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1、考点 5 蛋白质的结构、功能及相关计算1组成蛋白质的氨基酸2蛋白质的合成及其结构层次(1) 二肽的形成过程 过程 a：脱水缩合，物质 b：二肽，结构 c：肽键。 H2O中 H来源于氨基和羧基； O来源于羧基。(2) 蛋白质的结构层次脱水缩合 盘曲、折叠氨基酸 多肽 蛋白质。 3蛋白质的多样性教材拾（1）必需氨基酸 （P21 与生活的联系 ） 成人有 8 种，巧记为：甲 （甲硫氨酸 ）来（赖氨酸 ）写 （缬氨酸 ）一（异亮氨酸 ）本（苯丙氨酸 ）亮（亮氨 酸）色（色氨酸 ）书（苏氨酸 ）。婴儿多 1 种：组氨酸。（2）蛋白质的盐析、变性和水解 （P23 与生活的联系 ） 盐析：是由溶解度的变化引
2、起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。 变性：是由于高温、过酸、过碱、 重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆 的变化，肽链变得松散，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不会断裂。 水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程 是相反的。（3）人工合成蛋白质 （P25 科学史话 ） 1965 年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的全部合成，这是世界上第一个人工合成并具有生 物活性的蛋白质。1判断关于氨基酸说法的正误(1) 具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸 ( × )(2) 脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽( × )(
3、3) 组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基( 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( )2判断关于蛋白质说法的正误(1) 氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能 ( × )(2) 蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能不会发生变化 ( × )(3) 细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质 ( × )(4) 蛋白质是生物体主要的能源物质 ( × )考向一 氨基酸的结构和种类 (1)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因：赖氨酸为必需氨基 酸，人体不能合成， 只能从食物
4、中摄取才能保证正常生命活动，玉米中不含赖氨酸，因此长 期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病。(2)请叙述氨基酸的结构特点：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，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。(多选 )()1如图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述不正确的是 A结构在所有生物体内均有 20 种 B氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自和 C结构中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合 D 生物体内 n 个氨基酸形成一条多肽链脱去 n 个水 答案 ABD解析 氨基酸的种类由 R 基决定， R 基约有 20 种，所以氨基酸的种类约有 20 种，
5、但并不 是所有的生物体内均有 20 种， A 错误；氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自一个氨基酸 的 氨基和另一个氨基酸的 羧基， B 错误； n 个氨基酸形成一条多肽链脱去 （n 1）个水， D 错误。2 （2019 山·西四校联考 ）下列关于人体氨基酸的叙述，正确的是（ ）A氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位B不同氨基酸的 R 基一 定不同 C酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因 D非必需氨基酸的合成与基因的功能无关 答案 B解析 部分激素不是蛋白质 （如性激素 ），它们的基本组成单位不是氨基酸，A 错误；不同氨基酸的 R基一定不同， B 正确；人患白化病的根本原因是基因突变，
6、C 错误；非必需氨基酸 的合成与基因的功能有关， D 错误。考向二 蛋白质的相关计算与分析1有关蛋白质结构的计算规律(1) 假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由 n个氨基酸分别形成 1 条链状多肽或 m 条链状多肽时：形成肽链数形成肽键数脱去水分子数蛋白质相对分子质量1n1n1na 18（n1）mn mnmna 18（n m） 计算多肽的相对分子质量时，除了考虑 水分子的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键( SS)时，要再减去 2(两个氢原子 )，若无特殊说明，不考虑二硫键。 若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na 18(nm)中的肽链数 (m)视为零，再进行相关计
7、算。(2) 利用原子守恒法计算肽链中的原子数：在一个氨基酸中，若不考虑R 基，则含有 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、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： 碳原子数氨基酸的分子数 ×2R 基上的碳原子数。 氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数×2。 氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数。 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。 由于 R 基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算 为突破口，计算氨基酸的分子式或氨
8、基酸个数最为简便。2多肽种类的计算题 以 20 种氨基酸构成四肽的种类为例：(1) 若每种氨基酸数目不限，可形成四肽的种类有：204 种。(2) 若每种氨基酸只有一个，可形成四肽的种类有(20×19×18× 17)种。3（2019 黑·龙江大庆实验中学第一次月考 ）有一条直链多肽链，分子式为C69H121O21N25S，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸，则该多肽的肽键数为()A 19 B 20C 23 D 25答案 A解析 假设水解得到的氨基酸个数为 n，则该直链多肽合成时脱去的水分子数目为n 1。图示四种氨基酸都只含有一个羧基， 每个羧基含 2 个
9、氧原子， 则该多肽链中的氧原子数目氨 基酸数目 ×2脱去的水分子数，即 21 2n（n1），计算可得 n20，所以肽键数 201 19， A 正确。4下图为由 50 个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4 个丙氨酸 （R 基为 CH3）。现脱掉其中的丙氨酸，得到 4 条多肽链和 5 个氨基酸 （脱下的氨基酸均以游离态正常存在 ），请回答 下列问题：(1) 水解得到的几种有机物比原五十肽增加了 个氧原子。(2) 新生成的 4 条多肽链至少含有 个游离的羧基，若将这 4 条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去 分子 H2O。(3) 若将得到的 5 个氨基酸缩合成五肽，则有 种不同的氨基酸序列
10、。答案 (1)8 (2)4 3 (3)5解析 (1)据题图分析可知，每脱掉 1 个丙氨酸需要破坏 2 个肽键，脱掉 4 个丙氨酸共破坏 了 8 个肽键，则有 8 分子水参与，故该五十肽水解得到的几种有机物比原五十肽增加了 8 个氧原子。(2) 每条肽链中至少含有 1 个游离的氨基和 1 个游离的羧基，故新生成的 4 条多肽链至少含 有 4个游离的羧基， 若将新生成的 4条多肽链重新连接成一条长链， 需要形成 3个肽键， 脱 去 3 分子水。(3) 得到的 5 个氨基酸，其中有 4 个是丙氨酸，故将这 5 个氨基酸缩合成五肽，可有 5 种不 同的氨基酸序列。考向三 蛋白质分子结构与功能的分析(1
11、)胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物学活性，请从蛋白质的结构方面分析 原因： 核糖体上合成的多肽需经内质网、 高尔基体加工后才具备一定的空间结构， 从而成为 有活性的蛋白质。(2)熟鸡蛋更容易消化的原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白 酶水解。(3) 胰高血糖素能使人体的血糖升高，这体现了蛋白质的调节功能。5 (2019 陕·西高三质检 )关于蛋白质的结构和功能的叙述，正确的是( )A加热变性蛋白质仍可与双缩脲试剂发生显色反应 B组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合 C食物中的蛋白质在消化道中发生水解通常伴随ATP 水解D核糖体上合成的蛋白质不
12、能在细胞核中发挥作用 答案 A解析 蛋白质在高温下变性后， 其空间结构发生改变， 但肽键没有断裂， 因此仍能与双缩脲试剂反应产生紫色， A 正确；组成蛋白质的氨基酸之间均按脱水缩合的方式相互结合， B 错 误；食物中的蛋白质在消化道中发生水解不消耗ATP，C 错误；细胞核中 DNA 复制需要的解旋酶、 DNA 聚合酶等都是蛋白质，都是在核糖体合成的， D 错误。6(2019 ·江西五市八校一模 )蛋白质是生命活动的主要承担者， 下列相关叙述错误的是 ( ) A蛋白质是染色体的重要组成成分，但不是染色体中遗传信息的携带者B细胞膜的功能与膜蛋白的种类有关，与蛋白质的数量无关 C蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关D细胞内蛋白质发生水解时， H2O 参与氨基和羧基的形成答案 B解析 染色体主要由蛋白质和 DNA 组成，其中 DNA 携带遗传信息， A 正确；一般来说， 细胞膜的功能越复杂， 蛋白质的种类和数量越多， B 错误； 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的 网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相 关， C 正确；蛋白质发生水解时，肽键断开，H 2O 参与氨基和羧基的形成， D 正确。