秋人教版高中生物必修一同步练习测评22生命活动的主要承担者蛋白质Word下载.docx
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A.至少有1个氨基和1个羧基连接在不同碳原子上
B.氨基酸种类数与R基的种类数相同
C.人体细胞可以合成所需的所有氨基酸
D.生物体内最简单的氨基酸的R基为—CH3
解析 根据氨基酸结构通式可知,每个氨基酸中至少有1个氨基和1个羧基连接在同一个碳原子上,A错误;
氨基酸的种类取决于R基,因此,氨基酸的种类数与R基的种类数相同,B正确;
某些氨基酸在人体内无法合成,必须从外界摄取,称为必需氨基酸,C错误;
生物体内最简单的氨基酸是甘氨酸,其R基为—H,D错误。
6.如图为4种氨基酸的结构,则下列相关叙述中正确的是( )
A.构成氨基酸的元素只有C、H、O、N4种
B.氨基酸丙和丁的R基分别是—NH2和
—CH2—COOH
C.R基中可以有氨基或羧基
D.成人体内必需氨基酸的种类比婴儿的多一种
答案 C
解析 组成氨基酸的基本元素包括C、H、O、N,少数氨基酸还含有S,A错误;
氨基酸丙的R基是—CH2—OH,B错误;
R基中可以有氨基或羧基,C正确;
成人体内必需氨基酸的种类比婴儿的少一种,D错误。
二 分析蛋白质结构及其多样性
7.下列是两种氨基酸的结构,它们在形成二肽时,最可能缩合的基团是( )
A.①③B.②⑥C.②④D.③④
解析 氨基酸脱水缩合发生在一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基间,③和⑥是R基上的羧基和氨基,不参与脱水缩合,所以C选项符合题意。
8.能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组顺序是( )
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸分子相互缩合 ④多肽链 ⑤形成一定的空间结构
A.①③④②⑤B.②①④③⑤
C.②①③⑤④D.②①③④⑤
解析 组成氨基酸的元素包括C、H、O、N等,氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,多肽链盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质,D正确。
9.如图为有关蛋白质分子的概念图,下列有关图示的分析正确的是( )
A.一个多肽中a的种类一定有20种
B.①过程的发生通过脱水缩合实现
C.b的结构简式是—NH—COOH—
D.蛋白质结构的多样性只与a的种类有关
解析 多肽的基本组成单位是氨基酸,一个多肽中不一定含有20种氨基酸,A错误;
图中①过程为氨基酸形成多肽的过程,通过脱水缩合反应实现,B正确;
b为多肽中的肽键,结构简式为—CO—NH—,C错误;
蛋白质结构的多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序等有关,D错误。
10.有关蛋白质结构与功能的叙述,错误的是( )
A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B.数量相同的5种氨基酸可以组成多种不同的多肽链
C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性丧失
D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
解析 结构决定功能,蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关,A正确;
蛋白质的多样性与氨基酸的排列顺序有关,因此数量相同的5种氨基酸可以组成多种不同的多肽链,B正确;
抗体是一种蛋白质,将抗体溶于NaCl溶液中会出现盐析现象,但其生物活性没有丧失,C错误;
氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构,D正确。
11.下图为一种多肽分子,构成该多肽分子的氨基酸种类和肽键数分别为( )
A.1种、2个B.2种、2个
C.2种、3个D.3种、2个
解析 根据题意和图示分析可知:
图示为某多肽分子结构简式,该多肽含有2个肽键,是由3个氨基酸脱水缩合形成的,也称为三肽。
组成该多肽的3个氨基酸的R基依次是—CH2CH3、—CH3、—H,可见该多肽是由3种氨基酸脱水缩合形成的。
12.温度过高会使唾液淀粉酶永久失活,主要原因是高温破坏了该酶的( )
A.肽键数量B.氨基酸种类
C.氨基酸数目D.空间结构
解析 绝大多数酶是蛋白质,高温不会改变蛋白质的元素组成,也不会影响氨基酸的种类和数目,但高温会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质永久变性失活。
13.下列有关蛋白质的叙述,正确的是( )
A.人体中的蛋白质都是由20种氨基酸组成的
B.变性的蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
C.氨基酸脱水缩合形成多肽链时,产物H2O中的氢来自氨基和羧基
D.氨基酸的数目、种类、排列顺序及空间结构决定蛋白质的多样性
解析 组成蛋白质的氨基酸约有20种,每种蛋白质中的氨基酸小于或等于20种,A错误;
变性的蛋白质中的肽键没有断裂,仍能与双缩脲试剂作用发生紫色反应,B错误;
氨基酸脱水缩合形成多肽链时,产物H2O中的氢来自氨基和羧基,C正确;
蛋白质的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关,D错误。
14.下列哪些是蛋白质多样性的原因( )
①氨基酸的数目成百上千'
②氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化'
③肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别'
④组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
A.①②③④B.①③④
C.①②④D.①②③
解析 蛋白质结构多样性的原因有:
氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构不同,①②③正确;
组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同,④错误。
15.根据如图化合物的结构分析回答:
(1)该化合物中,①表示________,⑦表示________。
(2)该化合物由________个氨基酸失去________个水分子而形成,这种反应叫做________。
(3)该化合物中的氨基酸种类不同,是由________决定的,其编号是________。
氨基酸的结构通式为________。
(4)该化合物称为________,含________个肽键,编号是________。
答案
(1)氨基 羧基
(2)4 3 脱水缩合
(3)R基 ②④⑧⑨
(4)四肽 3 ③⑤⑥
解析 蛋白质是由许多氨基酸分子通过脱水缩合而形成的。
组成蛋白质的氨基酸约有20种,不同的氨基酸分子具有不同的R基。
一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相连,脱去一分子的水,形成肽键(—NH—CO—)。
这样由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做二肽。
本题所示的是由4个氨基酸分子脱去3个水分子而形成的化合物,叫做四肽。
16.肉毒梭菌产生的肉毒类毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素,该毒素是由两条肽链盘曲折叠而成的一种生物大分子。
下面是肉毒类毒素的局部结构简式,请据此回答:
(1)上图所示的片段中,共有________个肽键,________种氨基酸组成;
从左向右数,第三个氨基酸不同于其他氨基酸的基团是________(填化学式)。
(2)肉毒类毒素是在细胞中由氨基酸经过________过程形成的;
一分子肉毒类毒素至少含有________个氨基。
(3)1g肉毒类毒素可毒死20亿只小鼠,但煮沸1min或75℃下加热5~10min,就能使其完全丧失活性。
高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使其__________________。
(4)肉毒类毒素可用________试剂鉴定,该试剂使用方法是______________________,在煮沸后的肉毒类毒素溶液(无色)中加入该试剂,其溶液颜色将变为________。
答案
(1)4 5 —CH3
(2)脱水缩合 2 (3)空间结构遭到破坏 (4)双缩脲 先加A液,摇匀后再加B液 紫色
解析
(1)题图部分含5种R基,即有5种氨基酸,所以肽键数=5-1=4;
这5个氨基酸的R基团依次是—CH2—C6H4OH、—H、—CH3、—CH2—C6H5、—CH2—CH(CH3)2;
第三个氨基酸不同于其他氨基酸的基团是R基(—CH3)。
(2)肉毒类毒素的化学本质是蛋白质,在细胞中的核糖体上由氨基酸经过脱水缩合形成。
肉毒类毒素是由两条肽链盘曲折叠而成的一种生物大分子,每条肽链至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基,因此一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基。
(3)高温可破坏肉毒类毒素的空间结构而使其失活。
(4)肉毒类毒素的化学本质为蛋白质,可用双缩脲试剂鉴定,该试剂使用方法是先加A液,摇匀后再加B液,反应颜色为紫色。
煮沸后的肉毒类毒素其空间结构被破坏,但肽键没有被破坏,故与双缩脲试剂作用仍能出现紫色。
易错题型 不能正确理解盐析和高温对蛋白质空间结构的影响
17.关于化学元素和化合物的叙述正确的是( )
A.盐析使蛋白质空间结构改变
B.组成人体各种蛋白质的氨基酸都约有20种
C.高温变性后的蛋白质遇到双缩脲试剂生成紫色络合物
D.盐析与高温对蛋白质的结构影响是相同的
解析 蛋白质在不同浓度的盐溶液中溶解度不同,盐析是指在某些盐溶液中,蛋白质析出的现象,是一种物理变化,可恢复。
高温破坏蛋白质中的某些化学键,使其结构改变,是化学变化,不可恢复,A、D错误;
组成蛋白质的氨基酸约有20种,但并不是组成人体的各种蛋白质都由20种氨基酸构成,B错误;
变性后的蛋白质肽键没有被破坏,仍能与双缩脲试剂反应,C正确。
易错提醒 盐析是溶解度变化造成的,不影响蛋白质的空间结构,可恢复;
高温变性是化学变化,蛋白质中相关化学键被破坏,使其空间结构被破坏,不可恢复。
第二课时 蛋白质功能及蛋白质相关计算
一 蛋白质的功能
1.下列生理活动与蛋白质功能无关的是( )
A.氧气在血液中的运输
B.细胞内的遗传物质
C.催化葡萄糖在细胞内的氧化分解
D.构成细胞和生物体结构的重要物质
解析 氧气在血液中通过血红蛋白来运输,与蛋白质功能有关,A不符合题意;
细胞内的遗传物质是DNA,与蛋白质功能无关,B符合题意;
葡萄糖在细胞内氧化分解是酶促反应,呼吸酶的本质是蛋白质,因此细胞内葡萄糖氧化分解与蛋白质功能有关,C不符合题意;
蛋白质是生命活动的主要承担者,是构成细胞和生物体结构的重要物质,D不符合题意。
2.下列关于蛋白质功能的叙述,错误的是( )
A.许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白
B.具有信息传递作用,能够调节机体的生命活动的激素都是蛋白质
C.人体内的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等的侵害
D.一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者
解析 蛋白质的作用主要有构成细胞和生物体结构的重要物质;
信息传递,如胰岛素;
催化作用,如胃蛋白酶;
运输作用,如血红蛋白;
免疫作用,如抗体。
性激素属于脂质,不属于蛋白质,B错误。
3.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,其结构与功能是相适应的。
下列蛋白质类物质与其功能对应不正确的是( )
A.胰岛素与调节B.抗体与免疫
C.淀粉酶与运输D.血红蛋白与运输
解析 胰岛素具有降血糖的功能,在血糖平衡调节中发挥重要作用,A正确;
抗体能与抗原进行特异性结合,与免疫有关,B正确;
淀粉酶能催化淀粉水解,没有运输作用,C错误;
血红蛋白具有运输氧气的作用,D正确。
4.下列有关蛋白质结构和功能多样性的说法中不正确的是( )
A.蛋白质结构的多样性与肽链的空间结构无关
B.蛋白质的空间结构改变,蛋白质的功能也会改变
C.若某物质具有催化作用,则可能是蛋白质
D.蛋白质结构的多样性与氨基酸的种类、数量和排列顺序有关
解析 结构决定功能,当蛋白质的空间结构改变时,功能也会改变,B正确;
具有催化作用的物质可能是蛋白质,C正确;
蛋白质结构的多样性与氨基酸的种类、数量和排列顺序以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关,A错误,D正确。
5.人体的肌肉主要由蛋白质构成,但平滑肌和骨骼肌的功能不同,其直接原因是( )
A.两者属于不同系统
B.两者所含蛋白质分子的结构不同
C.两者细胞的形状不同
D.两者在人体内的位置分布不同
解析 蛋白质的结构决定其功能,平滑肌和骨骼肌的功能不同,是因为构成二者的蛋白质分子结构不同,B正确。
二 与蛋白质有关的计算
6.下列有关图示多肽的叙述,正确的是( )
A.由5个氨基酸缩合而成
B.形成过程中失去了3分子水
C.有4种不同的侧链基团
D.游离的氨基和羧基各1个
解析 分析题图可知,图中多肽有三个肽键
(—CO—NH—),即含有4个氨基酸,A错误;
4个氨基酸在脱水缩合过程中共失去3分子的水,B正确;
图中氨基酸的R基分别为:
—CH2—CH2—COOH、—CH3、—CH2SH、—CH3,即表示有3种不同的侧链基团,C错误;
图中多肽有两个游离的羧基和一个游离的氨基,D错误。
7.已知氨基酸的分子通式为C2H4O2N—R,且亮氨酸的R基为—C4H9,缬氨酸的R基为—C3H7,在两者经脱水缩合形成的二肽分子中含有的C、H、O的个数之比为( )
A.7∶16∶4B.11∶24∶4
C.11∶22∶3D.10∶22∶3
解析 根据氨基酸通式及两个氨基酸的R基可知,两个氨基酸的分子式分别为C6H13O2N、C5H11O2N,两个氨基酸经过脱水缩合失去1分子H2O,形成的二肽中含有的C、H、O的个数之比为11∶(24-2)∶(4-1)=11∶22∶3。
8.测得某蛋白质由两条肽链组成,共含有51个氨基酸。
已知氨基酸的平均相对分子质量为128,则该蛋白质的相对分子质量约为( )
A.6528B.5646C.5628D.5238
解析 根据蛋白质相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×
氨基酸数量-失去水分子数×
水的相对分子质量,而失去水分子数=氨基酸数-肽链数,故该蛋白质的相对分子质量约为128×
51-(51-2)×
18=5646。
9.如图是3种氨基酸的结构式,由这3种氨基酸按顺序脱水缩合所形成的化合物中,含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是( )
A.1,2,3B.1,1,3C.1,2,2D.2,2,2
解析 由于第2个氨基酸的R基中含有1个羧基,因此由这3种氨基酸按顺序脱水缩合,最终形成的化合物中含有1个氨基、2个羧基和2个肽键。
10.一条由39个氨基酸形成的环状多肽,其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH),则该多肽( )
A.有38个肽键B.可能没有游离氨基
C.至少有5个游离羧基D.至多有36种氨基酸
解析 根据题干信息可知该多肽含有39个氨基酸,且是环状的,所以有39个肽键,A错误;
由于该多肽是环状的,所以在不考虑R基上氨基的前提下,该多肽可能没有游离氨基,B正确;
由于该多肽是环状的,有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH),在不考虑其他氨基酸的R基的前提下,该多肽至少有4个游离羧基,C错误;
根据题干信息无法判断有多少种氨基酸参与构成该环状肽,但是生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种,D错误。
11.某多肽的分子式为C42H65N11O9,它彻底水解后只得到以下3种氨基酸,则此多肽中含有的赖氨酸个数为( )
A.2个B.3个C.5个D.8个
解析 假设甘氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸的数目分别为a、b、c。
由于这三种氨基酸都只含有一个羧基,该多肽的氧原子数=肽键中的氧原子数+游离的羧基中的氧原子数,即9=肽键中的氧原子数+2。
因此,该多肽含有7个肽键,8个氨基酸,即a+b+c=8。
根据该多肽含有的氮原子数分析,可得a+b+2c=11,可求出c=3。
12.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是( )
A.酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异可能是由R基的不同引起的
B.甜味肽的化学式为C13H16O5N2,故甜味肽可能是一种二肽
C.某二肽的化学式是C8H14O5N2,水解后得到丙氨酸(R基为—CH3)和另一种氨基酸X,则X的化学式应该是C5H7O3N
D.n个氨基酸共有m个羧基,则由这些氨基酸脱水缩合形成的两条肽链中羧基数为m-n+2
解析 酪氨酸和精氨酸的R基不同,导致其溶解性不同,A正确;
每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,甜味肽分子(C13H16O5N2)中含有两个氮原子,可能是一种二肽,B正确;
丙氨酸的化学式为C3H7O2N,C3H7O2N+X→C8H14O5N2+H2O,则X的化学式应该是C5H9O4N,C错误;
n个氨基酸共有m个羧基,则R基上的羧基数为m-n,由这些氨基酸脱水缩合形成的两条肽链中羧基数=R基上的羧基数+肽链数=m-n+2,D正确。
13.生物体内某些重要化合物的元素组成如下。
请回答下列有关问题:
小分子a―→A
(1)图中的X主要代表________(元素)。
物质A的基本单位是________。
(2)A可分为A1、……、A5,其原因从a分析是__________________________。
(3)从化合物所具有的功能推测,A2是________,A3是________。
答案
(1)N 氨基酸
(2)种类不同、数目不同、排列顺序不同 (3)抗体 血红蛋白
解析 图中A为蛋白质,组成蛋白质的基本元素有C、H、O、N,故图中X代表N;
蛋白质的多样性是由氨基酸的数目、种类、排列顺序以及多肽链的空间结构不同造成的;
具有免疫作用的是抗体,能运输氧气的是红细胞,红细胞内含有血红蛋白。
14.用氨基酸自动分析仪测得几种多肽化合物的氨基酸数目如表所示:
多肽化合物
氨基酸
①
催产素
9
⑤
牛胰蛋白酶
223
②
牛加压素
⑥
人胰岛素
51
③
血管舒张素
⑦
免疫球蛋白
660
④
平滑肌舒张素
10
⑧
人血红蛋白
574
(1)表中①②③的氨基酸数目虽相同,但其生理作用彼此不同,这是因为它们的____________________________不同。
(2)⑥的生理功能说明蛋白质具有________作用;
⑦的生理功能说明蛋白质具有________作用;
⑧的生理功能说明蛋白质具有________作用。
(3)⑧有4条肽链,由574个氨基酸分子组成,假如每个氨基酸分子的平均相对分子质量为128,则该蛋白质的相对分子质量为________。
(4)组成上述8种化合物的所有氨基酸所共有的结构通式是________________,形成的肽键的结构简式为________________。
(5)该实例说明蛋白质的结构具有________,这种特点决定了蛋白质的______________________。
答案
(1)氨基酸的种类、排列顺序和肽链的空间结构
(2)调节 免疫 运输 (3)63212
(4)H2NCRHCOOH —CO—NH—
(5)多样性 功能多样性
解析
(1)分析表格信息可知,①②③的氨基酸数目虽相同,但是氨基酸的种类、排列顺序和肽链的空间结构不同,进而导致三种多肽化合物的功能不同。
(2)⑥胰岛素具有调节血糖浓度的功能,说明蛋白质具有调节机体生命活动的功能;
⑦是免疫球蛋白,体现了蛋白质的免疫功能;
⑧是血红蛋白,具有运输氧气的功能,体现了蛋白质的运输功能。
(3)⑧有4条肽链,574个氨基酸分子,氨基酸脱水缩合时脱去的水分子数是574-4=570,因此该蛋白质的相对分子质量为574×
128-570×
18=63212。
(4)氨基酸的结构通式是
,肽键是由一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱去1分子水形成的,结构简式是—CO—NH—。
(5)该实例说明蛋白质结构具有多样性,蛋白质的结构多样性决定了功能的多样性。
易错题型 不能正确分析特殊氨基酸形成蛋白质的过程
15.X个氨基酸合成的蛋白质结构如图所示(内含环肽),其中—S—S—表示连接两条相邻多肽的二硫键(每个二硫键由两个—SH脱去2个H形成)。
下列叙述中不正确的是( )
A.此蛋白质中至少含2个氨基与2个羧基
B.形成二硫键可增加蛋白质结构的稳定性
C.此蛋白质中应含有(X-3)个肽键
D.蛋白质合成时减少的相对分子质量为(X-2)×
18+4
解析 一条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,环肽不考虑,所以此蛋白质中至少含2个氨基与2个羧基,A正确;
该蛋白质由3条肽链构成,形成二硫键可增加蛋白质结构的稳定性,B正确;
该蛋白质含有2条链状肽链和1条环肽,所以蛋白质合成时形成的肽键数目=氨基酸总数一链状肽链数=X-2,C错误;
蛋白质合成时减少的相对分子质量为失去的水的相对分子质量与脱去H的相对分子质量的和,即(X-2)×
18+4,D正确。
易错提醒 含二硫键的蛋白质的相对分子质量的计算、环状肽中的氨基酸数和肽键数的关系:
每形成一个二硫键要脱去2个H,即相对分子质量减少2;
环状肽中,因为肽链首尾又缩合成肽键,所以氨基酸数=肽键数,主链末端不再有游离羧基和氨基。
1.若下列物质各只有一分子,则在这些物质中可以组成蛋白质的氨基酸最多可以缩合成( )
A.二肽B.三肽C.四肽D.五肽
解析 组成蛋白质的氨基酸的特点是至少要有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上,可以看出②③⑤属于组成蛋白质的氨基酸,且已知每种氨基酸只有一个,故最多可以缩合成三肽。
2.下图是细胞中常见的反应,下列相关叙述正确的是( )
A.乙分子的R基为—H
B.化合物丙叫做二肽
C.化合物丙中含有一个游离羧基
D.水中的氢来
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