课件55张PPT。第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者一、蛋白质的功能(连线)二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
请结合组成蛋白质的氨基酸的结构简式判断,下列叙述
正确的是_________。
①都含有C、H、O、N四种元素
②都含有一个氨基和一个羧基
③都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上①③④⑥④氨基酸的种类不同,R基不同
⑤非必需氨基酸不能在人体中合成
⑥已知丙氨酸的R基为-CH3,则丙氨酸分子中所含碳原子和氮原子的个数分别是3、1【激疑】
玉米中含有丰富的谷氨酸,一分子谷氨酸中含有两个羧基(-COOH),它们位于谷氨酸分子中的何处?
提示:一个与中心碳原子相连,另一个位于R基中。 三、蛋白质的结构及其多样性
1.氨基酸的脱水缩合:(1)此生理过程的名称是_________。
(2)写出字母代表的结构或名称:a._____,b._____。
(3)判断产物H2O中原子的来源。
(4)多肽中氨基或羧基的含量:至少___个。肽键二肽一脱水缩合2.蛋白质的形成过程:
元素:C、H、O、N等
↓
氨基酸:蛋白质的基本组成单位
↓脱水缩合
二肽:由_______________缩合而成的化合物
↓两个氨基酸分子多肽(链):由_______________缩合而成的化合物,通常
呈_____结构
↓
蛋白质:具有一定的_________多个氨基酸分子链状空间结构3.蛋白质的结构多样性:
请结合蛋白质的结构,判断下列说法的正误:
(1)蛋白质结构的多样性只取决于氨基酸的排列顺序。
( )
提示:蛋白质结构多样性的原因包括氨基酸的种类、数
目和排列顺序不同及蛋白质的空间结构不同。×(2)相同种类、数目的氨基酸组成的蛋白质可能不同。
( )
(3)蛋白质和多肽的主要区别在于蛋白质分子的空间结
构更复杂。 ( )√√(4)高温使蛋白质变性后,蛋白质的空间结构没有发生
变化。 ( )
提示:蛋白质遇高温变性后,空间结构发生改变,会变得
伸展、松散。×【激疑】
催产素和血管舒缓素两种多肽所含氨基酸数目相同,但其生理作用不同,为什么?
提示:两种多肽中氨基酸的数目相同,但氨基酸的种类和排列顺序可能不同,导致二者功能有所不同。 知识点一 组成蛋白质的氨基酸
1.组成元素分析:主要由C、H、O、N四种元素组成,有的氨基酸还含有S,其可作为区分蛋白质与其他有机物的特征元素。2.结构通式分析:“中心碳原子”有四个“邻居”,其中三个固定不变,即-NH2、-COOH、-H,还有一个是可变的-R。【思考·讨论】
1.某物质水解后得到如图所示的产物,根据生物学知识判断它是不是构成蛋白质的氨基酸,并说出判断依据。(科学思维)提示:不是,该物质所含氨基和羧基没有连在同一个碳原子上。2.营养学家认为,最好的饮食其实是平衡膳食,要增加食物的多样性和均衡性,五谷杂粮、肉类等要均衡。试从氨基酸角度分析平衡膳食的合理性。(社会责任)提示:组成蛋白质的氨基酸有必需氨基酸和非必需氨基酸两类,必需氨基酸人体细胞不能合成,只能从外界食物获取,平衡膳食可保证人体对必需氨基酸的摄入,利于身体健康。【素养案例】
如图为组成蛋白质的氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是( )A.结构④决定氨基酸的种类
B.氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自②和③
C.结构④中含有的氨基或羧基也可参与脱水缩合
D.生物体内n个氨基酸形成的多肽链就有蛋白质的功能【解题导引】
(1)提取图示信息:①为氨基、②为氢原子、③为羧基、④为R基。
(2)联系关键知识:氨基酸的种类由R基决定;一个氨基酸中心碳原子上的氨基与另一个氨基酸中心碳原子上的羧基进行脱水缩合。 【解析】选A。R基决定氨基酸的种类,A项正确;氨基酸脱水缩合产生的水中的氢来自氨基和羧基,B项错误;参与脱水缩合的氨基和羧基与中心碳原子相连,R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合反应,C项错误;多肽链经盘曲折叠形成复杂空间结构才具有蛋白质的功能,D项错误。【方法规律】判断组成蛋白质的氨基酸的两个标准
(1)数量标准:至少含有一个氨基和一个羧基。
(2)位置标准:都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。【素养·探究】——母题追问
(1)生命观念——结构与功能观
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,这种差异与上题图中何种基团有关?说出你的判断依据。 提示:④,组成蛋白质的氨基酸的种类及性质由R基的种类决定。(2)科学思维——模型与建模
某同学依据组成蛋白质的氨基酸的结构通式,构建了氨基酸“人体模型”,分别用人体的躯干、左手、右手、下肢、头部表示上题图中氨基酸的中心碳原子、氨基、羧基、氢和R基,请你绘出该图。提示:【素养·迁移】
缬氨酸的R基为—C3H7,则1分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是 ( )
A.2、4、2、1 B.5、11、2、1
C.5、9、4、1 D.5、8、2、1 【解析】选B。由组成蛋白质的氨基酸的结构通式可知,组成蛋白质的氨基酸的分子式为C2H4O2NR,缬氨酸的R基为—C3H7,则1分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是5、11、2、1。【补偿训练】
组成人体蛋白质的氨基酸的R基 ( )
A.与一个氢原子和一个—C2H4O2N相连
B.约有21种
C.一定含有碳原子
D.至少有一个氨基或一个羧基 【解析】选B。组成人体蛋白质的氨基酸的R基与中心碳原子相连;组成人体蛋白质的氨基酸的R基约有21种,因此组成人体蛋白质的氨基酸约有21种;组成蛋白质的氨基酸的R基最简单的是—H,即甘氨酸;组成人体蛋白质的氨基酸的R基中可能含有氨基、羧基,也可能不含有氨基或羧基。知识点二 蛋白质的结构及其多样性
1.蛋白质的结构层次:
(1)一级结构:指肽链中氨基酸的排列顺序,主要由肽键维持。
(2)二级结构:指邻近几个氨基酸形成一定的结构形状,是多肽链主链骨架本身的折叠和盘绕的方式,不包括侧链的构象,主要由氢键维持。(3)三级结构:是指整条肽链盘绕折叠形成一定的空间结构形状,如纤维蛋白和球状蛋白,是蛋白质分子处于它的天然折叠状态的三维构象,维持三级结构的有氢键、二硫键等。(4)四级结构:指由两条或两条以上具有完整三级结构的多肽链之间的位置和结构。四级结构只存在于2条或2条以上多肽链组成的蛋白质中;每一条多肽链都有其完整的三级结构,称为亚基。缺少一个亚基或亚基单独存在都不具有活性。2.结构层次之间的关系:
蛋白质的空间结构取决于它的一级结构,多肽链主链上的氨基酸排列顺序包含了形成复杂的三维结构(即正确的空间结构)所需要的全部信息。 3.蛋白质结构多样性与功能多样性:【思考·讨论】
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,其中各氨基酸残基用3个字母缩写表示。 (1)结合图示,分析催产素与加压素功能不同的原因。(科学思维)
提示:两种激素间有2个氨基酸种类不同。(2)依据催产素的结构简式图,某同学认为催产素所含游离氨基数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关。你是否同意他的说法?说出你的理由。(科学思维)
提示:同意,不同的氨基酸中游离的氨基数目不同,所以催产素含游离氨基数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关。【素养案例】
如图所示,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两条肽链构成的有活性的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是
( )A.胰岛素分子具有50个肽键,合成它的过程中共脱去50 分子水
B.胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
C.沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性丧失
D.切去C肽不需要破坏二硫键【解题导引】
(1)明题干:一分子的胰岛素原切去C肽可转变成一分子的胰岛素。
(2)析图示:A链由21个氨基酸构成,B链由30个氨基酸构成。 【解析】选D。胰岛素分子含51个氨基酸、两条肽链,则具有51-2=49个肽键,合成过程中脱去49分子水,A项错误;胰岛素分子含有两条肽链,至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基,B项错误;沸水浴时蛋白质的空间结构发生改变导致胰岛素生物活性的丧失,但肽键并未断裂,C项错误。由图知,切去C肽需要破坏肽键,不需要破坏二硫键,D项正确。【误区警示】盐析≠变性
(1)盐析:鸡蛋清中加入食盐溶液看到白色絮状物,加水后白色絮状物消失。盐析属于物理变化。
(2)变性:在高温、过酸、过碱或重金属离子的作用下,蛋白质的分子结构变得伸展、松散,失去活性。变性属于化学变化。【素养·探究】——情境迁移
临床医学检验过程中,常通过测定C肽含量来评估产生胰岛素的胰岛细胞的分泌功能,对糖尿病的诊断和治疗具有很大的意义。(科学思维) (1)请分析其原理是什么。
提示:由于C肽与胰岛素以等分子数一同被释放,两者的分泌量呈平行关系,所以可通过测定C肽含量来反映胰岛细胞的分泌情况。(2)测定C肽含量和直接测定胰岛素的含量相比,有哪些优点?
提示: C肽检测具有不受外源胰岛素干扰、不受胰岛素抗体影响的优点,较胰岛素检测更能准确反映胰岛细胞的分泌功能。【素养·迁移】
科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(一种蛋白质),可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去导致酶去折叠的尿素和巯基乙醇,再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中,经过一段时间以后,发现核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述正确的是 ( ) A.由于巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质中的肽键,故该酶失去了活性
B.该蛋白质的氨基酸序列可以决定蛋白质的空间结构
C.这个实验证明结构并不一定决定功能
D.这个实验说明蛋白质的结构从根本上讲是由外界环境决定的【解析】选B。用巯基乙醇和尿素处理,可以将牛胰核
糖核酸酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构,
说明因破坏了蛋白质中的空间结构而导致该酶失去了
活性,A项错误;蛋白质的空间结构取决于组成蛋白质的
氨基酸种类、数目、序列以及空间结构,B项正确;这个
实验证明了蛋白质的结构决定其功能,C项错误;这个实
验说明外界环境可以影响蛋白质的结构,D项错误。【课堂回眸】课堂检测·素养达标
【概念·诊断】
1.蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。下列关于氨基酸及蛋白质的叙述,合理的是__________________。?
①甲硫氨酸中的硫元素只位于氨基酸的R基中
②人体中每种蛋白质都含有21种氨基酸
③蛋白质都能催化细胞内的化学反应
④10个氨基酸构成的多肽最多含有9个肽键
⑤煮熟的鸡蛋中蛋白质分子的空间结构发生变化,但肽键没有断裂
⑥多条肽链可通过肽键、二硫键等化学键相互结合在一起,形成更为复杂的空间结构
【解析】选①⑤。由组成蛋白质的氨基酸的结构通式可知,甲硫氨酸中的硫元素位于R基中,①正确;蛋白质由氨基酸构成,但并非人体中每种蛋白质都含有21种氨基酸,②错误;蛋白质功能具有多样性,但并不是每种都具有催化作用,如血红蛋白,③错误;若10个氨基酸形成环肽,则此时可形成10个肽键,④错误;煮熟的鸡蛋中蛋白质分子因高温而变性,导致空间结构变化,但肽键没有断裂,⑤正确。⑥多条肽链可通过二硫键等化学键相互结合在一起,形成更为复杂的空间结构,⑥错误。
2.N是构成氨基酸的重要元素,其主要存在于氨基酸分子中的 ( )
A.R基 B.氨基 C.羧基 D.肽键
【解析】选B。依据氨基酸的结构通式可知,N主要存在于氨基中;氨基酸中不含肽键。
3.下列有关蛋白质和其功能不相符的是 ( )
A.肌肉主要成分——生物体的结构蛋白
B.酶——催化细胞内的化学反应
C.抗体——调节机体的生命活动
D.血红蛋白——运输氧气
【解析】选C。调节机体的生命活动的是部分蛋白质类激素,抗体具有免疫功能,负责抵御病菌和病毒等的侵害,故C项蛋白质与其功能不符。
【思维·跃迁】
4.(2018·北京学考真题)脑啡肽是一种具有镇痛作用的药物,它的基本组成单位是氨基酸。下面是脑啡肽的结构简式,形成这条肽链的氨基酸分子数以及缩合过程中生成的水分子数分别是 ( )
A.3和2 B.4和3 C.5和4 D.6和5
【解析】选C。由图可知,脑啡肽由5个氨基酸经脱水缩合而成,含有4个肽键,即该多肽缩合过程脱去4分子水。
5.分析下列化合物,回答下面问题:
(1)图中的结构①④⑥的名称分别是___________________________;图中表示R基的序号是__________________。?
(2)该化合物由__________________个氨基酸构成,该化合物的名称是__________________。?
(3)形成该化合物的化学反应叫做__________________。?
(4)组成这类化合物的基本单位的结构通式是_____________________________________________。?
【解析】(1)题图中的结构①④⑥分别是氨基、肽键、羧基;题图中的②③⑤表示R基。
(2)该化合物含有2个肽键、3个R基(题图中的②③⑤),是由3个氨基酸构成的三肽。
(3)由氨基酸形成该化合物的化学反应叫做脱水缩合。
(4)组成这类化合物的基本单位是氨基酸,氨基酸的结构通式是。
答案:(1)氨基、肽键、羧基 ②③⑤ (2)3 三肽
(3)脱水缩合 (4)
【拓展·探究】
6.阅读短文,回答有关问题:
血红蛋白是红细胞内运输氧的特殊蛋白质,是使血液呈红色的蛋白,由珠蛋白和血红素组成,其珠蛋白部分是由两对不同的珠蛋白链(α链和β链)组成的四聚体。镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的2条β肽链上第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,而2条α肽链正常。
请思考:
(1)镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白中谷氨酸变为缬氨酸,血红蛋白没有发生改变的是 ( )
A.空间结构 B.氨基酸种类
C.氨基酸数目 D.氨基酸排列顺序
(2)血红蛋白的水解和变性过程不同,水解是蛋白质中______________________断裂,分解为______________________的过程,和脱水缩合的过程相反。变性是血红蛋白______________________被破坏的过程,此过程肽键不断裂。?
(3)某人体内既能产生正常的α和β肽链,也能产生异常的α和β肽链,那么其体内一个血红蛋白分子中最多有______________________条异常肽链,最少有______________________条异常肽链。?
【解析】(1)据题意可知,肽链上第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,该过程中只是改变了一个氨基酸,但是血红蛋白的功能随之发生了改变,所以氨基酸种类、氨基酸排列顺序、蛋白质的空间结构发生了改变,但是氨基酸数目没有发生改变。
(2)血红蛋白水解时,肽键断裂,分解为氨基酸。变性时血红蛋白空间结构被破坏,肽键不断裂。
(3)镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的2条β肽链上第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,形成异常的2条β肽链,但是2条α肽链正常。某人体内既能产生正常的α和β肽链,也能产生异常的α和β肽链,正常的血红蛋白的4条肽链都正常;异常的血红蛋白中2条肽链正常,2条肽链异常,所以其体内一个血红蛋白分子中最多有2条异常肽链,最少有0条异常肽链。
答案:(1)C (2)肽键 氨基酸 空间结构 (3)2 0
课时素养评价 六
蛋白质是生命活动的主要承担者
(20分钟·70分)
一、选择题(共9小题,每小题4分,共36分)
1.生物体内的蛋白质千差万别,其原因可能是 ( )
A.氨基酸间的脱水缩合方式不同
B.组成氨基酸的元素种类不同
C.氨基酸排列顺序不同
D.氨基酸的空间结构不同
【解析】选C。不同蛋白质中氨基酸间的脱水缩合方式相同,均是氨基与羧基之间脱水;组成氨基酸的基本元素均为C、H、O、N;组成蛋白质的氨基酸排列顺序及蛋白质的空间结构不同,可导致生物体内的蛋白质千差万别,但氨基酸不具有复杂空间结构。
2.蛋白质和多肽的主要差别在于 ( )
A.蛋白质含有化学元素比多肽多
B.蛋白质相对分子质量比多肽大
C.多肽有一定的空间结构
D.蛋白质有特定的空间结构
【解析】选D。根据蛋白质和多肽的形成过程可知,蛋白质和多肽的主要区别是蛋白质具有特定的空间结构,D正确。
3.下列各项与蛋白质结构多样性无关的是 ( )
A.氨基酸的数目、种类和排列顺序
B.构成蛋白质的肽链的数目
C.构成蛋白质的肽链的盘曲、折叠方式
D.氨基酸至少含一个氨基和一个羧基
【解析】选D。构成蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序不同,蛋白质的结构则不同;构成蛋白质的肽链条数及盘曲、折叠方式不同,蛋白质的结构也不同。因此A、B、C三项都是蛋白质结构多样性的原因,只有D项与蛋白质的多样性无关。
4.蛋白质的合成过程为氨基酸多肽蛋白质,则①、②过程分别形成的结构是 ( )
A.肽键、氨基酸
B.肽键、肽键
C.肽键、特定的空间结构
D.空间结构、氨基酸
【解析】选C。①、②过程分别形成的结构是肽键、特定的空间结构。
5.组成生物体蛋白质的某氨基酸分子中含有两个氨基,其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上,则另一个氨基应 ( )
A.在氨基上
B.在羧基上
C.在R基上
D.和羧基连在同一个碳原子上
【解析】选C。组成生物体蛋白质的氨基酸的结构通式是,因此如果某氨基酸分子中含有两个氨基,其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上,则另一个氨基在侧链基团R基上。
6.下列不属于组成生物体的蛋白质的氨基酸的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【解析】选C。组成生物体蛋白质的氨基酸结构通式为:,分析几种化合物的结构简式可知,只有C选项的化合物不符合氨基酸的结构通式,其他三种化合物均符合氨基酸的结构通式。
7.人体内含有多种多样的蛋白质。下列有关蛋白质结构与功能的叙述,正确的是
( )
A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构无关
B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C.氨基酸序列相同的多肽链也可折叠成不同的空间结构
D.将抗体溶于NaCl溶液中必会造成其丧失生物活性
【解析】选C。若蛋白质的空间结构被破坏,则蛋白质的生物活性将丧失,A错误;双缩脲试剂是用来检测蛋白质的,可以和肽键发生作用,氨基酸中没有肽键,不能和双缩脲试剂发生反应,B错误;氨基酸序列相同的多肽链也可折叠成不同的空间结构,C正确;将抗体溶于NaCl溶液中属于盐析,不会破坏其空间结构,D错误。
8.某药物H3Z是一种多肽类的激素,能使人对陌生人产生信赖感,有助于治疗孤独症等病症。下列有关叙述正确的是 ( )
A.H3Z的基本组成元素是C、H、O
B.合成H3Z时生成的水中的H只来自氨基
C.孤独症患者直接口服少量H3Z就可以有效地缓解症状
D.若H3Z被水解成1个2肽,3个4肽,5个6肽,则这些短肽肽键总数是35
【解析】选D。药物H3Z是一种多肽类的激素,其基本组成元素是C、H、O、N,A错误;氨基酸脱水缩合时,生成的水中的H来自氨基和羧基,B错误;孤独症患者直接口服少量H3Z不会有效,因其会被胃蛋白酶消化分解,C错误;若H3Z被水解成1个2肽,3个4肽,5个6肽,则这些短肽肽键总数是(2-1)+3×(4-1)+5×(6-1)
=35,D正确。
9.(2018·全国卷Ⅱ)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是 ( )
A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原
B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程
C.蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输
D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分
【解析】选C。本题考查蛋白质类相关的物质及其生理作用。浆细胞产生的抗体为球蛋白,可以与抗原特异性结合,A正确;肌细胞中含有肌球蛋白和肌动蛋白,参与肌肉的收缩过程,B正确;血红蛋白含有铁元素,不含镁元素,C错误;细胞核中的染色体主要由蛋白质和DNA组成,D正确。
二、非选择题(共2小题,共34分)
10.(18分)抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过链间二硫键连接而成的。整个抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分(如图所示)。在同一个物种中,不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列。请回答:
(1)合成此抗体时,氨基酸之间发生________反应;若某种抗体的一条H链有450个氨基酸,一条L链有212个氨基酸,则该抗体中含有________个肽键。?
(2)同一个体中抗体的结构不尽相同,主要是因为V区中的________不同。?
(3)抗体中________区具有识别和结合抗原的功能;根据图中该区的形状判断,此抗体能与抗原________(填“a”“b”或“c”)结合。?
(4)蛋白质除具有免疫功能外,还具有?______________________(至少写2点)等功能。?
(5)在生产上常用Na2SO4从血清中盐析并分离出所需抗体,获得的抗体仍有活性,这说明在盐析过程中,蛋白质空间结构_____________________________。?
【解析】(1)蛋白质由氨基酸脱水缩合形成;蛋白质中的肽键数=氨基酸个数-肽链数,根据题中信息可知,抗体由2条H链和2条L链组成,因此含有的肽键数为(450+212)×2-4=1 320个。
(2)蛋白质结构多样性的原因有氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构不同。
(3)根据题中信息,在同一个物种中,不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列,说明恒定区没有特异性,可变区有特异性,与抗原结合。根据图中抗原的形状及抗体V区的形状可知,a能与抗体的V区结合。
(4)蛋白质的功能有催化、运输、免疫、调节、信息传递、构成细胞和生物体结构等功能。
(5)蛋白质的结构决定功能,盐析后的抗体仍有活性,说明抗体的空间结构没有发生变化。
答案:(1)脱水缩合 1 320
(2)空间结构(或氨基酸种类或氨基酸排列顺序或氨基酸数量) (3)V a
(4)催化功能、运输的载体、细胞的结构物质、信息传递(任写2点即可)
(5)没有发生变化(或没有被破坏)
11.(16分)某致病细菌分泌的外毒素为无色、细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性,可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等,最终导致死亡。该外毒素为环状肽,结构式如图所示。请据图分析回答下面的问题:
(1)该化合物中含有________个氨基,________个羧基。?
(2)该化合物是由7个氨基酸组成的,其中有________个氨基酸的R基相同,这个R基是________。?
(3)该化合物为________肽化合物,含有______个肽键。?
(4)填写结构的名称:A.__________,B.__________。?
【解析】(1)由题图可知,该化合物中不含游离的氨基和羧基。
(2)该化合物共有7个R基,是由7个氨基酸形成的,7个氨基酸中有3个氨基酸的R基团都是—CH3,其余4个氨基酸的R基团都不相同。
(3)该化合物共有7个肽键,为环状七肽化合物。
(4)分析可知,题图中的A是肽键,B是R基。
答案:(1)0 0 (2)3 —CH3
(3)环状七 7 (4)肽键 R基
(10分钟·30分)
1.(6分)如图是某多肽化合物的示意图,下列有关该化合物的叙述不正确的是
( )
A.氨基酸的种类主要由②④⑥⑧决定
B.③⑤⑦的形成与R基无关
C.该多肽游离的羧基多于游离的氨基
D.该多肽在形成过程中,相对分子质量减少了36
【解析】选D。组成人体蛋白质的氨基酸约有21种,这21种氨基酸的区别就在于R基(②④⑥⑧)不同,A正确;③⑤⑦为肽键,是由一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基脱水缩合形成的,与R基无关,B正确;由图可知,该多肽含有3个游离的羧基(⑥⑧⑨)、2个游离的氨基(①②),故该多肽游离的羧基多于游离的氨基,C正确;此多肽是由4分子氨基酸脱水缩合形成的,形成过程中脱去3个水分子,相对分子质量减少54,D错误。
【误区警示】氨基酸脱水缩合的三个易错点
(1)脱水缩合产生的H2O中的H来自—COOH和—NH2,而氧则只来自—COOH。
(2)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,并分别位于肽链的两端。
(3)R基中的—NH2或—COOH不参与主链中肽键的形成,故其余的—NH2或—COOH位于R基中。
2.(6分)可用加热法来检验病理性蛋白尿:将蛋白尿患者的尿液加热到40 ℃时混浊,60 ℃时变性凝固。如图为检测蛋白尿过程中的部分变化示意图。下列有关叙述正确的是 ( )
A.除加热外,酸、碱、食盐均能使天然蛋白质发生如图所示的变化而失去生物活性
B.若将尿液煮沸出现白色混浊,加适量醋酸后混浊不消失,反而呈絮状沉淀或凝块,则尿蛋白定性试验为阳性
C.与天然蛋白质相比,变性蛋白质的肽链充分伸展,肽键数减少
D.变性后的蛋白质经水浴加热能与双缩脲试剂发生紫色反应
【解析】选B。盐析析出的蛋白质的结构不变,因此蛋白质不会变性,A错误;根据题意,若将尿液煮沸出现白色混浊,加适量醋酸后呈絮状沉淀或凝块,则尿蛋白定性试验为阳性,B正确;变性后的蛋白质其空间结构发生改变,但其肽键没有断裂,肽键数目不变,仍能与双缩脲试剂发生紫色反应,但不用水浴加热,C、D错误。
【实验·探究】
3.(18分)大部分同学都有喝牛奶的习惯,在学习了细胞的化合物知识后,我们都想知道牛奶中有无蛋白质和还原糖。某校高中生物研究学习小组的同学打算调查市场上的奶粉质量,下面是学习小组设计的实验,请补充完整。
(1)蛋白质是奶粉中最重要的营养成分。在几年前检测技术中,单纯检测奶粉中__________的含量是无法确定这种营养成分是否达标的。因为在奶粉中添加三聚氰胺后,可以在食品检测时提高这一元素的测定值,达到以次充好的目的,危害消费者,随着奶粉食品安全问题的曝光,现在实验室中可以通过__________来定性检测待测物中有无蛋白质存在。?
(2)根据我国现行的食品质量标准,0～6个月的婴儿奶粉中蛋白质的含量应为12%～18%。现针对市场上某种婴儿奶粉,请你尝试完成检测实验。
①实验目的:检测该待测婴儿奶粉蛋白质的含量是否符合质量标准。
②实验原理:略。
③材料、试剂、用具:
相同浓度的标准婴儿奶粉溶液和待测婴儿奶粉溶液、A液(NaOH溶液 0.1 g/mL)、B液(CuSO4溶液 0.01 g/mL)、试管和滴管等。
④实验步骤:
i取两支试管分别加入2 mL的标准婴儿奶粉溶液(编号甲)和2 mL的待测婴儿奶粉溶液(编号乙)。标准婴儿奶粉溶液在本实验中起________________作用。?
ii分别向两支试管中加入__________(填标号)溶液,振荡,摇匀。?
A.等量A液和B液混合后,取用1 mL;
B.A液1 mL,B液4滴;
C.B液1 mL,A液4滴;
D.只取用1 mL A液;
iii比较颜色的变化(已知颜色反应深浅与蛋白质含量成正比)。
⑤结果预期:若甲试管溶液颜色比乙试管深,则说明________________;?
若乙试管溶液颜色比甲试管深,或颜色深浅相当,则说明__________。?
【解析】(1)在几年前检测技术中,单纯检测奶粉中N的含量是无法确定这种营养成分是否达标的。因为在奶粉中添加三聚氰胺后,可以在食品检测时提高N这一元素的测定值,达到以次充好的目的,危害消费者。现在实验室中可以通过双缩脲试剂来定性检测待测物中有无蛋白质存在。
(2)标准婴儿奶粉溶液在本实验中起对照作用;双缩脲试剂的使用方法是先加A液,在滴加B液,故:分别向两支试管中加入1 mL的NaOH溶液,振荡,摇匀。再分别向两支试管中加入4滴CuSO4溶液,振荡,摇匀,比较颜色的变化。
结果预期:蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应,通过紫色的深浅可以推断蛋白质的含量。标准婴儿奶粉溶液变紫色,待测奶粉溶液乙颜色紫色较甲试管浅时,说明待测奶粉中蛋白质含量低于国家标准;待测奶粉溶液乙颜色比甲试管深或深浅相当时,说明其蛋白质含量符合国家标准。
答案:(1)N 双缩脲试剂
(2)④对照 B
⑤待测奶粉蛋白质含量比标准低,不符合质量标准
待测奶粉蛋白质含量高于或等于标准,符合质量标准
