第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者

在人体内组成蛋白质的氨基酸有21种，其中必需氨基酸有8种， $ \mathrm{A} $ 正确；氨基酸的物理、化学特性不同与其 $ \mathrm{R} $ 基不同有关，因此酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由 $ \mathrm{R} $ 基的不同引起的， $ \mathrm{B} $ 正确；两个氨基酸脱水缩合形成一个肽键，脱去一分子水，脱去的水中的氢来自氨基和羧基， $ \mathrm{C} $ 错误；由氨基酸的结构特点可知，氨基酸的分子通式是 $ {\mathrm{C}}_{2}{\mathrm{H}}_{4}{\mathrm{O}}_{2}\mathrm{N}\mathrm{R} $ ，已知赖氨酸的分子式是 $ {\mathrm{C}}_{6}{\mathrm{H}}_{14}{\mathrm{O}}_{2}{\mathrm{N}}_{2} $ ，则它的 $ \mathrm{R} $ 基是 $ —{\mathrm{C}}_{4}{\mathrm{H}}_{10}\mathrm{N} $ ， $ \mathrm{D} $ 错误。

必需氨基酸是人体细胞不能合成，必须从外界环境中获取的氨基酸， $ \mathrm{A} $ 正确；④为 $ \mathrm{R} $ 基，其中也可能含有氨基或羧基，这些氨基或羧基可不与中心碳原子相连， $ \mathrm{B} $ 正确；一个氨基酸的羧基 $ (\mathrm{③}) $ 和另一个氨基酸的氨基 $ (\mathrm{①}) $ 之间脱水缩合形成肽键， $ \mathrm{C} $ 正确；形成的蛋白质中 $ \mathrm{N} $ 主要存在于肽键附近， $ \mathrm{D} $ 错误。

蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸至少都含有一个氨基 $ (—{\mathrm{N}\mathrm{H}}_{2}) $ 和一个羧基 $ (—\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}) $ ，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子上还连接一个氢原子和一个侧链基团，侧链基团用 $ \mathrm{R} $ 表示，各种氨基酸之间的区别在于 $ \mathrm{R} $ 基的不同。肌红蛋白是人体内的蛋白质，彻底水解产生的氨基酸均有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上， $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{B} $ 、 $ \mathrm{D} $ 不符合题意。 $ \mathrm{C} $ 项的分子结构含有一个氨基和一个羧基，但两者没有连接在同一个碳原子上，不属于构成人体蛋白质的氨基酸， $ \mathrm{C} $ 符合题意。

多肽形成的空间结构不同会导致二者功能不同， $ \mathrm{A} $ 正确；氨基酸脱水缩合形成多肽的方式是相同的，故这不是导致二者功能不同的原因， $ \mathrm{B} $ 错误；多肽链盘曲、折叠方式不同导致二者的空间结构不同，进而导致功能不同， $ \mathrm{C} $ 正确；氨基酸的排列顺序不同会导致二者的结构不同，进而导致功能不同， $ \mathrm{D} $ 正确。

蛋白质分子的种类与组成它的氨基酸数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构有关，结构决定功能， $ \mathrm{A}\mathrm{p}\mathrm{o}\mathrm{E}2 $ 、 $ \mathrm{A}\mathrm{p}\mathrm{o}\mathrm{E}3 $ 和 $ \mathrm{A}\mathrm{p}\mathrm{o}\mathrm{E}4 $ 在人体中行使的功能不一定完全相同， $ \mathrm{A} $ 错误；根据结构与功能相适应的原理可推测， $ \mathrm{A}\mathrm{p}\mathrm{o}\mathrm{E} $ 蛋白存在不同亚型可能与蛋白质的空间结构有关， $ \mathrm{B} $ 正确；加热、加酸、加酒精会引起 $ \mathrm{A}\mathrm{p}\mathrm{o}\mathrm{E} $ 蛋白变性，破坏其空间结构，从而影响其特定功能，变性后的 $ \mathrm{A}\mathrm{p}\mathrm{o}\mathrm{E} $ 蛋白仍具有肽键，可与双缩脲试剂发生颜色反应， $ \mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{D} $ 错误。

抗体具有免疫功能，胰岛素可以降低血糖（调节机体的生命活动）， $ \mathrm{A} $ 错误；胃蛋白酶具有催化功能，而不是免疫功能， $ \mathrm{B} $ 错误；肌动蛋白是构成肌细胞和生物体的重要物质， $ \mathrm{C} $ 正确；胰岛素具有调节功能，可降低血糖，血红蛋白可参与血液中氧气的运输， $ \mathrm{D} $ 错误。

性激素不是蛋白质，因此其能促进生殖细胞的生成没有体现蛋白质的功能， $ \mathrm{A} $ 错误；细胞中的化学反应离不开酶的催化，绝大多数酶都是蛋白质，少数是 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ， $ \mathrm{B} $ 正确；储备蛋白、运输蛋白、角蛋白分别体现蛋白质的储备作用、运输作用和作为结构物质，体现了蛋白质功能的多样性， $ \mathrm{C} $ 正确；结构决定功能，蛋白质特定的功能取决于其特定的结构，有些蛋白质（如抗体）具有免疫作用， $ \mathrm{D} $ 正确。

据图可知，该化合物含有3个肽键，是由4个氨基酸分子脱水缩合形成的，称为四肽， $ \mathrm{A} $ 正确；由于组成该化合物的氨基酸中有1个氨基酸的 $ \mathrm{R} $ 基中含有羧基，所以该多肽化合物含有2个游离的羧基和1个游离的氨基， $ \mathrm{B} $ 正确；该多肽由4个氨基酸组成，其中从左向右第1个和第4个氨基酸的 $ \mathrm{R} $ 基相同，因此该化合物水解后可得到3种氨基酸， $ \mathrm{C} $ 错误；该化合物是由4个氨基酸分子脱水缩合形成的，脱下了3分子的水，相对分子质量减少了 $ 18×3=54 $ ， $ \mathrm{D} $ 正确。

氨基酸经脱水缩合形成蛋白质时，脱去的水中的氧来自氨基酸中的羧基，水中的氢来自氨基酸中的羧基和氨基， $ \mathrm{D} $ 正确。

（1） 氨基的结构式是 $ —{\mathrm{N}\mathrm{H}}_{2} $ ，为图中的 $ \mathrm{a} $ ，羧基的结构式为 $ —\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H} $ ，为图中的 $ \mathrm{f} $ ，图中 $ \mathrm{b} $ 、 $ \mathrm{d} $ 、 $ \mathrm{g} $ 是 $ \mathrm{R} $ 基，分别为 $ —{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{3} $ 、 $ —{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{N}\mathrm{H}}_{2} $ 、 $ —{\mathrm{C}\mathrm{H}}_{2}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H} $ 。

（2） 分析题图可知，图中组成该多肽的氨基酸的 $ \mathrm{R} $ 基分别是 $ \mathrm{b} $ 、 $ \mathrm{d} $ 、 $ \mathrm{g} $ ， $ \mathrm{R} $ 基有3种，因此该化合物中有3种氨基酸，氨基酸的结构通式见答案。

（3） 分析题图可知，该多肽化合物由3个氨基酸通过脱水缩合反应形成，两分子甘氨酸进行脱水缩合的反应式见答案。氨基酸形成肽链的脱水缩合反应过程中，一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基相连接，同时脱去1分子的水，水中的氧来自羧基，氢来自氨基和羧基。

分析题目中氨基酸可知，每个氨基酸的 $ \mathrm{R} $ 基上都不含有 $ \mathrm{O} $ 原子，故该环状多肽含有的 $ \mathrm{O} $ 原子都在“ $ —\mathrm{C}\mathrm{O}—\mathrm{N}\mathrm{H}— $ ”中，故该环状多肽含有的氨基酸个数可以通过 $ \mathrm{O} $ 原子进行推断，即含有 $ z $ 个氨基酸，该环状多肽中共有 $ w $ 个 $ \mathrm{N} $ 原子，故 $ w-z $ 即为 $ \mathrm{R} $ 基上的 $ \mathrm{N} $ 原子数，又因为只有①氨基酸的 $ \mathrm{R} $ 基上含有一个 $ \mathrm{N} $ 原子，即氨基酸①个数有 $ w-z $ ，故选 $ \mathrm{C} $ 。