2018-2019學(xué)年高中生物 第2章 第2節(jié) 生命活動的主要承擔(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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生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì) 1.蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(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氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。 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： ①數(shù)量關(guān)系：至少都含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)。 ②位置關(guān)系：都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。 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)二肽是由兩個氨基酸分子脫水縮合形成的化合物，含有2個肽鍵() (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連在同一個碳原子上。 (2)不是?！狽H2和—COOH沒連在同一個碳原子上。 (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 分析 舉例 氨基酸分子中－NH2、－COOH至少各有一個，因為R基中可能有－NH2、－COOH 至少一個－NH2和一個－COOH連在同一個碳原子上 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 [名師點撥]　有關(guān)“氨基酸”的兩個誤區(qū) (1)氨基、羧基書寫誤區(qū)：不要將氨基錯寫為NH2或—NH3；不要將羧基誤寫為或COOH，其中的一個短線代表一個化學(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，因為構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上。 2．下列是四個構(gòu)成蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式，相關(guān)敘述錯誤的是(　　) 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、丁四個氨基酸中先找出連接在同一個碳原子上的—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：一個氨基酸氨基中的—H和另一個氨基酸羧基中的—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游離的—NH2和一個游離的—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)含有多少個肽鍵？在形成過程中脫去多少分子水？ 二肽；1個；1個。 (3)由n個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個肽鍵；n－1個水分子。 (4)①若n個氨基酸形成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，失去水分子數(shù)為n－m個。 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；各m個。因為R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________個氨基酸失去________個水分子而形成，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________個肽鍵，編號是________。 (5)該化合物含有________個游離的氨基和________個游離的羧基。 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個氨基酸脫去3個水分子形成的。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　3　③⑤⑥　(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)是生命活動的體現(xiàn)者，但在正常生理活動中它不能作為細(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 至少1個 n條 m m－n m－n am－18(m－n) 至少n個 至少n個 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算 (1)假若有n種氨基酸形成一個三肽，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種氨基酸形成一個三肽，且每種氨基酸只有一個，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n肽，且每種氨基酸只有一個，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，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個游離的氨基和1個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個游離的氨基和4個游離的羧基。 3．現(xiàn)有氨基酸800個，其中氨基總數(shù)為810個，羧基總數(shù)為808個，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，羧基8個，故該蛋白質(zhì)中共有肽鍵數(shù)＝800－2＝798(個)，氨基數(shù)＝2＋10＝12(個)，羧基數(shù)＝2＋8＝10(個)，每條肽鏈的鏈端上各有一個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．多個氨基酸分子縮合形成含2條肽鏈的蛋白質(zhì)時，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，即第一個位置的氨基酸有3種情況，第二個位置只能從另2種氨基酸中任選1種，第三個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個氨基酸組成，在形成多肽時應(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)的氨基酸都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。 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。 4．兩個氨基酸分子脫水縮合形成二肽，同時生成一分子水，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　兩個氨基酸分子脫水縮合形成二肽，一個氨基酸分子的羧基(—COOH)提供氧原子和氫原子，另一個氨基酸分子的氨基(—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氨基和一個羧基 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，錯誤的是(　　) A．1個氨基 B．2個羧基 C．2個肽鍵 D．3種R基 解析：選D　據(jù)圖可知，該多肽是由3個氨基酸組成的三肽，含有1個氨基(—NH2)、2個羧基(—COOH)、2個肽鍵(—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個氨基酸構(gòu)成，則該IgG有肽鍵數(shù)(　　) A．m個 B．(m＋1)個 C．(m－2)個 D．(m－4)個 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個氨基酸，因此可以得出肽鍵的數(shù)量為(m－4)個。 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________個羧基，若兩條β肽鏈完全相同，則一個血紅蛋白分子至少含有________個羧基。 (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，主鏈上含有一個羧基，所以一條β肽鏈至少含有3個羧基，兩條β肽鏈至少含有6個羧基，兩條α肽鏈至少含有2個羧基，故此蛋白質(zhì)分子至少含有8個羧基。(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 C．兩個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個氨基酸構(gòu)成的多肽有9個—CO—NH—，稱為九肽 解析：選D　10個氨基酸脫水縮合形成9個水和9個肽鍵，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個氨基和129個羧基 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斷裂；由129個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)，與氨基酸個數(shù)無關(guān)。 4．蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，在組成細(xì)胞的有機物中含量最多。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個肽鍵 C．R基中共含17個氨基 D．形成該蛋白質(zhì)時共脫掉125個水分子 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個肽鍵，R基中共含15個氨基，形成該蛋白質(zhì)過程中共脫掉124個水分子。 二、非選擇題 7．用氨基酸自動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，這是因為它們的____________________________________________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________個氨基和________個羧基，這些氨基和羧基位于肽類化合物的哪一位置？________________。 (4)⑧是由51個氨基酸組成的兩條多肽鏈，共有________個肽鍵。 (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個氨基酸分子脫水縮合過程中生成________個水分子。 (6)這些實例說明蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)具有____________，這種結(jié)構(gòu)特點決定了______________________________。 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氨基和一個羧基。(4)由51個氨基酸脫水縮合形成兩條肽鏈時共形成49個肽鍵。(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，可運輸O2，說明蛋白質(zhì)具有運輸功能；⑩由574個氨基酸形成4條肽鏈時共脫去水分子570個。(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)特點是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)該多肽水解可產(chǎn)生________個氨基酸，其中谷氨酸有________個，共需要消耗________個水分子。 (3)在一個C22H34O13N6分子中，存在________個游離的氨基。 (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氨基(－NH2)，即每個氨基酸只有一個氮原子，又因為脫水縮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個氨基酸，需要斷裂5個肽鍵，共需要消耗5個水分子。假設(shè)谷氨酸有a個，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個氨基，另一端肯定含有1個羧基；又因為每種氨基酸只含1個氨基，所以經(jīng)過脫水縮合后，肽鏈一共含有1個游離的氨基。(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　都至少含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上 (2)6　3　5　(3)1　(4)氨基酸的排列順序