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【赢在起点】2013


学案 3 生命活动的主要承担者------蛋白质 导学案 山东省阳谷第三中学王文芳
考纲要求: 蛋白质的结构和功能(Ⅱ) 复习目标: 1 .说出氨基酸的结构特点,以及蛋白质的形成过程 2 .概述蛋白质的结构和功能 3.认同蛋白质是生命活动的主要承担者 基础自查 一、氨基酸的种类、结构 1.说出氨基酸的元素组成、种类 2.写出氨基酸的结构通式、结构特点 二、氨基酸脱水缩合

形成多肽 1.氨基酸形成多肽的方式、场所、形成二肽的过程、肽键的结构怎样表示? 2.过程分析: ①脱水缩合产生的 H2O 中的 H 和 O 分别来自什么? ②一条肽链上至少有 几个游离的氨基和游离的羧基,位于何处?—R 中的—NH2 或 —COOH 参于肽链的形成吗? 三、蛋白质结构和功能 1、蛋白质的结构层次? 2.结构特点? ①直接原因是?②根本原因是? 3 .举例说明蛋白质的功能

课堂深化探究 1 .怎样判断组成蛋白质的氨基酸?

2.蛋白质的计算 问题:蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。在生物体中组成蛋白质的氨基 酸约有 20 种而蛋白质却多达 1010~1012 种。为什么细胞中的蛋白质种类如此多样? (1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸对应的密码子有 种。 种;对应的 tRNA 有

(2)氨基酸个数、肽链数、氨基数、羧基数、肽键数、N 原子数、O 原子数之间的计 算关系 a.氨基数= b.羧基数= c.N 原子数= d.O 原子数= e.肽键数= (3)有关蛋白质的计算规律(氨基酸个数为 n,氨基酸相对分子质量为 a)
肽链 1 m 肽键 脱去水分子 蛋白质分子质量 DNA 碱基数 mRNA 碱基 游离氨基、 羧基

思考:a、当由 n 个氨基酸形成一环状肽,上述规律会发生怎样的变化?

b、氨基酸与相应的 DNA 及 RNA 片段中碱基数目之间有何关系?

3.几种常见蛋白质的分布和生理功能 名称 大多数酶 载体蛋白 某些激素(如生长激素、 促甲 状腺激素、胰岛素、胰高血糖素 等) 抗体 血红蛋白 糖蛋白 对应训练 1.判断正误 (1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有 20 种。 (2)人体必需的氨基酸称为必需氨基酸,共 8 种。 ( ) ( ) 分布 功能

(3)每种氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基,且都连在同一个碳原子上 ( )

(4)各种氨基酸都共有的结构是 (5)各种氨基酸理化性质不同的原因在于 R 基不同 2. 下面关于生物体内氨基酸的叙述中正确的是 ( )

( )

(

)

A .氨基酸是蛋白质的组成单位,是由氨基和羧基组成的 B .每个氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基 C .一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成多肽 D .氨基酸是酸碱两性化合物,分子中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 .下列不属于高等动物体内蛋白质功能的是 A .构成生物膜的主要成分 B .催化细胞内的化学反应 C .作为细胞代谢的主要能源 D .参与构成细胞核中的染色体 3、已知 20 种氨基酸的平均相对分子质量是 128,某蛋白质分子由 2 条多肽链组成,共 有肽键 98 个,此蛋白质的相对分子质量最接近于 A .12 800 C .11 036 B .12 544 D .12 288 ( ) ( )

4 .能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组数字是( ) ① 氨基酸 ② C、H、O、N 等化学元素 ③ 氨基酸分子相互结合 ④ 多肽 ⑤ 肽链 成具有一定空间结构的蛋白质分子 A .① ③ ⑤ ② ④ ⑥ C .② ④ ⑤ ① ③ ⑥ B .② ④ ⑥ ① ③ ⑤ D .② ③ ⑤ ① ④ ⑥ ⑥ 形

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 大不相同,其根本原因是 ( )

A .不同细胞中遗传信息的表达情况不同 B .组成蛋白质的氨基酸种类、数量和排列顺序不同 C .蛋白质的空间结构不同 D .两种细胞所含有的基因不同 6.如图是某化合物结构图解,请据图回答:

(1)Ⅲ 和Ⅴ 称为________。 (2)决定氨基酸种类的编号是________。

(3)该化合物是由________个氨基酸,失去________个水分子而形成的,这种反应称为 ________。该化合物的名称是________。 (4) 该 化 合 物 最 左 端 的 肽 键 水 解 后 生 成 的 氨 基 酸 的 结 构 简 式 表 示 为 ________________________________________。 (5)胰岛素是一种由 51 个氨基酸构成的含 2 条多肽链的蛋白质,则胰岛素至少含有 ________个氨基和________个羧基。 实验探究 材料一 2008 年 9 月 11 日,三鹿公司承认三鹿奶粉受三聚氰胺污染,并发布召回三鹿 问题奶粉的声明。 三聚氰胺, 分子式为 C3H6N6, 是一种重要的氮杂环有机化工原料, 低毒。 动物长期摄入三聚氰胺会对生殖、泌尿系统造成损害,膀胱、肾部结石,并可进一步诱发膀 胱癌。 材料二 食品工业中常常需要检测蛋白质的含量, 但是直接测量蛋白质的含量在技术上 比较复杂, 成本较高, 不适合大范围推广, 所以业界常常使用一种叫做“凯氏定氮法”的方法, 即通过测定食品中氮原子的含量来间接推算蛋白质的含量。 根据上述材料,回答下列问题: (1)从化学组成上看,三聚氰胺与蛋白质含有的共同元素有____________,后者的基本 组成单位的结构通式为__________________________________。 (2)材料二中所述的检测办法有个弱点,即只要在食品、饲料中添加一些含____量高的 化学物质,就可在检测中造成蛋白质含量达标的假象,这正是一些不法商家在食品、饲料中 添加三聚氰胺的目的。 (3)人和动物能把 NH3 的毒性解除掉(转化为其他物质), 而不能把三聚氰胺分解或转化为 无毒的物质,是由于人和动物体内________________________。 (4)在实验室中可以通过________试剂来定性检测待测物中有无蛋白质存在。 (5)据报道,小动物食用了含有被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品后导致肾衰竭死亡。 某课题小组为验证含有被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品的危害,做了如下实验: 第一步:选取生长状况相同的小鼠若干只,____________________________ 第 二 步 : 甲 组 每 天 ______________________________ ; 乙 组 每 天 ____________________________。 第三步: ________________________________________________________________________。 第四步:每天检测小鼠的健康状况,统计各组小鼠死亡的数目。 请分析该实验的实验目的: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验结果预测:

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验结论: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 限时训练 题组一 氨基酸结构 ( B .16 个 D .14 个 ) ) 1.已知天冬酰胺的 R 基为—C2H4ON,现有分子式为 C63H103O18N17S2 的多肽,其中含有 2 个天冬酰胺。在上述多肽中最多有肽键 A .17 个 C .15 个

2 .下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式,据图分析下列叙述正确的是(多选)(

A .以上这三种氨基酸的 R 基依次分别是—H、—CH3、—CH2OH B .将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下,经脱水缩合可形成的三肽化合物最多有 27 种 C .甲是最简单的氨基酸 D .从上式可看出,只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸 3.2008 年 8 月底,在市场上出售的某些品牌的婴幼儿奶粉及液态奶中被检测出三聚氰 胺,这是一些不法商家为了提高奶粉及液态奶中的含氮量而添加的,一般说来,每 100 克蛋 白质平均含氮为 16 克,这些氮主要存在于蛋白质的( A .—CO—NH— C .游离的羧基 题组二 蛋白质的相关计算 D .R 基 ) B .游离的氨基

4 .现有氨基酸 800 个,其中氨基总数为 810 个,羧基总数为 808 个,则由这些氨基酸合 成的含有 2 条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为 A .798、2 和 2 C .799、1 和 1 B .798、12 和 10 D .799、11 和 9 ( )

5.下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图 1,其中数字为氨基酸序号)及部分肽键放大图 (图 2),请据图判断下列叙述中不正确的是

A .该蛋白质中含有 2 条肽链 49 个肽键 B .图 2 中含有的 R 基是① ④ ⑧ ② ⑥ C .从图 2 可推知该蛋白质至少含有 3 个游离的羧基 D .控制该蛋白质合成的 mRNA 中至少含有 51 个密码子 6 .下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是( ) A .甲硫氨酸的 R 基是—CH2—CH2—S—CH3,则它的分子式是 C5H11O2NS B .酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由 R 基的不同引起的 C .n 个氨基酸共有 m 个氨基,则这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为 m-n D .甜味肽的分子式为 C13H16O5N2,则甜味肽一定是一种二肽 7 .分析多肽 E 和多肽 F 得到以下结果(单位:个) 元素或基团 多肽 E 多肽 F 选项 多肽 E 多肽 F C 201 182 A 199 181 H 348 294 B 340 281 O 62 55 ) C 58 53 D 51 49 N 53 54 氨基 3 6 羧基 2 1

形成这两种多肽的氨基酸的数目最可能是(

8 .某蛋白质由 n 条肽链组成,氨基酸的平均分子量为 a,控制该蛋白质合成的基因含 b 个碱基对,则该蛋白质的分子量约为( ) 2 1 A. ab-6b+18n B. ab-6b 3 3 1 C .( b-a)× 18 3 题组三 蛋白质的功能 ) B .携带遗传密码 D .参与主动运输 ) 1 1 D. ab-( b-n)× 18 3 3

9.核糖体中合成的物质不可能具有的功能是 ( A .调节生命活动 C .为生命活动提供能量

10.下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是 (

A .蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关 B .已知某化合物具有催化功能,可以推断此物质为蛋白质 C .有些蛋白质具有防御功能,如抗体;有些蛋白质具有接受信息的功能,如受体。抗 体与受体都具有专一性 D .蛋白质空间结构改变,不会影响其生物活性 11.下列关于蛋白质结构和功能的叙述中,错误的是 ( )

A .不同种类的蛋白质不仅氨基酸的数量和排列顺序不同,而且各自具有独特的空间结 构 B .蛋白质之所以具有多种生理功能,是因为它具有多种多样的结构 C .蛋白质的多样性也是长期进化的结果 D.开水煮沸鸡蛋清, 不仅破坏了其中蛋白质的空间结构, 而且破坏了氨基酸之间的肽键 题型四:综合应用 12.环孢素(CsA)是从土壤霉菌中分离出来的含有 11 个氨基酸的环形多肽,该物质能选 择性地抑制辅助性 T 淋巴细胞分泌白细胞介素-2 和其他淋巴因子, 因而是一种强效免疫抑 制剂,下列有关 CsA 的叙述正确的是 ( ) A .该物质的天然合成过程需要拟核 DNA 上基因的控制 B .如果氨基酸的平均相对分子量为 128,则它的相对分子量为 1228 C .可以用来开发移植器官后抗排斥反应的药物 13 .下列关于蛋白质和氨基酸的叙述,正确的是( A .具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的 B .高等动物能合成生命活动所需的 20 种氨基酸 C .细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质 D .在胚胎发育过程中,基因选择性表达,细胞会产生相应的蛋白质 14 .如图所示,① 是在胰岛 B 细胞中合成的,且与血糖调节有关;② 是一种淋巴因子, 可干扰破坏病毒 DNA 在宿主细胞中的复制;③ 由浆细胞合成分泌,且具有免疫作用;④ 由 垂体分泌,可促进蛋白质的合成和骨的生长。下列有关说法中正确的是( ) )

A .① ③ 结构的多样性只与 a 有关 ② ④ B .与① ③ 四种物质合成、分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体 ② ④ C .① ③ 四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、抗利尿激素 ② ④ D .① 与肾上腺素具有协同作用,② 均在特异性免疫中发挥作用,④ ③ 的分泌体现了生物 膜的流动性 15.加热会使蛋白质变性,在变性过程中肽键是否因此而断裂呢?请设计一个证明“蛋白 质在加热变性后肽键没有完全断裂”的实验。 材料、用具:0.01 g· mL
-1

的 CuSO4 的溶液、0.1 g· mL

-1

的 NaOH 溶液、蛋清、清水、

酒精灯、试管、滴管等必备用品。 实验原理:________________________________________

_________________________________________________。 方法步骤:________________________________________ _________________________________________________。 预期结果:______________________________________。 实验结论:______________________________________。 高考真题体验 1.判断正误 (1)(2011 .海南,6- A)哺乳动物机体缺铁时,血红蛋白的合成量会减少 (2)(2011 .天津,1- A)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 (3)(2008 .江苏,1-A,2- B)氨基酸、核苷酸、丙酮酸、性激素、生长激素、胰岛素均是 由相同种类元素组成的 (4) (2008 .天津,1 一 B)高等动物能合成生命活动所需要的 20 种氨基酸 (5)(2008 .天津,1-C)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是一种蛋白质 (6)(2008 .广东理基,42-C)双缩脲试剂可以鉴定蛋白质,是由于蛋白质有肽键 2 .(2011 .北京理综卷)胰岛素的 A、 两条肽链是由一个基因编码的。 B 下列有关胰岛素的 叙述,正确的是 ( )。

A.胰岛素基因的两条 DNA 单链分别编码 A、B 两条肽链 D .沸水浴加热之后,构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂 C .胰岛素的功能取决于氨基酸的序列,与空间结构无关 D .核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素 3. (2010· 江苏高考)某种蛋白酶是由 129 个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质, 下列叙述正确 的是 ( )

A .该蛋白酶分子结构中至少含有 129 个氨基和 129 个羧基 B .该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应 C .利用透析法纯化该蛋白酶时,应以蒸馏水作为透析液 D .用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍,效果比其他类型加酶洗衣粉好 3 .(2009 .天津理综,3)下列过程中,涉及肽键数量变化的是( ); A .洋葱根尖细胞染色体的复制 B .用纤维素酶处理植物细胞 C .小肠上皮细胞吸收氨基酸 D .蛋清中加人 NaCl 使蛋白质析出 4. (2009· 上海高考)某蛋白质由 m 条肽链、 个氨基酸组成。 n 该蛋白质至少有氧原子的个 数是 A .n-m C .n+m ( ) B .n-2m D .n+2m

4 .(2011,重庆理综卷)某兴趣小组将豆腐块灭菌,接种微生物后培养 2d,加入适量 食盐,经密封放置 10 d 后制得豆腐乳。在保质期内,豆腐乳放置时间越长,蛋白质含量越 低,短肽和氨基酸含量越高。为研究其原因,该小组取适量豆腐乳制成样液,等量加入各试 管,进行了以下实验。 处理编号 ① ② ③ ④ 37℃ 放置 0min 37℃ 放置 10min 37℃ 放置 120min 100℃ 加热 5min 后, 37℃ 放 置 120min 实验中,加入双缩脲试剂 A 后,样液的颜色将 是 。 如果处理③ 与处理④ 相比, 显色较 。处理④ 中,100℃ 加热的目的 , 处理方法 加入等量双缩脲 试剂 显色结果 紫色 ? ? 紫色

, 且处理 ③ 与处理 ② 相比, 显色较

则表明豆腐乳中蛋白质被微生物产生的 保质期内豆腐乳放置越久风味越佳。

分解,最终使短肽和氨基酸等含量增加,因此

第一单元 走进细胞核组成细胞的分子 学案 3 生命活动的主要承担者------蛋白质 答案与解析
基础自查 一.1. 元素组成:C、H、O、N,有的还含 S、P 等。构成蛋白质的氨基酸约有 20 种, 包括 必需氨基酸和非必需氨基酸。(1) 必需氨基酸:人体内有 8 种(婴儿有 9 种),必须从 外界 获取。(2)非必需氨基酸:在体内可以通过其他化合物转化而来。

2 结构通式 特点

.

①基酸分子中的氨基和羧基的数目至少是一个(也可以是几个,因为 R 基中可能含有 氨基或羧基) 。 ②构成蛋白质的氨基酸中, 都有一个氨基和一个羧基连接在上同一个碳原子上 (否则就 不是构成蛋白质的氨基酸) 。 ③同的氨基酸分子,具有不同的 R 基,这是将氨基酸分类的依据。 二.氨基酸脱水缩合形成多肽 1.脱水缩合、核糖体、形成二肽的过程、

肽键的结构

2.过程分析 ① 脱水缩合产生的 H2O 中的 H 来自于和—COOH 和—NH2,而氧则只来自于—COOH。 ② 一个,一个,肽链的两端。不参与,故多余的—NH2 或—COOH 位于—R 中。 三、1 氨基酸脱水缩合形成多肽、由一条或几条肽链通过一定的化学键(如二硫键)折叠、 盘曲,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 .2. 多样性;直接原因是组成蛋白质分子的氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同,多 肽链的盘曲、折叠的方式及形成的空间结构千差万别。根本原因是 DNA 分子的多样性。 3. 功 能 举 例

构成细胞和生物体的结构物质 催化作用 构成细胞和生 物体的功能物质 构成细胞和 生物体的功能物 质 运输作用 运动功能 信息传递作 用,调节作用 免疫作用 细 胞 内 的能源物质 课堂深化探究

构成动物和人体的肌肉,构成生物膜、核糖体、染 色体等的成分 参与生物体各项生命活动的酶绝大多数是蛋白质 红细胞中的血红蛋白,膜上的载体蛋白 肌动蛋白和肌球蛋白, 二者使肌肉收缩, 产生运动 胰岛素、生长激素等蛋白质类激素,能调节生物 体的生命活动 生物体内的抗体,能消灭外来抗原物质 在糖类和脂肪供应不足的情况下,机体也会分解 蛋白质供能

一.1.从数量上看:至少有一个—NH2 和一个—COOH;从位置上看,必须有一个—NH2 和一个—COOH 连在同一个碳原子上。 2.(1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸对应的密码子有 61 种;对应的 tRNA 有 61 种。 (2) a. b. c. 氨基数=肽链数+R 基上的氨基数 羧基数=肽链数+R 基上的羧基数 N 原子数=各氨基酸中 N 的总数=肽键数+肽链数+R 基上的 N 原子数

d. 原子数 e.

O 原子数=各氨基酸中 O 的总数-脱去水分子数=肽键数+2× 肽链数+R 基上的 O

肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数=水解需水数

(3)有关蛋白质的计算规律(氨基酸个数为 n,氨基酸相对分子质量为 a) 肽链 肽键 脱去水 分子 n-1 蛋白质分子质量 DNA 碱 基数 6n mRNA 碱基 3n 游离氨基、羧基 至少一个(1+R 基中 1 n-1 na-18(n-1) 的氨基或羧基数) 至少 m 个 (m+R 基中 m n-m n-m na-18(n-m) 6n 3n 的氨基或羧基数)

思考:① n 个氨基酸形成一环状多肽,则: 若 肽键数=脱去水分子数=氨基酸数(n) ② 在多肽相对分子质量计算时,还要考虑一些其他化学变 化过程,如二硫键(—S—S—)的形成,每形成一个二硫键,脱去 2 个—H,故相对分子 质量减少 2。 b、氨基酸与相应 DNA 及 RNA 片段中碱基数目之间的关系

由于 mRNA 中有终止密码子等原因,上述关系应理解为每合成 1 个氨基酸至少需要 mRNA 上的 3 个碱基和 DNA(基因)上的 6 个碱基。若已知 DNA、mRNA 中碱基数求氨基酸 数,一般用关键词“最多”;若已知氨基酸数求 DNA、mRNA 中碱基数,则一般用关键词“至 少”,原因是该计算过程中都不考虑终止密码子的问题。 3. 名称 大多数酶 载体蛋白 某些激素(如生长激素、 促甲 状腺激素、胰岛素、胰高血糖素 等) 抗体 血红蛋白 糖蛋白 对应训练 内环境中 红细胞内 细胞膜表面 免疫作用 主要运输氧气 和部分二氧化碳 保护、润滑、识别等 内环境中 调节生命活动 分布 细胞内或细胞外 细胞膜 功能 催化作用 运输某些物质 如离子、氨基酸等

1、 判断正误 (1) (2) (3) (4) (5) (√) (× ) (× ) (√) (√)

2. 答案:D

解析:氨基酸分子的结构通式为

不仅有氨基和羧基,还有 R;每个氨基酸分

子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; 氨 基和羧基脱水缩合后形成肽键,两个氨基酸脱水缩合形成二肽。 2. 答案:C 解析:蛋白质的生理功能具有多样性,如结构蛋白——构成细胞和生物体的主要成分, 功能蛋白——信息传递与调节作用、催化作用、运输作用、免疫作用。细胞代谢的主要能源 物质是糖类。 3、答案 C 解析: 组成蛋白质的氨基酸数=肽键数+肽链数, 所以此蛋白质是由 100 个氨基酸经脱 水缩合而成的。在脱水缩合过程中共失去水分子 98 个,所以此蛋白质的相对分子质量为: 128× 100-18× 98=11 036。 4.答案:D 解析:蛋白质的结构层次是:元素→氨基酸→多肽→蛋白质。 5.答案 A 解析 注意题目中的信息“合成这两种蛋白质的细胞的功能却大不相同”, 不要理解成这 两种蛋白质功能大不相同。同一个体的不同细胞功能不同,是细胞分化的结果,根本原因是 基因选择性表达,即不同细胞中遗传信息的表达情况不同。 6.答案:(1)肽键 (2)Ⅱ 、Ⅳ 、Ⅶ (3)3 2 脱水缩合 三肽

(4) (5)2 2 解析:由于化合物中含有Ⅲ 、Ⅴ 两个肽键,因此该化合物为三肽,缩合时共失去两分子 水;R 基的不同决定了氨基酸的不同,图中Ⅱ 、Ⅳ 、Ⅶ R 基;最左端氨基酸的 R 基为 为 —CH3;由于每条肽链中一端总有一个氨基而另一端总有一个羧基不参与缩合,因此, 每条肽链中至少含有一个氨基和一个羧基。 实验探究 答案:(1)C、H、N

(2)N

(3)缺乏分解

或转化三聚氰胺的酶

(4)双缩脲 (5)第一步:平均分为两组,分别编号为甲、乙 第二步: 饲喂不含被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品 饲喂等量含被三聚氰胺污染的麦 麸的宠物食品 第三步:在适宜的条件下饲喂一段时间 实验目的:验证含被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品可导致动物死亡 甲组小鼠健康成长, 乙组小鼠的死亡率远远高于甲组小鼠含被三聚氰胺污染的麦麸的宠 物食品可导致动物死亡 解析 (1)三聚氰胺含有 C、H、N 三种元素,蛋白质中含有 C、H、O、N 等元素。(2) 目前国际上测量食品、饲料中的蛋白质含量的办法叫“凯氏定氮法”。这套检测办法的问题在 于, 只要在食品或饲料中添加一些含氮量高的化学物质, 就可在检测中造成蛋白质含量达标 的假象。(3)动物和人体内缺乏分解或转化三聚氰胺的酶,不能将三聚氰胺分解或转化为无 毒物质。(4)蛋白质与双缩脲试剂反应生成紫色,用于蛋白质的鉴定。 限时训练 题组一 氨基酸结构 1. 答案:C 解析:多肽 C63H103O18N17S2 中有 17 个 N,因含有两个天冬酰胺(R 基为—C2H4ON),故 该多肽最多由 15 个氨基酸脱水缩合而成,形成的肽键数目最多为 15 个(环状多肽)。 2. 答案 ABC 解析 每种氨基酸分子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。 3. 答案 A 解析 每个肽键都含有一个 N 原子,故蛋白质的 N 主要分布在肽键中。另外,每条肽 链至少含有一个游离的氨基,少数氨基酸的 R 基上也含有 N 原子。 题组二 蛋白质的相关计算

4.答案:B 解析:800 个氨基酸脱水缩合形成含有两条链的多肽,形成肽键的数目为 800-2=798 个;该多肽中游离的羧基数目为 2(两条肽链一端各游离 1 个羧基)+8(侧链 R 基团中的 8 个 羧基)=10 个;氨基数目为 2+10=12 个。 5. 答案: B 解析:本题综合考查氨基酸、肽键、肽链和蛋白质之间的相互关系。解答本题时,首先 结合图 1、图 2 写出肽键数、R 基等,然后根据他们之间的相互关系进行相应选择。 6. 答案 C 解析 A 正确,根据氨基酸的结构通式,画出甲硫氨酸的结构式,不难得出答案;B 正 确,R 基不同决定了不同氨基酸的结构和功能特性的不同;C 错误,多肽中的氨基数=R 基 中的氨基数+肽链数;D 正确,含有 2 个 N 原子的肽链,只能是二肽。 7.答案 D

8.答案 D 解析 基因控制蛋白质的合成过程中,基因中碱基的数量与氨基酸的数量关系为 6∶ 1, 1 1 即 2b 个碱基、 b 个氨基酸,组成蛋白质的氨基酸有 b 个,由 n 条多肽链组成,那么,此蛋 3 3 1 1 1 白质中有( b-n)个肽键及脱去的水分子数。此蛋白质的分子量为: b× a-( b-n)× 18。 3 3 3 方法技巧 解答这种类型题目的常见方法技巧 (1)明确氨基酸总数和肽链的条数。 (2)计算肽键数。 (3)根据失去的水分子数=肽键数,算出失去水分子的相对分子质量。 (4)相对分子质量的减少量必须考虑有没有除水以外的其他分子的减少。 题组三 蛋白质的功能 9. 答案:B 解析:核糖体中合成的是蛋白质,蛋白质类激素可调节生命活动、蛋白质也能氧化分解 提供能量、细胞膜上的载体蛋白可参与主动运输。但携带遗传密码的是 mRNA,属于核酸。 10. 答案 C 解析 蛋白质结构的多样性与肽链的空间结构有关, 与氨基酸的空间结构无关; 具有催 化功能的是酶,酶绝大多数是蛋白质,少部分是 RNA;蛋白质具有防御、信息传递等功能, 而抗体只能与特异性抗原相结合,受体只能与特定的信号分子结合,它们都具有专一性;蛋 白质空间结构改变会影响其生物活性。 11. 答案:D 解析: 蛋白质结构的多样性取决于氨基酸的种类、 数量、 排列顺序及蛋白质的空间结构, 结构的多样性决定了功能的多样性。 蛋白质的多样性也是长期进化的结果。 开水煮沸鸡蛋清, 仅仅破坏了蛋白质的空间结构,并没有破坏氨基酸之间的肽键。肽键无多样性,肽键破坏一 般需要在酶的催化作用下才能完成。 题型四:综合应用 12. 答案:C 解析:霉菌属于真核生物,有成形的细胞核,其蛋白质的合成主要由染色体上的基因控 制; 个氨基酸构成的环形多肽, 15 其形成过程中会脱去 11 个水分子, 故它的分子量应为 1210; 淋巴因子不是由霉菌合成的,而是由 T 淋巴细胞合成的。 13. 答案 D 解析 生物酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸;20 种氨基酸中的必需氨基酸, 生物体不能合成;蛋白质的种类还与氨基酸的排列顺序有关,所以 A、B、C 都不正确。 14. 答案 B 解析 ① 是胰岛素,② 是干扰素,③ 是抗体,④ 是生长激素,故 C 错;① ③ 都是蛋白 ② ④ 质,其结构多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽形成的空间结构有关,故 A 错; 肾上腺素升高血糖浓度,① 胰岛素降低血糖浓度,故 D 错。 15. 解析:肽键的存在是蛋白质能够与双缩脲试剂产生紫色反应的原因,故可利用此特 点, 对问题进行实验探究。 为了使结论可信, 可设置空白对照, 对照组为未经加热的蛋白质, 实验组为加热后的蛋白质。实验的自变量为“是否加热”,因变量是“是否发生紫色反应”。

答案:实验原理:蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,是因为蛋白质中含有肽键。将 加热变性的蛋白质与双缩脲试剂混合, 如果也能发生紫色反应, 则证明蛋白质在加热变性后 肽键没有完全断裂步骤:(1)取 2 支试管,编号 1、2;(2)向两支试管中分别加入 2 mL 稀释 的蛋清液,并将 1 号试管中的蛋清液加热煮沸 3~5 min;(3)向两支试管中,分别加入 1 mL 0.1 g/mL 的 NaOH 溶液,振荡试管;(4)然后分别向两支试管中缓慢滴入 4 滴 0.01 g/mL 的 CuSO4 溶液,振荡试管,观察实验现象 结果:1 号、2 号试管中均出现紫色反应 结论:蛋白质在加热变性后肽键没有完全断裂 高考真题体验 1.解析 c1,铁是血红蛋白的重要成分。 (2)气大多数酶是蛋白质,少数是 RNA,所 以其基本组成单位分别是氨基酸和核糖核苷酸,(3)丙酮酸、性激素的组成元素只有 C、H、 0, ,氨基酸的组成元素至少有 C、H、O、N 元素组成,核苷酸的组成元素是 C、H、O、N、 P。(4)高等动物体内有 8 种氨基酸不能合成称为必需氨基酸。(5)蛋白质结构多样性的原因有 氨基酸的种类、数量、排列顺序和蛋白质的空间结构。(6)鉴定生物组织中的蛋白质时,常 使用双缩脲试剂。 其反应实质是在碱性环境下的铜离子与双缩脲试剂发生的紫色反应。 而蛋 白质分子中 弟含有很多与双缩脲(H2NOC-NH-CONH2)结构相似的肽键,所以蛋白质都 3X 4,X 5X 6√

能与双缩脲试剂发生颜色反应。答案 1√ 2X 2.答案:D

解析:由题干信息,不能确定胰岛素的 A、B 两条肽链是由胰岛素基闼的两条 DNA 单 链分别编码的,故 A 错误;高温仅破坏蛋白质的空间结构,不能破坏肽键而使肽链断裂; 胰岛素的功能不仅取决于氨基酸序列, 还与其空间结构有关; 核糖体上合成的 2 条多肽链在 蛋白酶的作用下去掉部分肽段后形成具有特定空间结构的蛋白质。 3. 答案:B 解析:蛋白质中至少含游离的氨基和羧基数等于肽链数,而非氨基酸数目;据题干信息 可知该酶的本质是蛋白质; 利用透析法纯化蛋白质时, 为了维持蛋白质的结构和功能相对稳 定,应选择磷酸缓冲液来透析;油渍的主要成分是脂肪,酶具有专一性,因此去除油渍时选 用加脂肪酶的洗衣粉比选含该蛋白酶的洗衣粉效果好。 3. 答案:A 解析: 在蛋白质形成过程中氨基酸的脱水缩合形成肽键, 所以涉及蛋白质的合成就应涉 及肽键数量变化。洋葱根尖细胞染色体复制时包含 DNA 复制和有关蛋白质的合成。纤维素 酶处理植物细胞的目的是分解细胞壁; 小肠仅是吸收氨基酸并没有发生氨基酸缩合; 蛋白质 溶液中加入 NaCl 析出蛋白质,仅是析出并没有发生重新合成。 4.答案:C 解析:两个氨基酸脱水缩合形成一个肽键,里面含一个氧原子,n 个氨基酸缩合形成 m 条肽链,应有肽键 n-m 个,所以肽键中氧原子是 n-m 个,一条肽链中除肽键外还至少含

有一个完整的羧基,里面有两个氧原子,所以 m 条肽链中应至少还有 2m 个氧原子,再加 上肽键中的 n-m 个,所以应至少有氧原子个数为 n-m+2m=n+m。 5.答案: (1)不变;使酶失活;浅;浅;蛋白酶(肽酶) 解析: (1)蛋白质的检测可利用它与双缩脲试剂的紫色反应。双缩脲试剂 A 液是 NaOH 溶液,加入样液后不显色。豆腐块接种微生物后培养,微生物分泌蛋白酶(肽酶)可将豆腐 乳所含蛋白质分解成短肽和氨基酸。 在适宜温度 (如 37℃ 下时间越长, ) 蛋白质分解的越多, 与双缩脲试剂作用紫色越浅。0℃ 时蛋白酶活性很低,100℃ 时蛋白酶失活,都不能催化蛋白 质分解,因而与双缩脲试剂作用显紫色。 (2)一种氨基酸变成另一种氨基酸在体内是通过氨 基转换或者说转氨基作用。氨基酸产生的不含氮部分可以用来合成糖类和脂肪。


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