資源簡介

2.4蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者學(xué)案
【預(yù)習(xí)新知】
（一）蛋白質(zhì)的功能
1．含量：組成細(xì)胞的有機物中含量最多的是蛋白質(zhì)。
2．蛋白質(zhì)功能的多樣性
實例 蛋白質(zhì)的功能
羽毛、肌肉、蛛絲、頭發(fā)等含有蛋白質(zhì) 構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)，稱為結(jié)構(gòu)蛋白
絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，如胃蛋白酶 催化功能
血紅蛋白能運輸氧氣 運輸功能
胰島素等蛋白質(zhì)類激素 信息傳遞(調(diào)節(jié))功能
抗體可抵御病菌和病毒等抗原的侵害 免疫功能
一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。
（一）蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸
1．種類
(1)在人體中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種。
(2)分類
①依據(jù)：人體細(xì)胞能否合成。
②必需氨基酸：8種。人體細(xì)胞內(nèi)不能合成，必須從外界環(huán)境中獲取。
③非必需氨基酸：13種。人體細(xì)胞內(nèi)能夠合成，也可從外界環(huán)境中獲取。
2．氨基酸的元素組成及結(jié)構(gòu)特點
(1)組成氨基酸的共有元素是C、H、O、N，有的氨基酸含有S等元素。
(2)結(jié)構(gòu)
①寫出圖中結(jié)構(gòu)名稱
a．氨基；b、d．R基；c．羧基。
②比較圖中兩種氨基酸，寫出氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式：。
③氨基酸的結(jié)構(gòu)特點
數(shù)量關(guān)系：至少都含有一個氨基和一個羧基。
位置關(guān)系：都有一個氨基和一個羧基連接在同一碳原子上。
各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同。
（二）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性
1．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次
氨基酸
↓脫水縮合
二肽：由兩個氨基酸縮合而成的化合物
↓
多肽：由多個氨基酸縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物，通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)
↓盤曲、折疊(原因：由于氨基酸之間能形成氫鍵等)
蛋白質(zhì)：具有一定的空間結(jié)構(gòu)
2．脫水縮合的過程
(1)過程①名稱：脫水縮合。
(2)物質(zhì)②名稱：二肽。
(3)結(jié)構(gòu)③名稱：肽鍵。
3．蛋白質(zhì)種類多樣性的原因
在細(xì)胞中，組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目可能成千上萬，氨基酸形成肽鏈時，其排列順序千變?nèi)f化，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，因此，蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)極其多樣。
4．蛋白質(zhì)的變性
(1)概念：蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。
(2)應(yīng)用：①雞蛋、肉類煮熟后由于高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，易于被蛋白酶水解，因而易于消化。②經(jīng)過加熱、加酸、加酒精等引起細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性，可以達到消毒、滅菌的目的。
【鞏固訓(xùn)練】
1.下列生物大分子空間結(jié)構(gòu)改變后，導(dǎo)致其功能喪失的是( )
A.解旋酶使 DNA 分子的空間結(jié)構(gòu)改變
B.RNA 聚合酶使基因片段的空間結(jié)構(gòu)改變
C.高溫引起抗體的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變
D.刺激引起離子通道蛋白空間結(jié)構(gòu)改變
2.現(xiàn)有氨基酸800個，其中氨基總數(shù)為810個，羧基總數(shù)為808個，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次為( )
A.798、2和2 B.798、12和10
C.799、1和1 D.799、11和9
3.圖中虛線框表示各氨基酸的某些基團，其中可以發(fā)生脫水縮合形成肽鍵的是( )
A.①和③ B.②和③ C.①和④ D.②和④
4.下列敘述正確的是( )
A.膜蛋白中含有磷酸二酯鍵
B.自由水流動時氫鍵不斷形成和斷裂
C.高溫不會破壞胰島素分子內(nèi)的二硫鍵
D.DNA分子借助肽鍵維持雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定
5.新冠病毒和SARS病毒在感染人體時均識別肺泡上皮細(xì)胞上的受體（ACE2），起識別作用的關(guān)鍵蛋白均為二者包膜上的S-蛋白，但二者的S-蛋白有部分氨基酸存在差異。下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A.控制ACE2合成的基因不只存在于肺泡上皮細(xì)胞中
B.S-蛋白與ACE2的互相識別作用不能體現(xiàn)細(xì)胞間的信息交流
C.S-蛋白可與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)
D.根據(jù)上述的科學(xué)研究推測，不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)功能也一定不相同
6.皮癬菌是一類能分解利用人體表面的角質(zhì)蛋白，引起皮癬疾病的真菌。下列敘述錯誤的是( )
A.皮癬菌是一類異養(yǎng)生物 B.皮癬菌不能合成分泌蛋白
C.角質(zhì)蛋白的基本單位是氨基酸 D.皮癬菌含有以核膜為界限的細(xì)胞核
7.如圖所示，一分子的胰島素原切去C肽（圖中箭頭表示切點）可轉(zhuǎn)變成一分子的胰島素（圖中數(shù)字表示氨基酸序號）。圖中—S—S—是由兩個—SH脫去兩個H形成的。下列有關(guān)敘述，不正確的是( )
A. 胰島素原合成過程中，相對質(zhì)量減少了1536
B. 胰島素原轉(zhuǎn)變成胰島素的過程中需要蛋白酶
C. 一分子胰島素含有49個肽鍵，一個游離的氨基
D. 經(jīng)高溫處理的胰島素堿性條件下仍可與CuSO4發(fā)生顏色反應(yīng)
8.下圖是某化合物的結(jié)構(gòu)式。關(guān)于該化合物的敘述，錯誤的是( )
A.上圖含有③和⑤兩個肽鍵，因此該化合物為二肽
B.由于②④⑥的不同，該化合物由3種氨基酸組成
C.氨基酸合成蛋白質(zhì)需經(jīng)過多肽的合成、肽鏈的盤曲折疊、構(gòu)成更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)
D.經(jīng)常食用奶制品、肉類、蛋類和大豆制品，人體一般不會缺少必需氨基酸
9.科研人員給小鼠飼喂13C標(biāo)記的葡萄糖或者果糖，1分鐘后檢測部分氨基酸分子中13C的相對含量，結(jié)果如圖所示。( )
下列敘述錯誤的是( )
A.結(jié)果表明天冬氨酸和絲氨酸是小鼠的必需氨基酸
B.天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸的差別在于R基團
C.單糖轉(zhuǎn)變?yōu)榘被岬倪^程中會添加含N的基團
D.相比于葡萄糖，果糖轉(zhuǎn)變?yōu)榘被岬乃俣雀?br/>10.細(xì)胞內(nèi)存在一類物質(zhì)，能參與催化、運輸、防御和信息傳遞等生命活動。這類物質(zhì)屬于( )
A.脂質(zhì) B.蛋白質(zhì) C.核酸 D.無機鹽
參考答案
1.答案：C
解析：A. 解旋酶使DNA分子的空間結(jié)構(gòu)改變，解旋形成單鏈DNA，完成DNA分子復(fù)制后，DNA功能不會改變，A錯誤；
B. RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄過程，轉(zhuǎn)錄完成后，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)恢復(fù)正常，其功能不變，B錯誤；
C. 高溫會改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，進而使其功能喪失，C正確；
D. 刺激使離子通道蛋白空間結(jié)構(gòu)改變，完成物質(zhì)運輸后，又會恢復(fù)原來的空間構(gòu)象，其功能恢復(fù)，D錯誤。
故選：C。
2.答案：B
解析：根據(jù)計算公式：氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)，所以共有798個肽鍵。每個氨基酸上至少有一個氨基和一個羧基，故R基上有10個氨基和8個羧基。每條肽鏈上至少有一個氨基和一個羧基，所以氨基和羧基的數(shù)目分別是12和10。
故選B。
3.答案：D
解析：脫水縮合是一個氨基酸的羧基與另一個氨基酸的氨基脫去一分子水，所以②和④可脫水縮合形成肽鍵。
所以D選項是正確的。
4.答案：B
5.答案：D
解析：A、人體細(xì)胞中都有ACE2合成的基因，只是在部分細(xì)胞，如肺泡上皮細(xì)胞中表達，A正確； B、病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，其S-蛋白與ACE2的互相識別不能體現(xiàn)細(xì)胞間的信息交流，B正確； C、S-蛋白含有肽鍵，所以能與雙縮脲試劑發(fā)生作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)，C正確； D、新型冠狀病毒和SARS病毒在感染人體時識別肺泡上皮細(xì)胞上受體（ACE2）的都是S蛋白，但二者的S-蛋白結(jié)構(gòu)存在差異，說明不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)其功能也可能相同，D錯誤。
故選：D。
6.答案：B
解析：A、皮癬菌能分解利用人體表面的角質(zhì)蛋白，是一類異養(yǎng)生物，A正確;
B、皮癬菌能分解利用人體表面的角質(zhì)蛋白，可能是由于分泌了蛋白酶，故皮癬菌可能合成分泌蛋白，B錯誤;
C、蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，由氨基酸脫水縮合而成，C正確;
D、皮癬菌屬于真菌，含有以核膜為界限的細(xì)胞核，D正確。
7.答案：C
解析：A、胰島素原中氨基酸的數(shù)目為（65-30）+21+30=86，故脫去水分子的數(shù)目為86-1=85，相對分子質(zhì)量減少了85×18+6=1536，A正確；
B、胰島素原轉(zhuǎn)變成胰島素需要破壞肽鍵，故需要蛋白酶催化，B正確；
C、一分子胰島素中肽鍵的數(shù)目為（21+30）-2=49，至少含有2個游離的氨基，C錯誤；
D、高溫不破壞胰島素的肽鍵，故在堿性條件下仍可與硫酸銅發(fā)生紫色反應(yīng)，D正確。
故選C。
8.答案：A
解析：A、幾個氨基酸構(gòu)成的化合物就是幾肽，圖中含有3個氨基酸，因此該化合物為三肽，A錯誤；
B、氨基酸種類的不同取決于R基，②④⑥表示R基，由于②④⑥的不同，該化合物由3種氨基酸組成，B正確；
C、氨基酸合成蛋白質(zhì)需經(jīng)過多肽的合成、肽鏈的盤曲折疊、肽鏈構(gòu)成更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)等層次，C正確；
D、必需氨基酸是人體細(xì)胞不能合成，必須從食物中獲得，因此經(jīng)常食用奶制品、肉類、蛋類和大豆制品，人體一般不會缺少必需氨基酸，D正確。
故選A。
9.答案：A
解析：A錯誤。從圖中可知，天冬氨酸和絲氨酸由果糖轉(zhuǎn)化而來，屬于非必需氨基酸。B正確。構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的21種氨基酸的差別在R基團上； C正確。單糖的基本組成元素是C、H、O，氨基酸的基本組成元素是C、H、O、N，單糖轉(zhuǎn)變?yōu)榘被岬倪^程中會添加含N的基團；D正確。由圖可知，1分鐘內(nèi)葡萄糖沒有轉(zhuǎn)化成天冬氨酸和絲氨酸，果糖轉(zhuǎn)化成天冬氨酸和絲氨酸，所以果糖轉(zhuǎn)變?yōu)榘被岬乃俣雀臁?br/>10.答案：B
解析：

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