第3講　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能
[考綱展示]　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ)
考點(diǎn)一| 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能


1．組成蛋白質(zhì)的氨基酸及其種類


2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性
(1)多肽的形成及過(guò)程

①過(guò)程a名稱：脫水縮合；場(chǎng)所：核糖體。
②物質(zhì)b：二肽。多個(gè)氨基酸發(fā)生a過(guò)程形成的產(chǎn)物被稱為多肽。
③結(jié)構(gòu)c：肽鍵，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為—NH—CO—(或—CO—NH—)。
④H2O中H原子的來(lái)源：H來(lái)自相鄰氨基酸的氨基(—NH2)和羧基(—COOH)；O來(lái)源于羧基(—COOH)。
⑤由n個(gè)氨基酸形成的一條肽鏈上至少有1個(gè)游離的氨基和1個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端；其余的氨基(或羧基)在R基上。
(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次
氨基酸多肽蛋白質(zhì)
(3)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因

3．蛋白質(zhì)的功能(連線)
　　　　　　　　　
①肌肉、毛發(fā)等 a．免疫功能
②絕大多數(shù)酶 b．信息傳遞和調(diào)節(jié)
③血紅蛋白 c．催化作用
④胰島素 d．運(yùn)輸功能
⑤抗體 e．構(gòu)成細(xì)胞和生物體
提示：①－e?、冢璫　③－d?、埽璪?、荩璦
[判斷與表述]
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
(1)具有氨基和羧基的化合物，都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。(×)
提示：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。
(2)生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸中，不同氨基酸之間的差異是由R基引起的。(√)
(3)血紅蛋白中不同肽鏈之間通過(guò)肽鍵連接。(×)
提示：血紅蛋白的不同肽鏈之間的化學(xué)鍵不是肽鍵，而是其他的化學(xué)鍵。
(4)蛋白質(zhì)在核糖體上合成后已具有正常生理功能。(×)
提示：多數(shù)蛋白質(zhì)在核糖體上合成后需加工才具有正常生理功能。
(5)蛋白質(zhì)肽鏈的盤(pán)曲和折疊被解開(kāi)時(shí)，其特定功能并未發(fā)生改變。(×)
提示：蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)破壞，其特定功能會(huì)改變。
(6)在蛋白酶的作用下，蛋白質(zhì)水解過(guò)程中肽鍵斷裂。(√)
2．思考回答(規(guī)范表述)
(1)在雞蛋清中加入食鹽會(huì)出現(xiàn)白色絮狀物，高溫加熱后雞蛋清會(huì)呈現(xiàn)白色固態(tài)狀，導(dǎo)致蛋白質(zhì)出現(xiàn)這兩種情況的原理相同嗎？說(shuō)明理由。
提示：不相同。在食鹽作用下析出蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)沒(méi)有改變，仍維持原有的生物活性；高溫加熱后蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，喪失了原有的生物活性。
(2)頭發(fā)和肌肉的主要成分均為蛋白質(zhì)，但功能相差極大，從氨基酸的角度分析原因。
提示：組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序不同。

1．氨基酸、多肽、肽鍵、肽鏈和蛋白質(zhì)的關(guān)系

2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性

3．區(qū)別蛋白質(zhì)的三種變化
(1)鹽析：是由溶解度的變化引起的，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化。
(2)變性：是由于高溫、過(guò)酸、過(guò)堿、重金屬等因素導(dǎo)致的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了不可逆的變化，肽鏈變得松散，喪失了生物活性，但是肽鍵一般不斷裂。
(3)水解：在蛋白酶作用下，肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽和氨基酸。水解和脫水縮合的過(guò)程相反。

◎考法1　考查組成蛋白質(zhì)的氨基酸
[解題指導(dǎo)] “兩看法”判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸

1．層粘連蛋白是一種大型的糖蛋白，由一條重鏈(α)和兩條輕鏈(β1、β2)經(jīng)二硫鍵交聯(lián)而成。若將層粘連蛋白徹底水解，不可能產(chǎn)生的物質(zhì)是(　　)
A．

D　[層粘連蛋白是一種大型的糖蛋白，所以徹底水解產(chǎn)物有糖類和氨基酸，可能獲得葡萄糖；B、C所示氨基酸結(jié)構(gòu)符合組成蛋白質(zhì)的氨基酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，故可能會(huì)產(chǎn)生；D中所示氨基酸不符合組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其中的氨基和羧基沒(méi)有連接在同一個(gè)碳原子上。]
2．(2019·湖北黃岡一中起點(diǎn)考試)如圖為氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式，下列敘述正確的是(　　)

A．結(jié)構(gòu)④在生物體內(nèi)約有20種
B．氨基酸脫水縮合產(chǎn)生水，水中的氫來(lái)自于②和③
C．結(jié)構(gòu)④中含有的氨基或羧基全部都參與脫水縮合
D．生物體內(nèi)n個(gè)氨基酸形成1條多肽鏈需要n種密碼子
A　[①為氨基，③為羧基，④為側(cè)鏈基團(tuán)(R基)。構(gòu)成人體的氨基酸約有20種，A項(xiàng)正確。氨基酸脫水縮合產(chǎn)生水，水中的氫來(lái)自①③，B項(xiàng)錯(cuò)誤。R基中的氨基或羧基不參與脫水縮合，C項(xiàng)錯(cuò)誤。生物體內(nèi)n個(gè)氨基酸形成1條多肽鏈需要n個(gè)密碼子而不是需要n種密碼子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
◎考法2　考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能
3．下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述中，正確的是(　　)
A．若某蛋白質(zhì)中含有N條多肽鏈，則其含有N個(gè)氨基
B．生物膜上的蛋白質(zhì)有的能運(yùn)輸物質(zhì)，有的能起催化作用，有的能與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合
C．蔗糖酶能催化蔗糖水解為葡萄糖和果糖，并產(chǎn)生ATP
D．蛋白質(zhì)功能的多樣性決定其結(jié)構(gòu)的多樣性
B　[若某蛋白質(zhì)中含有N條多肽鏈，則其至少含有N個(gè)氨基，A項(xiàng)錯(cuò)誤；生物膜上的蛋白質(zhì)，載體蛋白能運(yùn)輸物質(zhì)，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中的信號(hào)傳遞蛋白的胞外部分接受信號(hào)分子、胞內(nèi)部分具有催化作用，突觸后膜上的受體蛋白能與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合，B項(xiàng)正確；蔗糖酶能催化蔗糖水解為葡萄糖和果糖，但沒(méi)有產(chǎn)生ATP，C項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定其功能的多樣性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
4．(2018·全國(guó)卷Ⅱ)下列關(guān)于人體中蛋白質(zhì)功能的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體可結(jié)合相應(yīng)的病毒抗原
B．肌細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)參與肌肉收縮的過(guò)程
C．蛋白質(zhì)結(jié)合Mg2＋形成的血紅蛋白參與O2運(yùn)輸
D．細(xì)胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分
C　[漿細(xì)胞產(chǎn)生的特異性抗體可與相應(yīng)抗原結(jié)合而發(fā)揮免疫功能，A項(xiàng)正確；肌細(xì)胞中的肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白等參與肌肉收縮的過(guò)程，B項(xiàng)正確；參與氧氣運(yùn)輸?shù)难t蛋白中有Fe2＋，而沒(méi)有Mg2＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA組成，所以細(xì)胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分，D項(xiàng)正確。]
[歸納總結(jié)] 幾種常見(jiàn)蛋白的分布和功能
名稱
分布
功能
絕大多數(shù)酶
細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外
降低化學(xué)反應(yīng)的活化能(催化作用)
載體蛋白
細(xì)胞膜
運(yùn)輸某些物質(zhì)，如離子、氨基酸等
通道蛋白
細(xì)胞膜
運(yùn)輸水、K＋、Na＋等
糖蛋白
細(xì)胞膜外表面
保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別等
核孔復(fù)合體
核膜
核質(zhì)之間物質(zhì)交換、信息交流
某些激素(如生長(zhǎng)激素、促甲狀腺激素、胰島素、胰高血糖素等)
內(nèi)環(huán)境中
傳遞信息、調(diào)節(jié)生命活動(dòng)
抗體
內(nèi)環(huán)境中
消滅抗原
血紅蛋白
紅細(xì)胞內(nèi)
主要運(yùn)輸氧氣和部分二氧化碳

考點(diǎn)二| 蛋白質(zhì)和核酸的比較


1．填表比較核酸和蛋白質(zhì)
項(xiàng)目
核　酸
蛋白質(zhì)
DNA
RNA
元素
C、H、O、N、P
C、H、O、N等
組成單位



氨基酸
合成場(chǎng)所
主要在細(xì)胞核中復(fù)制產(chǎn)生
主要在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄生成
核糖體
檢測(cè)試劑
甲基綠(綠色)
吡羅紅(紅色)
雙縮脲試劑(紫色反應(yīng))
分子結(jié)構(gòu)
一般為規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)
一般為單鏈結(jié)構(gòu)
氨基酸→多肽→蛋白質(zhì)
結(jié)構(gòu)多樣性的決定因素
核苷酸的種類、數(shù)量及排列順序
氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及多肽鏈盤(pán)曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)　　　
聯(lián)系
核酸控制蛋白質(zhì)的合成

2.DNA、蛋白質(zhì)和生物多樣性的關(guān)系

(1)生物多樣性的根本原因是基因的多樣性。
(2)生物多樣性的直接原因是蛋白質(zhì)的多樣性。
[判斷與表述]
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
(1)氨基酸數(shù)量及序列影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。(√)
(2)脫氧核苷酸數(shù)目及序列決定DNA的空間結(jié)構(gòu)。(×)
提示：脫氧核苷酸數(shù)目及序列決定DNA的多樣性，DNA的空間結(jié)構(gòu)是雙螺旋結(jié)構(gòu)，不是由脫氧核苷酸數(shù)目和序列決定的。
(3)蛋白質(zhì)與核酸的合成過(guò)程均需對(duì)方的參與和作用。(√)
(4)蛋白質(zhì)多樣性的根本原因是核酸具有多樣性。(√)
2．據(jù)圖思考(規(guī)范表述)
生物體內(nèi)某些重要化合物的元素組成和功能關(guān)系如圖所示。其中X、Y代表元素，a、b、c是組成A、B、C三種生物大分子的單體，這三種單體的結(jié)構(gòu)可用d或e表示，請(qǐng)分析回答：

(1)A、B、C分別表示________________；a、b、c分別表示________________。
(2)人體細(xì)胞中的n共有________種，d共有________種。
(3)d、e都能水解嗎？
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)C具有多樣性，從c的角度分析原因是__________________________。A具有多樣性的主要原因是________________________。
答案：(1)DNA、RNA、蛋白質(zhì)　脫氧核糖核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
(2)5　8
(3)d能水解為m、f和n；e為氨基酸，不能水解
(4)氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同　a的排列順序千變?nèi)f化

1．核酸和蛋白質(zhì)的關(guān)系
(1)DNA、RNA和蛋白質(zhì)三者間的內(nèi)在關(guān)系

(2)DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系

(3)核DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的“相同”與“不同”

2．各種有機(jī)物的組成、種類、結(jié)構(gòu)和功能總結(jié)


◎考法1　核酸和蛋白質(zhì)的綜合考查
[解題指導(dǎo)] 明確蛋白質(zhì)與核酸概念圖的轉(zhuǎn)換依據(jù)

圖1　　　　　　　　　　圖2
1．圖1是通過(guò)蛋白質(zhì)與核酸間的關(guān)系構(gòu)建的概念圖，判斷的依據(jù)是中心法則。 圖中A、B、C依次為DNA、mRNA和蛋白質(zhì)。X代表的元素為N、P，Y代表的元素中一定有N，也可能含有其他元素，單體a、b、c依次是脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。
2．圖2是通過(guò)結(jié)構(gòu)中的化合物組成構(gòu)建的概念圖，判斷的依據(jù)是染色體和細(xì)胞膜的物質(zhì)組成。 圖中甲、乙、丙分別是DNA、蛋白質(zhì)和磷脂。
1．(2018·全國(guó)卷Ⅰ)生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合，以DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物的形式存在。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．真核細(xì)胞染色體和染色質(zhì)中都存在DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物
B．真核細(xì)胞的核中有DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物，而原核細(xì)胞的擬核中沒(méi)有
C．若復(fù)合物中的某蛋白參與DNA復(fù)制，則該蛋白可能是DNA聚合酶
D．若復(fù)合物中正在進(jìn)行RNA的合成，則該復(fù)合物中含有RNA聚合酶
B　[真核細(xì)胞染色體和染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，因此都存在DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物，A正確；原核細(xì)胞的擬核含一個(gè)裸露的環(huán)狀DNA分子，該DNA的復(fù)制及轉(zhuǎn)錄都需要酶催化，故擬核中存在由DNA和酶構(gòu)成的DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物，B錯(cuò)誤；DNA復(fù)制需要DNA聚合酶的作用，DNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，故復(fù)合物中參與DNA復(fù)制的蛋白質(zhì)可能是DNA聚合酶，C正確；如果復(fù)合物中正在進(jìn)行RNA的合成，則復(fù)合物中含有RNA聚合酶，因?yàn)楹颂呛塑账嶂g形成磷酸二酯鍵需要RNA聚合酶的催化，D正確。]
2．分析HIV的化學(xué)組成，得到下圖所示組成關(guān)系，相關(guān)敘述正確的是(　　)

A．a(chǎn)→甲的過(guò)程在HIV的核糖體上完成
B．乙徹底水解可產(chǎn)生磷酸、核糖和A、G、T、C四種堿基
C．a(chǎn)與a之間通過(guò)“—NH—COOH—”相連接
D．HIV的遺傳信息儲(chǔ)存在大分子乙中
D　[首先由圖中HIV聯(lián)想到RNA和蛋白質(zhì)，然后推出甲、乙兩種物質(zhì)分別是蛋白質(zhì)和RNA，a、b是構(gòu)成甲、乙的小分子物質(zhì)，所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根據(jù)元素組成，再確認(rèn)甲、a分別是蛋白質(zhì)和氨基酸，乙、b分別是RNA和核糖核苷酸。HIV無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有侵入宿主細(xì)胞，利用宿主細(xì)胞的核糖體才能合成自身的蛋白質(zhì)；RNA中含有U而不含有T；氨基酸之間通過(guò)肽鍵“—NH—CO—”相連接；RNA是HIV的遺傳物質(zhì)。]
3．(2019·蚌埠檢測(cè))如圖表示生物體內(nèi)某些有機(jī)物的組成關(guān)系及其功能，其中C、D、E1、E2為小分子化合物，F(xiàn)、G、H、I、J均為高分子化合物。下列分析不正確的是(　　)

A．控制生物性狀的物質(zhì)是F
B．C和D共有的元素有C、H、O、N
C．E1和E2的區(qū)別是空間結(jié)構(gòu)不同
D．J具有改變化學(xué)反應(yīng)速率的作用
C　[依題意并分析圖示可知：C為核苷酸，D為氨基酸，E1為脫氧核糖核苷酸，E2為核糖核苷酸，F(xiàn)是DNA，G是RNA，H是蛋白質(zhì)，I是結(jié)構(gòu)蛋白，J是酶?？刂粕镄誀畹奈镔|(zhì)是DNA(F)，A項(xiàng)正確；C核苷酸的組成元素是C、H、O、N、P，D氨基酸的基本組成元素是C、H、O、N，B項(xiàng)正確；脫氧核糖核苷酸(E1)和核糖核苷酸(E2)的區(qū)別是含有的五碳糖不同以及含有的堿基不完全相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；酶(J)能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因此能改變化學(xué)反應(yīng)速率，D項(xiàng)正確。]
◎考法2　細(xì)胞內(nèi)重要有機(jī)物之間關(guān)系的考查
4．(2019·廈門(mén)高三質(zhì)檢)下列關(guān)于組成細(xì)胞的化合物的說(shuō)法，正確的是(　　)
A．組成淀粉、肝糖原、肌糖原、纖維素的單體不同
B．膽固醇能促進(jìn)小腸上皮細(xì)胞對(duì)鈣、磷的吸收
C．肽鏈的主鏈只含有C、H、O、N四種元素
D．豌豆葉肉細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)含有5種堿基
C　[組成淀粉、肝糖原、肌糖原、纖維素的單體均為葡萄糖，A錯(cuò)誤；維生素D能促進(jìn)小腸上皮細(xì)胞對(duì)鈣、磷的吸收，B錯(cuò)誤；肽鏈的主鏈只含有C、H、O、N四種元素，C正確；豌豆葉肉細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)是DNA，含有4種堿基，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
5．如圖為C、H、O、N、P等元素構(gòu)成大分子物質(zhì)甲～丙及結(jié)構(gòu)丁的示意圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．若圖中物質(zhì)甲能與碘液發(fā)生藍(lán)色反應(yīng)，則單體3為葡萄糖
B．若圖中丁是一種細(xì)胞器，則單體1為氨基酸，單體2為核糖核苷酸
C．若圖中丁能被堿性物質(zhì)染成深色，則物質(zhì)丙可控制物質(zhì)乙的合成
D．物質(zhì)甲、乙、丙為生物大分子，都有物種特異性
D　[若物質(zhì)甲能與碘液發(fā)生藍(lán)色反應(yīng)，則其為淀粉，單體3為淀粉的組成單位——葡萄糖；若圖中丁是一種細(xì)胞器，由核酸和蛋白質(zhì)構(gòu)成，其是核糖體，單體1為氨基酸，單體2為核糖核苷酸；若圖中丁能被堿性物質(zhì)染成深色，則丁為染色體(質(zhì))，物質(zhì)丙為DNA，物質(zhì)乙為蛋白質(zhì)，DNA可控制蛋白質(zhì)的合成；物質(zhì)甲是多糖，沒(méi)有物種特異性。]
考點(diǎn)三| 蛋白質(zhì)的合成及相關(guān)計(jì)算

1．利用圖解總結(jié)與蛋白質(zhì)有關(guān)的計(jì)算方法

(1)氨基數(shù)和羧基數(shù)的計(jì)算。
①氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基中的氨基數(shù)＝氨基酸中所有的氨基數(shù)－肽鍵數(shù)。
②羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基中的羧基數(shù)＝氨基酸中所有的羧基數(shù)－肽鍵數(shù)。
(2)肽鍵數(shù)、脫去水分子數(shù)和蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算。
假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，由n個(gè)氨基酸分別形成1條鏈狀多肽或m條鏈狀多肽：
形成肽鏈數(shù)
形成肽鍵數(shù)
脫去水分子數(shù)
氨基數(shù)目
羧基數(shù)目
多肽相對(duì)分子質(zhì)量
1
n－1
n－1
至少1個(gè)
至少1個(gè)
an－18(n－1)
m
n－m
n－m
至少m個(gè)
至少m個(gè)
an－18(n－m)
2.利用原子守恒法計(jì)算肽鏈中的原子數(shù)
氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是解答此類題目的突破口。在一個(gè)氨基酸中，若不考慮R基，至少含有2個(gè)碳原子、2個(gè)氧原子、4個(gè)氫原子和1個(gè)氮原子。在脫水縮合形成多肽時(shí)，要失去部分氫、氧原子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會(huì)減少。其相關(guān)數(shù)量關(guān)系如下：
(1)碳原子數(shù)＝氨基酸的分子數(shù)×2＋R基上的碳原子數(shù)。
(2)氫原子數(shù)＝各氨基酸中氫原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)×2。
(3)氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的氧原子數(shù)。
(4)氮原子數(shù)＝肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中氮原子的總數(shù)。
由于R基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的計(jì)算為突破口，計(jì)算氨基酸的分子式或氨基酸個(gè)數(shù)最為簡(jiǎn)便。
[判斷與表述]
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
(1)某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少含有—COOH、—NH2、氧原子的個(gè)數(shù)分別為m、m、n＋m。(√)
(2)α-鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽，分子中含有8個(gè)肽鍵。(√)
(3)一條由39個(gè)氨基酸形成的環(huán)狀多肽，其中有4個(gè)谷氨酸(R基為—CH2—CH2—COOH)，則該多肽至多有36種氨基酸。(×)
提示：組成蛋白質(zhì)的氨基酸為20種。
(4)氨基酸分子以脫水縮合的方式形成肽鍵，由肽鍵連接氨基酸分子形成肽鏈，肽鏈盤(pán)曲、折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。 (√)
2．據(jù)圖思考(規(guī)范表述)
如圖為無(wú)活性的胰島素原加工為有活性的胰島素的過(guò)程，據(jù)圖填寫(xiě)相關(guān)內(nèi)容。

(1)切除C肽過(guò)程中要切開(kāi)2個(gè)肽鍵，由蛋白酶完成。
(2)有活性的胰島素至少含有2個(gè)氨基，2個(gè)羧基，含有49個(gè)肽鍵。

◎考法1　考查蛋白質(zhì)的合成
1．(2019·甘肅靈臺(tái)二中月考)如圖是某一多肽鏈的分子結(jié)構(gòu)式，據(jù)圖分析下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．①是氨基，⑤是羧基
B．該多肽鏈中只有一個(gè)肽鍵，是④
C．該多肽鏈中的R基有②③⑥
D．該多肽鏈形成時(shí)失去了兩分子水
B　[分析題圖，圖中①為氨基，⑤為羧基，A項(xiàng)正確。該多肽鏈中共有兩個(gè)肽鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤。該多肽鏈中的R基有三個(gè)，為圖中②③⑥，C項(xiàng)正確。該多肽鏈中有兩個(gè)肽鍵，形成時(shí)失去了兩分子水，D項(xiàng)正確。]
2．(2018·江蘇高考)哺乳動(dòng)物的催產(chǎn)素具有催產(chǎn)和排乳的作用，加壓素具有升高血壓和減少排尿的作用。兩者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖，各氨基酸殘基用3個(gè)字母縮寫(xiě)表示。下列敘述正確的是(　　)

A．兩種激素都是由八肽環(huán)和三肽側(cè)鏈構(gòu)成的多肽類化合物
B．氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中氫全部來(lái)自氨基
C．肽鏈中游離氨基的數(shù)目與參與構(gòu)成肽鏈的氨基酸種類無(wú)關(guān)
D．兩種激素間因2個(gè)氨基酸種類不同導(dǎo)致生理功能不同
D　[據(jù)圖可知，兩種激素都是由九個(gè)氨基酸脫水縮合形成的肽狀肽，A錯(cuò)誤；氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中的氫分別來(lái)自于一個(gè)氨基酸的氨基和另一個(gè)氨基酸的羧基，B錯(cuò)誤；肽鏈中游離的氨基數(shù)目與參與構(gòu)成肽鏈的氨基酸的種類有關(guān)，C錯(cuò)誤；根據(jù)分析可知，兩種激素在兩個(gè)氨基酸種類上不同，進(jìn)而導(dǎo)致兩者的功能不同，D正確。]
◎考法2　考查與蛋白質(zhì)合成相關(guān)的計(jì)算
3．(2019·湖南株洲質(zhì)檢)如圖表示胰島素分子中的一條多肽鏈，其中有3個(gè)甘氨酸(R基：—H)分別位于第8、20、23位。下列敘述正確的是 (　　)

A．該多肽含有一個(gè)游離的羧基，位于第1位
B．用特殊水解酶除去3個(gè)甘氨酸，形成的產(chǎn)物比原多肽多5個(gè)氧原子
C．用特殊水解酶除去3個(gè)甘氨酸，形成的產(chǎn)物中有4條多肽
D．該多肽釋放到細(xì)胞外之前需要經(jīng)過(guò)兩種細(xì)胞器的加工
D　[該多肽至少含有一個(gè)游離的羧基，位于第1位或第30位，A錯(cuò)誤；除去3個(gè)甘氨酸需要加上6個(gè)H2O分子，破壞6個(gè)肽鍵，形成的產(chǎn)物中氧原子的數(shù)目比原多肽多6個(gè)氧原子，B錯(cuò)誤；除去3個(gè)甘氨酸后，形成的肽有4種，分別是一分子二肽、兩分子七肽、一分子十一肽，七肽和十一肽是多肽，二肽不是多肽，C錯(cuò)誤；多肽釋放到細(xì)胞外之前，需要經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，D正確。]
4．如圖為某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中“—S—S—”為由兩個(gè)“—SH”(巰基)構(gòu)成的二硫鍵，其作用是連接兩個(gè)相鄰肽鏈。若該蛋白質(zhì)分子共由m個(gè)氨基酸組成，則形成一個(gè)該蛋白質(zhì)分子時(shí)生成的水分子數(shù)和減少的相對(duì)分子質(zhì)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
D　[題圖中有三條肽鏈，中間一條為環(huán)狀肽，故形成一個(gè)該蛋白質(zhì)分子時(shí)生成的水分子數(shù)為(m－2)，由于有2個(gè)二硫鍵，而形成一個(gè)二硫鍵失去2個(gè)“H”，故減少的相對(duì)分子質(zhì)量為18(m－2)＋4。]
[特別提醒]
1．計(jì)算多肽的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，除了考慮水分的減少外，還要考慮其他化學(xué)變化過(guò)程，如肽鏈上出現(xiàn)一個(gè)二硫鍵(—S—S—)時(shí)，要再減去2(即兩個(gè)氫原子)，若無(wú)特殊說(shuō)明，不考慮二硫鍵。
2．若為環(huán)狀多肽，則可將相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算公式na－18(n－m)中的肽鏈數(shù)(m)視為零，再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
真題體驗(yàn)| 感悟高考　淬煉考能
1．(2017·海南高考)有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)
B．?dāng)?shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈
C．將抗體溶于NaCl溶液中會(huì)造成其生物活性的喪失
D．氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)
C　[蛋白質(zhì)種類多樣性取決于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈條數(shù)以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)；蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí)其生物活性也發(fā)生改變，A正確；數(shù)量相同的5種氨基酸種類可能不同，排列順序也可能不同，因此可以組成不同的多肽鏈，B正確；抗體的化學(xué)本質(zhì)是免疫球蛋白，蛋白質(zhì)遇強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫會(huì)變性失活，而在NaCl溶液中會(huì)發(fā)生鹽析現(xiàn)象，生物活性并不改變，C錯(cuò)誤；氨基酸序列相同的多肽鏈折疊方式可不同，形成的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)也不同，D正確。]
2．(2015·全國(guó)卷Ⅰ)人或動(dòng)物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無(wú)致病性。PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以誘導(dǎo)更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc，實(shí)現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是(　　)
A．朊粒侵入機(jī)體后可整合到宿主的基因組中
B．朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同
C．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化
D．PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過(guò)程屬于遺傳信息的翻譯過(guò)程
C　[首先要理解PrPc與PrPsc的關(guān)系：PrPc本身無(wú)致病性，但其空間結(jié)構(gòu)改變后，就成為具有致病性的PrPsc。朊粒是蛋白質(zhì)，所以不會(huì)整合到宿主的基因組中，A項(xiàng)錯(cuò)誤。朊粒屬于有毒的蛋白質(zhì)，它是基因表達(dá)出的PrPc經(jīng)誘導(dǎo)后改變相關(guān)結(jié)構(gòu)形成的。肺炎雙球菌的增殖方式為二分裂，B項(xiàng)錯(cuò)誤。蛋白質(zhì)的功能取決于其空間結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變會(huì)引起其功能發(fā)生改變，C項(xiàng)正確。翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過(guò)程。由題意可知，PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc是已有的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變的過(guò)程，不屬于遺傳信息的翻譯過(guò)程，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
3．(2015·海南高考)關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是 (　　)
A．rRNA能參與蛋白質(zhì)的生物合成
B．DNA和蛋白質(zhì)是染色體的組成成分
C．人體血漿中含有漿細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)
D．核糖體上合成的蛋白質(zhì)不能在細(xì)胞核中發(fā)揮作用
D　[rRNA是核糖體的組成成分，核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所，A正確；DNA和蛋白質(zhì)是染色體的組成成分，B正確；人體血漿中含有漿細(xì)胞分泌的抗體，抗體屬于蛋白質(zhì)，C正確；核糖體上合成的蛋白質(zhì)可通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核，在細(xì)胞核中發(fā)揮作用，D錯(cuò)誤。]
4．(2018·全國(guó)卷Ⅲ)回答下列與蛋白質(zhì)相關(guān)的問(wèn)題：
(1)生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位是________。在細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)時(shí)，肽鍵是在________這一細(xì)胞器上形成的。合成的蛋白質(zhì)中有些是分泌蛋白，如________(填“胃蛋白酶”“逆轉(zhuǎn)錄酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外需要經(jīng)過(guò)高爾基體，此過(guò)程中高爾基體的功能是______________________。
(2)通常，細(xì)胞內(nèi)具有正常生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)需要有正確的氨基酸序列和________結(jié)構(gòu)。某些物理或化學(xué)因素可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，通常，變性的蛋白質(zhì)易被蛋白酶水解，原因是____________________________。
(3)如果DNA分子發(fā)生突變，導(dǎo)致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基替換，但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變，其原因可能是____________________。
解析：(1)氨基酸是生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位；氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鍵；胃蛋白酶屬于分泌蛋白；高爾基體在分泌蛋白形成過(guò)程中的作用是對(duì)來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的分泌蛋白進(jìn)行加工、分類和包裝。(2)蛋白質(zhì)中正確的氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)決定了其生物學(xué)功能；蛋白質(zhì)變性是空間結(jié)構(gòu)遭到了破壞，失去了生物活性。變性蛋白質(zhì)的肽鍵暴露出來(lái)，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質(zhì)降解。(3)編碼血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個(gè)堿基被替換，但其未引起血紅蛋白中氨基酸序列改變，說(shuō)明突變前后mRNA上相應(yīng)密碼子對(duì)應(yīng)同一種氨基酸，即遺傳密碼具有簡(jiǎn)并性。
答案：(1)氨基酸　核糖體　胃蛋白酶　對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝　(2)空間　蛋白質(zhì)變性使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質(zhì)降解　(3)遺傳密碼具有簡(jiǎn)并性

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