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第2节 生命活动的主要承担者蛋白质考纲要求考纲要求四年考情四年考情蛋白质的结构和功能蛋白质的结构和功能20092009福建福建选择题选择题T4T4一、蛋白质的基本单位一、蛋白质的基本单位氨基酸氨基酸1.1.写出图中写出图中a a、c c结构名称结构名称: :a_;ca_;c_。2.2.通过比较图中两种氨基酸通过比较图中两种氨基酸, ,写出氨基酸的结构通式写出氨基酸的结构通式: : 3.3.不同的氨基酸取决于不同的氨基酸取决于R R基的不同基的不同, ,图中两种氨基酸的图中两种氨基酸的R R基分别基分别是是_(_(用字母代号表示用字母代号表示) )。 R R | |H H2 2NC COOHNC COOH | | H H氨基氨基羧基羧基b b、d d二、蛋白质的结构及其多样性二、蛋白质的结构及其多样性1.1.肽化合物的形成肽化合物的形成(1)(1)过程过程名称名称:_;:_;场所场所:_:_。(2)(2)物质物质名称名称:_:_。(3)(3)结构结构名称名称:_,:_,其结构简式为其结构简式为:_:_。(4)H(4)H2 2O O中中H H的来源的来源: :一个来自氨基一个来自氨基, ,一个来自一个来自_。(5)(5)多个氨基酸发生该反应多个氨基酸发生该反应, ,产物名称为产物名称为:_:_。脱水缩合脱水缩合核糖体核糖体二肽二肽肽键肽键NHNHCOCO( (或或COCONHNH) )羧基羧基多肽多肽2.2.蛋白质多样性的原因蛋白质多样性的原因(1)(1)组成蛋白质的氨基酸的组成蛋白质的氨基酸的_、_、_不同。不同。(2)(2)组成蛋白质的多肽链形成的组成蛋白质的多肽链形成的_不同。不同。种类种类数目数目排列顺序排列顺序空间结构空间结构三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来。将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来。1.1.细胞中氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质。细胞中氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质。( )( )【分析【分析】蛋白质结构多样性的原因有氨基酸的种类、数目、排蛋白质结构多样性的原因有氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构。列顺序和蛋白质的空间结构。2.2.分子式中只要有氨基和羧基分子式中只要有氨基和羧基, ,就可以判断为构成生物体的氨就可以判断为构成生物体的氨基酸。基酸。( )( )【分析【分析】构成生物体的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基构成生物体的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基, ,且必须连接在同一个碳原子上。且必须连接在同一个碳原子上。3.3.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时, ,其特定功能并未发生改其特定功能并未发生改变。变。( )( )【分析【分析】蛋白质的结构决定了其功能。肽链的盘曲和折叠构蛋白质的结构决定了其功能。肽链的盘曲和折叠构成具有一定空间结构的蛋白质成具有一定空间结构的蛋白质, ,不同结构的蛋白质不同结构的蛋白质, ,具有不同具有不同的功能。因此的功能。因此, ,蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时, ,其功能发其功能发生改变。生改变。4.4.蛋白质具有多样性的根本原因是蛋白质具有多样性的根本原因是DNADNA的多样性。的多样性。( )( )【分析【分析】蛋白质是基因表达的结果蛋白质是基因表达的结果, ,其多样性的根本原因是其多样性的根本原因是DNADNA中遗传信息的多样性。中遗传信息的多样性。5.5.各种氨基酸理化性质不同的原因在于各种氨基酸理化性质不同的原因在于R R基的不同。基的不同。( )( )【分析【分析】不同的氨基酸取决于不同的氨基酸取决于R R基的不同。基的不同。6.6.评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。量。( )( )【分析【分析】必需氨基酸是人体自身不能合成、必须依赖于食物获必需氨基酸是人体自身不能合成、必须依赖于食物获得的氨基酸得的氨基酸, ,因此评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨因此评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。基酸的种类和含量。考点考点 一一 蛋白质的结构及其多样性蛋白质的结构及其多样性1.1.蛋白质的结构层次蛋白质的结构层次元素元素:C:C、H H、O O、N(N(有的还含有有的还含有FeFe、S S等元素等元素) )氨基酸氨基酸多肽多肽蛋白质蛋白质 组成组成缩合缩合脱水脱水盘曲盘曲折叠折叠氨基酸氨基酸 特点分析特点分析举例举例至少有一个至少有一个NHNH2 2和一个和一个COOH,RCOOH,R基中也可能基中也可能含有含有NHNH2 2和和COOHCOOHR R基中含基中含COOH:COOH:R R基中含基中含NHNH2 2: :都有一个都有一个NHNH2 2和一和一个个COOHCOOH连接在同一连接在同一个碳原子上个碳原子上反例反例: :非生物体内氨基酸非生物体内氨基酸蛋白质蛋白质 结构多样性结构多样性 结构蛋白：构成生物体结构蛋白：构成生物体功能蛋白：催化、运输、免疫、调节功能蛋白：催化、运输、免疫、调节 氨基酸的种类不同氨基酸的种类不同氨基酸的数目不同氨基酸的数目不同氨基酸的排列顺序不同氨基酸的排列顺序不同肽链的数目和空间结构不同肽链的数目和空间结构不同决决定定功能多样性功能多样性表现表现2.2.蛋白质形成过程分析蛋白质形成过程分析(1)(1)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基, ,分别分别位于肽链的两端位于肽链的两端; ;其余的氨基和羧基在其余的氨基和羧基在R R基上。基上。(2)H(2)H2 2O O中的中的H H来自于来自于COOHCOOH和和NHNH2 2, ,而而O O则只来自于则只来自于COOHCOOH。(3)(3)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基氨基和羧基, ,而不是而不是R R基中的氨基和羧基。基中的氨基和羧基。【高考警示【高考警示】(1)(1)导致蛋白质结构多样性有四个原因导致蛋白质结构多样性有四个原因, ,并非同时具备才能确定并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同两个蛋白质分子结构不同, ,而是只要具备其中的一点而是只要具备其中的一点, ,这两个蛋这两个蛋白质的分子结构就不同。白质的分子结构就不同。(2)(2)由于基因的选择性表达由于基因的选择性表达, ,同一生物的不同细胞中蛋白质种类同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异。和数量会出现差异。(3)(3)在核糖体上合成的是多肽在核糖体上合成的是多肽, ,而不是蛋白质而不是蛋白质, ,多肽必须经内质多肽必须经内质网和高尔基体加工后网和高尔基体加工后, ,才能形成有一定结构和功能的蛋白质。才能形成有一定结构和功能的蛋白质。【典例【典例1 1】如图为某细胞中一条肽链的结构简式如图为某细胞中一条肽链的结构简式,R,R1 1、R R2 2和和R R3 3是是3 3个不同的化学基团。下列有关分析中不正确的是个不同的化学基团。下列有关分析中不正确的是( () )A.A.该肽链中的肽键数是该肽链中的肽键数是2 2B.B.该肽链是由该肽链是由3 3个氨基酸脱去个氨基酸脱去2 2分子水缩合形成的分子水缩合形成的C.C.该肽链中一定只含有该肽链中一定只含有1 1个羧基个羧基D.D.该肽链水解可产生该肽链水解可产生3 3种氨基酸种氨基酸【解析【解析】选选C C。图中所示的化合物为三肽。图中所示的化合物为三肽, ,有有2 2个肽键个肽键, ,是由是由3 3个个氨基酸脱去氨基酸脱去2 2分子水缩合形成的。由于分子水缩合形成的。由于R R1 1、R R2 2、R R3 3不同不同, ,故水解故水解后可产生后可产生3 3种氨基酸。种氨基酸。R R基中也可能含有羧基基中也可能含有羧基, ,故故C C项错误。项错误。【互动探究【互动探究】(1)(1)若上图多肽中若上图多肽中R R1 1中含有氨基中含有氨基,R,R2 2中含有羧基中含有羧基, ,它们能参与脱水它们能参与脱水缩合吗缩合吗? ?提示提示: :不能。参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原不能。参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基。一般而言子相连的氨基和羧基。一般而言,R,R基中的氨基和羧基不参与脱基中的氨基和羧基不参与脱水缩合。水缩合。(2)(2)高温使蛋白质变性时是否破坏了氨基酸之间的肽键高温使蛋白质变性时是否破坏了氨基酸之间的肽键? ?提示提示: :高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键, ,而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。【变式训练【变式训练】下面是三种化合物的结构简式下面是三种化合物的结构简式, ,有关三种化合物有关三种化合物的叙述中错误的是的叙述中错误的是( () )A.A.三种化合物可以用一个结构通式表示三种化合物可以用一个结构通式表示B.B.三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基C.C.三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D.D.三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同、羧基数三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同、羧基数不同不同【解析【解析】选选B B。A A正确正确, ,三种物质都是构成蛋白质的氨基酸三种物质都是构成蛋白质的氨基酸, ,都可都可用氨基酸的结构通式表示。用氨基酸的结构通式表示。B B错误错误, ,图中三种氨基酸共同点应为图中三种氨基酸共同点应为“至少都含有一个氨基、一个羧基至少都含有一个氨基、一个羧基”。C C正确正确, ,双缩脲试剂鉴定双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应蛋白质产生紫色反应, ,是由于蛋白质中有肽键是由于蛋白质中有肽键, ,氨基酸中无肽键氨基酸中无肽键, ,故不能与双缩脲试剂发生紫色反应。故不能与双缩脲试剂发生紫色反应。D D正确正确, ,三种化合物两两结三种化合物两两结合的物质中游离的氨基数分别是合的物质中游离的氨基数分别是1 1、1 1、1,1,羧基数分别是羧基数分别是2 2、1 1、2 2。考点考点 二二 蛋白质合成过程相关计算蛋白质合成过程相关计算1.1.肽键数、脱去水分子数、蛋白质相对分子质量的计算肽键数、脱去水分子数、蛋白质相对分子质量的计算假设氨基酸的平均相对分子质量为假设氨基酸的平均相对分子质量为a,a,由由n n个氨基酸分别形成个氨基酸分别形成1 1条条肽链或肽链或m m条肽链条肽链: :形成形成肽链数肽链数形成形成肽键数肽键数脱去水脱去水分子数分子数氨基数目氨基数目羧基数目羧基数目多肽相对多肽相对分子质量分子质量1 1n-1n-1n-1n-1至少至少1 1个个至少至少1 1个个nana- -18(n-1)18(n-1)m mn-mn-mn-mn-m至少至少m m个个至少至少m m个个nana- -18(n-m)18(n-m)2.2.蛋白质中氨基或羧基数的计算蛋白质中氨基或羧基数的计算(1)(1)至少含有的游离氨基至少含有的游离氨基( (或羧基或羧基) )数目数目= =肽链条数。肽链条数。(2)(2)游离氨基游离氨基( (或羧基或羧基) )数目数目= =肽链数肽链数+R+R基中氨基基中氨基( (或羧基或羧基) )数数= =各氨基酸中氨基各氨基酸中氨基( (或羧基或羧基) )的总数的总数- -肽键数。肽键数。3.3.多肽中原子数计算多肽中原子数计算(1)H(1)H原子数原子数= =各氨基酸的各氨基酸的H H原子数之和原子数之和-2-2脱水数。脱水数。(2)O(2)O原子数原子数= =肽键数肽键数+2+2肽链数肽链数+R+R基上的基上的O O原子数原子数= =各氨基酸的各氨基酸的O O原子数之和原子数之和- -脱水数。脱水数。(3)N(3)N原子数原子数= =肽键数肽键数+ +肽链数肽链数+R+R基上的基上的N N原子数原子数= =各氨基酸中各氨基酸中N N原原子数之和。子数之和。同理同理, ,其他原子的计算方法是其他原子的计算方法是: :多肽中的原子数多肽中的原子数= =各氨基酸的相各氨基酸的相应原子数之和。应原子数之和。 4.4.多肽种类的计算多肽种类的计算假若有假若有A A、B B和和C 3C 3种氨基酸种氨基酸, ,由这由这3 3种氨基酸组成多肽的情况可种氨基酸组成多肽的情况可分如下两情形分析分如下两情形分析: :(1)A(1)A、B B、C 3C 3种氨基酸种氨基酸, ,每种氨基酸数无限的情况下每种氨基酸数无限的情况下, ,可形成肽可形成肽类化合物的种类类化合物的种类: :形成三肽的种类形成三肽的种类:3:33 33=33=33 3=27(=27(种种) )形成二肽的种类形成二肽的种类:3:33=33=32 2=9(=9(种种) )(2)A(2)A、B B、C 3C 3种氨基酸种氨基酸, ,且每种氨基酸只有一个的情况下且每种氨基酸只有一个的情况下, ,可形可形成肽类化合物的种类成肽类化合物的种类: :形成三肽的种类形成三肽的种类:3:32 21=6(1=6(种种) )形成二肽的种类形成二肽的种类:3:32=6(2=6(种种) )【拓展延伸【拓展延伸】(1)(1)直链多肽与环状多肽计算方法不同直链多肽与环状多肽计算方法不同: :环状多肽主链中无氨基和羧基环状多肽主链中无氨基和羧基, ,环状多肽中氨基或羧基数目取环状多肽中氨基或羧基数目取决于构成环状多肽氨基酸决于构成环状多肽氨基酸R R基中的氨基和羧基的数目基中的氨基和羧基的数目, ,如图所示。如图所示。若氨基酸数为若氨基酸数为n,n,肽链数为肽链数为m,m,氨基酸平均相对分子质量为氨基酸平均相对分子质量为a,a,则则(2)(2)不能忽视蛋白质中的二硫键不能忽视蛋白质中的二硫键: :直链多肽直链多肽环状多肽环状多肽肽键数肽键数= =脱水数脱水数n-mn-mn n蛋白质相对蛋白质相对分子质量分子质量an-18(n-m)an-18(n-m)an-18nan-18n蛋白质分子中除了肽键外蛋白质分子中除了肽键外, ,还含有其他化学键还含有其他化学键, ,如二硫键。一个如二硫键。一个二硫键二硫键(“(“S SS S”)”)是由是由2 2个个“SH”SH”形成的形成的, ,形成过程中要形成过程中要脱去脱去2 2个氢。故计算蛋白质相对分子质量时除减去个氢。故计算蛋白质相对分子质量时除减去H H2 2O O的相对分的相对分子质量外子质量外, ,还应考虑脱去还应考虑脱去H H的相对分子质量。的相对分子质量。【典例【典例2 2】某直链多肽的分子式为某直链多肽的分子式为C C2222H H3434O O1313N N6 6, ,其水解后共产生其水解后共产生下列下列3 3种氨基酸种氨基酸, ,相关叙述正确的是相关叙述正确的是( () )A.A.合成合成1 1分子该物质将产生分子该物质将产生6 6个水分子个水分子B.B.在细胞中合成该物质时只需要在细胞中合成该物质时只需要3 3种种tRNAtRNAC.C.该多肽分子中含该多肽分子中含1 1个氨基和个氨基和1 1个羧基个羧基D.D.每个该多肽分子水解后可以产生每个该多肽分子水解后可以产生3 3个谷氨酸个谷氨酸【解析【解析】选选D D。3 3种氨基酸分子式中各含种氨基酸分子式中各含1 1个氨基个氨基, ,每个氨基酸只每个氨基酸只有有1 1个氮原子个氮原子, ,脱水缩合中数量不会改变脱水缩合中数量不会改变, ,所以应该叫六肽。合所以应该叫六肽。合成成1 1分子该物质将产生分子该物质将产生5 5个水分子个水分子; ;一种氨基酸可以对应一种或一种氨基酸可以对应一种或多种密码子多种密码子, ,即可以由即可以由1 1种或多种种或多种tRNAtRNA来转运来转运, ,至少需要至少需要3 3种种tRNAtRNA; ;由于甘氨酸、丙氨酸中都含有一个羧基由于甘氨酸、丙氨酸中都含有一个羧基, ,而每个谷氨酸中有两而每个谷氨酸中有两个羧基个羧基, ,合成有机物后合成有机物后R R基上还有基上还有2 2个个O O原子原子,O,O原子数原子数= =肽键数肽键数+2+2肽链数肽链数+R+R基上的基上的O O原子数原子数, ,即即13=5+2+213=5+2+2谷氨酸数谷氨酸数, ,故每个故每个该多肽分子水解后可以产生该多肽分子水解后可以产生3 3个谷氨酸个谷氨酸; ;该多肽分子含该多肽分子含1 1个游离个游离氨基和氨基和4 4个羧基。个羧基。【互动探究【互动探究】(1)(1)脱下的脱下的H H2 2O O中中,H,H来自哪部分结构来自哪部分结构? ?提示提示: :H H既来自氨基既来自氨基, ,也来自羧基。也来自羧基。(2)(2)如何计算该多肽中的甘氨酸数、丙氨酸数如何计算该多肽中的甘氨酸数、丙氨酸数? ?提示提示: :设组成该多肽的甘氨酸数、丙氨酸数、谷氨酸数分别为设组成该多肽的甘氨酸数、丙氨酸数、谷氨酸数分别为a a、b b、c c。根据原子守恒的原理。根据原子守恒的原理: :C C原子原子:2a+3b+5c=22:2a+3b+5c=22H H原子原子:5a+7b+9c=34+2:5a+7b+9c=34+2(a+b+c-1)(a+b+c-1)O O原子原子:2a+2b+4c=13+(a+b+c-1):2a+2b+4c=13+(a+b+c-1)N N原子原子:a+b+c:a+b+c=6=6列出其中列出其中3 3项项, ,即可解方程即可解方程, ,得得a=2,b=1,c=3a=2,b=1,c=3。【变式训练【变式训练】经分析某条多肽链中有经分析某条多肽链中有O O原子原子p p个个,N,N原子原子q q个个, ,它彻它彻底水解后底水解后, ,只得到下列只得到下列4 4种氨基酸。分析推算可知种氨基酸。分析推算可知,1,1分子该多肽分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为水解得到的赖氨酸个数为( () )A.p-q B.q-pA.p-q B.q-p C.p-q+1 D.q-p+1 C.p-q+1 D.q-p+1【解析】【解析】选选D D。本题从多肽中的。本题从多肽中的N N原子数和原子数和O O原子数入手原子数入手, ,注意分注意分析所给氨基酸中的析所给氨基酸中的O O原子数和原子数和N N原子数原子数, ,根据脱水缩合的原理和根据脱水缩合的原理和原子平衡原理进行分析。原子平衡原理进行分析。解法解法1:1:分析法。多肽中的分析法。多肽中的O O原子数原子数= =肽键数肽键数+2+R+2+R基中的基中的O O原子数原子数= =氨基酸数氨基酸数+1+R+1+R基中的基中的O O原子数。四种氨基酸分别只含有原子数。四种氨基酸分别只含有2 2个氧原个氧原子子, ,即即R R基中没有基中没有O O原子。得原子。得p=p=氨基酸数氨基酸数+1,+1,氨基酸数氨基酸数=p-1=p-1。多肽中的多肽中的N N原子数原子数= =肽键数肽键数+1+R+1+R基中的基中的N N原子数原子数= =氨基酸数氨基酸数+R+R基中基中的的N N原子数。原子数。赖氨酸数赖氨酸数= R= R基中的基中的N N原子数原子数= =多肽中的多肽中的N N原子数原子数- -氨基酸数氨基酸数=q-=q-p+1p+1。解法解法2:2:方程法。设半胱氨酸、丙氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸的数方程法。设半胱氨酸、丙氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸的数目依次为目依次为a a、b b、c c、d d个。个。根据多肽中根据多肽中O O原子数原子数= =各氨基酸的各氨基酸的O O原子数之和原子数之和- -脱水数脱水数, ,得得2a+2b+2c+2d=p+(a+b+c+d-1) 2a+2b+2c+2d=p+(a+b+c+d-1) 根据多肽中根据多肽中N N原子数原子数= =各氨基酸的各氨基酸的N N原子数之和原子数之和, ,得得a+b+2c+d=qa+b+2c+d=q - -得得c=q-p+1c=q-p+1。判断是否是组成蛋白质的氨基酸的方法判断是否是组成蛋白质的氨基酸的方法【典例【典例】层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白, ,由一条重链由一条重链()()和和两条轻链两条轻链(1 1、2 2) )借二硫键交联而成。若将层粘连蛋白彻底借二硫键交联而成。若将层粘连蛋白彻底水解水解, ,不可能产生的物质是不可能产生的物质是( () )A. B.A. B.C. D.C. D.【解析【解析】选选D D。糖蛋白由蛋白质和多糖组成。糖蛋白由蛋白质和多糖组成, ,多糖彻底水解得到多糖彻底水解得到葡萄糖葡萄糖, ,蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项D D中中NHNH2 2和和COOHCOOH未连在同一个碳原子上未连在同一个碳原子上, ,不是组成蛋白质的氨基酸。不是组成蛋白质的氨基酸。【方法归纳【方法归纳】是否是组成蛋白质的氨基酸的判断可从以下两个是否是组成蛋白质的氨基酸的判断可从以下两个方面进行分析方面进行分析: :(1)(1)判断依据判断依据: :氨基酸中氨基、羧基数目和连接位置。氨基酸中氨基、羧基数目和连接位置。(2)(2)判断方法判断方法: :从数量上看从数量上看: :至少有一个至少有一个NHNH2 2和一个和一个COOHCOOH。下列不属于构。下列不属于构成蛋白质的氨基酸成蛋白质的氨基酸: :a.Ha.H2 2N NCHCH2 2CHCH2 2OHOH缺乏羧基缺乏羧基( (COOH)COOH)b. b. 缺乏氨基缺乏氨基从位置上看从位置上看, ,必须有一个必须有一个NHNH2 2和一个和一个COOHCOOH连在同一个碳连在同一个碳原子上。如下不属于构成蛋白质的氨基酸原子上。如下不属于构成蛋白质的氨基酸: : 氨基与羧基未连接在同一个碳原子上。氨基与羧基未连接在同一个碳原子上。【易错提醒【易错提醒】(1)(1)关注关注R R基中的基中的NHNH2 2和和COOHCOOH。正确区分。正确区分R R基与基与中心碳原子。中心碳原子。(2)(2)把握判断原则把握判断原则: :至少一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子至少一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。但注意该原则用于否定判断上。但注意该原则用于否定判断, ,即不符合本原则的一定不是即不符合本原则的一定不是组成蛋白质的氨基酸组成蛋白质的氨基酸, ,但符合本原则的但符合本原则的, ,不一定就是组成蛋白质不一定就是组成蛋白质的氨基酸。如鸟氨酸的氨基酸。如鸟氨酸 , ,是精氨酸的衍生是精氨酸的衍生物物, ,不属于组成蛋白质的氨基酸。不属于组成蛋白质的氨基酸。【变式训练【变式训练】下列物质各一分子可以缩合成下列物质各一分子可以缩合成( () )A.A.二肽二肽B.B.三肽三肽C.C.四肽四肽D.D.五肽五肽【解析【解析】选选B B。首先根据氨基酸的结构判断哪些属于构成蛋白。首先根据氨基酸的结构判断哪些属于构成蛋白质的氨基酸质的氨基酸, ,有几个氨基酸分子缩合而成的化合物就叫几肽有几个氨基酸分子缩合而成的化合物就叫几肽, ,氨氨基酸的要义有三基酸的要义有三:“:“至少至少”“”“都有都有”“”“同一个碳原子同一个碳原子”。从题。从题目中看目中看属于构成蛋白质的氨基酸属于构成蛋白质的氨基酸, ,能缩合成三肽。能缩合成三肽。1.1.蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量, ,而是通过测而是通过测定氮含量来推算蛋白质含量。一般来说定氮含量来推算蛋白质含量。一般来说, ,每每100100克蛋白质平均含克蛋白质平均含氮氮1616克克, ,这些氮主要存在于蛋白质的这些氮主要存在于蛋白质的( () )A.-CO-NH- B.A.-CO-NH- B.游离的氨基游离的氨基C.C.游离的羧基游离的羧基 D.RD.R基基【解析【解析】选选A A。蛋白质中含氮的基团是肽键、氨基。蛋白质中含氮的基团是肽键、氨基( (包括包括R R基中基中的氨基的氨基),),但最主要的是肽键。因此正确选项为但最主要的是肽键。因此正确选项为A A项。项。2.2.下列有关蛋白质结构和功能的叙述中下列有关蛋白质结构和功能的叙述中, ,不正确的是不正确的是( () )A.A.各种蛋白质的基本连接键都是肽键各种蛋白质的基本连接键都是肽键B.B.各种蛋白质的结构单位都是氨基酸各种蛋白质的结构单位都是氨基酸C.C.氨基酸的空间结构和种类决定了蛋白质功能氨基酸的空间结构和种类决定了蛋白质功能D.D.细胞膜上的糖蛋白参与生物细胞间的信息传递细胞膜上的糖蛋白参与生物细胞间的信息传递【解析【解析】选选C C。A A正确正确, ,氨基酸脱水缩合构成蛋白质的化学键是氨基酸脱水缩合构成蛋白质的化学键是肽键肽键;B;B正确正确, ,氨基酸是构成蛋白质的基本单位氨基酸是构成蛋白质的基本单位;C;C错误错误, ,结构决定结构决定功能功能, ,而影响蛋白质结构多样性的因素有氨基酸的种类、数目、而影响蛋白质结构多样性的因素有氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构排列顺序以及蛋白质的空间结构;D;D正确正确, ,细胞膜上的糖蛋白是细胞膜上的糖蛋白是信息传递中识别信息分子的受体。信息传递中识别信息分子的受体。3.3.某蛋白质由某蛋白质由m m条肽链、条肽链、n n个氨基酸组成个氨基酸组成, ,则该蛋白质至少含有则该蛋白质至少含有氧原子的个数是氧原子的个数是( () )A.n-m B.n+mA.n-m B.n+mC.n-2m D.n+2mC.n-2m D.n+2m【解析【解析】选选B B。n n个氨基酸形成个氨基酸形成m m条肽链条肽链, ,肽键数为肽键数为n-mn-m, ,每个肽键每个肽键中有中有1 1个个O O原子。每条肽链中至少有一个羧基原子。每条肽链中至少有一个羧基, ,每个羧基中含每个羧基中含2 2个个O O原子。故该蛋白质至少含有氧原子数为原子。故该蛋白质至少含有氧原子数为n-m+2m=n+mn-m+2m=n+m。4.(20134.(2013泉州模拟泉州模拟) )下列氨基酸不是构成蛋白质的是下列氨基酸不是构成蛋白质的是( () )A.A.B.B.C.C.D.D.【解析【解析】选选B B。组成蛋白质的氨基酸都至少含有。组成蛋白质的氨基酸都至少含有1 1个氨基和个氨基和1 1个个羧基羧基, ,并且有并且有1 1个氨基和个氨基和1 1个羧基连在同一个碳原子上。个羧基连在同一个碳原子上。B B项所示项所示分子中不含氨基分子中不含氨基, ,因此不是构成蛋白质的氨基酸。因此不是构成蛋白质的氨基酸。5.5.下列关于蛋白质的叙述下列关于蛋白质的叙述, ,正确的是正确的是( () )A.A.蛋白质大多是由蛋白质大多是由2020种氨基酸脱水缩合而成的链状结构种氨基酸脱水缩合而成的链状结构B.B.蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的功能蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的功能C.C.细胞内以及细胞间传递信息的物质都是蛋白质细胞内以及细胞间传递信息的物质都是蛋白质D.D.同一生物体的不同细胞中所含的蛋白质不完全相同同一生物体的不同细胞中所含的蛋白质不完全相同【解析【解析】选选D D。A A错误错误, ,氨基酸脱水缩合成肽链后还要在空间上氨基酸脱水缩合成肽链后还要在空间上进行盘曲折叠进行盘曲折叠;B;B错误错误, ,蛋白质在核糖体上合成后还要经过内质蛋白质在核糖体上合成后还要经过内质网和高尔基体的加工修饰才具有活性网和高尔基体的加工修饰才具有活性;C;C错误错误, ,信息传递的物质信息传递的物质还有神经递质、非蛋白质类的激素和二氧化碳等还有神经递质、非蛋白质类的激素和二氧化碳等;D;D正确正确, ,因为因为基因的选择性表达基因的选择性表达, ,在同一生物体不同细胞中的表达情况不同在同一生物体不同细胞中的表达情况不同, ,所以蛋白质也不完全相同。所以蛋白质也不完全相同。6.6.请解答氨基酸和蛋白质的相关问题请解答氨基酸和蛋白质的相关问题: :(1)(1)现有氨基酸现有氨基酸800800个个, ,其中氨基总数为其中氨基总数为810,810,羧基总数为羧基总数为808,808,则则由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目分别是羧基的数目分别是、。(2)(2)经氨基酸自动分析仪测定三种多肽化合物经氨基酸自动分析仪测定三种多肽化合物: :催产素、牛加压催产素、牛加压素和人血管舒张素均有素和人血管舒张素均有9 9个氨基酸个氨基酸, ,但其功能各不相同但其功能各不相同, ,最可能最可能的原因是的原因是; ;构成这三种多肽最多构成这三种多肽最多共有共有种氨基酸。种氨基酸。【解析【解析】(1)(1)依据肽键数依据肽键数= =氨基酸数氨基酸数- -肽链数肽链数, ,氨基数氨基数( (羧基数羧基数)=)=肽链数肽链数+R+R基中氨基数基中氨基数( (羧基数羧基数),),可得该蛋白质中肽键数可得该蛋白质中肽键数=800-=800-2=798;2=798;氨基数氨基数=2+(810-800)=12;=2+(810-800)=12;同理羧基数为同理羧基数为1010。(2)(2)结构决结构决定功能定功能, ,尽管氨基酸数目相同尽管氨基酸数目相同, ,但组成多肽的氨基酸种类、排列但组成多肽的氨基酸种类、排列顺序不同都会导致多肽功能不同。顺序不同都会导致多肽功能不同。答案答案: :(1)798(1)79812121010(2)(2)氨基酸的种类、排列顺序不同氨基酸的种类、排列顺序不同20207.(20127.(2012海南高考海南高考) )关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述, ,错误的是错误的是( () )A.A.分子量分子量( (相对分子质量相对分子质量) )最大的氨基酸是甘氨酸最大的氨基酸是甘氨酸B.B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成有些氨基酸不能在人体细胞中合成C.C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键D.D.不同氨基酸之间的差异是由不同氨基酸之间的差异是由R R基引起的基引起的【解析【解析】选选A A。甘氨酸是相对分子质量最小的氨基酸。甘氨酸是相对分子质量最小的氨基酸; ;氨基酸分氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸为必需氨基酸和非必需氨基酸, ,必需氨基酸只能从食物中获取必需氨基酸只能从食物中获取, ,人体内不能合成人体内不能合成; ;氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键;R;R基的不基的不同决定了氨基酸之间的差异。同决定了氨基酸之间的差异。8.(20128.(2012海南高考海南高考) )关于蛋白质的叙述关于蛋白质的叙述, ,错误的是错误的是( () )A.A.有些蛋白质是染色体的组成成分有些蛋白质是染色体的组成成分B.B.酶在催化反应前后酶在催化反应前后, ,其分子结构不变其分子结构不变C.C.食盐作用下析出的蛋白质发生了变性食盐作用下析出的蛋白质发生了变性D.D.蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应【解析【解析】选选C C。染色体的主要组成成分是。染色体的主要组成成分是DNADNA和蛋白质和蛋白质; ;作为催作为催化剂的酶在反应前后结构不发生变化化剂的酶在反应前后结构不发生变化; ;少量的盐能够促进蛋白少量的盐能够促进蛋白质的溶解质的溶解, ,但如果向蛋白质溶液中加入浓的食盐溶液但如果向蛋白质溶液中加入浓的食盐溶液, ,可使蛋白可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出质的溶解度降低而从溶液中析出, ,这种现象叫做盐析这种现象叫做盐析, ,依据的原依据的原理是蛋白质在不同浓度盐溶液中的溶解度不同理是蛋白质在不同浓度盐溶液中的溶解度不同, ,并没有改变蛋并没有改变蛋白质的空间结构白质的空间结构; ;蛋白质分子中含有肽键蛋白质分子中含有肽键, ,可以与双缩脲试剂产可以与双缩脲试剂产生紫色反应。生紫色反应。9.(20129.(2012上海高考上海高考) )生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键键, ,导致导致( () )A.A.蛋白质分解为多肽链蛋白质分解为多肽链B.B.多肽链分解为若干短肽多肽链分解为若干短肽C.C.多肽链分解为氨基酸多肽链分解为氨基酸D.D.氨基酸分解为氨基和碳链化合物氨基酸分解为氨基和碳链化合物【解析【解析】选选C C。酶具有专一性。酶具有专一性, ,蛋白酶将蛋白质水解成多肽。根蛋白酶将蛋白质水解成多肽。根据题干信息据题干信息, ,可知某种肽酶使肽链末端的肽键水解可知某种肽酶使肽链末端的肽键水解, ,这样会得到这样会得到一个氨基酸和一条肽链一个氨基酸和一条肽链, ,这时多肽又出现新的末端肽键这时多肽又出现新的末端肽键, ,这样一这样一直水解直水解, ,直到把多肽全水解为氨基酸为止。直到把多肽全水解为氨基酸为止。10.(201110.(2011北京高考北京高考) )胰岛素的胰岛素的A A、B B两条肽链是由一个基因编两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述码的。下列有关胰岛素的叙述, ,正确的是正确的是( () )A.A.胰岛素基因的两条胰岛素基因的两条DNADNA单链分别编码单链分别编码A A、B B两条肽链两条肽链B.B.沸水浴加热之后沸水浴加热之后, ,构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂C.C.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列胰岛素的功能取决于氨基酸的序列, ,与空间结构无关与空间结构无关D.D.核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素【解析【解析】选选D D。胰岛素是由一个基因编码的。胰岛素是由一个基因编码的, ,其中的一条链是编其中的一条链是编码胰岛素的模板链码胰岛素的模板链, ,另一条链是非模板链另一条链是非模板链, ,并非两条链分别为模并非两条链分别为模板。沸水浴加热使蛋白质变性板。沸水浴加热使蛋白质变性, ,空间结构发生改变空间结构发生改变, ,而非蛋白质而非蛋白质水解、肽键断裂。胰岛素的结构决定其功能水解、肽键断裂。胰岛素的结构决定其功能, ,胰岛素的结构包胰岛素的结构包括构成胰岛素的氨基酸的种类、数目、排列顺序及胰岛素的空括构成胰岛素的氨基酸的种类、数目、排列顺序及胰岛素的空间结构。核糖体首先合成的是胰岛素原间结构。核糖体首先合成的是胰岛素原, ,需要蛋白酶加工后才需要蛋白酶加工后才能形成有功能的胰岛素。能形成有功能的胰岛素。【易错提醒【易错提醒】(1)(1)忽视一个基因中模板链和非模板链是固定的忽视一个基因中模板链和非模板链是固定的, ,容易错选容易错选A A。(2)(2)对对“蛋白质变性时遭到破坏的是其空间结构蛋白质变性时遭到破坏的是其空间结构”理解不深刻理解不深刻而错选而错选B B。
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