2018-2019學(xué)年高中生物 第2章 第2節(jié) 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)教學(xué)案（含解析）新人教版必修1.doc

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生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì) 1.蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。 2．氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。 3．每種氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。 4．蛋白質(zhì)中含有C、H、O、N等元素。 5．蛋白質(zhì)多樣性的原因是：組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同，及肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)不同。 6．蛋白質(zhì)的功能有：組成細(xì)胞和生物體、催化、運(yùn)輸、調(diào)節(jié)和免疫等。 一、氨基酸及其種類 1．氨基酸的結(jié)構(gòu) (1)寫出圖中結(jié)構(gòu)名稱： ①氨基； ②④R基； ③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(diǎn)： ①數(shù)量關(guān)系：至少都含有一個(gè)氨基(—NH2)和一個(gè)羧基(—COOH)。 ②位置關(guān)系：都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。 2．氨基酸的種類 (1)根據(jù)R基的不同，可將組成蛋白質(zhì)的氨基酸分為20種。 (2)根據(jù)人體細(xì)胞能否合成： ①人體細(xì)胞能合成的是非必需氨基酸。 ②人體細(xì)胞不能合成的是必需氨基酸。 二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 1．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次[填圖] 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，其結(jié)構(gòu)簡式為CONH 三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性 1. 2. 1．判斷下列敘述的正誤 (1)人體需要的氨基酸稱為必需氨基酸() (2)各種氨基酸共有的結(jié)構(gòu)是：(√) (3)二肽是由兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成的化合物，含有2個(gè)肽鍵() (4)氨基酸種類、數(shù)量及排列順序都相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)() 2．試判斷下列有機(jī)酸，哪些屬于組成蛋白質(zhì)的氨基酸？并說明判斷理由。 (1)是?！狽H2和—COOH連在同一個(gè)碳原子上。 (2)不是?！狽H2和—COOH沒連在同一個(gè)碳原子上。 (3)不是。沒有—NH2。 3．分析表中圖示，說明蛋白質(zhì)多樣性形成的原因。(圖示中：□、○代表氨基酸；“—”代表肽鍵) 類型 圖示 原因 (1) A鏈：—□—□—□—□—□—□— B鏈：—○—○—○—○—○—○— 氨基酸種類不同 (2) A鏈：—□—□—□—□—□— B鏈：—□—□—□—□— 氨基酸數(shù)目不同 (3) A鏈：—□—○—○—□—○— B鏈：—○—□—○—□—○— 氨基酸排列順序不同 (4) A鏈 B鏈 多肽鏈的盤曲、折疊方式不同 4．連線蛋白質(zhì)功能的多樣性。  1．結(jié)構(gòu)通式的分析 2．結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 分析 舉例 氨基酸分子中－NH2、－COOH至少各有一個(gè)，因?yàn)镽基中可能有－NH2、－COOH 至少一個(gè)－NH2和一個(gè)－COOH連在同一個(gè)碳原子上 反例： H2N－CH2－CH2－CH2－COOH 非構(gòu)成生物體的氨基酸 　　　　　　　　　　　　 生物體中氨基酸種類不同是由R基決定的 甘氨酸：R基為－H 丙氨酸：R基為－CH3 谷氨酸：R基為－CH2－CH2－COOH [名師點(diǎn)撥]　有關(guān)“氨基酸”的兩個(gè)誤區(qū) (1)氨基、羧基書寫誤區(qū)：不要將氨基錯(cuò)寫為NH2或—NH3；不要將羧基誤寫為或COOH，其中的一個(gè)短線代表一個(gè)化學(xué)鍵，不能省略。 (2)氨基酸數(shù)目≠氨基酸種類：蛋白質(zhì)分子含有多個(gè)氨基酸，構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。 [題組沖關(guān)] 1．下列物質(zhì)中，屬于構(gòu)成人體蛋白質(zhì)氨基酸的是(　　) ①H2N—CH2—COOH　　　 ②H2N—CH2—CH2OH A．①③⑤　　　　　　　　　　B．①②③ C．②③④ D．③④⑤ 解析：選A　根據(jù)氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式可知：②④不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，因?yàn)闃?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．下列是四個(gè)構(gòu)成蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．構(gòu)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(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸 解析：選D　根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以看出，各種氨基酸都含有的元素是C、H、O、N四種。在甲、乙、丙、丁四個(gè)氨基酸中先找出連接在同一個(gè)碳原子上的—NH2和—COOH以及—H，則剩下的就是R基。氨基酸的R基中可能含有氨基或羧基。只根據(jù)是否含氨基和羧基不能判斷某個(gè)氨基酸是否是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。 1．過程圖示 2．過程分析 (1)參與脫水縮合的部位：一個(gè)氨基酸氨基中的—H和另一個(gè)氨基酸羧基中的—OH。 (2)H2O中H和O的來源：H既來自氨基又來自羧基，O只來自羧基。 (3)—NH2和—COOH的數(shù)量和位置：一條肽鏈中至少含有一個(gè)游離的—NH2和一個(gè)游離的—COOH，分別位于肽鏈的兩端，其余的—NH2和—COOH位于R基中。 (4)肽鍵的正確書寫方式為： —CO—NH—或。 [思考探究] 1．(1)據(jù)下圖思考問題： 多肽中R1中含有氨基，R2中含有羧基，它們參與脫水縮合嗎？ 不。參與脫水縮合的分別是兩個(gè)氨基酸中與中心碳原子相連的氨基和羧基。一般而言，R基中的氨基和羧基不參與脫水縮合。 (2)由2個(gè)氨基酸脫水縮合形成的化合物的名稱是什么？其內(nèi)含有多少個(gè)肽鍵？在形成過程中脫去多少分子水？ 二肽；1個(gè)；1個(gè)。 (3)由n個(gè)氨基酸形成的含一條肽鏈的化合物名稱是什么？共形成多少肽鍵，失去多少分子水？ n肽；n－1個(gè)肽鍵；n－1個(gè)水分子。 (4)①若n個(gè)氨基酸形成m條肽鏈，則形成肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)分別是多少？ ②試總結(jié)形成肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)和肽鏈條數(shù)的關(guān)系。 ①肽鍵數(shù)為n－m個(gè)，失去水分子數(shù)為n－m個(gè)。 ②肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù)。 (5)①一條肽鏈中至少含有多少個(gè)游離的—NH2和—COOH？若m條肽鏈呢？為什么是至少？ ②試總結(jié)蛋白質(zhì)中至少含有游離氨基數(shù)和游離羧基數(shù)與肽鏈條數(shù)的關(guān)系？ ①各1個(gè)；各m個(gè)。因?yàn)镽基中可能含有—NH2或—COOH。 ②至少含有的游離氨基數(shù)或羧基數(shù)＝肽鏈條數(shù)。 [題組沖關(guān)] 3．組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間的肽鍵結(jié)構(gòu)簡式是(　　) A．NH—CO B．—NH—CO— C．—NH2—COOH— D．NH2—COOH 解析：選B　肽鍵的結(jié)構(gòu)簡式為： —CO—NH—或—NH—CO—或。 4．根據(jù)如圖所示化合物的結(jié)構(gòu)分析回答下列問題： (1)該化合物中，①表示________，⑦表示________。 (2)該化合物由________個(gè)氨基酸失去________個(gè)水分子而形成，這種反應(yīng)叫做____________。 (3)該化合物中的氨基酸種類不同，是由________決定的，其編號是________________。 (4)該化合物稱為________，含________個(gè)肽鍵，編號是________。 (5)該化合物含有________個(gè)游離的氨基和________個(gè)游離的羧基。 解析：圖中①是氨基；⑦是羧基；③⑤⑥表示肽鍵；②④⑧⑨是R基。該化合物為四肽，是由4個(gè)氨基酸脫去3個(gè)水分子形成的。氨基酸種類不同，是由R基決定的，而該化合物含有游離的氨基(羧基)數(shù)等于肽鏈數(shù)與R基中氨基(羧基)數(shù)之和。 答案：(1)氨基　羧基　(2)4　3　脫水縮合 (3)R基?、冖堍啖帷?4)四肽　3?、邰茛蕖?5)2　2 1．蛋白質(zhì)多樣性的原因分析 2．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性的關(guān)系 [思考探究] 2．(1)若有A、B、C 3種氨基酸，在數(shù)量足夠多的情況下，能形成多少種三肽化合物？ 27種。 (2)食用熟雞蛋比生雞蛋更易于人體消化吸收，請分析其中的原因。 高溫破壞了蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)，容易被蛋白酶水解。 [題組沖關(guān)] 5．蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的體現(xiàn)者，但在正常生理活動(dòng)中它不能作為細(xì)胞的(　　) A．重要結(jié)構(gòu)物質(zhì)　　　　　　B．重要調(diào)節(jié)物質(zhì) C．主要能源物質(zhì) D．機(jī)體免疫物質(zhì) 解析：選C　主要的能源物質(zhì)是糖類而不是蛋白質(zhì)。 6．血液中的血紅蛋白和肌肉中的肌動(dòng)蛋白結(jié)構(gòu)不同的原因是(　　) A．所含氨基酸的種類不同，而數(shù)目、排列順序都相同 B．所含氨基酸的數(shù)目不同，而種類、排列順序都相同 C．所含氨基酸的數(shù)目、排列順序和肽鏈的數(shù)目及空間結(jié)構(gòu)不同 D．所含氨基酸的數(shù)目、排列順序相同，而肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)不同 解析：選C　不同蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同的原因有組成蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序不同，肽鏈的空間結(jié)構(gòu)以及組成蛋白質(zhì)的肽鏈數(shù)目不同。 1．依據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式的兩種計(jì)算 (1)依據(jù)：氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以簡寫為R—C2H4O2N，氨基酸分子式中各原子數(shù)等于R基中各原子數(shù)分別加上結(jié)構(gòu)通式中C、H、O、N原子數(shù)。 (2)兩種計(jì)算類型： ①已知氨基酸分子式，推測R基的組成：如某氨基酸分子式為C6H14O2N2，則R基為—C4H10N。 ②已知R基，寫出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基為—CH3，則丙氨酸的分子式為C3H7O2N。 2．蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系 (1)肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。 (2)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目氨基酸平均相對分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)18。(不考慮形成二硫鍵) 肽鏈 數(shù)目 氨基 酸數(shù) 肽鍵 數(shù)目 脫去水 分子數(shù) 多肽鏈相 對分子量 氨基數(shù)目 羧基數(shù)目 1條 m m－1 m－1 am－18(m－1) 至少1個(gè) 至少1個(gè) n條 m m－n m－n am－18(m－n) 至少n個(gè) 至少n個(gè) 注：氨基酸平均分子質(zhì)量為a。 3．蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計(jì)算 (1)至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)。 (2)游離氨基或羧基數(shù)目＝肽鏈數(shù)＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)。 4．蛋白質(zhì)中含有N、O原子數(shù)的計(jì)算 (1)N原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的N原子數(shù)＝各氨基酸中N原子總數(shù)。 (2)O原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2肽鏈數(shù)＋R基上的O原子數(shù)＝各氨基酸中O原子總數(shù)－脫去水分子數(shù)。 5．氨基酸的排列與多肽種類的計(jì)算 (1)假若有n種氨基酸形成一個(gè)三肽，那么形成三肽的種類： n n n 即n3種。 (2)假若n種氨基酸形成一個(gè)m肽，則形成的多肽種類為nm種。 (3)假若有n種氨基酸形成一個(gè)三肽，且每種氨基酸只有一個(gè)，則形成三肽的種類： n n－1 n－2 即n(n－1)(n－2)種。 (4)假若有n種氨基酸形成一個(gè)n肽，且每種氨基酸只有一個(gè)，則形成n肽的種類：n(n－1)(n－2)…1＝n！。 6．環(huán)狀肽的相關(guān)計(jì)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(shù)目取決于構(gòu)成環(huán)狀肽的氨基酸R基中的氨基和羧基的數(shù)目，如圖所示。(Aa表示氨基酸) 由圖示可知：肽鍵數(shù)＝脫去的水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)。即相當(dāng)于環(huán)狀肽中肽鏈數(shù)為零。 [題組沖關(guān)] 1．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是(　　) A．C5H11O2NS　　　　　　　B．C3H7S C．C4H11O2S D．C5H10O2N 解析：選A　氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為R—C2H4O2N，所以甲硫氨酸的分子式為C5H11O2NS。 2．人體內(nèi)的抗體IgG是一種重要的免疫球蛋白，由4條肽鏈構(gòu)成，共有764個(gè)氨基酸，則該蛋白質(zhì)分子中至少含有游離的氨基和羧基的個(gè)數(shù)分別是(　　) A．764、764 B．760、760 C．762、762 D．4、4 解析：選D　氨基酸脫水縮合形成多肽時(shí)，參與形成肽鍵的氨基和羧基不再稱為游離的氨基和羧基，故任一多肽鏈至少含有1個(gè)游離的氨基和1個(gè)游離的羧基且分別位于兩端。該蛋白質(zhì)由4條肽鏈組成，應(yīng)至少含有4個(gè)游離的氨基和4個(gè)游離的羧基。 3．現(xiàn)有氨基酸800個(gè)，其中氨基總數(shù)為810個(gè)，羧基總數(shù)為808個(gè)，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)目依次分別為(　　) A．798、2和2 B．798、12和10 C．799、1和1 D．799、11和9 解析：選B　由題中數(shù)據(jù)可知，R基上共有氨基10個(gè)，羧基8個(gè)，故該蛋白質(zhì)中共有肽鍵數(shù)＝800－2＝798(個(gè))，氨基數(shù)＝2＋10＝12(個(gè))，羧基數(shù)＝2＋8＝10(個(gè))，每條肽鏈的鏈端上各有一個(gè)氨基和羧基沒有參與形成肽鍵，R基上的氨基和羧基也不參與形成肽鍵。 4．多個(gè)氨基酸分子縮合形成含2條肽鏈的蛋白質(zhì)時(shí)，相對分子質(zhì)量減少了900。由此可知，此蛋白質(zhì)分子所含的氨基酸數(shù)和肽鍵數(shù)分別是(　　) A．52、52 B．50、50 C．52、50 D．50、49 解析：選C　由題意可知，形成該蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)為50，脫出水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)，肽鍵數(shù)為50；氨基酸數(shù)＝肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù)，該蛋白質(zhì)由52個(gè)氨基酸構(gòu)成。 5．現(xiàn)有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3種氨基酸，它們能形成的三肽種類以及包含3種氨基酸的三肽種類分別最多有(　　) A．9種，9種 B．6種，3種 C．18種，6種 D．27種，6種 解析：選D　足量的3種氨基酸構(gòu)成的三肽有33＝27種。對于包含3種氨基酸的三肽種類的理解，可借用示意圖“□—□—□”來分析，即第一個(gè)位置的氨基酸有3種情況，第二個(gè)位置只能從另2種氨基酸中任選1種，第三個(gè)位置只能安放剩余的1種，所以共有321＝6種。 6．全世界每年有成千上萬人由于誤吃毒蘑菇而死亡，其中鵝膏草堿就是一種毒菇的毒素，它是一種環(huán)狀八肽。若20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128，則鵝膏草堿的相對分子質(zhì)量約為(　　) A．1 024　　　B．898　　　C．880　　　D．862 解析：選C　該毒素是一種環(huán)狀八肽，則共有8個(gè)氨基酸組成，在形成多肽時(shí)應(yīng)脫去8分子的水，故鵝膏草堿的相對分子質(zhì)量為8128－(818)＝880。 一、選擇題 1．關(guān)于生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．相對分子質(zhì)量最大的氨基酸是甘氨酸 B．有些氨基酸不能在人體細(xì)胞中合成 C．氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵 D．不同氨基酸之間的差異是由R基引起的 解析：選A　甘氨酸的R基是一個(gè)氫原子(—H)，是最簡單的天然氨基酸；氨基酸包括必需氨基酸和非必需氨基酸兩種，必需氨基酸在動(dòng)物和人體細(xì)胞內(nèi)不能合成，只能從食物中獲得；氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵；生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸約20種，各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基的不同。 2．下面四種氨基酸中，最有可能不是生物體蛋白質(zhì)組成成分的是(　　) 解析：選D　根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。 3．蠶絲被貼身暖和、輕盈透氣，是“健康綠色睡眠”的首選。下列關(guān)于組成“蠶絲”主要成分的敘述，正確的是(　　) A．它的基本組成單位的通式為－CO－NH－ B．它的形成過程中沒有水產(chǎn)生 C．蠶絲的基本組成單位是氨基酸 D．它一定含有的化學(xué)元素是C、H、O、N、P、Fe 解析：選C　蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，蛋白質(zhì)是通過氨基酸的脫水縮合形成的，蠶絲蛋白質(zhì)中不一定含有P、Fe元素。 4．兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成二肽，同時(shí)生成一分子水，該水分子中的氧來自(　　) A．氨基 B．羧基 C．氨基和羧基 D．連在碳原子上的H 解析：選B　兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成二肽，一個(gè)氨基酸分子的羧基(—COOH)提供氧原子和氫原子，另一個(gè)氨基酸分子的氨基(—NH2)提供氫原子，生成一分子水，因此水分子中的氧只能是來自羧基。 5．下列能正確表示蛋白質(zhì)分子由簡到繁的結(jié)構(gòu)層次的是(　　) ①氨基酸?、贑、H、O、N等元素?、郯被岱肿又g脫水縮合?、芏嚯摹、菪纬梢欢ǖ目臻g結(jié)構(gòu) A．①③④②⑤ B．②①④③⑤ C．②①③⑤④ D．②①③④⑤ 解析：選D　蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，氨基酸由C、H、O、N等元素構(gòu)成，氨基酸經(jīng)脫水縮合形成多肽，1條或幾條多肽經(jīng)盤曲、折疊形成具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。 6．生長激素和胰島素都是人體內(nèi)對生命活動(dòng)起著重要調(diào)節(jié)作用的激素，但是功能不同，與此無關(guān)的是(　　) A．氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序 B．構(gòu)成蛋白質(zhì)肽鏈的數(shù)目 C．構(gòu)成蛋白質(zhì)多肽鏈的空間結(jié)構(gòu) D．氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基 解析：選D　蛋白質(zhì)功能不同的原因在于結(jié)構(gòu)不同，結(jié)構(gòu)多樣性的原因是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序及肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)不同。 7．如圖所示為某多肽化合物，關(guān)于其組成部分?jǐn)?shù)目的判斷，錯(cuò)誤的是(　　) A．1個(gè)氨基 B．2個(gè)羧基 C．2個(gè)肽鍵 D．3種R基 解析：選D　據(jù)圖可知，該多肽是由3個(gè)氨基酸組成的三肽，含有1個(gè)氨基(—NH2)、2個(gè)羧基(—COOH)、2個(gè)肽鍵(—CO—NH—)，有2種R基，即—CH3、—CH2COOH。 8.免疫球蛋白IgG的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中－S－S－表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鏈。若該IgG由m個(gè)氨基酸構(gòu)成，則該IgG有肽鍵數(shù)(　　) A．m個(gè) B．(m＋1)個(gè) C．(m－2)個(gè) D．(m－4)個(gè) 解析：選D　由氨基酸縮合成蛋白質(zhì)的過程中，存在這樣的關(guān)系：肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)(對于非環(huán)狀多肽而言)。從圖中給出的信息可以判斷出IgG的結(jié)構(gòu)中有4條肽鏈，由于共有m個(gè)氨基酸，因此可以得出肽鍵的數(shù)量為(m－4)個(gè)。 二、非選擇題 9．如圖甲是血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)模式圖，其含有兩條α肽鏈，兩條β肽鏈(α肽鏈和β肽鏈 不同)。圖乙表示β肽鏈一端的氨基酸排列順序，請回答下列問題： (1)圖乙中①的名稱是________，寫出③⑤⑦處肽鍵的結(jié)構(gòu)式：____________________。 (2)圖乙所示的一段肽鏈由________種氨基酸脫水縮合而成。 (3)據(jù)兩圖可知一條β肽鏈至少含有________個(gè)羧基，若兩條β肽鏈完全相同，則一個(gè)血紅蛋白分子至少含有________個(gè)羧基。 (4)從兩圖可以得出，蛋白質(zhì)多樣性的原因是_____________________________________。 解析：(1)圖乙中的①是氨基，②④⑥⑧都是R基。(2)圖乙所示的一段肽鏈中有3種R基，故此肽鏈由3種氨基酸脫水縮合而成。(3)⑥⑧含有羧基，主鏈上含有一個(gè)羧基，所以一條β肽鏈至少含有3個(gè)羧基，兩條β肽鏈至少含有6個(gè)羧基，兩條α肽鏈至少含有2個(gè)羧基，故此蛋白質(zhì)分子至少含有8個(gè)羧基。(4)蛋白質(zhì)具有多樣性的原因是氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序、多肽鏈的條數(shù)和空間結(jié)構(gòu)等不同。 答案：(1)氨基　—CO—NH—　(2)3　(3)3　8 (4)氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序、多肽鏈的條數(shù)和空間結(jié)構(gòu)等不同 一、選擇題 1．下面關(guān)于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)量不盡相同 B．有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能 C．組成蛋白質(zhì)的氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合 D．組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合 解析：選D　不同的蛋白質(zhì)分子中氨基酸的數(shù)量、種類和排列順序都不盡相同；有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能，如血紅蛋白和載體蛋白都具有運(yùn)輸作用；組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間脫水縮合的方式相同。 2．下列關(guān)于氨基酸和蛋白質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．纈氨酸的R基是—C3H7，則它的分子式是C5H11O2N B．分子式為C63H105O45N17S2的一條(非環(huán)狀)多肽化合物中，最多含有的肽鍵數(shù)目是16個(gè) C．兩個(gè)氨基酸脫水縮合過程中失去的H2O中的氫來源于氨基和羧基中的氫 D．10個(gè)氨基酸構(gòu)成的多肽有9個(gè)—CO—NH—，稱為九肽 解析：選D　10個(gè)氨基酸脫水縮合形成9個(gè)水和9個(gè)肽鍵，形成的化合物為十肽。 3．下列有關(guān)蛋白質(zhì)(或多肽)的分析，正確的是(　　) A．胰島素的功能取決于氨基酸的序列，與空間結(jié)構(gòu)無關(guān) B．沸水浴加熱后，構(gòu)成胰島素的肽鏈充分伸展并斷裂 C．某種蛋白酶是由129個(gè)氨基酸脫水縮合形成的蛋白質(zhì)，該蛋白酶溶液與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng) D．某種蛋白酶是由129個(gè)氨基酸脫水縮合形成的蛋白質(zhì)，該蛋白酶分子結(jié)構(gòu)中至少含有129個(gè)氨基和129個(gè)羧基 解析：選C　蛋白質(zhì)的功能取決于其結(jié)構(gòu)，而蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)取決于氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及肽鏈盤曲形成的空間結(jié)構(gòu)；沸水浴加熱使肽鏈伸展但不會(huì)斷裂；由129個(gè)氨基酸脫水縮合形成的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中至少含有氨基、羧基數(shù)與肽鏈條數(shù)有關(guān)，與氨基酸個(gè)數(shù)無關(guān)。 4．蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，在組成細(xì)胞的有機(jī)物中含量最多。下圖為有關(guān)蛋白質(zhì)的簡要概念圖，下列對圖示分析正確的是(　　) A．a(chǎn)肯定含有P　　　 B．多肽中b的數(shù)目等于c的數(shù)目 C．①過程有水生成 D．d表示氨基酸的多樣性 解析：選C　組成蛋白質(zhì)的元素肯定有C、H、O、N，只有部分蛋白質(zhì)含有S和P；b表示氨基酸，c表示肽鍵，氨基酸的數(shù)目減去肽鏈的數(shù)目等于肽鍵的數(shù)目，因此b的數(shù)目不等于c的數(shù)目；d表示蛋白質(zhì)功能的多樣性；①過程表示脫水縮合，有水生成。 5．谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于動(dòng)植物和微生物細(xì)胞中的一種重要的三肽，它由谷氨酸(C5H9NO4)、甘氨酸(C2H5NO2)和半胱氨酸縮合而成，則半胱氨酸可能的分子式為(　　) A．C3H3NS B．C3H5NS C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS 解析：選C　谷胱甘肽是由3個(gè)氨基酸通過脫去2分子水縮合而成的三肽。因此，根據(jù)原子守恒，這3個(gè)氨基酸的分子式疊加后應(yīng)等于谷胱甘肽的分子式再加上2個(gè)水分子，即C10H17O6N3S＋2H2O＝C10H21O8N3S。故C10H21O8N3S－C5H9NO4－C2H5NO2＝C3H7O2NS(半胱氨酸)。 6．下列有關(guān)圖中蛋白質(zhì)的敘述，正確的是(　　) A．含有兩條肽鏈 B．共有126個(gè)肽鍵 C．R基中共含17個(gè)氨基 D．形成該蛋白質(zhì)時(shí)共脫掉125個(gè)水分子 解析：選A　蛋白質(zhì)中游離的羧基數(shù)＝肽鏈條數(shù)＋R基上羧基數(shù)，同理，游離的氨基數(shù)＝肽鏈條數(shù)＋R基上氨基數(shù)。結(jié)合圖可知，該蛋白質(zhì)含有兩條肽鏈，124個(gè)肽鍵，R基中共含15個(gè)氨基，形成該蛋白質(zhì)過程中共脫掉124個(gè)水分子。 二、非選擇題 7．用氨基酸自動(dòng)分析儀測定幾種多肽化合物和蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目如下表所示： 化 合 物 多肽化合物 蛋白質(zhì) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 催產(chǎn)素 牛加壓素 血管舒緩素 平滑肌舒張素 豬促黑色素細(xì)胞激素 人促黑色素細(xì)胞激素 牛胰島素 人胰島素 免疫球蛋白IgG 人血紅蛋白 氨數(shù) 基目 酸　 9 9 9 10 13 22 223 51 660 574 (1)表中①②③的氨基酸數(shù)目雖相同，但其生理作用彼此不同，這是因?yàn)樗鼈兊腳___________________________________________不同。 (2)表中③與④、⑤與⑥的功能雖相似，但各自具有專一性。它們之間的差異主要取決于________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在未知平滑肌舒張素的情況下，推知這種肽類化合物至少有________個(gè)氨基和________個(gè)羧基，這些氨基和羧基位于肽類化合物的哪一位置？________________。 (4)⑧是由51個(gè)氨基酸組成的兩條多肽鏈，共有________個(gè)肽鍵。 (5)⑧的生理功能說明蛋白質(zhì)具有________作用；⑨的生理功能說明蛋白質(zhì)具有________作用；⑩的生理功能說明蛋白質(zhì)具有________作用；⑩有4條肽鏈，在574個(gè)氨基酸分子脫水縮合過程中生成________個(gè)水分子。 (6)這些實(shí)例說明蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)具有____________，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了______________________________。 解析：(1)雖然①②③的氨基酸數(shù)目相同，但其種類和排列順序及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)未必相同，因此形成的多肽結(jié)構(gòu)不同，生理功能各異。(2)結(jié)構(gòu)的特異性決定了功能的專一性，就③與④、⑤與⑥而言，均為肽類物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)的差異是由于氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致的。(3)從氨基酸脫水縮合生成多肽的過程可知，肽鏈為開鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，其兩端各游離著一個(gè)氨基和一個(gè)羧基。(4)由51個(gè)氨基酸脫水縮合形成兩條肽鏈時(shí)共形成49個(gè)肽鍵。(5)⑧為激素，可說明蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)作用；⑨為抗體，說明蛋白質(zhì)具有免疫功能；⑩為血紅蛋白，可運(yùn)輸O2，說明蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能；⑩由574個(gè)氨基酸形成4條肽鏈時(shí)共脫去水分子570個(gè)。(6)不同的蛋白質(zhì)其結(jié)構(gòu)不同，所具有的功能也各不相同。 答案：(1)氨基酸種類、排列順序及肽鏈的空間結(jié)構(gòu) (2)氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同　(3)1　1　肽鏈兩端　(4)49　(5)調(diào)節(jié)　免疫　運(yùn)輸　570　(6)多樣性　蛋白質(zhì)分子具有多種功能 8．一條多肽鏈的分子式為C22H34O13N6，其水解后共產(chǎn)生了下列三種氨基酸： (1)C22H34O13N6的化學(xué)名稱是________，它的基本組成單位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)該多肽水解可產(chǎn)生________個(gè)氨基酸，其中谷氨酸有________個(gè)，共需要消耗________個(gè)水分子。 (3)在一個(gè)C22H34O13N6分子中，存在________個(gè)游離的氨基。 (4)如果該多肽的肽鏈長度不變，組成它的氨基酸的種類和數(shù)目均不變，改變其中的________________________________________________________________________， 就可以改變其性質(zhì)。 解析：(1)三種氨基酸的分子式中均各含有一個(gè)氨基(－NH2)，即每個(gè)氨基酸只有一個(gè)氮原子，又因?yàn)槊撍s合過程中氮原子的數(shù)量不改變，所以該多肽的名稱是六肽，構(gòu)成多肽的基本單位是氨基酸。(2)該六肽水解可得6個(gè)氨基酸，需要斷裂5個(gè)肽鍵，共需要消耗5個(gè)水分子。假設(shè)谷氨酸有a個(gè)，根據(jù)脫水縮合過程中氧原子守恒，可知4a＋(6－a)2＝13＋5，解得a＝3。(3)組成該多肽鏈的氨基酸的R基不含有氨基，一條肽鏈的一端肯定含有1個(gè)氨基，另一端肯定含有1個(gè)羧基；又因?yàn)槊糠N氨基酸只含1個(gè)氨基，所以經(jīng)過脫水縮合后，肽鏈一共含有1個(gè)游離的氨基。(4)肽鏈的多樣性取決于氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序。 答案：(1)六肽　都至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上 (2)6　3　5　(3)1　(4)氨基酸的排列順序