高中生物 第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者学案 新人教版必修1

第4节蛋白质是生命活动的主要承担者

•概念检测，

GAINIANJIANCE

知识点一蛋白质功能

1.下列生理活动与蛋白质功能无关的是（）

A.氧气在血液中的运输

B.细胞内的遗传物质

C.催化葡萄糖在细胞内的氧化分解

D.构成细胞和生物体结构的重要物质

答案B

解析氧气在血液中通过血红蛋白来运输，与蛋白质功能有关，A不符合题意；细胞内

的遗传物质是DNA,与蛋白质功能无关，B符合题意；葡萄糖在细胞内氧化分解是酶促反应，

呼吸酶的本质是蛋白质，因此细胞内葡萄糖氧化分解与蛋白质功能有关，C不符合题意；蛋白

质是生命活动的主要承担者，是构成细胞和生物体结构的重要物质，D不符合题意。

2.下列关于蛋白质功能的叙述，错误的是（）

A.许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白

B.具有信息传递作用，能够调节机体的生命活动的激素都是蛋白质

C.人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等的侵害

D.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担者

答案B

解析蛋白质的作用主要有构成细胞和生物体结构；信息传递，如胰岛素；催化作用，

如胃蛋白酶；运输作用，如血红蛋白；免疫作用，如抗体。但激素并不都是蛋白质，除蛋白

质和肽类外，还有胺类激素如甲状腺素、脂质类如性激素，B错误。

3.蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能是相适

应的。下列蛋白质类物质与其功能对应不正确的是（）

A.胰岛素与调节B.抗体与免疫

C.淀粉酶与运输D.血红蛋白与运输

答案C

解析胰岛素具有降血糖的功能，在血糖平衡调节中发挥重要作用，A正确；抗体能与

抗原进行特异性结合，与免疫有关，B正确；淀粉酶能催化淀粉水解，没有运输作用，C错误;

血红蛋白具有运输氧气的作用，D正确。

知识点二蛋白质的基本组成单位一一氨基酸

4.下列四个结构式中，属于构成蛋白质的氨基酸分子的是（）

HH

II

A.H—CI—CI—HB.H—CI—CI—COOH

HNHHH

2

HNH

2COOH

CI

C.HOOC—C—C—HD.HC-H

HI

NH2

答案D

解析由组成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可知，每种氨基酸分子至少含有一个氨基

（—NH?）和一个竣基（一COOH）,并且都有一个氨基和一个竣基连接在同一个碳原子上，题中只

有D结构式能正确表示构成蛋白质的氨基酸分子。A结构式只有氨基，没有竣基；B结构式只

有竣基，没有氨基；C结构式中的氨基和竣基没有连在同一个碳原子上。

5.已知谷氨酸的分子式是C5H9NO4,那么该氨基酸的R基是（）

A.—C2H4NO2B.一C3H5。2

C.—C4H6。2D.—C4H5。2

答案B

R

I

H2N—C—COOH

一I

解析氨基酸的结构通式是：H。根据氨基酸的结构通式

可以看出，氨基酸的分子式是RGHON,已知谷氨酸的分子式是C5HGN,减去GHQN,所以R

基团是一C3H5。2,综上所述，B符合题意。

6.下列关于组成蛋白质的氨基酸的说法中，错误的是（）

A.生物体内最简单的氨基酸R基为一H

B.至少有一个氨基和一个竣基连接在同一碳原子上

C.氨基酸分子的R基是决定氨基酸种类的基团

D.人体细胞只能合成必需氨基酸

答案D

解析人体内不能合成，必须从外界环境中获取的氨基酸为必需氨基酸，D错误。

7.如图为4种氨基酸的结构，则下列相关叙述中正确的是（）

F1

H-

ICH

HN—-

H2N—C—COOH2

-IC

HH3

甲乙

HHCOOH

1I

HC—C—COOHHN—C—CH

21|22

()HNH2COOH

丙T

A.构成氨基酸的元素只有C、H、0、N4种

B.氨基酸丙和丁的R基分别是一NH?

和一CH?—COOH

C.R基中可以有氨基或竣基

D.成人体内必需氨基酸的种类比婴儿的多一种

答案C

解析组成氨基酸的基本元素包括C、H、0、N,少数氨基酸还含有S,A错误；氨基酸

丙的R基是一CH?—OH,B错误；R基中可以有氨基或竣基，C正确；成人体内必需氨基酸的种

类比婴儿的少一种，D错误。

知识点三蛋白质结构及其多样性

［题型一蛋白质结构及其多样性］

8.下图为一种多肽分子，构成该多肽分子的氨基酸种类和肽键数分别为（）

H0HCH3OHH

IIIIIIIII

H2N—c—c—N—c—c—N—c—COOH

CH2cH3HH

A.1种、2个B.2种、2个

C.2种、3个D.3种、2个

答案D

解析根据题意和图示分析可知：图示为某多肽分子结构简式，该多肽含有2个肽键,

是由3个氨基酸脱水缩合形成的，也称为三肽。组成该多肽的3个氨基酸的R基依次是一CH2cH3、

—Ofc、-H,可见该多肽是由3种氨基酸脱水缩合形成的，D正确。

9.下列是两种氨基酸的结构，它们在形成二肽时，最可能缩合的基团是（）

HH

①I②④|⑤

H,N—C—C（X）HH,N—C—C（X）H

I③I⑥

CH2—CH2—C（X）H（CH2）3—CH2—NH2

A.①③B.②⑥

c.②④D.③④

答案c

解析氨基酸脱水缩合发生在一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的竣基间，③和⑥是R

基上的竣基和氨基，不参与脱水缩合，所以c符合题意。

10.下列有关蛋白质的叙述，正确的是（）

A.血红蛋白形成过程是4条肽链由于氢键作用先各自形成一定空间结构，再聚集在一起

形成复杂空间结构

B.熟鸡蛋易消化的原因是高温使蛋白质变性，破坏了肽键

C.氨基酸脱水缩合形成多肽链时，产物H2中的氢来自氨基

D.氨基酸的数目、种类、排列顺序、空间结构以及氨基酸连接方式不同决定蛋白质的多

样性

答案A

解析变性的蛋白质中的肽键没有断裂，熟鸡蛋易消化的原因是高温使蛋白质分子的空

间结构变松散，易被蛋白酶水解消化，B错误；氨基酸脱水缩合形成多肽链时，产物比0中的

氢来自氨基和竣基，C错误；蛋白质的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序

和蛋白质的空间结构有关，D错误。

11.能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组顺序是（）

①氨基酸②C、H、0、N等元素③氨基酸分子脱水缩合形成多肽④肽链由于氨基酸

分子之间形成的氢键盘曲折叠⑤形成一定的空间结构

A.①③④②⑤B.②①④③⑤

C.②①③⑤④D.②①③④⑤

答案D

解析组成氨基酸的元素包括C、H、0、N等，氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，多肽链

盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，D正确。

［题型二蛋白质结构决定功能］

12.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.两者属于不同系统

B.两者所含蛋白质分子的结构不同

C.两者细胞的形状不同

D.两者在人体内的位置分布不同

答案B

解析蛋白质的结构决定其功能，平滑肌和骨骼肌的功能不同，是因为构成二者的蛋白

质分子结构不同，B正确。

［题型三与蛋白质有关的计算］

13.下列有关图示多肽的叙述，正确的是（）

NH2CH2SH

CH2—CH—COCO—NH—CH—C（）—NH—CH—CH,

|||

HOOC—C'H2NH—CH—CH3COOH

A.由5个氨基酸缩合而成

B.形成过程中失去了3分子水

c.有4种不同的侧链基团

D.游离的氨基和竣基各1个

答案B

解析分析题图可知，图中多肽有三个肽键（一CO—NH—）,即含有4个氨基酸，A错误；

4个氨基酸在脱水缩合过程中共失去3分子的水，B正确；图中氨基酸的R基分别为：

一CHz—CHz—COOH、一C&、一CH2SH、—CH3,即表示有3种不同的侧链基团，C错误；图中多

肽有两个游离的竣基和一个游离的氨基，D错误。

14.测得某蛋白质由两条肽链组成，共含有51个氨基酸。已知氨基酸的平均相对分子质

量为128,则该蛋白质的相对分子质量约为（）

A.6528B.5646

C.5628D.5238

答案B

解析根据蛋白质相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量X氨基酸数量一失去水分子

数X水的相对分子质量，而失去水分子数=氨基酸数一肽链数，故该蛋白质的相对分子质量

约为128X51—（51—2）X18=5646,B正确。

15.一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸（R基为一CH?—CH?—COOH）,

则该多肽（）

A.有38个肽键

B.可能没有游离氨基

C.至少有5个游离竣基

D.至多有36种氨基酸

答案B

解析根据题干信息可知该多肽含有39个氨基酸，且是环状的，所以有39个肽键，A

错误；由于该多肽是环状的，所以在不考虑R基上氨基的前提下，该多肽可能没有游离氨基，

B正确；由于该多肽是环状的，有4个谷氨酸（R基为一CHz—CH?—COOH）,在不考虑其他氨基

酸的R基的前提下，该多肽至少有4个游离竣基，C错误；根据题干信息无法判断有多少种氨

基酸参与构成该环状肽，但是人体中组成蛋白质的氨基酸有21种，D错误。

16.根据如图化合物的结构分析回答：

HoHHoH

0

——=IIIHH

NN

」II

H-c--c-II

2——Ic-N—C—COOH

NHHcI

ICH,

H

c2OI-

I=(COOH

NH2

(1)构成该化合物的氨基酸种类种。

⑵该化合物由________个氨基酸失去个水分子而形成，这种反应叫做

(3)该化合物称为,含个肽键。

⑷如果图中氨基酸顺序改变，其相应功能是否发生改变？0为什么？

答案(1)3(2)43脱水缩合

(3)四肽3(4)改变氨基酸顺序改变，形成的蛋白质空间结构改变，蛋白质功能改变

解析(1)图中化合物由4个氨基酸构成，R基分别为一H、一H、

()

II

—CH,—C—NH,

、—CH2—COOH,即有3种氨基酸。

(2)该化合物由4个氨基酸失去3个水分子而形成，这种反应叫做脱水缩合。

(3)该化合物称为四肽，共含有3个肽键。

(4)蛋白质的功能与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构有关，因此如

果图中氨基酸顺序改变，其相应功能也会发生改变。

17.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：

多肽化合物氨基酸多肽化合物氨基酸

催产素9⑤牛胰蛋白酶223

②牛加压素9⑥人胰岛素51

③血管舒张素9⑦免疫球蛋白660

平滑肌舒张素10⑧人血红蛋白574

⑴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

(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)组成上述8种化合物的所有氨基酸所共有的结构通式是，形成的肽

键的结构简式为O

(4)该实例说明蛋白质的结构具有,这种特点决定了蛋白质的

答案(1)氨基酸的种类、排列顺序和肽链的空间结构

(2)调节免疫运输

R

I

H2N—C—COOH

(3)H—CO—NH—

(4)多样性功能多样性

解析(1)分析表格信息可知，①②③的氨基酸数目虽相同，但是氨基酸的种类、排列顺

序和肽链的空间结构不同，进而导致三种多肽化合物的功能不同。

(2)⑥胰岛素具有调节血糖浓度的功能，说明蛋白质具有调节机体生命活动的功能；⑦是

免疫球蛋白，体现了蛋白质的免疫功能；⑧是血红蛋白，具有运输氧气的功能，体现了蛋白

质的运输功能。

R

I

H2N—C—COOH

(3)氨基酸的结构通式是H,肽键是由一个氨基酸的氨基

和另一个氨基酸的竣基脱去1分子水形成的，结构简式是一CO—NH一。

(4)该实例说明蛋白质结构具有多样性，蛋白质的结构多样性决定了功能的多样性。

O易错题型不能正确分析特殊氨基酸形成蛋白质的过程

18.X个氨基酸合成的蛋白质结构如图所示(内含环肽)，其中一S—S一表示连接两条相

邻多肽的二硫键(每个二硫键由两个一SH脱去2个H形成)。下列叙述中不正确的是()

A.此蛋白质中至少含2个氨基与2个竣基

B.形成二硫键可增加蛋白质结构的稳定性

C.此蛋白质中应含有(才一3)个肽键

D.蛋白质合成时减少的相对分子质量为(/-2)X18+4

答案C

解析一条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的竣基，环肽不考虑，所以此蛋白

质中至少含2个氨基与2个竣基，A正确；该蛋白质由3条肽链构成，形成二硫键可增加蛋白

质结构的稳定性，B正确；该蛋白质含有2条链状肽链和1条环肽，所以蛋白质合成时形成的

肽键数目=氨基酸总数一链状肽链数=才一2,C错误；蛋白质合成时减少的相对分子质量为失

去的水的相对分子质量与脱去H的相对分子质量的和，即(7-2)X18+4,D正确。

易错提醒含二硫键的蛋白质的相对分子质量的计算、环状肽中的氨基酸数和肽键数的

关系：每形成一个二硫键要脱去2个H,即相对分子质量减少2；环状肽中，因为肽链首尾又

缩合成肽键，所以氨基酸数=肽键数，主链末端不再有游离竣基和氨基。

---------拓展提能---------

TUOZHANTlNENG

1.若下列物质各只有一分子，则在这些物质中可以组成蛋白质的氨基酸最多可以缩合成

()cH

I3

②CH

一

①CH2—CH2—COOH——C()()H

NH2NH2

C(X)H

NH2

H2N—(CH2)4—CH—C(X)H

NH2

⑤HOOC—CH—CH2—CH2—COOH

NH2

A.二肽B.三肽

C.四肽D.五肽

答案B

解析组成蛋白质的氨基酸的特点是至少要有一个氨基和一个竣基连在同一个碳原子

上，可以看出②③⑤属于组成蛋白质的氨基酸，且已知每种氨基酸只有一个，故最多可以缩

合成三肽。

2.下图是细胞中常见的反应，下列相关叙述正确的是()

H

HIH

cI

€OOH+H2N—C—CO()H-^H2N-

H——CO—HNc—COOH+H.O

CH

3I-

CH,CH2COOHCHoCOOH

甲乙丙

A.乙分子的R基为一H

B.化合物丙叫做二肽

C.化合物丙中含有一个游离竣基

D.水中的氢来自乙的氨基

答案B

解析根据氨基酸的结构通式可知，乙分子的R基为一CH£OOH,A错误；化合物丙由甲、

乙两个氨基酸脱水缩合形成，称为二肽，B正确；由图可知，化合物丙中肽链右端和R基中各

有一个竣基（一COOH）,共含有2个游离的叛基，C错误；由图可知，脱水缩合时，水中的氢来

自甲的竣基和乙的氨基，D错误。

3.胰岛B细胞分泌的胰岛素（胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有

30个氨基酸）能与肝细胞膜上的受体结合，促进肝细胞摄取葡萄糖。下列叙述正确的是（）

A.胰岛素分子的肽键总数是50个

B.该胰岛素分子至少含有游离氨基2个

C.变性的胰岛素不能与双缩JR试剂作用，产生特定的颜色反应

D.胰岛素与肝细胞膜上的受体结合，体现了蛋白质的免疫功能

答案B

解析胰岛素分子的肽键总数=氨基酸总数一肽链数=（21+30）—2=49（个），A错误；

蛋白质分子至少含有的游离氨基数=肽链数=2（个），B正确；变性的胰岛素其肽键没有断裂,

仍能与双缩版试剂作用，产生特定的颜色（紫色）反应，C错误；胰岛素与肝细胞膜上的受体结

合，促进肝细胞摄取葡萄糖，体现了蛋白质的信息传递，调节机体生命活动的功能，D错误。

4.如图表示生物体内的三个生理过程（a、b、c）,在这三个过程中，Y代表的物质可能

分别为（）

X进入细胞（a）

X与Y结合»X被清除（b）

X变成其他物质（c）

A.激素、抗体、载体B.抗体、载体、酶

C.维生素、载体、抗体D.载体、抗体、酶

答案D

解析蛋白质是生命活动的主要承担者，有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分；有的

蛋白质具有催化功能，如大多数酶的本质是蛋白质；有的蛋白质具有调节机体生命活动的功

能，如胰岛素；有的蛋白质具有运输功能，如载体蛋白；有的蛋白质具有免疫功能，如抗体。

分析题图可知，X与Y结合，X进入细胞，说明X可能是被运输的物质，Y可能是载体；X与Y

结合后，X被清除，说明X可能是抗原，Y可能是抗体；X与Y结合后，X转变成其他物质，

说明X可能是反应物，Y可能是酶。

5.生长激素和胰岛素都是人体内对生命活动起着重要调节作用的激素，但是功能不同，

与此无关的是（）

A.氨基酸的数目、种类和排列顺序

B.构成蛋白质肽链的数目

C.构成蛋白质的空间结构

D.组成肽键的化学元素的种类

答案D

解析结构决定功能，生长激素和胰岛素功能不同，是由于二者的结构不同。造成结构

多样性的原因：氨基酸的数目、种类和排列顺序不同，构成蛋白质肽链的数目不同，构成蛋

白质的空间结构不同等，而组成肽键的化学元素的种类是相同的，都含C、0、N、H元素，故

选D。

6.如图表示某种蛋白质中相关基团或氨基酸的数目，下列相关叙述正确的是（）

氨基酸数

竣基总数

R基上竣基数目

氨基总数

A.该蛋白质中含有两条肽链

B.该蛋白质中共有126个肽键

C.该蛋白质的R基上共含17个氨基

D.形成该蛋白质时共脱掉125个水分子

答案A

解析据图可知，该蛋白质的竣基总数为17个，R基上的竣基数目为15个，则肽链末

端游离的竣基数目为17—15=2（个），进而确定含有两条肽链，A正确；该蛋白质共有126—2

=124（个）肽键，形成该蛋白质时共脱掉124个水分子，B、D错误；氨基总数为17,则R基

上的氨基数为17—2=15（个），C错误。

7.图1是某蛋白质的肽链结构示意图，其中数字为氨基酸序号；图2为图1中的部分肽

链放大图。请据图判断下列叙述中不正确的是（）

10

⑧

COOHCOOHI

CH2c=o

⑦⑨

A.图1中该蛋白质含有两条肽链49个肽键

B.氨基酸脱水缩合形成该蛋白质过程中相对分子质量减少了882

C.图2中含有的R基是②④⑥⑧

D.从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的竣基

答案B

解析分析题图1可知，图中共有21+30=51（个）氨基酸，两条肽链，所以肽键数目=

氨基酸数目一肽链数目=49,A正确；氨基酸脱水缩合形成该蛋白质的过程中脱去了49个水

分子和6个氢（每形成1个二硫键脱去2个氢），所以相对分子质量减少了49X18+3X2=888,

B错误；图2中，①表示氨基，②④⑥⑧表示R基，③⑤⑦表示肽键，C正确；图2中的R基

中含有2个竣基，且该蛋白质含有2条肽链，由此可推知该蛋白质至少含有2+2=4（个）游离

的装基，D正确。

8.图示为某30肽，其中含天门冬氨酸4个，分别位于第8、9、22、30位；肽酶X专门

作用于天门冬氨酸竣基端的肽键，肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙

述不正确的是（）

COOH

天门冬氨酸

A.该30肽含有肽键数为29个

B.肽酶X完全作用后产生的多肽中共含有氨基酸29个

C.该30肽中游离的氨基数和竣基数至少为1个和4个

D.肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比30肽少4个

答案C

解析30个氨基酸构成的一条肽链应含29个肽键，A正确；肽酶X专门作用于天门冬氨

酸竣基端的肽键，肽酶X完全作用该多肽链后，多肽中的第9位天门冬氨酸会脱离多肽链，

即肽酶X完全作用后产生的多肽共由30—1=29个氨基酸构成，B正确；由题图可知，每个天

门冬氨酸的R基中含1个游离的竣基（不含氨基），其他氨基酸的R基中也可能含有游离的氨

基或峻基，因此该30肽至少含有游离的氨基数=肽链数=1,至少含有游离的竣基数=肽链

数十四个天门冬氨酸的R基中含有的竣基数=1+4=5,C错误；肽酶Y专门作用于天门冬氨

酸氨基端的肽键，肽酶Y完全作用后第8位和第30位天门冬氨酸脱离肽链，断开一个肽键增

加1个氧原子，因此该多肽共增加4个氧原子，又因为第8位和第30位天门冬氨酸脱离，每

个氨基酸中有4个氧原子，共失去8个氧原子，所以氧原子数目比30肽少4个，D正确。

9.下列关于蛋白质结构和功能的叙述中，错误的是（）

A.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担者

B.不同种类的蛋白质不仅氨基酸的数量和排列顺序不同，且各自具有独特的空间结构

C.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

D.变性的蛋白质不能与双缩胭试剂发生反应

答案D

解析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担者，A正确；不同

种类的蛋白质不仅氨基酸的数量和排列顺序不同，且各自具有独特的空间结构，B正确；结构

决定功能，因此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，C正确；变性蛋白

质，破坏了其中蛋白质的空间结构，但没有破坏氨基酸之间的肽键，D错误。

10.甲图表示有关蛋白质分子的简要概念图；乙图表示某三十九肽中共有丙氨酸（R基为

一CHJ4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽。据图回答下列问题：

甲

（1）甲图中A的元素组成为，在人体内可以合成的B属于4是o

⑵蛋白质的结构具有多样性，从蛋白质自身分析，原因有氨基酸的

不同，以及蛋白质的千变万化。

(3)乙图中，三十九肽被水解后肽键数量减少个。这些肽链和三十九肽相比，氨

基和竣基分别增加个，C原子减少个，0原子减少个。

(4)若该蛋白质是血红蛋白，说明蛋白质具有作用；若该蛋白质是酶，说明蛋白

质具有作用。

(5)经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的__________因此可以达到

的