第2章 第4节 第2课时 蛋白质的结构及其多样性(课件 学案 练习)高中生物学 人教版(2019)必修1 分子与细胞

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第2章 第4节 第2课时 蛋白质的结构及其多样性(课件 学案 练习)高中生物学 人教版(2019)必修1 分子与细胞

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第2课时 蛋白质的结构及其多样性
1.下列有关氨基酸的叙述,正确的是()
A.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
B.具有氨基和羧基的化合物,都是构成生物体蛋白质的氨基酸
C.蛋白质的营养价值在于必需氨基酸的种类和含量
D.脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽
2.下列关于氨基酸与蛋白质的叙述,正确的是()
A.蛋白质可以与斐林试剂产生紫色反应
B.蛋白质都由21种氨基酸构成
C.氨基酸的连接方式是导致蛋白质多样性的原因之一
D.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定的功能也会发生变化
3.亮氨酸的R基为—C4H9,缬氨酸的R基为—C3H7,它们缩合形成的二肽分子中,C、H的原子比例为()
A.11∶24 B.9∶18
C.11∶22 D.10∶22
4.下图是蛋白质分子的结构简图,不同图形代表组成蛋白质的单体,下列分析正确的是()
A.不同图形代表氨基酸分子,图形之间以氢键相连接
B.蛋白质结构多样性的根本原因是图形的数量和排列顺序
C.高温、强酸、强碱等均会破坏蛋白质的空间结构和肽键
D.图示的蛋白质分子可能同时具有免疫功能和催化功能
5.生物体中存在β-丙氨酸,β-丙氨酸结构简式如下图所示。下列关于细胞中氨基酸的叙述,错误的是()
A.人可通过消化蛋白质来获取β-丙氨酸
B.肽键由氨基酸的氨基和羧基之间脱水形成
C.组成蛋白质的氨基酸都含有C、H、O、N
D.人体细胞中不能合成必需氨基酸
6.血红蛋白由4条肽链组成,两条α链都是由141个氨基酸缩合而成,两条β链都是由146个氨基酸缩合而成,以下关于血红蛋白的叙述,正确的是()
A.高温使血红蛋白变性后肽键的数量一般不变
B.血红蛋白存在于血浆中,主要作用是为组织细胞运输氧气
C.氨基酸脱水缩合产生血红蛋白时水中的氢仅来自羧基
D.血红蛋白中至少有4个游离的氨基和羧基,共有572个肽键
7.某种脑啡肽具有镇痛作用,可以作为药物来使用,它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式,请据图判断,下列说法正确的是()
A.该脑啡肽含有4个肽键,为四肽
B.该脑啡肽由5种氨基酸脱水缩合而成
C.该脑啡肽完全水解需要4个水分子参与
D.该脑啡肽作药物使用时可以口服
8.下图表示有关蛋白质分子的简要概念图,下列对图示的分析,正确的是()
A.一个蛋白质分子只含一条多肽链
B.①过程有水产生
C.多肽中B的数目等于C的数目
D.蛋白质功能的多样性导致蛋白质结构的多样性
9.(2025·广东江门期末)血红蛋白由4个血红素、2条α链(各含141个氨基酸残基)和2条β链(各含146个氨基酸残基)组成。图1是血红蛋白的结构示意图,图2是β链水解后得到的一个片段。下列有关叙述错误的是()
图1
图2
A.铁是构成血红素的元素,缺铁会导致贫血
B.氨基酸形成图1所示的蛋白质至少要脱去570分子的水
C.图2所示片段中含有4个肽键、3种R基
D.β链至少含有2个游离的氨基和3个游离的羧基
10.(2025·阳江高新区期末)现有一种“十二肽”,分子式为CsHyNzOwS(z>12,w>13),将它彻底水解后只得到下列氨基酸。下列叙述正确的是()
A.合成该多肽时,经过脱水缩合最多生成11分子水
B.若该十二肽是一条肽链,则该肽有游离的氨基(z-12)个
C.将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(z-12)个赖氨酸
D.将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(w-13)个天冬氨酸
11.(2025·广东大湾区期末)从海狸鼠尾部肌腱提取的胶原蛋白是由三条肽链螺旋缠绕形成,可用于制作手术缝合线。下列叙述错误的是()
A.胶原蛋白制成的手术缝合线可被人体直接吸收
B.脱水缩合产生的水分子中的氢来自氨基和羧基
C.提取胶原蛋白时,需要注意温度和pH的调控
D.该胶原蛋白至少含有3个游离的羧基和氨基
12.下图为牛胰岛素结构图,该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列相关说法错误的是()
A.若要彻底水解牛胰岛素,则共需要49个水分子
B.牛胰岛素中至少含有2个—COOH和2个—NH2
C.牛胰岛素中至少含有的氧原子个数为53个
D.从氨基酸形成牛胰岛素时,减少的相对分子质量为882
13.(2025·深圳宝安区期末)PAW-β是植物体内的一种多肽,是具有浅化皱纹、抑制表情肌收缩作用且安全的祛皱物质。下图是PAW-β前体分子的结构简式,回答下列问题:
(1)氨基酸的结构通式是__ __。该前体分子由__ __种氨基酸参与脱水缩合反应而成,高温制取PAW-β时,会导致其美容效果降低,推测主要原因是__ __。
(2)经常性面部肌肉收缩运动会引起皱纹的产生,肌肉收缩需要SNARE(由三种蛋白质VAMP、Syntaxin和SNAP-25结合而成的一种蛋白质组合体)的参与。经检测,PAW-β与SNAP-25的部分序列完全相同,推测PAW-β除皱的原理是PAW-β可代替__ __参与SNARE的形成,从而导致其__ __,不能参与肌肉收缩,达到除皱的目的。
(2)肌肉收缩需要由三种蛋白质VAMP、Syntaxin和SNAP-25结合而成的一种蛋白质组合体SNARE参与,而PAW-β与SNAP-25的部分序列完全相同,可代替SNAP-25参与蛋白质组合体SNARE的形成;但PAW-β与SNAP-25的氨基酸序列又不完全相同,因此导致其参与形成的SNARE的结构与原来的SNARE结构不同,从而导致其功能丧失,不能参与肌肉收缩,达到除皱的目的。
第2课时 蛋白质的结构及其多样性
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C D C D A A C B C C A D
1.C 解析:组成蛋白质的氨基酸脱水缩合的方式是相同的,A错误;组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,B错误;人体不能合成必需氨基酸,故蛋白质的营养价值在于必需氨基酸的种类和含量,C正确;脱水缩合形成的蛋白质(肽)中含有几个氨基酸就称为几肽,D错误。
2.D 解析:蛋白质可以与双缩脲试剂产生紫色反应,A错误;不同蛋白质的氨基酸种类和数量不同,并不一定都由21种氨基酸构成,B错误;细胞中蛋白质的种类除了与构成蛋白质的氨基酸种类和数目有关外,还与构成蛋白质的氨基酸的排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式以及形成的空间结构有关,氨基酸的连接方式是脱水缩合,C错误。
3. C 解析:氨基酸通式可以用C2H4O2N—R表示,而脱水缩合过程中,失去了一分子的H2O,所以一分子亮氨酸和一分子缬氨酸缩合成的二肽中C原子的个数是11,H的个数是22。
4.D 解析:蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸分子通过肽键连接,A错误;蛋白质结构多样性的根本原因是基因的多样性,B错误;高温、强酸、强碱等会破坏蛋白质的空间结构,一般不会破坏蛋白质中的肽键,C错误;某些蛋白质分子可能同时具有免疫功能和催化功能,如溶菌酶,D正确。
5.A 解析:β 丙氨酸不是构成生物体蛋白质的氨基酸,消化蛋白质不能获得β 丙氨酸,A错误。
6.A 解析:高温使血红蛋白变性后,蛋白质的空间结构改变,但是肽键的数量一般不变,A正确;血红蛋白存在于红细胞中,B错误;氨基酸脱水缩合产生血红蛋白时,水中的氢来自氨基和羧基,C错误;血红蛋白含有4条肽链,因此至少含有4个游离的氨基和4个游离的羧基,肽键数目是141×2+146×2-4=570个,D错误。
7.C 解析:该脑啡肽含有4个肽键,为五肽,A错误;该脑啡肽由5个氨基酸脱水缩合而成,有两个氨基酸的R基均为—H,故共4种氨基酸,B错误;该脑啡肽形成时脱去4分子水,故完全水解也需要4个水分子参与,C正确;脑啡肽口服会被消化系统消化水解成氨基酸而失去活性,故该脑啡肽作为药物使用时不可以口服,D错误。
8.B 解析:一个蛋白质分子中可能含有多条多肽链,A错误;①过程表示氨基酸脱水缩合,会产生水,B正确;多肽中的B(氨基酸)的数目=C(肽键)的数目+肽链数,C错误;蛋白质的结构决定蛋白质的功能,D错误。
9.C 解析:血红蛋白由4个血红素和4条多肽链组成,铁是组成血红素的元素,细胞中缺铁会导致血红蛋白的合成障碍,A正确;蛋白质形成过程中脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=(141+141+146+146)-4=570个,B正确;据图可知,图2所示片段中有3个肽键、3种R基,C错误;一条β链两端有1个氨基和1个羧基,图2所示片段中的R基上有1个氨基和2个羧基,剩余片段的氨基数和羧基数未知,所以β链至少有2个游离的氨基和3个游离的羧基,D正确。
10.C 解析:该多肽是由12个氨基酸脱水缩合形成,形成多肽过程中,由于R基上有氨基酸和羧基,则至少生成11个水分子,A错误;根据氨基酸的结构通式可知,只有赖氨酸的R基上有一个氨基,设赖氨酸的数量为a,则根据氮原子数计算公式可得出z=12+a,a=z-12,C正确;若该十二肽是一条肽链,则游离的氨基数为z-12+1=(z-11)个,B错误;根据氨基酸的结构通式可知,只有天冬氨酸的R基上有一个羧基,设天冬氨酸的数量为b,则根据氧原子数计算公式可得出,w=(12-1)+2b,b=(w-11)/2,D错误。
11.A 解析:胶原蛋白是大分子化合物,该胶原蛋白制成的手术缝合线不能被人体直接吸收,A错误。
12.D 解析:牛胰岛素中氨基酸有21+30=51个,有两条肽链,则含有49个肽键,每断裂一个肽键需要消耗一分子水,因此若彻底水解该化合物,则共需要49个水分子,A正确;每条肽链至少有1个—COOH和1个—NH2,牛胰岛素有2条肽链,因此至少含有2个—COOH和2个—NH2,B正确;每形成1个肽键,脱去一分子水,每个氨基酸至少含有2个氧,因此牛胰岛素中至少含有的氧原子数为51×2-49=53个,C正确;氨基酸脱水缩合形成牛胰岛素时,减少的相对分子质量=(51-2)×18+3×2=888,D错误。
13.(1)H2N—C—C—OHHRO 4 PAW β蛋白质空间结构被破坏
(2)SNAP 25 参与形成的SNARE的结构与原来的SNARE结构不同,功能丧失
解析:(1)每种氨基酸都有一个中央碳原子,该碳原子的四个化学键分别连接一个氨基、一个羧基、一个氢和一个R基,结构通式见答案。不同种类的氨基酸R基不同,图示PAW β前体分子中共有6个氨基酸,其中有2个氨基酸的R基都是—(CH2)2—COOH,还有2个氨基酸的R基都是—(CH2)3—NH—CN2H3,因此共有4种氨基酸参与脱水缩合反应。(2)肌肉收缩需要由三种蛋白质VAMP、Syntaxin和SNAP 25结合而成的一种蛋白质组合体SNARE参与,而PAW β与SNAP 25的部分序列完全相同,可代替SNAP 25参与蛋白质组合体SNARE的形成;但PAW β与SNAP 25的氨基酸序列又不完全相同,因此导致其参与形成的SNARE的结构与原来的SNARE结构不同,从而导致其功能丧失,不能参与肌肉收缩,达到除皱的目的。第2课时 蛋白质的结构及其多样性
目标一 蛋白质的结构
一、氨基酸脱水缩合构成蛋白质(肽)
1.过程a:__ __,物质b:__ __,结构c:__ __(连接两个氨基酸分子的化学键)。
2.参与该过程的基团是一个氨基酸分子的__ __(—COOH)和另一个氨基酸分子的__ __(—NH2)。
3.脱水缩合中脱去一分子的H2O,其中的H来自__ __,O来自 __ __。
4.R基中的氨基或羧基一般__ __(填“参与”或“不参与”)肽链形成的脱水缩合。
5.脱水缩合后形成的肽链至少有__ __个氨基和__ __个羧基。
6.2个氨基酸脱水缩合形成__ __个肽键,产生__ __分子水;3个氨基酸脱水缩合则形成__ __个肽键和__ __分子水……
二、蛋白质的形成
1.阅读教材P31“思考·讨论”,完成下列问题:
(1)蛋白质的消化经过了多种消化酶,反映了蛋白质具有多层级的复杂的__ __。
(2)完成下图
(3)氨基酸→二肽→三肽→……→__ __→一条或几条多肽链__ __形成蛋白质。
(4)下图表示催产素和加压素的结构,两者都是__ __肽(必须写汉字,不可填阿拉伯数字)。这两种激素的环状结构中都存在__ __键,其形成与氨基酸(Cys)的__ __基有关。
2.蛋白质结构多样性
(2025·深圳宝安区期末)胰高血糖素原是一种前体多肽,可以生成多种具有不同生物活性的多肽,包括胰高血糖素和胰高血糖素样肽-1。前者可以升高血糖(血浆中的葡萄糖),后者为一种新型降糖药物。下列叙述错误的是()
A.蛋白质水解时,水中的氢原子参与形成氨基和羧基
B.二者源自共同前体,故其氨基酸的种类、数量和排序相同
C.二者的基本组成单位都是氨基酸,一定含有C、H、O、N
D.二者功能不同与其空间结构不同有关,体现了蛋白质的多样性
某地发生了一起家庭食物中毒事件。经调查,此次中毒事件的“元凶”是肉毒杆菌分泌的肉毒毒素,它是由两条肽链组成的蛋白质分子。下图是肉毒毒素的局部片段结构简式,请回答:
(1)由上图可知,该片段由__ __种氨基酸组成,造成氨基酸种类不同的原因是__ __ 不同。
(2)已知一分子肉毒毒素由1 295个氨基酸经过__ __反应形成,共有__ __个肽键;从理论上分析,一分子肉毒毒素至少含有__ __个游离的羧基。
(3)肉毒毒素可用__ __试剂鉴定,该试剂的使用方法是__ __。
方法规律 蛋白质合成过程中相关计算
(1)线状肽的肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数。若是环状肽,则肽键数=失去水分子数=氨基酸数。
(2)假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由m个氨基酸分别形成1条肽链或n条肽链,则有:
肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 多肽链相对分子质量 氨基 数目 羧基 数目
1条 m m-1 m-1 am-18(m-1) 至少 1个 至少 1个
n条 m m-n m-n am-18(m-n) 至少 n个 至少 n个
(3)许多蛋白质还含有二硫键,故计算蛋白质相对分子质量时还应考虑形成二硫键时脱去H的相对分子质量。一个二硫键(—S—S—,如教材P30“图2-11”)是由2个“—SH”脱H形成的,每形成一个二硫键要脱去2个H。
目标二 蛋白质的结构决定功能
一、蛋白质结构与功能的关系
1.阅读教材P28“图2-8”,回答:
(1)血红蛋白和抗体这两种蛋白质的结构__ __(填“相同”或“不同”)。
(2)两者功能不同和其结构具有差异__ __(填“存在”或“不存在”)关联性。
2.在镰状细胞贫血中,血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代,形成异常的血红蛋白,直接造成了红细胞的异常。人类很多疾病和肽链的折叠错误有关,如阿尔兹海默病、帕金森病……这些实例说明什么?
__ __
二、蛋白质变性
导致蛋白质变性的因素:__ __、射线、振荡等物理因素,及__ __、强碱、重金属盐、有机酸、酒精等__ __。这些因素均会引起蛋白质__ __改变,从而使其失去活性。
特别提醒
(1)煮熟的食物易被人体消化,是因为高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,易被蛋白酶水解。
(2)高温、过酸、过碱、重金属盐等都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化,但低温不会。
(3)酒精、加热、紫外线方法消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性。
(4)蛋白质变性只是其空间构象被破坏了,肽键没被破坏。
(5)“盐析”(在蛋白质溶液中加入中性盐,使蛋白质沉淀的现象)可逆,不属于蛋白质的变性。
某些溶剂可以破坏多肽链结合时的非共价相互作用。用尿素处理蛋白质,可以使蛋白质变性,成为失去原有空间结构的松散肽链。当去除尿素时,蛋白质又可以自发地重新复性成为原来的构象,实验如图所示。下列说法错误的是()
A.变性的蛋白质能够恢复原来的构象
B.实验中暴露在高浓度的尿素中的肽链由它的氨基酸序列决定
C.无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性
D.对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定,无法得到其准确序列
生命观念
第十三届国际蛋白质和多肽大会的主题为“永续解码生命的本质与功能”。下图表示表皮生长因子(EGF)的结构。图中的字母为氨基酸的缩写,例如CYS代表半胱氨酸,且半胱氨酸之间可以形成二硫键(—S—S—,由两—SH脱去两个H形成),图中的数字代表氨基酸的序号。回答下列问题:
(1)通过蛋白质解码生命本质的原因是__ __;氨基酸是生物体中蛋白质的基本组成单位,区别不同氨基酸的依据是__ __,不同氨基酸在结构上具有的共同特点是__ __。
(2)EGF的组成元素有__ __。EGF中共有__ __个肽键。
(3)EGF具有促进细胞分裂的功能,该蛋白质的功能由其结构直接决定,一般蛋白质的结构多样性与 __有关。高温使蛋白质变性的原因是__ __。
一、知识构建评价
二、概念诊断评价
1.含有两个肽键的化合物称为二肽。()
2.蛋白质形成过程中涉及肽键和氢键,还可能涉及二硫键等。()
3.变性的蛋白质结构被破坏,不能与双缩脲试剂发生紫色反应。()
4.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。()
5.氨基酸的种类、数目和排列顺序完全相同的两种蛋白质结构完全相同。()
6.氨基酸的元素组成多样是蛋白质的结构多样性的原因之一。()
三、学情随堂评价
1.烫发时,先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂,再用卷发器将头发固定形状,最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程改变了角蛋白的()
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.从动物组织中提取的胶原蛋白可以用来制作手术缝合线,手术后过一段时间,这种缝合线就可以被人体组织吸收,从而避免拆线的痛苦。下列关于生物体内胶原蛋白的说法,正确的是()
A.氨基酸仅通过脱水缩合方式就可以合成胶原蛋白
B.作为缝合线的胶原蛋白分解为氨基酸后被人体吸收
C.高温加热可以破坏胶原蛋白的肽键,使其失去原有功能
D.在核糖体上合成胶原蛋白时,产生的水分子中的氢来自氨基
3.现有氨基酸500个,其中氨基总数为506个,羧基总数为505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.498个、2个和2个 B.499个、6个和5个
C.499个、1个和1个 D.498个、8个和7个
4.(2024·广东合格考)某肽结构式见图。下列叙述错误的是()
A.该肽含有C、H、O、N四种元素
B.该肽由4个氨基酸缩合而成
C.肽键生成的同时有H2O产生
D.氨基酸序列影响该肽的功能
5.2024年诺贝尔化学奖由三位科学家共享,他们用AI破译了蛋白质的结构“密码”,能够预测蛋白质结构并设计全新蛋白质。下列关于蛋白质的叙述,错误的是()
A.必需氨基酸可以在人体细胞中合成
B.组成不同蛋白质的氨基酸种类可能相同
C.该技术对于理解蛋白质功能、疾病治疗、新药开发等具有重大意义
D.蛋白质都有与它所承担功能相适应的独特空间结构
第2课时 蛋白质的结构及其多样性
新知导学
目标一 蛋白质的结构
一、 1.脱水缩合 二肽 肽键
2.羧基 氨基
3.氨基和羧基 羧基
4.不参与
5.1 1
6.1 1 2 2
二、 1.(1)结构 (2)多肽 氨基酸 (3)多肽 盘曲折叠 (4)九 二硫 R
2.种类 排列顺序 盘曲、折叠
例1 B 解析:氨基酸脱水缩合时,氨基中的氢原子和羧基中的羟基形成水分子,反推可知,蛋白质水解时,水中的氢原子参与形成氨基和羧基,A正确;根据题中信息可知,胰高血糖素和胰高血糖素样肽1都来自胰高血糖素原,但是两者之间的功能不同,不能说明它们的氨基酸的种类、数量和排序相同,B错误;胰高血糖素和胰高血糖素样肽1都属于蛋白质,二者的基本组成单位都是氨基酸,一定含有C、H、O、N,C正确;胰高血糖素和胰高血糖素样肽1的功能不同,这与其空间结构不同有关,体现了蛋白质的多样性,D正确。
例2 (1)5 R基(侧链基团) (2)脱水缩合 1 293 2 (3)双缩脲 先加双缩脲试剂A液,再加双缩脲试剂B液(先加NaOH溶液,再加CuSO4溶液)
解析:(1)图示含有5个R基,5个R基各不相同,由于氨基酸的不同取决于R基,因此含有5种氨基酸。(2)氨基酸通过脱水缩合形成肽链。肽键数=氨基酸数-肽链数,肉毒毒素是由两条肽链组成的蛋白质分子,因此含有的肽键数=1 295-2=1 293个。由于一条肽链至少含有一个游离的羧基,因此一分子肉毒毒素至少含有2个游离的羧基。(3)肉毒毒素本质为蛋白质,可用双缩脲试剂检测,双缩脲试剂使用时,需要先加双缩脲试剂A液1 mL,再加双缩脲试剂B液4滴,摇匀。
目标二 蛋白质的结构决定功能
一、 1.(1)不同 (2)存在
2.结构异常容易导致功能异常,结构决定功能。
二、 高温 强酸 化学因素 空间结构
例3 D 解析:由题图可知,尿素处理会导致蛋白质变性,除去尿素,变性的蛋白质能够恢复原来的构象,A正确;实验中暴露在高浓度的尿素中的蛋白质会发生变性,原有空间结构松散,形成的肽链由氨基酸序列决定,B正确;无论蛋白质是否变性,均有两个及以上个肽键,均可以与双缩脲试剂发生紫色反应,故无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性,C正确;蛋白质变性只是空间结构被破坏,不破坏肽键及氨基酸序列,故对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定,可以得到其准确序列,D错误。
素养养成 (1)蛋白质是生命活动的主要承担者 R基不同 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 (2)C、H、O、N、S 52 (3)氨基酸的数目、种类、排列顺序和蛋白质的空间结构 高温破坏了蛋白质的空间结构
解析:EGF中含有二硫键,所以EGF的基本组成元素有C、H、O、N、S。EGF中53个氨基酸组成一条多肽链,所以含有53-1=52个肽键。
随堂内化
一、 ①21 ② ③种类不同 ④排列顺序不同 ⑤结构蛋白 ⑥酶 ⑦抗体
二、 1.× 提示:含有两个肽键的化合物称为三肽。
2.√
3.× 提示:变性的蛋白质仍有2个及以上的肽键,能与双缩脲试剂发生反应。
4.√
5.× 提示:构成这两种蛋白质的肽链数及肽链形成的空间结构可能会不同。
6.× 提示:氨基酸的元素组成都是C、H、O、N等,不是蛋白质结构多样性的原因。
三、 1.A 2.B
3.D 解析:该蛋白质是由500个氨基酸形成的2条肽链组成的,因此肽键数=500-2=498个;500个氨基酸中,氨基总数为506个,羧基总数为505个,因此500个氨基酸中有6个氨基酸的R基中含有氨基,有5个氨基酸的R基中含有羧基,因此该蛋白质的氨基数是2+6=8个,羧基数是2+5=7个。
4.B 解析:结构“—CO—NH—”中连接的化学键是肽键,该肽中有4个肽键,连接5个氨基酸,B错误。
5.A(共66张PPT)
第2章
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
组成细胞的分子
第2课时 蛋白质的结构及其多样性
知识目标 素养目标
说出氨基酸形成蛋白质的过程,认识蛋白质种类多样的原因,认同蛋白质的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构(重难点) 生命观念:结合对蛋白质结构多样性决定功能多样性的分析,初步形成结构与功能观,并用此观念分析相关生物学问题;
科学思维:通过推导氨基酸的脱水缩合的过程,培养归纳与推理的能力及科学思维
新知导学
一、氨基酸脱水缩合构成蛋白质(肽)
1.过程a:___________,物质b:_______,结构c:________(连接两个氨基酸分子的化学键)。
2.参与该过程的基团是一个氨基酸分子的_______(—COOH)和另一个氨基酸分子的_______ (—NH2)。
3.脱水缩合中脱去一分子的H2O,其中的H来自______________,O来自 ________。
蛋白质的结构
脱水缩合
二肽
肽键
羧基
氨基
目标

氨基和羧基
羧基
4.R基中的氨基或羧基一般__________ (填“参与”或“不参与”)肽链形成的脱水缩合。
5.脱水缩合后形成的肽链至少有_____个氨基和_____个羧基。
6.2个氨基酸脱水缩合形成_____个肽键,产生_____分子水;3个氨基酸脱水缩合则形成_____个肽键和_____分子水……
不参与
1
1
1
1
2
2
二、蛋白质的形成
1.阅读教材P31“思考·讨论”,完成下列问题:
[思考] 民间有一种“吃什么补什么”的说法,如吃鱼眼能明目,喝虎骨酒可以
壮筋骨。食物中的蛋白质能直接变成人体中的蛋白质吗?
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
食物中的蛋白质是大分子有机物,它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收,这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质,在人体内执行不同的功能
(1)蛋白质的消化经过了多种消化酶,反映了蛋白质具有多层级的复杂的________。
(2)完成下图
结构
多肽
氨基酸
(3)从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次?





氨基酸→二肽→三肽→……→________→一条或几条多肽链____________形成蛋白质。
多肽
盘曲折叠
(4)下图表示催产素和加压素的结构,两者都是______肽(必须写汉字,不可填阿拉伯数字)。这两种激素的环状结构中都存在________键,其形成与氨基酸(Cys)的_____基有关。

二硫
R
肽链的______________方式及其形成的空间结构千差万别
氨基酸
________不同
数目成百上千
____________千变万化
2.蛋白质结构多样性
种类
排列顺序
盘曲、折叠
原因
   (2025·深圳宝安区期末)胰高血糖素原是一种前体多肽,可以生成多种具有不同生物活性的多肽,包括胰高血糖素和胰高血糖素样肽-1。前者可以升高血糖(血浆中的葡萄糖),后者为一种新型降糖药物。下列叙述错误的是 (  )
A.蛋白质水解时,水中的氢原子参与形成氨基和羧基
B.二者源自共同前体,故其氨基酸的种类、数量和排序相同
C.二者的基本组成单位都是氨基酸,一定含有C、H、O、N
D.二者功能不同与其空间结构不同有关,体现了蛋白质的多样性
1
B
解析:氨基酸脱水缩合时,氨基中的氢原子和羧基中的羟基形成水分子,反推可知,蛋白质水解时,水中的氢原子参与形成氨基和羧基,A正确;根据题中信息可知,胰高血糖素和胰高血糖素样肽-1都来自胰高血糖素原,但是两者之间的功能不同,不能说明它们的氨基酸的种类、数量和排序相同,B错误;胰高血糖素和胰高血糖素样肽-1都属于蛋白质,二者的基本组成单位都是氨基酸,一定含有C、H、O、N,C正确;胰高血糖素和胰高血糖素样肽-1的功能不同,这与其空间结构不同有关,体现了蛋白质的多样性,D正确。
   某地发生了一起家庭食物中毒事件。经调查,此次中毒事件的“元凶”是肉毒杆菌分泌的肉毒毒素,它是由两条肽链组成的蛋白质分子。下图是肉毒毒素的局部片段结构简式,请回答:
2
(1)由上图可知,该片段由_____种氨基酸组成,造成氨基酸种类不同的原因是_________________ 不同。
(2)已知一分子肉毒毒素由1 295个氨基酸经过____________反应形成,共有__________个肽键;从理论上分析,一分子肉毒毒素至少含有_____个游离的羧基。
(3)肉毒毒素可用__________试剂鉴定,该试剂的使用方法是______________ ________________________________________________________。
5
R基(侧链基团)
脱水缩合
1 293
2
双缩脲
先加双缩脲试剂A液,再加双缩脲试剂B液(先加NaOH溶液,再加CuSO4溶液)
解析:(1)图示含有5个R基,5个R基各不相同,由于氨基酸的不同取决于R基,因此含有5种氨基酸。(2)氨基酸通过脱水缩合形成肽链。肽键数=氨基酸数-肽链数,肉毒毒素是由两条肽链组成的蛋白质分子,因此含有的肽键数=1 295-2=1 293个。由于一条肽链至少含有一个游离的羧基,因此一分子肉毒毒素至少含有2个游离的羧基。(3)肉毒毒素本质为蛋白质,可用双缩脲试剂检测,双缩脲试剂使用时,需要先加双缩脲试剂A液1 mL,再加双缩脲试剂B液4滴,摇匀。
方法规律 蛋白质合成过程中相关计算
(1)线状肽的肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数。若是环状肽,则肽键数=失去水分子数=氨基酸数。
(2)假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由m个氨基酸分别形成1条肽链或n条肽链,则有:
肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 多肽链相对分子质量 氨基数目 羧基数目
1条 m m-1 m-1 am-18(m-1) 至少1个 至少1个
n条 m m-n m-n am-18(m-n) 至少n个 至少n个
(3)许多蛋白质还含有二硫键,故计算蛋白质相对分子质量时还应考虑形成二硫键时脱去H的相对分子质量。一个二硫键(—S—S—,如教材P30“图2-11”)是由2个“—SH”脱H形成的,每形成一个二硫键要脱去2个H。
方法规律 蛋白质合成过程中相关计算
一、蛋白质结构与功能的关系
1.阅读教材P28“图2-8”,回答:
(1)血红蛋白和抗体这两种蛋白质的结构________(填“相同”或“不同”)。
(2)两者功能不同和其结构具有差异________(填“存在”或“不存在”)关联性。
2.在镰状细胞贫血中,血红蛋白的谷氨酸被缬氨酸取代,形成异常的血红蛋白,直接造成了红细胞的异常。人类很多疾病和肽链的折叠错误有关,如阿尔兹海默病、帕金森病……这些实例说明什么?
____________________________________________
蛋白质的结构决定功能
不同
存在
结构异常容易导致功能异常,结构决定功能。
目标

二、蛋白质变性
导致蛋白质变性的因素:________、射线、振荡等物理因素,及________、强碱、重金属盐、有机酸、酒精等____________。这些因素均会引起蛋白质_______ _______改变,从而使其失去活性。
高温
强酸
化学因素
空间
结构
特别提醒
(1)煮熟的食物易被人体消化,是因为高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,易被蛋白酶水解。
(2)高温、过酸、过碱、重金属盐等都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化,但低温不会。
(3)酒精、加热、紫外线方法消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性。
(4)蛋白质变性只是其空间构象被破坏了,肽键没被破坏。
(5)“盐析”(在蛋白质溶液中加入中性盐,使蛋白质沉淀的现象)可逆,不属于蛋白质的变性。
   某些溶剂可以破坏多肽链结合时的非共价相互作用。用尿素处理蛋白质,可以使蛋白质变性,成为失去原有空间结构的松散肽链。当去除尿素时,蛋白质又可以自发地重新复性成为原来的构象,实验如图所示。下列说法错误的是 (  )
3
A.变性的蛋白质能够恢复原来的构象
B.实验中暴露在高浓度的尿素中的肽链由它的氨基酸序列决定
C.无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性
D.对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定,无法得到其准确序列
D
解析:由题图可知,尿素处理会导致蛋白质变性,除去尿素,变性的蛋白质能够恢复原来的构象,A正确;实验中暴露在高浓度的尿素中的蛋白质会发生变性,原有空间结构松散,形成的肽链由氨基酸序列决定,B正确;无论蛋白质是否变性,均有两个及以上个肽键,均可以与双缩脲试剂发生紫色反应,故无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性,C正确;蛋白质变性只是空间结构被破坏,不破坏肽键及氨基酸序列,故对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定,可以得到其准确序列,D错误。
第十三届国际蛋白质和多肽大会的主题为“永续解码生命的本质与功能”。右图表示表皮生长因子(EGF)的结构。图中的字母为氨基酸的缩写,例如CYS代表半胱氨酸,且半胱氨酸之间可以形成二硫键(—S—S—,由两—SH脱去两个H形成),图中的数字代表氨基酸的序号。回答下列问题:
       生命观念
(1)通过蛋白质解码生命本质的原因是________________________________;氨基酸是生物体中蛋白质的基本组成单位,区别不同氨基酸的依据是___________,不同氨基酸在结构上具有的共同特点是______________________________________ __________________________________________。
(2)EGF的组成元素有_________________。EGF中共有______个肽键。
蛋白质是生命活动的主要承担者
R基不同
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
C、H、O、N、S
52
(3)EGF具有促进细胞分裂的功能,该蛋白质的功能由其结构直接决定,一般蛋白质的结构多样性与__________________________________________________有关。高温使蛋白质变性的原因是______________________________。
氨基酸的数目、种类、排列顺序和蛋白质的空间结构
高温破坏了蛋白质的空间结构
解析:EGF中含有二硫键,所以EGF的基本组成元素有C、H、O、N、S。EGF中共有53个氨基酸和一条多肽链,所以含有53-1=52个肽键。
随堂内化
一、知识构建评价
21
种类不同
排列顺序不同
结构蛋白

抗体
二、概念诊断评价
1.含有两个肽键的化合物称为二肽。 (  )
提示:含有两个肽键的化合物称为三肽。
2.蛋白质形成过程中涉及肽键和氢键,还可能涉及二硫键等。 (  )
3.变性的蛋白质结构被破坏,不能与双缩脲试剂发生紫色反应。 (  )
提示:变性的蛋白质仍有2个及以上的肽键,能与双缩脲试剂发生反应。
×

×
4.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。 (  )
5.氨基酸的种类、数目和排列顺序完全相同的两种蛋白质结构完全相同。 (  )
提示:构成这两种蛋白质的肽链数及肽链形成的空间结构可能会不同。
6.氨基酸的元素组成多样是蛋白质的结构多样性的原因之一。 (  )
提示:氨基酸的元素组成都是C、H、O、N等,不是蛋白质结构多样性的原因。

×
×
三、学情随堂评价
1.烫发时,先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂,再用卷发器将头发固定形状,最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程改变了角蛋白的 (  )
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
A
2.从动物组织中提取的胶原蛋白可以用来制作手术缝合线,手术后过一段时间,这种缝合线就可以被人体组织吸收,从而避免拆线的痛苦。下列关于生物体内胶原蛋白的说法,正确的是 (  )
A.氨基酸仅通过脱水缩合方式就可以合成胶原蛋白
B.作为缝合线的胶原蛋白分解为氨基酸后被人体吸收
C.高温加热可以破坏胶原蛋白的肽键,使其失去原有功能
D.在核糖体上合成胶原蛋白时,产生的水分子中的氢来自氨基
B
3.现有氨基酸500个,其中氨基总数为506个,羧基总数为505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.498个、2个和2个 B.499个、6个和5个
C.499个、1个和1个 D.498个、8个和7个
D
解析:该蛋白质是由500个氨基酸形成的2条肽链组成的,因此肽键数=500-2=498个;500个氨基酸中,氨基总数为506个,羧基总数为505个,因此500个氨基酸中有6个氨基酸的R基中含有氨基,有5个氨基酸的R基中含有羧基,因此该蛋白质的氨基数是2+6=8个,羧基数是2+5=7个。
4.(2024·广东合格考)某肽结构式见图。下列叙述错误的是 (  )




A.该肽含有C、H、O、N四种元素 B.该肽由4个氨基酸缩合而成
C.肽键生成的同时有H2O产生 D.氨基酸序列影响该肽的功能
B
解析:结构“—CO—NH—”中连接的化学键是肽键,该肽中有4个肽键,连接5个氨基酸,B错误。
5.2024年诺贝尔化学奖由三位科学家共享,他们用AI破译了蛋白质的结构“密码”,能够预测蛋白质结构并设计全新蛋白质。下列关于蛋白质的叙述,错误的是 (  )
A.必需氨基酸可以在人体细胞中合成
B.组成不同蛋白质的氨基酸种类可能相同
C.该技术对于理解蛋白质功能、疾病治疗、新药开发等具有重大意义
D.蛋白质都有与它所承担功能相适应的独特空间结构
A
教材参考答案及详解
问题探讨(P28)
1.用某些动物组织提取的胶原蛋白制作的手术缝合线,能够被人体组织吸收,是因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
2.这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收,初中学习过食物中的蛋白质要分解为氨基酸才能被吸收,因此说明蛋白质在化学组成上应该可以分解为更小的分子。
思考·讨论(P29)
1.每种氨基酸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。
2.“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中的主要部分——氨基和羧基。
思考·讨论(P31)
1.氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽……多肽;一条肽链按照一定形态折叠、盘曲构成空间结构;多条肽链构成更为复杂的空间结构。
2.食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶的作用,才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入人体细胞后,要脱水缩合形成二肽、三肽……多肽,由多肽链构成人体蛋白质。人体蛋白质与食物中的蛋白质不一样,其具有完成人体生命活动的结构和功能。
3.10个氨基酸能够组成2110条互不相同的长链。氨基酸的数目、种类、排列顺序的多样性,以及蛋白质具有复杂的空间结构,是蛋白质种类多种多样的原因。
练习与应用(P32)
一、概念检测
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.A
3.A
4.B
二、拓展应用
1.食物中的蛋白质是大分子有机物,它们都要被消化成细胞小分子物质才能被人体吸收,这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质,在人体内执行不同的功能。
2.(1)5 4 4
(2)如图所示:(正确标出其中任一即可)
(3)不能,因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能,如果氨基酸排列顺序变了,新的物质就不具有脑啡肽的镇痛功能。

3.必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸,必须从食物中获得,因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时,人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。
课时作业
1.下列有关氨基酸的叙述,正确的是 (  )
A.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
B.具有氨基和羧基的化合物,都是构成生物体蛋白质的氨基酸
C.蛋白质的营养价值在于必需氨基酸的种类和含量
D.脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽
C
解析:组成蛋白质的氨基酸脱水缩合的方式是相同的,A错误;组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,B错误;人体不能合成必需氨基酸,故蛋白质的营养价值在于必需氨基酸的种类和含量,C正确;脱水缩合形成的蛋白质(肽)中含有几个氨基酸就称为几肽,D错误。
2.下列关于氨基酸与蛋白质的叙述,正确的是 (  )
A.蛋白质可以与斐林试剂产生紫色反应
B.蛋白质都由21种氨基酸构成
C.氨基酸的连接方式是导致蛋白质多样性的原因之一
D.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定的功能也会发生变化
D
解析:蛋白质可以与双缩脲试剂产生紫色反应,A错误;不同蛋白质的氨基酸种类和数量不同,并不一定都由21种氨基酸构成,B错误;细胞中蛋白质的种类除了与构成蛋白质的氨基酸种类和数目有关外,还与构成蛋白质的氨基酸的排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式以及形成的空间结构有关,氨基酸的连接方式是脱水缩合,C错误。
3.亮氨酸的R基为—C4H9,缬氨酸的R基为—C3H7,它们缩合形成的二肽分子中,C、H的原子比例为 (  )
A.11∶24 B.9∶18
C.11∶22 D.10∶22
C
解析:氨基酸通式可以用C2H4O2N—R表示,而脱水缩合过程中,失去了一分子的H2O,所以一分子亮氨酸和一分子缬氨酸缩合成的二肽中C原子的个数是11,H的个数是22。
4.下图是蛋白质分子的结构简图,不同图形代表组成蛋白质的单体,下列分析正确的是 (  )

A.不同图形代表氨基酸分子,图形之间以氢键相连接
B.蛋白质结构多样性的根本原因是图形的数量和排列顺序
C.高温、强酸、强碱等均会破坏蛋白质的空间结构和肽键
D.图示的蛋白质分子可能同时具有免疫功能和催化功能
D
解析:蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸分子通过肽键连接,A错误;蛋白质结构多样性的根本原因是基因的多样性,B错误;高温、强酸、强碱等会破坏蛋白质的空间结构,一般不会破坏蛋白质中的肽键,C错误;某些蛋白质分子可能同时具有免疫功能和催化功能,如溶菌酶,D正确。
5.生物体中存在β-丙氨酸,β-丙氨酸结构简式如下图所示。下列关于细胞中氨基酸的叙述,错误的是 (  )
A.人可通过消化蛋白质来获取β-丙氨酸
B.肽键由氨基酸的氨基和羧基之间脱水形成
C.组成蛋白质的氨基酸都含有C、H、O、N
D.人体细胞中不能合成必需氨基酸
A
解析:β-丙氨酸不是构成生物体蛋白质的氨基酸,消化蛋白质不能获得β-丙氨酸,A错误。
6.血红蛋白由4条肽链组成,两条α链都是由141个氨基酸缩合而成,两条β链都是由146个氨基酸缩合而成,以下关于血红蛋白的叙述,正确的是 (  )
A.高温使血红蛋白变性后肽键的数量一般不变
B.血红蛋白存在于血浆中,主要作用是为组织细胞运输氧气
C.氨基酸脱水缩合产生血红蛋白时水中的氢仅来自羧基
D.血红蛋白中至少有4个游离的氨基和羧基,共有572个肽键
A
解析:高温使血红蛋白变性后,蛋白质的空间结构改变,但是肽键的数量一般不变,A正确;血红蛋白存在于红细胞中,B错误;氨基酸脱水缩合产生血红蛋白时,水中的氢来自氨基和羧基,C错误;血红蛋白含有4条肽链,因此至少含有4个游离的氨基和4个游离的羧基,肽键数目是141×2+146×2-4=570个,D错误。
7.某种脑啡肽具有镇痛作用,可以作为药物来使用,它的基本组成单位是氨基酸。下面是该脑啡肽的结构式,请据图判断,下列说法正确的是(  )
A.该脑啡肽含有4个肽键,为四肽
B.该脑啡肽由5种氨基酸脱水缩合而成
C.该脑啡肽完全水解需要4个水分子参与
D.该脑啡肽作药物使用时可以口服
C
解析:该脑啡肽含有4个肽键,为五肽,A错误;该脑啡肽由5个氨基酸脱水缩合而成,有两个氨基酸的R基均为—H,故共4种氨基酸,B错误;该脑啡肽形成时脱去4分子水,故完全水解也需要4个水分子参与,C正确;脑啡肽口服会被消化系统消化水解成氨基酸而失去活性,故该脑啡肽作为药物使用时不可以口服,D错误。
8.下图表示有关蛋白质分子的简要概念图,下列对图示的分析,正确的是 (  )



A.一个蛋白质分子只含一条多肽链
B.①过程有水产生
C.多肽中B的数目等于C的数目
D.蛋白质功能的多样性导致蛋白质结构的多样性
B
解析:一个蛋白质分子中可能含有多条多肽链,A错误;①过程表示氨基酸脱水缩合,会产生水,B正确;多肽中的B(氨基酸)的数目=C(肽键)的数目+肽链数,C错误;蛋白质的结构决定蛋白质的功能,D错误。
9.(2025·广东江门期末)血红蛋白由4个血红素、2条α链(各含141个氨基酸残基)和2条β链(各含146个氨基酸残基)组成。图1是血红蛋白的结构示意图,图2是β链水解后得到的一个片段。下列有关叙述错误的是 (  )
A.铁是构成血红素的元素,缺铁会导致贫血
B.氨基酸形成图1所示的蛋白质至少要脱去570分子的水
C.图2所示片段中含有4个肽键、3种R基
D.β链至少含有2个游离的氨基和3个游离的羧基
C
图1
图2
解析:血红蛋白由4个血红素和4条多肽链组成,铁是组成血红素的元素,细胞中缺铁会导致血红蛋白的合成障碍,A正确;蛋白质形成过程中脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=(141+141+146+146)-4=570个,B正确;据图可知,图2所示片段中有3个肽键、3种R基,C错误;一条β链两端有1个氨基和1个羧基,图2所示片段中的R基上有1个氨基和2个羧基,剩余片段的氨基数和羧基数未知,所以β链至少有2个游离的氨基和3个游离的羧基,D正确。
10.(2025·阳江高新区期末)现有一种“十二肽”,分子式为CsHyNzOwS(z>12,w>13),将它彻底水解后只得到下列氨基酸。下列叙述正确的是 (  )
C
A.合成该多肽时,经过脱水缩合最多生成11分子水
B.若该十二肽是一条肽链,则该肽有游离的氨基(z-12)个
C.将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(z-12)个赖氨酸
D.将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(w-13)个天冬氨酸
解析:该多肽是由12个氨基酸脱水缩合形成,形成多肽过程中,由于R基上有氨基酸和羧基,则至少生成11个水分子,A错误;根据氨基酸的结构通式可知,只有赖氨酸的R基上有一个氨基,设赖氨酸的数量为a,则根据氮原子数计算公式可得出z=12+a,a=z-12,C正确;若该十二肽是一条肽链,则游离的氨基数为z-12+1=(z-11)个,B错误;根据氨基酸的结构通式可知,只有天冬氨酸的R基上有一个羧基,设天冬氨酸的数量为b,则根据氧原子数计算公式可得出,w=(12-1)+2b,b=(w-11)/2,D错误。
11.(2025·广东大湾区期末)从海狸鼠尾部肌腱提取的胶原蛋白是由三条肽链螺旋缠绕形成,可用于制作手术缝合线。下列叙述错误的是 (  )
A.胶原蛋白制成的手术缝合线可被人体直接吸收
B.脱水缩合产生的水分子中的氢来自氨基和羧基
C.提取胶原蛋白时,需要注意温度和pH的调控
D.该胶原蛋白至少含有3个游离的羧基和氨基
A
解析:胶原蛋白是大分子化合物,该胶原蛋白制成的手术缝合线不能被人体直接吸收,A错误。
12.下图为牛胰岛素结构图,该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列相关说法错误的是 (  )
A.若要彻底水解牛胰岛素,则共需要49个水分子
B.牛胰岛素中至少含有2个—COOH和2个—NH2
C.牛胰岛素中至少含有的氧原子个数为53个
D.从氨基酸形成牛胰岛素时,减少的相对分子质量为882
D
解析:牛胰岛素中氨基酸有21+30=51个,有两条肽链,则含有49个肽键,每断裂一个肽键需要消耗一分子水,因此若彻底水解该化合物,则共需要49个水分子,A正确;每条肽链至少有1个—COOH和1个—NH2,牛胰岛素有2条肽链,因此至少含有2个—COOH和2个—NH2,B正确;每形成1个肽键,脱去一分子水,每个氨基酸至少含有2个氧,因此牛胰岛素中至少含有的氧原子数为51×2-49=53个,C正确;氨基酸脱水缩合形成牛胰岛素时,减少的相对分子质量=(51-2)×18+3×2=888,D错误。
13.(2025·深圳宝安区期末)PAW-β是植物体内的一种多肽,是具有浅化皱纹、抑制表情肌收缩作用且安全的祛皱物质。下图是PAW-β前体分子的结构简式,回答下列问题:
(1)氨基酸的结构通式是____________________。该前体分子由_____种氨基酸参与脱水缩合反应而成,高温制取PAW-β时,会导致其美容效果降低,推测主要原因是______________________________。
4
PAW-β蛋白质空间结构被破坏
(2)经常性面部肌肉收缩运动会引起皱纹的产生,肌肉收缩需要SNARE(由三种蛋白质VAMP、Syntaxin和SNAP-25结合而成的一种蛋白质组合体)的参与。经检测,PAW-β与SNAP-25的部分序列完全相同,推测PAW-β除皱的原理是PAW-β可代替____________参与SNARE的形成,从而导致其__________________________ ___________________________________,不能参与肌肉收缩,达到除皱的目的。
SNAP-25
参与形成的SNARE的结构
与原来的SNARE结构不同,功能丧失
解析:(1)每种氨基酸都有一个中央碳原子,该碳原子的四个化学键分别连接一个氨基、一个羧基、一个氢和一个R基,结构通式见答案。不同种类的氨基酸R基不同,图示PAW-β前体分子中共有6个氨基酸,其中有2个氨基酸的R基都是—(CH2)2—COOH,还有2个氨基酸的R基都是—(CH2)3—NH—CN2H3,因此共有4种氨基酸参与脱水缩合反应。(2)肌肉收缩需要由三种蛋白质VAMP、Syntaxin和SNAP-25结合而成的一种蛋白质组合体SNARE参与,而PAW-β与SNAP-25的部分序列完全相同,可代替SNAP-25参与蛋白质组合体SNARE的形成;但PAW-β与SNAP-25的氨基酸序列又不完全相同,因此导致其参与形成的SNARE的结构与原来的SNARE结构不同,从而导致其功能丧失,不能参与肌肉收缩,达到除皱的目的。
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