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(共44张PPT)
生命活动的主要承担者-蛋白质
必修一第一轮复习
<第四课时>
高中生物
聚焦高考
考点
蛋白质的结构和功能
高考考情具体分析
（2023湖北卷）蛋白质的结构与功能
（2023海南卷）蛋白质的结构与功能
（2022天津卷）蛋白质的结构与功能
（2022湖南卷）蛋白质的结构与功能
（2021辽宁卷）蛋白质的结构与功能
（2021重庆卷）蛋白质的结构与功能
内容索引
考点一
蛋白质的结构和功能
考点二
有关蛋白质结构的计算规律
【考点一】蛋白质的结构和功能
（一）组成蛋白质的氨基酸
一定有C、H、O、N，有的含S等
1.组成元素：
2.结构通式：
氨基酸分子结构通式
氨基
氢原子
H2N — C — COOH
R
H
简写版
【侧链基团】决定氨基酸的种类和理化性质
O
羧基
H
H
中心碳原子
H
N
C
C
OH
R
【考点一】蛋白质的结构和功能
（一）组成蛋白质的氨基酸
3.结构特点：
数量上
至少含有一个______________和一个_______________ 。
位置上
都有一个氨基和一个羧基连在________________上。
氨基酸的种类和理化性质的差异是由_________的不同导致的。
氨基(—NH2)
羧基(—COOH)
同一个碳原子
R基
【判断氨基酸的小技巧】
“一查”
“二看”
是否有氨基和羧基
是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
只有两者同时具备才是组成生物体蛋白质的氨基酸
【考点一】蛋白质的结构和功能
（一）组成蛋白质的氨基酸
4.种类：
组成人体蛋白质的21种氨基酸
非必需氨基酸：共13种，人体可自身合成的氨基酸
必需氨基酸：共8种，人体不能自身合成的氨基酸，必须从外界环境中获取。
衡量食品价值高低的一个很重要的指标是看必需氨基酸的种类。不同食物中必需氨基酸种类不同
甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸，苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸。（婴儿9种，组氨酸）
【考点一】蛋白质的结构和功能
（二）蛋白质的合成
1.多肽的形成过程：
核糖体
一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)，脱去一分子水而连接起来，这种结合方式叫做脱水缩合
①合成场所：
②脱水缩合：
③肽键：
连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。
C
R1
C
H
H2N
OH
O
C
H
C
N
OH
O
R2
H
H
C
O
C
R1
H
H2N
C
H
C
OH
O
R2
N
H
+
H2O
肽键
二肽
脱水缩合
【考点一】蛋白质的结构和功能
（二）蛋白质的合成
1.多肽的形成过程：
④H2O中各元素的来源：
H的来源：
一个来自氨基一个来自羧基；
O来源于羧基。
C
R1
C
H
H2N
OH
O
C
H
C
N
OH
O
R2
H
H
C
O
C
R1
H
H2N
C
H
C
OH
O
R2
N
H
+
H2O
肽键
二肽
脱水缩合
参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基，而不是R基中的氨基和羧基。
【考点一】蛋白质的结构和功能
（二）蛋白质的合成
2.蛋白质的结构层次：
⑤多肽的命名：
由几个氨基酸构成，就称几肽。由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链。
一条肽链含有的游离的氨基(或羧基)至少是1个，位于肽链的一端；其余的位于R基上。
⑥一条肽链上氨基数或羧基数的确定：
【考点一】蛋白质的结构和功能
（二）蛋白质的合成
2.蛋白质的结构层次：
(1)肽链中的氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲形成具有一定空间结构的蛋白质。
(2)有些蛋白质分子含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如：二硫键相互结合在一起。这些肽链不呈直线，也不在同一平面上，而是形成更为复杂的空间结构。
【考点一】蛋白质的结构和功能
（三）蛋白质结构多样性与功能多样性
结构
多样性
功能
多样性
决定
结构蛋白：肌肉、羽毛
功能蛋白
催化：绝大多数酶
运输：载体、血红蛋白
调节：激素等
免疫：抗体等
识别：糖蛋白
直接原因
氨基酸的种类不同
氨基酸的数量不同
氨基酸的排列顺序千变万化
多肽链盘曲、折叠的方式及
其形成的空间结构千差万别
根本原因
不同生物体：基因多样性
同一生物体：基因的选择性表达
【考点一】蛋白质的结构和功能
（三）蛋白质结构多样性与功能多样性
蛋白质结构与功能相适应
正常红细胞运氧能力强
镰状红细胞运氧能力弱
氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，可能会影响蛋白质的功能
谷氨酸
缬氨酸
镰状细胞贫血的病因
【考点一】蛋白质的结构和功能
蛋白质的水解、盐析与变性
(1) 蛋白质的水解
(2) 蛋白质的变性
概念
举例
概念
举例
原因
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。
食物中的蛋白质在消化道内最终成为氨基酸。
蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
鸡蛋煮熟后，无法再孵化。
物理因素（高温、紫外线等）
化学因素（强酸、强碱、重金属盐、乙醇等）
【考点一】蛋白质的结构和功能
蛋白质的水解、盐析与变性
(3) 蛋白质的盐析
概念
举例
原因
向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出。
向鸡蛋清溶液中加入一些食盐，出现白色絮状物，加水稀释后絮状物消失。
轻金属盐、铵盐的加入使得蛋白质的溶解度改变。
1．（2024·全国·模拟预测）下列关于元素和化合物的叙述，正确的是（ ）
A．血红素和人胰岛素的元素组成相同
B．DNA酶和DNA聚合酶中都含有磷元素
C．牛奶中的乳糖被水解后更有利于人体吸收
D．牛奶经乳酸菌发酵后所含物质种类减少
C
【对点练习】
2．（2024·湖北武汉·二模）头发可以受环境因素影响而发生不同程度的损伤，其中烫发是常见因素之一。头发的主要成分是角蛋白，烫发时先用还原剂破坏肽链之间的二硫键（-S-S-），使之被还原成游离的巯基（-SH），易于变形；再用发夹和发卷将头发塑成一定的形状；最后用氧化剂在新位置形成二硫键，固定发型。下列叙述错误的是（ ）
A．角蛋白属于结构蛋白，是构成细胞和生物体结构的重要物质
B．角蛋白变性可导致部分有关的化学键包括肽键、二硫键等断裂
C．在烫发过程中，角蛋白的相对分子质量先增加后减小
D．烫发后角蛋白无法恢复原有的空间结构，生活中应避免反复烫发
B
【对点练习】
3．（2024·四川成都·模拟预测）牛肝菌是常见的野生真菌，进食未加工成熟的牛肝菌会引起呕吐、腹痛及腹泻等中毒症状。环状八肽α-鹅膏蕈碱是毒蘑菇中常见的毒性物质。下列说法正确的是（　　）
A．牛肝菌细胞与乳酸菌细胞结构相似，遗传物质主要存在于环状DNA中
B．α-鹅膏蕈碱由8个氨基酸脱水缩合而成，共脱去7分子水，含有7个肽键
C．组成α-鹅膏蕈碱的元素一定有C、H、O、N，N元素主要存在于R基团中
D．食用牛肝菌造成患者出现腹泻症状，患者不仅要补充水分还需要补充无机盐
D
【对点练习】
4．（2024·重庆·模拟预测）人体中的携氧蛋白又被称为“分子肺”，可以携带并运输O2，主要包括红细胞中的血红蛋白、肌肉细胞中的肌红蛋白和脑组织中的脑红蛋白，三者同属球蛋白家族，但氨基酸序列差异较大。下列叙述错误的是（ ）
A．携氧蛋白中与肽键直接相连的原子为C和N
B．组成血红蛋白的部分氨基酸的R基中含有铁元素
C．三者同属球蛋白家族，但空间结构有所区别
D．研究携氧蛋白有利于缺氧缺血损伤性疾病的治疗
B
【对点练习】
5．（2024·青海西宁·一模）手抓羊肉是青海地区的餐桌上常见的美食，其味道鲜美，含有丰富的蛋白质。下列有关蛋白质的叙述错误的是（ ）
A．羊肉煮熟后蛋白质变性，更容易被人体消化
B．羊肉的蛋白质可分解成氨基酸被人体细胞吸收
C．蛋白质的功能主要取决于氨基酸的种类
D．人体细胞的生命活动主要由蛋白质承担
C
【对点练习】
6．（2024·北京房山·一模）鸡蛋中富含蛋白质，是早餐的首选之一。以下说法错误的是（ ）
A．蛋清中含C、H、O、N等元素
B．蛋清中蛋白质的基本单位是氨基酸
C．蛋清因高温改变其氨基酸序列而凝固
D．蛋清稀释液与双缩脲试剂反应呈紫色
C
【对点练习】
7．（2024·全国·模拟预测）生物课上，老师组织同学开展角色扮演活动，请6位同学分别扮演一种氨基酸，右手代表氨基，左手代表羧基，下肢代表一个氢原子，头代表R基，然后站成一排，相邻的同学手牵手模拟氨基酸的脱水缩合过程，下列相关叙述正确的是（　　）
A．这6位同学组成的肽链一定含1个游离的羧基
B．活动过程中相邻的同学可以右手相互牵在一起
C．这些同学脱水缩合形成肽链时相对分子质量减少了90
D．组成人体蛋白质的必需氨基酸有21种
C
【对点练习】
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
(1) 蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算
①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
②游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。
=氨基酸中所有的氨基或羧基数-肽键数
③环肽中游离氨基或羧基数取决于构成环状多肽的氨基酸R基中的氨基或羧基数。
(2) 蛋白质中肽键数和脱去水分子数的计算
肽链：肽键数=脱去水分子数=氨基酸分子数－肽链数
环肽：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
(3) 蛋白质相对分子质量的计算
① 无二硫键：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。
② 有二硫键：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18 - 二硫键数目×2。
③ 若为环状多肽(m个氨基酸），则可将相对分子质量计算公式ma－18(m－n)中的肽链数(n)视为零，再进行相关计算。
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
总结
肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 脱去
水分子 多肽链相 对分子量 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
环肽 m m m am - 18m 至少0个 至少0个
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
(4) 利用原子守恒计算肽链中原子数
在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢原子和氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：
①碳原子数＝氨基酸的个数×2＋R基上的碳原子数。
②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。
③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
(4) 利用原子守恒计算肽链中原子数
由于R基上的碳原子数不容易确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
(5) 基因表达过程中，氨基酸数与相应的碱基（核苷酸）数目的对应关系
转录
DNA(基因)
6n个碱基
mRNA
3n个碱基
肽链
n个氨基酸
翻译
脱氧核苷酸数
核糖核苷酸数
氨基酸数
6 ： 3 ： 1
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
(6) 围绕氨基酸结构通式的两种计算类型
1.依据：氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。
已知氨基酸分子式，推测R基组成。
已知R基组成，推氨基酸分子式。
(7) 多肽水解的有关计算
①若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉2个肽键；若除去多肽一端的一个氨基酸，需水解掉1个肽键。
②每水解1个肽键，则需要1分子水参与，水解时消耗的水分子数=断裂肽键数。
1.（2023·陕西咸阳·一模）已知丙氨酸的R基是-CH3，则下列关于5个丙氨酸脱水缩合形成一条多肽链的过程，下列叙述正确的是（　　）
A．产物中含有4个肽键，称为四肽
B．产物多肽的相对分子质量相对于反应物减少了90
C．产物水中的H既来自氨基又来自羧基，O只来自羧基
D．产物多肽的分子式为C15H27O6N5，含有5个氨基和5个羧基
C
【对点练习】
【对点练习】
2．（2023·江西·二模）下图为细胞内某种有机物的结构式，下列叙述错误的是（　　）
A．该化合物为四肽，是由4种氨基酸构成的
B．将该化合物彻底水解需要消耗3个水分子
C．该化合物含有1个游离的羧基和2个游离的氨基
D．该化合物是在核糖体上通过脱水缩合形成的
A
【对点练习】
3．（23-24高一上·辽宁沈阳·期末）吗啡是一种生物碱，对人体有镇痛作用，经常使用吗啡会使病人上瘾。近年来，科研人员发现了比吗啡更具镇痛作用又不会使病人上瘾的物质，其分子结构简式如下图所示。下列相关叙述错误的是（　）

A．该化合物为五肽化合物
B．组成该化合物的氨基酸共有4种R基
C．该化合物中的氮元素主要存在于氨基中
D．该化合物与双缩脲试剂反应会出现紫色
C
【对点练习】
4．（2023·浙江台州·模拟预测）图表示由N个氨基酸组成的蛋白质，连接多肽的二硫键“—S—S—”由2个—SH形成，形成该蛋白质时共脱去278个水分子。下列叙述正确的是（ ）
A．该蛋白质由281个氨基酸缩合而成
B．该蛋白质至少有3个羧基和3个氨基
C．3条肽链结构不同可能是因为氨基酸的结合方式不同
D．破坏二硫键后的多肽仍可与双缩脲试剂发生紫色反应
D
【对点练习】
5．（2023·辽宁·一模）蛋白质合成后，它第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去，然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，若该信号氨基酸为赖氨酸、苏氨酸等八种必需氨基酸之一时，该蛋白质可长时间发挥作用；若为其他氨基酸，则该蛋白质不久后会被多个泛素（一种小分子蛋白）结合，进而进入呈筒状的蛋白酶复合体中被水解。下列说法不正确的是（ ）
A．细胞内所有酶分子中都含有一个信号氨基酸
B．氨酰-tRNA蛋白转移酶参与基因的翻译过程
C．泛素可能起到了对水解蛋白的标记作用，有利于其进入蛋白酶复合体
D．多肽链与氨基酸脱水缩合只发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间
ABD
【对点练习】
6．（23-24高一上·山东·期中）某十九肽含4个天冬氨酸（C4H7O4N），分别位于第7、8、l4、l9位（如图所示），且天冬氨酸的R基上有一个羧基。肽酶E1专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该十九肽含有18个肽键
B．该十九肽至少含有6个游离的羧基
C．肽酶E1完全作用于该十九肽后产生的多肽有七肽、六肽、四肽
D．肽酶E2完全作用于该十九肽，产生的多肽中的氧原子比该十九肽少了4个
AD
【对点练习】
7．（2024·重庆·三模）用氨基酸自动分析仪测得几种多肽化合物的氨基酸数目如表所示：
【对点练习】
(1) 表中①②③的氨基酸数目虽相同，但其生理作用彼此不同，这是因为它们的 _________ 不同。
(2) ⑥的生理功能说明蛋白质具有 _________作用；⑦的生理功能说明蛋白质具有_____作用，⑧的生理功能说明蛋白质具有 _____作用。
(3) 图中所示化合物是由____种氨基酸经 ____ 过程形成的，该化合物中有 ____个羧基。图中含有肽键的序号是_____ 。
(4) 组成上述8种化合物的所有氨基酸所共有的结构通式是_____。
(5) 该实例说明蛋白质的结构具有 ______ ，这种特点决定了蛋白质的 _____ 。
(6) ⑧有1条肽链，由574个氨基酸分子组成，假如每个氨基酸分子的平均相对分子质量为128，则该蛋白质的相对分子质量为 ______ 。
【对点练习】
[答案]
(1) 氨基酸种类和排列顺序
(2) 调节 免疫 运输
(3) 3 脱水缩合 2 ③⑤⑦
(4)
(4) 多样性 功能具有多样性
(6) 63158
【真题演练】
1.（2023年湖北卷） 球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是（　　）
A. 蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B. 球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
C. 加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D. 变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
A
【真题演练】
2．（2023年海南卷）科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述，正确的是（ ）
A．该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B．该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C．该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
D．高温可改变该蛋白的化学组成，从而改变其韧性
B
【真题演练】
3. （2022年天津卷）新冠病毒抗原检测的对象是蛋白质，其基本组成单位是（ ）
氨基酸
核苷酸
单糖
脂肪酸
A
【真题演练】
4. (2022年湖南卷）胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是（　　）
A. 胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B. 皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C. 胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D. 胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
C
【真题演练】
5.（2021年辽宁卷） 蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是（　　）
A. 叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B. 胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C. 唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D. 线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
D
【真题演练】
6.（2021年重庆卷）某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述正确的是（ ）
A．食物中的该蛋白可被人体直接吸收
B．人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸
C．未经折叠的该蛋白具有生物学功能
D．该蛋白在内质网内完成加工
B
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课件版权归属“一起课件”，仅可自用，不可传播，不得用作商业性使用，不得上传至百度文库、等盈利网站。任何侵权行为将被视为版权侵害，侵权者将承担一定的法律责任。【注意】字体安装之后
必须要重启PPT，字体
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承担者-蛋白质
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考点 高考考情具体分析
聚
（2023湖北卷）蛋白质的结构与功能
焦 （2023海南卷）蛋白质的结构与功能
高 蛋白质的结构 （2022天津卷）蛋白质的结构与功能和功能 （2022湖南卷）蛋白质的结构与功能
考 （2021辽宁卷）蛋白质的结构与功能
（2021重庆卷）蛋白质的结构与功能
内容索引
考点一 考点二
蛋白质的结构和 有关蛋白质结构
功能 的计算规律
【考点一】蛋白质的结构和功能
（一）组成蛋白质的氨基酸
H
简
1.组成元素： 一定有C、H、O、N，有的含S等 写 H2N — C — COOH
版
2.结构通式： R氢原子
H H O
羧基
氨基
H N C C OH
中心碳原子
【侧链基团】决定氨基 R
酸的种类和理化性质 氨基酸分子结构通式
【考点一】蛋白质的结构和功能
（一）组成蛋白质的氨基酸
3.结构特点：
数量上 至少含有一个_氨__基__(_—__N__H_2_)__和一个_羧__基__(_—__C_O__O__H_)_ 。
位置上 都有一个氨基和一个羧基连在___同__一__个__碳__原__子__ _上。
氨基酸的种类和理化性质的差异是由___R_基_____的不同导致的。
【判断氨基酸的小技巧】
“一查” 是否有氨基和羧基 只有两者同时具备
才是组成生物体蛋
“二看” 是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 白质的氨基酸
【考点一】蛋白质的结构和功能
（一）组成蛋白质的氨基酸
4.种类：
非必需氨基酸：共13种，人体可自身合成的氨基酸
组成人体蛋白质 必需氨基酸：共8种，人体不能自身合成的氨基酸，必须从
的21种氨基酸 外界环境中获取。 甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸，
苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸。
（婴儿9种，组氨酸）
衡量食品价值高低的一个很重要的指标是看必需氨基酸的种类。不同食物中必需
氨基酸种类不同
【考点一】蛋白质的结构和功能
（二）蛋白质的合成
1.多肽的形成过程： R1 H R2
①合成场所：核糖体 H2N C C OH H N C C OH
②脱水缩合： H O H O
一个氨基酸分子的羧基 脱水缩合
(—COOH)和另一个氨
基酸分子的氨基(-NH2)， R1 H R2
脱去一分子水而连接起
H N C C N C C OH + H O
来，这种结合方式叫做 2 2
二肽 肽键
脱水缩合 H O H O
③肽键：连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。
【考点一】蛋白质的结构和功能
（二）蛋白质的合成
1.多肽的形成过程：
④H2O中各元素的来源： R1 H R2
H的来源： H2N C C OH H N C C OH
一个来自氨基一个来自
H O H O
羧基；
O来源于羧基。 脱水缩合
参与脱水缩合的分别是 R
两个氨基酸中与中心碳 1
H R2
原子相连的氨基和羧基， H N C C N C C OH + H2 2O
而不是R基中的氨基和 二肽 肽键H O
羧基。 H O
【考点一】蛋白质的结构和功能
（二）蛋白质的合成
2.蛋白质的结构层次：
⑤多肽的命名：由几个氨基酸构成，就称几肽。由多个氨基酸分子缩合而成的
含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链。
⑥一条肽链上氨基数或羧基数的确定：一条肽链含有的游离的氨基(或羧基)至少
是1个，位于肽链的一端；其余的位于R基上。
【考点一】蛋白质的结构和功能
（二）蛋白质的合成
2.蛋白质的结构层次：
(1)肽链中的氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲形成具有一定空
间结构的蛋白质。
(2)有些蛋白质分子含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如：二硫键相
互结合在一起。这些肽链不呈直线，也不在同一平面上，而是形成更为复杂的
空间结构。
【考点一】蛋白质的结构和功能
（三）蛋白质结构多样性与功能多样性
直接原因
氨基酸的种类不同
结构蛋白：肌肉、羽毛
氨基酸的数量不同
催化：绝大多数酶
氨基酸的排列顺序千变万化 结构 决 功能 运输：载体、血红蛋白
多样 多样
多肽链盘曲、折叠的方式及 性 定 性 功能蛋白 调节：激素等
其形成的空间结构千差万别 免疫：抗体等
识别：糖蛋白
根本原因
不同生物体：基因多样性
同一生物体：基因的选择性表达
【考点一】蛋白质的结构和功能
（三）蛋白质结构多样性与功能多样性
蛋白质结构与功能相适应
镰状细胞贫血的病因
谷氨酸 缬氨酸
正常红细胞运氧能力强 镰状红细胞运氧能力弱
氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，可能会影响蛋白质的功能
【考点一】蛋白质的结构和功能
蛋白质的水解、盐析与变性
(1) 蛋白质的水解
概念 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。
举例 食物中的蛋白质在消化道内最终成为氨基酸。
(2) 蛋白质的变性
概念 蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而
导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
举例 鸡蛋煮熟后，无法再孵化。
原因 物理因素（高温、紫外线等）
化学因素（强酸、强碱、重金属盐、乙醇等）
【考点一】蛋白质的结构和功能
蛋白质的水解、盐析与变性
(3) 蛋白质的盐析
概念 向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解
度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出。
举例 向鸡蛋清溶液中加入一些食盐，出
现白色絮状物，加水稀释后絮状物
消失。
原因 轻金属盐、铵盐的加入使得蛋白质
的溶解度改变。
【对点练习】
1．（2024·全国·模拟预测）下列关于元素和化合物的叙述，正确的是（C）
A．血红素和人胰岛素的元素组成相同
B．DNA酶和DNA聚合酶中都含有磷元素
C．牛奶中的乳糖被水解后更有利于人体吸收
D．牛奶经乳酸菌发酵后所含物质种类减少
【对点练习】
2．（2024·湖北武汉·二模）头发可以受环境因素影响而发生不同程度的损伤，
其中烫发是常见因素之一。头发的主要成分是角蛋白，烫发时先用还原剂破坏肽
链之间的二硫键（-S-S-），使之被还原成游离的巯基（-SH），易于变形；再
用发夹和发卷将头发塑成一定的形状；最后用氧化剂在新位置形成二硫键，固定
发型。下列叙述错误的是（B）
A．角蛋白属于结构蛋白，是构成细胞和生物体结构的重要物质
B．角蛋白变性可导致部分有关的化学键包括肽键、二硫键等断裂
C．在烫发过程中，角蛋白的相对分子质量先增加后减小
D．烫发后角蛋白无法恢复原有的空间结构，生活中应避免反复烫发
【对点练习】
3．（2024·四川成都·模拟预测）牛肝菌是常见的野生真菌，进食未加工成熟的
牛肝菌会引起呕吐、腹痛及腹泻等中毒症状。环状八肽α-鹅膏蕈碱是毒蘑菇中常
见的毒性物质。下列说法正确的是（ D ）
A．牛肝菌细胞与乳酸菌细胞结构相似，遗传物质主要存在于环状DNA中
B．α-鹅膏蕈碱由8个氨基酸脱水缩合而成，共脱去7分子水，含有7个肽键
C．组成α-鹅膏蕈碱的元素一定有C、H、O、N，N元素主要存在于R基团中
D．食用牛肝菌造成患者出现腹泻症状，患者不仅要补充水分还需要补充无机盐
【对点练习】
4．（2024·重庆·模拟预测）人体中的携氧蛋白又被称为“分子肺”，可以携带
并运输O2，主要包括红细胞中的血红蛋白、肌肉细胞中的肌红蛋白和脑组织中的
脑红蛋白，三者同属球蛋白家族，但氨基酸序列差异较大。下列叙述错误的是
（B）
A．携氧蛋白中与肽键直接相连的原子为C和N
B．组成血红蛋白的部分氨基酸的R基中含有铁元素
C．三者同属球蛋白家族，但空间结构有所区别
D．研究携氧蛋白有利于缺氧缺血损伤性疾病的治疗
【对点练习】
5．（2024·青海西宁·一模）手抓羊肉是青海地区的餐桌上常见的美食，其味道
鲜美，含有丰富的蛋白质。下列有关蛋白质的叙述错误的是（C）
A．羊肉煮熟后蛋白质变性，更容易被人体消化
B．羊肉的蛋白质可分解成氨基酸被人体细胞吸收
C．蛋白质的功能主要取决于氨基酸的种类
D．人体细胞的生命活动主要由蛋白质承担
【对点练习】
6．（2024·北京房山·一模）鸡蛋中富含蛋白质，是早餐的首选之一。以下说法
错误的是（C）
A．蛋清中含C、H、O、N等元素
B．蛋清中蛋白质的基本单位是氨基酸
C．蛋清因高温改变其氨基酸序列而凝固
D．蛋清稀释液与双缩脲试剂反应呈紫色
【对点练习】
7．（2024·全国·模拟预测）生物课上，老师组织同学开展角色扮演活动，请6位
同学分别扮演一种氨基酸，右手代表氨基，左手代表羧基，下肢代表一个氢原子，
头代表R基，然后站成一排，相邻的同学手牵手模拟氨基酸的脱水缩合过程，下
列相关叙述正确的是（ C ）
A．这6位同学组成的肽链一定含1个游离的羧基
B．活动过程中相邻的同学可以右手相互牵在一起
C．这些同学脱水缩合形成肽链时相对分子质量减少了90
D．组成人体蛋白质的必需氨基酸有21种
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
(1) 蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算
①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
②游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。
=氨基酸中所有的氨基或羧基数-肽键数
③环肽中游离氨基或羧基数取决于构成环状多肽的氨基酸R基中的氨基或羧基数。
(2) 蛋白质中肽键数和脱去水分子数的计算
肽链：肽键数=脱去水分子数=氨基酸分子数－肽链数
环肽：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
(3) 蛋白质相对分子质量的计算
① 无二硫键：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱
去水分子数×18。
② 有二硫键：蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱
去水分子数×18 - 二硫键数目×2。
③ 若为环状多肽(m个氨基酸），则可将相对分子质量计算公式ma－18(m－n)
中的肽链数(n)视为零，再进行相关计算。
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
总结
肽链 氨基 肽键 脱去 多肽链相
氨基数目 羧基数目
数目 酸数 数目 水分子 对分子量
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
环肽 m m m am - 18m 至少0个 至少0个
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
(4) 利用原子守恒计算肽链中原子数
在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原
子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢原子和氧原子，但是碳原
子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：
①碳原子数＝氨基酸的个数×2＋R基上的碳原子数。
②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。
③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
(4) 利用原子守恒计算肽链中原子数
由于R基上的碳原子数不容易确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原
子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
(5) 基因表达过程中，氨基酸数与相应的碱基（核苷酸）数目的对应关系
DNA(基因) 6n个碱基
转录
mRNA 3n个碱基
翻译
肽链 n个氨基酸
脱氧核苷酸数 核糖核苷酸数 氨基酸数
6 ： 3 ： 1
【考点二】有关蛋白质结构的计算规律
(6) 围绕氨基酸结构通式的两种计算类型
1.依据：氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、
O、N原子数。
① 已知氨基酸分子式，推测R基组成。
② 已知R基组成，推氨基酸分子式。
(7) 多肽水解的有关计算
①若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉2个肽键；若除去多肽一端的一个氨基
酸，需水解掉1个肽键。
②每水解1个肽键，则需要1分子水参与，水解时消耗的水分子数=断裂肽键数。
【对点练习】
1.（2023·陕西咸阳·一模）已知丙氨酸的R基是-CH3，则下列关于5个丙氨酸脱
水缩合形成一条多肽链的过程，下列叙述正确的是（ C ）
A．产物中含有4个肽键，称为四肽
B．产物多肽的相对分子质量相对于反应物减少了90
C．产物水中的H既来自氨基又来自羧基，O只来自羧基
D．产物多肽的分子式为C15H27O6N5，含有5个氨基和5个羧基
【对点练习】
2．（2023·江西·二模）下图为细胞内某种有机物的结构式，下列叙述错误的是
（ A ）
A．该化合物为四肽，是由4种氨基酸构成的
B．将该化合物彻底水解需要消耗3个水分子
C．该化合物含有1个游离的羧基和2个游离的氨基
D．该化合物是在核糖体上通过脱水缩合形成的
【对点练习】
3．（23-24高一上·辽宁沈阳·期末）吗啡是一种生物碱，对人体有镇痛作用，经
常使用吗啡会使病人上瘾。近年来，科研人员发现了比吗啡更具镇痛作用又不会
使病人上瘾的物质，其分子结构简式如下图所示。下列相关叙述错误的是（C）
A．该化合物为五肽化合物
B．组成该化合物的氨基酸共有4种R基
C．该化合物中的氮元素主要存在于氨基中
D．该化合物与双缩脲试剂反应会出现紫色
【对点练习】
4．（2023·浙江台州·模拟预测）图表示由N个氨基酸组成的蛋白质，连接多肽的
二硫键“—S—S—”由2个—SH形成，形成该蛋白质时共脱去278个水分子。下
列叙述正确的是（D）
A．该蛋白质由281个氨基酸缩合而成
B．该蛋白质至少有3个羧基和3个氨基
C．3条肽链结构不同可能是因为氨基酸的结合方式不同
D．破坏二硫键后的多肽仍可与双缩脲试剂发生紫色反应
【对点练习】
5．（2023·辽宁·一模）蛋白质合成后，它第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去，
然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，若该信号
氨基酸为赖氨酸、苏氨酸等八种必需氨基酸之一时，该蛋白质可长时间发挥作用；
若为其他氨基酸，则该蛋白质不久后会被多个泛素（一种小分子蛋白）结合，进
而进入呈筒状的蛋白酶复合体中被水解。下列说法不正确的是（A B D）
A．细胞内所有酶分子中都含有一个信号氨基酸
B．氨酰-tRNA蛋白转移酶参与基因的翻译过程
C．泛素可能起到了对水解蛋白的标记作用，有利于其进入蛋白酶复合体
D．多肽链与氨基酸脱水缩合只发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间
【对点练习】
6．（23-24高一上·山东·期中）某十九肽含4个天冬氨酸（C4H7O4N），分别
位于第7、8、l4、l9位（如图所示），且天冬氨酸的R基上有一个羧基。肽酶E1
专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。
下列相关叙述正确的是（ A D）
A．该十九肽含有18个肽键
B．该十九肽至少含有6个游离的羧基
C．肽酶E1完全作用于该十九肽后产生的多肽有七肽、六肽、四肽
D．肽酶E2完全作用于该十九肽，产生的多肽中的氧原子比该十九肽少了4个
【对点练习】
7．（2024·重庆·三模）用氨基酸自动分析仪测得几种多肽化合物的氨基酸数目
如表所示：
【对点练习】
(1) 表中①②③的氨基酸数目虽相同，但其生理作用彼此不同，这是因为它们的
_________ 不同。
(2) ⑥的生理功能说明蛋白质具有 _________作用；⑦的生理功能说明蛋白质具有
_____作用，⑧的生理功能说明蛋白质具有 _____作用。
(3) 图中所示化合物是由____种氨基酸经 ____ 过程形成的，该化合物中有 ____个
羧基。图中含有肽键的序号是_____ 。
(4) 组成上述8种化合物的所有氨基酸所共有的结构通式是_____。
(5) 该实例说明蛋白质的结构具有 ______ ，这种特点决定了蛋白质的 _____ 。
(6) ⑧有1条肽链，由574个氨基酸分子组成，假如每个氨基酸分子的平均相对分
子质量为128，则该蛋白质的相对分子质量为 ______ 。
【对点练习】
[答案 ]
(1) 氨基酸种类和排列顺序
(2) 调节 免疫 运输
(3) 3 脱水缩合 2 ③⑤⑦
(4)
(4) 多样性 功能具有多样性
(6) 63158
【真题演练】
1.（2023年湖北卷） 球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团
分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性
丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是（ A ）
A. 蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B. 球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
C. 加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D. 变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
【真题演练】
2．（2023年海南卷）科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其表达
出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有
关该复合纤维蛋白的叙述，正确的是（ B ）
A．该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B．该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C．该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
D．高温可改变该蛋白的化学组成，从而改变其韧性
【真题演练】
3. （2022年天津卷）新冠病毒抗原检测的对象是蛋白质，其基本组成单位是
（ A ）
A. 氨基酸
B. 核苷酸
C. 单糖
D. 脂肪酸
【真题演练】
4. (2022年湖南卷）胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含
量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是（ C ）
A. 胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B. 皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C. 胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D. 胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
【真题演练】
5.（2021年辽宁卷） 蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是
（ D ）
A. 叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B. 胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C. 唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D. 线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
【真题演练】
6.（2021年重庆卷）某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述
正确的是（ B ）
A．食物中的该蛋白可被人体直接吸收
B．人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸
C．未经折叠的该蛋白具有生物学功能
D．该蛋白在内质网内完成加工
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