蛋白质是生命活动的主要承担者（讲义）-2026届高考生物一轮复习

第3讲蛋白质是生命活动的主要承担者

课程标准

阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及肽逑形成的空间结构等,细胞的功能

主要由蛋白质完成。

破考点•抓必备»»梳理归纳，巩固基本知识

考点一蛋白质的结构和功能

夯基

1.组成蛋白质的氨基酸

元素组成

印C、H、O、N等，有的含S等

氨基和浚基的数量：每种氨基酸

结构至少都含有一个氨基（一N电）和

特点一个段基（一COOH）

笈基和段基的位置:每种疆基酸

都有一个氨基和一个技基连接在

基团同一个碳原子上

酸

区别依据各种氨基酸之间的区别在于国区

基的不同

巫国非必需氨基酸（13种）

能否在人

体内合成整固必需氨基酸（8种）

2.蛋白质的合成

（1）多肽的形成过程

①肽的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为」二肽不属于多肽。

②HzO中各元素的来源：H来自一COOH和一NH?,0来自一COOH.

③一条肽链上氨基数或竣基数的确定：一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的竣基，分别位于肽链的_

两端；其余的氨基（或废基）在R基上。

提醒氨基酸脱水缩合的场所为细胞质中的核糖体。

（2）蛋白质的结构层次（以血红蛋白为例）

氨基酸之间一条肽链的这条肽链进四条肽链聚集在

脱水缩合形特定区域进一步秋绕形一起形成复杂的

成肽链行有规律的成一定的空空间结构

盘曲、折叠间结构

提醒蛋白质中的氢键、二硫键及蛋白质的活性

①肽链中的氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折亮,形成具有一定空间结构的蛋白质。

②有些蛋白质分子含有两条或多条肽处，它们通过一定的化学键（如二硫键）相互结合在一起。

③通常核糖体上合成的多肽没有生物活性，需要经过盘曲、折登形成具有一定空间结构的蛋白质，才能发挥作

用。

3.蛋白质结构多样性与功能多样性

【教材拾遗】（必修1P32与-社会的俣系）高温、酸、碱等处理会使蛋白质空间结构破坏，功能与活性丧失，但

肽键不会断裂。高温使蛋白质空间结沟松做、伸展，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。

口概念检测

I.（必修IP29正文）人体中组成蛋白质的氨基酸共有20种。（X）

2.（必修IP29正文）组成荧光蛋白的各种氨基酸之间的差异主要是其空间结构不同。（X）

提示：组成荧光蛋白的各种氨基酸之间的差异是其R基不同。

3.（必修IP30正文）脱水缩合形成的多肽中含有几个肽健,该多欤就是几肽。（X）

提示：脱水缩合形成的多肽中含有几个氨基酸就称为几肽。

4.（必修1P30正文）组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。（X）

5.（必修1P32与社会的联系）蛋白质变性后不能与双缩版试剂发生紫色反应。（X）

侦题演缥应用

1.（2025•江苏扬州高三月考）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，其结构与功能相适

应。下列蛋白质与其功能对应正确的是（）

A.胰岛素与调节B.血红蛋白与催化

C.酶与免疫D.抗体与运输

解析：A胰岛素作为信息分子能够调节机体的生命活动，A正确；血红蛋白具有运输氧的功能，B错误；胸具有

催化功能，C错误；抗体具有免疫功能，D错误。

题后归纳

几种常考蛋白质的分布和功能

济布或菊第；垄芾：:功能;

…T……，于、

细胞内或细胞外T绝大多数酹卜催化作用

%%时运输某些物质（如需

生物膜T转运蛋白卜子、氨基酸等）

由内分泌腺细胞合某些激素（如

成并分泌至内环一生长激素、膝调节生命活动

境中岛素等）

由浆细胞合成并分

T^1本1免疫作用

泌至内环境中

由T细胞等细胞合

成并分泌至内环一细^^A促进B细胞、细胞毒

性T细胞的活化

境中

红细胞内一血红蛋门户主要运输O?

保护、润滑、识别等

细胞外表面一、糖中白户作用

细胭膜、肌纤维等构蛋自卜构成细胞和生物体

的成分

2.（2024.江西宜春三模）大肠杆菌细胞中苏氨酸在L-苏氨酸脱氨酶的催化下生成a-酮丁酸，a-酮丁酸经一系列酶

促反应生成异亮氨酸，异亮氨酸浓度高时与L-苏氨酸脱氨酶结合改变其空间构象，下列说法正确的是（）

A.异亮氨酸对于大肠杆菌来说属于非必需氨基酸

B.在培养基中添加苏氨酸能提高L-苏氨酸脱氨酶的活性

C.苏氨酸在大肠杆菌细胞内的主要作用是合成异亮氨酸

D.提高L-苏氨酸脱氨酶的活性能缓解大肠杆菌合成异亮氨酸障碍

解析：A大肠杆菌能利用苏氨酸合成异亮氨酸,因此异亮氨酸属于非必需氨基酸，A正确；在培养基中添加苏氮

酸不一定能提高L-苏氨酸脱氨酶的活性,在异亮氨酸浓度高时，异亮氨酸与L-苏氨酸脱氨酶结合改变其空间构

象，L-苏氨酸脱氨酶活性降低，在这种情况下即使在培养基中添加苏氨酸也不能提高L-苏氨酸脱氧酶的活性，B

错误；苏氨酸在大肠杆菌细胞内的主要作用是合成蛋白质，C错误；异亮氨酸的合成是经过一系列晦促反应完

成，在不明确异亮氨酸合成障碍发生在哪个环节的情况下，提高L-苏氨酸脱氨酶的活性不一定能缓解大肠杆菌合

成异亮氨酸障碍，D错误。

3.（2023.湖北高考2题）球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的夕M则，而非极性

基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是（）

A.蛋白质变性可导致部分肽键断裂

B.球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇

C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质

D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构被破坏

解析：A蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的

改变和生物活性丧失的现象，蛋白质变性一般不会导致肽键断裂，A错误；球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙

醇，B正确；加热变性的蛋白质，其空间结构和性质的改变是不可逆的，因此加热变性的蛋白质不能恢复原有的

结构和性质，C正确；结构决定功能，变性后的蛋白质原有空间结构被破坏导致其生物活性丧失，D正确。

考点二有关蛋白质结构的计算规律

依据蛋白质的结构进行相关计算

1.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽健数和失去水分子数的关系

（1）肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数。

（2）蛋白质相对分子质量二氨基酸数目X氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数X18（不考虑形成二硫键）。

（3）假设氨基酸的平均相对分子质量为。，由〃个氨基酸分别形成1条肽链或〃?条肽链，则：

肽链氨基肽键脱去水氨基蝮基多肽（蛋白质）的

数目酸数数目分子数数目数目相对分子质量

至少至少

1条nn-1n-1an-18X(〃-1)

1个1个

至少至少

，〃条nn-inn-inan-18X(n-m)

m个，〃个

提醒①环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同，即肽键的数目=脱去的水分子的数目=氨基酸的数目。

②如果形成二硫键，需考虑每形成一个二硫键需去掉两个H。

2.蛋白质中游离氨基或陵基的计算

可将肽链看作“C”与“一CO—NH一”交替连接构成的基本骨架，在“C”上连接着一R和一H,在肽链的两端

分别是游离的“一NH2”和“一COOH”，如图所示：

H2N-C—：CO—NHHC—ko—NH；----C—COOH

HHH

（I）至少含有的游离氨基或竣基数二肽链数。

（2）游离氨基或竣基数=肽链数+R基中含有的氨基或竣基数。

提醒环状多肽中游离氮基或疑基数取决于构成环状多肽的氨基酸R基中的氨基或金基数。

口对点训练

I.如图为由A、B、C三条链共81个氨基酸构成的胰岛素原，需切除C链才能成为有活性的胰岛素。下列相关叙

A.C链的切除需要消耗2分子的水

B.胰岛素原中至少含有1个游离的氨基

C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸共有81个陵基

D.有活性的胰岛素分了中含有2条肽鹿、49个肽键

解析：C由题图可知，C链分别以朋键与A、B链相连（30和31号氨基酸、60和61号氨基酸之间为肽键相

连），C链的切除需要消耗2分子的水，A正确；由题图可知，胰岛素原是一条肽链，所以至少含有1个游离的氨

基和1个游离的竣基，B正确；由题意分析可知，参与构成该蛋白质分子的氨基酸至少含有81个竣基，C错误；

由题图分析可知，有活性的胰岛素分子是由51个氨基酸形成的2条肽链构成，形成的肽键数是49个，含有3个二

硫键,D正确。

2.如图圻示，该蛋白质分子共由67个氨基酸构成，包括两条多肽链和一个环状肽。数字代表两条多肽链上氨基酸

的起止数字，该蛋白质由二硫键（两个一SH形成一S-S-）相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为a,下列说

法错误的是（）

।n54

67

IK

A.该蛋白质分子至少有2个游离的氨基和2个游离的竣基

B.该蛋白质分子至少含有氧原子67个

C.该蛋白质分子含有肽键65个

D.该蛋白质的相对分子质量为67a-1174

解析：B环状肽可能没有游离的氨基和段基，所以该蛋白质至少含有2个游离的氨基和2个游离的骏基，人正

确；该蛋白质分子至少含有氧原子的数量为(18-1+2)+(14-1+2)+35=69(个)，B错误；该蛋白质共

有肽键(32-2)+35=65(个)，C正确；一个蛋白质分子由两条多肽链(32个氨基酸)和一个环状肽(35个氨

基酸)组成，且它们之间由二硫键(两个一SH形成一S-S-)相连，则该蛋白质的相对分子质量为(32+35)

Xd-(65X18+2X2)=67a-l174,D正确。

利用原子守恒计算肽链中原子数

链状多肽中各原子数的计算

(1)碳原子数=氨基酸的个数X2+R基上的碳原子数。

(2)氢原子数:各氨基酸中氢原子的总数-脱去的水分子数X2。

(3)氧原子数=肽键数+2X肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。

(4)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。

(5)R基中含氮数=氮原子数-肽键数-肽链数。

(6)R基中含氧数二氧原子数-肽键数-2X肽链数。

□对点训练

3.(2025•辽宁丹东高三期中)有T多肽链由14个氨基酸组成，分子式为CIH/QANS(y>14),这条多肽链经

过水解后的产物中有4种氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨

酸(C6H.4O2N2)。水解产物中赖氨酸的数目是()

A.((%+13)/2)个B.[(y-72)。]个

C.[(a+13)⑵个D.[(b-72)/7]个

解析：D多肽链由14个氨基酸组成，则脱水缩合过程中脱去147=13个水分子。赖氨酸与其他几种氤基酸的

不同在于含有14个H原子，2个N原子，其他几种氨基酸含有7个H原子，1个N原子，可根据H原子数目或N

原子数目列方程求出赖氨酸数目。设该化合物有机个赖氨酸，其他氮基酸数为(14・小)个，多肽化合物中有〃

个H,脱水缩合过程中脱去13个水分子即26个H原子，故根据H原子数目可以列出方程：7(14-用)+14/〃-

13X25,解方程可得：〃?=［"-72）/7］。根据N原子数目列出方程：2,〃+（14-m）=y,解方程可得用二），

-14。无法根据C原子、O原子数目求出赖氨酸数目，D正确。

4.如图表示对某蛋白质分子结构中相关数据的统计结果，据此分析，下列表述错误的是（）

数目

2>皿氨基酸数目

口段基的总数

匚JR基上段基数目

3场后兹氨基的总数

皿i_u.

O某种蛋白质中相关基团或显基酸

A.与合成之前的氨基酸分子相比,该蛋白质少了124个氧原子

B.该蛋白质的组成元素一定只有C、H、0、N

C.参与合成该蛋白质的氨基酸共有竣基141个

D.该蛋白质水解为氨基酸时，相对分子质量共增加2232

解析：B分析题图可知，该蛋白质的肽链数为2条，所以与合成之前的氨基酸分子相比，该蛋白质形成过程中少

了126・2=124分子水，所以少了124个氧原子，A正确；该蛋白质的组成元素至少有C、H、0、N,可能还有

其他元素，B错误；蛋白质中游离按基数=肽链数+R基中含有的羚基数，故构成该蛋白质的氨基酸共有15+126

=141（个）段基，C正确；126个氨基酸脱水缩合形成蛋白质时共脱掉124个水分子，所以该蛋白质水解时，需

要消耗124分子水，相对分子质量增加124X18=2232,D正确。

研真题•扣教材»»探究分析，培育核心技隹

［高考真题感悟

1.（2024.黑吉辽高考1题）钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca?+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形

结构，每个球形结构可结合2个Ca2\下列叙述错误的是（）

A.钙谑蛋白的合成场所是核糖体

B.Ca?+是钙调蛋白的基本组成单位

C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关

D.钙调蛋白结合Ca"后，空间结构可能发生变化

解析：B钙调蛋白是一种能与Ca?+结合的蛋白质，其合成场所是核糖体，A正确；钙调蛋白的基本组成单位是

氨基酸，B错误；由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白

质分子，故钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关，C正确；钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca?+感受器，钙调

蛋白与Ca2+结合后，其空间结构可能发生变化，D正确。

溯源教材

（1）核糖体是“生产蛋白质的机器”。（见必修1P49图3・6）

（2）氨基酸是组成蛋白质的基本单位。（见必修IP29正文）

（3）肤彳连上不同氨基酸之间还能形成氢健，从而使得肽链能盘曲、折佥，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。

（见必修1P30正文）

2.（2023.海南高考2题）科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白，

该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋曰的叙述，正确的是（）

A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同

B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成

C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩版试剂发生作用，产生紫色反应

D.高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性

解析：B该蛋白的基本组成单位是氨基酸，与天然蜘蛛丝蛋白的基本单位相同，A错误；氨基酸是组成蛋白质的

基本单位，该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应后通过肽键连接而成，B正确；该蛋白彻底水解的产物为氨

基酸，不能与双缩腺试剂发生作用产生紫色反应，C错误；高温可改变该蛋白的空间结构，从而改变其韧性，但

不会改变其化学组成，D错误。

溯源教材

（1）蛋白质与双缩麻试剂发生作用，产生紫色反应。（见必修1P18探究•实践）

（2）高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。（见必修1P32与社会的联系）

3.（2023•江苏高考3题）细胞色素c是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间具有高度

保守性。下列关于细胞色素c的叙述正确的是（）

A.仅由C、H、0、N四种元素组成

B.是一种能催化ATP合成的蛋白质

C,是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体

D.不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据

解析：D细胞色素c是一种膜蛋白，至少由C、H、O、N四种元素组成，A错误；细胞色素c参与［H］和氧气的

结合，增加ATP的合成，但不直接催化ATP合成，B错误；细胞色素c是由104个氨基酸通过肽谑连接而成的多

聚体，C错误；细胞色素c在不同物种间具有高度保守性，不同物和间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证

据，亲绿关系越近的生物，细胞色素c的差异越小，D正确。

4.（2022.湖北高考17题）人体中血红蛋白构型主要有T型和R型，其中R型与氧的亲和力约是T型的50（）倍,

内、外因素的改变会导致血红蛋白一氧亲和力发生变化，如：血液pH升高，温度下降等因素可促使血红蛋白从T

型向R型转变。正常情况下，不同氧分压时血红蛋白氧饱和度变化曲线如图实线所示（血红蛋白氧饱和度与血红

蛋白一氧亲和力呈正相关）。下列叙述正确的是（）

血

红

蛋

门

u

饱

和

度

/

%

/mmHg

氧分压

偏移

2方向

虚线

线向

变，实

T型转

型向

由R

蛋白

，血红

高时

温升

A.体

偏移

I方向

虚线

线向

变，实

T型转

R型向

白由

红蛋

处，血

血管

毛细

肾脏

B.在

偏移

方向

线2

向虚

，实线

转变

向R型

由T型

蛋白

,血红

管处

细血

部毛

C.在肺

代谢

细胞

肌肉

利于

变，有

R型转

型向

白由T

血红蛋

血管处

肌毛细

，骨骼

动时

烈运

D.剧