第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者-【金版教程】2024-2025学年新教材高中生物必修1 分子与细胞作业与测评word（人教版2019，不定项版）

生物学　必修1[人教版]作业与测评 　第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 难度 ★ 对点 蛋白质的功能 蛋白质的功能 氨基酸的结构特点、种类、元素组成 人体内的必需氨基酸与非必需氨基酸 氨基酸的结构及脱水缩合 氨基酸的脱水缩合 蛋白质的结构层次 蛋白质元素组成、结构多样性的原因 题号 9 10 11 12 13 14 15 难度 ★ 对点 蛋白质结构与功能相适应 与蛋白质有关的计算 氨基酸的结构特点、种类 氨基酸的结构 蛋白质结构多样性 与蛋白质有关的计算 氨基酸脱水缩合、蛋白质结构与功能相适应 知识点一　蛋白质功能 1．下列各种蛋白质及功能相符合的是(　　) A．蛛丝蛋白——免疫功能 B．抗体——调节蛋白 C．胰岛素——催化功能 D．血红蛋白——运输功能 答案：D 解析：蛛丝蛋白体现了蛋白质是组成细胞结构的物质的功能，A错误；抗体体现了蛋白质的免疫功能，B错误；胰岛素体现了蛋白质的调节功能，C错误；血红蛋白能运输氧，体现了蛋白质的运输功能，D正确。 2．蛋白质是生命活动的主要承担者，生物体中蛋白质具有的功能有(　　) ①运输氧　②组成细胞和生物体结构　③作为生物体主要的能源物质　④催化细胞中的化学反应　⑤储存能量　⑥调节机体的生命活动 A．①②③⑥ B．①②④⑤ C．②③④⑤ D．①②④⑥ 答案：D 解析：红细胞中的血红蛋白能运输氧，①正确；蛋白质是组成细胞和生物体结构的重要物质，②正确；大多数酶都是蛋白质，酶能催化细胞中的化学反应，④正确；脂肪是储存能量的物质，⑤错误；蛋白质类激素能调节机体的生命活动，⑥正确。 知识点二　蛋白质的基本组成单位——氨基酸 3．下列关于构成人体蛋白质的氨基酸的叙述，正确的是(　　) A．每种氨基酸都只含有一个氨基和一个羧基 B．每种蛋白质都由21种氨基酸构成 C．各种氨基酸的区别在于R基不同 D．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素 答案：C 解析：每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，A错误；构成人体蛋白质的氨基酸共有21种，但每种蛋白质中氨基酸的种类不一定相同，B错误；每个氨基酸分子都至少含有C、H、O、N四种元素，有的氨基酸分子还含有S等，D错误。 4．下列关于人体内氨基酸的相关叙述错误的是(　　) A．人体内的氨基酸根据是否能自身合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸 B．人体中有13种非必需氨基酸 C．必需氨基酸可以被肠道吸收，非必需氨基酸不可以被肠道吸收 D．经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品，一般不会缺乏必需氨基酸 答案：C 解析：必需氨基酸和非必需氨基酸都可以被肠道吸收，C错误。 知识点三　蛋白质的结构及其多样性 [题型一　蛋白质的形成过程] 5．蛋白质是由氨基酸通过脱水缩合形成的大分子化合物，一个氨基酸分子中的氨基和另一个氨基酸分子中的羧基脱去一个水分子缩合形成肽键。某蛋白质分子结构示意图如图所示： 其中用虚线框出的甲、乙、丙的名称依次为(　　) A．氨基、肽键、羧基 B．羧基、肽键、氨基 C．肽键、氨基、羧基 D．氨基、羧基、肽键 答案：A 6．下列是两种氨基酸的结构，它们在形成二肽时，可能缩合的基团是(　　) A．①③ B．②⑥ C．②④ D．③④ 答案：C 7．以下是形成蛋白质分子的结构层次，从小到大依次是(　　) ①氨基酸　②C、H、O、N等元素　③氨基酸脱水缩合　④一条或几条多肽链盘曲、折叠　⑤多肽　⑥蛋白质 A．②①③④⑥⑤ B．①②③④⑥⑤ C．①②⑥③④⑤ D．②①③⑤④⑥ 答案：D 解析：蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸由C、H、O、N等元素组成；氨基酸经过脱水缩合形成多肽；一条或几条多肽链盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。所以形成蛋白质分子结构的层次，从小到大依次是②①③⑤④⑥，D正确，A、B、C错误。 [题型二　蛋白质结构多样性] 8．三位科学家因在分子水平上发现了“生命时钟的振荡器”而获得诺贝尔生理学或医学奖。“振荡器”是一种蛋白质，下列关于氨基酸和蛋白质的说法正确的是(　　) A．细胞中蛋白质主要含有C、H、O、P四种元素 B．从某些动物组织中提取的胶原蛋白可用来制作手术缝合线 C．组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式具有多样性 D．蛋白质结构的多样性与氨基酸的种类、数量、排列顺序、空间结构有关 答案：B 解析：细胞中蛋白质主要含有C、H、O、N四种元素，有的还含有S，A错误；从某些动物组织中提取的胶原蛋白可用来制作手术缝合线，该类缝合线可被人体吸收利用，B正确；组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式是不变的，是由一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基失去一分子水而成，C错误；蛋白质结构的多样性与氨基酸的种类、数量、排列顺序和肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构有关，D错误。 [题型三　结构与功能相适应] 9．血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的，含有4条多肽链的蛋白质，是红细胞中运输氧气的物质，下列说法不正确的是(　　) A．血红蛋白最少含有4个游离的羧基，含有570个肽键 B．血红蛋白的空间结构与红细胞的形状没有直接关系 C．血红蛋白574个氨基酸中有一个发生改变，可能会影响到红细胞的形状 D．血红蛋白的空间结构与红细胞运输氧气的功能相适应 答案：B 解析：血红蛋白含有4条多肽链，因此至少含有4个游离的羧基，血红蛋白中共有574－4＝570(个)肽键，A正确；血红蛋白的空间结构决定了由它参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状，B错误。 知识点四　与蛋白质有关的计算 10．测得某蛋白质由2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．6528 B．5646 C．5628 D．5238 答案：B 解析：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，B正确。 11．如图为某同学写的组成蛋白质的氨基酸的结构通式，下列叙述正确的是(　　) A．该同学所写的结构通式是错误的 B．结构最简单的氨基酸的R基为—CH3 C．构成人体蛋白质的氨基酸的R基有100多种 D．R基上可能含有氨基 答案：AD 解析：组成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是，氨基应该为—NH2，A正确；结构最简单的氨基酸的R基为—H，B错误；构成人体蛋白质的氨基酸的R基有21种，C错误。 12．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不正确的是(　　) A．必需氨基酸就是正常生命活动离不开的所有氨基酸 B．每种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R基决定 D．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是C5H13O2NS 答案：ABD 解析：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R基上，R基中的氨基或羧基不一定与中心碳原子直接相连，B错误；氨基酸的性质不同是由于氨基酸的R基不同，R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C2H4O2NR，甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是C5H11O2NS，D错误。 13．如表所示是人体内几种蛋白质的相关数据。下列说法不正确的是(　　) 相对分子质量 氨基酸数 多肽链数 细胞色素c 13000 104 1 血红蛋白 64500 574 4 血清白蛋白 66500 585 1 载脂蛋白B 513000 4536 1 A．组成不同蛋白质的氨基酸数和多肽链数均不同 B．一个细胞色素c分子中含有104个肽键 C．一个血红蛋白分子中含有4个游离的氨基 D．不同氨基酸分子的组成元素可能不同 答案：ABC 解析：一个细胞色素c分子中所含肽键数是104－1＝103(个)，B错误；一个血红蛋白分子由4条肽链构成，故其含有的游离的氨基至少是4个，因为R基上也可能存在氨基，C错误。 14．下列有关图示多肽的叙述，不正确的是(　　) A．由3个氨基酸缩合而成 B．形成过程中失去了4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 答案：ABCD 解析：分析题图可知，图中多肽有三个肽键，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错误；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。 15．根据如图化合物的结构分析回答： (1)构成该化合物的氨基酸种类有________种。 (2)该化合物由________个氨基酸失去________个水分子而形成，这种反应叫作________。 (3)该化合物称为________，含________个肽键。 (4)如果图中氨基酸顺序改变，其相应功能是否发生改变？________。为什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)3　(2)4　3　脱水缩合 (3)四肽　3 (4)改变　氨基酸顺序改变，使其结构发生改变，造成其功能改变 解析：(1)图中化合物由4个氨基酸构成，R基分别为—H、—H、、 —CH2—COOH，即有3种氨基酸。 题号 1 2 3 4 5 6 难度 ★★ ★★ ★★★ ★★ ★★ ★★ 对点 氨基酸分子的结构 氨基酸、蛋白质变性、蛋白质的鉴定 色氨酸在人体中的作用 蛋白质的功能 蛋白质的结构、变性 蛋白质的变性与复性 题号 7 8 9 10 11 难度 ★★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 对点 蛋白质相关计算 蛋白质相关计算 蛋白质的元素组成、结构、结构多样性的原因 蛋白质的结构与功能 氨基酸的结构通式、蛋白质的形成过程 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．右图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是(　　) A．结构④在人体内有21种 B．氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自于②和③ C．结构④中含有的氨基或羧基参与脱水缩合 D．生物体内n个氨基酸形成的多肽链就有蛋白质的生理功能 答案：A 解析：①为氨基，③为羧基，④为侧链基团(R基)决定氨基酸种类，在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种，A正确；氨基酸脱水缩合形成水，水中的氢来自一个氨基酸的①和另一个氨基酸的③，B错误；R基中的氨基或羧基一般不参与脱水缩合，C错误；生物体内n个氨基酸形成的多肽链还需要加工，形成一定的空间结构后才具有蛋白质的生理功能，D错误。 2．下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，正确的是(　　) 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R基的不同引起的 C．鉴定蛋白质时，须将NaOH溶液和CuSO4溶液混匀后使用并水浴加热 D．某肽的分子式为CxHyOzN4，则该肽一定是四肽 答案：B 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R基，R基的不同导致氨基酸的理化性质不同，B正确；鉴定蛋白质需先加入NaOH溶液，摇匀再加入CuSO4溶液，且不需要水浴加热，C错误；某肽的分子式为CxHyOzN4，如果R基上不含氨基，该肽是四肽，若R基上含氨基，该肽不为四肽，D错误。 3．色氨酸是一种必需氨基酸，可由动物肠道微生物产生。当色氨酸进入大脑时会转化为血清素，血清素是产生饱腹感的一种重要信号分子，最终会转化为褪黑素使人感觉困倦。下列叙述正确的是(　　) A．色氨酸中至少含四种大量元素，在人体内可由其他氨基酸转化而来 B．如果食物中色氨酸的含量较高，则产生饱腹感时需摄入的食物更多 C．人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中色氨酸含量上升 D．血液中色氨酸含量较多的动物肠道中，产生色氨酸的微生物可能更多 答案：D 解析：色氨酸中一定含有C、H、O、N，这四种元素都是大量元素，但是色氨酸是必需氨基酸，在人体内不能由其他氨基酸转化而来，A错误；如果食物中色氨酸的含量较高，色氨酸转化为血清素，机体产生饱腹感，需摄入的食物减少，B错误；人在吃饱之后容易产生困倦，直接原因是血液中褪黑素的含量增加，C错误；色氨酸可由动物肠道微生物产生，因此，色氨酸含量较多的动物肠道中，产生色氨酸的微生物可能更多，D正确。 4．为了说明蛋白质是生命活动的主要承担者，四位同学各自提出了具体例子。以下举例正确的是(　　) A．调节机体生命活动，如性激素促进生殖器官发育 B．构成细胞和生物体，如组成肌细胞的肌动蛋白 C．有些蛋白质有免疫功能，如胃蛋白酶能催化蛋白质的水解 D．有些蛋白质能进行物质的运输，如胆固醇参与血液中脂质的运输 答案：B 解析：性激素、胆固醇属于脂质，不属于蛋白质，A、D错误；有些蛋白质具有免疫功能，如抗体可帮助人体抵御抗原的侵害，胃蛋白酶催化蛋白质的水解体现的是催化功能，C错误。 5．如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是(　　) A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水 B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基 C．沸水浴导致胰岛素生物活性的丧失，降低温度其活性还可恢复 D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛素的含量 答案：D 解析：从图中可以看出，保留的肽链(2条)中含有51(即30＋21)个氨基酸，所以肽键的数目＝51－2＝49(个)，A错误；胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，B错误；沸水浴时破坏了胰岛素的空间结构，即使降低温度其活性也不能恢复，C错误；因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测定C肽的含量间接反映胰岛素的含量，D正确。 6．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(　　) 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 答案：B 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，肽键没有发生断裂，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。 7．如图表示某种蛋白质中相关基团或氨基酸的数目，下列相关叙述正确的是(　　) A．该蛋白质中含有2条肽链 B．该蛋白质中共有125个肽键 C．该蛋白质的R基上共含17个氨基 D．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子 答案：A 解析：据图可知，该蛋白质的羧基总数为17个，R基上的羧基数目为15个，则肽链末端游离的羧基数目为17－15＝2(个)，进而确定含有两条肽链，A正确；该蛋白质共有126－2＝124(个)肽键，形成该蛋白质时共脱掉124个水分子，B、D错误；该蛋白质的氨基总数为17个，则R基上的氨基数为17－2＝15(个)，C错误。 8．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 答案：C 解析：1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2条肽链和1条环肽构成，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－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。 二、不定项选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求) 9．中药是中国传统中医特有药物，用于预防和治疗疾病并具有康复与保健的功能，主要包括植物药、动物药、矿物药。太子参是我国传统中药，其有效成分太子参环肽B结构如图，其是由8个氨基酸经过脱水缩合的方式形成的化合物。下列描述正确的是(　　) A．组成太子参环肽B的化学元素只有C、H、O、N B．太子参环肽B经过脱水缩合的方式合成的过程中生成8个水分子 C．该物质单体为氨基酸，氨基酸分子之间通过肽键和氢键连接，图中肽键数为8 D．蛋白质结构具有多样性，是因为组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和氨基酸的空间结构具有多样性 答案：AB 解析：由图可知，组成太子参环肽B的化学元素组成是C、H、O、N，A正确；太子参环肽B是由8个氨基酸经过脱水缩合的方式形成的环状肽，其合成的过程中生成的水分子数＝氨基酸数＝8个，B正确；图中氨基酸分子之间通过肽键连接，C错误；蛋白质结构的多样性是因为组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构具有多样性，D错误。 10．绿色荧光蛋白(GFP)由一条含有238个氨基酸的多肽链折叠而成，在氧化状态下能发射荧光，强还原剂能使GFP转变为非荧光形式，但一旦重新暴露在空气或氧气中，荧光便立即得到恢复。下列叙述合理的是(　　) A．用双缩脲试剂检测GFP，会发生紫色反应 B．可用GFP作标记研究特定的反应 C．氨基酸通过脱水缩合合成一个GFP的过程中共失去237个水分子 D．高温和重金属离子可破坏GFP的肽键进而影响其功能 答案：ABC 解析：蛋白质可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，A合理；由题意可知，GFP由一条肽链组成，所以238个氨基酸脱水缩合生成GFP的过程中脱去了238－1＝237(个)水分子，C合理；高温和重金属离子可破坏GFP的空间结构进而影响其功能，但不会破坏肽键，D不合理。 三、非选择题 11．阿尔茨海默病是一种多发于老年人群的神经系统退行性疾病，可导致老年性痴呆。此病的重要病理特征之一是β淀粉样蛋白(Aβ)在大脑聚集沉积形成斑块。请回答问题： (1)Aβ含有39～43个氨基酸，请写出氨基酸分子结构通式：____________________。 (2)Aβ由淀粉样前体蛋白(一种膜蛋白)水解形成，如图1所示。由图1可知，淀粉样前体蛋白先后经过________________________的催化作用，切断氨基酸之间的________(化学键)而形成Aβ，每经此过程生成1分子Aβ需要________分子水。 (3)Aβ的空间结构如图2。许多证据表明，Aβ在健康人的大脑中有营养神经的作用。但在遗传因素和环境因素的共同作用下，Aβ产生量过多，可形成不同的Aβ聚集体(图3所示为含12个Aβ的聚集体)，产生神经毒性并最终使患者出现认知功能障碍和记忆衰退的症状。用结构与功能相适应的观点对上述现象进行解释：________________________________________________________________________。 (4)综上所述，请你提出治疗阿尔茨海默病的一种思路：________________________________________________________________________。 答案：(1) (2)β­分泌酶和γ­分泌酶　肽键　2 (3)Aβ结构如题图2时有营养神经作用，如题图3形成聚集体时有神经毒性 (4)开发抑制Aβ聚集的药物等(合理即可) 解析：(2)由图1可知，淀粉样前体蛋白先后经过β­分泌酶和γ­分泌酶的催化作用，切断氨基酸之间的肽键而形成Aβ。每经此过程生成1分子Aβ需要切断2个肽键，需要2分子水。 (4)根据阿尔茨海默病的重要病理特征之一是β淀粉样蛋白(Aβ)在大脑聚集沉积形成斑块，分析可知治疗阿尔茨海默病的思路是防止Aβ聚集，具体思路为开发抑制Aβ聚集的药物等。 6 学科网（北京）股份有限公司 $$