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2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者学案
【预习新知】
（一）蛋白质的功能
含量：组织细胞的有机物中含量最多的就是
功能：
是构成细胞和生物体结构的重要物质，例如： 、 、 等
，例如：细胞中的化学反应离不开酶的催化
运输作用，例如：
，例如：人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害
信息传递、调节作用，例如：
（二）蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1、氨基酸的元素组成：都有 ，有些还含 等
2、氨基酸结构通式：
3、氨基酸结构特点
（1）每种氨基酸分子至少含有 和 ，并且都有 和 连在 上。（判断组成蛋白质的氨基酸的依据）
（2）这个碳原子上还连接一个 和 。
4、不同的氨基酸就在于 不同
5、氨基酸的种类
组成蛋白质的基本单位是 ，约有 种
必需氨基酸：是指 ，包括 、 、甲硫氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、色氨酸和苏氨酸，共 种。
非必需氨基酸： 种，是指 。
（三）蛋白质的结构及其多样性
一、蛋白质是以 为基本单位构成的生物大分子。
二、脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）
相连接，同时脱去一分子的 ，这种结合方式叫作脱水缩合。
过程：
三、肽键：连接两个氨基酸分子的化学键叫作 。
四、二肽：由两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作 。
多肽：由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫作 。
肽链：多肽通常呈链状结构，叫作 。
五、蛋白质的结构层次
氨基酸分子（成百上千）肽链（多肽）蛋白质（由一条或多条肽链构成，具有复杂的空间结构）
六、蛋白质结构多样性的原因
在细胞内，组成一种蛋白质的 数日可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的 千变万化，肽链的 、 及其形成的空 千差万别。
七、蛋白质变性：指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 的现象。
【巩固训练】
1.下图是某化合物的结构式。关于该化合物的叙述，错误的是( )
A.上图含有③和⑤两个肽键，因此该化合物为二肽
B.由于②④⑥的不同，该化合物由3种氨基酸组成
C.氨基酸合成蛋白质需经过多肽的合成、肽链的盘曲折叠、构成更复杂的空间结构
D.经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品，人体一般不会缺少必需氨基酸
2.细胞内存在一类物质，能参与催化、运输、防御和信息传递等生命活动。这类物质属于( )
A.脂质 B.蛋白质 C.核酸 D.无机盐
3.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。下列关于组成蛋白质的氨基酸的叙述，正确的是( )
A.组成蛋白质的氨基酸之间的差别是R基不同
B.含有氨基和羧基的物质都可参与组成细胞中的蛋白质
C.组成人体蛋白质的氨基酸中，有13种是必需氨基酸
D.每种氨基酸的组成元素都只有C、H、O、N四种
4.蛋白质是生命活动的主要承担者，下列叙述正确的是( )
A.蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数量和连接方式有关
B.血浆蛋白参与维持了90%以上的血浆渗透压
C.煮熟鸡蛋易于消化，与高温破坏了蛋白质的肽键有关
D.蛋白质都是在核糖体上合成的，部分也参与核糖体的构成
5.科研人员利用不同算法，可依据蛋白质结构预测其功能。下列有关说法错误的是( )
A.将未知蛋白质与已知蛋白质的氨基酸序列进行对比分析可以预测蛋白质的功能
B.通过三维结构对比可以判断两个蛋白质是否有相似的功能
C.核苷酸序列发生突变，其编码的蛋白质功能就会发生改变
D.可根据蛋白质结构相似程度判断物种间亲缘关系的远近
6.下列关于蛋白质的叙述，正确的是( )
A.羊吃草，羊和草细胞内蛋白质种类相同
B.构成甲硫氨酸的S元素只能位于R基上
C.氨基酸的种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
D.血红蛋白在高温条件下仍具有运输氧气或二氧化碳的功能
7.烫发时，先用还原剂使头发角蛋白的二硫键（—S—S—）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。下列叙述错误的是( )
A.氨基酸中的S元素存在于R基团
B.二硫键断裂过程中角蛋白的相对质量增加
C.烫发的过程改变了角蛋白的空间结构
D.角蛋白的改变可用双缩脲试剂进行检测判别
8.已知某条肽链由88个氨基酸缩合而成，其中共有氨基6个，甲硫氨酸5个，且在肽链中的位置为3、25、56、78、82，甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS。下列叙述错误的是( )
①合成该多肽的氨基酸共有N原子数目94个
②若去掉该多肽中的甲硫氨酸，肽键数目会减少10个
③若去掉该多肽中的甲硫氨酸，氨基和羧基均分别增加5个
④若去掉该多肽中的甲硫氨酸，形成的短肽中O原子数目减少1个
A.① B.①②④ C.①④ D.②③
9.下列叙述不能体现蛋白质是生命活动承担者的是( )
A.细胞膜上转运蛋白的种类和数量决定了膜的选择透过性
B.细胞核中的遗传信息往往要表达成蛋白质才能起作用
C.RNA聚合酶识别并结合在DNA上有利于基因的选择性表达
D.变性的蛋白质也能与双缩脲试剂产生紫色反应
10.水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺，可以提高它的抗凝血活性。在这项替换研究中，目前可行的直接操作对象是( )
A.基因 B.氨基酸 C.多肽链 D.蛋白质
参考答案
1.答案：A
解析：A、几个氨基酸构成的化合物就是几肽，图中含有3个氨基酸，因此该化合物为三肽，A错误；
B、氨基酸种类的不同取决于R基，②④⑥表示R基，由于②④⑥的不同，该化合物由3种氨基酸组成，B正确；
C、氨基酸合成蛋白质需经过多肽的合成、肽链的盘曲折叠、肽链构成更复杂的空间结构等层次，C正确；
D、必需氨基酸是人体细胞不能合成，必须从食物中获得，因此经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品，人体一般不会缺少必需氨基酸，D正确。
故选A。
2.答案：B
解析：
3.答案：A
解析：根据氨基酸的通式可知，R基的不同决定了氨基酸之间的差异，A正确。
4.答案：D
解析：A、蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数量、排序方式和空间结构有关，但连接方式都是通过肽键相连，A错误；
B、90%以上的血浆渗透压来自于Na+和Cl-，B错误；
C、煮熟的鸡蛋易于消化，与高温破坏了蛋白质的空间结构有关，但肽键未被破坏，C错误；
D、蛋白质都是在核糖体上合成的，部分也参与核糖体（包含蛋白质和RNA）的构成，D正确。
故选D。
5.答案：C
解析：A、蛋白质的功能主要由其三维结构决定，而其三维结构与氨基酸序列有关。所以将未知蛋白质与已知蛋白质的氨基酸序列进行对比分析可以预测蛋白质的功能，A正确；B、蛋白质的功能主要由其三维结构决定，所以通过三维结构对比可以判断两个蛋白质是否有相似的功能，B正确；C、核苷酸序列发生突变，由于密码子具有简并性，其编码的蛋白质功能不一定发生改变，C错误；D、蛋白质结构相似程度越高，生物之间的相似性越大，亲缘关系越近，因此可根据蛋白质结构相似程度判断物种间亲缘关系的远近，D正确。故选C。
6.答案：C
解析：A、牛奶中含有蛋白质与双缩脲试剂反应产生紫色，A错误；B、含乳饮料中脂肪含量较多，长期大量饮用使得糖类过剩，也会转化为脂肪，从而导致肥胖，儿童大量饮用会引起肥胖，B错误；C、维生素D的生理作用是促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，C正确；D、含乳饮料含有白砂糖、食用香精、甜味剂、糖类过剩也会转化为脂肪从而导致肥胖，D错误。故选C。
7.答案：D
解析：根据氨基酸的结构组成可知，氨基酸中的S元素只存在于R基团中，A正确；二硫键是由2个-SH脱去2个H形成的硫原子间的键“-S-S-”，角蛋白的二硫键断裂过程中，需要加入2个H，故二硫键断裂过程中角蛋白的相对质量增加，B正确；烫发过程中角蛋白的二硫键发生了断裂和重组，从而改变了角蛋白的空间结构，C正确；烫发后的角蛋白空间结构改变，但是肽键并没有变化，用双缩脲试剂进行检测仍然产生紫色反应，因此不可以用双缩脲试剂进行检测判别，D错误。
8.答案：C
解析：由题意知，该多肽链由88个氨基酸脱水缩合而成，5个氨基酸的R基中含有氨基，因此N原子总数是88+5=93（个）,①错误；若去掉多肽链中的甲硫氨酸，需要水解10个肽键，因此肽键数目会减少10个，②正确；由于甲硫氨酸的R基中没有氨基和羧基，去掉甲硫氨酸后，形成6条短肽，肽链中的氨基数目是6+5=11，增加5个，羧基也增加5个，③正确；如果去掉该多肽中的甲硫氨酸，要消耗10分子水，形成6条短肽和5个氨基酸，短肽中的氧原子变化数目是10-5×2=0个，④错误。故选C。
9.答案：D
解析：A、细胞膜上转运蛋白的种类和数量决定了膜的选择透过性，即细胞膜中蛋白质的种类和数量越多，则细胞的结构和功能越复杂，A正确；
B、蛋白质是生命活动的主要承担者，因此，细胞核中的遗传信息往往要表达成蛋白质才能起作用，B正确；
C、RNA聚合酶识别并结合在DNA上能驱动转录过程，因而有利于基因的选择性表达，这是蛋白质功能的体现，C正确；
D、变性的蛋白质能与双缩脲试剂产生紫色反应是蛋白质的性质，不能体现蛋白质作为生命活动主要承担者的功能，D错误。
故选D。
10.答案：A
解析：蛋白质工程的直接操作对象是基因。

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