生命活动的主要承担者——蛋白质
（第一课时）
【课前预习】
一、氨基酸及其种类
1．氨基酸的结构
(1)写出图中结构名称：
①
；
②④
；
③
。
(2)比较图中两种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：
(3)氨基酸的结构特点：
①数量关系：至少都含有
和
。
②位置关系：都有
连接在
上。
2．氨基酸的种类
(1)根据
的不同，可将组成蛋白质的氨基酸分为20种。
(2)根据人体细胞能否合成：
①人体细胞能合成的是
。
②人体细胞不能合成的是
。
【巧学助记】 氨基酸结构通式的形象记忆
中心碳原子——人的躯干；
氨基、羧基——人的左、右臂；
H——人的下肢；
R基——人的头。
如图
二、蛋白质的结构
1．蛋白质的结构层次[填图]
2．脱水缩合的过程
(1)过程①名称：
。
(2)物质②名称：
。
(3)结构③名称：
，其结构简式为
【巧学助记】 蛋白质形成的“四个一”
一组成
一种键
一过程
一场所
至少含一个—NH2和一个—COOH
肽键
脱水缩合
核糖体
三、蛋白质结构多样性和功能多样性
1.判断下列叙述的正误
(1)人体需要的氨基酸称为必需氨基酸( )
(2)各种氨基酸共有的结构是：
( )
(3)二肽是由两个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物，含有2个肽键( )
(4)氨基酸种类、数量及排列顺序都相同的蛋白质是同一种蛋白质( )
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)
3．分析表中图示，说明蛋白质多样性形成的原因。(图示中：□、○代表氨基酸；“—”代表肽键)
类型
图示
原因
(1)
A链：—□—□—□—□—□—□—B链：—○—○—○—○—○—○—
(2)
A链：—□—□—□—□—□—B链：—□—□—□—□—
(3)
A链：—□—○—○—□—○—B链：—○—□—○—□—○—
(4)
A链B链
4.连线蛋白质功能的多样性。
合作探究一 组成蛋白质的氨基酸
1、下图是几种氨基酸的结构图，请分析回答下列问题：
半胱氨酸
赖氨酸
天冬氨酸
1．半胱氨酸的组成元素有哪些？
2．赖氨酸和天冬氨酸的R基分别是什么？
3．结合上图分析：一个氨基酸中是否都只含有一个—NH2和一个—COOH?
4．下图化合物是不是构成蛋白质的氨基酸？为什么？
5．已知甘氨酸的R基为—H，其分子式可表示为C2H5NO2，而缬氨酸的R基为：—CHCH3CH3，那么缬氨酸的分子式是怎样的？
合作探究二 蛋白质结构多样性与功能多样性
1．血红蛋白是由4条多肽链组成的蛋白质。如图展示了血红蛋白的水解和变性过程，二者有何区别？
2．蛋白质的功能：
(1)羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。这说明：有些蛋白质是构成细胞和生物体的__________，称为________。
(2)人的身体就像一座复杂的化工厂，一切生理代谢、化学反应都是由酶参与完成的，而酶绝大多数是具有生物催化作用的蛋白质，如胃蛋白酶等消化酶(如图1)。这说明蛋白质具有____________________作用。
图1 图2 图3
(3)红细胞内的血红蛋白(如图2)具有运输氧的功能，说明有些蛋白质具有________的功能。
(4)动物体内还存在着另一种活性物质——激素，如胰岛素(如图3)等大多数也属于蛋白质，他们通过向靶细胞传达信息，起到能够调节机体生命活动的作用。这说明有些蛋白质具有________和________功能。
(5)人体内的抗体(如图)是蛋白质。抗体是活跃在血液中的一支“突击队”，具有保卫机体免受病菌和病毒的侵害，提高机体抵抗力的作用。说明蛋白质具有________作用。
(6)每克蛋白质在体内氧化分解可产生17.9
kJ(4.3
kcal)能量。一般成人每日约有18%的能量来自蛋白质，但糖与脂肪可以代替蛋白质提供能量。这说明蛋白质也能为生命活动提供________。
【易混易错】
1．“两看”法判断组成生物体内蛋白质的氨基酸
一看“数量”——至少有一个—NH2和一个—COOH。如下列分子不属于构成生物体蛋白质的氨基酸：
(1)H2N—CH2—CH2OH?缺少—COOH
(2)HOOC—CH2—CH2—COOH?缺少—NH2
二看“位置”——必须有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上。
如下不属于构成生物体蛋白质的氨基酸：
H2NCHNH2CH2CH2COOH?虽有氨基和羧基，但二者未连在同一个碳原子上。
2．有关“氨基酸”的两个误区
(1)氨基、羧基书写误区：不要将氨基错写为NH2或—NH3；不要将羧基误写为或COOH，其中的一个短线代表一个化学键，不能省略。
(2)氨基酸数目≠氨基酸种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。
3.蛋白质分子结构多样性的原因有：氨基酸的种类、数目和排列顺序不同；多肽链的条数及形成的空间结构不同。蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性。
(1)盐析：鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色絮状物，兑水稀释后消失。属于物理变化。
(2)变性：高温、过酸、过碱或在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。属于化学变化。
【检测反馈】
1．下列物质中，属于构成人体蛋白质氨基酸的是( )
①H2N—CH2—COOH
②H2N—CH2—CH2OH
③
④
⑤
2．下列是四个构成蛋白质氨基酸的结构简式，相关叙述错误的是( )
甲：
乙：
丙：
丁：
A．构成上述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．组成蛋白质的氨基酸之间的肽键结构简式是( )
A．NH—CO
B．—NH—CO—
C．—NH2—COOH—
D．NH2—COOH
4．如图是3种氨基酸的结构式，由这3种氨基酸按顺序脱水缩合所形成的化合物中，含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是( )
A．1,2,3 B．1,1,3
C．1,2,2
D．2,2,2
5．根据如图所示化合物的结构分析回答下列问题：
(1)该化合物中，①表示________，⑦表示________。
(2)该化合物由________个氨基酸失去________个水分子而形成，这种反应叫做________。
(3)该化合物中的氨基酸种类不同，是由________决定的，其编号是________。
(4)该化合物称为______，含______个肽键，编号是______。
(5)该化合物含有________个游离的氨基和________个游离的羧基。
【总结】
1．蛋白质结构多样性的原因分析
2．蛋白质的功能
项目类型
功能
举例
结构蛋白
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质
肌动蛋白、肌球蛋白等
调节作用
对细胞和生物体的生命活动有重要的调节作用
胰岛素、生长激素等
催化作用
催化细胞内的各种化学反应
大多数酶等
运输作用
有些蛋白质具有运输载体的功能
血红蛋白等
免疫作用
能捕获侵入人体或高等动物体内的抗原物质
抗体等
3.蛋白质结构多样性与功能多样性的关系生命活动的主要承担者——蛋白质
（第二课时）
合作探究 蛋白质的形成过程
下图是氨基酸形成蛋白质的过程图解，请分析回答下列问题：
1．若R基中含有氨基或羧基，在脱水缩合反应中，R基中的氨基或羧基是否参与了反应？生成的肽链中氨基或羧基位于何处？
2．多肽通常被称为肽链，肽链构成蛋白质的过程中主要变化是什么？
3．分析氨基酸形成蛋白质过程中的有关计算规律：
(1)若4个氨基酸形成1条肽链，则该过程要脱去水分子多少个？形成多少个肽键？该多肽链的名称是什么？
(2)若m个氨基酸形成1条肽链，则该过程要脱去水分子多少个？形成多少个肽键？该多肽链至少有几个氨基和几个羧基？
(3)若m个氨基酸形成了n条肽链，上述问题的答案又分别是什么？
(4)若m个氨基酸形成1条环状的多肽，如图。则该过程要脱去水分子多少个？形成多少个肽键？
(5)若氨基酸的平均分子量为120，则20个氨基酸形成1条肽链时，所形成肽链的分子量是多少？
【易混易错】
1．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(—CO—NH—)→用长竖线将肽键分开，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。
2．蛋白质的水解和变性
(1)水解：蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程称为水解，和脱水缩合的过程相反，这个过程需要蛋白酶或者肽酶的催化。
(2)变性：蛋白质由于高温、强酸强碱、重金属盐等因素导致空间结构被破坏的过程称为变性。变性的过程中肽键不断裂。
【总结】
1．过程图示
2．过程分析
(1)参与脱水缩合的部位：一个氨基酸氨基中的—H和另一个氨基酸羧基中的—OH。
(2)H2O中H和O的来源：H既来自氨基又来自羧基，O只来自羧基。
(3)—NH2和—COOH的数量和位置：一条肽链中至少含有一个游离的—NH2和一个游离的—COOH，分别位于肽链的两端，其余的—NH2和—COOH位于R基中。
(4)肽键的正确书写方式为：
—CO—NH—或或—CO—NH—、—NH—CO—，不能忽略其中的“—”。
3．蛋白质的结构层次
(1)C、H、O、N等元素→氨基酸→二肽→三肽→多肽蛋白质
(2)多肽和蛋白质的区别
①结构有差异。多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式，而蛋白质具有一定的空间结构。蛋白质是由多肽和其他物质结合而成的，一个蛋白质分子可由一条肽链组成也可由多条肽链通过一定的化学键(如二硫键、氢键等)连接而成。
②功能有差异。多肽一般无活性(如蛋白质在胃、小肠中经消化产生的多肽)，少数有活性，与蛋白质相比，多肽的分子量较小，没有空间结构，一般无活性；蛋白质的分子量较大，有空间结构，有活性(变性后活性下降或消失，活性消失叫做失活)。
4．蛋白质相关计算方法规律
(1)已知形成某蛋白质的氨基酸个数为m，肽链数为n，氨基酸的平均相对分子量为a，则该蛋白质：
肽键数
m－n
脱去的水分子数
m－n
平均分子量
am－18(m－n)
氨基数
≥n
羧基数
≥n
N原子数
≥m
O原子数
≥m＋n
(2)环肽的脱水数目和氨基酸数目相等。
(3)二硫键“—S—S—”是由两个“—SH”脱下2个H形成的，计算分子量时需要考虑。
(4)蛋白质中含有N、O原子数的计算
①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。
②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去的水分子数。
【检测反馈】
某一多肽链内共有肽键109个，则此分子中含有—NH2和—COOH的数目至少为（
）（
）
某22肽被水解成1个四肽，2个三肽，2个六肽，则这些短肽的游离氨基总数的最小值及肽键总数依次是（
）（
）
20种氨基酸的平均分子量是128，由280个氨基酸形成的4
条多肽组成的蛋白质，其分子量约为（
）
已知20中氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的分子量接近于（
）
假设某一蛋白质分子的分子量为11054，20种氨基酸的平均分子量为128，在形成该蛋白质分子时脱去水的分子量为1746，则组成该蛋白质分子的肽链数是（
）
已知20种氨基酸平均相对分子质量为a，现有某蛋白质分子由n条多肽组成且相对分子质量为b，此蛋白质分子中的肽键为（
）
人体免疫球蛋白由4条肽链构成，共764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基分别是（
）（
）
某肽链由51个氨基酸组成，若用肽酶将其分解成1个二肽，2个五肽，3个六肽，3个七肽，则这些短肽游离的氨基总数的最小值、肽键总数以及此过程需要的水分子数依次是（
）（
）（
）
现有1000个氨基酸，其中氨基1020个，羧基1050个，则由此合成的4条多肽链中共有肽键、氨基、羧基的数目分别是（
）（
）（
）
现有氨基酸100个，其中氨基总数为102个，羧基总数为101个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质中，含有氧原子的数目是（
）
某多肽的分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到以下3种氨基酸，甘氨酸（C2H5NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、赖氨酸（C6H14N2O2）。此多肽中含有的赖氨酸个数为（
）
有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS（z＞12,w＞13），这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸（C3H7NO2S）、丙氨酸（C3H6NO2）、天门冬氨酸（C4H7NO4）、赖氨酸（C6H14N2O2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）。水解产物中天门冬氨酸的数目是（
）赖氨酸的数目是（
）生命活动的主要承担者——蛋白质
（第二课时）
合作探究 蛋白质的形成过程
下图是氨基酸形成蛋白质的过程图解，请分析回答下列问题：
1．若R基中含有氨基或羧基，在脱水缩合反应中，R基中的氨基或羧基是否参与了反应？生成的肽链中氨基或羧基位于何处？
答案：R基中的氨基或羧基未参与反应，生成的肽链中的氨基或羧基位于肽链的一端或R基中。
2．多肽通常被称为肽链，肽链构成蛋白质的过程中主要变化是什么？
答案：1条或者几条肽链盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。
3．分析氨基酸形成蛋白质过程中的有关计算规律：
(1)若4个氨基酸形成1条肽链，则该过程要脱去水分子多少个？形成多少个肽键？该多肽链的名称是什么？
(2)若m个氨基酸形成1条肽链，则该过程要脱去水分子多少个？形成多少个肽键？该多肽链至少有几个氨基和几个羧基？
(3)若m个氨基酸形成了n条肽链，上述问题的答案又分别是什么？
(4)若m个氨基酸形成1条环状的多肽，如图。则该过程要脱去水分子多少个？形成多少个肽键？
(5)若氨基酸的平均分子量为120，则20个氨基酸形成1条肽链时，所形成肽链的分子量是多少？
答案：
(1)会脱去3分子水，形成3个肽键，该多肽称为四肽。
(2)会脱去(m－1)个水分子，形成(m－1)个肽键，至少含有1个氨基和1个羧基。
(3)脱去(m－n)个水分子，形成(m－n)个肽键，至少含有n个氨基和n个羧基。
(4)脱去水分子m个，形成m个肽键。
(5)120×20－18×(20－1)＝2
058。
【易混易错】
1．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(—CO—NH—)→用长竖线将肽键分开，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。
2．蛋白质的水解和变性
(1)水解：蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程称为水解，和脱水缩合的过程相反，这个过程需要蛋白酶或者肽酶的催化。
(2)变性：蛋白质由于高温、强酸强碱、重金属盐等因素导致空间结构被破坏的过程称为变性。变性的过程中肽键不断裂。
【总结】
1．过程图示
2．过程分析
(1)参与脱水缩合的部位：一个氨基酸氨基中的—H和另一个氨基酸羧基中的—OH。
(2)H2O中H和O的来源：H既来自氨基又来自羧基，O只来自羧基。
(3)—NH2和—COOH的数量和位置：一条肽链中至少含有一个游离的—NH2和一个游离的—COOH，分别位于肽链的两端，其余的—NH2和—COOH位于R基中。
(4)肽键的正确书写方式为：
—CO—NH—或或—CO—NH—、—NH—CO—，不能忽略其中的“—”。
3．蛋白质的结构层次
(1)C、H、O、N等元素→氨基酸→二肽→三肽→多肽蛋白质
(2)多肽和蛋白质的区别
①结构有差异。多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式，而蛋白质具有一定的空间结构。蛋白质是由多肽和其他物质结合而成的，一个蛋白质分子可由一条肽链组成也可由多条肽链通过一定的化学键(如二硫键、氢键等)连接而成。
②功能有差异。多肽一般无活性(如蛋白质在胃、小肠中经消化产生的多肽)，少数有活性，与蛋白质相比，多肽的分子量较小，没有空间结构，一般无活性；蛋白质的分子量较大，有空间结构，有活性(变性后活性下降或消失，活性消失叫做失活)。
4．蛋白质相关计算方法规律
(1)已知形成某蛋白质的氨基酸个数为m，肽链数为n，氨基酸的平均相对分子量为a，则该蛋白质：
肽键数
m－n
脱去的水分子数
m－n
平均分子量
am－18(m－n)
氨基数
≥n
羧基数
≥n
N原子数
≥m
O原子数
≥m＋n
(2)环肽的脱水数目和氨基酸数目相等。
(3)二硫键“—S—S—”是由两个“—SH”脱下2个H形成的，计算分子量时需要考虑。
(4)蛋白质中含有N、O原子数的计算
①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。
②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去的水分子数。
【检测反馈】
某一多肽链内共有肽键109个，则此分子中含有—NH2和—COOH的数目至少为（
）（
）
某22肽被水解成1个四肽，2个三肽，2个六肽，则这些短肽的游离氨基总数的最小值及肽键总数依次是（
）（
）
20种氨基酸的平均分子量是128，由280个氨基酸形成的4
条多肽组成的蛋白质，其分子量约为（
）
已知20中氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的分子量接近于（
）
假设某一蛋白质分子的分子量为11054，20种氨基酸的平均分子量为128，在形成该蛋白质分子时脱去水的分子量为1746，则组成该蛋白质分子的肽链数是（
）
已知20种氨基酸平均相对分子质量为a，现有某蛋白质分子由n条多肽组成且相对分子质量为b，此蛋白质分子中的肽键为（
）
人体免疫球蛋白由4条肽链构成，共764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基分别是（
）（
）
某肽链由51个氨基酸组成，若用肽酶将其分解成1个二肽，2个五肽，3个六肽，3个七肽，则这些短肽游离的氨基总数的最小值、肽键总数以及此过程需要的水分子数依次是（
）（
）（
）
现有1000个氨基酸，其中氨基1020个，羧基1050个，则由此合成的4条多肽链中共有肽键、氨基、羧基的数目分别是（
）（
）（
）
现有氨基酸100个，其中氨基总数为102个，羧基总数为101个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质中，含有氧原子的数目是（
）
某多肽的分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到以下3种氨基酸，甘氨酸（C2H5NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、赖氨酸（C6H14N2O2）。此多肽中含有的赖氨酸个数为（
）
有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS（z＞12,w＞13），这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸（C3H7NO2S）、丙氨酸（C3H6NO2）、天门冬氨酸（C4H7NO4）、赖氨酸（C6H14N2O2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）。水解产物中天门冬氨酸的数目是（
）赖氨酸的数目是（
）
答案：
1
1
5
17
30872
11036
3
（b－na）÷(a－18)
4
4
9
42
8
996
24
54
104
3
（w－13）÷2
z－12生命活动的主要承担者——蛋白质
答案
一、选择题
1．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，取决于( )
A．两者R基团组成的不同
B．两者的结构完全不同
C．酪氨酸的氨基多
D．精氨酸的羧基多
解析：组成蛋白质的氨基酸大约有20种，不同种类的氨基酸分子的差异主要与氨基酸分子中的R基的差异有关。
答案：A
2．在下列物质中，若将其中能构成人体蛋白质的氨基酸通过脱水缩合而形成蛋白质分子，则此蛋白质分子中所含有的羧基、氨基和肽键的数目依次是( )
A．3、3、2
B．4、3、3
C．3、1、3
D．2、2、2
解析：从氨基酸的概念和结构通式看，找出构成人体的氨基酸有①③④⑥，②⑤因没有氨基与羧基连在同一个碳原子上而被排除；构成蛋白质的氨基酸可脱水缩合成多肽。由①③④⑥形成的多肽的羧基除肽链的游离端保留着一个外，在③④的R基上也各有一个。
答案：C
3．下列关于肽键的描述，正确的是( )
A．几条肽链在形成蛋白质的过程中也通过肽键连接起来
B．肽键可以表示为CO—NH或NH—CO
C．在脱水缩合过程中所形成的肽键数一定等于所失去的水分子数
D．在链状肽中一个十肽分子比一个八肽分子多一个肽键
解析：肽键是用来连接氨基酸的化学键，肽链经盘曲、折叠形成具有空间结构的蛋白质；肽键的正确表示为—CO—NH—；脱水缩合时，氨基酸的氨基与羧基同时脱掉1分子水，形成1个肽键，故形成肽键数与脱掉水分子数相等；链状肽中，一个十肽分子含有9个肽键，而八肽分子含有7个肽键，二者肽键数相差2个。
答案：C
4．下列不属于植物体内蛋白质功能的是( )
A．构成细胞膜的主要成分
B．催化细胞内化学反应的酶
C．供给细胞代谢的主要能源物质
D．根细胞吸收矿质元素的载体
解析：植物体内的蛋白质具有下列生理功能：细胞的组成成分、催化作用、运输物质、调节生命活动等。虽然蛋白质中含有能量，但不是主要的能源物质。
答案：C
5．人的胰岛素和胰蛋白酶的主要成分都是蛋白质，但合成这两种蛋白质的细胞的功能却完全不同，其原因不包括( )
A．肽链的盘曲、折叠方式不同
B．组成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序不同
C．蛋白质的空间结构不同
D．蛋白质中组成肽键的化学元素不同
解析：蛋白质的功能与其结构有关，蛋白质的结构具有多样性。肽链的盘曲、折叠方式不同，导致蛋白质的结构不同，进而蛋白质的功能可能不同，A项正确；组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，则蛋白质的结构不同，其功能可能不同，B项正确；蛋白质的空间结构不同其功能不同，C项正确；不同蛋白质中组成肽键的化学元素都相同，为C、H、O、N，D项错误。
答案：D
6．蚕丝被贴身暖和、轻盈透气，是“健康绿色睡眠”的首选。下列关于组成“蚕丝”主要成分的叙述，正确的是( )
A．它的基本组成单位的通式为—CO—NH—
B．它的形成过程中没有水产生
C．蚕丝的基本组成单位是氨基酸
D．它一定含有的化学元素是C、H、O、N、P、Fe
解析：蚕丝主要是蛋白质，其基本单位是氨基酸。
答案：C
7．下列关于蛋白质功能的举例不正确的是( )
A．催化作用——酶
B．运输作用——胰蛋白酶
C．调节作用——胰岛素
D．免疫作用——抗体
解析：胰蛋白酶发挥催化作用，而不是运输作用。
答案：B
8．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．构成蛋白质的多肽链的数目
C．构成蛋白质的多肽链的空间结构
D．氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基
解析：构成蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序不同，蛋白质则不同；构成蛋白质的多肽链条数不同，蛋白质的结构也不同；多肽链的空间结构不同，蛋白质也不同。因此A、B、C三项都是蛋白质多样性的原因，只有D项不是。
答案：D
9．鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的( )
A．肽键
B．肽链
C．空间结构
D．氨基酸
解析：高温破坏蛋白质的空间结构。
答案：C
10．血液中的血红蛋白和肌肉中的肌动蛋白结构不同的原因不包括( )
A．组成肽键的化学元素不同
B．组成两种蛋白质的氨基酸种类和数量不同
C．组成两种蛋白质的氨基酸排列顺序不同
D．两种蛋白质的空间结构不同
解析：肽键的结构都是一样的，为—CO—NH—。
答案：A
11．如图为免疫球蛋白IgG的结构示意图，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG有肽键数( )
A．m个
B．(m＋1)个
C．(m－2)个
D．(m－4)个
解析：蛋白质形成是脱水缩合的过程，蛋白质水解则是肽键需水还原过程。同一个蛋白质的合成与水解的产水量与需水量是相等的，即肽键数＝水分子数＝氨基酸数－肽链数。
答案：D
12．某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的肽链(如图)，下列有关该过程的叙述，错误的是( )
A．肽键数目减少了8个
B．新生的4条肽链总共至少有4个氨基
C．如果新生的4条肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R基(侧链基团)上
D．4条肽链若重新连接成一条长链将脱去3个水分子
解析：原三十九肽有(39－1)＝38个肽键，至少有1个氨基和1个羧基，去掉其中的4个丙氨酸后，得到4条肽链，此时有肽键(39－4)－4＝31个，肽键数比原来减少7个，4条肽链片段至少有4个氨基和4个羧基，若氨基和羧基数多于4个，则多出的氨基和羧基应在R基上，这4个片段重新连接会脱去3个水分子。
答案：A
二、非选择题
13．如图所示的几种符号代表不同种类的氨基酸，请据图完成有关问题。
(1)它们结构的差别在于________的不同。
(2)7种氨基酸通过________的方式形成一条肽链，此过程可形成________个肽键，得到________个水分子，相对分子质量减少了________。
(3)如果上述肽链原长度不变，改变其中的________，就可改变该肽链的性质。
(4)若两个蛋白质分子均由两条(2)中的肽链构成，那么这两个蛋白质分子的功能是否一定相同？为什么？
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
解析：构成天然蛋白质的20种氨基酸均为α?氨基酸，它们有共同的结构通式，其中R基的不同是决定氨基酸种类的唯一因素。氨基酸分子通过脱水缩合形成肽链，相邻两个氨基酸缩合后通过肽键相连并失去一个水分子，因此减少的相对分子质量为失去的水分子的相对分子质量之和。
答案：(1)R基
(2)脱水缩合 6 6 108
(3)氨基酸的排列顺序
(4)不一定。因为分别由相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子
14．一条多肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列三种氨基酸：
(1)C22H34O13N6的化学名称是________，它的基本组成单位的结构特点是_____________。
(2)该多肽水解可产生________个氨基酸，其中谷氨酸有________个，共需要消耗________个水分子。
(3)在一个C22H34O13N6分子中，存在________个游离的氨基。
(4)如果该多肽的肽链长度不变，组成它的氨基酸的种类和数目均不变，改变其中的_______________________________________________________________，
就可以改变其性质。
解析：由题干可知，三种氨基酸的分子式中均各含有一个氨基(—NH2)，即每个氨基酸只有一个氮原子，又因为脱水缩合过程中氮原子的数量不改变，所以该多肽的名称是六肽，构成多肽的基本单位是氨基酸。(2)该六肽水解可得6个氨基酸，需要断裂5个肽键，共需要消耗5个水分子。假设谷氨酸有a个，根据脱水缩合过程中氧原子守恒，可知4a＋(6－a)×2＝13＋5，解得a＝3。
(3)组成该多肽链的氨基酸的R基不含有氨基，一条肽链的一端肯定含有1个氨基，另一端肯定含有1个羧基；又因为每种氨基酸只含1个氨基，所以经过脱水缩合后，肽链一共含有1个游离的氨基。
(4)肽键的多样性取决于氨基酸的种类、数量和排列顺序。
答案：(1)六肽 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
(2)6 3 5 (3)1 (4)氨基酸的排列顺序
15．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%。现有一种待测婴儿奶粉，请你尝试完成鉴定实验。
(1)实验目的：鉴定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：蛋白质与_______________试剂发生作用，产生____________反应。
(3)材料用具：相同浓度的标准婴儿奶粉溶液和待测婴儿奶粉溶液、0.1
g/mL的NaOH溶液、0.01
g/mL的CuSO4溶液、试管和滴管等。
(4)实验步骤
①取2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。
②分别向2支试管中加入1
mL的____________________________________
溶液，振荡，摇匀。
③再分别向2支试管中加入4滴________溶液，振荡，摇匀，比较颜色的变化。
(5)预测结果及结论
预测结果
结论
甲、乙两试管均出现紫色且程度相同
说明待测婴儿奶粉蛋白质的含量不符合质量标准
解析：(2)奶粉中蛋白质的含量至关重要，蛋白质遇双缩脲试剂会呈现紫色，可根据紫色的深浅程度来判断蛋白质含量的高低。
(4)以标准奶粉中蛋白质含量的高低作为依据，来确定被测奶粉中的蛋白质含量是否符合标准，所以标准奶粉作为对照组；双缩脲试剂使用时，先加0.1
g/mL的NaOH溶液，后加0.01
g/mL的CuSO4溶液。
(5)本实验是一个探究实验，所以应将所有可能发生的结果都加以分析说明，并得出相应的结论，如本实验中可能发生两种情况，即被测奶粉与标准奶粉的紫色深浅程度是一致的或者是不一致的，再推断出相应结论。
答案：(2)双缩脲 紫色
(4)①对照
②0.1
g/mL的NaOH
③0.01
g/mL的CuSO4
(5)预测结果及结论：
预测结果
结论
说明待测婴儿奶粉蛋白质的含量符合质量标准
甲出现紫色，乙未出现紫色或紫色较浅生命活动的主要承担者——蛋白质
练习题
一、选择题
1．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，取决于( )
A．两者R基团组成的不同
B．两者的结构完全不同
C．酪氨酸的氨基多
D．精氨酸的羧基多
2．在下列物质中，若将其中能构成人体蛋白质的氨基酸通过脱水缩合而形成蛋白质分子，则此蛋白质分子中所含有的羧基、氨基和肽键的数目依次是( )
A．3、3、2
B．4、3、3
C．3、1、3
D．2、2、2
3．下列关于肽键的描述，正确的是( )
A．几条肽链在形成蛋白质的过程中也通过肽键连接起来
B．肽键可以表示为CO—NH或NH—CO
C．在脱水缩合过程中所形成的肽键数一定等于所失去的水分子数
D．在链状肽中一个十肽分子比一个八肽分子多一个肽键
4．下列不属于植物体内蛋白质功能的是( )
A．构成细胞膜的主要成分
B．催化细胞内化学反应的酶
C．供给细胞代谢的主要能源物质
D．根细胞吸收矿质元素的载体
5．人的胰岛素和胰蛋白酶的主要成分都是蛋白质，但合成这两种蛋白质的细胞的功能却完全不同，其原因不包括( )
A．肽链的盘曲、折叠方式不同
B．组成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序不同
C．蛋白质的空间结构不同
D．蛋白质中组成肽键的化学元素不同
6．蚕丝被贴身暖和、轻盈透气，是“健康绿色睡眠”的首选。下列关于组成“蚕丝”主要成分的叙述，正确的是( )
A．它的基本组成单位的通式为—CO—NH—
B．它的形成过程中没有水产生
C．蚕丝的基本组成单位是氨基酸
D．它一定含有的化学元素是C、H、O、N、P、Fe
7．下列关于蛋白质功能的举例不正确的是( )
A．催化作用——酶
B．运输作用——胰蛋白酶
C．调节作用——胰岛素
D．免疫作用——抗体
8．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．构成蛋白质的多肽链的数目
C．构成蛋白质的多肽链的空间结构
D．氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基
9．鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的( )
A．肽键
B．肽链
C．空间结构
D．氨基酸
10．血液中的血红蛋白和肌肉中的肌动蛋白结构不同的原因不包括( )
A．组成肽键的化学元素不同
B．组成两种蛋白质的氨基酸种类和数量不同
C．组成两种蛋白质的氨基酸排列顺序不同
D．两种蛋白质的空间结构不同
11．如图为免疫球蛋白IgG的结构示意图，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG有肽键数( )
A．m个
B．(m＋1)个
C．(m－2)个
D．(m－4)个
12．某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的肽链(如图)，下列有关该过程的叙述，错误的是( )
A．肽键数目减少了8个
B．新生的4条肽链总共至少有4个氨基
C．如果新生的4条肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R基(侧链基团)上
D．4条肽链若重新连接成一条长链将脱去3个水分子
二、非选择题
13．如图所示的几种符号代表不同种类的氨基酸，请据图完成有关问题。
(1)它们结构的差别在于________的不同。
(2)7种氨基酸通过________的方式形成一条肽链，此过程可形成________个肽键，得到________个水分子，相对分子质量减少了________。
(3)如果上述肽链原长度不变，改变其中的________，就可改变该肽链的性质。
(4)若两个蛋白质分子均由两条(2)中的肽链构成，那么这两个蛋白质分子的功能是否一定相同？为什么？
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
14．一条多肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列三种氨基酸：
(1)C22H34O13N6的化学名称是________，它的基本组成单位的结构特点是_____________。
(2)该多肽水解可产生________个氨基酸，其中谷氨酸有________个，共需要消耗________个水分子。
(3)在一个C22H34O13N6分子中，存在________个游离的氨基。
(4)如果该多肽的肽链长度不变，组成它的氨基酸的种类和数目均不变，改变其中的_______________________________________________________________，
就可以改变其性质。
15．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%。现有一种待测婴儿奶粉，请你尝试完成鉴定实验。
(1)实验目的：鉴定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：蛋白质与_______________试剂发生作用，产生____________反应。
(3)材料用具：相同浓度的标准婴儿奶粉溶液和待测婴儿奶粉溶液、0.1
g/mL的NaOH溶液、0.01
g/mL的CuSO4溶液、试管和滴管等。
(4)实验步骤
①取2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。
②分别向2支试管中加入1
mL的____________________________________
溶液，振荡，摇匀。
③再分别向2支试管中加入4滴________溶液，振荡，摇匀，比较颜色的变化。
(5)预测结果及结论
预测结果
结论
甲、乙两试管均出现紫色且程度相同
说明待测婴儿奶粉蛋白质的含量不符合质量标准第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
（第一课时）
【课前预习】
一、氨基酸及其种类
1．氨基酸的结构
(1)写出图中结构名称：
①氨基；
②④R基；
③羧基。
(2)比较图中两种氨基酸，写出氨基酸分子的结构通式：
(3)氨基酸的结构特点：
①数量关系：至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
②位置关系：都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2．氨基酸的种类
(1)根据R基的不同，可将组成蛋白质的氨基酸分为20种。
(2)根据人体细胞能否合成：
①人体细胞能合成的是非必需氨基酸。
②人体细胞不能合成的是必需氨基酸。
【巧学助记】 氨基酸结构通式的形象记忆
中心碳原子——人的躯干；
氨基、羧基——人的左、右臂；
H——人的下肢；
R基——人的头。
如图
二、蛋白质的结构
1．蛋白质的结构层次[填图]
2．脱水缩合的过程
(1)过程①名称：脱水缩合。
(2)物质②名称：二肽。
(3)结构③名称：肽键，其结构简式为
【巧学助记】 蛋白质形成的“四个一”
一组成
一种键
一过程
一场所
至少含一个—NH2和一个—COOH
肽键
脱水缩合
核糖体
三、蛋白质结构多样性和功能多样性
1.判断下列叙述的正误
(1)人体需要的氨基酸称为必需氨基酸( )
(2)各种氨基酸共有的结构是：
( )
(3)二肽是由两个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物，含有2个肽键( )
(4)氨基酸种类、数量及排列顺序都相同的蛋白质是同一种蛋白质( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)×
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)
答案：
(1)是 —NH2和—COOH连在同一个碳原子上
(2)不是 —NH2和—COOH没连在同一个碳原子上
(3)不是 没有—NH2
3．分析表中图示，说明蛋白质多样性形成的原因。(图示中：□、○代表氨基酸；“—”代表肽键)
类型
图示
原因
(1)
A链：—□—□—□—□—□—□—B链：—○—○—○—○—○—○—
氨基酸种类不同
(2)
A链：—□—□—□—□—□—B链：—□—□—□—□—
氨基酸数目不同
(3)
A链：—□—○—○—□—○—B链：—○—□—○—□—○—
氨基酸排列顺序不同
(4)
A链B链
多肽链的盘曲、折叠方式不同
4.连线蛋白质功能的多样性。
合作探究一 组成蛋白质的氨基酸
下图是几种氨基酸的结构图，请分析回答下列问题：
半胱氨酸
赖氨酸
天冬氨酸
1．半胱氨酸的组成元素有哪些？
答案：C、H、O、N、S。
2．赖氨酸和天冬氨酸的R基分别是什么？
答案：赖氨酸的R基：—(CH2)4—NH2；天冬氨酸的R基：—CH2—COOH。
3．结合上图分析：一个氨基酸中是否都只含有一个—NH2和一个—COOH?
答案：不是。赖氨酸含有两个—NH2，天冬氨酸含有两个—COOH。
4．下图化合物是不是构成蛋白质的氨基酸？为什么？
答案：
不是。氨基和羧基不连在同一个碳原子上。
5．已知甘氨酸的R基为—H，其分子式可表示为C2H5NO2，而缬氨酸的R基为：—CHCH3CH3，那么缬氨酸的分子式是怎样的？
答案：C5H11NO2
合作探究二 蛋白质结构多样性与功能多样性
1．血红蛋白是由4条多肽链组成的蛋白质。如图展示了血红蛋白的水解和变性过程，二者有何区别？
答案：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，此过程肽键不断裂。
2．蛋白质的功能：
(1)羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。这说明：有些蛋白质是构成细胞和生物体的__________，称为________。
(2)人的身体就像一座复杂的化工厂，一切生理代谢、化学反应都是由酶参与完成的，而酶绝大多数是具有生物催化作用的蛋白质，如胃蛋白酶等消化酶(如图1)。这说明蛋白质具有____________________作用。
图1 图2 图3
(3)红细胞内的血红蛋白(如图2)具有运输氧的功能，说明有些蛋白质具有________的功能。
(4)动物体内还存在着另一种活性物质——激素，如胰岛素(如图3)等大多数也属于蛋白质，他们通过向靶细胞传达信息，起到能够调节机体生命活动的作用。这说明有些蛋白质具有________和________功能。
(5)人体内的抗体(如图)是蛋白质。抗体是活跃在血液中的一支“突击队”，具有保卫机体免受病菌和病毒的侵害，提高机体抵抗力的作用。说明蛋白质具有________作用。
(6)每克蛋白质在体内氧化分解可产生17.9
kJ(4.3
kcal)能量。一般成人每日约有18%的能量来自蛋白质，但糖与脂肪可以代替蛋白质提供能量。这说明蛋白质也能为生命活动提供________。
答案：(1)重要物质 结构蛋白 (2)催化 (3)运输载体 (4)信息传递 调节 (5)免疫 (6)能量
【易混易错】
1．“两看”法判断组成生物体内蛋白质的氨基酸
一看“数量”——至少有一个—NH2和一个—COOH。如下列分子不属于构成生物体蛋白质的氨基酸：
(1)H2N—CH2—CH2OH?缺少—COOH
(2)HOOC—CH2—CH2—COOH?缺少—NH2
二看“位置”——必须有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上。
如下不属于构成生物体蛋白质的氨基酸：
H2NCHNH2CH2CH2COOH?虽有氨基和羧基，但二者未连在同一个碳原子上。
2．有关“氨基酸”的两个误区
(1)氨基、羧基书写误区：不要将氨基错写为NH2或—NH3；不要将羧基误写为或COOH，其中的一个短线代表一个化学键，不能省略。
(2)氨基酸数目≠氨基酸种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。
3.蛋白质分子结构多样性的原因有：氨基酸的种类、数目和排列顺序不同；多肽链的条数及形成的空间结构不同。蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性。
(1)盐析：鸡蛋清中加入一些食盐，就会看到白色絮状物，兑水稀释后消失。属于物理变化。
(2)变性：高温、过酸、过碱或在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。属于化学变化。
【检测反馈】
1．下列物质中，属于构成人体蛋白质氨基酸的是( )
①H2N—CH2—COOH
②H2N—CH2—CH2OH
③
④
⑤
A．①③⑤ B．①②③
C．②③④ D．③④⑤
解析：根据氨基酸分子的结构通式可知：②④不是构成蛋白质的氨基酸，因为构成蛋白质的氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基且连在同一个碳原子上。
答案：A
2．下列是四个构成蛋白质氨基酸的结构简式，相关叙述错误的是( )
甲：
乙：
丙：
丁：
A．构成上述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：根据氨基酸的结构通式可以看出，各种氨基酸都含有的元素是C、H、O、N四种。在甲、乙、丙、丁四个氨基酸中先找出连接在同一个碳原子上的—NH2和—COOH以及—H，则剩下的就是R基。氨基酸的R基中可能含有氨基或羧基。只根据是否含氨基和羧基不能判断某个氨基酸是否是构成蛋白质的氨基酸。
答案：D
3．组成蛋白质的氨基酸之间的肽键结构简式是( )
A．NH—CO
B．—NH—CO—
C．—NH2—COOH—
D．NH2—COOH
解析：肽键的结构简式为：
—CO—NH—或—NH—CO—或
答案：B
2．如图是3种氨基酸的结构式，由这3种氨基酸按顺序脱水缩合所形成的化合物中，含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是( )
A．1,2,3 B．1,1,3
C．1,2,2
D．2,2,2
解析：由于题干中第二个氨基酸的R基中含有一个羧基，因此由这3种氨基酸按顺序脱水缩合所形成的化合物中，含有1个氨基、2个羧基和2个肽键。
答案：C
3．根据如图所示化合物的结构分析回答下列问题：
(1)该化合物中，①表示________，⑦表示________。
(2)该化合物由________个氨基酸失去________个水分子而形成，这种反应叫做________。
(3)该化合物中的氨基酸种类不同，是由________决定的，其编号是________。
(4)该化合物称为______，含______个肽键，编号是______。
(5)该化合物含有________个游离的氨基和________个游离的羧基。
解析：图中①是氨基；⑦是羧基；③⑤⑥表示肽键；②④⑧⑨是R基。该化合物为四肽，是由4个氨基酸脱去3个水分子形成的。氨基酸种类不同，是由R基决定的，而该化合物含有游离的氨基(羧基)数等于肽链数与R基中氨基(羧基)数之和。
答案：(1)氨基 羧基 (2)4 3 脱水缩合 (3)R基 ②④⑧⑨ (4)四肽 3 ③⑤⑥ (5)2 2
【总结】
1．蛋白质结构多样性的原因分析
2．蛋白质的功能
项目类型
功能
举例
结构蛋白
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质
肌动蛋白、肌球蛋白等
调节作用
对细胞和生物体的生命活动有重要的调节作用
胰岛素、生长激素等
催化作用
催化细胞内的各种化学反应
大多数酶等
运输作用
有些蛋白质具有运输载体的功能
血红蛋白等
免疫作用
能捕获侵入人体或高等动物体内的抗原物质
抗体等
3.蛋白质结构多样性与功能多样性的关系
