第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中生物必修1同步课件 (人教版))

生物学 必修1(分子与细胞) RJ 1 4 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 刷基础 2 1.[河北衡水2024高一上期中] 下列关于氨基酸的说法正确的是( ) D A.每种蛋白质都由21种氨基酸组成 B.氨基酸只由C、、、 四种元素构成 C.不同氨基酸之间脱水缩合的方式不同 D.人体细胞中有部分氨基酸不能自身合成 题型1 正确认识氨基酸 3 解析 组成人体蛋白质的氨基酸共有21种，但不是每种蛋白质都由21种氨基酸组成，A错误；氨 基酸主要由C、、、元素组成，有的还有 元素等，B错误；脱水缩合是指一个氨基酸分子的 羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接时，脱掉一分子水的过程，氨基酸之间的脱水缩合方式相 同，C错误；人体细胞中有部分氨基酸不能自身合成，只能从外界环境中获取，称为必需氨基酸， D正确。 题型1 正确认识氨基酸 4 2.由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及“要素饮食”疗法中占有非常重要的地 位，对维持危重病人的营养，抢救患者生命起积极作用。下列关于人体内氨基酸的叙述正确的是 ( ) C A.必需氨基酸就是正常生命活动离不开的所有氨基酸 B.氨基酸的所有氨基和羧基都连接在同一个碳原子上 C.谷氨酸为酸性氨基酸，精氨酸为碱性氨基酸，这种差异由 基决定 D.甲硫氨酸的基是，则它的分子式是 题型1 正确认识氨基酸 5 解析 必需氨基酸指人体细胞不能合成的氨基酸，有8种，必须从外界环境中获取，A错误；每种 氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子 上，其余的氨基或羧基在基上， 基中的氨基或羧基不一定与中心碳原子直接相连，B错误；组 成蛋白质的氨基酸不同是由于氨基酸的基不同， 基中有氨基或羧基会导致氨基酸呈现出不同 的酸碱性，如谷氨酸是酸性氨基酸，精氨酸是碱性氨基酸，C正确；氨基酸的分子通式可以简写 为，甲硫氨酸的基是，则它的分子式是 ，D错误。 题型1 正确认识氨基酸 6 3. [江苏淮安2024高一上期中] 肌红蛋白是哺乳动物肌肉中一种储氧的蛋白质，其彻底水 解，不可能得到的物质是( ) C A. B. C. D. 题型1 正确认识氨基酸 7 教材变式 本题是教材P29“思考讨论”的变式题。本题通过具体情境考查组成蛋白质的氨基酸的 特点及结构，将理论与实践相结合，使问题具体化和直观化，利于学生掌握氨基酸的结构。 题型1 正确认识氨基酸 8 解析 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 和一个羧基 ，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，侧链基团用表示，各种氨基酸之间的区别在于 基的不同。肌红蛋白的彻 底水解产物为氨基酸，A、B、D不符合题意。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，不属于构成蛋白质的氨基酸，C符合题意。 题型1 正确认识氨基酸 9 4.[福建厦泉五校2024高一上期中联考] 用氨基酸自动分析仪测定两种肽类化合物的氨基酸数目， 发现均为34个，但其生理功能截然不同，下列解释错误的是( ) B A.多肽形成的空间结构不同 B.脱水缩合形成多肽的方式不同 C.多肽链盘曲、折叠方式不同 D.氨基酸的排列顺序不同 题型2 蛋白质结构及其多样性 10 解析 多肽形成的空间结构不同会导致二者功能不同，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，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，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，D正确。 题型2 蛋白质结构及其多样性 11 5.[河南中州联盟2024高一上期中] 蛋白是人体载脂蛋白之一，主要参与人体脂蛋白的转化 和代谢。蛋白中共含有299个氨基酸，在人群中有、和 等亚型。下列相 关叙述正确的是( ) B A.、和 在人体中行使完全相同的功能 B. 蛋白存在不同亚型可能与蛋白质的空间结构有关 C.氨基酸脱水缩合形成 蛋白的过程中生成298个水分子 D.蛋白中含有的氨基数个氨基酸的基上的氨基数 题型2 蛋白质结构及其多样性 12 解析 蛋白质分子的种类与组成它的氨基酸种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构有关， 结构决定功能，、和 在人体中行使的功能不一定完全相同，A错误；根据结 构与功能相适应的原理可推测， 蛋白存在不同亚型可能与蛋白质的空间结构有关，B正确； 由于组成蛋白的肽链条数未知，故氨基酸脱水缩合形成 蛋白的过程中生成的水分子数 无法确定，C错误；蛋白中含有的氨基数目个氨基酸基上的氨基数 肽链条数，D错 误。 题型2 蛋白质结构及其多样性 13 方法总结 蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的结构多样，在细胞中承担的功能也多样： （1）有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分，如肌蛋白； （2）有的蛋白质具有催化功能，如大多数酶的本质是蛋白质； （3）有的蛋白质具有运输功能，如载体蛋白和血红蛋白； （4）有的蛋白质具有信息传递功能，能够调节机体的生命活动，如胰岛素； （5）有的蛋白质具有免疫功能，如抗体。 题型2 蛋白质结构及其多样性 14 6.[黑龙江哈尔滨六中2023高一上期中] 蛋白质是生命活动的主要承担者，下列叙述正确的是 ( ) D A.蛋白质变性，被破坏的是肽键 B.性激素调节生命活动，体现了蛋白质的功能 C.已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质一定为蛋白质 D.人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等病原体的侵害 题型3 蛋白质的功能 15 解析 蛋白质变性是蛋白质的空间结构改变，肽键一般不会被破坏，A错误；性激素具有调节功 能，其本质是脂质，不是蛋白质，B错误；具有催化功能的化合物可能是有机物，也可能是无机 物，有机物可能是蛋白质，因此具有催化功能的物质不一定是蛋白质，C错误；抗体的本质是蛋 白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等病原体的侵害，体现了蛋白质的免疫功能，D正确。 题型3 蛋白质的功能 16 易错警示 很多动物激素属于蛋白质类，例如胰岛素和生长激素等，但也有一些动物激素不是蛋 白质，例如性激素属于脂质中的固醇，甲状腺激素属于含碘的氨基酸衍生物。 题型3 蛋白质的功能 17 7.人体内含有多种多样的蛋白质。下列有关蛋白质结构与功能的叙述，正确的是( ) B A.过酸、过碱或温度过低会使蛋白质的空间结构遭到破坏而影响蛋白质的功能 B.蛋白质分子结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性 C.氨基酸的含量可以用双缩脲试剂进行检测 D.盐析会造成蛋白质的生物活性丧失 题型3 蛋白质的功能 18 解析 过酸、过碱或温度过高会使蛋白质的空间结构遭到破坏而影响蛋白质的功能，但低温不会 破坏蛋白质的结构，A错误；蛋白质分子的结构与其功能相适应，蛋白质分子结构的多样性决定 了蛋白质功能的多样性，B正确；双缩脲试剂与蛋白质反应显紫色，原理是在碱性条件下，蛋白 质分子中的肽键与铜离子反应生成紫色络合物，含有两个及两个以上肽键的物质都可以发生该反 应，氨基酸中不含有肽键，不能用双缩脲试剂进行检测，C错误；蛋白质的盐析是指在盐溶液中 蛋白质溶解度减小，析出沉淀物的现象，这是一种物理变化，蛋白质分子的空间结构和生物活性 不发生改变，D错误。 题型3 蛋白质的功能 19 8.[辽宁阜新2024高一上月考] 绿色荧光蛋白是从发光水母中分离出来的一种结构蛋白，其相关数 据如下表所示。若 基上的羧基和氨基不会脱水形成肽键，则下列有关叙述错误的是( ) 氨基酸数目 126 游离羧基的总数 17 基上的羧基数 15 游离氨基的总数 17 C A.发光水母中的绿色荧光蛋白由2条肽链组成 B.绿色荧光蛋白中 基上共有15个氨基 C.绿色荧光蛋白彻底水解需要消耗125个水分子 D.绿色荧光蛋白合成时产生的水中的氧来自氨基酸中的羧基 题型4 与蛋白质有关的计算 20 题表解读 题型4 与蛋白质有关的计算 21 解析 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，D正确。 题型4 与蛋白质有关的计算 22 9.[四川成都2024高一上期中] 如图是某蛋白质分子的结构示意图，图中 链由21个氨基酸组 成， 链由19个氨基酸组成，图中“”是在蛋白质加工过程中由两个脱下2个 形 成的。下列叙述错误的是( ) D A.蛋白质多样性的原因包括氨基酸的排列顺序不同 B.该蛋白质形成过程中脱去了38个水分子 C.该蛋白质分子中至少含有42个 原子 D.形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了684 题型4 与蛋白质有关的计算 23 解析 蛋白质多样性的原因包括氨基酸种类和数目不同、排列顺序千变万化以及多肽链盘曲、折 叠方式及其形成的空间结构千差万别，A正确；该蛋白质形成过程中脱去的水分子数 （个），B正确；该蛋白质分子中至少含有原子数肽键数 肽链数 （个），C正确；形成该蛋白质分子时，减少的相对分子质量为脱去水的相对 分子质量和形成二硫键时脱去氢的相对分子质量之和，为 ，D错误。 题型4 与蛋白质有关的计算 24 10.[湖北宜昌2024高一上月考] 神经肽 是由36个氨基酸分子组成的一条多肽链，与动物的摄食 行为和血压调节具有密切关系，图A是神经肽 的部分氨基酸组成示意图。请回答下列问题： 图A 题型4 与蛋白质有关的计算 25 （1）组成图A的基本单位的结构通式是_ _____________。图A中连接和 的化学键称为 _______，每个该化学键中含有的 原子数是___。 肽键 0 解析 组成图A的基本单位为氨基酸，氨基酸的结构特点为每种氨基酸分子至少都含有一个氨基 和一个羧基 ，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，侧链基团用 表示，故氨基酸的结构通式见答案；肽链 中的氨基酸通过肽键连接，故连接和 的化学键称为肽键。肽键是通过脱水缩合方式形成的 化学键，肽键中不含有 元素。 题型4 与蛋白质有关的计算 26 （2）图B为某蛋白质的相关数据： 图B 形成该蛋白质时，相对分子质量减少了________，该蛋白质的 基上共有____个氨基。 2 268 17 解析 由图B可知，该神经肽含有126个氨基酸，一般情况下，一条肽链至少有一个游离的氨基和 一个游离的羧基，但是该蛋白质的 基上的羧基数与羧基总数相同数等于氨基（或羧基）总数时， 应首先考虑为环状多肽），说明该蛋白质由环状多肽组成，形成该蛋白质时的脱水数 氨基酸数 （个），其相对分子质量减少了；其 基上的氨基数等于蛋白质中的氨基 总数，为17个。 题型4 与蛋白质有关的计算 27 （3）组成鱼和人的神经肽 的氨基酸种类和数量相同，但两者的结构存在一定的差别，造成这种 差别的原因可能是________________________________________________________________。 氨基酸的排列顺序不同，肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同 解析 蛋白质种类多样的原因是组成蛋白质的氨基酸的数目成千上万，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。组成鱼和人的神经肽 的氨 基酸种类和数量相同，但两者的结构存在一定的差别，那么造成这种差别的原因可能是氨基酸的 排列顺序不同，肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。 题型4 与蛋白质有关的计算 28 易错点 不能正确利用原子守恒计算氨基酸的数目 11.[安徽六安一中2023高一上期中] 某链状多肽，经测定其分子式为 （含二硫键）。 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 、天冬氨酸 、亮氨酸、丙氨酸、半胱氨酸 。下列有关叙述不正 确的是( ) A A.该多肽中不止1个氨基 B.该多肽彻底水解需要3个水分子 C.该多肽中有3个肽键 D.该多肽水解后形成3种氨基酸 29 思路导引 由五种氨基酸的分子式可知,每种氨基酸分子只含一个原子；其中只有半胱氨酸含有 原子，结合多肽的分子式 可知，该多肽是由4个氨基酸脱水缩合形成的，故有3个 肽键；该多肽含有2个 ，故含有2个半胱氨酸。 30 解析 由题干可知，合成该多肽的氨基酸均只含一个，故 基中无氨基，该多肽中只有一个氨基， A错误；结合多肽的分子式 可知，该多肽由4个氨基酸脱水缩合形成，该过程脱去 3个水分子，形成3个肽键，故该多肽彻底水解需要3个水分子，B、C正确；该多肽是由4个氨基 酸组成的，根据 原子数判断其中有2个半胱氨酸，再根据2个半胱氨酸共有6个C原子，说明剩下 的两个氨基酸共有C原子 （个），可判断另两个氨基酸分别是苯丙氨酸和亮氨酸，因 此该多肽水解后形成3种氨基酸，D正确。 31 易错警示 （1）关于蛋白质的计算 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氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数 。 ③蛋白质中氨基数肽链数基上的氨基数 各氨基酸中氨基总数-肽键数。 ④蛋白质中羧基数肽链数基上的羧基数 各氨基酸中羧基总数-肽键数。 ⑤环肽中氨基酸数肽键数 脱去的水分子数。 （2）多肽中、、 原子的计算 ①原子数各氨基酸中原子数之和 脱去的水分子数 二硫键数。 ②原子数肽键数 肽链数基上的原子数各氨基酸中 原子的总数-脱去水分子数。 ③原子数肽键数肽链数基上的原子数各氨基酸中 原子数之和。 32 4 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 刷提升 33 1.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，正确的是( ) B A.高温、强酸或强碱都能破坏氨基酸的结构而使蛋白质变性 B.赖氨酸易溶于水，而半胱氨酸几乎不溶于水，这种差异是由 基的不同引起的 C.鉴定蛋白质时，须将溶液和 溶液混匀后使用并水浴加热 D.某肽的分子式为 ，则该肽一定是四肽 34 解析 高温、强酸或强碱都能破坏蛋白质的空间结构而使蛋白质变性，但不能破坏氨基酸的结构， A错误；氨基酸的种类和性质都取决于基，故赖氨酸和半胱氨酸的水溶性不同是由 基不同导致 的，B正确；鉴定蛋白质需先加入溶液，摇匀后再加入 溶液，且不需要水浴加热，C 错误；某肽的分子式为，如果基上不含原子，该肽是四肽，若其中一个氨基酸的 基上含 原子，该肽可能为三肽，D错误。 35 易错警示 给出多肽分子式而没有注明是几肽时，不能认为有几个原子就是几肽，因为 基中可 能会有原子，但可以根据 原子数推断最多是几肽。 36 2.[山东淄博2024高一上期中改编] 如图为细胞中蛋白质合成过程简图，①~③表示相关变化过程， 下列分析错误的是( ) 氨基酸二肽多肽 蛋白质 A A.①~③过程都是脱水缩合 B.③过程不相同，则合成的蛋白质不相同 C.①②过程形成的化学键相同，③过程一般无肽键形成 D.蛋白质功能不同的直接原因是不同蛋白质的结构不同 37 解析 由图可知，①表示两个氨基酸脱水缩合形成二肽的过程；②表示在二肽的基础上，多个氨 基酸脱水缩合形成多肽的过程；③表示多肽盘曲、折叠形成有一定空间结构的蛋白质的过程，A 错误；③过程中多肽盘曲、折叠的方式不相同，则合成的蛋白质结构和功能不相同，B正确；① ②过程都是指氨基酸的脱水缩合过程，形成的化学键是肽键，③过程为多肽链盘曲、折叠，有氢 键、二硫键的生成，一般不形成肽键，C正确；结构决定功能，蛋白质的结构不同，则蛋白质的 功能也不同，D正确。 38 3.[陕西咸阳2023高一上月考] 每一种蛋白质都有特定的生物学功能，这由它们特定的结构决定， 如肌红蛋白是哺乳动物肌肉中储存和分配氧的蛋白质，水生哺乳类如鲸、海豹和海豚的肌肉中肌 红蛋白含量特别丰富，使这些动物能长时间地潜在水下。下列有关蛋白质功能的叙述不正确的是 ( ) B A.有些蛋白质可以催化化学反应，如胃蛋白酶 B.有些蛋白质能够调节机体的生命活动，如维生素D C.抗体在免疫系统调节中发挥重要作用，抗体的化学本质是蛋白质 D.有些蛋白质有运输功能，如哺乳动物红细胞里的血红蛋白能运输氧气 39 解析 有些蛋白质可以催化化学反应，如胃蛋白酶可以催化蛋白质水解，A正确；维生素D的化学 本质是固醇，属于脂质，B错误；有的蛋白质具有免疫功能，抗体的化学本质是蛋白质，在免疫 系统调节中发挥重要作用，C正确；有些蛋白质有运输功能，如哺乳动物红细胞里的血红蛋白能 运输氧气，D正确。 40 4.[天津耀华中学2024高一上期中改编] 如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子，其中“ ”是将2条肽链连接起来的二硫键（由2个 形成，即 ），下列叙述错误的是( ) C A.该蛋白质分子中含有198个肽键 B.该蛋白质分子中至少含有3个游离的氨基 C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有200个氨基 D.合成该蛋白质分子的过程中，相对分子质量减少了3 568 41 题图解读 42 解析 每一条肽链上都有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端，所以图示蛋 白质分子至少有3个游离的氨基，B正确。每个氨基酸都有一个氨基连接在中心C原子上，而本题 中蛋白质还有一个肽键是由一个氨基酸基中的氨基与另一个氨基酸 基中的羧基形成的，所以组 成该蛋白质的200个氨基酸中至少有201个氨基，C错误。该蛋白质分子共有198个肽键，即脱去 198个水分子，另外还形成两个二硫键，脱去4个 ，所以相对分子质量减少了 ， 正确。 43 5.[云南曲靖2024高一上期中] 某五十肽中有丙氨酸基为 个，已知丙氨酸在该多肽链中 不会连续出现，现脱掉其中的丙氨酸。下列有关叙述错误的是( ) B A.可能得到4条多肽链和5个氨基酸 B.可能得到5条多肽链和5个氨基酸 C.可能得到5条多肽链和4个氨基酸 D.可能得到3条多肽链和4个氨基酸 44 解析 假设该多肽链的丙氨酸分别位于21、27、35、49位，脱掉其中的丙氨酸，能得到4条多肽 链和5个氨基酸，A正确；只有当4个丙氨酸不在前三位和最后三位，且任意2个丙氨酸之间的氨 基酸数不小于3时，脱掉丙氨酸后才能得到5条多肽链，而这种情况下，只能得到4个氨基酸，B 错误，C正确；假设该多肽链的丙氨酸分别位于1、23、35、50位，脱掉其中的丙氨酸，能得到 3条多肽链和4个氨基酸，D正确。 45 6.[广东阳江2024高一上期中] 用高浓度的尿素溶液处理从细胞中分离纯化的蛋白质，可使其失去 天然构象变为松散肽链（称为“变性”）；除去尿素后，蛋白质又可以恢复原来的空间结构 （称为“复性”），且蛋白质分子越小复性效果越好。下列相关叙述正确的是( ) B A.高浓度的尿素溶液使蛋白质变性的原因是蛋白质的溶解度降低 B.高浓度尿素溶液会影响蛋白质的功能，除去尿素后其功能可恢复 C.蛋白质经高浓度尿素溶液处理后肽键会发生断裂 D.双缩脲试剂可以鉴定上述“变性”和“复性”的发生 46 解析 高浓度的尿素溶液使蛋白质变性的原因是蛋白质的空间结构发生改变，肽键没有断裂，A、 C错误；由题意可知，除去尿素后，蛋白质可以恢复原来的空间结构，推测除去尿素后蛋白质的 功能可恢复，B正确；蛋白质变性后变为松散的肽链，仍然有肽键的存在，故仍可与双缩脲试剂 发生紫色反应，D错误。 47 $$