第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
【学习目标】
1．归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位； 2.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程；
3．分析蛋白质结构与功能多样性的关系，阐明蛋白质的结构是与功能相适应的； 4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。
聚焦·学案一 蛋白质的功能及氨基酸的结构
[学案设计]
(一)举例分析蛋白质的功能
1．蛋白质是生命活动的 。
2．蛋白质功能具有多样性
分类 功能 举例
结构蛋白 构成 结构的重要物质 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等
功能蛋白 功能 绝大多数酶
运输功能 血红蛋白
功能 抗体
调节功能 胰岛素
(二)准确辨析蛋白质的基本组成单位——氨基酸
|探|究|学|习|
氨基酸是组成蛋白质的基本单位，从人体细胞内蛋白质水解产物中分离出来的氨基酸有21种，下图为几种氨基酸的结构示意图，请回答下列问题。
(1)写出图中序号代表的结构名称：① ；② ；③ 。
(2)构成蛋白质氨基酸的共用部分是
结构，大点空 。
(3)如何判断一种物质是否为组成蛋白质的氨基酸？若某氨基酸有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里？
。
(4)同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生是由何种基团决定的？为什么？
。
|认|知|生|成|
1．氨基酸的结构通式、特点及种类
微点拨：氨基酸的决定关键——R基
①决定氨基酸中所含有氨基和羧基的数目：
除了连接在同一碳原子上的氨基和羧基外，多余的氨基和羧基一定位于R基中。
②决定氨基酸的组成元素：
氨基酸结构通式中含有C、H、O、N四种元素，若含有其他元素则一定位于R基中。
2．“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸
[迁移训练]
1．概念理解判断
(1)蛋白质具有催化、免疫、调节等多种功能。( )
(2)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。( )
(3)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上。( )
(4)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸。( )
2．下列关于蛋白质的功能的叙述，错误的是( )
A．许多蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，称为结构蛋白
B．有些蛋白质具有催化化学反应的功能，如胃蛋白酶
C．有些蛋白质有免疫功能，如抗体
D．有些蛋白质起信息传递的作用，如血红蛋白
3．下列物质中，属于组成生物体蛋白质的氨基酸的是( )
4．(教材P30“楷体字”发掘训练)下列关于生物体内的氨基酸的叙述，正确的是( )
A．某种营养品营养很全面，所以含有人体所需的全部21种必需氨基酸
B．非必需氨基酸是人体不需要的氨基酸
C．谷氨酸的R基是—CH2—CH2—COOH，则它的分子式是C5H9O2N
D．在评价食物中蛋白质成分的营养价值时，应格外注重其中必需氨基酸的种类和含量
5．(教材P28“问题探讨”改编)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分，可被用来制作手术缝合线，在手术过后无需拆线，避免了拆线的痛苦。下列有关胶原蛋白等蛋白质的叙述，错误的是( )
A．构成动物胶原蛋白的基本单位是氨基酸
B．胶原蛋白中的必需氨基酸可以在人体细胞内合成
C．缝合线被吸收的原因是其水解产物可被人体吸收
D．组成胶原蛋白的氨基酸具有相似的结构
聚焦·学案二 氨基酸脱水缩合形成肽链
[学案设计]
(一)锁定“两个基团”理解脱水缩合的概念
一个氨基酸分子的 与另一个氨基酸分子的 相连接，同时脱去一分子的水。
(二)分析脱水缩合的过程
1．氨基酸的脱水缩合过程
(1)此生理过程①的名称是 。
(2)写出序号代表的结构或物质：② ；③ 。
2．多肽和肽链
(1)多肽：由 缩合而成的，含有多个肽键的化合物。
(2)肽链：多肽通常呈 结构，叫作肽链。
微点拨：多肽的名称是根据形成氨基酸的数目决定的，由几个氨基酸形成，就叫几肽。
(三)归纳多肽形成过程的有关计算规律
|探|究|学|习|
如图是氨基酸之间发生一系列反应形成血红蛋白的过程，结合教材内容完成以下探究。
(1)由2个氨基酸脱水缩合而成的化合物的名称是什么？其内含有多少个肽键？在形成过程中脱去多少分子水？
(2)由n个氨基酸形成的含一条肽链的化合物的名称是什么？共形成多少个肽键，失去多少分子水？
(3)若n个氨基酸形成m条肽链，则形成肽键数和失去水分子数分别是多少？试总结形成肽键数与氨基酸数和肽链条数的关系。
(4)一条肽链中至少含有多少个游离的—NH2和—COOH？若m条肽链呢？ 试总结蛋白质中至少含有的游离氨基数和游离羧基数与肽链条数的关系。
(5)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，则该多肽的相对分子质量是多少？
|认|知|生|成| 多肽形成中的相关数量关系
(1)氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基总数－肽键数。
(2)羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基总数－肽键数。
(3)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链或环状多肽：
[典例] 脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下图为脑啡肽的结构式。下列关于脑啡肽的说法正确的是( )
A．一分子脑啡肽是由5个氨基酸参与构成的，但只有3种氨基酸参与了脱水缩合反应
B．若图中的氨基酸顺序发生了改变它还会具有镇痛的功能
C．氨基酸脱水缩合构成脑啡肽的过程中共脱去了4分子水，生成了4个肽键
D．脑啡呔不是蛋白质，因此无法使用双缩脲试剂检测
尝试解答：选________
[迁移训练]
1．概念理解判断
(1)脱水缩合是一个氨基酸的氨基和羧基形成肽键的过程。( )
(2)含有两个肽键的化合物叫作二肽。( )
(3)氨基酸通过脱水缩合的方式形成蛋白质或多肽。( )
(4)组成蛋白质的氨基酸可按不同的方式脱水缩合。( )
2．(教材P30“图2 10”发掘训练)两种氨基酸的结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能脱水缩合的基团是__________。请简要说明原因：_________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________。
3．下图为某多肽的结构示意图。下列有关叙述正确的是( )
A．该化合物为三肽
B．该多肽中含有4个肽键
C．形成该多肽的过程中产生的H2O中的O全部来自羧基
D．形成该多肽的过程中脱去的水分子数与氨基酸数相等
4．如图为人体内一个由153个氨基酸构成的蛋白质分子(假设氨基酸的平均相对分子质量为100)，其中二硫键(—S—S—)是由两个巯基(—SH)脱H形成的。下列相关叙述正确的是( )
A．该分子中含有152个肽键和1个二硫键
B．该蛋白质分子的相对分子质量是12 544
C．该蛋白质分子彻底水解后会产生153种氨基酸
D．参与构成该分子的氨基酸中至少有2个氨基酸的R基上有氨基
5．下图中R、R′、R″、R?可能是相同或不相同的原子团或碳链。A、B、C、D分别表示不同的化学键。
(1)该多肽由氨基酸脱去________分子水而形成，水分子中的氧来自________，氢来自____________。
(2)在该多肽水解时，断裂的化学键是________(用图中所标字母表示)。
聚焦·学案三 蛋白质结构的多样性
[学案设计]
1．蛋白质的形成过程(以血红蛋白为例)
2．蛋白质结构多样性的原因
3．蛋白质结构与功能的关系
(1)蛋白质中 改变，就可能会影响其功能，如人类的镰状细胞贫血。
(2)蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的 被破坏，从而导致蛋白质变性。
4．辨析蛋白质的盐析、变性与水解
[迁移训练]
1．概念理解判断
(1)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质。( )
(2)蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的。( )
(3)变性的蛋白质也能与双缩脲试剂发生紫色反应。( )
(4)蛋白质变性是可逆的化学反应。( )
2．下列关于蛋白质的结构和功能的说法，正确的是( )
A．蛋白质彻底水解的产物是氨基酸，氨基酸仅通过脱水缩合就可以形成蛋白质
B．人体内丙酮酸可以转化为丙氨酸，丙氨酸是人体中一种非必需氨基酸
C．蛋白质结构不同是因为组成该蛋白质的氨基酸R基不同
D．组成蛋白质的氨基酸序列不变则不会影响蛋白质的功能
3．阿尔茨海默病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，为了预防折叠错误，细胞拥有一种特殊的蛋白质伴侣蛋白。科学家将伴侣蛋白加入被人为折叠错误的苹果酸脱氢酶中，此酶被复原，重新恢复活性。下列相关叙述错误的是( )
A．伴侣蛋白的基本单位是氨基酸，其元素组成主要是C、H、O、N
B．高温变性的伴侣蛋白失去了预防折叠错误的功能
C．伴侣蛋白的发现和研究为阿尔茨海默病的治疗提供了新思路
D．经过胃蛋白酶处理后的蛋白质，其活性可以被伴侣蛋白恢复
4．某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液，过程如图所示(过程④未将蛋白质完全水解)。下列有关叙述正确的是( )
A．在溶解后产生的溶液中分别加入双缩脲试剂，都会变成紫色
B．①②所依据的原理不同，过程②破坏了蛋白质的肽键
C．③④所依据的原理不同，过程③破坏了蛋白质的空间结构和肽键
D．过程②产生的蛋白块可用③的方法进行溶解
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1．抗体和头发的化学本质均为蛋白质，但功能却相差极大，请从氨基酸角度分析，原因是
。
2．人误食铜盐、汞盐、铅盐等重金属盐会中毒，服用蛋清、牛奶或豆浆可缓解病情，原因是什么？
3．人正常血红蛋白的空间结构呈球状，由它参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状，如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白。这样的血红蛋白可聚合成纤维状，性质也与正常血红蛋白有差异，由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大为削弱。结合镰状细胞贫血的致病原理说明蛋白质结构与功能的关系。
三、综合检测反馈
1．胶原三肽是利用生物工程技术由猪皮、鱼皮为原料制备的胶原蛋白的最小结构单位，其形成过程如图所示。由于胶原三肽的分子量很小，因此能够极有效的渗入角质层、真皮层和头发根部细胞内。下列叙述错误的是( )
A．赖氨酸有1个氨基和1个羧基
B．胶原三肽由3种氨基酸脱水缩合而成
C．a和b为肽键，形成胶原三肽要产生2个水分子
D．由氨基酸构成的蛋白质结构多样，具有运输、免疫等功能
2．角蛋白是头发的主要成分，如图所示为人工进行卷发的原理。下列叙述正确的是( )
A．卷发的原理是使角蛋白的二硫键断裂与再形成
B．卷发剂处理前后，角蛋白的相对分子质量不变
C．定型过程将两条肽链合成一条肽链
D．人工卷发过程改变了角蛋白肽链中氨基酸的排列顺序
3．二硫键一般指多肽链中的两个半胱氨酸残基侧链的硫原子之间形成的共价键，对于维持许多蛋白质分子的天然构象和稳定性十分重要。图示牛胰核糖核酸酶是由142个氨基酸组成的一条肽链，含有4个二硫键，该酶可以催化RNA水解，该酶所含半胱氨酸残基位置如图所示。理论上形成4个二硫键有105种配对方式，但唯有与天然核糖核酸酶有完全相同的配对方式的肽链，才具有酶活性。下列叙述错误的是( )
A．牛胰核糖核酸酶中共含有8个半胱氨酸
B．牛胰核糖核酸酶的合成过程中相对分子质量减少了2 546
C．蛋白质的空间构象一旦发生改变，其生物活性将永久丧失
D．根据题意推测细胞内可能存在纠正错误配对二硫键的机制
4．生物体内的功能蛋白大多为水溶性蛋白，该类蛋白质在进行盘曲、折叠时，氨基酸侧链亲水基团分布在分子的外侧，疏水基团分布在分子的内侧。该类蛋白质变性后，生物活性丧失，并出现凝聚现象。下列对功能蛋白的叙述错误的是( )
A．加热会导致该类蛋白质的部分空间结构发生改变
B．功能蛋白溶于水与氨基酸侧链基团的分布有关
C．该类蛋白质变性后侧链基团的分布发生了改变
D．变性后的蛋白质与双缩脲试剂不再发生紫色反应
5．酪蛋白含有人体的8种必需氨基酸。牛奶中大约80%的蛋白质为酪蛋白，其中最为常见的是A1和A2两种类型的β 酪蛋白。在蛋白酶的作用下，A1型β 酪蛋白会产生一种七肽，部分人饮用后可能出现牛乳不耐受症状(如过敏、肠胃不适等)，但A2型β 酪蛋白不会。因此现在市面上推出了很多含A2型β 酪蛋白，不含A1型β 酪蛋白的牛奶。如图表示两种β 酪蛋白的结构及酶解位点。下列叙述错误的是( )
A．Val(缬氨酸)在人体细胞内不能合成，称为必需氨基酸
B．两种酪蛋白链的主要区别是氨基酸种类和数目不同
C．两种酪蛋白链各至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
D．饮用只含A2型β 酪蛋白的牛奶不会引起牛乳不耐受人群的胃肠道不适症状
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
[学案设计]
(一)1.主要承担者 2.细胞和生物体 催化 免疫
(二)探究学习：(1)氨基 R基 羧基 (2)
(3)提示：组成蛋白质的氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基上。
(4)提示：R基。R基具有可变性，这决定了氨基酸的种类和不同种类氨基酸的结构和理化性质的差异性。
认知生成：1. 氨基(—NH2)
羧基(—COOH) 同一个碳原子 21
[迁移训练]
1．(1)√ (2)√ (3)× (4)×
2．选D 许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，如羽毛，头发，肌肉都是蛋白质，称为结构蛋白，A正确；胃蛋白酶和大多数的酶都是蛋白质，即蛋白质有催化功能，B正确；抗体是蛋白质，有免疫功能，C正确；血红蛋白有运输功能，不具有信息传递的作用，D错误。
3．选C A、B、D三图中的物质氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上，不符合组成生物体蛋白质的氨基酸特点；C图中的物质含有一个氨基和两个羧基，且有氨基和羧基连在同一个碳原子上，是组成蛋白质的氨基酸。故选C。
4．选D 人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种，其中8种是必需氨基酸，需要从食物中获得，A错误；非必需氨基酸是人体可以合成的氨基酸，B错误；氨基酸的结构通式的简式可以表示为C2H4O2NR，由于谷氨酸的R基是—CH2—CH2—COOH，则它的分子式是C5H9O4N，C错误；因为必需氨基酸需要从食物中获得，所以在评价食物中蛋白质成分的营养价值时，应格外注重其中必需氨基酸的种类和含量，D正确。
5．选B 胶原蛋白的化学本质是蛋白质，基本组成单位是氨基酸，A正确；必需氨基酸必须从外界环境中获取，不可以在人体细胞内合成，B错误；缝合线被吸收的原因是其水解产物是氨基酸，氨基酸作为小分子可被人体吸收，C正确；组成胶原蛋白的氨基酸具有相似的结构，D正确。
[学案设计]
(一)羧基(—COOH) 氨基(—NH2)
(二)1.(1)脱水缩合 (2)二肽 肽键
2．(1)多个氨基酸 (2)链状
(三)(1)提示：二肽；1个；1。
(2)提示：n肽；(n－1)个；n－1。
(3)提示：肽键数为(n－m)个，失去水分子数为(n－m)个。肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链条数。
(4)提示：各1个；各m个。至少含有的游离氨基数或羧基数＝肽链条数。
(5)提示：na－18(n－1)。
[典例] 选C 结合图示可知，脑啡肽由5个氨基酸构成，其中有4种R基，因此有4种氨基酸参与了该多肽的构成，A错误；若图中的氨基酸顺序发生了改变，会导致该化合物结构改变，进而影响脑啡肽的功能，B错误；脑啡肽中含有四个肽键，因此，组成脑啡肽的5个氨基酸脱水缩合构成脑啡肽的过程中共脱去了4分子水，生成了4个肽键，C正确；脑啡呔不是蛋白质，但其结构中含有四个肽键，因此可使用双缩脲试剂检测，会发生紫色反应，D错误。
[迁移训练]
1．(1)× (2)× (3)√ (4)×
2．①与⑤或②与④ ①与④均为氨基，②与⑤均为羧基，③与⑥均在R基中。图示的两种氨基酸分子通过脱水缩合形成二肽，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水，因此最可能脱水缩合的基团是①与⑤或②与④。
3．选C 该多肽含有3个肽键，因此该化合物为四肽，A、B错误；形成该多肽的过程中产生的H2O中的O全部来自羧基，C正确；形成该多肽的过程中脱去的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－1，D错误。
4．选B 一般情况下，肽键数＝氨基酸个数－肽链数，但由于肽链在折叠时又形成一个肽键，因此共有153个肽键，此外还有1个二硫键，A错误；如果氨基酸的相对分子质量平均100，由于形成了153个肽键和1个二硫键，所以该蛋白质分子的相对分子质量是＝153×100－153×18－2＝12 544，B正确；人体内氨基酸有21种，C错误；肽链之间形成一个肽键，说明有两个氨基酸的R基中分别含有1个氨基和1个羧基，即参与构成该分子的氨基酸中至少有1个氨基酸的R基上有羧基，1个氨基酸的R基上有氨基，D错误。
5．解析：(1)该多肽中有3个肽键，所以其形成时失去3分子水，该多肽由4个氨基酸脱去3分子水而形成，水是由氨基与羧基形成肽键时产生的，所以氧来自羧基，氢来自氨基和羧基。(2)该多肽中有3个肽键，图中表示肽键的是C，在该多肽水解时，断裂的化学键是肽键，即C。
答案：(1)3 羧基 氨基和羧基 (2)C
[学案设计]
1．盘曲、折叠 一定的空间结构 复杂的空间结构
2．种类 数目 排列顺序 空间结构
3．(1)氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构 (2)空间构象
[迁移训练]
1．(1)× (2)× (3)√ (4)×
2．选B 氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽，多肽盘曲、折叠形成蛋白质，A错误；丙氨酸可以人体内合成，属于非必需氨基酸，B正确；蛋白质结构多样性取决于氨基酸的种类、数量和排列顺序不同，也取决于肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同，C错误；组成蛋白质的氨基酸序列不变但其空间结构发生改变也会影响其功能，D错误。
3．选D 伴侣蛋白的本质是蛋白质，蛋白质基本单位是氨基酸，其元素组成主要是C、H、O、N，A正确；高温变性的伴侣蛋白其空间结构被破坏，其功能也被破坏，不具有预防折叠错误的功能，B正确；折叠错误的蛋白质会对机体产生破坏性的影响，如使人患上阿尔茨海默病，伴侣蛋白能将折叠错误的蛋白质复原，故伴侣蛋白的发现和研究为阿尔茨海默病的治疗提供了新思路，C正确；经过胃蛋白酶处理后的蛋白质，被分解成小分子肽和氨基酸，其活性不可以被伴侣蛋白恢复，D错误。
4．选A 溶解后产生的溶液中是蛋白质或多肽，因此使用双缩脲试剂检测均能产生紫色反应，A正确；①②所依据的原理不同，过程②是利用高温使蛋白质变性，蛋白质的空间被结构破坏，但肽键并没有断裂，B错误；过程③没有改变蛋白质的空间结构，过程④利用蛋白酶破坏了蛋白质的空间结构和肽键，C错误；过程②产生的蛋白块其蛋白质已经变性，用③的方法不能使其再溶解，D错误。
二、融通科学思维
1．组成抗体和头发的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同
2．提示：因为蛋清、牛奶或豆浆中主要含有蛋白质，它们与重金属盐迅速发生反应，从而避免重金属与人体自身物质发生反应，起到保护人体的作用。
3．提示：每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
三、综合检测反馈
1．选A 由图可知，赖氨酸有两个氨基和一个羧基，A错误；由图可知，胶原三肽由3种氨基酸(甘氨酸、脯氨酸以及赖氨酸)脱水缩合而成，B正确；a和b为肽键，因此形成胶原三肽要产生2个水分子，C正确；由氨基酸构成的蛋白质结构多样，具有运输、免疫等功能，D正确。
2．选A 由图可知，卷发剂处理后，使角蛋白中的二硫键(—S—S—)断开，再用物理力量形成卷度，定型后二硫键(—S—S—)又重新形成，故卷发的原理是使角蛋白的二硫键断裂与再形成，A正确；由图可知，卷发剂处理前后，角蛋白中所含的二硫键会断裂，所以角蛋白的相对分子质量会增大，B错误；由图可知，定型过程中两条肽链由二硫键相连，还是两条链，没有合成一条链，C错误；人工卷发过程中，连接角蛋白两条肽链的二硫键断裂，未改变其氨基酸的排列顺序，D错误。
3．选C 由题干信息可知，二硫键一般是多肽链中的两个半胱氨酸残基侧链的硫原子之间形成的共价键，图中共有4个二硫键，结合非折叠状态的示意图可确定共有8个半胱氨酸，A正确；牛胰核糖核酸酶是由142个氨基酸组成的一条肽链，共脱掉141个水，含有4个二硫键，共脱去8个氢，所以在牛胰核糖核酸酶的合成过程中相对分子质量减少了141×18＋8＝2 546，B正确；由图可知，β 巯基乙醇和尿素可以使牛胰核糖核酸酶的空间构象发生改变而失去活性，当除去尿素和β 巯基乙醇时，该核糖核酸酶又复性，C错误；牛胰核糖核酸酶是由142个氨基酸组成的一条肽链，含有4个二硫键，理论上形成4个二硫键有105种配对方式，但唯有与天然核糖核酸酶有完全相同的配对方式的肽链，才具有酶活性，推测细胞内可能存在纠正错误配对二硫键的机制，D正确。
4．选D 加热会导致蛋白质变性，蛋白质的变性主要是由于蛋白质分子的空间构象被破坏，是由氢键和二硫键发生断裂引起的，A正确；亲水基团能够溶于水，该类蛋白质在进行盘曲、折叠时，氨基酸侧链亲水基团分布在分子的外侧，所以溶于水，B正确；由题意可知，该类蛋白质变性后，生物活性丧失，出现凝聚现象，不再溶于水，氨基酸侧链的疏水基团可能分布在外侧，C正确；蛋白质变性以后仍可与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
5．选B Val为人体不能合成的氨基酸，属于必需氨基酸，A正确；图中两种氨基酸的数目相同，B错误；两种酪蛋白链各至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基中)，C正确；A1型β 酪蛋白会产生一种七肽，部分人饮用后可能出现牛乳不耐受症状(如过敏、肠胃不适等)，但A2型β 酪蛋白不会，因此饮用只含A2型β 酪蛋白的牛奶不会引起牛乳不耐受人群的胃肠道不适症状，D正确。(共105张PPT)
第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者
学习目标
1.归纳概括氨基酸的结构通式和特点，阐明氨基酸是蛋白质的基本组成单位；
2.说出氨基酸构成多肽链或蛋白质分子的过程；
3.分析蛋白质结构与功能多样性的关系，阐明蛋白质的结构是与功能相适应的；
4.阐明蛋白质是生命活动的主要承担者，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切。
CONTENTS
目录
1
2
3
4
聚焦·学案一 蛋白质的功能及氨基酸的结构
聚焦·学案二 氨基酸脱水缩合形成肽链
随堂小结 ——即时回顾与评价
聚焦·学案三 蛋白质结构的多样性
5
课时跟踪检测
NO.1
聚焦·学案一 蛋白质的功能及
氨基酸的结构
学案设计
(一)举例分析蛋白质的功能
1．蛋白质是生命活动的____________。
2．蛋白质功能具有多样性
分类 功能 举例
结构蛋白 构成_____________结构的重要物质 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等
功能蛋白 ______功能 绝大多数酶
运输功能 血红蛋白
______功能 抗体
调节功能 胰岛素
主要承担者
细胞和生物体
催化
免疫
(二)准确辨析蛋白质的基本组成单位——氨基酸
|探|究|学|习|
氨基酸是组成蛋白质的基本单位，从人体细胞内蛋白质水解产物中分离出来的氨基酸有21种，下图为几种氨基酸的结构示意图，请回答下列问题。
(1)写出图中序号代表的结构名称：①______；②______ ；③______。
(2)构成蛋白质氨基酸的共用部分是______________________。
氨基
R基
羧基
(3)如何判断一种物质是否为组成蛋白质的氨基酸？若某氨基酸有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里？
提示：组成蛋白质的氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基上。
(4)同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生是由何种基团决定的？为什么？
提示：R基。R基具有可变性，这决定了氨基酸的种类和不同种类氨基酸的结构和理化性质的差异性。
|认|知|生|成|
1．
氨基酸的结构通式、特点及种类
微点拨：氨基酸的决定关键——R基
①决定氨基酸中所含有氨基和羧基的数目：
除了连接在同一碳原子上的氨基和羧基外，多余的氨基和羧基一定位于R基中。
②决定氨基酸的组成元素：
氨基酸结构通式中含有C、H、O、N四种元素，若含有其他元素则一定位于R基中。
2．“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸
迁移训练
1．概念理解判断
(1)蛋白质具有催化、免疫、调节等多种功能。 ( )
(2)蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。 ( )
(3)氨基酸分子的氨基和羧基都连在同一个碳原子上。 ( )
(4)非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸。 ( )
√
√
×
×
2．下列关于蛋白质的功能的叙述，错误的是( )
A．许多蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，称为结构蛋白
B．有些蛋白质具有催化化学反应的功能，如胃蛋白酶
C．有些蛋白质有免疫功能，如抗体
D．有些蛋白质起信息传递的作用，如血红蛋白
√
解析：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，如羽毛，头发，肌肉都是蛋白质，称为结构蛋白，A正确；胃蛋白酶和大多数的酶都是蛋白质，即蛋白质有催化功能，B正确；抗体是蛋白质，有免疫功能，C正确；血红蛋白有运输功能，不具有信息传递的作用，D错误。
3．下列物质中，属于组成生物体蛋白质的氨基酸的是( )
√
解析：A、B、D三图中的物质氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上，不符合组成生物体蛋白质的氨基酸特点；C图中的物质含有一个氨基和两个羧基，且有氨基和羧基连在同一个碳原子上，是组成蛋白质的氨基酸。故选C。
4．(教材P30“楷体字”发掘训练)下列关于生物体内的氨基酸的叙述，正确的是( )
A.某种营养品营养很全面，所以含有人体所需的全部21种必需氨基酸
B.非必需氨基酸是人体不需要的氨基酸
C.谷氨酸的R基是—CH2—CH2—COOH，则它的分子式是C5H9O2N
D.在评价食物中蛋白质成分的营养价值时，应格外注重其中必需氨基酸的种类和含量
√
解析：人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种，其中8种是必需氨基酸，需要从食物中获得，A错误；非必需氨基酸是人体可以合成的氨基酸，B错误；氨基酸的结构通式的简式可以表示为C2H4O2NR，由于谷氨酸的R基是—CH2—CH2—COOH，则它的分子式是C5H9O4N，C错误；因为必需氨基酸需要从食物中获得，所以在评价食物中蛋白质成分的营养价值时，应格外注重其中必需氨基酸的种类和含量，D正确。
5．(教材P28“问题探讨”改编)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分，可被用来制作手术缝合线，在手术过后无需拆线，避免了拆线的痛苦。下列有关胶原蛋白等蛋白质的叙述，错误的是( )
A．构成动物胶原蛋白的基本单位是氨基酸
B．胶原蛋白中的必需氨基酸可以在人体细胞内合成
C．缝合线被吸收的原因是其水解产物可被人体吸收
D．组成胶原蛋白的氨基酸具有相似的结构
√
解析：胶原蛋白的化学本质是蛋白质，基本组成单位是氨基酸，A正确；必需氨基酸必须从外界环境中获取，不可以在人体细胞内合成，B错误；缝合线被吸收的原因是其水解产物是氨基酸，氨基酸作为小分子可被人体吸收，C正确；组成胶原蛋白的氨基酸具有相似的结构，D正确。
NO.2
聚焦·学案二 氨基酸脱水缩合形成肽链
(一)锁定“两个基团”理解脱水缩合的概念
一个氨基酸分子的_________________与另一个氨基酸分子的______________相连接，同时脱去一分子的水。
学案设计
羧基(—COOH)
氨基(—NH2)
(二)分析脱水缩合的过程
1．氨基酸的脱水缩合过程
(1)此生理过程①的名称是____________。
(2)写出序号代表的结构或物质：②_______；③_______。
脱水缩合
二肽
肽键
2．多肽和肽链
(1)多肽：由_____________缩合而成的，含有多个肽键的化合物。
(2)肽链：多肽通常呈_______结构，叫作肽链。
微点拨：多肽的名称是根据形成氨基酸的数目决定的，由几个氨基酸形成，就叫几肽。
多个氨基酸
链状
(三)归纳多肽形成过程的有关计算规律
|探|究|学|习|
如图是氨基酸之间发生一系列反应形成血红蛋白的过程，结合教材内容完成以下探究。
(1)由2个氨基酸脱水缩合而成的化合物的名称是什么？其内含有多少个肽键？在形成过程中脱去多少分子水？
提示：二肽；1个；1。
(2)由n个氨基酸形成的含一条肽链的化合物的名称是什么？共形成多少个肽键，失去多少分子水？
提示：n肽；(n－1)个；n－1。
(3)若n个氨基酸形成m条肽链，则形成肽键数和失去水分子数分别是多少？试总结形成肽键数与氨基酸数和肽链条数的关系。
提示：肽键数为(n－m)个，失去水分子数为(n－m)个。肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链条数。
(4)一条肽链中至少含有多少个游离的—NH2和—COOH？若m条肽链呢？试总结蛋白质中至少含有的游离氨基数和游离羧基数与肽链条数的关系。
提示：各1个；各m个。至少含有的游离氨基数或羧基数＝肽链条数。
(5)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，则该多肽的相对分子质量是多少？
提示：na－18(n－1)。
|认|知|生|成| 多肽形成中的相关数量关系
(1)氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基总数－肽键数。
(2)羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基总数－肽键数。
(3)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链或环状多肽：
[典例] 脑啡肽具有镇痛作用，可以作为药物来使用，它的基本组成单位是氨基酸。下图为脑啡肽的结构式。下列关于脑啡肽的说法正确的是( )
A．一分子脑啡肽是由5个氨基酸参与构成的，但只有3种氨基酸参与了脱水缩合反应
B．若图中的氨基酸顺序发生了改变它还会具有镇痛的功能
C．氨基酸脱水缩合构成脑啡肽的过程中共脱去了4分子水，生成了4个肽键
D．脑啡呔不是蛋白质，因此无法使用双缩脲试剂检测
√
[解析] 结合图示可知，脑啡肽由5个氨基酸构成，其中有4种R基，因此有4种氨基酸参与了该多肽的构成，A错误；若图中的氨基酸顺序发生了改变，会导致该化合物结构改变，进而影响脑啡肽的功能，B错误；脑啡肽中含有四个肽键，因此，组成脑啡肽的5个氨基酸脱水缩合构成脑啡肽的过程中共脱去了4分子水，生成了4个肽键，C正确；脑啡呔不是蛋白质，但其结构中含有四个肽键，因此可使用双缩脲试剂检测，会发生紫色反应，D错误。
[答案] C
1．概念理解判断
(1)脱水缩合是一个氨基酸的氨基和羧基形成肽键的过程。 ( )
(2)含有两个肽键的化合物叫作二肽。 ( )
(3)氨基酸通过脱水缩合的方式形成蛋白质或多肽。 ( )
(4)组成蛋白质的氨基酸可按不同的方式脱水缩合。 ( )
迁移训练
×
×
×
×
2．(教材P30“图2－10”发掘训练)两种氨基酸的结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能脱水缩合的基团是________________。请简要说明原因：____________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
①与⑤或②与④
①与④均为氨基，②与⑤均为羧基，③与⑥均在R基中。图示的两种氨基酸分子通过脱水缩合形成二肽，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水，因此最可能脱水缩合的基团是①与⑤或②与④
3．下图为某多肽的结构示意图。下列有关叙述正确的是( )
A．该化合物为三肽
B．该多肽中含有4个肽键
C．形成该多肽的过程中产生的H2O中的O全部来自羧基
D．形成该多肽的过程中脱去的水分子数与氨基酸数相等
√
解析：该多肽含有3个肽键，因此该化合物为四肽，A、B错误；形成该多肽的过程中产生的H2O中的O全部来自羧基，C正确；形成该多肽的过程中脱去的水分子数＝肽键数＝氨基酸数－1，D错误。
4．如图为人体内一个由153个氨基酸构成的蛋白质分子(假设氨基酸的平均相对分子质量为100)，其中二硫键(—S—S—)是由两个巯基(—SH)脱H形成的。下列相关叙述正确的是( )
A．该分子中含有152个肽键和1个二硫键
B．该蛋白质分子的相对分子质量是12 544
C．该蛋白质分子彻底水解后会产生153种氨基酸
D．参与构成该分子的氨基酸中至少有2个氨基酸的R基上有氨基
√
解析：一般情况下，肽键数＝氨基酸个数－肽链数，但由于肽链在折叠时又形成一个肽键，因此共有153个肽键，此外还有1个二硫键，A错误；如果氨基酸的相对分子质量平均100，由于形成了153个肽键和1个二硫键，所以该蛋白质分子的相对分子质量是＝153×100－153×18－2＝12 544，B正确；人体内氨基酸有21种，C错误；肽链之间形成一个肽键，说明有两个氨基酸的R基中分别含有1个氨基和1个羧基，即参与构成该分子的氨基酸中至少有1个氨基酸的R基上有羧基，1个氨基酸的R基上有氨基，D错误。
5．下图中R、R′、R″、R?可能是相同或不相同的原子团或碳链。A、B、C、D分别表示不同的化学键。
(1)该多肽由氨基酸脱去________分子水而形成，水分子中的氧来自______，氢来自____________。
(2)在该多肽水解时，断裂的化学键是__________(用图中所标字母表示)。
解析：(1)该多肽中有3个肽键，所以其形成时失去3分子水，该多肽由4个氨基酸脱去3分子水而形成，水是由氨基与羧基形成肽键时产生的，所以氧来自羧基，氢来自氨基和羧基。(2)该多肽中有3个肽键，图中表示肽键的是C，在该多肽水解时，断裂的化学键是肽键，即C。
答案：(1)3 羧基 氨基和羧基 (2)C
聚焦·学案三 蛋白质结构的
多样性
NO.3
学案设计
1．蛋白质的形成过程(以血红蛋白为例)
2．蛋白质结构多样性的原因
3．蛋白质结构与功能的关系
(1)蛋白质中__________________________________改变，就可能会影响其功能，如人类的镰状细胞贫血。
(2)蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的_________被破坏，从而导致蛋白质变性。
氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构
空间构象
4．辨析蛋白质的盐析、变性与水解
1．概念理解判断
(1)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质。 ( )
(2)蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的。 ( )
(3)变性的蛋白质也能与双缩脲试剂发生紫色反应。 ( )
(4)蛋白质变性是可逆的化学反应。 ( )
迁移训练
×
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√
×
2．下列关于蛋白质的结构和功能的说法，正确的是( )
A．蛋白质彻底水解的产物是氨基酸，氨基酸仅通过脱水缩合就可以形成
蛋白质
B．人体内丙酮酸可以转化为丙氨酸，丙氨酸是人体中一种非必需氨基酸
C．蛋白质结构不同是因为组成该蛋白质的氨基酸R基不同
D．组成蛋白质的氨基酸序列不变则不会影响蛋白质的功能
√
解析：氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽，多肽盘曲、折叠形成蛋白质，A错误；丙氨酸可以人体内合成，属于非必需氨基酸，B正确；蛋白质结构多样性取决于氨基酸的种类、数量和排列顺序不同，也取决于肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同，C错误；组成蛋白质的氨基酸序列不变但其空间结构发生改变也会影响其功能，D错误。
3．阿尔茨海默病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，为了预防折叠错误，细胞拥有一种特殊的蛋白质伴侣蛋白。科学家将伴侣蛋白加入被人为折叠错误的苹果酸脱氢酶中，此酶被复原，重新恢复活性。下列相关叙述错误的是( )
A．伴侣蛋白的基本单位是氨基酸，其元素组成主要是C、H、O、N
B．高温变性的伴侣蛋白失去了预防折叠错误的功能
C．伴侣蛋白的发现和研究为阿尔茨海默病的治疗提供了新思路
D．经过胃蛋白酶处理后的蛋白质，其活性可以被伴侣蛋白恢复
√
解析：伴侣蛋白的本质是蛋白质，蛋白质基本单位是氨基酸，其元素组成主要是C、H、O、N，A正确；高温变性的伴侣蛋白其空间结构被破坏，其功能也被破坏，不具有预防折叠错误的功能，B正确；折叠错误的蛋白质会对机体产生破坏性的影响，如使人患上阿尔茨海默病，伴侣蛋白能将折叠错误的蛋白质复原，故伴侣蛋白的发现和研究为阿尔茨海默病的治疗提供了新思路，C正确；经过胃蛋白酶处理后的蛋白质，被分解成小分子肽和氨基酸，其活性不可以被伴侣蛋白恢复，D错误。
4．某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液，过程如图所示(过程④未将蛋白质完全水解)。下列有关叙述正确的是( )
A．在溶解后产生的溶液中分别加入双缩脲试剂，都会变成紫色
B．①②所依据的原理不同，过程②破坏了蛋白质的肽键
C．③④所依据的原理不同，过程③破坏了蛋白质的空间结构和肽键
D．过程②产生的蛋白块可用③的方法进行溶解
√
解析：溶解后产生的溶液中是蛋白质或多肽，因此使用双缩脲试剂检测均能产生紫色反应，A正确；①②所依据的原理不同，过程②是利用高温使蛋白质变性，蛋白质的空间被结构破坏，但肽键并没有断裂，B错误；过程③没有改变蛋白质的空间结构，过程④利用蛋白酶破坏了蛋白质的空间结构和肽键，C错误；过程②产生的蛋白块其蛋白质已经变性，用③的方法不能使其再溶解，D错误。
随堂小结 ——即时回顾与评价
NO.4
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1．抗体和头发的化学本质均为蛋白质，但功能却相差极大，请从氨基酸角度分析，原因是________________________________________
________________。
2．人误食铜盐、汞盐、铅盐等重金属盐会中毒，服用蛋清、牛奶或豆浆可缓解病情，原因是什么？
提示：因为蛋清、牛奶或豆浆中主要含有蛋白质，它们与重金属盐迅速发生反应，从而避免重金属与人体自身物质发生反应，起到保护人体的作用。
组成抗体和头发的氨基酸的种类、数量和
排列顺序不同
3．人正常血红蛋白的空间结构呈球状，由它参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状，如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白。这样的血红蛋白可聚合成纤维状，性质也与正常血红蛋白有差异，由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大为削弱。结合镰状细胞贫血的致病原理说明蛋白质结构与功能的关系。
提示：每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
三、综合检测反馈
1．胶原三肽是利用生物工程技术由猪皮、鱼皮为原料制备的胶原蛋白的最小结构单位，其形成过程如图所示。由于胶原三肽的分子量很小，因此能够极有效的渗入角质层、真皮层和头发根部细胞内。下列叙述错误的是( )
A．赖氨酸有1个氨基和1个羧基
B．胶原三肽由3种氨基酸脱水缩合而成
C．a和b为肽键，形成胶原三肽要产生2个水分子
D．由氨基酸构成的蛋白质结构多样，具有运输、免疫等功能
√
解析：由图可知，赖氨酸有两个氨基和一个羧基，A错误；由图可知，胶原三肽由3种氨基酸(甘氨酸、脯氨酸以及赖氨酸)脱水缩合而成，B正确；a和b为肽键，因此形成胶原三肽要产生2个水分子，C正确；由氨基酸构成的蛋白质结构多样，具有运输、免疫等功能，D正确。
2．角蛋白是头发的主要成分，如图所示为人工进行卷发的原理。下列叙述正确的是( )
A．卷发的原理是使角蛋白的二硫键断裂与再形成
B．卷发剂处理前后，角蛋白的相对分子质量不变
C．定型过程将两条肽链合成一条肽链
D．人工卷发过程改变了角蛋白肽链中氨基酸的排列顺序
√
解析：由图可知，卷发剂处理后，使角蛋白中的二硫键(—S—S—)断开，再用物理力量形成卷度，定型后二硫键(—S—S—)又重新形成，故卷发的原理是使角蛋白的二硫键断裂与再形成，A正确；由图可知，卷发剂处理前后，角蛋白中所含的二硫键会断裂，所以角蛋白的相对分子质量会增大，B错误；由图可知，定型过程中两条肽链由二硫键相连，还是两条链，没有合成一条链，C错误；人工卷发过程中，连接角蛋白两条肽链的二硫键断裂，未改变其氨基酸的排列顺序，D错误。
3．二硫键一般指多肽链中的两个半胱氨酸残基侧链的硫原子之间形成的共价键，对于维持许多蛋白质分子的天然构象和稳定性十分重要。图示牛胰核糖核酸酶是由142个氨基酸组成的一条肽链，含有4个二硫键，该酶可以催化RNA水解，该酶所含半胱氨酸残基位置如图所示。理论上形成4个二硫键有105种配对方式，但唯有与天然核糖核酸酶有完全相同的配对方式的肽链，才具有酶活性。下列叙述错误的是( )
A．牛胰核糖核酸酶中共含有8个半胱氨酸
B．牛胰核糖核酸酶的合成过程中相对分子质量减少了2 546
C．蛋白质的空间构象一旦发生改变，其生物活性将永久丧失
D．根据题意推测细胞内可能存在纠正错误配对二硫键的机制
√
解析：由题干信息可知，二硫键一般是多肽链中的两个半胱氨酸残基侧链的硫原子之间形成的共价键，图中共有4个二硫键，结合非折叠状态的示意图可确定共有8个半胱氨酸，A正确；牛胰核糖核酸酶是由142个氨基酸组成的一条肽链，共脱掉141个水，含有4个二硫键，共脱去8个氢，所以在牛胰核糖核酸酶的合成过程中相对分子质量减少了141×18＋8＝2 546，B正确；由图可知，β-巯基乙醇和尿素可以使牛胰核糖核酸酶的空间构象发生改变而失去活性，当除去尿素和β-巯基乙醇时，该核糖核酸酶又复性，C错误；
牛胰核糖核酸酶是由142个氨基酸组成的一条肽链，含有4个二硫键，理论上形成4个二硫键有105种配对方式，但唯有与天然核糖核酸酶有完全相同的配对方式的肽链，才具有酶活性，推测细胞内可能存在纠正错误配对二硫键的机制，D正确。
4．生物体内的功能蛋白大多为水溶性蛋白，该类蛋白质在进行盘曲、折叠时，氨基酸侧链亲水基团分布在分子的外侧，疏水基团分布在分子的内侧。该类蛋白质变性后，生物活性丧失，并出现凝聚现象。下列对功能蛋白的叙述错误的是( )
A．加热会导致该类蛋白质的部分空间结构发生改变
B．功能蛋白溶于水与氨基酸侧链基团的分布有关
C．该类蛋白质变性后侧链基团的分布发生了改变
D．变性后的蛋白质与双缩脲试剂不再发生紫色反应
√
解析：加热会导致蛋白质变性，蛋白质的变性主要是由于蛋白质分子的空间构象被破坏，是由氢键和二硫键发生断裂引起的，A正确；亲水基团能够溶于水，该类蛋白质在进行盘曲、折叠时，氨基酸侧链亲水基团分布在分子的外侧，所以溶于水，B正确；由题意可知，该类蛋白质变性后，生物活性丧失，出现凝聚现象，不再溶于水，氨基酸侧链的疏水基团可能分布在外侧，C正确；蛋白质变性以后仍可与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
5．酪蛋白含有人体的8种必需氨基酸。牛奶中大约80%的蛋白质为酪蛋白，其中最为常见的是A1和A2两种类型的β-酪蛋白。在蛋白酶的作用下，A1型β-酪蛋白会产生一种七肽，部分人饮用后可能出现牛乳不耐受症状(如过敏、肠胃不适等)，但A2型β-酪蛋白不会。因此现在市面上推出了很多含A2型β-酪蛋白，不含A1型β-酪蛋白的牛奶。如图表示两种β-酪蛋白的结构及酶解位点。下列叙述错误的是( )
A．Val(缬氨酸)在人体细胞内不能合成，称为必需氨基酸
B．两种酪蛋白链的主要区别是氨基酸种类和数目不同
C．两种酪蛋白链各至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
D．饮用只含A2型β-酪蛋白的牛奶不会引起牛乳不耐受人群的胃肠道不适症状
√
解析：Val为人体不能合成的氨基酸，属于必需氨基酸，A正确；图中两种氨基酸的数目相同，B错误；两种酪蛋白链各至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基中)，C正确；A1型β－酪蛋白会产生一种七肽，部分人饮用后可能出现牛乳不耐受症状(如过敏、肠胃不适等)，但A2型β－酪蛋白不会，因此饮用只含A2型β－酪蛋白的牛奶不会引起牛乳不耐受人群的胃肠道不适症状，D正确。
课时跟踪检测
NO.5
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A级 强基固本
1．蛋白质在人体内承担了多种生理功能，当某人感冒发烧时，除新陈代谢加强外，血液中某些抗体含量增加，这说明( )
A．蛋白质是细胞的结构物质
B．蛋白质具有调节作用
C．蛋白质具有免疫作用
D．蛋白质具有运输作用
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解析：抗体的化学本质是蛋白质，人体感冒发烧时血液中某些抗体含量增加，可增强人体的免疫功能，体现了蛋白质具有免疫作用，C正确。
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2．关于生物体内氨基酸的叙述，正确的是( )
A．组成氨基酸的元素一定有C、H、O、N、S
B．构成蛋白质的氨基酸一定含有氨基和羧基
C．人体内所有氨基酸均可互相转化
D．人体合成血红蛋白一定需要21种氨基酸
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解析：组成氨基酸的元素一定有C、H、O、N，不一定含有S，A错误；构成蛋白质的氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，B正确；人体内的氨基酸不是所有的氨基酸都能相互转化，必需氨基酸要从外界摄取，C错误；构成人体蛋白质的氨基酸有21种，但人体合成血红蛋白不一定需要21种氨基酸，D错误。
3．下列物质中，有的是组成生物体蛋白质的氨基酸，有的不是。其中能组成生物体蛋白质的所有氨基酸各取一个，经脱水缩合后形成的物质中所含肽键数目为( )
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解析：图中的①②是构成蛋白质的氨基酸；③④中的氨基和羧基不是连接在同一个碳原子上，不是构成蛋白质的氨基酸。①②③④中属于组成蛋白质的氨基酸的有①②，故脱水缩合后形成的物质是二肽，其中含有的肽键数目为1个，B正确。
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4．一篇“熟蛋返生孵小鸡”的论文曾引发热议。下列有关蛋白质的叙述错误的是( )
A．高温使蛋白质变性，其最主要的特征就是失去生物活性
B．煮熟的鸡蛋更容易消化，是因为高温破坏了蛋白质分子的空间结构，肽链松散，易被蛋白酶水解
C．评价鸡蛋中蛋白质成分的营养价值高低要注重非必需氨基酸的种类和含量
D．每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构
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解析：高温使蛋白质空间结构被破坏而变性，从而失去生物活性，A正确；煮熟的鸡蛋容易消化是因为蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，更容易被蛋白酶水解，B正确；评价鸡蛋中蛋白质成分的营养价值高低要注重必需氨基酸(人体细胞不能合成的氨基酸)的种类和含量，C错误；结构决定功能，每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，D正确。
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5．蛋白质是生命活动的主要承担者，下列有关蛋白质及其单体氨基酸的叙述，正确的是( )
A．在人体中，只有细胞内才有蛋白质分布，细胞外没有蛋白质分布
B．不同种类的氨基酸在水中的溶解度不同，这种差异主要是因为两者的空间结构不同
C．胰岛素和唾液淀粉酶的差异与组成它们的氨基酸数目、种类和连接方式不同有关
D．牛奶煮沸后，其中的蛋白质会发生变性，但不会破坏肽键结构
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解析：细胞外也有蛋白质分布，如血浆蛋白，A错误；不同种类的氨基酸在水中的溶解度不同，这种差异主要是因为两者的R基不同，B错误；胰岛素和唾液淀粉酶的差异与组成它们的氨基酸数目、种类和排列顺序不同有关，氨基酸之间的连接方式均为肽键，C错误；蛋白质加热变性，蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，肽键不被破坏，D正确。
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6．下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是( )
A．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，区别在于R基不同
B．某甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则该甜味肽是一种二肽
C．某二肽化学式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸(R基为—CH3)和另一
种氨基酸X，则X的化学式应该是C5H9NO4
D．n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的多肽中游离的氨基数
目为m－n
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解析：氨基酸的区别主要是R基不同，A正确；甜味肽的分子式为C13H16O5N2，只含有2个N原子，所以此甜味肽是一种二肽，由2个氨基酸组成，B正确；已知二肽化学式为C8H14N2O5，算上脱去的一个H2O，两个氨基酸所有原子的总数为C8H16N2O6，根据题目信息可知，丙氨酸的化学式为C3H7NO2，所以X的化学式应该是C5H9NO4，C正确；n个氨基酸脱水缩合形成的多肽有一个游离的氨基，而这n个氨基酸共有m(m≥n)个氨基，算上R基中游离的氨基，此多肽一共有(m－n＋1)个游离的氨基，D错误。
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7．如图是某蛋白质分子的结构示意图，图中不同图形表示不同种类的氨基酸，A链由21个氨基酸组成，B链由19个氨基酸组成，“—S—S—”是在蛋白质加工过程中由两个“—SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述错误的是( )
A．蛋白质多样性与氨基酸的种类和排列顺序不同有关
B．该蛋白质分子中至少含有两个羧基
C．图中“—S—S—”代表的化学键也是肽键
D．形成该蛋白质分子时分子质量减少了686
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解析：蛋白质多样性与氨基酸的种类和排列顺序不同有关，A正确；该蛋白质分子中至少含有的羧基数＝肽链数＝2个，B正确；图中“—S—S—”代表的化学键是由两个“—SH”脱下2个H后形成的二硫键，C错误；形成该蛋白质分子时产生的水分子数＝氨基酸数－肽链数＝(21＋19)－2＝38个，又由于蛋白质加工过程中有两个“—SH”脱下2个H形成“—S—S—”，所以相对分子质量减少了38×18＋2＝686，D正确。
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8．一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)后，可转变成由A、B两条肽链构成的成熟胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列叙述错误的是( )
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A．胰岛素原的合成需要氨基酸的脱水缩合
B．切去C肽不需要破坏二硫键
C．成熟的胰岛素分子中含有1个游离的氨基和1个游离的羧基
D．成熟胰岛素分子具有49个肽键
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解析：胰岛素原是由氨基酸脱水缩合形成的多肽链，A正确；分析图可知，切去C肽是破坏肽键，不需要破坏二硫键，B正确；成熟的胰岛素分子有两条链，所以至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，C错误；肽键数量＝总的氨基酸数－肽链数，故成熟的胰岛素分子中肽键数＝(21＋30)－2＝49个，D正确。
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9．细胞被冰冻时，蛋白质分子相互靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍保留，如下图所示。
下列说法正确的是( )
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A．抗冻植物可能具有较强的抗巯基氧化能力
B．经寒冷处理的小麦细胞内蛋白质分子中外露的巯基可能增加
C．在人体中，不同肽链之间可形成二硫键，但在同一条肽链中不能形成
D．由图可知，细胞在结冰和解冻过程中涉及蛋白质的空间结构和肽键的变化
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解析：结冰过程中蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键，所以抗冻植物可能具有较强的抗巯基氧化能力，A正确；细胞被冰冻时巯基氧化形成二硫键，故经寒冷处理的小麦细胞内蛋白质分子中外露的巯基可能减少，B错误；蛋白质的同一条肽链或两条肽链之间都可以形成二硫键，C错误；由图可知，细胞在结冰过程中形成的是二硫键，解冻过程中蛋白质的氢键断裂，空间结构发生改变，不涉及肽键变化，D错误。
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10．(17分)血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列。请分析回答下列问题：
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(1)图乙所示结构含有________种氨基酸，①的名称是________ 。
(2)血红蛋白是由574个氨基酸组成的，氨基酸在形成4条肽链的过程中形成________个肽键。
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(3)若两条β肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白至少含有________个羧基。
(4)据图甲、图乙分析，蛋白质分子的多样性是由于_______________
___________________________________________不同导致的。
(5)若图甲血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白，则由其参与组成的红细胞运输氧的能力将________(填“不变”“减弱”或“失去”)。由此能得到什么结论？__________________________。
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(6)图丙为血红蛋白变性和水解的示意图，总结两者的区别：
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解析：(1)由图乙可知，①为氨基，②③④⑤为R基，其中④⑤相同，说明图乙所示结构含3种氨基酸。(2)血红蛋白是由4条肽链、574个氨基酸组成的，氨基酸经脱水缩合过程形成的肽键数＝574－4＝570(个)。(3)游离的羧基数＝肽链数＋R基中的羧基数，图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列，由图乙可知，该β肽链的R基中至少含有2个游离的羧基，2条相同的β肽链的R基中至少含有4个游离的羧基，即血红蛋白中羧基数至少为4(肽链数)＋4(R基中的羧基数)＝8(个)。
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(4)可从两个角度理解蛋白质分子的多样性，一是氨基酸角度，包括氨基酸的种类、数目和排列顺序；二是多肽链的角度，即肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。(5) 如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，可能形成异常的血红蛋白，由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大为减弱；这说明蛋白质结构与功能相适应。(6)由图丙可以看出，血红蛋白变性与水解的区别在于水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程，和脱水缩合的过程相反；变性是蛋白质空间结构被破坏的过程，此过程肽键一般不断裂。
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答案：(1)3 氨基 (2)570 (3)8 (4)氨基酸的数目、种类、排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构 (5)减弱 蛋白质结构与功能相适应 (6)水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程，和脱水缩合的过程相反；变性是蛋白质空间结构被破坏的过程，此过程肽键一般不断裂
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B级 发展提能
11．研究发现一类称作“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽折叠、组装或转运，其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述错误的是( )
A．“分子伴侣”介导加工的环状八肽中至少含有8个氧原子和8个氮原子
B．变性后的“分子伴侣”仍能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应
C．“分子伴侣”折叠蛋白质的过程可能涉及二硫键、氢键的形成
D．“分子伴侣”的空间结构一旦发生改变，则不可逆转
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解析：每一个氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，环状八肽化合物由8个氨基酸脱去8个水分子形成，其中8个氨基酸中至少含有的氧原子数为8×2＝16，至少含有的氮原子数为8×1＝8,8分子水(H2O)包含的氧原子数为8，氮原子数为0，则环状八肽化合物至少含有氧原子8×2－8＝8，氮原子8×1－0＝8，A正确；变性后的“分子伴侣”能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，B正确；“分子伴侣”通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合，该过程中可能涉及二硫键、氢键的形成，C正确；由题干信息可知，“分子伴侣”在发挥作用时会改变自身空间结构，并可循环发挥作用，因此可以判断“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的，D错误。
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12．(11分)胶原蛋白是动物体中的一种结构蛋白，广泛分布于人体多种组织。研究人员提取的一种胶原蛋白主要含如图所示三种氨基酸。
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(1)人体不能合成组成该蛋白质的所有氨基酸，这些不能合成的氨基酸称为____________。
(2)这三种氨基酸分子通过_________反应，形成一条包含“—甘—赖—脯—”序列重复180次的肽链，此肽链所含游离的氨基(—NH2)为______个。
(3)我国科学家从动物组织中提取胶原蛋白，制成了可被人体吸收的手术缝合线，缝合以后不需要进行拆线。作为手术缝合线的胶原蛋白能被人体组织吸收，其原因是____________________________________
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(4)蛋白质除了作为结构蛋白外，还可以承担各种功能，下列各种蛋白质及功能相符合的是________。
A．肌肉蛋白——免疫 B．血红蛋白——运输
C．生长激素——催化 D．胃蛋白酶——调节
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解析：(1)人体不能合成组成该蛋白质的所有氨基酸，这些不能合成的氨基酸称为必需氨基酸。(2)肽链的形成通过氨基酸的脱水缩合，游离的氨基等于R基上的氨基加上肽链数180＋1＝181(个)。(3)胶原蛋白会被分解为可以被人体吸收的氨基酸。(4)肌肉蛋白可作为结构蛋白，A错误；血红蛋白有运输作用，B正确；生长激素有调节作用，C错误；胃蛋白酶有催化作用，D错误。
答案：(1)必需氨基酸 (2)脱水缩合 181
(3)胶原蛋白会被分解为可以被人体吸收的氨基酸 (4)B课时跟踪检测(六) 蛋白质是生命活动的主要承担者
A级 强基固本
1．蛋白质在人体内承担了多种生理功能，当某人感冒发烧时，除新陈代谢加强外，血液中某些抗体含量增加，这说明( )
A．蛋白质是细胞的结构物质
B．蛋白质具有调节作用
C．蛋白质具有免疫作用
D．蛋白质具有运输作用
2．关于生物体内氨基酸的叙述，正确的是( )
A．组成氨基酸的元素一定有C、H、O、N、S
B．构成蛋白质的氨基酸一定含有氨基和羧基
C．人体内所有氨基酸均可互相转化
D．人体合成血红蛋白一定需要21种氨基酸
3．下列物质中，有的是组成生物体蛋白质的氨基酸，有的不是。其中能组成生物体蛋白质的所有氨基酸各取一个，经脱水缩合后形成的物质中所含肽键数目为( )
4．一篇“熟蛋返生孵小鸡”的论文曾引发热议。下列有关蛋白质的叙述错误的是( )
A．高温使蛋白质变性，其最主要的特征就是失去生物活性
B．煮熟的鸡蛋更容易消化，是因为高温破坏了蛋白质分子的空间结构，肽链松散，易被蛋白酶水解
C．评价鸡蛋中蛋白质成分的营养价值高低要注重非必需氨基酸的种类和含量
D．每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构
5．蛋白质是生命活动的主要承担者，下列有关蛋白质及其单体氨基酸的叙述，正确的是( )
A．在人体中，只有细胞内才有蛋白质分布，细胞外没有蛋白质分布
B．不同种类的氨基酸在水中的溶解度不同，这种差异主要是因为两者的空间结构不同
C．胰岛素和唾液淀粉酶的差异与组成它们的氨基酸数目、种类和连接方式不同有关
D．牛奶煮沸后，其中的蛋白质会发生变性，但不会破坏肽键结构
6．下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是( )
A．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，区别在于R基不同
B．某甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则该甜味肽是一种二肽
C．某二肽化学式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸(R基为—CH3)和另一种氨基酸X，则X的化学式应该是C5H9NO4
D．n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的多肽中游离的氨基数目为m－n
7．如图是某蛋白质分子的结构示意图，图中不同图形表示不同种类的氨基酸，A链由21个氨基酸组成，B链由19个氨基酸组成，“—S—S—”是在蛋白质加工过程中由两个“—SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述错误的是( )
A．蛋白质多样性与氨基酸的种类和排列顺序不同有关
B．该蛋白质分子中至少含有两个羧基
C．图中“—S—S—”代表的化学键也是肽键
D．形成该蛋白质分子时分子质量减少了686
8．一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)后，可转变成由A、B两条肽链构成的成熟胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列叙述错误的是( )
A．胰岛素原的合成需要氨基酸的脱水缩合
B．切去C肽不需要破坏二硫键
C．成熟的胰岛素分子中含有1个游离的氨基和1个游离的羧基
D．成熟胰岛素分子具有49个肽键
9．细胞被冰冻时，蛋白质分子相互靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍保留，如下图所示。下列说法正确的是( )
A．抗冻植物可能具有较强的抗巯基氧化能力
B．经寒冷处理的小麦细胞内蛋白质分子中外露的巯基可能增加
C．在人体中，不同肽链之间可形成二硫键，但在同一条肽链中不能形成
D．由图可知，细胞在结冰和解冻过程中涉及蛋白质的空间结构和肽键的变化
10.
得分
(17分)血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列。请分析回答下列问题：
(1)图乙所示结构含有________种氨基酸，①的名称是________。
(2)血红蛋白是由574个氨基酸组成的，氨基酸在形成4条肽链的过程中形成________个肽键。
(3)若两条β肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白至少含有________个羧基。
(4)据图甲、图乙分析，蛋白质分子的多样性是由于_______________________________
_________________________________________________不同导致的。
(5)若图甲血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白，则由其参与组成的红细胞运输氧的能力将________(填“不变”“减弱”或“失去”)。由此能得到什么结论？__________________________。
(6)图丙为血红蛋白变性和水解的示意图，总结两者的区别：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
B级 发展提能
11．研究发现一类称作“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽折叠、组装或转运，其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述错误的是( )
A．“分子伴侣”介导加工的环状八肽中至少含有8个氧原子和8个氮原子
B．变性后的“分子伴侣”仍能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应
C．“分子伴侣”折叠蛋白质的过程可能涉及二硫键、氢键的形成
D．“分子伴侣”的空间结构一旦发生改变，则不可逆转
12.
得分
(11分)胶原蛋白是动物体中的一种结构蛋白，广泛分布于人体多种组织。研究人员提取的一种胶原蛋白主要含如图所示三种氨基酸。
(1)人体不能合成组成该蛋白质的所有氨基酸，这些不能合成的氨基酸称为____________。
(2)这三种氨基酸分子通过_________反应，形成一条包含“—甘—赖—脯—”序列重复180次的肽链，此肽链所含游离的氨基(—NH2)为______个。
(3)我国科学家从动物组织中提取胶原蛋白，制成了可被人体吸收的手术缝合线，缝合以后不需要进行拆线。作为手术缝合线的胶原蛋白能被人体组织吸收，其原因是
___________________________________________________________________________。
(4)蛋白质除了作为结构蛋白外，还可以承担各种功能，下列各种蛋白质及功能相符合的是________。
A．肌肉蛋白——免疫 B．血红蛋白——运输
C．生长激素——催化 D．胃蛋白酶——调节
课时跟踪检测(六)
1．选C 抗体的化学本质是蛋白质，人体感冒发烧时血液中某些抗体含量增加，可增强人体的免疫功能，体现了蛋白质具有免疫作用，C正确。
2．选B 组成氨基酸的元素一定有C、H、O、N，不一定含有S，A错误；构成蛋白质的氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，B正确；人体内的氨基酸不是所有的氨基酸都能相互转化，必需氨基酸要从外界摄取，C错误；构成人体蛋白质的氨基酸有21种，但人体合成血红蛋白不一定需要21种氨基酸，D错误。
3．选B 图中的①②是构成蛋白质的氨基酸；③④中的氨基和羧基不是连接在同一个碳原子上，不是构成蛋白质的氨基酸。①②③④中属于组成蛋白质的氨基酸的有①②，故脱水缩合后形成的物质是二肽，其中含有的肽键数目为1个，B正确。
4．选C 高温使蛋白质空间结构被破坏而变性，从而失去生物活性，A正确；煮熟的鸡蛋容易消化是因为蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，更容易被蛋白酶水解，B正确；评价鸡蛋中蛋白质成分的营养价值高低要注重必需氨基酸(人体细胞不能合成的氨基酸)的种类和含量，C错误；结构决定功能，每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，D正确。
5．选D 细胞外也有蛋白质分布，如血浆蛋白，A错误；不同种类的氨基酸在水中的溶解度不同，这种差异主要是因为两者的R基不同，B错误；胰岛素和唾液淀粉酶的差异与组成它们的氨基酸数目、种类和排列顺序不同有关，氨基酸之间的连接方式均为肽键，C错误；蛋白质加热变性，蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，肽键不被破坏，D正确。
6．选D 氨基酸的区别主要是R基不同，A正确；甜味肽的分子式为C13H16O5N2，只含有2个N原子，所以此甜味肽是一种二肽，由2个氨基酸组成，B正确；已知二肽化学式为C8H14N2O5，算上脱去的一个H2O，两个氨基酸所有原子的总数为C8H16N2O6，根据题目信息可知，丙氨酸的化学式为C3H7NO2，所以X的化学式应该是C5H9NO4，C正确；n个氨基酸脱水缩合形成的多肽有一个游离的氨基，而这n个氨基酸共有m(m≥n)个氨基，算上R基中游离的氨基，此多肽一共有(m－n＋1)个游离的氨基，D错误。
7．选C 蛋白质多样性与氨基酸的种类和排列顺序不同有关，A正确；该蛋白质分子中至少含有的羧基数＝肽链数＝2个，B正确；图中“—S—S—”代表的化学键是由两个“—SH”脱下2个H后形成的二硫键，C错误；形成该蛋白质分子时产生的水分子数＝氨基酸数－肽链数＝(21＋19)－2＝38个，又由于蛋白质加工过程中有两个“—SH”脱下2个H形成“—S—S—”，所以相对分子质量减少了38×18＋2＝686，D正确。
8．选C 胰岛素原是由氨基酸脱水缩合形成的多肽链，A正确；分析图可知，切去C肽是破坏肽键，不需要破坏二硫键，B正确；成熟的胰岛素分子有两条链，所以至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，C错误；肽键数量＝总的氨基酸数－肽链数，故成熟的胰岛素分子中肽键数＝(21＋30)－2＝49个，D正确。
9．选A 结冰过程中蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键，所以抗冻植物可能具有较强的抗巯基氧化能力，A正确；细胞被冰冻时巯基氧化形成二硫键，故经寒冷处理的小麦细胞内蛋白质分子中外露的巯基可能减少，B错误；蛋白质的同一条肽链或两条肽链之间都可以形成二硫键，C错误；由图可知，细胞在结冰过程中形成的是二硫键，解冻过程中蛋白质的氢键断裂，空间结构发生改变，不涉及肽键变化，D错误。
10．解析：(1)由图乙可知，①为氨基，②③④⑤为R基，其中④⑤相同，说明图乙所示结构含3种氨基酸。(2)血红蛋白是由4条肽链、574个氨基酸组成的，氨基酸经脱水缩合过程形成的肽键数＝574－4＝570(个)。(3)游离的羧基数＝肽链数＋R基中的羧基数，图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列，由图乙可知，该β肽链的R基中至少含有2个游离的羧基，2条相同的β肽链的R基中至少含有4个游离的羧基，即血红蛋白中羧基数至少为4(肽链数)＋4(R基中的羧基数)＝8(个)。(4)可从两个角度理解蛋白质分子的多样性，一是氨基酸角度，包括氨基酸的种类、数目和排列顺序；二是多肽链的角度，即肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。(5) 如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，可能形成异常的血红蛋白，由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大为减弱；这说明蛋白质结构与功能相适应。(6)由图丙可以看出，血红蛋白变性与水解的区别在于水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程，和脱水缩合的过程相反；变性是蛋白质空间结构被破坏的过程，此过程肽键一般不断裂。
答案：(1)3 氨基 (2)570 (3)8 (4)氨基酸的数目、种类、排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构 (5)减弱 蛋白质结构与功能相适应 (6)水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程，和脱水缩合的过程相反；变性是蛋白质空间结构被破坏的过程，此过程肽键一般不断裂
11．选D 每一个氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，环状八肽化合物由8个氨基酸脱去8个水分子形成，其中8个氨基酸中至少含有的氧原子数为8×2＝16，至少含有的氮原子数为8×1＝8,8分子水(H2O)包含的氧原子数为8，氮原子数为0，则环状八肽化合物至少含有氧原子8×2－8＝8，氮原子8×1－0＝8，A正确；变性后的“分子伴侣”能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，B正确；“分子伴侣”通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合，该过程中可能涉及二硫键、氢键的形成，C正确；由题干信息可知，“分子伴侣”在发挥作用时会改变自身空间结构，并可循环发挥作用，因此可以判断“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的，D错误。
12．解析：(1)人体不能合成组成该蛋白质的所有氨基酸，这些不能合成的氨基酸称为必需氨基酸。(2)肽链的形成通过氨基酸的脱水缩合，游离的氨基等于R基上的氨基加上肽链数180＋1＝181(个)。(3)胶原蛋白会被分解为可以被人体吸收的氨基酸。(4)肌肉蛋白可作为结构蛋白，A错误；血红蛋白有运输作用，B正确；生长激素有调节作用，C错误；胃蛋白酶有催化作用，D错误。
答案：(1)必需氨基酸 (2)脱水缩合 181 (3)胶原蛋白会被分解为可以被人体吸收的氨基酸 (4)B
