第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修1（人教版2019 多选版）

[基础达标练] 1．两个氨基酸缩合形成二肽，并生成一分子水，这一分子水中的氢来自(　　) A．氨基 B．羧基 C．氨基和羧基 D．连在同一个碳原子上的氢 解析　两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽时，一个氨基酸分子中的羧基(—COOH)脱去(—OH)和另一个氨基酸分子中的氨基(—NH2)脱去(—H)，形成一分子水并形成一个(—NH—CO—)，故这个水分子中的氢来自氨基和羧基。C正确，ABD错误。 答案　C 2．(2023·漯河高一期末)下面关于氨基酸和蛋白质的叙述，正确的是(　　) A．氨基酸分子的R基中一定含有碳原子 B．细胞内起催化作用的酶化学本质是蛋白质 C．高温使蛋白质变性是肽键断裂造成的 D．某蛋白质由2条肽链、n个氨基酸组成，则该蛋白质至少有n＋2个氧原子 解析　甘氨酸的R基是H，氨基酸分子的R基中不一定含有碳原子，A错误；细胞内起催化作用的酶大多数是蛋白质，少数是RNA，B错误；高温可使鸡蛋中的蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，肽键没有断裂，C错误；该蛋白质中的O至少位于肽键和肽链末端的羧基中，所以至少有(n－2)×1＋2×2＝n＋2，即n＋2个氧原子，D正确。 答案　D 3．下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是(　　) A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关 B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推断此物质为蛋白质 C．组成人体蛋白质的氨基酸至少含有一个羧基和一个氨基 D．蛋白质空间结构改变，可能会导致蛋白质失去生物活性，但这种改变一般是可逆的 解析　蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序、蛋白质的空间结构有关，与氨基酸的空间结构无关，A错误；蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N等，但是含有C、H、O、N元素的化合物不一定是蛋白质，如核酸或磷脂，B错误；组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且连在同一个碳原子上，C正确；蛋白质空间结构的改变称为蛋白质的变性，这种变化是不可逆的，D错误。 答案　C 4．(2023·福州三中高一期中)下列关于蛋白质的性质，叙述错误的是(　　) A．沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂 B．高温处理的蛋白质容易消化是因为其结构发生了变化 C．变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应 D．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其活性也会丧失 解析　沸水浴加热后，蛋白质空间结构被破坏，但是肽链并没有断裂，A错误；高温处理的蛋白质其空间结构发生了变化，容易被蛋白酶分解，所以容易被消化，B正确；变性后的蛋白质肽链并没有断裂，仍然有肽键，可与双缩脲试剂产生紫色反应，C正确；结构决定功能，蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其活性也会丧失，D正确。 答案　A 5．(2023·洛阳期中)我国科学家利用某种动物组织中提取的胶原蛋白制成了可被人体吸收的手术缝合线。下列叙述正确的是(　　) A．胶原蛋白是动物组织中的主要能源物质 B．胶原蛋白在高温下仍可保持稳定的空间结构 C．该缝合线可水解成被细胞利用的产物，避免拆线痛苦 D．食用富含胶原蛋白的食品可去除疤痕，美容养颜 解析　糖类是主要的能源物质，胶原蛋白不是动物组织中的主要能源物质，A错误；胶原蛋白在高温下会使其空间结构改变导致变性，B错误；缝合线的化学本质是蛋白质，其水解产物是氨基酸，可以被细胞重新利用，不用拆线，避免拆线痛苦，C正确；食用富含胶原蛋白的食品后被分解为氨基酸，不能去除疤痕和美容养颜，D错误。 答案　C 6．现有氨基酸500个，其中氨基总数为506个，羧基总数为505个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为(　　) A．498、2和2　　　　　 B．499、6和5 C．499、1和1 D．498、8和7 解析　肽键数＝氨基酸数—肽链数＝500—2＝498个；由于每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，氨基酸总数为500，氨基有506，羧基有505，说明R基中有6个氨基和5个羧基，故该蛋白质中氨基数＝R基中的氨基数＋肽链数＝6＋2＝8个；羧基数＝R基中的羧基数＋肽链数＝5＋2＝7个，蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为498、8和7，D正确，ABC错误。 答案　D 7．下图为某多肽的结构简式，有关说法正确的是(　　) A．箭头标识的结构为肽键，共有5个 B．形成该化合物过程中失去6分子水 C．该化合物含有3种氨基酸 D．该化合物是由5个氨基酸脱水缩合形成 解析　氨基酸脱水缩合后连接两个氨基酸的就是肽键，箭头标识的结构为肽键，图中有4个肽键，A错误；脱水数＝氨基酸数目－肽链数＝5－1＝4，形成该化合物过程失去4分子水，B错误；不同的氨基酸R基不同，构成该化合物的5个氨基酸的R基依次是—CH2—C6H4OH、—H、—H、—CH2－C6H5、—CH2—CH(CH3)2，故该化合物含有4种氨基酸，C错误；该化合物是由5个氨基酸脱水缩合形成，D正确。 答案　D 8．胰岛B细胞分泌的胰岛素(胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸)能与肝细胞膜上的受体结合，促进肝细胞摄取葡萄糖。下列叙述正确的是(　　) A．胰岛素分子的肽键总数是50 B．胰岛素的功能与其空间结构有关 C．变性的胰岛素不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D．胰岛素促进肝细胞摄取葡萄糖，体现了蛋白质的免疫功能 解析　肽键数＝氨基酸数－肽链数，胰岛素分子由两条肽链、51个氨基酸组成，则其含有的肽键数＝51－2＝49，A错误；蛋白质的结构决定蛋白质的功能，B正确；变性的胰岛素中肽键没有被破坏，故变性的胰岛素仍然可以与双缩脲试剂发生紫色反应，C错误；胰岛素促进肝细胞摄取葡萄糖，体现了蛋白质调节机体生命活动的功能，D错误。 答案　B 9．下列是某化合物的结构简图，据图回答： (1)此化合物的名称是________。 (2)图中表示R基的代号是________。 (3)形成该化合物的结合方式叫作________，在这个过程中，共脱去________个水分子。 (4)组成这类化合物的基本单位的结构通式是________。 (5)蛋白质结构的多样性决定功能的多样性，从氨基酸的角度分析，蛋白质结构具有多样性的原因是________(写出两个即可) 解析　(1)该化合物分子中含有2个肽键、3个R基，是由三个氨基酸形成的三肽。(2)构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，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和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同，构成该化合物的三个氨基酸的R基(题图中的②③⑤)。(3)由氨基酸通过脱水缩合形成该化合物，在这个过程中的脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数＝3－1＝2个。(4)构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是。(5)蛋白质结构多样性的原因是：组成不同蛋白质的氨基酸数量不同，氨基酸形成肽链时，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。所以从氨基酸的角度分析是由于氨基酸数量、种类和排列顺序不同，导致蛋白质的结构具有多样性。 答案　(1)三肽　(2)②③⑤　(3)脱水缩合　2 (4)　 (5)氨基酸的种类不同、氨基酸的数量成千上万、氨基酸的排列顺序千变万化 [素能提升练] 10．鉴定尿中是否有蛋白质常用加热法来检验。结合如图蛋白质加热过程中的变化，据此判断下列有关叙述正确的是(　　) A．沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并使肽键断裂 B．任何化学或物理因素都会导致蛋白质变性 C．变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应 D．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　沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展，但肽键没有断裂，A错误；并不是任何化学或物理因素都会导致蛋白质变性，B错误；变性后的蛋白质中肽键没有断裂，仍可与双缩脲试剂产生紫色反应，C正确；结构决定功能，蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能发生了改变，D错误。 答案　C 11．(2023·福州高一期中)肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，含有C、H、O、N、Fe五种元素，由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2＋的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中，避免了Fe2＋被氧化。下列说法错误的是(　　) A．Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合，故Mb可溶于水 B．Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力 C．组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数 D．Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关 解析　由题意可知，Mb表面含有极性侧链基团，能够与水分子结合而使Mb溶于水，A正确；由分析可知，Mb中的疏水洞穴能避免血红素辅基中Fe2＋被氧化，保证了Mb的储氧能力，B正确；由题意可知，Mb含有一条肽链，肽链中的氨基酸通过脱水缩合形成肽键，一个肽键含有一个氧原子，肽键数＝氨基酸数－1，肽链末端的羧基含有两个氧原子，若不考虑侧链基团中的氧原子，则肽链中氧原子数＝肽键数＋2＝氨基酸数＋1，C正确；Mb复杂结构的形成与氨基酸的种类、排序和数目不同有关，也与肽链盘曲、折叠的方式有关，D错误。 答案　D 12．(不定项)(2024·潍坊期中)某多肽为108肽，分子式为CxHyNzOwS(z＞108，w＞109)，并且是由下列五种氨基酸组成的。下列叙述正确的是(　　) A．该多肽彻底水解将得到个天冬氨酸 B．该多肽彻底水解将得到(z－108)个赖氨酸 C．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同方式脱水缩合 D．一分子该多肽含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 解析　设天冬氨酸的个数为A，依据“该多肽链中氧原子总数＝肽键数＋R基中的氧原子数(只有天冬氨酸的R基中有氧原子)＋2(肽链游离羧基中的氧原子数)”，则w＝(108－1)＋2×A＋2，经计算得：A＝(w－109)/2，A正确；设赖氨酸的个数为B，依据“该多肽链中氮原子总数＝肽键数＋R基中的氮原子数(只有赖氨酸的R基中有氮原子)＋1(肽链游离氨基中的氮原子数)”，则z＝(108－1)＋B＋1，经计算得：B＝z－108，B正确；所有氨基酸脱水缩合的方式都是氨基脱去一个氢原子，羧基脱去一个羟基后形成肽链，C错误；一条多肽链至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，构成该多肽链的氨基酸—赖氨酸的R基上含有一个氨基、天冬氨酸的R基上有一个羧基，故该多肽游离的氨基和游离的羧基的数目分别是(z－108)＋1＝z－107、(w－109)/2＋1＝(w－107)/2，D错误。 答案　AB 13．(不定项)细胞受到冰冻时，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。下列叙述错误的是(　　) A．结冰和解冻两个过程均涉及肽键的变化 B．结冰导致蛋白质功能异常，解冻恢复其正常功能 C．抗冻植物有较强的抗巯基氧化的能力 D．巯基位于氨基酸的R基上 解析　分析题图可知，蛋白质结冰和解冻两个过程中没有发生肽键的变化，A错误；蛋白质的结构决定蛋白质的功能，由题干信息“解冻时，蛋白质中的氢键断裂，二硫键仍保留”可知，与未结冰状态相比，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错误；细胞受到冰冻时，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，根据结构和功能相适应的观点，可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力，不易形成二硫键，C正确；由氨基酸的结构通式可知，巯基位于氨基酸的R基上，D正确。 答案　AB 14．降钙素是一种含32个氨基酸的多肽类激素，主要作用是降低血钙含量，临床上常用于治疗骨质疏松症等。下图表示降钙素的局部结构简式，其中R1、R2、R3、R4表示相同或不相同的基因或碳链，A、B、C、D分别表示不同的化学键。请回答下列问题： (1)降钙素至少含________个氨基，________个羧基，其基本组成单位的结构通式是________。 (2)上图所示片段中，共有________个肽键，肽键是________(用图中字母表示)。 (3)降钙素和胰高血糖素的基本单位都是氨基酸，且氨基酸的数目相同，但两者生理功能截然不同，原因是___________________________________________________________。 解析　(1)降钙素由于只有一条肽链，所以至少含有一个氨基，一个羧基，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，因此结构通式是：。(2)图示由4个氨基酸相连，所以至少含有3个肽键，肽键是氨基脱去氢，羧基脱去羟基，剩余部分相连形成，所以对应箭头C。(3)蛋白质多样性的原因是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不同，所以降钙素和胰高血糖素的基本单位都是氨基酸，且氨基酸的数目相同，但两者生理功能截然不同，原因是氨基酸种类、排列顺序不同；多肽链的盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构不同。 答案　(1)1　1　 (2)3　C (3)氨基酸种类、排列顺序不同；多肽链的盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构不同 15．我国是世界上第一个人工合成结晶牛胰岛素的国家。胰岛素对于糖尿病，特别是胰岛素依赖型糖尿病的治疗至关重要。胰岛素的合成过程如下：刚合成的多肽称前胰岛素原，在信号肽酶的作用下，前胰岛素原的信号肽被切除，而成为胰岛素原，最后胰岛素原通过蛋白酶的水解作用生成胰岛素和一个多肽C(如图)。请回答下列问题： (1)前胰岛素原可与________(填试剂名称)发生紫色反应。前胰岛素原发生水解反应时，反应物水中的氢用于形成________。 (2)胰岛素分子由两条肽链构成，共含有51个氨基酸。构成胰岛素的这两条肽链通过一定的化学键连接起来，如图中的________。 (3)蛋白质的空间结构遭到破坏后，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。现利用提供的材料用具，请你设计实验，探究无水乙醇能否使蛋白质变性。 材料用具：质量分数为3%的可溶性淀粉溶液，质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液(淀粉酶是一种蛋白质，淀粉在淀粉酶的作用下可分解产生还原糖)、蒸馏水、质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯。 ①实验步骤(请填充表格空白处)： 步骤 具体操作 A试管 B试管 Ⅰ 加入1 mL新鲜的淀粉酶溶液 加入1 mL新鲜的淀粉酶溶液 Ⅱ 加入5滴蒸馏水 ________ Ⅲ 加入2 mL可溶性淀粉溶液 加入2 mL可溶性淀粉溶液 Ⅳ 摇匀后，同时加入适宜温度的温水中维持5 min Ⅴ 配制一定量的斐林试剂 Ⅵ 从温水中取出A、B试管加入1 mL斐林试剂摇匀，加入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中加热约2分钟，观察试管中出现的颜色变化 ②实验结果预测及结论： a________，说明无水乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性； b________，说明无水乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。 解析　(1)前胰岛素原是由氨基酸脱水缩合形成的，分子中含有肽键，可与双缩脲试剂作用产生紫色反应。肽键是由一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水(水中的氢来自氨基和羧基)后形成，因此当前胰岛素原水解时肽键断裂，水中的氢用于形成—COOH和—NH2。(2)胰岛素分子由51个氨基酸经脱水缩合的方式形成两条肽链，这两条肽链通过二硫键(—S—S—)相互连接在一起而形成。(3)①实验步骤：分析题意可知，该实验是探究无水乙醇能否使蛋白质变性，自变量是无水乙醇的有无，实验过程中无关变量应保持一致且适宜，因此A试管中加5滴蒸馏水作为对照组，B试管中应加5滴无水乙醇作为实验组。②由于该实验是探究性实验，实验结果不唯一。若无水乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性，则A试管中淀粉能被分解，而B试管中由于淀粉酶变性失活，淀粉不能被分解，故A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现砖红色沉淀；若无水乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性，则两组试管中淀粉都被分解，故A试管中出现砖红色沉淀，B试管中也出现砖红色沉淀。 答案　(1)双缩脲试剂　氨基和羧基(—NH2与—COOH)　(2)二硫键(—S—S—)　 (3)①5滴无水乙醇(或等量的无水乙醇)　②A试管出现砖红色沉淀，B试管不出现砖红色沉淀　A、B试管都出现砖红色沉淀 16．如图为组成细胞的分子的相关概念图。据图回答问题。 (1)若多糖Y是植物细胞壁的主要成分之一，则单糖X是________；若多糖Y存在于动物细胞中，则其是________。 (2)若V只含一种元素，则V表示的元素是________；元素S存在于乙类氨基酸的________基上。若蛋白质T能携带氧气，则蛋白质T含有的微量元素是________。 (3)脂质U是不是构成细胞膜和细胞器膜的主要成分？回答并说明原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)请利用0.1 g/mL的NaOH溶液、0.05 g/mL的CuSO4溶液和蒸馏水，将失去标签的3瓶无色溶液：淀粉溶液、麦芽糖溶液、稀蛋清溶液区分开来。要求简要写出实验思路。 解析　(1)若多糖Y是植物细胞壁的主要成分之一，则Y是纤维素，其单糖X是葡萄糖；若多糖Y存在于动物细胞中，则Y是糖原。(2)分析题图可知C、H、O加上V之后构成氨基酸，氨基酸的主要组成元素有C、H、O、N，若V表示一种元素，则该元素为N元素；根据氨基酸的通式可知，元素S存在于乙类氨基酸的R基上。若蛋白质T能携带氧气，则T为血红蛋白，组成血红蛋白的元素有C、H、O、N、Fe，则蛋白质T含有的微量元素是Fe。(3)分析题图可知脂质U仅由C、H、O三种元素组成，而构成细胞膜和细胞器膜的主要成分是脂质中的磷脂，其元素组成是C、H、O、N、P，因此脂质U不是构成细胞膜和细胞器膜的主要成分。(4)淀粉不是还原糖，麦芽糖是还原糖，其中淀粉不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，而麦芽糖可以，因此利用0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液，先将麦芽糖溶液鉴别出来；而双缩脲试剂则可以将稀蛋清溶液区分开来，因此用蒸馏水将0.05 g/mL的CuSO4溶液稀释成0.01 g/mL的CuSO4溶液，再用0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液将稀蛋清鉴别出来。 答案　(1)葡萄糖　糖原(或肝糖原和肌糖原) (2)N　R　Fe (3)不是，脂质U仅由C、H、O三种元素组成，脂质中的磷脂是细胞膜和细胞器膜的主要组成成分，但磷脂分子的组成元素中还含有N、P (4)利用0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液，先将麦芽糖溶液鉴别出来；然后用蒸馏水将0.05 g/mL的CuSO4溶液稀释成0.01 g/mL的CuSO4溶液，再用0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液将稀蛋清鉴别出来。 学科网（北京）股份有限公司 $$