B。氨基酸的種類取決于R基，圖中所示的肽鏈為五肽，最多由五種氨基酸脫水縮合而成，A錯誤；由題意可知，肽酶P能斷裂帶有側鏈R4的氨基酸和相鄰氨基酸的羧基基團之間的肽鍵，即可使1處斷裂，B正確；在肽酶P的作用下，經過水解可以形成一種二肽和一種三肽，C錯誤；組成題圖中肽鏈的各氨基酸的R基是未知的，所以該肽鏈中至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基，D錯誤。
14．下圖表示一個由200個氨基酸構成的蛋白質分子。下列敘述正確的是( )
A．該分子中含有198個肽鍵
B．這200個氨基酸中至少有200個氨基
C．合成該蛋白質時相對分子質量減少了3 600
D．該蛋白質中至少含有4個游離的羧基
解析：選C。該蛋白質分子含有2條肽鏈，且2條肽鏈之間由2個肽鍵連接，故該分子一共含有200個肽鍵；由圖可知，第70位、120位的氨基酸的R基上有氨基，故組成該蛋白質分子的200個氨基酸中至少含有202個氨基；合成該蛋白質時脫去的水分子數與形成的肽鍵數相等，故合成該蛋白質時相對分子質量減少了18×200＝3 600；該蛋白質分子含有2條肽鏈，至少含有2個游離的羧基。
15．腦啡肽的合成采用的是蛋白質工程技術，這是生物技術在分子水平上的又一突破。下圖為腦啡肽的結構簡式，請回答下列問題：
(1)該化合物有________個氨基和________個羧基。
(2)該化合物是由________個氨基酸失去________分子水而形成的，該化合物叫________肽。在形成時，相對分子質量減少了________。
(3)該化合物水解后可產生___________種氨基酸，造成氨基酸種類不同的原因是_______________________________________________________________。
(4)現有質量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液、雞蛋、人的口腔唾液(酶)、質量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液、清水、小燒杯、玻璃棒、試管、滴管和滴瓶。請設計實驗證明“腦啡肽是多肽”。
①實驗原理：在堿性溶液中，多肽與CuSO4反應產生紫色物質。
②方法步驟：
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
③預期結果：_____________________________________________________。
④實驗結論：______________________________________。
解析：該多肽含有4個肽鍵，是由5個氨基酸脫水縮合而成的，在形成多肽時，共脫去4個水分子，相對分子質量減少了4×18＝72。該多肽中有一個氨基和一個羧基。從結構上可以看出，左起第二個氨基酸的R基和第三個氨基酸的R基相同，應為同一種氨基酸，因此腦啡肽水解后產生4種氨基酸。腦啡肽是多肽，在堿性溶液中，多肽與CuSO4反應產生紫色物質。在設計實驗過程中還應注意空白對照。
答案：(1)1 1 (2)5 4 五 72 (3)4 R基不同
(4)②取兩支試管分別編號為A、B，在A試管中加入2 mL 腦啡肽液，在B試管中加入2 mL清水；在兩支試管中各加入1 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液，振蕩；再在兩支試管中各加入4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液，振蕩
③A試管中出現紫色，B試管中不出現紫色 ④腦啡肽是一種多肽
課標要求
核心素養(yǎng)
素養(yǎng)對接
素養(yǎng)水平
1.說明氨基酸的結構特點及其種類。
2．描述氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程。
3．闡明蛋白質結構及其多樣性。
4．概述蛋白質的主要功能。
生命觀念：認同蛋白質是生命活動的主要承擔者，形成結構與功能相適應的觀點。
水平一
科學思維：通過推導氨基酸的結構、脫水縮合過程，培養(yǎng)歸納與推理的能力。
水平三
功能
實例
作為結構蛋白
羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲
作為功能蛋白
催化作用
絕大多數酶
運輸作用
血紅蛋白
調節(jié)作用
胰島素、生長激素等蛋白質類激素
免疫作用
抗體
肽鏈
數目
氨基
酸數
肽鍵
數目
脫去水
分子數
多肽鏈
相對分子量
氨基數目
羧基數目
1條
m
m－1
m－1
am－18×(m－1)
至少1個
至少1個
n條
m
m－n
m－n
am－18×(m－n)
至少n個
至少n個
核心知識小結
[要點回眸]
[答題必備]
蛋白質的功能：構成細胞和生物體、催化、運輸、調節(jié)和免疫等。
胰島素、生長激素的化學本質是蛋白質。
氨基酸是組成蛋白質的基本單位，含有C、H、O、N等元素。
氨基酸的結構通式：。
每種氨基酸分子至少含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。
蛋白質多樣性的原因：組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序不同及肽鏈盤曲、折疊形成的空間結構不同。
化
合
物
多肽化合物
蛋白質
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
催
產
素
牛加
壓素
血管
舒緩
素
平滑
肌舒
緩素
豬促黑
色素細
胞激素
人促黑
色素細
胞激素
牛胰
蛋白
酶
人胰
島素
免疫
球蛋
白
人血
紅蛋
白
氨基酸數目
9
9
9
10
13
22
223
51
764
574

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