高中生物 第2章 細(xì)胞份化學(xué)組成 第2節(jié) 細(xì)胞中的生物大分子（第2課時(shí)）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能學(xué)案 蘇教版必修1

《高中生物 第2章 細(xì)胞份化學(xué)組成 第2節(jié) 細(xì)胞中的生物大分子（第2課時(shí)）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能學(xué)案 蘇教版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 第2章 細(xì)胞份化學(xué)組成 第2節(jié) 細(xì)胞中的生物大分子（第2課時(shí)）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能學(xué)案 蘇教版必修1（18頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第2課時(shí)　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 1．畫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式并說出氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。(重點(diǎn)) 2．說明氨基酸形成多肽的過程及相關(guān)計(jì)算。(重、難點(diǎn)) 3．闡述蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性及功能多樣性的原因。 4．嘗試鑒定生物組織中的蛋白質(zhì)。 蛋白質(zhì)的組成元素和基本單位 1．組成元素：C、H、O、N，大多數(shù)蛋白質(zhì)還含S。 2．基本單位：氨基酸，約20種。 (1)通式 (2)共性：都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。 (3)種類：由R基決定。 探討：比較甲、乙、丙、丁，你發(fā)現(xiàn)其共同點(diǎn)是什么？嘗試寫出其結(jié)構(gòu)通式。 提示：共同點(diǎn)：都至少含有一個(gè)氨基和羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。結(jié)構(gòu)通式是。 探討：觀察下列幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)圖，說明各種氨基酸共有的元素有哪些？若還有其他元素位于何處？ 亮氨酸　　　　　　　　　　半胱氨酸 天冬氨酸 賴氨酸 提示：各種氨基酸都含有的元素是C、H、O、N，若還有其他元素，則位于R基上，如半胱氨酸的R基上還含有S元素。 探討：我們可以根據(jù)什么來識(shí)別不同的氨基酸？ 提示：R基。 1．元素組成 氨基酸一定含有C、H、O、N四種元素，可能含有P和S元素，還可能含有Fe等微量元素，如血紅蛋白。 2．結(jié)構(gòu)通式 3．結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)—NH2和—COOH的數(shù)目：每種氨基酸都至少含有一個(gè)—NH2和一個(gè)—COOH，也可以是幾個(gè)(因?yàn)镽基中可能含有氨基或羧基)(見下圖)。 (2)—NH2和—COOH的位置：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸都有一個(gè)—NH2和一個(gè)—COOH連接在同一個(gè)碳原子上，否則就不是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸。反例： ①缺羧基：NH2—CH2—CH2OH ②缺氨基： ③氨基與羧基不連接在同一個(gè)“C”上： 1．如圖是四種構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)式 甲　　　　　　　　　　乙 丙　　　　　　　　　　　 丁 下列敘述錯(cuò)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、—CH2—OH、—CH2—COOH 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)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸 【解析】　四種氨基酸中都含有C、H、O、N四種元素，故可知這四種元素是構(gòu)成上述氨基酸的基本元素，故A項(xiàng)正確。氨基酸的結(jié)構(gòu)式中除去的其余部分就是R基，故B項(xiàng)正確。R基中可以有氨基或羧基，故C項(xiàng)正確。構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸，除必須含有氨基和羧基外，還需氨基和羧基連在同一個(gè)碳原子上，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　D 2．組成蛋白質(zhì)的氨基酸的 R 基(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21210005】 A．與一個(gè)氫原子和一個(gè)－C2H4O2N相連 B．約有20種 C．至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基 D．至少有一個(gè)氨基或一個(gè)羧基 【解析】　組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有 20 種，不同氨基酸在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別就是 R 基不同。 【答案】　B 3．甲硫氨酸的R基是CH2CH2SCH3，它的分子式是(　　) A．C5H11O2NS　 B．C3H7S C．C4H11O2S D．C5H10O2N 【解析】　氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為，分子式可寫為C2H4O2NR，故甲硫氨酸的分子式應(yīng)為C5H11O2NS。 【答案】　A 4．下列有關(guān)氨基酸結(jié)構(gòu)的敘述中，不正確的是(　　) A．每種氨基酸只有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基 B．每種氨基酸都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上 C．連接一個(gè)氨基和一個(gè)羧基的碳原子上還連接一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán) D．側(cè)鏈基團(tuán)(R基)不同，氨基酸就不同 【解析】　每種氨基酸至少含有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基，有的氨基酸在 R 基上還有氨基或羧基的分布。 【答案】　A 蛋 白 質(zhì) 的 形 成 蛋白質(zhì)是生物大分子，由許多氨基酸分子通過脫水縮合形成肽鍵相連而成。 1．過程 氨基酸 ↓脫水縮合 二肽：由兩個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物 ↓ 多肽：由多個(gè)氨基酸分子縮合而成的化合物，通常呈鏈狀 ↓盤曲、折疊 蛋白質(zhì)：具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu) 2．脫水縮合 (1)概念：一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫去一分子水的結(jié)合方式，叫做脫水縮合。 (2)形成的化學(xué)鍵：肽鍵，表示為—CO—NH—。 3．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性的原因 由于組成肽鏈的氨基酸在種類、數(shù)目、排列順序上的不同，以及構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈在數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)上的不同，所以蛋白質(zhì)具有多樣性。 探討：上圖所示過程叫什么反應(yīng)？結(jié)合教材 P18 圖 2－12，你認(rèn)為氨基酸是如何形成肽鏈的？形成的肽鏈?zhǔn)侨绾蚊模? 提示：上圖所示過程叫脫水縮合反應(yīng)。兩個(gè)氨基酸脫去一分子水形成二肽，二肽再與一個(gè)氨基酸脫去一分子水形成三肽，依此類推直至形成多肽。肽鏈?zhǔn)歉鶕?jù)氨基酸個(gè)數(shù)來命名的。 探討：上述反應(yīng)產(chǎn)生的水中的氫原子和氧原子分別來自哪個(gè)基團(tuán)？ 提示：上述反應(yīng)產(chǎn)生的水中的氫原子來自氨基和羧基各 1 個(gè)，氧原子只來自羧基。 探討：狼肉味與兔肉味不同，是由哪些因素造成的？舉例說出狼體內(nèi)的蛋白質(zhì)有哪些功能？ 提示：狼肉味與兔肉味不同，是由于構(gòu)成狼肉和兔肉的蛋白質(zhì)的氨基酸的種類和數(shù)目不同，氨基酸的排列順序不同，二者蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同造成的。 狼體內(nèi)的蛋白質(zhì)主要功能有：構(gòu)成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，如毛發(fā)、肌肉等；催化作用，狼體內(nèi)的酶大多都是蛋白質(zhì)；調(diào)節(jié)作用，如胰島素等；免疫作用，如抗體；運(yùn)輸作用，如血紅蛋白、細(xì)胞膜上的載體蛋白等。 1．脫水縮合過程圖解 該反應(yīng)過程：第一個(gè)氨基酸分子的羧基和第二個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫去一分子水的結(jié)合方式，叫做脫水縮合。具有以下特點(diǎn)： (1)R基團(tuán)未參與反應(yīng)。 (2)第一個(gè)氨基酸分子的羧基(基團(tuán))脫去—OH，第二個(gè)氨基酸分子的氨基(基團(tuán))脫去—H，兩氨基酸脫去部分結(jié)合形成水。兩個(gè)氨基酸之間新形成的化學(xué)鍵稱作肽鍵，表示為—CO—NH—。形成的化合物叫做二肽。 (3)若不考慮R基，該二肽分子中還含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端。 2．蛋白質(zhì)分子的形成 氨基酸多肽蛋白質(zhì)。 3．計(jì)算規(guī)律 (1)若是m個(gè)氨基酸形成n條鏈，會(huì)脫去m－n分子水，形成m－n個(gè)肽鍵。 (2)假設(shè)氨基酸的平均分子量為a，則m個(gè)氨基酸形成n條鏈時(shí)，所形成肽鏈的分子量為ma－18(m－n)。 (3)一條肽鏈至少含有1個(gè)游離的氨基和1個(gè)游離的羧基；m個(gè)氨基酸脫水縮合形成n條鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)中，至少含有n個(gè)游離的氨基和n個(gè)游離的羧基。 1．(2016新鄉(xiāng)高一檢測(cè))現(xiàn)有1 000個(gè)氨基酸，其中氨基有1 020個(gè)，羧基有1 050個(gè)，則由此合成的4條肽鏈中共有肽鍵、氨基、羧基的數(shù)目是(　　) A．999、24、54　　 B．996、4、4 C．996、24、54 D．996、1 016、1 046 【解析】　本題考查氨基酸脫水縮合的過程和肽鏈的結(jié)構(gòu)，試題較難。在氨基酸分子的脫水縮合過程中，連在同一個(gè)C原子上的氨基和羧基，除了兩端各留下一個(gè)氨基和羧基外，中間的都成為殘基，而R基上的氨基和羧基不變。由題目可知，R基上共有20個(gè)氨基，50個(gè)羧基，再加上4條鏈上剩下的4個(gè)氨基、4個(gè)羧基，分別有氨基和羧基24、54個(gè)。肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝1 000－4＝996個(gè)。 【答案】　C 2．(2016四川成都七中期末)根據(jù)下列化學(xué)結(jié)構(gòu)簡式回答問題： (1)A 表示________，D 表示________。 (2)該化合物是由________個(gè)氨基酸分子失去________個(gè)水分子而形成的，這種反應(yīng)叫做________。 (3)圖中表示 R 基的字母是________，表示肽鍵的字母是________。 (4)圖中有________個(gè)肽鍵，有________個(gè)氨基和________個(gè)羧基。 (5)該化合物由________種氨基酸組成。 (6)該化合物水解成氨基酸的過程中需要________個(gè)水分子。 【解析】　本題考查肽鏈的結(jié)構(gòu)，分析肽鏈中氨基酸的組成，首先找到 E、F 共兩個(gè)肽鍵，因此該肽鏈由 3 個(gè)氨基酸脫水縮合而成，再依據(jù) B、C、G 三個(gè) R 基確定氨基酸種類。 【答案】　(1)氨基　羧基　(2)3　2　脫水縮合 (3)B、C、G　E、F　(4)2　1　2　(5)2　(6)2 生 物 組 織 中 的 蛋 白 質(zhì) 的 鑒 定 [實(shí)驗(yàn)原理]　蛋白質(zhì)能和雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。 [實(shí)驗(yàn)步驟] 制備組織樣液：豆?jié){或雞卵清蛋白稀釋液或牛奶 ↓ 取樣液 2 mL 加入試管 ↓ 加入NaOH溶液2 mL：溶液不變色 ↓ 加入 CuSO4_溶液 3～4 滴：溶液變紫色 [實(shí)驗(yàn)結(jié)論]說明組織樣液中存在蛋白質(zhì)。 探討：雙縮脲試劑與斐林試劑有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？ 【提示】　相同點(diǎn)：成分相同，都有NaOH和CuSO4溶液。 不同點(diǎn)：①濃度不同，斐林試劑的CuSO4的濃度是0.05 g/mol 雙縮脲試劑的CuSO4的濃度是0.01 g/mol ②使用方法不同。 探討：用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時(shí)，為什么要先滴NaOH溶液？ 【提示】　鑒定蛋白質(zhì)的實(shí)質(zhì)是Cu2＋在堿性條件下與肽鍵形成紫色的復(fù)雜化合物。 [注意事項(xiàng)] 　(1)CuSO4溶液只需加3～4滴而不能過量，否則硫酸銅在堿性環(huán)境中生成大量藍(lán)色的Cu(OH)2沉淀，會(huì)掩蓋所產(chǎn)生的紫色。 (2)做實(shí)驗(yàn)前要預(yù)留組織樣液便于對(duì)照。 (3)若用雞卵清蛋白做實(shí)驗(yàn)必須稀釋。原因是防止實(shí)驗(yàn)后黏固試管，不易洗刷。 (4)操作如圖： 1．蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑發(fā)生作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)的原因是蛋白質(zhì)中含有肽鍵，而肽鍵可以與雙縮脲試劑反應(yīng)產(chǎn)生紫色的絡(luò)合物。那么下列可以與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)的化合物是(　　) A． B． C． D．CH3CH2OH 【解析】　四個(gè)選項(xiàng)中只有 A 項(xiàng)的結(jié)構(gòu)式含有(肽鍵)。 【答案】　A 2．健康人的尿中含有極微量的蛋白質(zhì)，若尿液中蛋白質(zhì)總量過高，則稱為蛋白尿。除了腎臟疾病和涉及腎臟的其他疾病會(huì)引起蛋白尿外，健康人在劇烈運(yùn)動(dòng)后也會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)性蛋白尿。臨床上常用雙縮脲法定性和定量檢測(cè)尿中的蛋白質(zhì)。請(qǐng)完成下面的實(shí)驗(yàn)，探究你在某次劇烈運(yùn)動(dòng)后是否出現(xiàn)了蛋白尿。 (1)材料用具：試管、量筒、劇烈運(yùn)動(dòng)前后的尿液、雙縮脲試劑A液(質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液)、雙縮脲試劑B液(質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液)。 (2)實(shí)驗(yàn)原理：_________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)步驟 ①取兩支試管，分別編號(hào)為A、B。 ②A中加入運(yùn)動(dòng)前自己的尿液2 mL，B中加入劇烈運(yùn)動(dòng)后自己的尿液 2 mL。 ③先向A、B兩支試管中分別加入_____________________， 再向兩支試管中分別加入_______________________。 ④對(duì)比觀察兩支試管中溶液的顏色變化。 (4)預(yù)測(cè)結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論 預(yù)測(cè)結(jié)果 相應(yīng)結(jié)論 若A、B兩支試管中溶液均為淺藍(lán)色 劇烈運(yùn)動(dòng)后，尿液中出現(xiàn)了蛋白質(zhì) 【解析】　本題探究人在劇烈運(yùn)動(dòng)后是否會(huì)出現(xiàn)蛋白尿。本題所利用的原理是教材中有關(guān)蛋白質(zhì)的鑒定方法。在探究實(shí)驗(yàn)中要注意遵循單一變量原則和對(duì)照原則。 中學(xué)階段對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟一般有四步： 第一步：分別編號(hào)，即取兩支試管，分別編號(hào)為A、B(步驟①)。 第二步：設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即向兩支試管中分別加入等量的運(yùn)動(dòng)前和運(yùn)動(dòng)后自己的尿液，再滴加雙縮脲試劑(步驟②③)。 第三步：觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，注意要設(shè)置觀察標(biāo)準(zhǔn)，即觀察顏色變化(步驟④)。 第四步：依據(jù)顏色變化，得出結(jié)論。 本題預(yù)測(cè)結(jié)果中的淺藍(lán)色是試劑本身所具有的顏色。 【答案】　(2)蛋白質(zhì)和雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng) (3)③2 mL 雙縮脲試劑A液，并搖勻　3～4滴雙縮脲試劑B液，并搖勻 (4) 預(yù)測(cè)結(jié)果 相應(yīng)結(jié)論 劇烈運(yùn)動(dòng)后，尿液中無蛋白質(zhì)出現(xiàn) 若A試管中溶液為淺藍(lán)色，B試管中溶液為紫色 1．下列氨基酸中，不是組成蛋白質(zhì)的氨基酸是(　　) A． B． C． D． 【解析】　氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。D項(xiàng)雖然有一個(gè)氨基和羧基，但氨基和羧基沒有連在同一個(gè)碳原子上。 【答案】　D 2．兩個(gè)氨基酸分子脫水縮合形成二肽，同時(shí)生成一分子水，該水分子中的氫來自 (　　) A．氨基 　　　　　　 B．羧基 C．氨基和羧基 D．連在碳原子上的氫 【解析】　 脫水縮合脫去的水分子是由一個(gè)氨基酸的氨基提供的氫原子和另一個(gè)氨基酸的羧基提供的羥基形成的。 【答案】　C 3．亮氨酸的R基為—C4H9，纈氨酸的R基為—C3H7，它們縮合形成的二肽分子中，C、H數(shù)分別為(　　) A．11、24 B．9、18 C．11、22 D．10、22 【解析】　根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，纈氨酸中的C、H數(shù)分別是5、11，亮氨酸中的C、H數(shù)分別是6、13，它們結(jié)合形成二肽時(shí)失去一分子水，脫去2個(gè)H和一個(gè)O，因此二肽分子中的C、H數(shù)分別是11、22。 【答案】　C 4．下列能正確表示蛋白質(zhì)分子由簡到繁的結(jié)構(gòu)層次的一組是(　　) ①氨基酸 ?、贑、H、O、N等元素　 ③氨基酸分子脫水縮合　④多肽 ?、菪纬梢欢ǖ目臻g結(jié)構(gòu) A．①②③④⑤ B．②①④③⑤ C．②①③⑤④ D．②①③④⑤ 【解析】　元素以原子的形式構(gòu)成氨基酸分子，氨基酸通過脫水縮合形成多肽，多肽再通過盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子，這是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同組成層次。但這種結(jié)構(gòu)層次并不代表體內(nèi)蛋白質(zhì)就是從原子開始構(gòu)成的，體內(nèi)蛋白質(zhì)是利用體內(nèi)合成或轉(zhuǎn)化而來的氨基酸以及從體外吸收來的氨基酸為原料形成多肽，再經(jīng)過盤曲、折疊形成的。 【答案】　D 5．(2013江蘇高考)下面關(guān)于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯(cuò)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】　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，A、C兩項(xiàng)正確；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(yùn)輸功能，B項(xiàng)正確；組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間脫水縮合的方式相同，都是一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連接，同時(shí)脫去一分子水，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　D 課堂小結(jié)： 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心回扣 1.氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。 2.構(gòu)成生物體的氨基酸約有 20 種。 3.20 種氨基酸的差異是 R 基不同。 4.每種氨基酸分子至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上。 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，多肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)不同。 6.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定了功能的多樣性。 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(四)　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．在血紅蛋白的結(jié)構(gòu)中，連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵是 (　　) A．—NH—CO—　　　 B．—NO—CH— C．—NO—CO— D．—NH—CH— 【解析】　肽鍵是由一個(gè)氨基酸的氨基與另一個(gè)氨基酸的羧基經(jīng)脫水縮合形成的化學(xué)鍵。 【答案】　A 2．有人將氨基酸結(jié)構(gòu)通式和人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了如下類比，說法錯(cuò)誤的是 (　　) A．圖中氨基酸結(jié)構(gòu)通式的中心C原子可以類比成人體的軀干部分 B．圖中人有一只左手，一只右手，就如每個(gè)氨基酸也僅有一個(gè)羧基和一個(gè)氨基 C．氨基酸種類的不同取決于R基的不同，就如我們每個(gè)人的臉孔各不相同一樣 D．氨基酸脫水縮合形成多肽鏈的過程可以類比成人與人手拉手排成隊(duì)的過程 【解析】　每個(gè)氨基酸至少含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，因此人的一只左手和一只右手只能相當(dāng)于一個(gè)氨基酸分子中與中心C原子直接相連的氨基和羧基。 【答案】　B 3．下列多肽片段充分水解后，產(chǎn)生的氨基酸有(　　) A．2 種　　　B．3 種 C．4 種　　　D．5 種 【解析】　據(jù)題圖中氨基酸的 R 基判斷，第 1 個(gè)和第 3 個(gè)氨基酸屬于同種，第 2 個(gè)和第 5 個(gè)氨基酸屬于同種，第 4 個(gè)與其他均不同，因此該多肽充分水解后應(yīng)產(chǎn)生 3 種氨基酸。 【答案】　B 4．下列關(guān)于組成蛋白質(zhì)的氨基酸概念的敘述，正確的是(　　) A．氨基酸是蛋白質(zhì)的組成單位，由氨基和羧基組成 B．每個(gè)氨基酸分子都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基 C．一個(gè)氨基酸的氨基和另一個(gè)氨基酸的羧基脫水縮合形成多肽 D．氨基酸是酸堿兩性化合物，分子中至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上 【解析】　氨基和羧基只是氨基酸的必要部分，一個(gè)完整的氨基酸分子不只含有氨基和羧基，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；因每個(gè)氨基酸分子都至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；一個(gè)氨基酸的氨基和另一個(gè)氨基酸的羧基脫水縮合形成的是二肽，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】　D 5．下圖為一條肽鏈的分子結(jié)構(gòu)簡式，下列有關(guān)分析不正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21210006】 A．這條肽鏈中的肽鍵數(shù)是2 B．構(gòu)成該肽鏈的氨基酸數(shù)目是2 C．該條肽鏈可稱為多肽 D．在合成該肽鏈時(shí)形成2個(gè)水分子 【解析】　這一肽鏈?zhǔn)怯扇齻€(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合形成的，含有兩個(gè)肽鍵，反應(yīng)時(shí)形成2個(gè)水分子。 【答案】　B 6．某蛋白質(zhì)由n條肽鏈組成，氨基酸的平均分子質(zhì)量為 a，該蛋白質(zhì)所含的氨基酸有 b/3 個(gè)，則該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量約為(　　) A.ab－6b＋18n B.ab－6b C．(b－a)18 D.ab－(b－n)18 【解析】　該蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)為 b/3 個(gè)，肽鏈 n 條，推知脫水?dāng)?shù)為 b/3 －n，根據(jù)蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量＝蛋白質(zhì)所含氨基酸數(shù)氨基酸平均分子質(zhì)量－脫水?dāng)?shù)水分子質(zhì)量，故該蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為ab/3－18(b/3－n)。 【答案】　D 7．血紅蛋白分子有574個(gè)氨基酸，4條肽鏈，在形成此蛋白質(zhì)分子時(shí)，脫下的水分子數(shù)和形成的肽鍵數(shù)分別是 (　　) A．573和573 B．573和570 C．570和573 D．570和570 【解析】　依據(jù)脫下的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)目＝氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù)，直接得到答案。 【答案】　D 8．下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能多樣性的說法，正確的是(　　) A．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)有關(guān) B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推斷此物質(zhì)為蛋白質(zhì) C．不同蛋白質(zhì)分子中組成肽鍵的化學(xué)元素?zé)o差異性 D．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變，可能會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)失去生物活性，但這種改變一般是可逆的 【解析】　蛋白質(zhì)多樣性與肽鏈的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，與氨基酸的空間結(jié)構(gòu)無關(guān)，故A錯(cuò)誤。含有C、H、O、N等元素的化合物較多，不一定是蛋白質(zhì)，如氨基酸等，故B錯(cuò)誤。蛋白質(zhì)分子中的肽鍵都是—CO—NH—，組成元素都是C、H、O、N四種，無差異性，故C正確。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是決定蛋白質(zhì)性質(zhì)的因素之一，過酸、過堿或高溫都會(huì)使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，這種改變往往是不可逆的，如酶在高溫下失活后即使再降低溫度其活性也不會(huì)恢復(fù)，故D錯(cuò)誤。 【答案】　C 9．如圖是某蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中“▲—★—■—●”表示不同種類的氨基酸，圖中 A 鏈由 21 個(gè)氨基酸組成，B 鏈由19 個(gè)氨基酸組成，圖中“—S—S—”是在蛋白質(zhì)加工過程中由兩個(gè)“—SH”脫下 2 個(gè) H 形成的。下列有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是(　　) A．蛋白質(zhì)多樣性的主要原因是氨基酸的種類和排列順序不同 B．該蛋白質(zhì)分子中至少含有兩個(gè)羧基 C．圖中“—S—S—”代表的化學(xué)鍵也是肽鍵 D．形成該蛋白質(zhì)分子時(shí)分子質(zhì)量減少了 686 【解析】　組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸；圖中“—S—S—”代表的化學(xué)鍵不是肽鍵，是二硫鍵；在形成該蛋白質(zhì)分子的過程中脫去38分子的水，同時(shí)形成一個(gè)二硫鍵失去2個(gè)氫，分子質(zhì)量減少3818＋2＝686；通過分析肽鏈分子的結(jié)構(gòu)，不難發(fā)現(xiàn)每條多肽鏈至少保留一個(gè)羧基(—COOH)和一個(gè)氨基(—NH2) 【答案】　C 10．分析下列資料并回答問題： 資料 1　下面的圖式中R、R′、R″、R可能是相同或不相同的原子團(tuán)或側(cè)鏈。①②③④分別表示不同的化學(xué)鍵。 資料 2　某多肽的化學(xué)式為C55H70O19N10，將它徹底水解后得到下列四種氨基酸： 　　　　 甘氨酸(C2H5NO2)　丙氨酸(C3H7NO2) 　 谷氨酸(C5H9NO4)　苯丙氨酸(C9H11NO2) (1)資料 2 中的四種氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是____________；丙氨酸的 R 基是________。 (2)資料 1 中的肽鏈水解時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵是________(用數(shù)字表示)。 (3)資料 2 中的多肽，在完全水解后得到________個(gè)氨基酸。 【解析】　氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式是，不同氨基酸的 R 基不同。多肽鏈在水解時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵是肽鍵(—NH—CO—)。先來看資料 2 中的總化學(xué)式，N 原子有 10 個(gè)，而這幾種氨基酸的 N 原子都是 1 個(gè)，那么徹底水解后共有 10 個(gè)氨基酸。 【答案】　(1) 　—CH3 (2)③　(3)10 [能力提升] 11．右圖表示一個(gè)由153個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子，下列敘述正確的是(　　) A．該分子中含有152個(gè)肽鍵 B．參與構(gòu)成該分子的氨基酸中至少有154個(gè)氨基和154個(gè)羧基 C．該分子空間結(jié)構(gòu)的形成與－S－S－等化學(xué)鍵無關(guān) D．該分子徹底水解將產(chǎn)生153種氨基酸 【解析】　由題圖可知，除形成正常肽鍵外，還在R基之間形成了一個(gè)肽鍵，故該分子中含有153個(gè)肽鍵。該空間結(jié)構(gòu)的形成與二硫鍵有關(guān)。組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。由于R基中含有一個(gè)－NH2和一個(gè)－COOH，故參與構(gòu)成該分子的氨基酸中至少有154個(gè)－NH2和 154 個(gè)－COOH。 【答案】　B 12．如圖表示一個(gè)由 200 個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子。下列敘述正確的是(　　) A．該分子中含有 198 個(gè)肽鍵 B．這 200 個(gè)氨基酸中至少有 200 個(gè)氨基 C．合成該蛋白質(zhì)時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量減少了 3 582 D．該蛋白質(zhì)中至少含有 3 個(gè)游離的氨基 【解析】　由圖可知，該蛋白質(zhì)分子由兩條肽鏈組成，兩條肽鏈間還有一個(gè)肽鍵，所以該分子含有的肽鍵數(shù)為 200－2＋1＝199(個(gè))，A錯(cuò)誤；由圖可知，第 70 個(gè)氨基酸的 R 基中有一個(gè)氨基，所以這 200 個(gè)氨基酸中至少有 201 個(gè)氨基，B錯(cuò)誤；合成該蛋白質(zhì)時(shí)減少的相對(duì)分子質(zhì)量為 19918＝3 582，C正確；該蛋白質(zhì)分子有兩條肽鏈，所以至少有兩個(gè)游離的氨基，D錯(cuò)誤。 【答案】　C 13．下圖表示有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖，下列對(duì)圖示分析正確的是(　　) A．甲中肯定含有S元素 B．多肽中乙的數(shù)目等于丙的數(shù)目 C．①過程都是經(jīng)過脫水縮合完成的 D．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性只是由于氨基酸種類和數(shù)目多樣性造成的 【解析】　根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次可知，甲表示構(gòu)成氨基酸的元素，有C、H、O、N等，可能含有S，但是不一定有S。乙表示氨基酸，丙表示氨基酸分子脫水縮合形成的肽鍵，對(duì)于環(huán)狀肽而言，乙的數(shù)目等于丙的數(shù)目，而對(duì)于鏈狀肽，乙的數(shù)目—肽鏈數(shù)目＝丙的數(shù)目。①表示氨基酸分子脫水縮合形成多肽的過程。生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類約有 20 種，但由于氨基酸的數(shù)目成百上千，排列順序千變?nèi)f化，多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能多種多樣。 【答案】　C 14．如圖表示人體內(nèi)幾種化學(xué)元素和化合物的相互關(guān)系，其中 a 表示有機(jī)小分子物質(zhì)，A 表示有機(jī)高分子物質(zhì)。請(qǐng)據(jù)圖分析回答： (1)圖中的 X 代表什么元素？________。 (2)a 的結(jié)構(gòu)通式為________，由a→A 的過程中，有下列數(shù)量關(guān)系：失去的水分子數(shù)＝______分子數(shù)－________數(shù)目。 (3)A 可分為 A1……A4，其原因從 a 分析是： ①__________________________________________________； ②__________________________________________________； ③____________________________________________________； 從 A 分析是因?yàn)開_________________________________。 (4)A1 是________，它是一類________催化劑；A2 是________；A3 是________，含有的特殊元素是________，存在于________中。 【解析】　據(jù)A1～A4的功能判斷 A 為蛋白質(zhì)，其基本組成元素有 C、H、O、N，故 X 是 N 。氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，其結(jié)構(gòu)通式為。脫水縮合反應(yīng)中脫下的水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。蛋白質(zhì)功能多樣性是由結(jié)構(gòu)多樣性決定的，從 a 分析是因?yàn)榉N類不同、數(shù)目不同、排列順序不同，從 A 分析是多肽鏈在數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)上不同造成的。具有催化作用的是酶；具有免疫作用的是抗體；能運(yùn)輸 O2 的是血紅蛋白，含 Fe 元素。 【答案】　(1)N　(2) 　氨基酸　肽鏈　(3)種類不同　數(shù)目不同　排列順序不同　多肽鏈在數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)上不同　(4)酶　生物　抗體　血紅蛋白　Fe　紅細(xì)胞 15．腦啡肽的合成采用的是蛋白質(zhì)工程技術(shù)，這是生物技術(shù)在分子水平上的又一突破。如圖為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡式，請(qǐng)回答下列問題： (1)該化合物有________個(gè)氨基和________個(gè)羧基。 (2)該化合物是由________個(gè)氨基酸失去________分子水而形成的，這種方式叫做________，該化合物叫________肽。在形成時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量減少了________。 (3)該化合物水解后可產(chǎn)生________種氨基酸，造成氨基酸種類不同的原因是________。 (4)現(xiàn)有質(zhì)量濃度為 0.1 g/mL 的NaOH 溶液、雞蛋、人的口腔唾液(酶)、質(zhì)量濃度為 0.01 g/mL 的CuSO4 溶液、水、小燒杯、玻璃棒、試管、滴管和滴瓶。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明“腦啡肽是多肽”。 ①實(shí)驗(yàn)原理：在堿性溶液中，多肽與 CuSO4反應(yīng)產(chǎn)生紫色物質(zhì)。 ②方法步驟：__________________________________________ _____________________________________________________。 ③預(yù)期結(jié)果：_______________________________________。 ④實(shí)驗(yàn)結(jié)論：________________________________________。 【解析】　該多肽含有 4 個(gè)肽鍵，是由5個(gè)氨基酸脫水縮合而成的，在形成多肽時(shí)，共脫去 4 個(gè)水分子，相對(duì)分子質(zhì)量減少了418＝72。該多肽中有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基；從結(jié)構(gòu)上可以看出，左起第二個(gè)氨基酸的 R 基和第三個(gè)氨基酸的 R 基相同，應(yīng)為同一種氨基酸，因此腦啡肽水解后產(chǎn)生 4 種氨基酸。腦啡肽是多肽，在堿性溶液中，多肽與 CuSO4 反應(yīng)產(chǎn)生紫色物質(zhì)。在設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)注意空白對(duì)照。 【答案】　(1)1　1　(2)5　4　脫水縮合　五　72　(3)4　R 基不同　(4)②取2支試管分別編號(hào) A、B，在 A 中加入2 mL腦啡肽液，在 B 中加入 2 mL 清水；在 2 支試管中各加入2 mL 0.1 g/mL NaOH 溶液，振蕩；在 2 支試管中各加入 4 滴0.01 g/mL的CuSO4，振蕩?、跘 試管中出現(xiàn)紫色，B 試管中不出現(xiàn)紫色?、苣X啡肽是一種多肽