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第2课时　蛋白质是生命活动的主要承载者
知识点一　蛋白质的功能
1.下列生理作用不能体现蛋白质功能的是（　　）
A.抗体（蛋白质）具有免疫作用
B.血红蛋白具有运输氧气的功能
C.性激素促进生殖细胞的生成
D.唾液淀粉酶（蛋白质）具有催化作用
2.（2022·浙江6月选考5题）生物体中的有机物具有重要作用。下列叙述正确的是（　　）
A.油脂对植物细胞起保护作用
B.鸟类的羽毛主要由角蛋白组成
C.糖原是马铃薯重要的储能物质
D.纤维素是细胞膜的重要组成成分
3.下列关于蛋白质的功能的叙述，错误的是（　　）
A.有些蛋白质具有催化作用
B.某些蛋白质是结构物质，肌肉的主要成分是蛋白质
C.血红蛋白参与血液中氧气的运输，其中含有Mg2＋
D.从某些动物组织中提取的胶原蛋白可用来制作手术缝合线
知识点二　蛋白质的结构
4.下列关于人体必需氨基酸和非必需氨基酸的说法，正确的是（　　）
A.必需氨基酸是指必须在人体内合成的氨基酸
B.非必需氨基酸包括苏氨酸、色氨酸等
C.评价食物中蛋白质成分的营养价值时，常以必需氨基酸的种类和含量为标准
D.对人体来说，鸡蛋中必需氨基酸的种类少于玉米中必需氨基酸的种类
5.（2024·浙江宁波余姚中学高一期中）下列关于蛋白质的说法错误的是（　　）
A.血红蛋白体现了蛋白质的运输作用
B.一个氨基酸只含有一个氨基和一个羧基
C.组成生物体内蛋白质的氨基酸共有约20种
D.蛋白质肽链被解开时，功能也会发生变化
　（2023·浙江杭州浙江大学附属中学校考模拟预测）阅读下列材料，完成6～7小题。
　　人的头发有直发和卷发之分，这主要是由头发的结构及毛囊的形状决定的，东方人较多为直发，通常来说，头发越直，其横截面越圆。某直发同学追求新奇变化，准备去烫发，他了解到头发含角蛋白，具有两条肽链，烫发是人为迫使头发角质蛋白发生扭曲，机理如下图所示（图中—S—S—为二硫键）。
6.若角蛋白的一条链含n个氨基酸，另一条链含m个氨基酸，则角蛋白含有的肽键数为（　　）
A.n＋m　　 B.n－m
C.n＋m－2　　 D.n－m＋2
7.据图判断，烫发前后角蛋白发生的变化是（　　）
A.氨基酸种类　　 B.氨基酸排列顺序
C.氨基酸数目　　 D.蛋白质空间结构
8.（2024·浙江温州高一月考）下列关于蛋白质的叙述，正确的是（　　）
A.蛋白质中的N主要分布在R基团中
B.蛋白质的空间结构一旦发生改变，就会失去生物学活性
C.二肽结构中有两个肽键
D.同一种蛋白质也可能组成外观不同的结构
9.如图为一种多肽化合物的分子结构示意图，下列有关叙述，错误的是（　　）
A.该化合物为三肽
B.由2种氨基酸脱水缩合而成
C.该化合物含有1个肽键
D.含有2个游离的羧基
10.（2024·A9协作体高一月考）根据下面图解，回答问题：
（1）该化合物是由　　　　个　　　　种氨基酸通过　　　　过程形成的　　　　（填化合物名称）。
（2）该化合物中，表示R基团的是　　　　（填标号）。相对分子质量最小的氨基酸的R基团为　　　　。
（3）形成该化合物的过程中失去　　　　个水分子，水中的氢元素来自氨基酸的　　　　　　　。
（4）该化合物中有　　　　个游离的①和　　　　个游离的⑦。
（5）高温会破坏该化合物的　　　　而失去生物学活性。
11.（2024·浙江杭州西湖高级中学高一月考）用氨基酸自动分析仪测定两种肽类化合物的氨基酸数目，结果如表所示。表中两种物质的氨基酸数目虽然相同，但其生理作用截然不同，下列解释错误的是（　　）
化合物名称 降钙素 胰高血糖素样多肽
氨基酸数目 34个 34个
A.多肽形成的空间结构不同
B.氨基酸的种类不同
C.脱水缩合形成多肽的方式不同
D.氨基酸的排列顺序不同
12.如图是人体内蛋白质分子的概念图，下列有关分析错误的是（　　）
A.相对分子质量较大的蛋白质中可能约有20种a
B.图中①可表示脱水缩合反应
C.蛋白质功能的多样性直接取决于a的多样性
D.多肽中a的数目一般大于b的数目
13.HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。该蛋白可发挥如图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。图中HSP所起的作用是（　　）
A.促进肽键的形成
B.促进氨基酸脱水缩合
C.对多肽链加工，促使肽链形成空间结构
D.维持蛋白质结构稳定性
14.（2023·绿谷联盟建模考试）近年来的研究初步表明，β-AP（β-淀粉样蛋白）沉积是阿尔茨海默病的主要病因。β-AP是由其前体蛋白APP（一种含695个氨基酸的跨膜蛋白）在病理状态下异常加工而成的。APP形成β-AP的过程如图所示。根据上述信息所做的推论错误的是（　　）
A.APP含量增多，将导致阿尔茨海默病
B.形成β-AP聚合物过程中产生水
C.β-AP的效果可能是引起大脑功能异常
D.APP和β-AP的蛋白质分子结构不同，二者功能也有差异
15.（2024·浙江宁波武岭中学高一期中）如图A是某蛋白质的空间结构模式图，其含有两条α肽链，两条β肽链（α肽链和β肽链不同）。图B表示β肽链一端的氨基酸排列顺序，请回答下列问题：
（1）图B所示①表示　　　　　（用中文表示），图B所示的肽键其编号是　　　　（用序号表示）。
（2）图B所示的一段肽链由　　　　种氨基酸脱水缩合而成，氨基酸的结构通式为
　　　　。
（3）据B图可知一条β肽链至少含有　　　　　个氨基、　　　　　　个羧基。
（4）若图A中蛋白质由574个氨基酸组成，肽链盘曲过程中形成了三个二硫键（由两个半胱氨酸上的—SH缩合而成，即—SH和HS—缩合成—S—S—），则形成该蛋白质的过程中，分子量减少了　　　　　。
（5）如果A图中的氨基酸顺序发生了改变，它是否具有原来的功能吗，为什么？　　　　　　（填“是”或“否”），　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第2课时　蛋白质是生命活动的主要承载者
1.C　性激素的本质属于脂质中的固醇。
2.B　植物蜡对植物细胞起保护作用，A错误；鸟类的羽毛主要由角蛋白组成，B正确；糖原是动物的重要储能物质，马铃薯中重要的储能物质是淀粉，C错误；纤维素是细胞壁的重要组成成分，D错误。
3.C　蛋白质是细胞结构的重要组成成分，主要存在于动物肌肉、皮肤、毛发中，则动物的肌肉、毛发的主要成分都是蛋白质，B正确；血红蛋白参与血液中氧气的运输，其中含有Fe2＋，Mg2＋是叶绿素的主要成分，C错误。
4.C　必需氨基酸是指人体需要的，但不能在人体内合成，必须由食物供给的氨基酸，A错误；苏氨酸、色氨酸是人体的必需氨基酸，B错误。
5.B　血红蛋白是具有运输氧气作用的蛋白质，A正确；组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，B错误；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，生物体内氨基酸约有20种，C正确；蛋白质肽链被解开时，空间结构会发生改变，其特定功能也会发生改变，D正确。
6.C　肽键数＝氨基酸的个数－肽链的条数＝n＋m－2，C正确。
7.D　由图可知，烫头的原理是使角蛋白中的二硫键断裂，然后两条肽链的—SH错位形成—S—S—，所以烫头前后角蛋白发生的变化是蛋白质空间结构，D正确。
8.D　蛋白质中的N主要分布在肽键中，A错误；低温也会使蛋白质的空间结构发生改变，但这种结构改变是可逆的，并没有使蛋白质失去生物学活性，B错误；二肽结构中有1个肽键，C错误；同一种蛋白质也可以组成外观不相同的结构，与其空间结构有关，D正确。
9.C　该化合物含有2个肽键（3个R基团），因此该化合物是由3个氨基酸形成的三肽，A正确，C错误；该化合物含有2个肽键，是由3个氨基酸脱水缩合形成的，其中包含两种氨基酸，B正确；构成该化合物的3个氨基酸的R基团（分别是—CH3、—CH2—COOH、—CH3）中共有1个羧基，所以该化合物中含有的游离羧基数＝肽链数＋R基中含有的羧基数＝1＋1＝2个，D正确。
10.（1）4　4　脱水缩合　四肽（或多肽）　（2）②④⑧⑨　—H
（3）3　氨基和羧基　（4）2　2　（5）空间结构
解析：（1）该化合物是由4个4种氨基酸通过脱水缩合过程形成的四肽。上述化合物中有4个R基团，所以是四肽，且4个R基团各不相同，所以是4种氨基酸。（2）该化合物中表示R基团的是②④⑧⑨，相对分子质量最小的氨基酸是第一个氨基酸，其R基团为—H。（3）形成该化合物的过程中失去3个水分子，水中的氢元素来自氨基酸的氨基和羧基。（4）该化合物中有2个游离的①（—NH2）和2个游离的⑦（—COOH）。（5）高温会破坏该化合物的空间结构而失去生物学活性。
11.C　多肽形成的空间结构不同是蛋白质功能不同的原因，A正确；氨基酸的种类不同会导致蛋白质结构不同，进而导致功能不同，B正确；形成不同蛋白质时，脱水缩合形成多肽的方式相同，C错误；氨基酸的排列顺序不同会导致蛋白质结构不同，进而导致功能不同，D正确。
12.C　分析题图可知，a为氨基酸，b为肽键，人体内组成蛋白质的氨基酸约有20种，故相对分子质量较大的蛋白质中可能约有20种氨基酸，A正确；图中①是由氨基酸合成多肽的过程，即脱水缩合反应，B正确；蛋白质功能的多样性直接取决于蛋白质结构的多样性，而不是a（氨基酸）的多样性，C错误；一般情况下多肽链中肽键的数目＝氨基酸的数目－肽链的数目，所以多肽中a（氨基酸）的数目一般大于b（肽键）的数目，D正确。
13.C　由图分析：HSP可以与多肽链结合，使其形成蛋白质，由此可以判断HSP的作用是对多肽链加工，促使肽链形成一定的空间结构，C正确。
14.A　分析题意可知，阿尔茨海默病是由于APP在病理状态下异常加工，β-AP沉积所致，不能得出APP含量增多将导致阿尔茨海默病增加的结论，A错误；β-AP是一种多肽类物质，多肽是由氨基酸脱水缩合而成，故形成β-AP聚合物过程中产生水，B正确；β-AP沉积是阿尔茨海默病的主要病因，可见β-AP的作用效果可能是引起大脑功能异常，C正确；蛋白质的结构决定其功能，据图可知，APP和β-AP的蛋白质分子结构不同，故两者的功能也有差异，D正确。
15.（1）氨基　 ③⑤⑦　
（2）3　　（3）2　3　（4）10 266　（5）否　因为氨基酸的排列顺序决定了蛋白质的功能，如果氨基酸的排列顺序改变了，新的物质不具有原来的功能
解析：（1）图B所示①表示氨基，图B中表示肽键的编号是③⑤⑦，多肽中的氨基酸残基是通过肽键连接起来的。（2）组成图B中一段肽链的4个氨基酸的R基依次是—CH2—NH2、—CH3、—CO—COOH、—CO—COOH，可见该段肽链由3种氨基酸缩合而成。氨基酸的结构通式见答案。（3）结合B图可知一条β肽链至少含有2个氨基、3个羧基，因为图中显示R基中有2个羧基和一个氨基。（4）图A中蛋白质由两条α肽链，两条β肽链共574个氨基酸组成，肽链盘曲过程中形成了三个二硫键，则形成该蛋白质的过程中，脱去了574－4＝570个水，三个二硫键脱去了六个H，则该蛋白质形成过程中分子量减少了570×18＋2×3＝10 266。（5）由于氨基酸顺序的改变会导致组成的蛋白质的空间结构发生改变，进而导致功能的改变；据此可知，如果A图中的氨基酸顺序发生了改变，则该蛋白质的空间结构会发生改变，根据结构与功能相适应的原理可推测，因而该蛋白质的功能发生了改变。
4 / 4第2课时　蛋白质是生命活动的主要承载者
导学 聚焦 1.概述蛋白质的结构和功能。 2.说明氨基酸的结构特点及其种类。 3.描述氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程。 4.解释蛋白质分子结构多样性与功能复杂性的关系
知识点（一）　蛋白质的功能
1.蛋白质不是　　　　供给的主要来源。
2.蛋白质的功能多样
3.蛋白质的每种特定功能都取决于其　　　　。
4.判断下列相关表述的正误
（1）血红蛋白是红细胞内起运输作用的蛋白质。（　　）
（2）蛋白质是一种主要能源物质。（　　）
探讨　分析实例，理解蛋白质的功能多样性
生物体中的蛋白质有着多种多样的功能，包括催化、防御、物质转运、支持、运动以及调节生命活动等。
阅读上述材料，回答下列问题：
（1）蛋白质的功能具有多样性，每种蛋白质的特定功能取决于什么？
（2）营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象，试从蛋白质功能的角度分析原因。
1. （2024·知恩中学高一月考）下列与蛋白质功能无直接关系的是（　　）
A.氧气在血液中的运输
B.能量供给的主要来源
C.肌肉的收缩
D.种子的组成成分
2.下列能对蛋白质的功能进行高度概括的是（　　）
A.细胞和生物体的重要结构物质
B.收缩、运输、免疫等生理活动的物质基础
C.生命活动的主要承载者
D.调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质
知识点（二）　蛋白质的结构
1.元素组成
主要由　　　　　　 4种元素组成。有些蛋白质还含有S元素。
2.基本单位——氨基酸
小提醒：（1）不同氨基酸的R基团不同。
（2）R基团上可能含有氨基或羧基，有时还含有S原子。
3.二肽
两个氨基酸分子　　　　　　形成如下图所示。
4.多肽
许多个氨基酸以　　　　连成一长串的肽链，称为多肽。
5.蛋白质空间结构多样性的成因
6.蛋白质的生物学活性
7.判断下列相关表述的正误
（1）组成生物体内蛋白质的氨基酸共有约20种，都至少有1个氨基和1个羧基连接在同一个碳原子上。（　　）
（2）氨基酸的R基团上可能含有硫原子，但不会含有氨基和羧基。（　　）
（3）二肽是由两个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物，含有2个肽键。（　　）
（4）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。（　　）
（5）所有的蛋白质都至少由2条及以上的多肽链组成。 （　　）
（6）蛋白质正确的空间结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的。（　　）
探讨一　分析氨基酸的结构及其特点，提高理解能力
1.下图所示为组成生物体内蛋白质的4种氨基酸的结构简式，请思考回答下列问题：
甘氨酸　　 半胱氨酸　 　 赖氨酸　 　天冬氨酸
（1）上述氨基酸具有什么共同点？
（2）上述4种氨基酸的R基团分别是什么？
（3）组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基吗？若有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布在哪里？
探讨二　分析氨基酸脱水缩合的过程，归纳概括相关规律
2.请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析：
（1）肽链形成过程中，失去的水分子中氢元素和氧元素的来源分别是什么？
（2）如何确定氨基酸脱水缩合以后形成的是几肽分子？
（3）氨基酸、肽链、脱去的水分子、肽键的数量关系是什么？
（4）肽链中还有没有游离的氨基和羧基？如果有，它们位于哪里？
（5）假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸形成1条肽链，则该多肽的相对分子质量是多少？若形成m条肽链呢？
探讨三　分析蛋白质的结构，培养演绎推理能力
3.如图为牛胰岛素肽链结构示意图，其中的数字为氨基酸序号，二硫键是由两个“—SH”连接而成的。回答下列问题：
（1）与结晶牛胰岛素的生物活性没有直接关系的选项是　　　　。
①胰岛素分子中氨基酸的种类和肽键的数目
②胰岛素分子中二硫键的数目和位置
③胰岛素分子两条链的空间结构
④胰岛素分子中氨基酸缩合的方式
（2）据图判断，一个胰岛素分子共有多少个氨基酸脱水缩合形成，共含有多少条肽链？共含有多个肽键？
（3）氨基酸脱水缩合形成一个胰岛素分子后，相对分子质量比原来的总相对分子质量少了多少？
（4）经过科学家测定，人胰岛素和牛胰岛素只有3个氨基酸不同，分别表现在A链的第八位、第十位和B链的第三十位。糖尿病病人注射的胰岛素针剂若用等剂量的牛胰岛素替代，也会有一定的疗效，为什么？
1.氨基酸分子的判断
（1）一个数目标准：至少含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）。
（2）一个位置标准：至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个中央碳原子上，且这个碳原子上还连接一个氢原子（—H）和一个R基团。
2.氨基酸分子中R基团的三个决定作用
3.氨基酸脱水缩合的两个关键点
1.下列是四个构成蛋白质的氨基酸的结构简式，相关叙述错误的是（　　）
甲　　 乙　 丙　　 丁
A.构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B.上述四种氨基酸的R基团依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2COOH
C.R基团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构成蛋白质的氨基酸
2.（2024·浙江武义一中高一月考）下列多肽片段充分水解后，产生的氨基酸种类有（　　）
A.2种　　 B.3种
C.4种　　 D.5种
规律方法
解答肽链图试题的一般方法
（1）要先找出肽键，以确定氨基酸的数量。
（2）找出R基团。如果多肽链较长，要抓住“—N—C—C—”这一主线，排除其他化学符号的干扰，中间的C原子上所连的必为R基团和—H。注意有时同一肽链中具有相同的R基团，因此回答氨基酸种类时要考虑此种可能。
（3）解答时可以按照以下步骤进行：找到所有的肽键用箭头将肽键分开，将多肽分成多个部分，每一部分是一个氨基酸残基→得出氨基酸数目，有几个氨基酸就是几肽→找出氨基酸的R基，确定氨基酸的种类。
（1）蛋白质种类多样性的原因是什么？
（2）人正常血红蛋白的空间结构呈球状，由它参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状，如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成异常的血红蛋白。这样的血红蛋白可聚合成纤维状，性质也与正常血红蛋白有差异，由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大大削弱。结合镰状细胞贫血的致病原理说明蛋白质结构与功能的关系。
1.（2024·浙江岱山一中高一月考）人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其直接原因是（　　）
A.属于不同系统
B.所含蛋白质分子结构不同
C.肌肉细胞的形状不同
D.在人体内的分布位置不同
2.下列四个结构式中，属于构成生物体蛋白质的氨基酸分子的是（　　）
A　 B C 　D
3.（2024·浙江A9协作体高一期中）组成蛋白质分子结构的层次从低到高依次是（　　）
①氨基酸　②多肽　③一条或多条肽链结合在一起　④C、H、O、N等元素　⑤蛋白质
A.④→②→①→③→⑤
B.④→①→②→③→⑤
C.①→②→③→④→⑤
D.④→①→③→②→⑤
4.据图分析下列化合物，回答下面的问题：
（1）图中的结构①⑤的名称分别是　　　　　　　；图中表示R基团的序号是　　　　。
（2）该化合物由　　　　个氨基酸构成，该化合物的名称是　　　　。
（3）形成该化合物的化学反应称为　　　　　　　，在这个过程中相对分子质量减少了　　　　　。
第2课时　蛋白质是生命活动的主要承载者
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.能量
2.主要承载者
3.特定的结构
4.（1）√　（2）×
互动探究
　（1）提示：每种蛋白质的特定结构。
（2）提示：营养不良导致蛋白质摄入不足，影响血红蛋白和抗体的合成。血红蛋白具有运输O2的功能，抗体具有免疫功能。
学以致用
1.B　蛋白质不是能量供给的主要来源，故选B。
2.C　A、B、D三项只是蛋白质部分功能的列举，蛋白质的功能还有许多，可以说一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承载者。
知识点（二）
自主学习
1.C、H、O、N
2.20　羧基
3.脱水缩合
4.肽键
5.种类、数目和排列顺序　条数
6.空间结构　40～50
7.（1）√
（2）×　提示：氨基酸的R基团上可能含有氨基和羧基。
（3）×
（4）√
（5）×　提示：蛋白质分子可由一条或几条多肽链组成。
（6）√
互动探究
1.（1）提示：都至少有一个氨基、一个羧基和一个H连接在同一个碳原子上。
（2）提示：、、、
—CH2—COOH。
（3）提示：每种氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基，并且都连接在同一个碳原子上，部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基团中。
2.（1）提示：氢元素来自氨基和羧基，氧元素来自羧基。
（2）提示：几个氨基酸脱水缩合形成的肽链就是几肽。
（3）提示：氨基酸数－肽链数＝脱去的水分子数＝肽键数。
（4）提示：有；位于肽链的两端，R基团中也可能有。
（5）提示：na－18（n－1）；na－18（n－m）。
3.（1）提示：④
（2）提示：51；2；49。
（3）提示：888。
（4）提示：牛胰岛素和人胰岛素的结构高度相似，因而也具有相似的生理功能，即也有降血糖的作用。
学以致用
1.D　构成生物体蛋白质的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，且连接在同一个中央碳原子上，故只含有氨基和羧基的化合物不一定是构成生物体蛋白质的氨基酸，D错误。
2.B　图中多肽片段中，相关氨基酸的R基团依次为—CH3、—H、—H、—CH2—CH3和—H，由此可见充分水解后产生的氨基酸种类有3种，B正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
　（1）提示：①氨基酸方面：由于氨基酸的种类、数目和排列顺序各不相同。②肽链及蛋白质方面：肽链的条数及蛋白质的空间结构（三维立体结构）不同。
（2）提示：每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
课堂演练
1.B　蛋白质的每种特定功能都取决于其特定的结构。人体平滑肌和骨骼肌的功能不同，其直接原因是所含蛋白质分子结构不同，B正确。
2.D　由组成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可知，每个氨基酸分子至少含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，只有D项符合。
3.B　蛋白质主要由 C、H、O、N 4种元素组成，基本组成单位是氨基酸，通过脱水缩合的方式形成多肽。所以组成蛋白质分子结构的层次，从低到高依次是C、H、O、N等元素→氨基酸→多肽→一条或多条肽链接在一起→蛋白质，B正确。
4.（1）氨基、羧基　②③④　（2）3　三肽
（3）脱水缩合　36　
解析：（2）该化合物含有2个肽键，是由3个氨基酸构成的三肽。（3）由氨基酸形成该化合物的化学反应称为脱水缩合，此化合物含有2个肽键，说明由氨基酸经脱水缩合形成该化合物的过程中脱去的水分子数为2个，相对分子质量减少了2×18＝36。
7 / 7(共80张PPT)
第2课时　
蛋白质是生命活动的主要承载者
导
学 聚
焦 1.概述蛋白质的结构和功能。
2.说明氨基酸的结构特点及其种类。
3.描述氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程。
4.解释蛋白质分子结构多样性与功能复杂性的关系
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
目录
CONTENTS
课时训练·提素能
03
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一）　蛋白质的功能
1. 蛋白质不是 供给的主要来源。
2. 蛋白质的功能多样
能量　
3. 蛋白质的每种特定功能都取决于其 。
4. 判断下列相关表述的正误
（1）血红蛋白是红细胞内起运输作用的蛋白质。 （　√　）
（2）蛋白质是一种主要能源物质。 （　×　）
特定的结构　
√
×
探讨　分析实例，理解蛋白质的功能多样性
1. 生物体中的蛋白质有着多种多样的功能，包括催化、防御、物质转
运、支持、运动以及调节生命活动等。
阅读上述材料，回答下列问题：
（1）蛋白质的功能具有多样性，每种蛋白质的特定功能取决于
什么？
提示：每种蛋白质的特定结构。
（2）营养不良会出现贫血和免疫力下降等现象，试从蛋白质功能
的角度分析原因。
提示：营养不良导致蛋白质摄入不足，影响血红蛋白和抗体
的合成。血红蛋白具有运输O2的功能，抗体具有免疫功能。
1. （2024·知恩中学高一月考）下列与蛋白质功能无直接关系的是
（　　）
A. 氧气在血液中的运输
B. 能量供给的主要来源
C. 肌肉的收缩
D. 种子的组成成分
解析：　蛋白质不是能量供给的主要来源，故选B。
2. 下列能对蛋白质的功能进行高度概括的是（　　）
A. 细胞和生物体的重要结构物质
B. 收缩、运输、免疫等生理活动的物质基础
C. 生命活动的主要承载者
D. 调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质
解析：　A、B、D三项只是蛋白质部分功能的列举，蛋白质的功
能还有许多，可以说一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命
活动的主要承载者。
知识点（二）　蛋白质的结构
1. 元素组成
主要由 4种元素组成。有些蛋白质还含有S元素。
C、H、O、N　
2. 基本单位——氨基酸
小提醒：（1）不同氨基酸的R基团不同。
（2）R基团上可能含有氨基或羧基，有时还含有S原子。
3. 二肽
两个氨基酸分子 形成如下图所示。
4. 多肽
许多个氨基酸以 连成一长串的肽链，称为多肽。
脱水缩合　
肽键　
5. 蛋白质空间结构多样性的成因
6. 蛋白质的生物学活性
7. 判断下列相关表述的正误
（1）组成生物体内蛋白质的氨基酸共有约20种，都至少有1个氨基
和1个羧基连接在同一个碳原子上。 （　√　）
（2）氨基酸的R基团上可能含有硫原子，但不会含有氨基和羧
基。 （　×　）
提示：氨基酸的R基团上可能含有氨基和羧基。
（3）二肽是由两个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物，含有2个肽
键。 （　×　）
（4）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。 （　√　）
√
×
×
√
（5）所有的蛋白质都至少由2条及以上的多肽链组成。
（　×　）
提示：蛋白质分子可由一条或几条多肽链组成。
（6）蛋白质正确的空间结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所
必需的。 （　√　）
×
√
探讨一　分析氨基酸的结构及其特点，提高理解能力
1. 下图所示为组成生物体内蛋白质的4种氨基酸的结构简式，请思考
回答下列问题：
甘氨酸
半胱氨酸 赖氨酸
天 冬氨酸
（1）上述氨基酸具有什么共同点？
提示：都至少有一个氨基、一个羧基和一个H连接在同一个
碳原子上。
（2）上述4种氨基酸的R基团分别是什么？
提示： 、 、 、
—CH2—COOH。
（3）组成蛋白质的氨基酸分子中都只含有一个氨基和一个羧基
吗？若有一个以上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基分布
在哪里？
提示：每种氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基，并
且都连接在同一个碳原子上，部分氨基酸分子中含有一个以
上的氨基或羧基，多出来的氨基或羧基位于R基团中。
探讨二　分析氨基酸脱水缩合的过程，归纳概括相关规律
2. 请结合脱水缩合过程，并参考如下多肽链的模式图分析：
（1）肽链形成过程中，失去的水分子中氢元素和氧元素的来源分
别是什么？
提示：氢元素来自氨基和羧基，氧元素来自羧基。
（2）如何确定氨基酸脱水缩合以后形成的是几肽分子？
提示：几个氨基酸脱水缩合形成的肽链就是几肽。
（3）氨基酸、肽链、脱去的水分子、肽键的数量关系是什么？
提示：氨基酸数－肽链数＝脱去的水分子数＝肽键数。
（4）肽链中还有没有游离的氨基和羧基？如果有，它们位于哪
里？
提示：有；位于肽链的两端，R基团中也可能有。
（5）假设氨基酸的平均相对分子质量为 a ，由 n 个氨基酸形成
1条肽链，则该多肽的相对分子质量是多少？若形成 m 条
肽链呢？
提示： na －18（ n －1）； na －18（ n － m ）。
探讨三　分析蛋白质的结构，培养演绎推理能力
3. 如图为牛胰岛素肽链结构示意图，其中的数字为氨基酸序号，二硫
键是由两个“—SH”连接而成的。回答下列问题：
（1）与结晶牛胰岛素的生物活性没有直接关系的选项是 　　。
①胰岛素分子中氨基酸的种类和肽键的数目
②胰岛素分子中二硫键的数目和位置
③胰岛素分子两条链的空间结构
④胰岛素分子中氨基酸缩合的方式
提示：④
（2）据图判断，一个胰岛素分子共有多少个氨基酸脱水缩合形
成，共含有多少条肽链？共含有多个肽键？
提示：51；2；49。
（3）氨基酸脱水缩合形成一个胰岛素分子后，相对分子质量比原
来的总相对分子质量少了多少？
提示：888。
（4）经过科学家测定，人胰岛素和牛胰岛素只有3个氨基酸不同，
分别表现在A链的第八位、第十位和B链的第三十位。糖尿病
病人注射的胰岛素针剂若用等剂量的牛胰岛素替代，也会有
一定的疗效，为什么？
提示：牛胰岛素和人胰岛素的结构高度相似，因而也具有相
似的生理功能，即也有降血糖的作用。
1. 氨基酸分子的判断
（1）一个数目标准：至少含有一个氨基（—NH2）和一个羧基
（—COOH）。
（2）一个位置标准：至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个中
央碳原子上，且这个碳原子上还连接一个氢原子（—H）和
一个R基团。
2. 氨基酸分子中R基团的三个决定作用
3. 氨基酸脱水缩合的两个关键点
1. 下列是四个构成蛋白质的氨基酸的结构简式，相关叙述错误的是
（　　）
甲
乙 丙
丁
A. 构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B. 上述四种氨基酸的R基团依次是—H、—CH3、—CH2OH、—
CH2COOH
C. R基团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构成蛋白质的氨基酸
解析：　构成生物体蛋白质的氨基酸至少有一个氨基和一个羧
基，且连接在同一个中央碳原子上，故只含有氨基和羧基的化合物
不一定是构成生物体蛋白质的氨基酸，D错误。
2. （2024·浙江武义一中高一月考）下列多肽片段充分水解后，产生
的氨基酸种类有（　　）
A. 2种 B. 3种
C. 4种 D. 5种
解析：　图中多肽片段中，相关氨基酸的R基团依次为—CH3、—
H、—H、—CH2—CH3和—H，由此可见充分水解后产生的氨基酸
种类有3种，B正确。
规律方法
解答肽链图试题的一般方法
（1）要先找出肽键，以确定氨基酸的数量。
（2）找出R基团。如果多肽链较长，要抓住“—N—C—C—”这一主
线，排除其他化学符号的干扰，中间的C原子上所连的必为R基
团和—H。注意有时同一肽链中具有相同的R基团，因此回答氨
基酸种类时要考虑此种可能。
（3）解答时可以按照以下步骤进行：找到所有的肽键用箭头将肽键
分开，将多肽分成多个部分，每一部分是一个氨基酸残基→得
出氨基酸数目，有几个氨基酸就是几肽→找出氨基酸的R基，确
定氨基酸的种类。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）蛋白质种类多样性的原因是什么？
提示：①氨基酸方面：由于氨基酸的种类、数目和排列顺序各
不相同。②肽链及蛋白质方面：肽链的条数及蛋白质的空间结
构（三维立体结构）不同。
（2）人正常血红蛋白的空间结构呈球状，由它参与组成的红细胞呈
两面凹的圆盘状，如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取
代，就可能形成异常的血红蛋白。这样的血红蛋白可聚合成纤
维状，性质也与正常血红蛋白有差异，由它参与组成的红细胞
就会扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大大削弱。结合镰状细胞
贫血的致病原理说明蛋白质结构与功能的关系。
提示：每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结
构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会
影响其功能。
1. （2024·浙江岱山一中高一月考）人体的肌肉主要由蛋白质构成，
但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其直接原因是（　　）
A. 属于不同系统
B. 所含蛋白质分子结构不同
C. 肌肉细胞的形状不同
D. 在人体内的分布位置不同
解析：　蛋白质的每种特定功能都取决于其特定的结构。人体平
滑肌和骨骼肌的功能不同，其直接原因是所含蛋白质分子结构不
同，B正确。
2. 下列四个结构式中，属于构成生物体蛋白质的氨基酸分子的是
（　　）
A　 B C　 D
解析：　由组成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可知，每个氨
基酸分子至少含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—
COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子
上，只有D项符合。
3. （2024·浙江A9协作体高一期中）组成蛋白质分子结构的层次从低
到高依次是（　　）
①氨基酸　②多肽　③一条或多条肽链结合在一起　④C、H、O、
N等元素　⑤蛋白质
A. ④→②→①→③→⑤
B. ④→①→②→③→⑤
C. ①→②→③→④→⑤
D. ④→①→③→②→⑤
解析：　蛋白质主要由 C、H、O、N 4种元素组成，基本组成单
位是氨基酸，通过脱水缩合的方式形成多肽。所以组成蛋白质分子
结构的层次，从低到高依次是C、H、O、N等元素→氨基酸→多肽
→一条或多条肽链接在一起→蛋白质，B正确。
4. 据图分析下列化合物，回答下面的问题：
（1）图中的结构①⑤的名称分别是 ；图中表示R基团
的序号是 。
（2）该化合物由 个氨基酸构成，该化合物的名称是 。
氨基、羧基　
②③④　
3　
三肽　
解析：该化合物含有2个肽键，是由3个氨基酸构成的三肽。
（3）形成该化合物的化学反应称为 ，在这个过程中相
对分子质量减少了 。
解析：由氨基酸形成该化合物的化学反应称为脱水缩合，
此化合物含有2个肽键，说明由氨基酸经脱水缩合形成该化合
物的过程中脱去的水分子数为2个，相对分子质量减少了
2×18＝36。
脱水缩合　
36　
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一　蛋白质的功能
1. 下列生理作用不能体现蛋白质功能的是（　　）
A. 抗体（蛋白质）具有免疫作用
B. 血红蛋白具有运输氧气的功能
C. 性激素促进生殖细胞的生成
D. 唾液淀粉酶（蛋白质）具有催化作用
解析：　性激素的本质属于脂质中的固醇。
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2. （2022·浙江6月选考5题）生物体中的有机物具有重要作用。下列
叙述正确的是（　　）
A. 油脂对植物细胞起保护作用
B. 鸟类的羽毛主要由角蛋白组成
C. 糖原是马铃薯重要的储能物质
D. 纤维素是细胞膜的重要组成成分
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解析：　植物蜡对植物细胞起保护作用，A错误；鸟类的羽毛主
要由角蛋白组成，B正确；糖原是动物的重要储能物质，马铃薯中
重要的储能物质是淀粉，C错误；纤维素是细胞壁的重要组成成
分，D错误。
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3. 下列关于蛋白质的功能的叙述，错误的是（　　）
A. 有些蛋白质具有催化作用
B. 某些蛋白质是结构物质，肌肉的主要成分是蛋白质
C. 血红蛋白参与血液中氧气的运输，其中含有Mg2＋
D. 从某些动物组织中提取的胶原蛋白可用来制作手术缝合线
解析：　蛋白质是细胞结构的重要组成成分，主要存在于动物肌
肉、皮肤、毛发中，则动物的肌肉、毛发的主要成分都是蛋白质，
B正确；血红蛋白参与血液中氧气的运输，其中含有Fe2＋，Mg2＋是
叶绿素的主要成分，C错误。
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知识点二　蛋白质的结构
4. 下列关于人体必需氨基酸和非必需氨基酸的说法，正确的是（　　）
A. 必需氨基酸是指必须在人体内合成的氨基酸
B. 非必需氨基酸包括苏氨酸、色氨酸等
C. 评价食物中蛋白质成分的营养价值时，常以必需氨基酸的种类和
含量为标准
D. 对人体来说，鸡蛋中必需氨基酸的种类少于玉米中必需氨基酸的
种类
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解析：　必需氨基酸是指人体需要的，但不能在人体内合成，必
须由食物供给的氨基酸，A错误；苏氨酸、色氨酸是人体的必需氨
基酸，B错误。
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5. （2024·浙江宁波余姚中学高一期中）下列关于蛋白质的说法错误
的是（　　）
A. 血红蛋白体现了蛋白质的运输作用
B. 一个氨基酸只含有一个氨基和一个羧基
C. 组成生物体内蛋白质的氨基酸共有约20种
D. 蛋白质肽链被解开时，功能也会发生变化
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解析：　血红蛋白是具有运输氧气作用的蛋白质，A正确；组成
蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，B错误；蛋白质的
基本组成单位是氨基酸，生物体内氨基酸约有20种，C正确；蛋白
质肽链被解开时，空间结构会发生改变，其特定功能也会发生改
变，D正确。
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　（2023·浙江杭州浙江大学附属中学校考模拟预测）阅读下列材料，
完成6～7小题。
　　人的头发有直发和卷发之分，这主要是由头发的结构及毛囊的形
状决定的，东方人较多为直发，通常来说，头发越直，其横截面越
圆。某直发同学追求新奇变化，准备去烫发，他了解到头发含角蛋
白，具有两条肽链，烫发是人为迫使头发角质蛋白发生扭曲，机理如
下图所示（图中—S—S—为二硫键）。
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6. 若角蛋白的一条链含 n 个氨基酸，另一条链含 m 个氨基酸，则角蛋
白含有的肽键数为（　　）
A. n ＋ m B. n － m
C. n ＋ m －2 D. n － m ＋2
解析：　肽键数＝氨基酸的个数－肽链的条数＝ n ＋ m －2，
C正确。
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7. 据图判断，烫发前后角蛋白发生的变化是（　　）
A. 氨基酸种类 B. 氨基酸排列顺序
C. 氨基酸数目 D. 蛋白质空间结构
解析：　由图可知，烫头的原理是使角蛋白中的二硫键断裂，然
后两条肽链的—SH错位形成—S—S—，所以烫头前后角蛋白发生
的变化是蛋白质空间结构，D正确。
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8. （2024·浙江温州高一月考）下列关于蛋白质的叙述，正确的是
（　　）
A. 蛋白质中的N主要分布在R基团中
B. 蛋白质的空间结构一旦发生改变，就会失去生物学活性
C. 二肽结构中有两个肽键
D. 同一种蛋白质也可能组成外观不同的结构
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解析：　蛋白质中的N主要分布在肽键中，A错误；低温也会使
蛋白质的空间结构发生改变，但这种结构改变是可逆的，并没有使
蛋白质失去生物学活性，B错误；二肽结构中有1个肽键，C错误；
同一种蛋白质也可以组成外观不相同的结构，与其空间结构有关，
D正确。
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9. 如图为一种多肽化合物的分子结构示意图，下列有关叙述，错误的
是（　　）
A. 该化合物为三肽
B. 由2种氨基酸脱水缩合而成
C. 该化合物含有1个肽键
D. 含有2个游离的羧基
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解析：　该化合物含有2个肽键（3个R基团），因此该化合物是
由3个氨基酸形成的三肽，A正确，C错误；该化合物含有2个肽
键，是由3个氨基酸脱水缩合形成的，其中包含两种氨基酸，B正
确；构成该化合物的3个氨基酸的R基团（分别是—CH3、—CH2—
COOH、—CH3）中共有1个羧基，所以该化合物中含有的游离羧基
数＝肽链数＋R基中含有的羧基数＝1＋1＝2个，D正确。
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10. （2024·A9协作体高一月考）根据下面图解，回答问题：
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（1）该化合物是由 个 种氨基酸通过 过程形成
的 （填化合物名称）。
解析：该化合物是由4个4种氨基酸通过脱水缩合过程形成的四肽。上述化合物中有4个R基团，所以是四肽，且4个R基团各不相同，所以是4种氨基酸。
（2）该化合物中，表示R基团的是 （填标号）。相对
分子质量最小的氨基酸的R基团为 。
解析：该化合物中表示R基团的是②④⑧⑨，相对分子质量最小的氨基酸是第一个氨基酸，其R基团为—H。
4　
4　
脱水缩合　
四肽（或多肽）　
②④⑧⑨　
—H　
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（3）形成该化合物的过程中失去 个水分子，水中的氢元素来
自氨基酸的 。
解析：形成该化合物的过程中失去3个水分子，水中的氢元素来自氨基酸的氨基和羧基。
（4）该化合物中有 个游离的①和 个游离的⑦。
解析：该化合物中有2个游离的①（—NH2）和2个游离的⑦（—COOH）。
（5）高温会破坏该化合物的 而失去生物学活性。
解析：高温会破坏该化合物的空间结构而失去生物学活性。
3　
氨基和羧基　
2　
2　
空间结构　
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11. （2024·浙江杭州西湖高级中学高一月考）用氨基酸自动分析仪测
定两种肽类化合物的氨基酸数目，结果如表所示。表中两种物质
的氨基酸数目虽然相同，但其生理作用截然不同，下列解释错误
的是（　　）
化合物名称 降钙素 胰高血糖素样多肽
氨基酸数目 34个 34个
A. 多肽形成的空间结构不同
B. 氨基酸的种类不同
C. 脱水缩合形成多肽的方式不同
D. 氨基酸的排列顺序不同
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解析：　多肽形成的空间结构不同是蛋白质功能不同的原因，A
正确；氨基酸的种类不同会导致蛋白质结构不同，进而导致功能
不同，B正确；形成不同蛋白质时，脱水缩合形成多肽的方式相
同，C错误；氨基酸的排列顺序不同会导致蛋白质结构不同，进
而导致功能不同，D正确。
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12. 如图是人体内蛋白质分子的概念图，下列有关分析错误的是
（　　）
A. 相对分子质量较大的蛋白质中可能约有20种a
B. 图中①可表示脱水缩合反应
C. 蛋白质功能的多样性直接取决于a的多样性
D. 多肽中a的数目一般大于b的数目
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解析：　分析题图可知，a为氨基酸，b为肽键，人体内组成蛋白
质的氨基酸约有20种，故相对分子质量较大的蛋白质中可能约有
20种氨基酸，A正确；图中①是由氨基酸合成多肽的过程，即脱
水缩合反应，B正确；蛋白质功能的多样性直接取决于蛋白质结
构的多样性，而不是a（氨基酸）的多样性，C错误；一般情况下
多肽链中肽键的数目＝氨基酸的数目－肽链的数目，所以多肽中a
（氨基酸）的数目一般大于b（肽键）的数目，D正确。
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13. HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。该蛋白
可发挥如图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。图中HSP所
起的作用是（　　）
A. 促进肽键的形成
B. 促进氨基酸脱水缩合
C. 对多肽链加工，促使肽链形成空间结构
D. 维持蛋白质结构稳定性
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解析：　由图分析：HSP可以与多肽链结合，使其形成蛋白质，
由此可以判断HSP的作用是对多肽链加工，促使肽链形成一定的
空间结构，C正确。
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14. （2023·绿谷联盟建模考试）近年来的研究初步表明，β-AP（β-淀
粉样蛋白）沉积是阿尔茨海默病的主要病因。β-AP是由其前体蛋
白APP（一种含695个氨基酸的跨膜蛋白）在病理状态下异常加工
而成的。APP形成β-AP的过程如图所示。根据上述信息所做的推
论错误的是（　　）
A. APP含量增多，将导致阿尔茨海默病
B. 形成β-AP聚合物过程中产生水
C. β-AP的效果可能是引起大脑功能异常
D. APP和β-AP的蛋白质分子结构不同，二者功能也有差异
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解析：　分析题意可知，阿尔茨海默病是由于APP在病理状态下
异常加工，β-AP沉积所致，不能得出APP含量增多将导致阿尔茨
海默病增加的结论，A错误；β-AP是一种多肽类物质，多肽是由
氨基酸脱水缩合而成，故形成β-AP聚合物过程中产生水，B正
确；β-AP沉积是阿尔茨海默病的主要病因，可见β-AP的作用效果
可能是引起大脑功能异常，C正确；蛋白质的结构决定其功能，
据图可知，APP和β-AP的蛋白质分子结构不同，故两者的功能也
有差异，D正确。
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15. （2024·浙江宁波武岭中学高一期中）如图A是某蛋白质的空间结
构模式图，其含有两条α肽链，两条β肽链（α肽链和β肽链不
同）。图B表示β肽链一端的氨基酸排列顺序，请回答下列问题：
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（1）图B所示①表示 （用中文表示），图B所示的肽键其编
号是 （用序号表示）。
解析：图B所示①表示氨基，图B中表示肽键的编号是
③⑤⑦，多肽中的氨基酸残基是通过肽键连接起来的。
氨基　
③⑤⑦　
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（2）图B所示的一段肽链由 种氨基酸脱水缩合而成，氨基酸的
结构通式为
。
解析：组成图B中一段肽链的4个氨基酸的R基依次是—CH2—NH2、—CH3、—CO—COOH、—CO—COOH，可见该段肽链由3种氨基酸缩合而成。氨基酸的结构通式见答案 。
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（3）据B图可知一条β肽链至少含有 个氨基、 个羧基。
解析：结合B图可知一条β肽链至少含有2个氨基、3个
羧基，因为图中显示R基中有2个羧基和一个氨基。
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（4）若图A中蛋白质由574个氨基酸组成，肽链盘曲过程中形成
了三个二硫键（由两个半胱氨酸上的—SH缩合而成，即—
SH和HS—缩合成—S—S—），则形成该蛋白质的过程中，
分子量减少了 。
解析：图A中蛋白质由两条α肽链，两条β肽链共574个氨基酸组成，肽链盘曲过程中形成了三个二硫键，则形成该蛋白质的过程中，脱去了574－4＝570个水，三个二硫键脱去了六个H，则该蛋白质形成过程中分子量减少了570×18＋2×3＝10 266。
10 266　
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（5）如果A图中的氨基酸顺序发生了改变，它是否具有原来的功
能吗，为什么？ （填“是”或“否”），

。
解析：由于氨基酸顺序的改变会导致组成的蛋白质的空间结构发生改变，进而导致功能的改变；据此可知，如果A图中的氨基酸顺序发生了改变，则该蛋白质的空间结构会发生改变，根据结构与功能相适应的原理可推测，因而该蛋白质的功能发生了改变。
否　
因为氨基酸的
排列顺序决定了蛋白质的功能，如果氨基酸的排列顺序改变
了，新的物质不具有原来的功能　
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