第3周 细胞中的糖类和脂质及蛋白质的结构和功能-【周测必刷】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

— 10 — 第三周 细胞中的糖类和脂质及蛋白质的结构和功能 (时间:45分钟 满分:100分) 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌􀤌 􀦌 􀦌 􀦌􀦌周推好题 第3题。该题考查脂质的种类和作用。 【考点·一应俱全】(共24分) 考点一 细胞中的糖类 1.(2025·辽宁大连·高一期末)新疆棉的棉纤维主要成分是纤维素,下列叙述正确的是 ( ) A.纤维素的组成元素是C、H、O、N B.纤维素和淀粉的单体不相同 C.纤维素是新疆棉细胞的能源物质 D.纤维素是新疆棉细胞壁的主要成分 2.(2025·广西南宁·高一阶段练习)广西糖产量占全国60%以上,被誉为中国最甜的省份。下列 与糖类有关的叙述中,不正确的是 ( ) A.糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类 B.糖类是细胞的主要能源物质 C.糖类不是细胞结构的重要组成成分 D.二糖是由两分子单糖脱水缩合形成的 考点二 细胞中的脂质 3.(2025·广东深圳·高一期末)脂质与人体健康息息相关,下列叙述错误的是 ( ) A.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用,保护内脏器官 B.胆固醇既是动物细胞膜的重要组分,也参与了血液中脂质的运输 C.脂肪在消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮细胞吸收 D.蛇毒中含有的磷脂酶可以水解红细胞膜上的蛋白质导致溶血 4.(2025·江西吉安·高一期末)天然脂肪酸都是顺式脂肪酸,奶茶中添加的脂肪酸大都为反式脂 肪酸(结构式如图示)。反式脂肪酸进入人体后不易被分解,还会影响智力发育。下列叙述错误 的是 ( ) A.顺式脂肪酸和反式脂肪酸都是不饱和脂肪酸 B.反式脂肪酸不易被人体分解与其元素组成有关 C.长期饮用奶茶易使脂质在血液中积累,诱发高血脂 D.天然脂肪酸是脂肪和磷脂的组成成分 5.(2025·贵州·高一阶段练习)高密度脂蛋白(HDL)为血清蛋白之一,是由脂质和蛋白质及其所 携带的调节因子组成的复杂脂蛋白,可将血液中多余的胆固醇转运到肝脏处进行分解排泄。血 浆中胆固醇含量过高是导致动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的重要原因。下列有关叙述正确的是 ( ) A.胆固醇是构成细胞膜的主要成分,在人体内参与血液中脂质的运输 B.脂质中磷脂是小分子,其水解的终产物为甘油和脂肪酸 C.胆固醇属于脂质,其元素组成为C、H、O、N、P D.高水平的 HDL可降低高胆固醇引起的心脑血管疾病的风险 考点三 蛋白质的功能 6.(2025·辽宁·高一阶段练习)蛋白质作为生命活动的主要承担者,体现在细胞或生物体的各项 生命活动中。下列有关蛋白质功能的叙述,全部正确的是 ( ) ①作为生物催化剂催化细胞内全部物质代谢反应 ②作为调节生物体新陈代谢的激素,如胰岛 素、性激素 ③作为物质运输的载体,如血红蛋白、载体蛋白 ④接受传递信息,如口腔中的味觉 蛋白 ⑤参与机体的免疫防御,如人体内的抗体 ⑥参与运动功能,如动物的肌肉收缩 A.③④⑤⑥ B.①③⑤⑥ C.①②③④ D.②③⑤⑥ 考点四 蛋白质的基本组成单位———氨基酸 7.(2025·黑龙江大庆·高一阶段练习)下列物质中,属于构成人体氨基酸的是 ( ) ①NH2—CH2—COOH ②NH2—CH2—CH2OH ③ NH2 CH COOH CH2 COOH ④ NH2 CH NH2 CH2 COOH ⑤ NH2 CH (CH2)4 NH2 COOH A.①②④ B.②④⑤ C.①③⑤ D.③④⑤ 8.(2025·贵州贵阳·高一阶段练习)组成人体蛋白质的氨基酸有21种,这些氨基酸参与合成了不 同种类和功能的蛋白质。下列叙述正确的是 ( ) A.氨基酸分子不含Fe元素,均含有S元素 B.某些种类的氨基酸可以由其他物质转化而来 C.未经盘曲、折叠的蛋白质具有生物学功能 D.蛋白质变性会改变氨基酸的结构和数目 9.(2025·河北沧州·高一期末)1965年,我国科学家在世界上率先合成了具 有与天然胰岛素一样的生物活性的结晶牛胰岛素,为人类糖尿病的治疗做 出了巨大贡献。结晶牛胰岛素由17种、51个氨基酸形成两条肽链而组成。 右图为一种重要氨基酸的结构图,①~④表示氨基酸上的相关基团。下列 有关分析正确的是 ( ) A.推测结晶牛胰岛素中含有49个肽键、2个氨基和2个羧基 B.组成蛋白质的氨基酸都有②④结构,所以结晶牛胰岛素中一定有C、H、O和N C.若要利用3H标记氨基酸以获得含放射性的蛋白质,则应该标记②④结构 D.结晶牛胰岛素彻底水解的过程中,会消耗50个水分子,可得到17种R基不一样的氨基酸 考点五 蛋白质的结构及其多样性 10.(2025·广东·高一期末)角蛋白是构成头发的重要成分,由两条多肽链组成,相邻多肽链间通 过二硫键发生交联从而使头发呈现出一定的形态。烫发时先用药水破坏原有的二硫键,再重建 新的二硫键,从而使发型固定成不同的形状。若每个角蛋白分子由312个氨基酸组成,下列说 法正确的是 ( ) A.烫发的过程改变了角蛋白中氨基酸的排列顺序 B.每个角蛋白分子均有2个游离的氨基 C.氨基酸脱水缩合形成一个角蛋白分子的过程中脱去310个 H2O D.由于二硫键的数量未知,因此无法确定每个角蛋白分子中的肽键数目 11.(2025·陕西西安·高一期末)肉毒杆菌毒素是肉毒杆菌在繁殖过程中分泌的一种细菌外毒素, 可引起肌肉的麻痹。肉毒杆菌毒素是世界上毒性最强的蛋白质之一、毒素在80℃条件下加热 10min以上会被破坏。如图为该毒素水解后的部分产物,下列相关叙述正确的是 ( ) — 9 — — 12 — A.肉毒杆菌毒素在肉毒杆菌的宿主细胞中合成 B.该水解产物由五种氨基酸脱去4个水分子形成 C.高温导致肉毒杆菌毒素的空间结构破坏进而失去生物活性 D.蛋白质结构的多样性只取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序 12.(2025·广东深圳·高一期末)如图所示,一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)后, 可转变成由A、B两条肽链构成的有活性的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列说法正确 的是 ( ) A.胰岛素由51个氨基酸组成,合成胰岛素会脱去50个水分子 B.切去C肽需要破坏肽键和二硫键,形成的胰岛素至少有1个羧基 C.高温处理过的胰岛素用双缩脲试剂检测仍会发生紫色反应 D.若A链中的1个氨基酸发生了改变,胰岛素的功能一定不变 【探究·一举突破】(共38分) 探究主题 蛋白质的结构和功能 如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系,其中a表示有机小分子物质,A表示有机高 分子物质。请据图分析回答: 探究问题: (1)图中的X代表什么元素? 。 (2)a的结构通式为 。 (3)A可分为A1……A4,从a角度分析的原因是: 。从A分析是因为 。 (4)A1 是 ;A2 是 ;A3 是 。 (5)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,该物质是由两条链盘曲折叠而 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: 上图所示的片段中,共有 个肽键, 种氨基酸组成。一分子肉毒类毒素至少含有 个氨基。氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链,该过程产生的水中的氢来自 。 (6)结合水的生理作用为: 。 (7)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 。肉毒类毒素 可用 试剂鉴定,反应颜色为 。 【综合·一练到底】(共38分) (2025·海南儋州·高一期中)下图为生物组织中某些有机物相互关系及分布的概念图,分析细 胞内各有机物的主要组成及功能,回答下列问题: (1)[C]是不能水解的单糖,可直接被细胞吸收,被称为“生命燃料”的单糖是 。[A]是 指二糖,白糖是二糖中的 。生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在,图中[B]指的 就是多糖,其中[F]为 ,饥饿状态时动物肝脏组织中的 可以分解补充血糖。 (2)脂质中[K]是由 和 发生反应形成的。幼儿常晒太阳,可以使皮肤表皮细胞 内的胆固醇转化为维生素D,预防佝偻病,说明维生素D能够 ,该物质属 于脂质中的 (填名称)类物质,该类型物质除维生素D外还包括 和 等。 【选做·一飞冲天】(尖子生选做) (2025·贵州毕节·高一阶段练习)如图甲是血红蛋白的空间结构模式图,其含有两条α肽链,两 条β肽链(α肽链和β肽链不同)。图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序,请回答下列问题: (1)图乙中①的名称是 。 (2)图乙所示的一段肽链由 个氨基酸脱水缩合而成。图甲中肽链的第40位氨基酸是 甲硫氨酸,它的R基是—CH2—CH2—S—CH3,那么它的分子式是 (填字母)。 A.C5H11O2NS B.C3H7NS C.C4H11O2S D.C5H10O2NS (3)据两图可知一条β肽链至少含有 个羧基,至少含有 个氨基。 (4)血红蛋白中含有124个氨基酸,图甲中肽链盘曲过程中形成了三个二硫键(由两个半胱氨酸 上的—SH缩合而成,即—SH和 HS—缩合形成—S—S—),若组成图甲中蛋白质的氨基酸平均 相对分子质量为100,则形成图甲蛋白质的过程中产生 个肽键、质量减少 。 (5)有一种蛋白质与图甲中蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序完全相同,但功能与图甲中的 蛋白质不同,原因是 。 【错题重做】 错因 基础不牢 题意不明 思路不对 理解不够 分析不透 方法不对 根本不会 其他原因 题号 题号 题号 — 11 — —68 — 中水浴加热; ④观察颜色变化。 实验结果:3支试管中出现的砖红色由浅到深的顺序是:3、2、1(由 于还原糖含量随时间延长,越来越少)。 (3)若要制作切片观察花生种子中的脂肪颗粒,需用苏丹Ⅲ染液进 行检测,细胞内的脂肪与该试剂反应,显橘黄色。在制作切片过程 中,需滴加1~2滴体积分数为50%的酒精,目的是洗去浮色。 【参考答案】 (1)据图可知,随着油菜种子形成,还原糖含量逐渐 下降的同时,脂肪含量逐渐增加 (2)③等量的斐林试剂 水浴加热 ④3、2、1 (3)苏丹Ⅲ 橘黄色 洗去浮色 综合·一练到底 【解析】 (1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在,没有一种 化学元素是细胞特有的,这一事实说明生物界与非生物界具有统 一性。 (2)C、H、O、N参与构成细胞中的蛋白质、核酸等生物大分子,因 此玉米细胞和人体细胞中C、H、O、N的含量都比较高。其中C元 素在不同的生物分子中形成长短不一、形状不同的碳骨架。 (3)A.生物体中各种元素种类与无机自然界基本相同,A错误; B.细胞中的元素参与构成细胞中的分子,因此细胞中的元素含量 与其分子组成相关,B正确; C.人体活细胞中,含量最高的元素是氧元素,C错误; D.S、K、Ca、Mg是大量元素,D错误。故选B。 (4)分析表格数据可知在玉米细胞(干重)中所占比例明显低于人 体细胞(干重)中所占比例的是氮元素。氮元素主要参与蛋白质的 合成,因此推测主要原因是玉米细胞中蛋白质含量较少。 【答案】 (1)生物界与非生物界在元素种类上具有统一性/组成细 胞的元素是从自然界获得的 (2)蛋白质、核酸 碳骨架 (3)B (4)D C 选做·一飞冲天 【解析】 (1)①所给的试剂中苏丹Ⅲ染液可将脂肪染色,NaOH和 CuSO4 可用于还原性糖的鉴定和蛋白质的鉴定,但只有观察被染 色的脂肪滴时才将材料制成临时装片,因此图示为脂肪鉴定实验, 图中的切片已经用a质量浓度为0.01g/mL的苏丹Ⅲ染液染色 3min,随后用吸水纸吸去染液,再滴加1~2滴体积分数为50%的 酒精溶液洗去浮色,即试剂甲为体积分数为50%的酒精溶液。 ②显微镜下放大的倍数与被观察到一行细胞的数目呈反比,因此 当显微镜目镜的放大倍数为10×,物镜的放大倍数为10×时,视 野中看到一行16个细胞,若将物镜倍数转换成40×,目镜不变, 即放大倍数是原来的4倍,则理论上视野中这行可看到的细胞为 16÷4=4个。 (2)还原性糖鉴定实验中,斐林试剂甲液和乙液需要先混合均匀,然 后再加入待测溶液中,因此步骤二为:将b质量浓度为0.1g/mL的 NaOH溶液和c质量浓度为0.05g/mL的CuSO4 溶液等量混合 均匀后取1mL分别加入 A、B两支试管中,摇匀。斐林试剂使用 时需要水浴加热,因此步骤三为:将 A、B两支试管放入盛有50~ 65℃温水的大烧杯中加热2min。该实验为验证实验,目的是证 明糯米中含有还原糖,因此A试管中出现砖红色沉淀,B试管不含 还原性糖,故不出现砖红色沉淀。 (3)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,双缩脲试剂 A液是指 质量浓度为0.1g/mL的 NaOH溶液,双缩脲试剂B液是指质量 浓度为0.01g/mL的CuSO4 溶液,因此为检测糯米中是否含有蛋 白质,需 要 用 到 的 实 验 材 料 为 新 鲜 的 糯 米 匀 浆、b质 量 浓 度 为 0.1g/mL的NaOH溶液和d质量浓度为0.01g/mL的CuSO4 溶液。 【答案】 (1)①a e 洗去浮色 ②4 (2)将bc等量混合均匀 50~65 A试管中出现砖红色沉淀,B 试管中不出现砖红色沉淀(或溶液为蓝色) (3)bd 第三周 细胞中的糖类和脂质及蛋白质的结构 和功能 考点·一应俱全 1.D [A.纤维素的组成元素是C、H、O,A错误;B.纤维素和淀粉的 单体相同,均为葡萄糖,B错误;C.纤维素是新疆棉细胞的结构物 质,不能作为能源物质,C错误;D.纤维素是构成植物细胞壁的主 要成分,因此,纤 维 素 是 新 疆 棉 细 胞 壁 的 主 要 成 分,D正 确。故 选D。] 2.C [A.糖类根据其结构可以分为单糖(如葡萄糖、果糖等)、二糖 (如蔗糖、麦芽糖等)和多糖(如淀粉、纤维素、糖原等)等几类,A正 确;B.糖类是细胞的主要能源物质,葡萄糖是细胞生命活动所需要 的主要能源物质,常被形容为“生命的燃料”,B正确;C.糖类可以 是细胞结构的重要组成成分,例如纤维素是植物细胞壁的主要成 分,C错误;D.二糖是由两分子单糖脱水缩合形成的,例如蔗糖是 由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合形成的,麦芽糖是由两分 子葡萄糖脱水缩合形成的,D正确。故选C。] 【破题技巧】 糖类包括:单糖、二糖、多糖。单糖中包括五碳糖和 六碳糖,其中五碳糖中的核糖是 RNA的组成部分,脱氧核糖是 DNA的组成部分,而六碳糖中的葡萄糖被形容为“生命的燃料”, 而核糖、脱氧核糖和葡萄糖是动植物细胞共有的糖;二糖包括麦芽 糖、蔗糖和乳糖,其中麦芽糖和蔗糖是植物细胞中特有的,乳糖是 动物体内特有的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原,其中淀粉和纤维 素是植物细胞特有的,糖原是动物细胞特有的。 3.D [A.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用,可以 保护内脏器官,此外脂肪还有保温的作用,A正确;B.胆固醇是构 成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输,B 正确;C.脂肪在消化道内水解为脂肪酸和甘油后,可被小肠上皮 细胞吸收,吸收的方式通常为自由扩散,C正确;D.蛇毒中的磷脂 酶具有专一性,只能催化磷脂分子的水解,不能催化蛋白质的水 解,D错误。故选D。] 【破题技巧】 常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇。脂肪是最常见的 脂质,是细胞内良好的储能物质,还是一种良好的绝热体,起保温 作用,分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护 内脏器官;磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜 的重要成分;固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D,胆固醇 是构成细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性 激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成;维生 素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 4.B [A.顺式脂肪酸和反式脂肪酸都存在碳双键,属于不饱和脂肪 酸,A正确;B.顺式脂肪酸和反式脂肪酸组成元素相同,但反式脂 肪酸不易被人体分解而顺式脂肪酸易被分解,是其结构决定的,B 错误;C.反式脂肪酸进入人体后不易被分解,长期饮用奶茶易使 脂质在血液中积累,诱发高血脂,C正确;D.脂肪含一分子甘油和 三分子脂肪酸,磷脂含一分子甘油和两分子脂肪酸,D正确。故 选B。] 5.D [A.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血 液中脂质的运输,但不是构成细胞膜的主要成分,磷脂才是细胞膜 的主要成分之一,A错误;B.脂质中的磷脂是由甘油、脂肪酸和磷 酸等组成的分子,水解的终产物为甘油、脂肪酸和磷酸等,B错误; C.胆固醇属于脂质中的固醇类,元素组成只有C、H、O,C错误; D.高密度脂蛋白(HDL)可将血液中多余的胆固醇转运到肝脏处 进行分解排泄,所以高水平的HDL可降低高胆固醇引起的心脑血 管疾病的风险,D正确。故选D。] 6.A [①酶是生物催化剂,绝大多数酶是蛋白质,能催化细胞内的 物质代谢反应,但不能催化全部物质代谢反应,细胞内还有一些反 应是由RNA作为酶(核酶)催化的,①错误;②蛋白质类激素可以 调节生物体新陈代谢,如胰岛素,但性激素属于脂质中的固醇类, 不是蛋白质,②错误;③血红蛋白能运输氧气,载体蛋白能协助物 质跨膜运输,它们都作为物质运输的载体,③正确;④口腔中的味 觉蛋白可以接受味觉信息,起到接受传递信息的作用,④正确; ⑤抗体是蛋白 质,能 参 与 机 体 的 免 疫 防 御,与 抗 原 特 异 性 结 合, ⑤正确;⑥动物的肌肉主要由蛋白质组成,肌肉收缩与蛋白质参与 运动功能有关,⑥正确。综上所述,③④⑤⑥正确,①②错误。即 A正确,BCD错误。故选A。] 【破题技巧】 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,如肌肉蛋白;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,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。 7.C [①该化合物中氨基和羧基连接在同一个碳原子上,是组成蛋 白质的氨基酸,①符合题意;②该化合物中没有羧基,不是组成蛋 白质的氨基酸,②不符合题意;③该化合物中有一个羧基和一个氨 基连接在同一个碳原子上,是组成蛋白质的氨基酸,③符合题意; ④该化合物中氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上,不是组成 蛋白质的氨基酸,④不符合题意;⑤该化合物中有一个氨基和一个 羧基连接在同一个碳原子上,是组成蛋白质的氨基酸,⑤符合题 意。综上所述,C正确,ABD错误。故选C。] 8.B [A.氨基酸不含Fe元素,部分氨基 酸 含 有S元 素,A错 误; B.人体细胞内的非必需氨基酸可由其他物质(如葡萄糖)转化而 来,B正确;C.结构决定功能,未经盘曲、折叠的蛋白质没有生物活 性,也没有生物学功能,C错误;D.蛋白质变性使蛋白质的空间结 构被破坏,但没有断裂肽键,因此没有改变氨基酸的结构和数目, D错误。故选B。] 9.B [A.根据题意,结晶牛胰岛素由17种、51个氨基酸形成两条肽 链而组成,而氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,推测结晶牛胰岛素 中含有肽键=51-2=49,含有两条肽链,说明至少含有2个氨基 和2个羧基,A错误;B.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,图中①为 H、②为-COOH、③为 -CH3、④为-NH2。因此组成蛋白质的氨基酸都有②④结构,所 以结晶牛胰岛素中一定有C、H、O和 N,B正确;C.氨基酸通过脱 水 缩 合 形 成 多 肽 链,而 脱 水 缩 合 是 指 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 出一分子水的过程,要利用3H标记氨基酸以获得含放射性的蛋白 质,如果标记②④结构,那么反应后标记的3H进入到水中,不能获 得含放射性的蛋白质,C错误;D.根据A选项可知,结晶牛胰岛素 中含有肽键=51-2=49,那么结晶牛胰岛素彻底水解的过程中, 会消耗49个水分子,结晶牛胰岛素由17种氨基酸构成,因此水解 后形成17种R基不一样的氨基酸,D错误。故选B。] 10.C [A.由题意可知:烫发时先用药水破坏相邻多肽链间原有的 二硫键,再重建新的二硫键从而使发型固定成不同的形状,因此 烫发的过程改变了角蛋白的空间结构,没有改变角蛋白中氨基酸 的排列顺序,A错误;B.角蛋白是由312个氨基酸通过脱水缩合 形成的两条多肽链组成,每条多肽链至少含有一个游离的氨基, 由于不知道组成角蛋白的氨基酸分子的 R基 中 含 有 的 氨 基 数 目,因此无法确定每个角蛋白分子均有多少个游离的氨基,B错 误;C.角蛋白是由312个氨基酸通过脱水缩合形成的两条多肽链 组成,氨基 酸 脱 水 缩 合 形 成 一 个 角 蛋 白 分 子 的 过 程 中 脱 去 的 H2O分子数=氨 基 酸 数-肽 链 数=312-2=310个,C正 确; D.连接两个氨基酸分子的键叫肽键,由于相邻多肽链间通过二 硫键发生交联,因此二硫键的数量与肽键数目无关,即二硫键的 数量不影响肽键数目,D错误。故选C。] 11.C [A.肉毒杆菌毒素在肉毒杆菌的核糖体中合成,A错误;B.该 水解产物为五肽,由四种氨基酸脱去4个水分子形成,B错误; C.肉毒杆菌毒素是蛋白质,高温会破坏其空间结构,从而使其失 去生物活性,C正确;D.蛋白质结构多样性的原因是氨基酸的种 类、数目和排列顺序不同,或肽链折叠方式不同导致形成的空间 结构不同,D错误。故选C。] 12.C [A.胰岛素分子共两条肽链,含51个氨基酸,则具有51-2= 49个肽键,合成胰岛素会脱去49个水分子,A错误;B.由题图可 知,切去C肽需要破坏肽键,不需要破坏二硫键,B错误;C.高温 处理过的胰岛素用双缩脲试剂检测仍会发生紫色反应,因为高温 处理不会破坏蛋白质中的肽键,C正确;D.若A链中的1个氨基 酸发生了改变,胰岛素的功能可能会发生改变,因为氨基酸种类 的改变会影响蛋白质的结构,D错误。故选C。] 探究·一举突破 【探究路径】 (1)因为A是有机高分子物质且具有催化、免疫等功能,可判断 A 是蛋白质,蛋白质的基本组成元素除了C、H、O外,还有N,所以图 中的X代表N元素; (2)a是构成蛋白质的小分子物质,即氨基酸,构成生物体蛋白质 的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 氨 基 酸 的 结 构 通 式 为 R C H NH2 COOH ; (3)从a角度分析,a(氨基酸)的种类、数目和排列顺序不同,会导 致形成的蛋白质不同;从 A角度分析,是因为肽链的数目和空间 结构不同(或肽链盘曲折叠的方式不同,形成的空间结构不同),使 得蛋白质具有不同的功能和形式; (4)具有催化反应功能的A1 是酶;具有免疫功能的A2 是抗体;具 有运输氧气功能的A3 是血红蛋白; (5)分析题图可知,肉毒类毒素的局部结构式中含有4个完整的肽 键,5 个 R 基 (分 别 为 - CH2 - C6H4OH 或 􀜏􀜏 􀜏􀜏 􀜍 CH2 OH 、-H、-CH3、-CH2-C6H5、-CH2- CH(CH3)2),即该片段由5种氨基酸组成; 肉毒类毒素是由氨基酸经过脱水缩合形成的,含有2条肽链,图中的 R基均不含氨基,因此一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基;形成该 化合物时,脱去的水分子中的氢原子来自氨基酸中的氨基和羧基。 (6)结合水是细胞结构的重要组成成分,它与细胞内的大分子物质 结合,赋予细胞和组织一定的形状、硬度和弹性。 (7)由于高温能使蛋白质的空间结构被破坏,所以高温可使肉毒类 毒素失活;肉毒类毒素含有多个肽键,可用双缩脲试剂鉴定,反应 颜色为紫色。 【参考答案】 (1)N(或氮) (2)H2N C R H COOH (3)氨基酸 的种类、数目、排列顺序不同 多肽链在数目和空间结构上不同 (或答:肽链盘曲折叠的方式不同,形成的空间结构不同) (4)酶 抗体 血红蛋白 (5)4 5 2 氨基和羧基 (6)是细胞结构 的重要组成成分 (7)空间结构被破坏 双缩脲试剂 紫色 综合·一练到底 【解析】 (1)C是不能水解的糖,作为能源物质,因此C是葡萄糖, 被称为细胞中生命的燃料,A是由单糖构成的二糖,白糖的主要成 分是蔗糖,蔗糖属于二糖。生物体内的糖类绝大多数以多糖的形 式存在,图中[B]指的是多糖,包括纤维素、淀粉和糖原等,其中可 作为植物细胞中储能物质的多糖为[F]淀粉,[H]糖原是人和动物 体内的储能物质,其在人体中主要存在于肝脏和肌肉细胞中,其中 肝脏组织 中 的 肝 糖 原 在 机 体 饥 饿 时 可 以 分 解 为 葡 萄 糖 以 补 充 血糖。 (2)脂肪是良好的储能物质,[K]脂肪是由甘油和脂肪酸发生反应 形成的甘油三酯;脂质除了[K]脂肪外,还包括[I]磷脂、[J]固醇 类。维生素D属于固醇类,能够促进人和动物肠道对钙和磷的吸 收,幼儿常晒太阳,可以使皮肤表皮细胞内的胆固醇转化为维生素 D,进而可促进人体肠道对钙和磷的吸收,预防佝偻病。固醇除了 包括维生素 D外,还 包 括 胆 固 醇 和 性 激 素,都 属 于 脂 溶 性 的 小 分子。 【答案】 (1)葡萄糖 蔗糖 淀粉 肝糖原 (2)甘油 脂肪酸 促进人体肠道对钙和磷的吸收 固醇 胆固醇 性激素 选做·一飞冲天 【解析】 (1)图乙中①的结构式是-NH2,是氨基;其中③⑤⑦处 是肽键,肽键的结构式是-CO-NH-。 (2)图乙所示的一段肽链中的R基②④⑥⑧中,⑥和⑧相同,R基 共有3种、4个,即图B所示的一段肽链由3种氨基酸缩合而成; 根据构成蛋白质的氨基酸结构特点,氨基酸通式的分子式可写为 C2H4O2N—R,又知甲硫氨酸的 R基 是-CH2-CH2-S-CH3 (R基可表示为-C3H7S),所以甲硫氨酸的分子式是C5H11O2NS。 故选A。 (3)图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序,所示的该段肽链中的 R基②④⑥⑧中共有2个羧基(分别位于⑥和⑧中各1个),可推 知一条β肽链至少含有的羧基数=肽链数(β肽链)+(β肽链)R 基中含有的羧基数=1+2=3个,②含有一个氨基,则一条β肽链 至少含有的氨基数=肽链数(β肽链)+(β肽链)R基中含有的氨 基数=1+1=2个。 (4)血红蛋白中含有124个氨基酸,共有4条链,则肽键数=氨基 酸数-肽链数=124-4=120个,血红蛋白中含有124个氨基酸, 图甲中肽链盘曲过程中A、B、C三处形成了三个二硫键(由两个半 胱氨酸上的-SH缩合而成,质量减少数=脱去水分子数×18+ 形成三个二 硫 键 时 脱 去 的 氢 原 子 数=(124-4)×18+2×3= 2166。 (5)蛋白质的结构决定功能,蛋白质的结构与构成蛋白质的氨基酸 的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别有关,若有一 种蛋白质与图甲中蛋白质的氨基酸组成和排列顺序完全相同,但 功能与图甲中的蛋白质不同,原因是二者的空间结构不同。 【答案】 (1)氨基 (2)4 A (3)3 2 (4)120 2166 (5)蛋 白质的空间结构不同 第四周 蛋白质的相关计算及核酸是遗传信息 的携带者 考点·一应俱全 1.A [A.该多肽中的N元素主要存在于氨基和羧基脱水后形成的 —CO—NH—结构中,A错误;B.每种氨基酸只有一个 N,多肽的 化学式为C41H58O19N10,说明该多肽由10个氨基酸脱水形成,谷氨 酸有4个氧原子,谷氨酸的数目×2+氨基酸数目×2-脱水数9= 多肽的氧原子数=19,则谷氨酸的数目为4个,B正确;C.该多肽 合成时脱去9分子水,水的相对分子质量为18,因此共减少相对分 子质量为18×9=162,C正确;D.上图中只有苯丙氨酸是必需氨 基酸,在人体 内 不 能 自 身 合 成,必 须 从 食 物 中 获 得,D正 确。故 选A。] 2.B [根据水解产物中只有半胱氨酸中含1个S原子,说明半胱氨酸 含有1个;设该多肽(十五肽)中含有赖氨酸a个,根据氮原子数= 各氨基酸中氮原子总数,可得2a+(15-a)=19,解得a=4个;设 该多肽(十五肽)中含有天冬氨酸个,根据氧原子数=各氨基酸中 氧原子总数-脱去水分子数,可得4β+(15-β)×2-(15-1)= 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 — 67 —