資源簡介

生物學 必修1［RJ］（不定項）
人教生物必修1知識梳理及訓練
2.4 蛋白質是生命活動的主要承擔者
INCLUDEPICTURE"知識梳理歸納總結.TIF" INCLUDEPICTURE "知識梳理歸納總結.TIF" \* MERGEFORMAT
知識點1　蛋白質的功能
功能 舉例
結構蛋白 羽毛、肌肉、蛛絲、頭發等的成分主要是蛋白質
催化作用 絕大多數酶是蛋白質
運輸作用 血紅蛋白能運輸氧
調節作用 胰島素等蛋白質類激素能夠調節機體的生命活動
免疫功能 抗體可幫助人體抵御抗原的侵害
總結：細胞的各項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。
知識點2　蛋白質的基本組成單位——氨基酸
1．氨基酸的種類
組成人體蛋白質的氨基酸有21種，根據能否在人體內合成可分為兩類：
2．氨基酸的元素組成：C、H、O、N，有的含有S。
3．氨基酸分子的結構通式：CHRH2NCOOH。
4．氨基酸的結構特點
每種氨基酸至少都含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。
5．各種氨基酸之間的區別在于R基不同。
INCLUDEPICTURE"深入思考1.tif" INCLUDEPICTURE "深入思考1.tif" \* MERGEFORMAT
每種氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基中“至少”怎么理解？
提示：R基中可以含氨基和羧基，例如：甘氨酸和半胱氨酸都只含一個氨基和一個羧基，天冬氨酸的R基中含有羧基，賴氨酸的R基中含有氨基。
知識點3　蛋白質的結構及其多樣性
1．氨基酸脫水縮合形成肽鏈
(1)脫水縮合概念
一個氨基酸分子的羧基(—COOH)與另一個氨基酸分子的氨基(—NH2)相連接，同時脫去一分子的水。
(2)脫水縮合過程
INCLUDEPICTURE"96SW64新.TIF" INCLUDEPICTURE "96SW64新.TIF" \* MERGEFORMAT
(3)多肽(肽鏈)
由多個氨基酸分子縮合而成，含有多個肽鍵的化合物。多肽通常呈鏈狀結構，叫肽鏈。
INCLUDEPICTURE"深入思考1.tif" INCLUDEPICTURE "深入思考1.tif" \* MERGEFORMAT
1．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________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________個肽鍵，產物是多肽。
提示：2　2　m－1　m－1
2．若m個氨基酸分子形成2條肽鏈，會脫去________分子水，形成________個肽鍵；若m個氨基酸分子形成n條肽鏈，會脫去________分子水，形成________個肽鍵。
提示：m－2　m－2　m－n　m－n
3．假設氨基酸的平均相對分子質量為a，則m個氨基酸分子形成n條肽鏈時，所形成肽鏈的相對分子質量為多少？
提示：m·a－18(m－n)
2．蛋白質的形成過程
INCLUDEPICTURE"295SW16教.TIF" INCLUDEPICTURE "295SW16教.TIF" \* MERGEFORMAT
3．蛋白質結構多樣性的原因
(1)氨基酸
(2)多肽：肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構千差萬別。
注意
(1)經脫水縮合后形成的是多肽，而不是蛋白質，多肽要經過加工后才能形成有一定結構和功能的蛋白質。
(2)氨基酸脫水縮合時R基中的氨基或羧基一般不發生脫水縮合，參與脫水縮合反應的是位于中心碳原子上的氨基或羧基。
(3)同一條多肽鏈在空間上盤曲、折疊的方式不一定相同，所以同樣的多肽鏈可以形成具有不同空間結構的不同蛋白質。
4．結構多樣性與功能多樣性的關系：每一種蛋白質分子都有與它所承擔功能相適應的獨特結構，如果氨基酸序列改變或蛋白質的空間結構改變，就可能會影響其功能。
易漏邊角課本P32
與社會的聯系
(1)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。
(2)雞蛋、肉類煮熟易消化，原因是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。
(3)加酒精、加熱、加酸等引起細菌和病毒的蛋白質變性，可以達到消毒、滅菌的目的。
注意
理清蛋白質的變性和水解的區別
(1)變性：是由于高溫、過酸、過堿、重金屬鹽等因素導致的蛋白質的空間構象發生了不可逆的變化，肽鏈變得松散，喪失了生物活性，但是肽鍵一般不斷裂。
(2)水解：在蛋白酶作用下，肽鍵斷裂，蛋白質分解為短肽和氨基酸。水解和脫水縮合的過程相反。
INCLUDEPICTURE"知識框架.TIF" INCLUDEPICTURE "知識框架.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE"本節聚焦.TIF" INCLUDEPICTURE "本節聚焦.TIF" \* MERGEFORMAT
1．怎樣理解蛋白質是生命活動的主要承擔者？
答案　生物體的生命活動離不開蛋白質，蛋白質具有參與組成細胞結構、催化、運輸、調節和免疫等功能。
2．氨基酸的結構有什么特點？
答案　每種氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。
3．為什么細胞中蛋白質的種類如此多樣？
答案　構成蛋白質的氨基酸的種類不同、數目成千上萬、排列順序千變萬化，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構千差萬別。
INCLUDEPICTURE"學習目標自主檢測.TIF" INCLUDEPICTURE "學習目標自主檢測.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(目標1)下列關于生物體內氨基酸的敘述，正確的是(　　)
A．氨基酸是蛋白質分子的基本單位，由氨基和羧基組成
B．組成蛋白質的氨基酸的共有結構是
C．每個氨基酸分子都只含有C、H、O、N四種元素
D．組成人體的氨基酸都在人體內合成
答案　B
2．(目標2)蛋白質功能多種多樣，下列與其功能不相符合的是(　　)
A．酶——催化
B．抗體——免疫
C．載體蛋白——運輸
D．肌肉、頭發中的蛋白質——調節
答案　D
解析　酶具有催化作用，A正確；抗體具有免疫作用，B正確；細胞膜上的載體蛋白具有運輸作用，C正確；肌肉、頭發中的蛋白質屬于結構蛋白，D錯誤。
3．(目標2)生長激素和胰島素都是人體內對生命活動起重要調節作用的激素，但是兩者功能不同，與此無關的是(　　)
A．氨基酸的數目、種類和排列順序
B．構成蛋白質肽鏈的數目
C．蛋白質的空間結構
D．氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基
答案　D
4．(目標3)如圖為蛋白質結構與功能的概念圖，對圖示分析正確的是(　　)
A．a中一定含有S
B．①過程一定有水生成
C．氨基酸的種類、數目、排列順序形成了蛋白質的結構多樣性，與其空間結構無關
D．c表示肽鍵，多肽中b的數目等于c的數目
答案　B
解析　并非所有蛋白質都含有S，故a中不一定含有S，A錯誤；組成蛋白質的基本單位是氨基酸，故b表示氨基酸，氨基酸通過①脫水縮合形成多肽，B正確；多肽中的重要化學鍵是肽鍵，故c表示肽鍵，假如氨基酸的數目是n，形成一條多肽鏈時，形成的肽鍵數目是n－1，b的數目不等于c的數目，D錯誤；蛋白質的空間結構同樣也與蛋白質的結構多樣性有關，C錯誤。
5．(不定項)(目標4)蛋白質與人體營養、健康等關系密切，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．雞蛋、肉類生吃更容易消化
B．民間有一種“吃什么補什么”的說法，豬蹄中有豐富的膠原蛋白，因此多吃豬蹄可以美容養顏
C．如果人體紅細胞中血紅蛋白的結構發生改變，紅細胞可能變為鐮刀狀，運輸氧的能力會大為削弱
D．經常食用奶制品、肉類、蛋類和大豆制品，人體一般不會缺乏必需氨基酸
答案　AB
解析　攝入的膠原蛋白經消化分解為氨基酸，不一定能補充人面部的膠原蛋白，達到美容效果。
INCLUDEPICTURE"重難突破易錯攻克.TIF" INCLUDEPICTURE "重難突破易錯攻克.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE"題型2-4-1.TIF" INCLUDEPICTURE "題型2-4-1.TIF" \* MERGEFORMAT
[例1]　下列關于氨基酸、多肽及蛋白質的敘述，正確的是(　　)
A．①是構成多肽②的一種氨基酸
B．多肽②為四肽，徹底水解為氨基酸時需要3個水分子
C．構成多肽②的氨基酸有4種，此多肽中游離的氨基和羧基數目分別是1個和2個
D．氨基酸僅通過脫水縮合的方式就可以形成蛋白質
解題分析　分析題圖可知，氨基酸的結構通式：至少含有一個氨基和一個羧基，并且都有1個氨基和1個羧基連接在同一個碳原子上，連接在同一個碳原子上的是氨基(—NH2)、羧基(—COOH)、氫原子(—H)和R基(—R)，圖①不符合氨基酸結構通式，即圖①不是氨基酸，A錯誤；分析題圖可知，圖②的多肽為四肽，是由4個氨基酸脫水縮合而形成的，由此形成3個肽鍵，四肽徹底水解成氨基酸時，3個肽鍵需要斷裂，需要3個水分子，B正確；構成該四肽的氨基酸有3種(有兩個氨基酸的R基都是—CH3)，此多肽中游離的氨基和羧基數目分別是1個和2個，C錯誤；氨基酸經脫水縮合形成多肽，經盤曲、折疊形成具有一定空間結構的蛋白質，D錯誤。
答案　B
[例2]　(不定項)血紅蛋白分子是一種由574個氨基酸組成的蛋白質，含有4條肽鏈。下列關于血紅蛋白分子敘述錯誤的是(　　)
A．該蛋白質分子中含有570個肽鍵
B．由于氨基酸之間能夠形成氫鍵，這些氫鍵使得肽鏈盤曲、折疊，形成一定的空間結構
C．正常血紅蛋白的空間結構改變，血紅蛋白運輸氧的能力可能下降
D．血紅蛋白4條肽鏈聚集在一起同時盤曲折疊形成復雜空間結構
解題分析　血紅蛋白4條肽鏈先各自形成一定的空間結構，然后4條肽鏈聚集在一起形成復雜的空間結構，D錯誤。
答案　D
INCLUDEPICTURE"題型2-4-2.TIF" INCLUDEPICTURE "題型2-4-2.TIF" \* MERGEFORMAT
[例3]　現有100個氨基酸，其中氨基有105個，羧基有103個，則由此合成的3條肽鏈中肽鍵數目、游離的氨基、羧基的數目分別是(　　)
A．96、8、9 B．97、7、5
C．97、8、6 D．97、6、4
解題分析　根據100個氨基酸中氨基有105個，羧基有103個，可知R基中氨基有5個，羧基有3個，則3條肽鏈中肽鍵數目、游離的氨基、羧基的數目分別是100－3＝97(個)、3＋5＝8(個)、3＋3＝6(個)。
答案　C
[例4]　(不定項)下圖是某種胰島素的二硫鍵示意圖，以下說法不正確的是(　　)
A．該胰島素具有6個二硫鍵
B．二硫鍵就是氨基酸的氨基和羧基的脫水縮合形成的
C．如果沒有二硫鍵的話，所示物質的分子量會增大6
D．二硫鍵會使蛋白質的肽鏈呈直線排列在一個平面上
答案　ABD
技法提升
氨基酸脫水縮合過程相關計算公式
(1)脫水數＝肽鍵數＝氨基酸數－肽鏈數＝水解需水數；
(2)氨基數＝肽鏈數＋R基上的氨基數＝各氨基酸中氨基的總數－肽鍵數；
(3)羧基數＝肽鏈數＋R基上的羧基數＝各氨基酸中羧基的總數－肽鍵數；
(4)蛋白質相對分子質量＝氨基酸平均相對分子質量×氨基酸數－18×脫水數；
(5)至少氨基數＝肽鏈數；
(6)至少羧基數＝肽鏈數。
INCLUDEPICTURE"題型2-4-3.TIF" INCLUDEPICTURE "題型2-4-3.TIF" \* MERGEFORMAT
[例5]　某蛋白質由m條肽鏈、n個氨基酸組成。該蛋白質至少有氧原子的個數是(　　)
A．n－m B．n－2m
C．n＋m D．n＋2m
解題分析　n個氨基酸形成m條肽鏈，肽鍵數為(n－m)個，每個肽鍵連接的一端有1個氧原子。每條肽鏈中至少有一個羧基，每個羧基中含2個氧原子。故該蛋白質至少有氧原子的個數為n－m＋2m＝(n＋m)個。
答案　C
技法提升
肽鏈中原子數目的計算方法
解題關鍵是要注意碳原子數、氮原子數在肽鏈形成前后均不變，而計算氫原子與氧原子的數目時要注意脫掉的氫原子與氧原子。
(1)氮原子數＝各氨基酸的氮原子總數＝肽鍵數＋肽鏈數＋R基上的氮原子數＝氨基酸數＋R基上的氮原子數。
(2)氧原子數＝各氨基酸的氧原子總數－脫水數＝肽鍵數＋肽鏈數×2＋R基上的氧原子數。
(3)氫原子數＝各氨基酸的氫原子總數－脫水數×2。
INCLUDEPICTURE"題型2-4-4.TIF" INCLUDEPICTURE "題型2-4-4.TIF" \* MERGEFORMAT
[例6]　如果有足量的三種氨基酸，分別為甲、乙、丙，則它們能形成的鏈狀三肽種類以及包含甲、乙、丙三種氨基酸的鏈狀三肽種類最多有(　　)
A．9、9 B．6、3
C．27、6 D．3、3
解題分析　如果有足量的三種氨基酸甲、乙、丙，它們能形成的鏈狀三肽最多有3×3×3＝27(種)，包含甲、乙、丙三種氨基酸的鏈狀三肽最多有3×2×1＝6(種)。
答案　C
技法提升
肽鏈種類的計算方法
(1)有A、B、C、D四種氨基酸，每種氨基酸數目無限多的情況下，可形成的鏈狀多肽的種類如下：
形成鏈狀四肽的種類： (44＝256)；
形成鏈狀三肽的種類： (43＝64)。
(2)有A、B、C、D四種氨基酸，每種氨基酸僅有一個的情況下，可形成的鏈狀多肽的種類如下：
形成鏈狀四肽的種類： (4×3×2×1＝24)；
形成鏈狀三肽的種類： (4×3×2＝24)。
INCLUDEPICTURE"課時作業.TIF" INCLUDEPICTURE "課時作業.TIF" \* MERGEFORMAT
[單項選擇題]
INCLUDEPICTURE"圓點.TIF" INCLUDEPICTURE "圓點.TIF" \* MERGEFORMAT 知識點一　蛋白質的功能
1．蛋白質是細胞內最重要的生命物質之一，具有多樣性和特異性，其結構與功能是相適應的。下列蛋白質類物質與其功能對應不正確的是(　　)
A．胰島素與調節 B．抗體與免疫
C．淀粉酶與運輸 D．血紅蛋白與運輸
答案　C
解析　胰島素是具有調節作用的蛋白質，A正確；抗體能與抗原進行特異性結合，與免疫有關，B正確；酶具有催化作用，C錯誤；血紅蛋白具有運輸氧氣的作用，D正確。
INCLUDEPICTURE"圓點.TIF" INCLUDEPICTURE "圓點.TIF" \* MERGEFORMAT 知識點二　蛋白質的基本組成單位——氨基酸
2．下列關于氨基酸的說法，正確的是(　　)
A．氨基酸是蛋白質的基本組成單位，每種蛋白質中含有的氨基酸均為20種
B．組成蛋白質的氨基酸至少含有2個碳原子
C．組成人體蛋白質的氨基酸都能在人體細胞中合成
D．氨基酸中的氨基和羧基都連接在同一個碳原子上
答案　B
解析　組成生物體蛋白質的氨基酸分子中至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)連接在中心碳原子上，故組成蛋白質的氨基酸至少含有2個碳原子(中心碳原子和羧基中的碳原子)，B正確；組成人體蛋白質的氨基酸有21種，其中有8種是人體細胞不能合成的，只能從外界環境獲取，被稱為必需氨基酸，C錯誤；組成蛋白質的氨基酸中都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，R基中也可能含有氨基或羧基，故并非所有的氨基和羧基都連接在同一個碳原子上，D錯誤。
3．下列是四個構成蛋白質的氨基酸的結構簡式，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
解析　只根據是否含氨基和羧基不能判斷某個化合物是否是構成蛋白質的氨基酸，組成蛋白質的氨基酸至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，D錯誤。
INCLUDEPICTURE"圓點.TIF" INCLUDEPICTURE "圓點.TIF" \* MERGEFORMAT 知識點三　蛋白質的結構及其多樣性
4．能正確表示蛋白質分子由簡到繁的結構層次的一組排列順序是(　　)
①氨基酸　②C、H、O、N元素　③氨基酸分子相互結合　④肽鏈由于氨基酸分子之間形成的氫鍵盤曲、折疊　⑤形成一定的空間結構
A．①②③④⑤ B．②①④③⑤
C．②①③④⑤ D．②①③⑤④
答案　C
解析　蛋白質分子由簡到繁的結構層次是C、H、O、N元素→氨基酸→氨基酸分子脫水縮合→多肽→盤曲、折疊形成一定的空間結構。
5．如圖為一條肽鏈的分子結構簡式，下列有關分析不正確的是(　　)
A．這條肽鏈中的肽鍵有2個
B．構成肽鏈的氨基酸數目是2個
C．合成肽鏈的生理過程稱脫水縮合
D．在合成該肽鏈時形成2個水分子
答案　B
解析　根據圖示結構可知，該多肽是由3個氨基酸脫水縮合形成的，在此過程中形成了2分子水，2個肽鍵。
6．用氨基酸自動分析儀測定兩種肽類化合物的氨基酸數目，結果如表所示。表中組成兩種物質的氨基酸數目雖然相同，但兩種物質的生理作用截然不同，下列解釋中錯誤的是(　　)
化合物名稱 降鈣素 胰高血糖素樣多肽
氨基酸數目 34 34
A.多肽的空間結構不同
B．氨基酸的種類不同
C．氨基酸的排列順序不同
D．脫水縮合形成多肽的方式不同
答案　D
解析　由題意知，組成降鈣素和胰高血糖素樣多肽的氨基酸數目相同，但是兩種物質的生理功能不同，其原因是組成二者的氨基酸的種類、排列順序和肽鏈的空間結構不同。
INCLUDEPICTURE"圓點.TIF" INCLUDEPICTURE "圓點.TIF" \* MERGEFORMAT 知識點四　蛋白質的相關計算
7．某一蛋白質由4條肽鏈組成，共含有109個肽鍵，則此蛋白質分子中至少含有的—NH2和—COOH的個數及氨基酸數分別為(　　)
A．105個，105個，105個
B．110個，110個，110個
C．4個，4個，113個
D．1個，1個，113個
答案　C
解析　肽鍵數＝氨基酸數－肽鏈數，故氨基酸數＝109＋4＝113；氨基數、羧基數最少的情況應為構成肽鏈的氨基酸的R基上沒有氨基、羧基，僅在肽鏈的末端存在，因此該蛋白質至少有4個氨基和4個羧基，C正確。
8．組成生物體某蛋白質的氨基酸的平均相對分子質量為128，該蛋白質含有兩條肽鏈，兩條肽鏈中共有198個肽鍵，則該蛋白質的相對分子質量為(　　)
A．25600 B．22036
C．12928 D．11128
答案　B
解析　蛋白質的相對分子質量＝氨基酸總數×128－脫去水分子數×18＝(肽鍵數＋肽鏈數)×128－肽鍵數×18＝(198＋2)×128－198×18＝22036。
[不定項選擇題]
9．蛋白質是生命活動的主要承擔者，倡議大家日常應攝入足量蛋白質如牛奶、肉和雞蛋等，提高免疫能力。下列說法錯誤的是(　　)
A．雞蛋、肉類經煮熟后，蛋白質的空間結構變得松散、伸展，肽鍵斷裂從而形成氨基酸，易消化
B．高溫、低溫、過酸、過堿、重金屬鹽，均使蛋白質的空間結構發生不可逆的變化
C．加熱、酒精、加酸都引起細菌和病毒的蛋白質變性達到消毒、殺菌目的
D．人體可利用牛奶、肉和雞蛋中的蛋白質直接合成抗體等免疫物質
答案　ABD
解析　雞蛋、肉類煮熟后，蛋白質的空間結構變得松散、伸展，肽鍵沒有斷裂，A錯誤；高溫、過酸、過堿、重金屬鹽，使蛋白質的空間結構發生不可逆的變化，低溫降低蛋白質活性，但沒有破壞其空間結構，B錯誤；牛奶、肉和雞蛋中的蛋白質水解為氨基酸才能被人體吸收，作為合成抗體等免疫物質的原料，D錯誤。
10．一個由十九個氨基酸形成的肽鏈，其中有4個谷氨酸(R基為—CH2CH2COOH)和3個賴氨酸(R基為—CH2CH2CH2CH2NH2)，下列相關敘述正確的是(　　)
A．該多肽至少由21種氨基酸構成
B．該多肽至少有5個羧基和4個氨基
C．該多肽至少有22個氮原子
D．形成該多肽的過程中形成了19個水分子
答案　BC
解析　該肽鏈只有19個氨基酸，其中谷氨酸有4個，賴氨酸有3個，故最多由14種氨基酸構成，A錯誤；該多肽形成過程中脫去了18個水分子，D錯誤。
[非選擇題]
11．某致病細菌分泌的外毒素，為無色細針狀結晶，對小鼠和人體有很強的毒性，可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等癥狀，甚至死亡。該外毒素為環狀肽，結構式如圖所示。
請據圖分析并回答問題：
(1)該化合物中含有游離的氨基________個，羧基________個。
(2)該化合物是由________個氨基酸組成的，區別這些氨基酸的種類是依靠其結構中的________。
(3)該化合物稱為________肽化合物，含有________個肽鍵。
(4)該外毒素在環狀肽形成過程中失去了________個水分子，相對分子質量減少了________。
答案　(1)0　0　(2)7　R基　
(3)環狀七　7　(4)7　126
12．日本腦炎(又稱乙腦)是由日本腦炎病毒引起的急性傳染病。一種三肽化合物N—S—K(其結構如圖所示)能夠抑制日本腦炎病毒的活性，這為預防和治療乙腦提供了一條研究途徑。圖中字母N、S、K分別是三種氨基酸的簡稱。
(1)圖中虛線框⑤所示結構為________，箭頭________(填序號)所指結構為肽鍵，圖中有________個游離氨基。
(2)為研究新合成的三肽“S—N—K”的抗病毒效果，研究者選取了若干只小鼠平均分為四組，各組的處理方式和實驗結果如下表所示。
組別 A組 B組 C組 D組
處理方式 注射適量N—S—K和病毒 注射等量S—N—K和病毒 注射等量緩沖液和病毒 ？
八天后小鼠存活率 90% 10% 0 100%
①表中“？”處的實驗操作是________________。
②比較A、B兩組的實驗結果，可知____________________影響三肽化合物的抗病毒效果。
答案　(1)羧基　③　3
(2)①注射等量緩沖液　②氨基酸的排列順序
19

展開更多......

收起↑