考點(diǎn)04  細(xì)胞中的蛋白質(zhì)

高考頻度：★★★☆☆     難易程度：★★★☆☆

 1．組成蛋白質(zhì)的氨基酸及其種類(lèi)

（1）組成元素：C,、H,、O、N,，有的還含有P,、S等。

（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

①氨基和羧基的數(shù)量：每個(gè)氨基酸至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基,。

②氨基和羧基的連接位置：都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上,。

③氨基酸不同的決定因素：R基的不同。

（3）種類(lèi)：約20種,。

根據(jù)能否在人體內(nèi)合成,，必需氨基酸(8種，嬰兒9種),，非必需氨基酸(12種)

2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性

（1）二肽的形成過(guò)程

①過(guò)程a名稱(chēng)：脫水縮合,，場(chǎng)所為核糖體。

②物質(zhì)b名稱(chēng)：二肽,。

③結(jié)構(gòu)c名稱(chēng)：肽鍵,，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：—NH—CO—(或—CO—NH—)。

④H₂O中各元素的來(lái)源：H來(lái)自—COOH和—NH₂，O來(lái)自—COOH,。

⑤多個(gè)氨基酸發(fā)生脫水縮合,，產(chǎn)物名稱(chēng)為多肽。

（2）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次

氨基酸→脫水縮合→多肽→盤(pán)曲,、折疊→蛋白質(zhì)

（3）蛋白質(zhì)分子多樣性的原因

①氨基酸：a.種類(lèi)不同b.數(shù)目成百上千c.排列順序千變?nèi)f化

②多肽鏈的盤(pán)曲,、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別。

3．蛋白質(zhì)的功能(連線(xiàn))

考向一  蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和形成過(guò)程

 1．下圖為某多肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,，據(jù)圖分析下列說(shuō)法不正確的是

A．該多肽由5個(gè)氨基酸脫水縮合而成

B．如果該多肽含S元素,，則只能存在于氨基酸的R基中

C．該多肽含有4個(gè)肽鍵

D．形成該多肽時(shí)，脫去的水中的氧來(lái)自羧基,，氫來(lái)自氨基

【參考答案】D

【試題解析】肽鍵可表示為—CO—NH—,，該多肽含有四個(gè)肽鍵，氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈條數(shù)=4+1=5個(gè),，A正確,；根據(jù)氨基酸通式，如果該多肽含 S 元素,，則只能存在于氨基酸的R 基中,，B正確；肽鍵可表示為—CO—NH—,，該多肽含有四個(gè)肽鍵,，C正確；形成該多肽時(shí),，脫去的水中的氧來(lái)自羧基,，氫來(lái)自一個(gè)氨基酸的氨基和另一個(gè)氨基酸的羧基，D錯(cuò)誤,。

易錯(cuò)警示

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的4個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)

（1）不要將氨基錯(cuò)寫(xiě)為NH₂或—NH₃,；不要將羧基誤寫(xiě)為或COOH；也不要將肽鍵誤寫(xiě)為CO—NH或,。

（2）煮熟的食物易被人體消化,，是因?yàn)楦邷仄茐牧说鞍踪|(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，肽鏈變得松散,，易被蛋白酶分解,。

（3）高溫、過(guò)酸,、過(guò)堿,、重金屬鹽，都會(huì)使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化,，但低溫不會(huì),。

（4）酒精,、加熱、紫外線(xiàn)方法消毒,、殺菌的原理是使細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性,。

2．如圖所示，一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點(diǎn))可轉(zhuǎn)變成一分子的胰島素(圖中數(shù)字表示氨基酸序號(hào)),。下列分析正確的是

A．胰島素分子具有50個(gè)肽鍵,，合成它的過(guò)程中共脫去50分子水

B．胰島素分子含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基

C．沸水浴時(shí)肽鍵斷裂導(dǎo)致了胰島素的生物活性喪失

D．理論上可通過(guò)測(cè)定C肽的含量間接反映胰島B細(xì)胞的分泌功能

【答案】D

【解析】從圖中可以看出，保留的肽鏈中含有51(即30＋21)個(gè)氨基酸,，所以肽鍵的數(shù)目＝51－2＝49(個(gè)),，A項(xiàng)錯(cuò)誤；胰島素分子至少含有兩個(gè)游離的氨基和兩個(gè)游離的羧基,，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基上),，B項(xiàng)錯(cuò)誤；沸水浴時(shí)破壞的是胰島素的空間結(jié)構(gòu)而不是肽鍵,，C項(xiàng)錯(cuò)誤,；因?yàn)楹铣梢粋€(gè)胰島素分子就要切去一段C肽，所以可以通過(guò)測(cè)定C肽的含量間接反映胰島B細(xì)胞的分泌功能,，D項(xiàng)正確,。

考向二  蛋白質(zhì)的功能

3．下列關(guān)于真核細(xì)胞中蛋白質(zhì)功能的敘述，錯(cuò)誤的是

A．蛋白質(zhì)與某種RNA結(jié)合,，成為蛋白質(zhì)的“裝配機(jī)器”

B．神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合,，完成突觸處興奮的雙向傳遞

C．蛋白質(zhì)與糖類(lèi)結(jié)合，成為細(xì)胞間互相聯(lián)絡(luò)的“語(yǔ)言”

D．RNA聚合酶與DNA結(jié)合,，降低基因轉(zhuǎn)錄所需的活化能

【參考答案】B

【試題解析】核糖體由蛋白質(zhì)和RNA構(gòu)成，是蛋白質(zhì)的“裝配機(jī)器”,，A正確,；神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的突觸小泡內(nèi)，只能由突觸前膜釋放,，作用于突觸后膜,，故興奮在突觸部位只能單向傳遞，B錯(cuò)誤,；蛋白質(zhì)與糖類(lèi)結(jié)合構(gòu)成糖蛋白,，位于細(xì)胞膜的外側(cè)，成為細(xì)胞間互相聯(lián)絡(luò)的“語(yǔ)言”,，C正確,；RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄過(guò)程，其與DNA某一部位結(jié)合,，能降低基因轉(zhuǎn)錄所需的活化能,，D正確,。

規(guī)律總結(jié)

熟記蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的4個(gè)原因和5種功能

4．如圖所示，物質(zhì)甲是在胰島B細(xì)胞中合成的,，物質(zhì)乙是一種淋巴因子,，物質(zhì)丙由漿細(xì)胞合成分泌；物質(zhì)丁由垂體分泌,，可促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成和骨的生長(zhǎng),。則下列說(shuō)法正確的是

A．物質(zhì)甲、乙,、丙,、丁的結(jié)構(gòu)多樣性只與a有關(guān)

B．控制甲、乙,、丙,、丁合成的物質(zhì)是核糖核酸

C．物質(zhì)甲、丁分別為胰島素,、抗利尿激素

D．物質(zhì)乙,、丙均在特異性免疫中發(fā)揮作用

【答案】D

【解析】甲(胰島素)、乙(淋巴因子),、丙(抗體),、丁(生長(zhǎng)激素)的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與氨基酸的數(shù)目,、種類(lèi),、排列順序，肽鏈的盤(pán)曲,、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)有關(guān),；控制甲、乙,、丙,、丁合成的物質(zhì)是脫氧核糖核酸；淋巴因子和抗體均在特異性免疫中發(fā)揮作用,。

考向三  蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算

5．綠色熒光蛋白簡(jiǎn)稱(chēng)GFP,，最初是從維多利亞多管發(fā)光水母中分離出來(lái)的結(jié)構(gòu)蛋白。其相關(guān)數(shù)據(jù)如下圖所示,，下列有關(guān)敘述正確的是

A．據(jù)圖可推測(cè)該蛋白質(zhì)含有2條肽鏈,，R基上的氨基有15個(gè)

B．該肽鏈水解時(shí)，水中氫的去向是形成氨基

C．控制該蛋白質(zhì)合成的mRNA中至少含有378個(gè)密碼子

D．GFP是由核糖體合成,，經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工并由高爾基體分泌的

【參考答案】A

【試題解析】柱形圖顯示：游離羧基總數(shù)和游離氨基總數(shù)均為17個(gè),，R基上的羧基數(shù)目為15個(gè)，而蛋白質(zhì)分子中的羧基總數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)目,，氨基總數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)目,，所以該蛋白質(zhì)含有17－15＝2條肽鏈,，R基上的氨基有17－2＝15個(gè)，A正確,；氨基酸脫水縮合形成肽鏈時(shí),，脫去的水中的H來(lái)自氨基和羧基，所以該肽鏈水解時(shí),，水中氫的去向是形成氨基和羧基,，B錯(cuò)誤；該蛋白質(zhì)由126個(gè)氨基酸脫水縮合形成,，每個(gè)氨基酸由1個(gè)密碼子編碼,，終止密碼子不編碼氨基酸，因此控制該蛋白質(zhì)合成的mRNA中至少含有127個(gè)密碼子,，C錯(cuò)誤,；GFP（綠色熒光蛋白）是一種結(jié)構(gòu)蛋白，由核糖體合成,，但不需要高爾基體分泌,，D錯(cuò)誤。

解題技巧

1．有關(guān)蛋白質(zhì)分子計(jì)算的2點(diǎn)提醒

（1）若形成的多肽是環(huán)狀：氨基酸數(shù)＝肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù),。

（2）在蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算中,，若通過(guò)圖示或其他形式告知蛋白質(zhì)中含有二硫鍵時(shí)，要考慮脫去氫的質(zhì)量,，每形成一個(gè)二硫鍵,，脫去2個(gè)H。

2．利用原子守恒法計(jì)算肽鏈中的原子數(shù)

在一個(gè)氨基酸中,，若不考慮R基,，至少含有2個(gè)碳原子、2個(gè)氧原子,、4個(gè)氫原子和1個(gè)氮原子,。氨基酸在脫水縮合形成多肽時(shí)，要失去部分水分子,，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會(huì)減少,。

（1）碳原子數(shù)＝氨基酸分子數(shù)×2＋R基上的碳原子數(shù),。

（2）氫原子數(shù)＝各氨基酸中氫原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)×2。

（3）氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù),。

（4）氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中氮原子的總數(shù),。

（5）由于R基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多,，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)為突破口,，計(jì)算氨基酸的分子式或氨基酸個(gè)數(shù)最為簡(jiǎn)便,。

 6．某蛋白質(zhì)含a個(gè)氨基酸，由b條肽鏈組成,，該蛋白質(zhì)至少含有的氧原子數(shù)為

A．a－b

B．a＋2b

C．a＋b

D．a－2b

【答案】C

【解析】根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知,，每個(gè)氨基酸至少含一個(gè)羧基（—COOH），所以a個(gè)氨基酸至少含2a個(gè)氧原子,；b條肽鏈,、a個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)，在脫水縮合過(guò)程中脫去的水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)目-肽鏈數(shù)＝(a-b)個(gè),，每個(gè)水分子含1個(gè)O原子,，因此共脫去(a-b)個(gè)O原子；不考慮R基,，該蛋白質(zhì)至少含氧原子個(gè)數(shù)＝各氨基酸中氧原子總數(shù)－脫去水分子數(shù)＝2a-（a-b）＝(a＋b)個(gè),。因此，C項(xiàng)正確,，A,、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤,。

1．一條肽鏈的分子式為C₂₂H₃₄O₁₃N₆,，其水解后共產(chǎn)生了下列3種氨基酸：

據(jù)此判斷，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

A．1個(gè)C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子水解后可以產(chǎn)生3個(gè)谷氨酸

B．合成1個(gè)C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子同時(shí)將產(chǎn)生5個(gè)水分子

C．1個(gè)C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子中存在1個(gè)游離的氨基和2個(gè)游離的羧基

D．在細(xì)胞中合成一個(gè)C₂₂H₃₄O₁₃N₆分子至少需要3種tRNA

2．分析一條多肽鏈E和一條多肽鏈F得到以下結(jié)果（單位：個(gè)）：

推測(cè)組成兩條多肽鏈的氨基酸的數(shù)目最可能是

3．小鼠的頜下腺中存在一種表皮生長(zhǎng)因子EGF,，它是由53個(gè)氨基酸組成的單鏈,，其中含有6個(gè)二硫鍵（形成一個(gè)二硫鍵會(huì)脫去2個(gè)H），EGF與靶細(xì)胞表面的受體結(jié)合后,，激發(fā)了細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳遞過(guò)程,，從而促進(jìn)了細(xì)胞增殖。下列說(shuō)法不正確的是

A．EGF的基因至少含有318個(gè)脫氧核苷酸

B．在氨基酸形成EGF的過(guò)程中,，相對(duì)分子量減少了948

C．EGF和高溫處理變性后的EGF都能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)

D．EGF能促進(jìn)細(xì)胞增殖是因?yàn)?/span>EGF能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用

4．如圖是有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡(jiǎn)要概念圖,，下列對(duì)圖示分析不正確的是

A．A至少含有4種化學(xué)元素

B．組成人體的B約有20種,其中有8種必須從食物中獲得,稱(chēng)為必需氨基酸

C．一條多肽鏈中B的數(shù)目比C的數(shù)目大1

D．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因是其功能的多樣性

5．如圖表示細(xì)胞中常見(jiàn)的反應(yīng)，下列敘述錯(cuò)誤的是

A．圖中虛線(xiàn)框內(nèi)為肽鍵    

B．化合物甲的R基為H

C．圖中的X是水

D．化合物丙含2個(gè)游離羧基

6．某蛋白質(zhì)由n條肽鏈組成,，相對(duì)分子質(zhì)量為a,，如果該蛋白質(zhì)分子含有的氨基酸個(gè)數(shù)為c個(gè)，則氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量是

A．a+18（c-n）/c

B．a-18（c-n）/c

C．a-18（c-n）/a

D．a+18（c-n）/ a

7．1965年,，我國(guó)科學(xué)家在世界上率先合成具有生物活性的牛胰島素結(jié)晶,，其大致過(guò)程是根據(jù)已知的氨基酸序列，先用化學(xué)方法分別合成胰島素A,、B兩條肽鏈,，再催化兩條肽鏈間形成二硫鍵。下列有關(guān)分析正確的是

A．上述合成胰島素的方法必須利用mRNA為模板B．一些氨基酸R基上的氨基或羧基參與肽鍵的形成C．形成二硫鍵后,，A,、B兩條肽鏈的肽鍵數(shù)目增多,、形成更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)

D．若饑餓小鼠被注射該產(chǎn)物后出現(xiàn)低血糖癥狀，則說(shuō)明產(chǎn)物具有生物活性

8．血紅蛋白分子有四條多肽鏈（即兩條α鏈,，兩條β鏈）,。下列有關(guān)人體血紅蛋白的敘述，不正確的是

A．一個(gè)血紅蛋白分子至少有4個(gè)游離的氨基和4個(gè)游離的羧基

B．沸水浴加熱之后,，構(gòu)成血紅蛋白的肽鏈充分伸展并斷裂

C．血紅蛋白的功能取決于氨基酸的序列和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)

D．可從成年人的胰島B細(xì)胞中分離到控制合成血紅蛋白的基因

9．如圖是某蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)示意圖,，圖中“▲—★—■—●”表示不同種類(lèi)的氨基酸，圖中A鏈由21個(gè)氨基酸,，B鏈由19個(gè)氨基酸組成,，圖中“—S—S—”是在蛋白質(zhì)加工過(guò)程中由兩個(gè)“—SH”脫下2個(gè)H形成的。下列有關(guān)敘述中,，錯(cuò)誤的是

A．該蛋白質(zhì)特異性的主要原因是氨基酸的排列順序B．該蛋白質(zhì)分子中至少含有兩個(gè)羧基C．圖中連接2個(gè)相鄰氨基酸間的“—”代表的化學(xué)鍵是通過(guò)脫水縮合形成的

D．形成該蛋白質(zhì)分子時(shí)分子總量減少了684

10．肉毒梭菌產(chǎn)生的肉毒類(lèi)毒素是一種致病性極高的神經(jīng)麻痹毒素,，該物質(zhì)是由兩條鏈盤(pán)曲折疊而成的一種生物大分子。下面是肉毒類(lèi)毒素的局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,，請(qǐng)據(jù)此回答下列問(wèn)題：

（1）上圖所示的片段中,，共有____個(gè)肽鍵，____種基本單位組成,；從左向右數(shù),，第三個(gè)基本單位不同于其他基本單位的基團(tuán)是____________（填化學(xué)式）。

（2）肉毒類(lèi)毒素是在細(xì)胞中由氨基酸經(jīng)過(guò)____________過(guò)程形成的,。

（3）一分子肉毒類(lèi)毒素至少含有____個(gè)氨基和____個(gè)羧基,。

（4）1 g肉毒類(lèi)毒素可毒死20億只小鼠，但煮沸1min或75 ℃下加熱5~10 min,，就能使其完全喪失活性,。高溫可使肉毒類(lèi)毒素失活的主要原理是高溫使其____________。

（5）肉毒類(lèi)毒素可用____________試劑鑒定,，該試劑的使用方法是____________,，在肉毒類(lèi)毒素溶液（無(wú)色）中加入該試劑，其溶液顏色將變?yōu)?/span>____________,。

11．（2019江蘇卷·1）下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸的敘述,，正確的是

A．核酸和蛋白質(zhì)的組成元素相同

B．核酸的合成需要相應(yīng)蛋白質(zhì)的參與

C．蛋白質(zhì)的分解都需要核酸的直接參與

D．高溫會(huì)破壞蛋白質(zhì)和核酸分子中肽鍵

12．（2018·新課標(biāo)II卷）下列關(guān)于人體中蛋白質(zhì)功能的敘述，錯(cuò)誤的是

A．漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體可結(jié)合相應(yīng)的病毒抗原

B．肌細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)參與肌肉收縮的過(guò)程

C．蛋白質(zhì)結(jié)合Mg²⁺形成的血紅蛋白參與O₂運(yùn)輸

D．細(xì)胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分

13．（2018·江蘇卷）哺乳動(dòng)物的催產(chǎn)素具有催產(chǎn)和排乳的作用,，加壓素具有升高血壓和減少排尿的作用,。兩者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖，各氨基酸殘基用3個(gè)字母縮寫(xiě)表示,。下列敘述正確的是

A．兩種激素都是由八肽環(huán)和三肽側(cè)鏈構(gòu)成的多肽類(lèi)化合物

B．氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中氫全部來(lái)自氨基

C．肽鏈中游離氨基的數(shù)目與參與構(gòu)成肽鏈的氨基酸種類(lèi)無(wú)關(guān)

D．兩種激素間因2個(gè)氨基酸種類(lèi)不同導(dǎo)致生理功能不同

14．（2017·江蘇卷）下列關(guān)于肽和蛋白質(zhì)的敘述，正確的是

A．琢鄄鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽,，分子中含有8個(gè)肽鍵

B．蛋白質(zhì)是由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成的

C．蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的

D．變性蛋白質(zhì)不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)