第一章 细胞中的蛋白质一、蛋白质的基本单位一、蛋白质的基本单位1 1写出图中结构名称写出图中结构名称(1)a. (1)a. _；(2)c. (2)c. _。2 2比较图中两种氨基酸，写出氨基酸的结构通式比较图中两种氨基酸，写出氨基酸的结构通式_。3 3不同的氨基酸取决于不同的氨基酸取决于R R基的不同基的不同图中两种氨基酸的图中两种氨基酸的R R基分别是基分别是_(_(用字母代号表示用字母代号表示) )。氨基氨基羧基羧基b b、d d【点拨点拨】(1)(1)氨基酸的氨基酸的R R基中既可能含有氨基，也可能含有羧基。基中既可能含有氨基，也可能含有羧基。(2)(2)氨基、羧基和氨基、羧基和R R基的正确书写：基团前一定要带基的正确书写：基团前一定要带“- -”。如图。如图中缬氨酸中羧基是中缬氨酸中羧基是-COOH-COOH；R R基是基是-CH(CH-CH(CH3 3) )2 2。二、蛋白质的结构二、蛋白质的结构1.1.二肽的形成二肽的形成(1)(1)过程过程名称：名称：_；场所：；场所：_。(2)(2)物质物质：_。(3)(3)结构结构：_，其结构简式为：，其结构简式为：_。(4)H(4)H2 2O O中中H H的来源：的来源：_。(5)(5)多个氨基酸发生该反应，产物名称为：多个氨基酸发生该反应，产物名称为：_。脱水缩合脱水缩合核糖体核糖体二肽二肽肽键肽键NHNHCOCO一个来自氨基，一个来自羧基一个来自氨基，一个来自羧基多肽多肽2.2.蛋白质多样性的原因蛋白质多样性的原因(1)(1)组成蛋白质的氨基酸的组成蛋白质的氨基酸的_、_、_不同。不同。(2)(2)组成蛋白质的肽链形成的组成蛋白质的肽链形成的_不同。不同。【点拨点拨】肽化合物的命名是依据含有的氨基酸的总数，由几个肽化合物的命名是依据含有的氨基酸的总数，由几个氨基酸组成就是几肽，如两个氨基酸形成二肽，三个氨基酸形氨基酸组成就是几肽，如两个氨基酸形成二肽，三个氨基酸形成三肽。而不是含有几个肽键就是几肽。成三肽。而不是含有几个肽键就是几肽。 种类种类数目数目排列顺序排列顺序空间结构空间结构三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能将下列实例与相应的蛋白质的功能连接起来将下列实例与相应的蛋白质的功能连接起来【点拨点拨】(1)(1)大多数的酶属于蛋白质，部分激素属于蛋白质。大多数的酶属于蛋白质，部分激素属于蛋白质。(2)(2)能产生酶的细胞不一定能产生激素，但能产生激素的细胞一能产生酶的细胞不一定能产生激素，但能产生激素的细胞一定能产生酶。定能产生酶。四、蛋白质的合成与运输四、蛋白质的合成与运输1.1.蛋白质的合成场所：蛋白质的合成场所：_2.2.新生肽链的加工场所新生肽链的加工场所_、_、_。3.3.蛋白质的分选蛋白质的分选一靠一靠_，二靠，二靠_。4.4.蛋白质的运输途径蛋白质的运输途径_。核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体细胞质基质细胞质基质分选信号分选信号核糖体存在的位置核糖体存在的位置内膜系统内膜系统【思维判断思维判断】 1 1分子式中只要有氨基和羧基，就可以判断为构成生物体的氨分子式中只要有氨基和羧基，就可以判断为构成生物体的氨基酸。基酸。( )( )【分析分析】构成生物体的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且构成生物体的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且必须连在同一个碳原子上。必须连在同一个碳原子上。2 2各种氨基酸理化性质不同的原因在于各种氨基酸理化性质不同的原因在于R R基的不同。基的不同。( )( )【分析分析】不同的氨基酸取决于不同的氨基酸取决于R R基的不同。基的不同。3 3S S是蛋白质构成的特征元素，一定存在于是蛋白质构成的特征元素，一定存在于R R基上。基上。( )( )【分析分析】S S是蛋白质的特征元素，且是蛋白质的特征元素，且S S一定存在于一定存在于R R基上。基上。 蛋白质的结构层次及其多样性蛋白质的结构层次及其多样性【高考警示钟高考警示钟】1.1.氨基酸基团前一定要带氨基酸基团前一定要带“”，不要将氨基错写为，不要将氨基错写为NHNH2 2或或NHNH3 3，不要将羧基误写为，不要将羧基误写为 或或COOHCOOH，也不要将肽键，也不要将肽键误写为误写为COCONHNH或或 。2.2.高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。【典例训练典例训练1 1】以下关于氨基酸和多肽的叙述中正确的是以下关于氨基酸和多肽的叙述中正确的是( )( )A A一条由一条由n n个氨基酸组成的肽链中含有的羧基数目和氧原子数目个氨基酸组成的肽链中含有的羧基数目和氧原子数目至少是至少是1 1和和n nB Bn n个氨基酸共有个氨基酸共有m m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一个多肽中个氨基，则这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为的氨基数必为m-nm-nC C通常情况下，分子式为通常情况下，分子式为C C6363H H102102O O4545N N1717S S2 2的链状多肽化合物中最多的链状多肽化合物中最多含有含有1717个肽键个肽键D D甜味肽的分子式为甜味肽的分子式为C C1313H H1616O O5 5N N2 2，则甜味肽一定是二肽，则甜味肽一定是二肽【解题指南解题指南】1 1知识储备：知识储备：(1)(1)构成生物体的氨基酸的特征：每个氨基酸至少构成生物体的氨基酸的特征：每个氨基酸至少含有含有1 1个氨基和个氨基和1 1个羧基，并且连在同一个碳原子上。个羧基，并且连在同一个碳原子上。(2)(2)多肽的特征：一条多肽链的首端和尾端一定含有多肽的特征：一条多肽链的首端和尾端一定含有1 1个氨基和个氨基和1 1个羧基。个羧基。(3)(3)肽键数计算公式及组成肽键的元素种类分析。肽键数计算公式及组成肽键的元素种类分析。2 2解题关键：解题关键：(1)(1)明确每一个羧基中均有明确每一个羧基中均有2 2个氧原子，每一个肽个氧原子，每一个肽键中均有键中均有1 1个氧原子和个氧原子和1 1个氮原子。个氮原子。(2)(2)根据分子式中氮原子数可以分析出最多的氨基酸数。根据分子式中氮原子数可以分析出最多的氨基酸数。【解析解析】选选D D。结合氨基酸的组成，分析甜味肽分子式。结合氨基酸的组成，分析甜味肽分子式C C1313H H1616O O5 5N N2 2，可知应由两个氨基酸组成，一定属于二肽，可知应由两个氨基酸组成，一定属于二肽，D D项是正确的。项是正确的。A A项中，项中，一条由一条由n n个氨基酸组成的肽链中含有氧原子数目为个氨基酸组成的肽链中含有氧原子数目为(n-1)(n-1)(肽键中肽键中O)+2(O)+2(最末端羧基中最末端羧基中O)=n+1O)=n+1个，不是个，不是n n个；个；B B项项n n个氨基酸共有个氨基酸共有m m个氨个氨基，则基，则m-nm-n表示的是表示的是R R基中氨基数，因此这些氨基酸缩合成的一个基中氨基数，因此这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为多肽中的氨基数必为m-n+1(m-n+1(首端的氨基首端的氨基) )；C C项中，分子式为项中，分子式为C C6363H H102102O O4545N N1717S S2 2的链状多肽化合物中最多参与构成的氨基酸为的链状多肽化合物中最多参与构成的氨基酸为1717个个( (结合结合N N分析分析) )，则可得出该化合物中最多含有，则可得出该化合物中最多含有1616个肽键。个肽键。 蛋白质合成过程及相关计算蛋白质合成过程及相关计算1.1.氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系氨基酸分子氨基酸分子 通式通式二肽二肽多肽（肽链）多肽（肽链）构成构成蛋白质蛋白质R R1 1R R2 2R R3 3R Rn nH H2 2N C COOH H N C CO N C N C COOH H N C CO N C C COOH C COOH H HH HH HH HH HH HH H2 2O OOH HOH HH H2 2O OOH HOH H2.2.相关计算相关计算(1)(1)氨基数氨基数= =肽链数肽链数+R+R基上的氨基数基上的氨基数= =各氨基酸中氨基总数各氨基酸中氨基总数- -肽键肽键数。数。(2)(2)羧基数羧基数= =肽链数肽链数+R+R基上的羧基数基上的羧基数= =各氨基酸中羧基总数各氨基酸中羧基总数- -肽键肽键数。数。(3)(3)氮原子数氮原子数= =肽键数肽键数+ +肽链数肽链数+R+R基上的氮原子数基上的氮原子数= =各氨基酸中各氨基酸中N N的的总数。总数。(4)(4)氧原子数氧原子数= =肽键数肽键数+2+2肽链数肽链数+R+R基上的氧原子数基上的氧原子数= =各氨基酸中各氨基酸中O O的总数的总数- -脱去水分子数。脱去水分子数。形成肽链数形成肽链数形成肽形成肽键数键数脱去水脱去水分子数分子数氨基数目氨基数目羧基数目羧基数目多肽相多肽相对分子对分子质量质量1 1n-1n-1n-1n-1至少至少1 1个个至少至少1 1个个na-na-18(n-18(n-1)1)m mn-mn-mn-mn-m至少至少m m个个至少至少m m个个na-na-18(n-18(n-m) m) (5)(5)氢原子数氢原子数= =各氨基酸中各氨基酸中H H的总数的总数-2-2脱去水分子数。脱去水分子数。(6)(6)假设氨基酸的平均相对分子质量为假设氨基酸的平均相对分子质量为a a，由，由n n个氨基酸分别形成个氨基酸分别形成1 1条肽链或条肽链或m m条肽链：条肽链：(7)(7)假设某多肽中氨基酸数为假设某多肽中氨基酸数为n n，控制其合成的基因和，控制其合成的基因和mRNAmRNA中至少中至少含有的碱基数为含有的碱基数为6n6n和和3n3n。3 3蛋白质分子水解蛋白质分子水解(1)(1)彻底水解，产物为氨基酸：彻底水解，产物为氨基酸：计算时可参照脱水缩合过程，可简单理解为脱水缩合的计算时可参照脱水缩合过程，可简单理解为脱水缩合的“逆反逆反应应”，即加入水分子数，即加入水分子数= =氨基酸数氨基酸数- -肽链数。肽链数。(2)(2)不彻底水解，产物为几段短肽链：不彻底水解，产物为几段短肽链：计算时应画简图，分步计算。如某三十九肽中共有丙氨酸计算时应画简图，分步计算。如某三十九肽中共有丙氨酸4 4个，个，现去掉其中的丙氨酸得到现去掉其中的丙氨酸得到4 4条长短不等的多肽条长短不等的多肽( (如图所示如图所示) )，分析，分析该过程中肽键数、游离的氨基、羧基数及该过程中肽键数、游离的氨基、羧基数及C C、H H、O O、N N数的变化。数的变化。断裂前断裂前断裂后断裂后变化数量变化数量肽键数变化肽键数变化39-1=3839-1=3835(35(氨基酸数氨基酸数)-)-4(4(肽链数肽链数)=31)=3138-31=738-31=7个，个，即减少即减少7 7个个氨基、羧基氨基、羧基数数( (至少至少) )各各1 1个个各各4 4个个1-4=-31-4=-3个，即个，即各增加各增加3 3个个氮原子数氮原子数假设假设m m个个m-4(4m-4(4个丙氨酸个丙氨酸每个含每个含1 1个氮原个氮原子子) )m-(m-4)=4m-(m-4)=4个，个，减少减少4 4个个碳原子数碳原子数假设假设m m个个m-3m-34(4(即即4 4个丙个丙氨酸，每个含氨酸，每个含3 3个碳原子个碳原子) )m-(m-3m-(m-34)4)=12=12个，减少个，减少1212个个断裂前断裂前断裂后断裂后变化数量变化数量氧原子数氧原子数假设假设m m个个m-8(4m-8(4个丙氨酸个丙氨酸含含8 8个个O O原子原子)+)+7(7(肽键减少肽键减少7 7个，个，需消耗需消耗7 7分子分子H H2 2O)O)m-(m-8+7)=1m-(m-8+7)=1个，即减少个，即减少1 1个个氢原子数氢原子数假设假设m m个个m-7m-74(44(4个丙氨个丙氨酸含酸含2828个个H H原子原子)+14)+14(7(7个个H H2 2O O含含1414个个氢原子氢原子) )m-(m-28+14)m-(m-28+14)=14=14个，即减个，即减少少1414个个【技巧点拨台技巧点拨台】蛋白质合成过程中计算技巧蛋白质合成过程中计算技巧(1)(1)氨基酸与相应氨基酸与相应DNADNA、RNARNA片段中碱基数目之间计算时，当出现片段中碱基数目之间计算时，当出现关键词关键词“最多最多”、“至少至少”时，不应考虑该计算过程中终止密时，不应考虑该计算过程中终止密码子的碱基数。码子的碱基数。(2)(2)计算计算O O和和H H的数量变化时，不要漏掉增加的数量变化时，不要漏掉增加H H2 2O O中中O O、H H数值。数值。【典例训练典例训练2 2】某多肽，经测定其分子式是某多肽，经测定其分子式是C C2121H Hx xO Oy yN N4 4S S2 2。已知该。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的。苯丙氨酸多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的。苯丙氨酸(C(C9 9H H1111NONO2 2) )、天冬氨酸、天冬氨酸(C(C4 4H H7 7NONO4 4) )、丙氨酸、丙氨酸(C(C3 3H H7 7NONO2 2) )、亮氨酸、亮氨酸(C(C6 6H H1313NONO2 2) )、半胱氨酸、半胱氨酸(C(C3 3H H7 7NONO2 2S)S)。下列有关该多肽的叙述，不正。下列有关该多肽的叙述，不正确的是确的是( )( )A A该多肽彻底水解后能产生该多肽彻底水解后能产生3 3种氨基酸种氨基酸B B上题中多肽中氢原子数和氧原子数分别是上题中多肽中氢原子数和氧原子数分别是3232和和5 5C C该多肽中有三个肽键，为三肽化合物该多肽中有三个肽键，为三肽化合物D D该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了5454【解题指南解题指南】1 1题眼：几种作为原料的氨基酸均只有题眼：几种作为原料的氨基酸均只有1 1个氮原子，分析出该个氮原子，分析出该多肽含多肽含4 4个氨基酸。个氨基酸。2 2解题思路：由多肽分子式解题思路：由多肽分子式四肽四肽半胱氨酸数目半胱氨酸数目另外两种另外两种氨基酸，进而判断各选项是否正确。氨基酸，进而判断各选项是否正确。【解析解析】选选C C。依据分子式中。依据分子式中N N为为4 4个，并分析提供的氨基酸种类，个，并分析提供的氨基酸种类，可得出由可得出由4 4个氨基酸组成，为四肽，存在三个肽键，即个氨基酸组成，为四肽，存在三个肽键，即C C项是错项是错误的。再分析多肽的形成：在核糖体上，形成过程中相对分子误的。再分析多肽的形成：在核糖体上，形成过程中相对分子质量减少了质量减少了5454；再分析；再分析S S的数目为的数目为2 2个，可分析出个，可分析出4 4个氨基酸中有个氨基酸中有2 2个是半胱氨酸个是半胱氨酸(C(C3 3H H7 7NONO2 2S)S)，即水解能形成的氨基酸为，即水解能形成的氨基酸为3 3种，再结种，再结合碳原子数目为合碳原子数目为2121个，减去个，减去6 6个个C C原子原子(2(2个是半胱氨酸个是半胱氨酸) )，为，为1515个个C C原子，可分析出另两个氨基酸为苯丙氨酸和亮氨酸，进一步推原子，可分析出另两个氨基酸为苯丙氨酸和亮氨酸，进一步推出该多肽中氢原子数和氧原子数分别是出该多肽中氢原子数和氧原子数分别是3232和和5 5，A A、B B、D D三项是三项是正确的。正确的。 生物膜之间的三种联系生物膜之间的三种联系1 1成分上的联系成分上的联系各种生物膜组成成分基本相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类各种生物膜组成成分基本相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，体现生物膜系统的统一性；但每种成分所占的比例不同，组成，体现生物膜系统的统一性；但每种成分所占的比例不同，体现了生物膜系统的差异性。体现了生物膜系统的差异性。高尔基体膜高尔基体膜内质网膜内质网膜间接间接相连相连直接直接相连相连细胞核外膜细胞核外膜线粒体外膜线粒体外膜细胞膜细胞膜间接相连间接相连2 2结构上的联系结构上的联系3 3功能上的联系功能上的联系( (如蛋白质的合成、分泌如蛋白质的合成、分泌) )流程图解读流程图解读(1)(1)细胞核：基因的转录，将遗传信息从细胞核传递到细胞质；细胞核：基因的转录，将遗传信息从细胞核传递到细胞质；(2)(2)核糖体：通过翻译将氨基酸合成为多肽；核糖体：通过翻译将氨基酸合成为多肽；(3)(3)内质网：对多肽进行初步加工内质网：对多肽进行初步加工( (如折叠、糖基化等如折叠、糖基化等) )，形成较，形成较成熟的蛋白质，再以膜泡的方式运送至高尔基体；成熟的蛋白质，再以膜泡的方式运送至高尔基体；(4)(4)高尔基体：将多肽再加工为成熟的蛋白质，并以膜泡的方式高尔基体：将多肽再加工为成熟的蛋白质，并以膜泡的方式运输到细胞膜与之融合；运输到细胞膜与之融合；(5)(5)细胞膜：外排作用，将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白；细胞膜：外排作用，将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白；(6)(6)线粒体：为各项过程提供能量。线粒体：为各项过程提供能量。【高考警示钟高考警示钟】结构不同于细胞器结构不同于细胞器【案例案例】用序号和箭头写出图中与分泌蛋白有关的结构用序号和箭头写出图中与分泌蛋白有关的结构 正确答案：正确答案：错误答案：错误答案：【分析分析】回答该类题时需注意以下三点：回答该类题时需注意以下三点：要求写出的是要求写出的是“有有关结构关结构”还是还是“细胞器细胞器”；注意不要漏掉提供能量的线粒体；注意不要漏掉提供能量的线粒体；注意要求用序号还是文字。注意要求用序号还是文字。【典例训练典例训练3 3】甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白，甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白，并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如图所示。图中并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如图所示。图中a a、b b、c c是生理过程，是生理过程，是结构名称，分析下列叙述错误的是是结构名称，分析下列叙述错误的是( ( ) )A A甲图中甲图中b b是脱水缩合，产生的水中氧仅来自于氨基酸的是脱水缩合，产生的水中氧仅来自于氨基酸的-COOH-COOH，完成的场所是乙图，完成的场所是乙图B B细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度，这表明细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度，这表明a a是主动是主动运输过程运输过程C C与甲图与甲图c c过程有关的细胞器是乙图中过程有关的细胞器是乙图中，中形成的蛋中形成的蛋白质已经是成熟蛋白质白质已经是成熟蛋白质D D在甲状腺球蛋白合成过程中，膜面积基本保持不变的有在甲状腺球蛋白合成过程中，膜面积基本保持不变的有和和，但膜的成分均发生更新，但膜的成分均发生更新【解题指南解题指南】1 1考查实质：本题通过甲状腺球蛋白分泌的过程，理解蛋白质考查实质：本题通过甲状腺球蛋白分泌的过程，理解蛋白质合成的方式、场所、有关细胞器及物质跨膜方式等知识。合成的方式、场所、有关细胞器及物质跨膜方式等知识。2.2.题眼：题眼：(1)(1)结合选项结合选项“细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度度”分析甲图中分析甲图中a a是主动运输。是主动运输。(2)c(2)c过程是蛋白质加工、运输及过程是蛋白质加工、运输及分泌的过程，分析出相关的细胞器为内质网、高尔基体、线粒分泌的过程，分析出相关的细胞器为内质网、高尔基体、线粒体。体。(3)(3)分析乙图中分泌蛋白形成过程，得出只有分析乙图中分泌蛋白形成过程，得出只有高尔基体膜高尔基体膜面积能基本保持不变的结论。面积能基本保持不变的结论。【解析解析】选选D D。在。在D D项中膜面积基本保持不变的是项中膜面积基本保持不变的是高尔基体，高尔基体，而而是细胞膜，面积增大，是细胞膜，面积增大，是内质网，面积减小。是内质网，面积减小。A A项是正确项是正确的，的，b b过程是脱水缩合，在过程是脱水缩合，在核糖体上完成，形成的水中的氧只核糖体上完成，形成的水中的氧只来自羧基；来自羧基；B B项也是正确的，低浓度到高浓度的运输方式为主动项也是正确的，低浓度到高浓度的运输方式为主动运输；运输；C C项中项中c c过程是蛋白质加工、转运、分泌过程，与之相关过程是蛋白质加工、转运、分泌过程，与之相关的细胞器是内质网、高尔基体、线粒体，另外的细胞器是内质网、高尔基体、线粒体，另外中形成的蛋白中形成的蛋白质已经是成熟蛋白质。质已经是成熟蛋白质。 提取材料中的隐含信息提取材料中的隐含信息必需氨基酸的验证必需氨基酸的验证【案例】【案例】必需氨基酸的种类和含量是评价奶粉营养价值高低的必需氨基酸的种类和含量是评价奶粉营养价值高低的主要标准。赖氨酸是人体内的必需氨基酸，缺乏则会影响人体主要标准。赖氨酸是人体内的必需氨基酸，缺乏则会影响人体内蛋白质的合成，导致营养不良。赖氨酸是否也是小白鼠体内内蛋白质的合成，导致营养不良。赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基酸？请根据给出的实验原理利用以下材料用具进行的必需氨基酸？请根据给出的实验原理利用以下材料用具进行探究。探究。材料用具：材料用具：2020只生长发育状况相同的正常幼年小白鼠，分装在只生长发育状况相同的正常幼年小白鼠，分装在不同试剂瓶中的不同试剂瓶中的2020种氨基酸，不含蛋白质和氨基酸的食物，称种氨基酸，不含蛋白质和氨基酸的食物，称量器量器( (如天平如天平) )等。等。(1)(1)实验原理：必需氨基酸是动物体内不能合成的、只能从食物实验原理：必需氨基酸是动物体内不能合成的、只能从食物中获取的氨基酸。当动物体内缺乏必需氨基酸时，出现营养不中获取的氨基酸。当动物体内缺乏必需氨基酸时，出现营养不良，体重增加缓慢。良，体重增加缓慢。(2)(2)实验步骤：实验步骤：配食：配食：_，配成食物配成食物A A；_，配成食物配成食物B B。分组：分组：_，分别称，分别称其体重。其体重。饲喂：饲喂：_。观察：观察：_。(3)(3)结果预测及结论：结果预测及结论：_； _ _。【命题人透析命题人透析】(1)(1)解读探究问题确定自变量：解读探究问题确定自变量：本实验的探究问题是本实验的探究问题是“赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基酸酸”。由此可推出该实验的自变量是。由此可推出该实验的自变量是“赖氨酸的有无赖氨酸的有无”。设置。设置对照实验时，对照组的动物应该用含有对照实验时，对照组的动物应该用含有2020种氨基酸的食物种氨基酸的食物A A进行进行饲喂，实验组的动物饲喂加入除赖氨酸之外的饲喂，实验组的动物饲喂加入除赖氨酸之外的1919种氨基酸且含种氨基酸且含量和比例与量和比例与A A相同的食物相同的食物B B。(2)(2)透视透视“材料用具材料用具”，提取隐含信息：，提取隐含信息：“生长发育状况相同的正常幼年小白鼠生长发育状况相同的正常幼年小白鼠”，排除小白鼠自身，排除小白鼠自身因素对实验结果的影响，增强了实验结果的科学性；因素对实验结果的影响，增强了实验结果的科学性；“2020只只”同时进行平行重复实验，排除了实验结果的偶然性；同时进行平行重复实验，排除了实验结果的偶然性；食物和氨基酸的提供，为食物和氨基酸的提供，为“配食配食”提供方案；提供方案；“称量器称量器”称重暗示了该实验的因变量应该是与称重暗示了该实验的因变量应该是与“体重体重”有有关，并为实验过程的物质用量的等量原则做了提示。关，并为实验过程的物质用量的等量原则做了提示。(3)(3)用相应的用相应的“实验原则实验原则”规范答案：规范答案：实验在具体步骤设计时，一定要注意实验原则。实验在具体步骤设计时，一定要注意实验原则。等量原则：配食时，食物等量原则：配食时，食物A A中氨基酸的含量及比例要适宜，食中氨基酸的含量及比例要适宜，食物物B B中除赖氨酸外的其他氨基酸含量和比例与中除赖氨酸外的其他氨基酸含量和比例与A A相同；相同；对照原则：实验组和对照组对照，自身前后对照；对照原则：实验组和对照组对照，自身前后对照；分组要分组要“随机均分随机均分”；单一变量原则：除自变量外，小鼠要在相同且适宜的环境中单一变量原则：除自变量外，小鼠要在相同且适宜的环境中饲养观察；为了实验结果的准确性，要计算出实验前后小鼠体饲养观察；为了实验结果的准确性，要计算出实验前后小鼠体重的变化量等。重的变化量等。【标准答案标准答案】(2)(2)取不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的取不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的2020种氨基酸种氨基酸取不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸之外的取不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸之外的1919种氨基种氨基酸，其含量和比例与酸，其含量和比例与A A相同相同将将2020只小白鼠随机平均分成甲、乙两组只小白鼠随机平均分成甲、乙两组在相同且适宜的环境中饲喂两组小鼠，甲组饲喂食物在相同且适宜的环境中饲喂两组小鼠，甲组饲喂食物A A，乙组，乙组饲喂食物饲喂食物B B分别称量甲、乙两组小白鼠的体重，计算体重增加量分别称量甲、乙两组小白鼠的体重，计算体重增加量(3)(3)若两组小白鼠的营养状况和体重增加量基本相同，则说明若两组小白鼠的营养状况和体重增加量基本相同，则说明赖氨酸不是小白鼠体内的必需氨基酸赖氨酸不是小白鼠体内的必需氨基酸若甲组正常，乙组出现营养不良、体重增加量远小于甲组，若甲组正常，乙组出现营养不良、体重增加量远小于甲组，则说明赖氨酸是小白鼠体内的必需氨基酸则说明赖氨酸是小白鼠体内的必需氨基酸【阅卷人点评阅卷人点评】得分要点得分要点(2)(2)必须体现必须体现“不含蛋白质和氨基酸不含蛋白质和氨基酸”、“含量和比例适宜含量和比例适宜”、“2020种种”、“除赖氨酸之外的除赖氨酸之外的1919种种”。必须体现必须体现“随机平均随机平均”分组。分组。必须体现必须体现“称量体重称量体重”、“计算体重的增加量计算体重的增加量”。(3)(3)必须体现必须体现“实验的结论实验的结论”。失分案例失分案例(2)(2)错答成错答成“在食物中加入在食物中加入2020种氨基酸种氨基酸”、“在食物中加入除在食物中加入除赖氨酸之外的赖氨酸之外的1919种氨基酸种氨基酸”等。等。错答成错答成“将小白鼠分成甲、乙两组将小白鼠分成甲、乙两组”。错答成错答成“小白鼠的食欲状况小白鼠的食欲状况”，“小白鼠的活动状况小白鼠的活动状况”。(3)(3)答案不全，只答为答案不全，只答为“若两组小白鼠的营养状况和体重基本若两组小白鼠的营养状况和体重基本相同相同”。答案不全，只答为答案不全，只答为“若甲组正常，乙组出现营养不良、体重若甲组正常，乙组出现营养不良、体重增加量远小于甲组增加量远小于甲组”。1 1蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量，而是通过测蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量，而是通过测定氮含量来推算蛋白质含量。一般来说，每定氮含量来推算蛋白质含量。一般来说，每100100克蛋白质平均含克蛋白质平均含氮氮1616克，这些氮主要存在于蛋白质的克，这些氮主要存在于蛋白质的( )( )A A-CO-NH-CO-NH- B B游离的氨基游离的氨基C C游离的羧基游离的羧基 D DR R基基【解析解析】选选A A。蛋白质中含氮的基团是肽键、氨基。蛋白质中含氮的基团是肽键、氨基( (包括包括R R基中的基中的氨基氨基) )，但最主要的是肽键。因此正确选项为，但最主要的是肽键。因此正确选项为A A项。项。2 2(2012(2012济南模拟济南模拟) )某类大分子化合物含某类大分子化合物含C C、H H、O O、N N、S S等元等元素，则该类化合物最不可能具有的功能是素，则该类化合物最不可能具有的功能是( )( )A A构成生物膜的主要成分构成生物膜的主要成分B B抵抗病菌引起的感染抵抗病菌引起的感染C C激发并维持高等动物的第二性征激发并维持高等动物的第二性征D D降低血糖降低血糖【解析解析】选选C C。该大分子化合物含。该大分子化合物含C C、H H、O O、N N、S S等元素，可推等元素，可推知该大分子化合物为蛋白质，而知该大分子化合物为蛋白质，而C C项调节的激素是性激素，其项调节的激素是性激素，其成分是固醇，不是蛋白质。成分是固醇，不是蛋白质。A A项中生物膜由脂质和蛋白质、糖项中生物膜由脂质和蛋白质、糖类组成；类组成；B B项抗体能抵抗病菌引起的感染；项抗体能抵抗病菌引起的感染；D D项中胰岛素能降低项中胰岛素能降低血糖，抗体、胰岛素均属于蛋白质。血糖，抗体、胰岛素均属于蛋白质。3 3某肽链由某肽链由5151个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1 1个二肽、个二肽、2 2个五肽、个五肽、3 3个六肽、个六肽、3 3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数依次是肽键总数依次是( )( )A A9 9、4242B B2 2、4242C C2 2、5151D D9 9、5151【解析解析】选选A A。二肽中至少含有氨基为。二肽中至少含有氨基为1 1个，肽键为个，肽键为1 1个；五肽中个；五肽中至少含有氨基为至少含有氨基为1 1个，肽键为个，肽键为4 4个；六肽中至少含有氨基为个；六肽中至少含有氨基为1 1个，个，肽键为肽键为5 5个；七肽中至少含有氨基为个；七肽中至少含有氨基为1 1个，肽键为个，肽键为6 6个。因此经计个。因此经计算这些短肽中含有氨基至少是算这些短肽中含有氨基至少是9 9个，肽键总数为个，肽键总数为4242个。个。4.4.如图表示在胰岛如图表示在胰岛B B细胞中，将胰岛素原分子的细胞中，将胰岛素原分子的C C段切除后加工段切除后加工成具有活性的胰岛素，并被包装在膜泡中的过程。胰岛素和成具有活性的胰岛素，并被包装在膜泡中的过程。胰岛素和C C段段肽链在被排出胰岛肽链在被排出胰岛B B细胞前，一直贮存在此膜泡中。该过程发生细胞前，一直贮存在此膜泡中。该过程发生的场所应是的场所应是( )( )A A核糖体核糖体B B细胞核细胞核C C高尔基体高尔基体D D细胞质基质细胞质基质【解析解析】选选C C。高尔基体具有加工修饰蛋白质的功能，因此将胰。高尔基体具有加工修饰蛋白质的功能，因此将胰岛素原分子的岛素原分子的C C段切除以及加工成有活性的胰岛素，都是在高尔段切除以及加工成有活性的胰岛素，都是在高尔基体内进行的。基体内进行的。5 5一条肽链的分子式为一条肽链的分子式为C C2222H H3434O O1313N N6 6其水解后共产生了下列其水解后共产生了下列3 3种氨种氨基酸：基酸：据此判断下列有关叙述错误的是据此判断下列有关叙述错误的是( )( )A A1 1个个C C2222H H3434O O1313N N6 6分子水解后可以产生分子水解后可以产生3 3个谷氨酸个谷氨酸B B合成合成1 1个个C C2222H H3434O O1313N N6 6分子同时将产生分子同时将产生5 5个水分子个水分子C C1 1个个C C2222H H3434O O1313N N6 6分子中存在分子中存在1 1个游离的氨基和个游离的氨基和3 3个游离的羧基个游离的羧基D D在细胞中合成在细胞中合成1 1个个C C2222H H3434O O1313N N6 6分子至少需要分子至少需要3 3种种tRNAtRNA【解析解析】选选C C。该多肽。该多肽(C(C2222H H3434O O1313N N6 6) )中氮原子有中氮原子有6 6个，而组成该多肽个，而组成该多肽的的3 3种氨基酸均只有一个氮原子，即可推断该多肽为六肽，形成种氨基酸均只有一个氮原子，即可推断该多肽为六肽，形成时失去时失去5 5个水分子。又设谷氨酸为个水分子。又设谷氨酸为x x，其他氨基酸为，其他氨基酸为6-x6-x，按氧原，按氧原子平衡，可得出：子平衡，可得出：4x+2(6-x)=13+54x+2(6-x)=13+5，则，则x=3x=3，因此，因此A A、B B项是正确项是正确的。的。C C项，该多肽中游离羧基数为项，该多肽中游离羧基数为3(33(3个谷氨酸个谷氨酸R R基中羧基数基中羧基数)+)+1 1( (一条肽链的尾端有一条肽链的尾端有1 1个羧基个羧基)=4)=4个。个。D D项，每一种氨基酸至少有项，每一种氨基酸至少有一种一种tRNAtRNA来转运，因此合成来转运，因此合成1 1个个C C2222H H3434O O1313N N6 6分子至少需要分子至少需要3 3种种tRNAtRNA。6 6某蛋白质由某蛋白质由m m条肽链、条肽链、n n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有氧个氨基酸组成。该蛋白质至少含有氧原子的个数是原子的个数是( )( )A An-mn-mB Bn-2mn-2mC Cn+mn+mD Dn+2mn+2m【解析解析】选选C C。经分析该蛋白质有肽键。经分析该蛋白质有肽键n-mn-m个、至少含游离的羧基个、至少含游离的羧基有有m m个个( (每一肽链的尾端肯定有一个羧基每一肽链的尾端肯定有一个羧基) )，由此可以计算出它至，由此可以计算出它至少有的氧原子是少有的氧原子是n-m+2m=n-m+2m=n+mn+m( (一个肽键中肯定有一个氧原子、一一个肽键中肯定有一个氧原子、一个羧基中肯定有两个氧原子个羧基中肯定有两个氧原子) )。7 7(2012(2012泰安模拟泰安模拟) )下列关于人体内蛋白质的叙述中，正确的下列关于人体内蛋白质的叙述中，正确的是是( )( )A A蛋白质具有多样性，是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序蛋白质具有多样性，是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序和空间结构不同和空间结构不同B B指导蛋白质合成的基因中的碱基有指导蛋白质合成的基因中的碱基有C C、G G、A A、T T、U UC C人体内的酶大部分都是蛋白质，激素不一定是蛋白质人体内的酶大部分都是蛋白质，激素不一定是蛋白质D D蛋白酶也是蛋白质，能通过提供化学反应的活化能，加快酶蛋白酶也是蛋白质，能通过提供化学反应的活化能，加快酶促反应速度促反应速度【解析解析】选选C C。蛋白质具有多样性，是由于组成蛋白质的氨基酸。蛋白质具有多样性，是由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序各不相同，而且蛋白质的空间结构也不的种类、数目、排列顺序各不相同，而且蛋白质的空间结构也不相同，而不是氨基酸的空间结构不同，相同，而不是氨基酸的空间结构不同，A A错误。指导蛋白质合成错误。指导蛋白质合成的基因，实质上是有遗传效应的的基因，实质上是有遗传效应的DNADNA片段，含有片段，含有C C、G G、A A、T T四种四种碱基，而不含有碱基碱基，而不含有碱基U U，B B错误。酶通过降低化学反应的活化能，错误。酶通过降低化学反应的活化能，加快酶促反应速度，而不是提供活化能，加快酶促反应速度，而不是提供活化能，D D错误。人体内的酶大错误。人体内的酶大部分都是蛋白质，少部分是部分都是蛋白质，少部分是RNARNA；有些激素是蛋白质，如胰岛素，；有些激素是蛋白质，如胰岛素，有些激素不是蛋白质，如性激素是脂质，有些激素不是蛋白质，如性激素是脂质，C C正确。正确。8 8请解答氨基酸和蛋白质的相关问题：请解答氨基酸和蛋白质的相关问题：(1)(1)现有氨基酸现有氨基酸800800个，其中氨基总数为个，其中氨基总数为810810，羧基总数为，羧基总数为808808，则，则由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目分别是基的数目分别是_、_、_。(2)(2)经氨基酸自动分析仪测定三种多肽化合物：催产素、牛加压经氨基酸自动分析仪测定三种多肽化合物：催产素、牛加压素和人血管舒张素均有素和人血管舒张素均有9 9个氨基酸，但其功能各不相同，最可能个氨基酸，但其功能各不相同，最可能的原因是的原因是_；构成这三种多肽最多共；构成这三种多肽最多共有有_种氨基酸。种氨基酸。【解析解析】(1)(1)依据肽键数依据肽键数= =氨基酸数氨基酸数- -肽链数，氨基数肽链数，氨基数( (羧基数羧基数)=)=肽肽链数链数+R+R基中氨基数基中氨基数( (羧基数羧基数) )，可得该蛋白质中肽键数，可得该蛋白质中肽键数=800-2=800-2=798798；氨基数；氨基数=2+(810-800)=12=2+(810-800)=12；同理羧基数为；同理羧基数为1010。(2)(2)结构决定结构决定功能，尽管氨基酸数目相同，但组成多肽的氨基酸种类、排列顺功能，尽管氨基酸数目相同，但组成多肽的氨基酸种类、排列顺序不同都会导致多肽功能不同。序不同都会导致多肽功能不同。答案：答案：(1)798 12 10(1)798 12 10(2)(2)氨基酸的种类、排列顺序不同氨基酸的种类、排列顺序不同 2020实验方法实验方法 验证性实验的设计思路验证性实验的设计思路【理论指导】【理论指导】1.1.概念和特点概念和特点(1)(1)概念：指实验者针对已知的生物学事实而进行的以验证生物概念：指实验者针对已知的生物学事实而进行的以验证生物学事实、巩固和加强有关知识、培养实验操作技能为目的的验学事实、巩固和加强有关知识、培养实验操作技能为目的的验证性和体验性实验。证性和体验性实验。(2)(2)特点：特点：验证研究对象的已知属性、特征及与其他因素的关系。验证研究对象的已知属性、特征及与其他因素的关系。由于实验原理、结论是已知的，因此不存在实验假设。由于实验原理、结论是已知的，因此不存在实验假设。实验目的、结果、结论三者是一致的、统一的。实验目的、结果、结论三者是一致的、统一的。实验的操作步骤可以是曾经做过的，也可以是未曾做过的。实验的操作步骤可以是曾经做过的，也可以是未曾做过的。2.2.设计思路设计思路(1)(1)根据验证的目的，运用所学的知识或题目所提供的信息找出根据验证的目的，运用所学的知识或题目所提供的信息找出完成实验的依据，即实验原理。完成实验的依据，即实验原理。(2)(2)从题目所给的实验材料、用具、药品中寻找实验的设计思路，从题目所给的实验材料、用具、药品中寻找实验的设计思路，明确具体的设计方案。明确具体的设计方案。(3)(3)依据实验目的、实验原理确定实验变量，弄清自变量如何操依据实验目的、实验原理确定实验变量，弄清自变量如何操作，因变量如何检测，无关变量如何控制。作，因变量如何检测，无关变量如何控制。(4)(4)依据对变量的分析，合理设置对照，以实现对单一变量的控依据对变量的分析，合理设置对照，以实现对单一变量的控制，排除无关变量的干扰，增强实验结果的可信度和说服力。制，排除无关变量的干扰，增强实验结果的可信度和说服力。【典例分析典例分析】某同学在互联网上查到如下结论：某同学在互联网上查到如下结论：重金属盐能使蛋白质变性失活，而谷胱甘肽能缓解重金属盐对蛋重金属盐能使蛋白质变性失活，而谷胱甘肽能缓解重金属盐对蛋白质的破坏作用。请你根据实验室提供的下列材料，完善下面的白质的破坏作用。请你根据实验室提供的下列材料，完善下面的设计方案以验证这一观点。设计方案以验证这一观点。实验材料：试管、大烧杯、滴管、温度计、恒温水浴锅、唾液淀实验材料：试管、大烧杯、滴管、温度计、恒温水浴锅、唾液淀粉酶、淀粉溶液、硝酸银溶液、谷胱甘肽溶液、新配制的班氏试粉酶、淀粉溶液、硝酸银溶液、谷胱甘肽溶液、新配制的班氏试剂等剂等( (所给溶液浓度均适合实验用所给溶液浓度均适合实验用) )。甲甲乙乙丙丙唾液淀粉酶唾液淀粉酶2mL2mL2mL2mL2mL2mL谷胱甘肽溶液谷胱甘肽溶液2mL2mL蒸馏水蒸馏水4mL4mL2mL2mL硝酸银溶液硝酸银溶液2mL2mL2mL2mL淀粉溶液淀粉溶液2mL2mL2mL2mL2mL2mL3737保温保温5min5min5min5min5min5min班氏试剂班氏试剂2mL2mL2mL2mL2mL2mL50 50 65 65 温水水浴加热温水水浴加热2min2min2min2min2min2min观察溶液变化观察溶液变化砖红色沉淀砖红色沉淀砖红色沉淀砖红色沉淀无砖红色沉淀无砖红色沉淀试管编号试管编号序号序号实验步骤：实验步骤：【分析分析】(1)(1)实验原理及设计思路实验原理及设计思路分析：从分析：从题干的结论可以看出，题干的结论可以看出，本实验目的有两个，一是验证重金属盐能使蛋白质变性，二是验本实验目的有两个，一是验证重金属盐能使蛋白质变性，二是验证谷胱甘肽能缓解重金属盐对蛋白质的破坏作用。因此应设置三证谷胱甘肽能缓解重金属盐对蛋白质的破坏作用。因此应设置三组实验，一组加入重金属盐，一组加入重金属盐和谷胱甘肽，一组实验，一组加入重金属盐，一组加入重金属盐和谷胱甘肽，一组两者都不加。通过淀粉能否被水解以确定重金属盐对蛋白质组两者都不加。通过淀粉能否被水解以确定重金属盐对蛋白质( (唾液淀粉酶唾液淀粉酶) )的作用。淀粉水解后生成麦芽糖，能使班氏试剂加的作用。淀粉水解后生成麦芽糖，能使班氏试剂加热后呈现砖红色沉淀，以此确定淀粉是否水解。热后呈现砖红色沉淀，以此确定淀粉是否水解。(2)(2)实验材料分析：从所给材料看出，使用的蛋白质是唾液淀粉实验材料分析：从所给材料看出，使用的蛋白质是唾液淀粉酶，重金属盐是硝酸银溶液。淀粉是用来检测唾液淀粉酶是否变酶，重金属盐是硝酸银溶液。淀粉是用来检测唾液淀粉酶是否变性的，是检验试剂；斐林试剂是用来证明淀粉是否水解的。性的，是检验试剂；斐林试剂是用来证明淀粉是否水解的。(3)(3)实验步骤分析：步骤实验步骤分析：步骤分组，且每组中加入分组，且每组中加入“等量等量”的待测的待测蛋白质蛋白质( (唾液淀粉酶唾液淀粉酶) )；步骤；步骤、，设计对照，控制变量，设计对照，控制变量，请注意试剂请注意试剂“等量等量”。步骤。步骤、，控制无关变量，且，控制无关变量，且是最适条件。步骤是最适条件。步骤，实验结果的观察和记录。最后得出实验的，实验结果的观察和记录。最后得出实验的结论，此结论一般与要验证的事实相符。结论，此结论一般与要验证的事实相符。【拓展拓展】(1)(1)如果第如果第步前移到第步前移到第步进行，实验能否成功？步进行，实验能否成功？提示：提示：不能。不能。分析：分析：加入唾液淀粉酶后，若接着加入重金属盐，则会引起变加入唾液淀粉酶后，若接着加入重金属盐，则会引起变性，无法验证谷胱甘肽的缓解作用。性，无法验证谷胱甘肽的缓解作用。(2)(2)如果第如果第步前移到第步前移到第步进行，实验能否成功？步进行，实验能否成功？提示：提示：不能。不能。分析：分析：加入唾液淀粉酶后，若接着加入淀粉，则会发生水解反加入唾液淀粉酶后，若接着加入淀粉，则会发生水解反应，丙试管中会出现砖红色沉淀，无法验证重金属盐的作用。应，丙试管中会出现砖红色沉淀，无法验证重金属盐的作用。(3)(3)如果不慎误服了重金属盐，应该怎样缓解？如果不慎误服了重金属盐，应该怎样缓解？提示：提示：马上喝大量的牛奶。马上喝大量的牛奶。分析：分析：牛奶中的蛋白质与重金属盐反应而避免了重金属盐破牛奶中的蛋白质与重金属盐反应而避免了重金属盐破坏人体的蛋白质。坏人体的蛋白质。