5.如下图表示有关蛋白质分子的简要概念图,下列对图示分析正确的是………………………………………………………( ) A.A中肯定含有S元素 B.①过程会有水产生 C.多肽中B的数目等于C的数目 D.蛋白质结构和功能的多样性是生物多样性的根本原因 【答案】 B 6.(2009年台州高一检测)已知天冬酰胺的R基为(—C2H4ON),现有分子式为C63H103N17S2的多肽,其中含有2个天冬酰胺。在上述多肽中最多有肽键…( ) A.17个B.16个C.15个D.14个 【答案】 D 7.(2009年运城高一检测)有毒奶粉事件的原因是不法分子在劣质牛奶中添加了有毒物质——三聚氰胺,因为该物质中氮含量较高,而牛奶中蛋白质含量是通过测蛋白氮的数值来估算的。一般说来,每100 g蛋白质平均含氮16 g,这些氮主要存在于蛋白质的…………………………………………………………( ) A.—CO—NH— B.游离的氨基 C.游离的羧基 D.R基 【解析】 氨基酸分子中的—NH2参与脱水缩合后形成了肽键(—CO—NH—),蛋白质中的N主要存在于肽键中。游离的氨基中含有N,但数目太少,每条肽链中只有一个游离氨基,R基中不一定有N。 【答案】 A 8.下图是某多肽化合物的示意图,下列有关该化合物的叙述中,不正确的是…………………………………………………( ) A.氨基酸的不同种类主要是由②、④、⑥、⑧决定的 B.③、⑤、⑦的形成是在核糖体上完成的 C.由于该多肽链游离的羧基多于氨基,所以呈酸性 D.该多肽链在形成过程中,相对分子质量减少了36 【答案】 D 9.根据下图中的化学式回答问题: (1)该化合物为 肽化合物,含有 种氨基酸,这 些氨基酸的共同特征是 ,不同点在于 。 (2)写出这些氨基酸中的R基____________________________。 (3)写出虚线框内结构的名称:A ,B ,C 。 (4)只用图中所含的几个氨基酸可以组成 种四肽化合物。若将足量的上述几种氨基酸置于适宜的条件下,经脱水缩合形成的四肽化合物最多可能有 种。由此可以看出,蛋白质的种类多样的主要原因是______________________________________________________________________________________________________________________。 (5)从上述图解可以看出,组成蛋白质的基本元素是 。 【答案】 (1)四3都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 侧链基团(R基)不同 (2)—CH2COOH,—(CH2)2—COOH,—CH2——SH (3)氨基 肽键 羧基 (4)12 81 氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链形成的空间结构不同 (5)C、H、O、N 第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质 一、氨基酸及其种类 1.结构通式:________________ 2.结构特点 (1)每种氨基酸分子中至少都有__________(—NH2)和__________(—COOH); (2)都有一个氨基和一个羧基连接在________________; (3)各种氨基酸的区别在于________的不同。 3.分类 (1)氨基酸是组成蛋白质的基本单位,生物体内组成蛋白质的氨基酸约有________种。 (2)根据能否在人体内合成,可将氨基酸分为必需氨基酸(8种)和________(12种)。 二、蛋白质的结构及其多样法 1.从氨基酸到蛋白质的结构层次从小到大依次是:氨基酸→________→多肽→________→蛋白质。 2.形成过程:脱水缩合,一个氨基酸分子的________与另一个氨基酸分子的________相连接,同时脱去一分子的水,这种结合方式叫做脱水缩合。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做二肽,以此类推,由多个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做多肽。连接两个氨基酸分子的化学键________叫做肽键。 3.在细胞内,每种氨基酸的数目成百上千,氨基酸形成多肽时,不同氨基酸的________千变万化,多肽链的________方式及其形成的________千差万别,因此蛋白质分子的结构是极其多样的。 1.蛋白质水解耗能吗?蛋白质初步水解和彻底水解的产物各是什么? 三、蛋白质的功能 蛋白质结构的多样性决定了蛋白质在细胞中承担的功能也是多种多样的,许多蛋白质是构成________的重要物质;有些蛋白质具有催化功能,如绝大多数的酶是________;有些蛋白质具有________的功能,如血红蛋白能运输氧;有些蛋白质起________作用,能够调节机体的生命活动,如胰岛素;有些蛋白质有________功能,如人体内的抗体就是蛋白质。一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是________________。 2.生物多样性的直接原因和根本原因各是什么? 【自我校对】 H 一、1.H2N— C —COOH 2.(1)一个氨基 一个羧基 R (2)同一个碳原子上 (3)R基3.(1)20 (2)非必需氨基酸 二、1.二肽 肽链 2.羧基 氨基 —NH—CO— 3.排列顺序 盘曲、折叠 空间结构 三、细胞和生物体 蛋白质 运输载体 信息传递 免疫 生命活动的主要承担者 思考探讨提示: 1.不耗能,多肽和氨基酸。 2.蛋白质结构的多样性和DNA分子的多样性 氨基酸的结构特点 1.组成元素:C、H、O、N,有的含有S。 2.结构通式 3.结构特点 (1)—NH2和—COOH的数目:每个氨基酸都至少含有一个—NH2和一个—COOH,R基中也可能存在—NH2或—COOH。 (2)连接位点:构成蛋白质的氨基酸都有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上。此特点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据。 4.分类 (1)必需氨基酸:人体不能合成,必须从食物中获取。 (2)非必需氨基酸:可以由其他化合物转化而来。 (2009年宜昌高一检测)某二肽的化学式是C8H14N2O5,水解后得到丙氨酸(CH3CHNH2COOH)和另一种氨基酸X,X的化学式是 ( ) A.C5H7NO3 B.C5H9NO4 C.C5H11NO5 D.C5H7NO4 【解析】 丙氨酸的化学式是C3H7NO2,则由C8H14N2O5+H2O知两个氨基酸中共有C原子8个、H原子16个、N原子2个、O原子6个,除去的丙氨酸中的C3H7NO2,剩余氨基酸X的化学式是C5H9NO4。 【答案】 B 1.在组成生物体蛋白质的氨基酸中,酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异的产生取决于 ( ) A.两者的R基组成不同 B.酪氨酸的氨基多 C.两者的结构完全不同 D.精氨酸的羧基多 【解析】 根据氨基酸分子的结构通式可知,氨基酸差异的产生是R基不同造成的。 【答案】 A 2.下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸………………( ) A.NH2—CH—COOH B.CH3—CH2—COOH CH2—NH2 SH—NH C.NH2—CH—COOH D.NH2—CH—COOH CH2—CH2 —COOH CH2—COOH 【答案】 B 蛋白质的结构及其多样性 1.脱水缩合示意图 (1)脱下的水中的氧来自—COOH,水中的氢一个来自—COOH,另一个来自—NH2。 (2)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与各自的中心碳原子相连的氨基和羧基,不是R基上的氨基和羧基。 (3)连接氨基酸的肽键结构式表示为:CONH或—CO—NH—或—NH—CO—(注意:书写时不能漏掉游离键“—”)。 2.蛋白质分子的多样性 蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加以理解: (1)氨基酸的种类不同,构成的肽链不同 (2)氨基酸的数目不同,构成的肽链不同 (3)氨基酸的排列顺序不同,构成的肽链不同 (4)空间结构不同,构成的蛋白质不同 多肽与蛋白质的区别: (1)结构上有差异。多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式,而蛋白质具有一定的空间结构。 (2)功能上有差异。多肽往往是无生物活性的,而蛋白质是具有生物活性的。 (3)一条刚刚从核糖体这一车间下线的多肽链可以叫做多肽,但不能称为蛋白质。蛋白质往往是由一条或几条多肽链和其他物质结合而成的。 (4)多肽加工成蛋白质主要在内质网和高尔基体。 所以蛋白质无论结构上还是功能上都远比多肽复杂得多。 (2009年湖北模拟)两种氨基酸(如下列结构式)它们在形成二肽化合物时,最可能缩合的基团是 ( ) H H ① ② ④ ⑤ H2N—C—COOH H2N—C—COOH ③ ⑥ CH2—CH2—COOH (CH2)3—CH2—NH2 A.①③ B.②⑥ C.②④ D.③④ 【解析】 本题考查氨基酸之间的脱水缩合反应。脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时失去一分子的水。 【答案】 C 3.某39肽中共有丙氨酸4个,现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如下图),这些多肽中共有的肽键数为…( ) A.31 B.32 C.34 D.35 【解析】 39肽水解成4条多肽,每条多肽中肽键数依次为 6、7、8、10,共31个。 【答案】 A 蛋白质合成过程中的有关计算 1.氨基酸数、肽键数、失去水分子数、肽链数之间的关系 (1)形成一条肽链时:肽键数=失去水分子数=氨基酸数-1 (2)形成n条肽链时:肽键数=失去水分子数=氨基酸数-n 2.氨基、羧基、原子个数与肽链、肽键的关系 (1)氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基的总数-肽键数 (2)羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基的总数-肽键数 (3)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N的总数 (4)O原子数=肽键数+2×肽键数+R基上的O原子数=各氨基酸中O的总数-脱水数 (5)H原子数=各氨基酸中H的总数-2×脱水数 3.氨基酸平均相对分子质量与蛋白质相对分子质量关系 蛋白质相对分子质量=氨基酸相对分子质量×氨基酸数目-失去水分子数×水的相对分子质量。 无关变量的控制 实验中的无关变量很多,同一种实验结果可能是由多种不同的实验因素所引起的,因此必须严格控制无关变量,要平衡和消除无关变量对实验结果的影响。设置对照实验,能有效地排除其他因素干扰实验结果的可能性,使实验设计更加严密,所以大多数实验尤其是生理类实验往往都要有相应的对照实验。 所谓对照实验是指除所控因素外,其他条件与被对照实验完全相等的实验。对照实验设置得正确与否,关键就在于如何尽量去保证“其他条件的完全相等”。具体来说有如下四个方面: (1)所用生物材料要相同。即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同或至少大致相同。 (2)所用实验器具要相同。即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。 (3)所用实验试剂要相同。即试剂的成分、浓度、体积要相同,尤其要注意体积等量的问题。 (4)所用处理方法要相同。如保温或冷却、光照或黑暗、搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说,看起来似乎是毫无意义的,但最好还是要做同样的处理。 健康人的尿中含有极微量的蛋白质,若尿液中蛋白质总量过高,则称为蛋白尿。除了肾脏疾病和涉及肾脏的其他疾病会引起蛋白尿外,健康人在剧烈运动后也会出现暂时性蛋白尿。临床上常用双缩脲法定性和定量检测尿中的蛋白质。请完成下面的实验,探究你在某次剧烈运动后是否出现了蛋白尿。 (1)材料用具:试管、量筒、剧烈运动前后的尿液、双缩脲试剂A液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)、双缩脲试剂B液(质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液)。 (2)实验原理: _______________________________________________________ _______________________________________________________。 (3)实验步骤: ①取两支试管,分别编号为A、B,各加入自己在剧烈运动前、后的尿液2 mL。 ②_______________________________________________________ _______________________________________________________。 ③对比观察两支试管中溶液的颜色变化。 预测结果 相应结论 A、B两试管中溶液均为浅蓝色 剧烈运动后,尿液中 出现了蛋白质 (4)预期结果及相应结论: 预测结果 相应结论 剧烈运动后, 尿液中无蛋白质出现 A试管中溶液为浅蓝色 B试管中溶液为紫色 【答案】 (2)蛋白质与双缩脲试剂发生反应呈紫色 (3)②先向A、B试管中分别加入1 mL双缩脲试剂A液并摇匀,再向两支试管中分别加入4滴双缩脲试剂B液,并摇匀 (4) 1.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是 ………( ) A.甲硫氨酸的R基是—CH2 — CH2 — S — CH3,则它的分子式是C5H11O2NS B.分子式为C63H105O45N17S2的多肽化合物在形成过程中,最多脱去水分子的数目是16个C.两个氨基酸脱水缩合过程中失去的H2O中的氢来源于氨基和羧基中的氢 D.如果有足量的三种氨基酸甲、乙、丙,则它们能形成三肽种类最多有6种 【解析】 氨基酸的结构通式为:H2N — CH — COOH, R 代入R基,可得甲硫氨酸分子式是C5H11O2NS;脱水缩合过程中氮原子数目不变,所以含17个氮原子的多肽,最多由17个氨基酸缩合而成,形成16个肽键,脱去16分子的水;两个氨基酸脱水缩合时,一个氨基酸中的—COOH脱去—OH,另一个氨基酸分子中的—NH2脱去—H,产物为H2O和肽类化合物;足量的三种氨基酸甲、乙、丙,最多可形成三肽33=27种。 【答案】 D 2.下列物质中,属于构成人体蛋白质的氨基酸的是……( ) ① NH2—CH2—COOH ② NH2—CH2—CH2OH ③NH2—CH—CH2—COOH ④NH2—CH—CH2—COOH COOH NH2 ⑤NH2—CH—(CH2)4—NH2 COOH A.①③⑤ B.①②③ C.②③④ D.③④⑤ 【解析】 根据氨基酸分子的结构通式可知:②④不是构成蛋白质的氨基酸,因为构成蛋白质的氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。 【答案】 A 3.血红蛋白质分子中含574个氨基酸,共有4条肽链。在形成此蛋白质分子时,脱下的水分子数、形成肽键数、至少含有的氨基数和羧基数分别是…………………( ) A.573、573、573、573 B.570、573、571、571 C.570、573、4、4 D.570、570、4、4 【答案】 D 4.(2009年儋州模拟)下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式,据图分析下列叙述不正确的是…………( ) 甲乙HHH2N — C — COOH H2N — C — COOH H CH3 丙HHO — CH2 — C — COOH NH2 A.以上这三种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH B.将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下,经脱水缩合可形成的三肽化合物最多有27种C.甲是最简单的氨基酸 D.从上式可看出,只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸 【解析】 构成蛋白质的氨基酸至少需要有一个—NH2 和一个—COOH,并且两者连接在同一个碳原子上。氨基酸的不同取决于R基不同,甲、乙、丙的R基依次为—H、—CH3、—CH2OH,所以甲最简单,而氨基酸脱水缩合形成化合物时3种氨基酸形成的三肽有33=27种。 【答案】 D