第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
知识点一 蛋白质的基本单位——氨基酸
1.赖氨酸的分子式为C6H14O2N2，则赖氨酸的R基为（ ）
A.—C4H10N B.—C4H10O
C.—C4H10ON D.—C5H11N
2.（2024·河北保定望都中学高一期中）氨基酸是组成蛋白质的基本单位。下列有关氨基酸的结构或功能的说法，错误的是（ ）
A.所有氨基酸都含有元素C、H、O、N
B.人体内组成蛋白质的氨基酸有21种
C.氨基酸中的N只存在于氨基中
D.氨基酸性质的差异与R基不同有关
3.（2024·江苏淮安高一期中）肌红蛋白是哺乳动物肌肉中一种储氧的球蛋白，其彻底水解，不可能得到的物质是（ ）
A.
B.
C.
D.
知识点二 蛋白质的结构、功能及其多样性
4.下列选项中不能作为“蛋白质是生命活动的主要承担者”证据的是（ ）
A.胃蛋白酶起催化作用
B.血红蛋白能运输氧气
C.性激素能促进生殖器官的发育
D.肌肉的成分主要是蛋白质
5.下图所示为某多肽化合物，关于其组成部分数目的判断，错误的是（ ）
A.1个氨基 B.2个羧基
C.2个肽键 D.3种R基
6.细胞受到冰冻时，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。下列说法错误的是（ ）
A.结冰和解冻过程不涉及肽键的变化，所以该过程不影响蛋白质功能
B.细胞受到冰冻时，蛋白质的相对分子质量变小
C.解冻没有影响蛋白质中氨基酸的序列
D.巯基位于氨基酸的R基上
7.从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦。下列关于胶原蛋白的说法，错误的是（ ）
A.作为缝合线的胶原蛋白之所以被人体吸收是因为已被分解成小分子的氨基酸
B.被分解成的氨基酸种类最多有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的
C.分解后的蛋白质与变性后的蛋白质都不可以与双缩脲试剂发生颜色反应
D.合成胶原蛋白时，产生的水分子中的氢来自氨基和羧基
8.如今社会上很流行烫发，发型的形成与头发角蛋白中二硫键（—S—S—）的断裂与再生有关。如图是角蛋白部分结构示意图，图中的数字代表每条肽链上氨基酸的序号，下列相关叙述错误的是（ ）
A.图中蛋白质有两条肽链，48个肽键
B.烫发过程中有蛋白质空间结构的改变
C.硫元素只能存在于氨基酸的R基中
D.角蛋白彻底水解后的产物是氨基酸
9.（2024·福建南安市侨光中学高一月考）血管紧张素原是血浆中的一种球蛋白。血管紧张素原分别在肾素、血管紧张素转换酶的催化作用下，将①、②两个位点的共价键水解开，转变为血管紧张素Ⅰ、Ⅱ（见下图），图中氨基酸名称均为略写，如天门冬氨酸略写为“天门冬”。请回答问题：
（1）在细胞内合成血管紧张素原的原料是 ，血管紧张素Ⅰ中有 个肽键。
（2）正常情况下，当血压偏低时（血压，血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力），血浆中的肾素使血管紧张素原转变为作用较弱的血管紧张素Ⅰ，血浆中的血管紧张素转换酶再将其转变成血管紧张素Ⅱ。血浆中的血管紧张素Ⅱ能够强烈地收缩血管，使血压 （填“升高”或“降低”）到正常水平。血管紧张素Ⅱ体现了蛋白质具有 功能。血管紧张素Ⅰ、Ⅱ的功能相似但又不完全相同，这是由于组成两者的 ，导致两种多肽的空间结构相似但又不完全相同。
（3）“依那普利”是一种降压药，该药物是通过影响血管紧张素转换酶的作用而起到降压作用，据本题信息推测：该降压药最有可能是通过 （填“抑制”或“促进”）血管紧张素转换酶作用，从而抑制 的生成，进而导致血压下降的。
10.G蛋白偶联受体是由m个氨基酸组成的一条往返穿膜七次的多肽链跨膜蛋白，如图是其结构模式图。与此有关的说法不正确的是（ ）
A.G蛋白偶联受体的化学本质是蛋白质
B.该条多肽链只有一个游离的氨基和羧基
C.图中“—S—S—”中的S一定存在于R基中
D.合成该跨膜蛋白时共失去（m－1）个水分子
11.（2024·湖南株洲二中高一月考）蛋白质是生命活动的主要承担者。尿素与蛋白质结合后会引起蛋白质变性，除去尿素后，蛋白质的空间结构又恢复原状，过程如图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A.不同种类蛋白质都至少含有元素C、H、O、N
B.使蛋白质变性的因素除了尿素，高温、酸、碱、酒精也可使蛋白质变性
C.蛋白质的变性都将导致肽链空间结构不可逆改变
D.鸡蛋煮熟后其蛋白质变性，肽链伸展开来，容易被蛋白酶水解
12.肌红蛋白（Mb）是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，含有C、H、O、N、Fe五种元素，由一条含有153个氨基酸残基的多肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含Fe2＋的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中，避免了Fe2＋被氧化。下列说法错误的是（ ）
A.Mb的水溶性较好，高温可使其在水中的溶解度降低
B.组成Mb的肽链中氧原子数不一定多于氨基酸数
C.该多肽链形成时，至少脱去152个水分子
D.Mb空间结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
13.血红蛋白（Hb）由1个珠蛋白和4个血红素组成。每个珠蛋白包括4条多肽链，其中α、β链各2条。下图是血红蛋白的四级结构示意图。回答下列问题：
（1）组成Hb的化学元素至少包含 。
（2）Hb的一级结构指肽链上 的排列顺序。Hb易与氧结合和分离，使Hb执行 的功能。
（3）血红蛋白中含有124个氨基酸，脱去 个水分子。图中肽链盘曲过程中形成了三个二硫键（由两个半胱氨酸上的—SH缩合而成，即—SH和HS—缩合成—S—S—），若组成图中蛋白质的氨基酸平均相对分子质量为100，则图中蛋白质的相对分子质量为 。
（4）当低海拔地区生活的人进入高原后，机体通过增加促红细胞生成素（EPO）刺激骨髓生成较多的红细胞。EPO调节生理代谢的意义是 ，从而使人能够适应高原环境。
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
1.A 氨基酸的结构通式为，即C2H4O2NR。赖氨酸的分子式是C6H14O2N2，则该氨基酸的R基为—C4H10N。
2.C 所有氨基酸都含有元素C、H、O、N，A正确；人体内组成蛋白质的氨基酸有21种，B正确；氨基酸中的N可能存在于氨基和R基中，C错误；氨基酸性质的差异与R基不同有关，D正确。
3.C A和B项中的结构含有一个氨基和一个羧基，且两者连接在同一个碳原子上，属于构成蛋白质的氨基酸，不符合题意；C项的结构含有一个氨基和一个羧基，但两者没有连接在同一个碳原子上，不属于构成蛋白质的氨基酸，符合题意；D项的结构含有2个氨基和一个羧基，但存在一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，属于构成蛋白质的氨基酸，不符合题意。
4.C 性激素不属于蛋白质。
5.D 据图可知，该多肽是由3个氨基酸组成的三肽，含有1个氨基（—NH2）、2个羧基（—COOH）、2个肽键，有2种R基，即—CH3、—CH2COOH。
6.A 由图可知，蛋白质结冰和解冻时都不涉及肽键的变化，但是蛋白质的空间结构发生改变，所以功能改变，A错误；细胞受到冰冻时，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—），此过程脱去两个H，蛋白质的相对分子质量减少，B正确；由图可知，蛋白质解冻时，构成蛋白质的氨基酸序列不变，C正确；巯基（—SH）中含有S，由氨基酸的结构通式可知，巯基位于氨基酸的R基上，D正确。
7.C 作为缝合线的胶原蛋白成分是蛋白质，之所以被人体吸收是因为已被分解成其基本单位——小分子的氨基酸，A正确；被分解成的氨基酸种类最多有21种，有8种是人体细胞不能合成的，如赖氨酸、蛋氨酸等，B正确；分解后的蛋白质形成氨基酸不可以与双缩脲试剂发生颜色反应，但变性后的蛋白质被破坏的是空间结构，依然可以与双缩脲试剂发生颜色反应，C错误；胶原蛋白成分是蛋白质，在核糖体上合成时，产生的水分子中的氢来自氨基和羧基，D正确。
8.A 图示蛋白质有两条肽链，一条链含21个氨基酸，另一条链含30个氨基酸，所以含有的肽键数＝30＋21－2＝49（个），A错误；烫发过程中头发角蛋白中的二硫键（—S—S—）发生断裂，高温破坏了蛋白质的空间结构，B正确；根据组成蛋白质的氨基酸的结构通式可知，硫元素只能存在于氨基酸的R基中，C正确；组成蛋白质的基本单位是氨基酸，故蛋白质彻底水解的产物是氨基酸，D正确。
9.（1）氨基酸 9 （2）升高 调节 氨基酸种类和数目不同 （3）抑制 血管紧张素Ⅱ
解析：（1）血管紧张素原是一种蛋白质，合成的原材料是氨基酸；血管紧张素Ⅰ是由10个氨基酸组成的一条肽链，有9个肽键。（2）血浆中的血管紧张素Ⅱ能够强烈地收缩血管，使血压升高，体现了蛋白质具有调节功能；血管紧张素Ⅰ和Ⅱ的氨基酸种类和数目不同，导致多肽的空间结构相似但又不完全相同。（3）降压药“依那普利”为血管紧张素转换酶的抑制剂，由图可知：“依那普利”是通过抑制血管紧张素Ⅱ的生成，起到降压作用。
10.B 由题干可知，G蛋白偶联受体是由m个氨基酸组成的跨膜蛋白，A正确；该条多肽链的R基中可能也有氨基和羧基，也可能没有，因此该条多肽链至少含有一个游离的氨基和羧基，B错误；根据氨基酸的结构通式可知，形成二硫键“—S—S—”中的S一定存在于R基中，C正确；图中肽链由m个氨基酸脱水缩合形成，因此需要脱去（m－1）分子的水，D正确。
11.C 组成蛋白质的基本单位氨基酸的结构通式为，因此不同种类蛋白质都至少含有元素C、H、O、N，A正确；使蛋白质变性的因素除了尿素，高温、酸、碱、酒精也可使蛋白质变性，B正确；变性的蛋白质除去尿素后，蛋白质的空间结构又恢复原状，说明有些蛋白质变性后空间结构的改变是可逆的，C错误；鸡蛋煮熟后其蛋白质变性，肽链伸展开来，容易被蛋白酶水解，因此熟食对于我们更健康，D正确。
12.B Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，说明Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合，故Mb可溶于水，高温可使其在水中的溶解度降低，A正确；肽链中的氧原子数＝肽键数＋2，肽键数＝氨基酸数－1，故肽链中氧原子数＝氨基酸数＋1，所以组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数，B错误；Mb由一条含有153个氨基酸脱水缩合形成的多肽链和一个血红素辅基构成，故该多肽链形成时，至少脱去153－1＝152（个）水分子，C正确；Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键以及肽链之间形成的二硫键有关，D正确。
13.（1）C、H、O、N、Fe （2）氨基酸 运输物质（氧气） （3）120 10 234 （4）通过增加红细胞的数量和血红蛋白的含量，提高血液的供氧能力
解析：（1）Hb是血红蛋白，其基本单位是氨基酸，组成Hb的化学元素至少包含C、H、O、N、Fe。（2）一级结构是指蛋白质肽链中氨基酸的排列顺序，也称为蛋白质的化学结构；Hb易与氧结合和分离，使Hb执行运输氧气的功能。（3）脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数，血红蛋白中含有124个氨基酸，共有4条肽链，故脱去124－4＝120（个）水分子；若组成图中蛋白质的氨基酸平均相对分子质量为100，则蛋白质的相对分子质量为124×100－120×18－3×2＝10 234。（4）低海拔地区生活的人进入高原后，机体通过增加促红细胞生成素（EPO）刺激骨髓生成较多的红细胞，则EPO调节生理代谢的意义是通过增加红细胞的数量和血红蛋白的含量，提高血液的供氧能力，从而使人能够适应高原环境。
1 / 4第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
导学 聚焦 1.通过对蛋白质结构多样性决定功能多样性的学习，形成结构和功能观。 2.通过推导氨基酸的结构、脱水缩合过程，培养归纳与推理的能力
知识点（一） 蛋白质的功能及基本组成单位——氨基酸
1.蛋白质的功能
（1）蛋白质是生命活动的 。
（2）
2.蛋白质的基本组成单位——氨基酸
（1）氨基酸的结构
①结构通式： 。
②结构特点
数量上：至少都含有一个 和一个 。
位置上：都有一个氨基和一个羧基连接在 上。
易错提醒：氨基、羧基、R基的书写
①正确的格式：—NH2、—COOH、—R（千万不要忘记在原子团前面加“—”）。
②氨基和羧基不同表达形式的辨别
（2）种类
①分类依据：能否在人体内 。
②种类
巧学助记：谐音巧记8种必需氨基酸
3.判断下列相关表述的正误
（1）蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能。（ ）
（2）蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。（ ）
（3）具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸。（ ）
（4）氨基酸分子的氨基和羧基都连接在同一个碳原子上。（ ）
（5）非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸。（ ）
探讨 分析氨基酸的结构及其特点，提高理解能力
1.观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题：
丙氨酸 半胱氨酸
赖氨酸 天冬氨酸
（1）构成蛋白质的氨基酸共有的部分是 。
（2）这四种氨基酸分子的R基分别是 。
（3）组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗？若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？
2.试判断下列有机酸，哪些属于组成蛋白质的氨基酸？并说明判断理由。
（1）
（2）
（3）
1.氨基酸结构通式的分析
2.“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸
1.蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。下列有关蛋白质的叙述，错误的是（ ）
A.蛋白质是生命活动的主要承担者
B.营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象，与蛋白质的摄入量不足有关
C.许多蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，如肌肉、头发等的成分主要是蛋白质
D.有些蛋白质可以调节机体的生命活动，如人体内的抗体
2.下列化合物中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（ ）
A.①②③④ B.①②③
C.①② D.②④
3.科学家相继发现了第21种和第22种直接参与蛋白质合成的氨基酸——带负电荷的硒代半胱氨酸和带正电荷的吡咯赖氨酸；硒代半胱氨酸存在于人体中，吡咯赖氨酸只存在于甲烷菌中。下列关于氨基酸的叙述，错误的是（ ）
A.硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的R基上
B.硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸都是人体的必需氨基酸
C.吡咯赖氨酸的R基的分子式为C10H17N2O，则它的分子式是C12H21N3O3
D.硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸带电性质的差异是由于二者的R基不同造成的
知识点（二） 氨基酸的脱水缩合
1.氨基酸脱水缩合的过程
（1）过程①名称： ，其过程是由一个氨基酸分子的 与另一个氨基酸分子的 相连接，同时脱去 。
（2）物质②名称： 。
（3）结构③名称： 。
（4）多肽： 的，含有多个肽键的化合物，叫作多肽，通常呈链状结构，叫作 。
（5）参与脱水缩合的部位：一个氨基酸氨基中的 和另一个氨基酸羧基中的 。
2.如图为某种胰岛素的二硫键示意图，回答有关问题。
（1）该胰岛素是由 条肽链构成的，含有 个二硫键。
（2）二硫键的形成过程表示为—SH＋—SH—S—S—＋2H，在该胰岛素形成过程中，共脱去了 个H。
3.判断下列相关表述的正误
（1）组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。（ ）
（2）脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽。（ ）
探讨 分析氨基酸脱水缩合的过程，归纳概括相关规律
请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析：
（1）肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是什么？
（2）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？
（3）由n个氨基酸形成的含一条肽链的化合物名称是什么？共形成多少肽键，失去多少分子水？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？若形成m条肽链呢？
（6）填写下表，归纳总结相关规律
肽链 数目 氨基酸相对分 子质量 氨基酸 数目 肽键 数目 脱去分 子数目 肽链相 对分子质量 氨基（或 羧基）数目
1条肽链 a n 至少 个
m条肽链 a 至少 个
1.（2024·福建三明高一期中）下图是细胞中一种常见的反应，下列相关叙述正确的是（ ）
＋
A.甲不是生物体中相对分子质量最小的氨基酸
B.甲、乙反应生成的二肽只能为丙所示的类型
C.丙化合物中含两个肽键
D.乙与其他氨基酸的区别在于羧基的数量
2.（2024·安徽示范高中培优联盟高一联考）下列关于氨基酸、多肽及蛋白质叙述正确的是（ ）
A.①是组成蛋白质的一种氨基酸
B.多肽②为五肽，彻底水解为氨基酸时需要4个水分子
C.构成多肽②的氨基酸有3种，此多肽中游离的氨基和羧基数目分别是1个和2个
D.此实例说明氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质
规律方法
解答肽链图试题的一般方法
（1）要先找出肽键，以确定氨基酸的数量。
（2）找出R基。如果多肽链较长，要抓住“—N—C—C—”这一主线，排除其他化学符号的干扰，中间的C原子上所连的必为R基和—H。注意有时同一肽链中具有相同的R基，因此回答氨基酸种类时要考虑此种可能。
（3）解答时可以按照以下步骤进行：找到所有的肽键用箭头将肽键分开，将多肽分成多个部分，每一部分是一个氨基酸残基→得出氨基酸数目，有几个氨基酸就是几肽→找出氨基酸的R基，确定氨基酸的种类。
知识点（三） 蛋白质的结构及其多样性
1.蛋白质的四个结构层次（以血红蛋白为例）
2.蛋白质结构多样性的原因
（1）不同蛋白质含有的 不同。
（2）肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 千差万别。
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症。
（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。
（3）应用：①鸡蛋、肉类煮熟后，由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，易于被 水解，因而易于消化。②经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的 ，可以达到消毒、灭菌的目的。
4.判断下列相关表述的正误
（1）蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和蛋白质的空间结构有关。（ ）
（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。（ ）
探讨 分析蛋白质结构与功能的关系，形成生命观念
如图是蛋白质结构多样性与功能多样性的关系，回答相关问题：
（1）组成蛋白质的氨基酸有21种，由10个氨基酸组成的多肽可能有多少种？
（2）氨基酸的种类和数量完全相同，形成的蛋白质就一定相同吗？
（3）蛋白质功能多样性的原因是什么？生物多样性是否与蛋白质的多样性有关？如果有关，请说明理由。
1.蛋白质结构多样性与功能多样性的关系
2.蛋白质的盐析和变性
（1）蛋白质的盐析、变性与水解
（2）双缩脲试剂能与蛋白质或多肽中含肽键的结构“—CO—NH—”发生反应形成紫色络合物。盐析和变性均不发生含肽键的结构“—CO—NH—”断裂，故盐析和变性后的蛋白质均可与双缩脲试剂产生紫色反应。
1.植物体内的光敏色素是由两条多肽链组成的一种蛋白质，其功能可受光照影响。据图推测，光照条件能改变光敏色素（ ）
A.肽链中氨基酸的种类
B.肽链中氨基酸的排列顺序
C.肽链中氨基酸的数目
D.肽链的空间结构
2.（2024·福建南平顺昌一中高一期中）如图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断下列有关叙述正确的是（ ）
A.加热后构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂，其特定功能并未发生改变
B.该天然蛋白质中含有21种氨基酸
C.变性后的蛋白质仍可与双缩脲试剂产生紫色反应
D.变性后的蛋白质发生水解反应时，肽键并未断裂
（1）煮熟的鸡蛋和肉类更容易消化，请分析其中的原因。
（2）人畜误食铜盐、汞盐、铅盐等重金属盐中毒后，可服用蛋清、牛奶或豆浆缓解病情，理由是什么？
（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。
1.以下关于氨基酸的说法，正确的是（ ）
A.组成蛋白质的氨基酸都只有一个氨基和一个羧基，且连接于碳原子上
B.组成人体蛋白质的氨基酸有21种，但有的氨基酸人体不能合成，必须从外界食物中获得，如赖氨酸
C.人体内最简单氨基酸的R基为—CH3
D.每个氨基酸分子都只含C、H、O、N四种元素
2.下列是四个构成蛋白质的氨基酸的结构式，相关叙述错误的是（ ）
甲：乙：
丙： 丁：
A.构成上述四个氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B.上述四种氨基酸的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构成蛋白质的氨基酸
3.哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如图所示，各氨基酸分别用3个字母缩写表示。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A.催产素和加压素分子中的肽键数量相等
B.催产素和加压素分子中都至少含有1个氨基和1个羧基
C.合成催产素和加压素时产生的H2O中的H来自羧基和氨基
D.催产素和加压素功能不同的原因是所含氨基酸种类有所差别
4.（2024·重庆荣昌中学高一月考）下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法中，正确的是（ ）
A.人体内不能合成的13种必需氨基酸必须从食物中获取
B.已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推断此物质一定为蛋白质
C.蛋白质中有些具有免疫功能，如抗体；有些具有调节功能，如激素
D.温度过高、过酸和过碱等会使蛋白质空间结构和肽键遭到破坏从而失活
5.我国中科院上海生化所于1982年5月合成一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，下面是它的结构简式。
（1）脑啡肽的化学本质是 ，脑啡肽只有皮下注射才有效，而不能口服，主要原因是
。
（2）构成脑啡肽基本单位的结构通式是 。由图可知，该片段由 种基本单位通过脱水缩合形成。形成该片段过程中相对分子质量减少了 。
（3）脑啡肽可用 试剂鉴定，高温可使脑啡肽失活的主要原理是
。
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.（1）主要承担者 （2）细胞和生物体 催化作用 免疫作用
2.（1）①
②氨基（—NH2） 羧基（—COOH） 同一个碳原子
（2）①合成 ②外界环境中获取 8 人体细胞能够合成
3.（1）× 提示：蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、免疫等重要功能。
（2）√
（3）× 提示：氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且氨基和羧基必须连接在同一个C上，该C上还连接一个H和一个侧链基团（R基）。
（4）× 提示：氨基酸分子至少有1个氨基和1个羧基，且至少有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，也有可能有多的氨基或羧基位于侧链基团，并未连在同一个碳原子上。
（5）×
互动探究
1.（1） （2）—CH3、—CH2—SH、—（CH2）4—NH2、—CH2—COOH
（3）提示：每种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，R基的可变性决定了氨基酸的种类和不同种类氨基酸的结构与性质的差异性。
2.（1）是 —NH2和—COOH连接在同一个碳原子上
（2）不是 —NH2和—COOH没连接在同一个碳原子上
（3）不是 没有—NH2
学以致用
1.D 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者，A正确；抗体是蛋白质，有免疫功能，长期营养不良会导致免疫力下降、血红蛋白减少而出现贫血，B正确；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，如肌肉、头发等的成分主要是蛋白质，C正确；人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等的侵害，体现了蛋白质的免疫功能，D错误。
2.B ①②③化合物中都至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，都是组成蛋白质的氨基酸；④化合物的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸。
3.B 氨基酸的种类和性质由R基决定，氨基酸的特殊元素都在R基上，故硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的R基上，A正确；人体的必需氨基酸是指在人体内不能合成或转化的氨基酸，硒代半胱氨酸存在于人体中，人体可合成，不属于必需氨基酸，吡咯赖氨酸只存在于甲烷菌中，B错误；氨基酸除了R基，其余部分包括中心碳原子和一个氨基、一个羧基、一个H，组成为C2H4O2N，吡咯赖氨酸的R基的分子式为C10H17N2O，则它的分子式是C12H21N3O3，C正确；氨基酸的种类和性质由R基决定，故硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸带电性质的差异是由于二者的R基不同造成的，D正确。
知识点（二）
自主学习
1.（1）脱水缩合 氨基 羧基 一分子水 （2）二肽 （3）肽键 （4）由多个氨基酸脱水缩合而成 肽链 （5）—H —OH
2.（1）2 3 （2）6
3.（1）× 提示：组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合方式都是相同的。
（2）× 提示：多肽由几个氨基酸脱水缩合而成，就称为几肽。
互动探究
（1）提示：氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。
（2）提示：二肽；1个；一。
（3）提示：n肽；（n－1）个肽键；（n－1）个水分子。
肽键数为（n－m）个；失去水分数为（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）；na－18（n－m）。
（6）n－1 n－1 na－18（n－1） 1 n n－m n－m
na－18（n－m） m
学以致用
1.A 生物体中相对分子质量最小的氨基酸的R基是—H，而图中甲的R基是—CH3，A正确；甲、乙反应生成的二肽，也可以是甲提供氨基（—NH2）和乙提供羧基（—COOH）脱水缩合形成，B错误；丙是两个氨基酸脱水缩合形成的二肽，只含有一个肽键，C错误；根据氨基酸的结构通式可知，乙与其他氨基酸的区别在于R基的不同，D错误。
2.C 氨基酸的结构通式：至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有1个氨基和1个羧基连接在同一个碳原子上，连接在同一个碳原子上的是氨基（—NH2）、羧基（—COOH）、氢原子（—H）和R基（—R）；图①不符合氨基酸结构通式，即图①不是组成蛋白质的氨基酸，A错误；图②的多肽为四肽，是由4个氨基酸脱水缩合而形成的，由此形成3个肽键，四肽彻底水解成氨基酸时，3个肽键需要断裂，需要3个水分子，B错误；构成图②四肽的氨基酸有3种（有两个氨基酸的R基都是—CH3），此多肽中游离的氨基和羧基数目分别是1个和2个，C正确；氨基酸经脱水缩合形成多肽，经盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，D错误。
知识点（三）
自主学习
1.盘曲、折叠 一定的空间结构 复杂的空间结构
2.（1）氨基酸种类、数目、排列顺序 （2）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 （3）蛋白酶 蛋白质变性
4.（1）√
（2）× 提示：变性蛋白质中的肽键没有断裂，破坏的是空间结构。
（3）√
（4）× 提示：蛋白质变性是不可逆的化学反应。
互动探究
（1）提示：2110种。
（2）提示：不一定相同。氨基酸的排列顺序或形成蛋白质的空间结构不一定相同。
（3）提示：蛋白质的功能多样性的原因是由其结构多样性决定的；有关；从分子水平看，蛋白质是一切生命活动的主要承担者，蛋白质分子的多样性直接影响生物性状表现的多样性，可以说生物多样性的直接原因就是蛋白质结构的多样性。
学以致用
1.D 由图可知，光照条件没有改变光敏色素肽链中氨基酸的种类、数目和排列顺序，改变了光敏色素的空间结构。
2.C 加热后构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂，空间结构改变，其特定功能发生改变，A错误；构成蛋白质的氨基酸有21种，但并非每种蛋白质都含有21种氨基酸，B错误；变性后的蛋白质其空间结构改变，但其肽键并没有断裂，仍可与双缩脲试剂产生紫色反应，C正确；变性后的蛋白质发生水解反应时，肽键断裂产生氨基酸，D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）提示：高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
（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，从而保护人畜。
（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。
课堂演练
1.B 氨基酸中R基上也有可能存在氨基和羧基，A错误；组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其可分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸人体不能合成，必须从外界食物中获得，如赖氨酸，B正确；人体内最简单氨基酸的R基为—H，C错误；有些氨基酸分子，其R基中含有除C、H、O、N之外的其他元素（如S等），D错误。
2.D 构成蛋白质的氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
3.B 由图可知，两种激素都是由9个氨基酸构成的九肽类化合物，故催产素和加压素分子中的肽键数量相等，A正确；由图可知，催产素和加压素分子中都至少含有2个氨基，不含羧基，B错误；合成催产素和加压素时产生的H2O中的H来自羧基和氨基，C正确；催产素和加压素功能不同的原因是所含氨基酸种类、空间结构等有所差别，D正确。
4.C 人体内不能合成的8种必需氨基酸必须从外界环境中获取，A错误；氨基酸含有C、H、O、N等元素，磷脂含有C、H、O、N、P，可见，某化合物含有C、H、O、N等元素，未必一定是蛋白质，B错误；抗体和胰岛素的化学本质均是蛋白质，抗体能够抵御外来细菌、病毒等抗原物质，具有免疫功能，胰岛素具有调节血糖浓度的作用，C正确；蛋白质在高温、强酸和强碱等条件下会引起空间结构改变，从而失去生物活性，而此过程中蛋白质中的肽键稳定，一般不会断裂，D错误。
5.（1）多肽（或蛋白质） 若口服脑啡肽，在消化道内药物被消化液分解，失去药效
（2） 4 72 （3）双缩脲 高温能够破坏脑啡肽的空间结构
解析：（1）脑啡肽的化学本质是多肽（或蛋白质），若口服脑啡肽，在消化道内药物被消化液分解，失去药效，因此一般采用注射的方法。（2）构成脑啡肽的基本单位是氨基酸，氨基酸的结构通式是，组成该脑啡肽的5个氨基酸的R基（从左至右）分别是—CH2—C6H5—OH、—H、—H、—CH2—C6H5、—CH2—CH（CH3）2，R基有4种， 该脑啡肽片段由4种基本单位通过脱水缩合形成。形成该片段过程中脱去了4分子的水，其相对分子质量减少了4×18＝72。（3）脑啡肽可用双缩脲试剂鉴定，高温能够破坏脑啡肽的空间结构，进而使脑啡肽失活。
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第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
导
学 聚
焦 1.通过对蛋白质结构多样性决定功能多样性的学习，形成结构
和功能观。
2.通过推导氨基酸的结构、脱水缩合过程，培养归纳与推理的
能力
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） 蛋白质的功能及基本组成单位——氨基酸
1. 蛋白质的功能
（1）蛋白质是生命活动的 。
（2）
主要承担者
2. 蛋白质的基本组成单位——氨基酸
（1）氨基酸的结构
①结构通式：
。
②结构特点
数量上：至少都含有一个 和一个
。
位置上：都有一个氨基和一个羧基连接在 上。
氨基（—NH2）
羧基
（—COOH）
同一个碳原子
易错提醒：氨基、羧基、R基的书写
①正确的格式：—NH2、—COOH、—R（千万不要忘记在原子团前面
加“—”）。
②氨基和羧基不同表达形式的辨别
②种类
（2）种类
①分类依据：能否在人体内 。
合成
巧学助记：谐音巧记8种必需氨基酸
3. 判断下列相关表述的正误
（1）蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等各种功能。
（ × ）
提示：蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结
构、催化、运输、信息传递、免疫等重要功能。
（2）蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子。
（ √ ）
×
√
（3）具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸。
（ × ）
提示：氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且氨基和羧基
必须连接在同一个C上，该C上还连接一个H和一个侧链基团
（R基）。
×
（4）氨基酸分子的氨基和羧基都连接在同一个碳原子上。
（ × ）
提示：氨基酸分子至少有1个氨基和1个羧基，且至少有一个
氨基和羧基连在同一个碳原子上，也有可能有多的氨基或羧
基位于侧链基团，并未连在同一个碳原子上。
（5）非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸。 （ × ）
×
×
探讨 分析氨基酸的结构及其特点，提高理解能力
1. 观察下列四种氨基酸的结构，探究以下问题：
丙氨酸
半胱氨酸
赖氨酸
天冬氨酸
（1）构成蛋白质的氨基酸共有的部分是 。
（2）这四种氨基酸分子的R基分别是
。
—CH3、—CH2—SH、—
（CH2）4—NH2、—CH2—COOH
（3）组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基
吗？若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：每种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，R基的可变性决定了氨基酸的
种类和不同种类氨基酸的结构与性质的差异性。
2. 试判断下列有机酸，哪些属于组成蛋白质的氨基酸？并说明判
断理由。
（1）
（2）
（3）
1. 氨基酸结构通式的分析
2. “两看法”判断组成蛋白质的氨基酸
1. 蛋白质是目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子，细胞的各项
生命活动都离不开蛋白质。下列有关蛋白质的叙述，错误的是（ ）
A. 蛋白质是生命活动的主要承担者
B. 营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象，与蛋白质的摄入量不
足有关
C. 许多蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，如肌肉、头发等的
成分主要是蛋白质
D. 有些蛋白质可以调节机体的生命活动，如人体内的抗体
解析： 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动
的主要承担者，A正确；抗体是蛋白质，有免疫功能，长期营
养不良会导致免疫力下降、血红蛋白减少而出现贫血，B正
确；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，如肌肉、头发等的成分主要是蛋白质，C正确；人体内的
抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等的侵害，体现
了蛋白质的免疫功能，D错误。
2. 下列化合物中，属于构成蛋白质的氨基酸的是（ ）
A. ①②③④ B. ①②③
C. ①② D. ②④
解析： ①②③化合物中都至少含有一个氨基和一个羧基，且都
有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，都是组成蛋白质的
氨基酸；④化合物的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上，不是组
成蛋白质的氨基酸。
3. 科学家相继发现了第21种和第22种直接参与蛋白质合成的氨基酸—
—带负电荷的硒代半胱氨酸和带正电荷的吡咯赖氨酸；硒代半胱氨
酸存在于人体中，吡咯赖氨酸只存在于甲烷菌中。下列关于氨基酸
的叙述，错误的是（ ）
A. 硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的R基上
B. 硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸都是人体的必需氨基酸
C. 吡咯赖氨酸的R基的分子式为C10H17N2O，则它的分子式是
C12H21N3O3
D. 硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸带电性质的差异是由于二者的R基不同
造成的
解析： 氨基酸的种类和性质由R基决定，氨基酸的特殊元素都在R基上，故硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的R基上，A正确；人体的必需氨基酸是指在人体内不能合成或转化的氨基酸，硒代半胱氨酸存在于人体中，人体可合成，不属于必需氨基酸，吡咯赖氨酸只存在于甲烷菌中，B错误；氨基酸除了R基，其余部分包括中心碳原子和一个氨基、一个羧基、一个H，组成为C2H4O2N，吡咯赖氨酸的R基的分子式为C10H17N2O，则它的分子式是C12H21N3O3，C正确；氨基酸的种类和性质由R基决定，故硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸带电性质的差异是由于二者的R基不同造成的，D正确。
知识点（二） 氨基酸的脱水缩合
1. 氨基酸脱水缩合的过程
（1）过程①名称： ，其过程是由一个氨基酸分子
的 与另一个氨基酸分子的 相连接，同时脱
去 。
（2）物质②名称： 。
（3）结构③名称： 。
（4）多肽： 的，含有多个肽键的
化合物，叫作多肽，通常呈链状结构，叫作 。
（5）参与脱水缩合的部位：一个氨基酸氨基中的 和另一
个氨基酸羧基中的 。
脱水缩合
氨基
羧基
一分子水
二肽
肽键
由多个氨基酸脱水缩合而成
肽链
—H
—OH
2. 如图为某种胰岛素的二硫键示意图，回答有关问题。
（1）该胰岛素是由 条肽链构成的，含有 个二硫键。
（2）二硫键的形成过程表示为—SH＋—SH —S—S—＋2H，
在该胰岛素形成过程中，共脱去了 个H。
2
3
6
3. 判断下列相关表述的正误
（1）组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。
（ × ）
提示：组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合方式都是相同的。
（2）脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽。
（ × ）
提示：多肽由几个氨基酸脱水缩合而成，就称为几肽。
×
×
探讨 分析氨基酸脱水缩合的过程，归纳概括相关规律
请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析：
（1）肽链形成过程中，失去的水分子中氢和氧元素的来源分别是
什么？
提示：氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。
（2）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；一。
（3）由 n 个氨基酸形成的含一条肽链的化合物名称是什么？共形成多
少肽键，失去多少分子水？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： n 肽；（ n －1）个肽键；（ n －1）个水分子。
肽键数为（ n － m ）个；失去水分数为（ 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？若形成 m 条肽链呢？
提示： na －18（ n －1）； na －18（ n － m ）。
（6）填写下表，归纳总结相关规律
肽链 数目 氨基酸
相对分 子质量 氨基酸 数目 肽键 数目 脱去水
分 子数目 肽链相
对分子 质量 氨基
（或羧基）数目
1条肽链 a n
至少
个
m 条肽
链 a
至少
个
n －1
n －1
na －18
（ n －
1）
1
n
n － m
n － m
na －18
（ n －
m ）
m
1. （2024·福建三明高一期中）下图是细胞中一种常见的反应，下列
相关叙述正确的是（ ）
＋
A. 甲不是生物体中相对分子质量最小的氨基酸
B. 甲、乙反应生成的二肽只能为丙所示的类型
C. 丙化合物中含两个肽键
D. 乙与其他氨基酸的区别在于羧基的数量
解析： 生物体中相对分子质量最小的氨基酸的R基是—H，而
图中甲的R基是—CH3，A正确；甲、乙反应生成的二肽，也可以
是甲提供氨基（—NH2）和乙提供羧基（—COOH）脱水缩合形
成，B错误；丙是两个氨基酸脱水缩合形成的二肽，只含有一个肽
键，C错误；根据氨基酸的结构通式可知，乙与其他氨基酸的区别
在于R基的不同，D错误。
2. （2024·安徽示范高中培优联盟高一联考）下列关于氨基酸、多肽
及蛋白质叙述正确的是（ ）
A. ①是组成蛋白质的一种氨基酸
B. 多肽②为五肽，彻底水解为氨基酸时需要4个水分子
C. 构成多肽②的氨基酸有3种，此多肽中游离的氨基和羧基数目分别
是1个和2个
D. 此实例说明氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质
解析： 氨基酸的结构通式：至少含有一个氨基和一个羧基，并
且都有1个氨基和1个羧基连接在同一个碳原子上，连接在同一个碳
原子上的是氨基（—NH2）、羧基（—COOH）、氢原子（—H）
和R基（—R）；图①不符合氨基酸结构通式，即图①不是组成蛋
白质的氨基酸，A错误；图②的多肽为四肽，是由4个氨基酸脱水
缩合而形成的，由此形成3个肽键，四肽彻底水解成氨基酸时，3个
肽键需要断裂，需要3个水分子，B错误；构成图②四肽的氨基酸
有3种（有两个氨基酸的R基都是—CH3），此多肽中游离的氨基和
羧基数目分别是1个和2个，C正确；氨基酸经脱水缩合形成多肽，
经盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，D错误。
规律方法
解答肽链图试题的一般方法
（1）要先找出肽键，以确定氨基酸的数量。
（2）找出R基。如果多肽链较长，要抓住“—N—C—C—”这一主
线，排除其他化学符号的干扰，中间的C原子上所连的必为R基
和—H。注意有时同一肽链中具有相同的R基，因此回答氨基酸
种类时要考虑此种可能。
（3）解答时可以按照以下步骤进行：找到所有的肽键用箭头将肽键
分开，将多肽分成多个部分，每一部分是一个氨基酸残基→得
出氨基酸数目，有几个氨基酸就是几肽→找出氨基酸的R基，确
定氨基酸的种类。
知识点（三） 蛋白质的结构及其多样性
1. 蛋白质的四个结构层次（以血红蛋白为例）
2. 蛋白质结构多样性的原因
（1）不同蛋白质含有的 不同。
（2）肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 千差万别。
氨基酸种类、数目、排列顺序
空间结构
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症。
（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。
（3）应用：①鸡蛋、肉类煮熟后，由于高温使蛋白质分子的空间
结构变得伸展、松散，易于被 水解，因而易于消
化。②经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的
，可以达到消毒、灭菌的目的。
氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构
空间构象
蛋白酶
蛋白
质变性
4. 判断下列相关表述的正误
（1）蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和
蛋白质的空间结构有关。 （ √ ）
（2）蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的。 （ × ）
提示：变性蛋白质中的肽键没有断裂，破坏的是空间结构。
（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。 （ × ）
提示：蛋白质变性是不可逆的化学反应。
√
×
√
×
探讨 分析蛋白质结构与功能的关系，形成生命观念
如图是蛋白质结构多样性与功能多样性的关系，回答相关问题：
（1）组成蛋白质的氨基酸有21种，由10个氨基酸组成的多肽可能有
多少种？
提示：2110种。
（2）氨基酸的种类和数量完全相同，形成的蛋白质就一定相同吗？
提示：不一定相同。氨基酸的排列顺序或形成蛋白质的空间结
构不一定相同。
（3）蛋白质功能多样性的原因是什么？生物多样性是否与蛋白质的
多样性有关？如果有关，请说明理由。
提示：蛋白质的功能多样性的原因是由其结构多样性决定的；
有关；从分子水平看，蛋白质是一切生命活动的主要承担者，
蛋白质分子的多样性直接影响生物性状表现的多样性，可以说
生物多样性的直接原因就是蛋白质结构的多样性。
1. 蛋白质结构多样性与功能多样性的关系
2. 蛋白质的盐析和变性
（1）蛋白质的盐析、变性与水解
（2）双缩脲试剂能与蛋白质或多肽中含肽键的结构“—CO—
NH—”发生反应形成紫色络合物。盐析和变性均不发生含肽
键的结构“—CO—NH—”断裂，故盐析和变性后的蛋白质
均可与双缩脲试剂产生紫色反应。
1. 植物体内的光敏色素是由两条多肽链组成的一种蛋白质，其功能可
受光照影响。据图推测，光照条件能改变光敏色素（ ）
A. 肽链中氨基酸的种类
B. 肽链中氨基酸的排列顺序
C. 肽链中氨基酸的数目
D. 肽链的空间结构
解析： 由图可知，光照条件没有改变光敏色素肽链中氨基酸的
种类、数目和排列顺序，改变了光敏色素的空间结构。
2. （2024·福建南平顺昌一中高一期中）如图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断下列有关叙述正确的是（ ）
A. 加热后构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂，其特定功能并未发生
改变
B. 该天然蛋白质中含有21种氨基酸
C. 变性后的蛋白质仍可与双缩脲试剂产生紫色反应
D. 变性后的蛋白质发生水解反应时，肽键并未断裂
解析： 加热后构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂，空间结构改
变，其特定功能发生改变，A错误；构成蛋白质的氨基酸有21种，
但并非每种蛋白质都含有21种氨基酸，B错误；变性后的蛋白质其
空间结构改变，但其肽键并没有断裂，仍可与双缩脲试剂产生紫色
反应，C正确；变性后的蛋白质发生水解反应时，肽键断裂产生氨
基酸，D错误。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）煮熟的鸡蛋和肉类更容易消化，请分析其中的原因。
提示：高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被
蛋白酶水解。
（2）人畜误食铜盐、汞盐、铅盐等重金属盐中毒后，可服用蛋清、
牛奶或豆浆缓解病情，理由是什么？
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，从而保护人畜。
（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。
1. 以下关于氨基酸的说法，正确的是（ ）
A. 组成蛋白质的氨基酸都只有一个氨基和一个羧基，且连接于碳原
子上
B. 组成人体蛋白质的氨基酸有21种，但有的氨基酸人体不能合成，
必须从外界食物中获得，如赖氨酸
C. 人体内最简单氨基酸的R基为—CH3
D. 每个氨基酸分子都只含C、H、O、N四种元素
解析： 氨基酸中R基上也有可能存在氨基和羧基，A错误；组
成人体蛋白质的氨基酸有21种，其可分为必需氨基酸和非必需氨基
酸，必需氨基酸人体不能合成，必须从外界食物中获得，如赖氨
酸，B正确；人体内最简单氨基酸的R基为—H，C错误；有些氨基
酸分子，其R基中含有除C、H、O、N之外的其他元素（如S
等），D错误。
2. 下列是四个构成蛋白质的氨基酸的结构式，相关叙述错误的是
（ ）
甲： 乙：
丙： 丁：
A. 构成上述四个氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B. 上述四种氨基酸的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构成蛋白质的氨基酸
解析： 构成蛋白质的氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，
且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
3. 哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和
减少排尿的作用。两者结构简式如图所示，各氨基酸分别用3个字
母缩写表示。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 催产素和加压素分子中的肽键数量相等
B. 催产素和加压素分子中都至少含有1个氨基和1个羧基
C. 合成催产素和加压素时产生的H2O中的H来自羧基和氨基
D. 催产素和加压素功能不同的原因是所含氨基酸种类有所差别
解析： 由图可知，两种激素都是由9个氨基酸构成的九肽类化
合物，故催产素和加压素分子中的肽键数量相等，A正确；由图可
知，催产素和加压素分子中都至少含有2个氨基，不含羧基，B错
误；合成催产素和加压素时产生的H2O中的H来自羧基和氨基，C
正确；催产素和加压素功能不同的原因是所含氨基酸种类、空间结
构等有所差别，D正确。
4. （2024·重庆荣昌中学高一月考）下列有关蛋白质结构、功能多样
性的说法中，正确的是（ ）
A. 人体内不能合成的13种必需氨基酸必须从食物中获取
B. 已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推断此物质一定为蛋
白质
C. 蛋白质中有些具有免疫功能，如抗体；有些具有调节功能，如激
素
D. 温度过高、过酸和过碱等会使蛋白质空间结构和肽键遭到破坏从
而失活
解析： 人体内不能合成的8种必需氨基酸必须从外界环境中获
取，A错误；氨基酸含有C、H、O、N等元素，磷脂含有C、H、
O、N、P，可见，某化合物含有C、H、O、N等元素，未必一定是
蛋白质，B错误；抗体和胰岛素的化学本质均是蛋白质，抗体能够
抵御外来细菌、病毒等抗原物质，具有免疫功能，胰岛素具有调节
血糖浓度的作用，C正确；蛋白质在高温、强酸和强碱等条件下会
引起空间结构改变，从而失去生物活性，而此过程中蛋白质中的肽
键稳定，一般不会断裂，D错误。
5. 我国中科院上海生化所于1982年5月合成一种具有镇痛作用而
又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，下面是它的
结构简式。
（1）脑啡肽的化学本质是 ，脑啡肽只有皮下
注射才有效，而不能口服，主要原因是
。
解析：脑啡肽的化学本质是多肽（或蛋白质），若口服
脑啡肽，在消化道内药物被消化液分解，失去药效，因此一
般采用注射的方法。
多肽（或蛋白质）
若口服脑啡肽，在消
化道内药物被消化液分解，失去药效
（2）构成脑啡肽基本单位的结构通式是 。由图
可知，该片段由 种基本单位通过脱水缩合形成。形成该片
段过程中相对分子质量减少了 。
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解析：构成脑啡肽的基本单位是氨基酸，氨基酸的结构
通式是 ，组成该脑啡肽的5个氨基酸的R基
（从左至右）分别是—CH2—C6H5—OH、—H、—H、—
CH2—C6H5、—CH2—CH（CH3）2，R基有4种， 该脑啡肽片
段由4种基本单位通过脱水缩合形成。形成该片段过程中脱去
了4分子的水，其相对分子质量减少了4×18＝72。
（3）脑啡肽可用 试剂鉴定，高温可使脑啡肽失活的主要
原理是 。
解析：脑啡肽可用双缩脲试剂鉴定，高温能够破坏脑啡肽的空间结构，进而使脑啡肽失活。
双缩脲
高温能够破坏脑啡肽的空间结构
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 蛋白质的基本单位——氨基酸
1. 赖氨酸的分子式为C6H14O2N2，则赖氨酸的R基为（ ）
A. —C4H10N B. —C4H10O
C. —C4H10ON D. —C5H11N
解析： 氨基酸的结构通式为 ，即C2H4O2NR。
赖氨酸的分子式是C6H14O2N2，则该氨基酸的R基为—C4H10N。
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2. （2024·河北保定望都中学高一期中）氨基酸是组成蛋白质的基本
单位。下列有关氨基酸的结构或功能的说法，错误的是（ ）
A. 所有氨基酸都含有元素C、H、O、N
B. 人体内组成蛋白质的氨基酸有21种
C. 氨基酸中的N只存在于氨基中
D. 氨基酸性质的差异与R基不同有关
解析： 所有氨基酸都含有元素C、H、O、N，A正确；人体内
组成蛋白质的氨基酸有21种，B正确；氨基酸中的N可能存在于氨
基和R基中，C错误；氨基酸性质的差异与R基不同有关，D正确。
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3. （2024·江苏淮安高一期中）肌红蛋白是哺乳动物肌肉中一种储氧
的球蛋白，其彻底水解，不可能得到的物质是（ ）
A.
B.
C.
D.
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解析： A和B项中的结构含有一个氨基和一个羧基，且两者连
接在同一个碳原子上，属于构成蛋白质的氨基酸，不符合题意；C
项的结构含有一个氨基和一个羧基，但两者没有连接在同一个碳原
子上，不属于构成蛋白质的氨基酸，符合题意；D项的结构含有2
个氨基和一个羧基，但存在一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原
子上，属于构成蛋白质的氨基酸，不符合题意。
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知识点二 蛋白质的结构、功能及其多样性
4. 下列选项中不能作为“蛋白质是生命活动的主要承担者”证据的是
（ ）
A. 胃蛋白酶起催化作用
B. 血红蛋白能运输氧气
C. 性激素能促进生殖器官的发育
D. 肌肉的成分主要是蛋白质
解析： 性激素不属于蛋白质。
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5. 下图所示为某多肽化合物，关于其组成部分数目的判断，错误的是
（ ）
A. 1个氨基 B. 2个羧基
C. 2个肽键 D. 3种R基
解析： 据图可知，该多肽是由3个氨基酸组成的三肽，含有1个
氨基（—NH2）、2个羧基（—COOH）、2个肽键，有2种R基，
即—CH3、—CH2COOH。
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6. 细胞受到冰冻时，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
说法错误的是（ ）
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A. 结冰和解冻过程不涉及肽键的变化，所以该过程不影响蛋白质功
能
B. 细胞受到冰冻时，蛋白质的相对分子质量变小
C. 解冻没有影响蛋白质中氨基酸的序列
D. 巯基位于氨基酸的R基上
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解析： 由图可知，蛋白质结冰和解冻时都不涉及肽键的变化，
但是蛋白质的空间结构发生改变，所以功能改变，A错误；细胞受
到冰冻时，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—），此过
程脱去两个H，蛋白质的相对分子质量减少，B正确；由图可知，
蛋白质解冻时，构成蛋白质的氨基酸序列不变，C正确；巯基（—
SH）中含有S，由氨基酸的结构通式 可知，巯基
位于氨基酸的R基上，D正确。
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7. 从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手
术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆
线的痛苦。下列关于胶原蛋白的说法，错误的是（ ）
A. 作为缝合线的胶原蛋白之所以被人体吸收是因为已被分解成小分
子的氨基酸
B. 被分解成的氨基酸种类最多有21种，其中有8种是人体细胞不能合
成的
C. 分解后的蛋白质与变性后的蛋白质都不可以与双缩脲试剂发生颜
色反应
D. 合成胶原蛋白时，产生的水分子中的氢来自氨基和羧基
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解析： 作为缝合线的胶原蛋白成分是蛋白质，之所以被人体吸
收是因为已被分解成其基本单位——小分子的氨基酸，A正确；被
分解成的氨基酸种类最多有21种，有8种是人体细胞不能合成的，
如赖氨酸、蛋氨酸等，B正确；分解后的蛋白质形成氨基酸不可以
与双缩脲试剂发生颜色反应，但变性后的蛋白质被破坏的是空间结
构，依然可以与双缩脲试剂发生颜色反应，C错误；胶原蛋白成分
是蛋白质，在核糖体上合成时，产生的水分子中的氢来自氨基和羧
基，D正确。
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8. 如今社会上很流行烫发，发型的形成与头发角蛋白中二硫键（—
S—S—）的断裂与再生有关。如图是角蛋白部分结构示意图，图
中的数字代表每条肽链上氨基酸的序号，下列相关叙述错误的是
（ ）
A. 图中蛋白质有两条肽链，48个肽键
B. 烫发过程中有蛋白质空间结构的改变
C. 硫元素只能存在于氨基酸的R基中
D. 角蛋白彻底水解后的产物是氨基酸
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解析： 图示蛋白质有两条肽链，一条链含21个氨基酸，另一条
链含30个氨基酸，所以含有的肽键数＝30＋21－2＝49（个），A
错误；烫发过程中头发角蛋白中的二硫键（—S—S—）发生断
裂，高温破坏了蛋白质的空间结构，B正确；根据组成蛋白质的氨
基酸的结构通式可知，硫元素只能存在于氨基酸的R基中，C正
确；组成蛋白质的基本单位是氨基酸，故蛋白质彻底水解的产物是
氨基酸，D正确。
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9. （2024·福建南安市侨光中学高一月考）血管紧张素原是血浆中的
一种球蛋白。血管紧张素原分别在肾素、血管紧张素转换酶的催化
作用下，将①、②两个位点的共价键水解开，转变为血管紧张素
Ⅰ、Ⅱ（见下图），图中氨基酸名称均为略写，如天门冬氨酸略写为
“天门冬”。请回答问题：
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（1）在细胞内合成血管紧张素原的原料是 ，血管紧张素Ⅰ
中有 个肽键。
解析：血管紧张素原是一种蛋白质，合成的原材料是氨基酸；血管紧张素Ⅰ是由10个氨基酸组成的一条肽链，有9个肽键。
氨基酸
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（2）正常情况下，当血压偏低时（血压，血液在血管内流动时作
用于单位面积血管壁的侧压力），血浆中的肾素使血管紧张
素原转变为作用较弱的血管紧张素Ⅰ，血浆中的血管紧张素转
换酶再将其转变成血管紧张素Ⅱ。血浆中的血管紧张素Ⅱ能够
强烈地收缩血管，使血压 （填“升高”或“降低”）
到正常水平。血管紧张素Ⅱ体现了蛋白质具有 功能。血
管紧张素Ⅰ、Ⅱ的功能相似但又不完全相同，这是由于组成两
者的 ，导致两种多肽的空间结构相
似但又不完全相同。
升高
调节
氨基酸种类和数目不同
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解析：血浆中的血管紧张素Ⅱ能够强烈地收缩血管，使血压升高，体现了蛋白质具有调节功能；血管紧张素Ⅰ和Ⅱ的氨基酸种类和数目不同，导致多肽的空间结构相似但又不完全相同。
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（3）“依那普利”是一种降压药，该药物是通过影响血管紧张素
转换酶的作用而起到降压作用，据本题信息推测：该降压药
最有可能是通过 （填“抑制”或“促进”）血管紧张
素转换酶作用，从而抑制 的生成，进而导致血
压下降的。
解析：降压药“依那普利”为血管紧张素转换酶的抑制剂，由图可知：“依那普利”是通过抑制血管紧张素Ⅱ的生成，起到降压作用。
抑制
血管紧张素Ⅱ
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10. G蛋白偶联受体是由 m 个氨基酸组成的一条往返穿膜七次的多肽链跨膜蛋白，如图是其结构模式图。与此有关的说法不正确的是（ ）
A. G蛋白偶联受体的化学本质是蛋白质
B. 该条多肽链只有一个游离的氨基和羧基
C. 图中“—S—S—”中的S一定存在于R基中
D. 合成该跨膜蛋白时共失去（ m －1）个水分子
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解析： 由题干可知，G蛋白偶联受体是由m个氨基酸组成的跨
膜蛋白，A正确；该条多肽链的R基中可能也有氨基和羧基，也可
能没有，因此该条多肽链至少含有一个游离的氨基和羧基，B错
误；根据氨基酸的结构通式可知，形成二硫键“—S—S—”中的
S一定存在于R基中，C正确；图中肽链由 m 个氨基酸脱水缩合形
成，因此需要脱去（ m －1）分子的水，D正确。
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11. （2024·湖南株洲二中高一月考）蛋白质是生命活动的主
要承担者。尿素与蛋白质结合后会引起蛋白质变性，除去尿素
后，蛋白质的空间结构又恢复原状，过程如图所示。下列有关说
法错误的是（ ）
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A. 不同种类蛋白质都至少含有元素C、H、O、N
B. 使蛋白质变性的因素除了尿素，高温、酸、碱、酒精也可使蛋白
质变性
C. 蛋白质的变性都将导致肽链空间结构不可逆改变
D. 鸡蛋煮熟后其蛋白质变性，肽链伸展开来，容易被蛋白酶水解
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解析： 组成蛋白质的基本单位氨基酸的结构通式
为 ，因此不同种类蛋白质都至少含有元素C、
H、O、N，A正确；使蛋白质变性的因素除了尿素，高温、酸、
碱、酒精也可使蛋白质变性，B正确；变性的蛋白质除去尿素后，蛋白质的空间结构又恢复原状，说明有些蛋白质变性后空间结构的改变是可逆的，C错误；鸡蛋煮熟后其蛋白质变性，肽链伸展开来，容易被蛋白酶水解，因此熟食对于我们更健康，D正确。
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12. 肌红蛋白（Mb）是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，含有
C、H、O、N、Fe五种元素，由一条含有153个氨基酸残基的多肽
链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在
分子的表面，而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含Fe2＋的
血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中，避免了Fe2＋被氧化。
下列说法错误的是（ ）
A. Mb的水溶性较好，高温可使其在水中的溶解度降低
B. 组成Mb的肽链中氧原子数不一定多于氨基酸数
C. 该多肽链形成时，至少脱去152个水分子
D. Mb空间结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
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解析：Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，说明Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合，故Mb可溶于水，高温可使其在水中的溶解度降低，A正确；肽链中的氧原子数＝肽键数＋2，肽键数＝氨基酸数－1，故肽链中氧原子数＝氨基酸数＋1，所以组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数，B错误；Mb由一条含有153个氨基酸脱水缩合形成的多肽链和一个血红素辅基构成，故该多肽链形成时，至少脱去153－1＝152（个）水分子，C正确；Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键以及肽链之间形成的二硫键有关，D正确。
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13. 血红蛋白（Hb）由1个珠蛋白和4个血红素组成。每个珠蛋白包括
4条多肽链，其中α、β链各2条。下图是血红蛋白的四级结构示意
图。回答下列问题：
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（1）组成Hb的化学元素至少包含 。
解析：Hb是血红蛋白，其基本单位是氨基酸，组成Hb
的化学元素至少包含C、H、O、N、Fe。
（2）Hb的一级结构指肽链上 的排列顺序。Hb易与氧结
合和分离，使Hb执行 的功能。
解析：一级结构是指蛋白质肽链中氨基酸的排列顺序，也称为蛋白质的化学结构；Hb易与氧结合和分离，使Hb执行运输氧气的功能。
C、H、O、N、Fe
氨基酸
运输物质（氧气）
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（3）血红蛋白中含有124个氨基酸，脱去 个水分子。图中肽
链盘曲过程中形成了三个二硫键（由两个半胱氨酸上的—
SH缩合而成，即—SH和HS—缩合成—S—S—），若组成图
中蛋白质的氨基酸平均相对分子质量为100，则图中蛋白质
的相对分子质量为 。
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解析：脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数，血红蛋白中含有124个氨基酸，共有4条肽链，故脱去124－4＝120（个）水分子；若组成图中蛋白质的氨基酸平均相对分子质量为100，则蛋白质的相对分子质量为124×100－120×18－3×2＝10 234。
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（4）当低海拔地区生活的人进入高原后，机体通过增加促红细胞
生成素（EPO）刺激骨髓生成较多的红细胞。EPO调节生理
代谢的意义是
，从而使人能够适应高原环境。
解析：低海拔地区生活的人进入高原后，机体通过增加促红细胞生成素（EPO）刺激骨髓生成较多的红细胞，则EPO调节生理代谢的意义是通过增加红细胞的数量和血红蛋白的含量，提高血液的供氧能力，从而使人能够适应高原环境。
通过增加红细胞的数量和血红蛋白的含量，
提高血液的供氧能力
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