（素能提升训练）第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者-【勤径学升·同步练测】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

训练六　蛋白质是生命活动的主要承担者 1．(遵义高一检测)蛋白质是生命活动的主要承担者，下列叙述错误的是(　　) A．蛋白质可能含有S、Fe等化学元素 B．胰岛素能够体现蛋白质的调节功能 C．大分子蛋白质都由21种氨基酸组成 D．正常情况下，必需氨基酸只有通过进食才能被人体吸收利用 解析　本题考查蛋白质的组成及其功能。蛋白质可能含有S、Fe等化学元素，位于氨基酸的R基上，A正确；胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素，胰岛素的化学本质是蛋白质，因此，胰岛素能够体现蛋白质的调节功能，B正确；蛋白质是生物大分子，但并不是所有蛋白质中都含有21种氨基酸，C错误；组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为必需氨基酸，D正确。 答案　C 2．如图为组成蛋白质的氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是 （　　） A．结构④在生物体内约有21种 B．氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自②和③ C．结构④中含有的氨基或羧基都参与脱水缩合 D．生物体内n个氨基酸形成m条多肽链时，形成的肽键数为n－m＋1 解析　生物体内组成蛋白质的氨基酸有21种，氨基酸种类的不同取决于R基，所以结构④（R基）在生物体内约有21种，A正确；氨基酸脱水缩合产生水时，水中的氢一个来自①氨基，一个来自③羧基，B错误；结构④（R基）中的氨基或羧基不一定参与脱水缩合，C错误；链状多肽中，肽键数＝氨基酸数－肽链数，故D项中的肽键数为n－m，D错误。 答案　A 3．在下列物质中，有的属于构成蛋白质的氨基酸，有的不属于。其中属于构成蛋白质的氨基酸的是 （　　） ①NH2—CH2—CH2OH ②NH2—CH2—COOH ③ ④ ⑤ A．①②③ B．②③⑤ C．①②③⑤ D．②④ 解析　构成蛋白质的氨基酸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，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，因此除了①④外，其余都属于构成蛋白质的氨基酸分子，B正确。 答案　B 4．下列有关图示多肽的叙述，正确的是 （　　） A．由5个氨基酸脱水缩合而成 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　根据氨基酸的结构通式和多肽的形成，图中的多肽应为四肽，A错误；4个氨基酸形成四肽过程中，形成3个肽键，失去3分子水，B正确；图中的4个氨基酸，共有3种R基，C错误；据图分析，该多肽中游离的羧基有2个，D错误。 答案　B 5．生物体内的蛋白质千差万别，其原因不可能是 （　　） A．连接相邻氨基酸的化学键不同 B．组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同 C．氨基酸排列顺序不同 D．蛋白质的空间结构不同 解析　连接相邻氨基酸分子的化学键是肽键，A符合题意；在生物体中组成蛋白质的氨基酸种类不同，是蛋白质千差万别的原因之一，B不符合题意；组成蛋白质的氨基酸的数目可能成千上万，形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，这些都是细胞中蛋白质种类繁多的原因，C、D不符合题意。 答案　A 6．人体内存在多种抗体，不同抗体均是由2条相同的H链和2条相同的L链通过链间二硫键连接而成的。研究发现，某种抗体的一条H链含有550个氨基酸，一条L链含有242个氨基酸。下列关于该抗体的分析，错误的是 （　　） A．该抗体中含有1 580个肽键 B．脱水缩合合成抗体时产生的水来自氨基酸的氨基和羧基 C．该抗体结构的多样性与氨基酸数目和肽链条数有关 D．该抗体在人体内的作用说明一些蛋白质具有免疫功能 解析　合成该抗体的过程中形成的肽键数＝氨基酸数－肽链数，即（550＋550＋242＋242）－（2＋2）＝1 580（个），A正确；抗体的本质是蛋白质，由氨基酸经脱水缩合形成蛋白质时产生的水来自氨基酸的氨基和羧基，B正确；不同抗体均是由2条相同的H链和2条相同的L链通过链间二硫键连接而成的，抗体结构的多样性与肽链条数无关，C错误；抗体的本质是蛋白质，抗体可抵御外来病菌等抗原的侵害，体现了蛋白质的免疫功能，D正确。 答案　C 7．已知在加热、酸碱、重金属盐、某些有机物（乙醇、甲醛等）或紫外线等作用下，造成蛋白质空间结构发生破坏的情况称为蛋白质变性。蛋白尿是诊断肾炎的重要依据，也是评定肾炎治疗效果的重要指标之一，鉴定尿中是否有蛋白质常用加热法来检验。以下说法正确的是 （　　） A．加热使蛋白质的肽链充分伸展并断裂 B．加热使蛋白质发生变性，其原理与水解相同 C．加热后的蛋白质仍然可与双缩脲试剂发生作用并产生紫色反应 D．加热后的蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变 解析　加热会使蛋白质的空间结构发生改变，但是肽链不会断裂，A错误；加热变性后的蛋白质，空间结构发生改变，但其肽键没有断裂，仍能与双缩脲试剂作用产生紫色反应；水解后的蛋白质结构和功能发生变化，肽键被破坏，不能与双缩脲试剂反应显现紫色，B错误，C正确；蛋白质的结构与功能相适应，蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其结构会发生改变，特定功能也将发生改变，D错误。 答案　C 8．将蛋清溶液做如下两种方式的处理，有关分析正确的是 （　　） 蛋清溶液有蛋白质析出蛋白质溶解，得到溶液甲 蛋清溶液有蛋白块产生蛋白块溶解，得到溶液乙 A．①②过程的处理，不会破坏蛋白质的空间结构及肽键 B．③④过程的处理，都能使蛋白质的空间结构及肽键遭到破坏 C．③过程有水分子的产生，④过程有水分子的消耗 D．甲、乙两溶液中加入双缩脲试剂，甲溶液变紫色，乙溶液不会变紫色 解析　①是盐析，②是蒸馏水处理，二者都不会破坏蛋白质的空间结构及肽键，A正确；③是高温处理，高温会破坏蛋白质的空间结构，不破坏肽键，所以不产生水，而④是蛋白酶处理，蛋白质经蛋白酶催化水解为小分子肽和某些氨基酸，有水分子的消耗，B、C错误；甲、乙溶液均含有肽键，遇双缩脲试剂均会变紫色，D错误。 答案　A 9．牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成，包含8个带巯基（—SH）的半胱氨酸，脱氢后形成4个二硫键（—S—S—）。形成如图所示结构时，该酶具有生物活性。图中圆圈表示氨基酸，序号表示氨基酸的序号，半胱氨酸缩写为“半胱”，其他氨基酸的标注略。 请回答问题： （1）牛胰核糖核酸酶中的肽键数为　　　　。  （2）牛胰核糖核酸酶中游离的氨基至少有　　　　个。  （3）该酶维持空间结构，需要氢键和二硫键共同作用。科学家发现β-巯基乙醇可破坏该酶的二硫键，尿素可破坏该酶的氢键。若用β-巯基乙醇和尿素同时处理该酶，会使其失去活性。若去除β-巯基乙醇只保留尿素时，该酶活性仅恢复到1%左右，若去除尿素只保留β-巯基乙醇时，可以重新形成氢键，该酶活性能恢复到90%左右，说明在维持该酶空间结构的因素中，氢键比二硫键的作用　　　　。  （4）从蛋白质多样性角度分析，　　　　　　　　决定了蛋白质分子中氢键和二硫键的位置，使蛋白质具有特定的空间结构。  解析　（1）由题干和图示可知，牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成，含124个氨基酸，所以该酶含有的肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数＝124－1＝123。（2）牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成，所以该化合物中游离的氨基至少有1个。（3）该酶维持空间结构需要氢键和二硫键共同作用，根据题干信息可知，在维持该酶空间结构的因素中，氢键比二硫键的作用强。（4）从蛋白质多样性角度分析，多肽链上氨基酸的排序决定了蛋白质分子中氢键和二硫键的位置，使蛋白质具有特定的空间结构。 答案　（1）123 （2）1 （3）强 （4）多肽链上氨基酸的排序 10．某致病细菌分泌的外毒素为无色、细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，最终导致死亡。该外毒素为环状肽，结构简式如下图所示。 请据图分析回答： （1）该化合物中含有　　　　个游离的氨基，　　　　个游离的羧基。  （2）组成该化合物的氨基酸有　　　　种，其中重复出现的R基是　　　　。  （3）该化合物称为　　　　化合物，含有　　　　个肽键。  （4）B框所示的R基所构成的氨基酸的相对分子质量是　　　　。  （5）该外毒素在环状肽形成过程中失去了　　　　个水分子，相对分子质量减少了　　　　。  解析　（1）该外毒素为环状肽，肽链首尾相连，R基上没有氨基和羧基，因此该化合物中不含有游离的氨基和羧基。（2）根据图示分析可知，该化合物7个R基中有3个为“—CH3”，其他皆不同，这说明组成该化合物的氨基酸有5种。（3）该外毒素是由7个氨基酸彼此相连而成的环状七肽，含有7个肽键。（4）经计算可知B框所示的R基的相对分子质量为12×4＋1×9＋16×2＝89，氨基酸中其他部分的相对分子质量为12×2＋1×4＋16×2＋14＝74，因此该氨基酸的相对分子质量为89＋74＝163。（5）在环状肽形成过程中，每形成一个肽键会失去一个水分子，因此，该外毒素在环状肽形成过程中失去了7个水分子，相对分子质量减少了18×7＝126。 答案　（1）0　0 （2）5　—CH3 （3）环状七肽　7 （4）163 （5）7　126 11．在胰岛B细胞中先合成胰岛素原，胰岛素原再通过蛋白酶的水解作用，生成胰岛素(如图)；胰岛素原水解所需的水分子中的氢用于(　　) A．形成—SH和—OH B．形成—NH2和—COOH C．形成—NH2、—COOH和—SH D．形成—COOH和连接碳的—H 解析　胰岛素原是在胰岛B细胞中由氨基酸经脱水缩合反应形成的，氨基酸经脱水缩合形成胰岛素原的过程中，脱去的水中的氢来自氨基酸的—NH2和—COOH，反之，胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成—NH2和—COOH，B符合题意。 答案　B 12．（不定项）有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是 （　　） A．氨基酸之间的连接方式不同，造成了蛋白质的结构多样性 B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链 C．性激素能调节生命活动，体现了蛋白质的信息传递功能 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　氨基酸通过脱水缩合的方式形成肽链，肽链经加工后盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，A错误；数量相同的5种氨基酸的排列顺序可以不同，可以组成不同的肽链，B正确；性激素属于固醇，不属于蛋白质，C错误；蛋白质结构具有多样性的原因之一是肽链的空间结构不同，即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。 答案　AC 13．（不定项）细胞受到冰冻胁迫时，蛋白质分子相互靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基（—SH）氧化形成二硫键（—S—S—）。解冻时，蛋白质中的氢键断裂，二硫键仍保留（如图所示），下列说法正确的是 （　　） A．结冰和解冻过程中蛋白质的相对分子质量均不变 B．在解冻以后蛋白质的功能可能会出现异常 C．巯基（—SH）一定位于氨基酸的R基上 D．抗冻植物可能具有较强的抗巯基氧化的能力 解析　结冰时蛋白质中巯基氧化形成二硫键，蛋白质的相对分子质量变小，A错误；由题干“解冻时，蛋白质中的氢键断裂”可知，解冻后的蛋白质结构会发生变化，其功能也可能发生异常，B正确；巯基（—SH）一定位于氨基酸的R基上，C正确；细胞受到冰冻胁迫时，蛋白质分子中相邻近的巯基（—SH）会被氧化形成二硫键（—S—S—），抗冻植物能够适应较冷的环境，根据形态结构和功能相适应的观点可推知，抗冻植物可能有较强的抗巯基氧化能力，D正确。 答案　BCD 14．用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目如下表所示： 化合物 多肽化合物 蛋白质 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 催产素 牛加压素 血管舒缓素 平滑肌舒张素 猪促黑色素细胞激素 人促黑色素细胞激素 牛胰岛素 人胰岛素 免疫球蛋白IgG 人血红蛋白 氨基酸数目 9 9 9 10 13 22 223 51 660 574 （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）表中③与④、⑤与⑥的功能虽相似，但各自具有专一性。它们之间的差异主要取决于　　　　。  （3）⑧的生理功能说明蛋白质具有　　　作用；⑨的生理功能说明蛋白质具有　　　　功能；⑩的生理功能说明蛋白质具有　　　　功能；⑩有4条肽链，在574个氨基酸分子脱水缩合过程中生成　　　　个水分子。  （4）这些实例说明蛋白质的分子结构具有　　　　，这种结构特点决定了　　　　　　　　　　。  解析　（1）虽然①②③的氨基酸数目相同，但其种类和排列顺序及肽链的空间结构未必相同，因此形成的多肽结构不同，生理功能各异。（2）结构的特异性决定了功能的专一性，就③与④、⑤与⑥而言，均为肽类物质，其结构的差异是氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的空间结构不同导致的。（3）⑧为激素，说明蛋白质具有调节作用；⑨为抗体，说明蛋白质具有免疫功能；⑩为血红蛋白，可运输O2，说明蛋白质具有运输功能；⑩由574个氨基酸形成4条肽链时共脱去水分子570个。（4）不同的蛋白质其结构不同，所具有的功能也各不相同。 答案　（1）氨基酸种类、排列顺序及肽链的空间结构 （2）氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的空间结构不同 （3）调节　免疫　运输　570 （4）多样性　蛋白质分子具有多种功能 学科网（北京）股份有限公司 $$