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高效作业3 [蛋白质和核酸(不包含活动)](见学生用书P133)
[A级 新教材落实与巩固]
1.1965年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的合成,这是世界上第一次人工合成蛋白质类生物活性物质。构成蛋白质的基本单位是( C )
A.羧基 B.氨基
C.氨基酸 D.核苷酸
【解析】结晶牛胰岛素是蛋白质类生物活性物质,蛋白质的基本单位是氨基酸。
2.2022年诺贝尔生理学或医学奖授予瑞典科学家斯万特·佩博,以表彰他对已灭绝人种的基因组和人类进化的发现。其中人类基因(核酸)的基本单位是( B )
A.氨基酸 B.脱氧核糖核苷酸
C.核糖核苷酸 D.核酸
【解析】氨基酸是蛋白质的基本单位,A不符合题意;人类基因(DNA)的基本单位是脱氧核糖核苷酸,B符合题意;核糖核苷酸是RNA的基本单位,C不符合题意;核酸是生物大分子,D不符合题意。
3.蛋白质中的N元素主要存在于( C )
A.氨基 B.羧基
C.—CO—NH— D.R基团
【解析】蛋白质的基本组成单位是氨基酸,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,同时脱去一分子水的过程;连接两个氨基酸的结构是—CO—NH—,故蛋白质中的N元素主要存在于—CO—NH—中。故选C。
4.在生物体中,作为生命活动的主要承载者、遗传信息的携带者的依次是( B )
A.蛋白质、脂质 B.蛋白质、核酸
C.核酸、糖类 D.糖类、脂质
【解析】蛋白质是生命活动的主要承载者,核酸是遗传信息的携带者,是一切生物的遗传物质,B符合题意。
5.下列关于蛋白质功能的举例,合理的是( C )
A.催化——抗体
B.运输——唾液淀粉酶
C.调节——胰岛素
D.免疫——血红蛋白
【解析】生物体内的蛋白质功能很多,如酶起催化作用,激素(如胰岛素)起调节作用,抗体起免疫作用,血红蛋白起运输作用等。
6.下列有机物中,只含有C、H、O三种元素的是( A )
A.葡萄糖 B.氨基酸
C.核酸 D.磷脂
【解析】葡萄糖的元素组成只有C、H、O,氨基酸的元素组成有C、H、O、N等,核酸的元素组成有C、H、O、N、P,磷脂的元素组成是C、H、O、P,有些含有N。
7.与DNA相比,RNA所特有的成分是( A )
A.核糖和尿嘧啶
B.脱氧核糖和鸟嘌呤
C.脱氧核糖和尿嘧啶
D.核糖和胸腺嘧啶
【解析】DNA与RNA相比较,DNA所特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶,RNA所特有的成分是核糖和尿嘧啶。
8.某蛋白质由n个氨基酸、4条肽链组成,下列叙述正确的是( C )
A.该蛋白质中有“C—N—N—C—N—N…”的重复结构
B.形成该蛋白质时产生了n个水分子
C.该蛋白质中至少含有4个游离的羧基
D.合成该蛋白质时至少需要(n-4)种氨基酸
【解析】该蛋白质中有“N—C—C—N—C—C…”的重复结构,A错误;n个氨基酸形成蛋白质产生的水分子数为氨基酸数减去肽链数,即n-4,B错误;因为该蛋白质有4条肽链,所以至少含有4个游离的羧基,在肽链的端部,C正确;构成蛋白质的氨基酸约20种,故合成该蛋白质的氨基酸至少需要1种,最多有20种,D错误。
9.现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808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为( B )
A.798、2和2 B.798、12和10
C.799、1和1 D.799、11和9
【解析】氨基酸数-肽链数=肽键数=脱去的水分子数,所以共有800-2=798个肽键。每个氨基酸上至少有一个氨基和一个羧基,故R基团上有10个氨基和8个羧基;每条肽链上至少有一个氨基和一个羧基,所以该蛋白质中氨基和羧基的数目分别是12和10。故选B。
10.“白日不到处,青春恰自来。苔花如米小,也学牡丹开。”结合核酸知识分析,下列相关说法错误的是( C )
A.苔藓与牡丹都以DNA作为遗传物质
B.苔藓与牡丹都含有RNA
C.苔藓与牡丹细胞中的核苷酸种类不同
D.苔藓与牡丹的DNA中储藏的信息控制着细胞所有的活动
【解析】苔藓与牡丹都含有DNA和RNA两种核酸,都以DNA作为遗传物质,A正确;苔藓与牡丹细胞中都含有RNA,B正确;苔藓与牡丹都含有DNA和RNA两种核酸,其细胞中的核苷酸种类均为8种(4种核糖核苷酸和4种脱氧核苷酸),C错误;遗传信息储藏在脱氧核苷酸排列顺序中,苔藓与牡丹的DNA中储藏的信息控制着细胞所有的活动,D正确。
11.高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因而煮熟的鸡蛋容易被消化。下列说法正确的是( D )
A.高温破坏蛋白质的肽键,使蛋白质变得伸展、松散
B.胃蛋白酶催化鸡蛋蛋白分解的过程中,会有水的生成
C.胃蛋白酶是水解蛋白质的酶,自身不会被蛋白酶分解
D.某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变
【解析】高温破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质变得伸展、松散,但肽键没有被破坏,A错误;胃蛋白酶催化鸡蛋蛋白分解的过程中,水作为反应物参与反应,没有水的生成,B错误;胃蛋白酶的化学本质也是蛋白质,自身会被蛋白酶分解,C错误;有些化学物质如盐酸会导致蛋白质的空间结构发生改变,D正确。
12.2024·知临中学高一关于下图所示过程的叙述,错误的是 ( C )
A.甲是磷酸,在不同的核苷酸中种类相同
B.乙是五碳糖,在DNA中是脱氧核糖,在RNA中是核糖
C.丙是含氮碱基,在人体细胞中有A、C、G、T共4种
D.丁是核苷酸,在生物界有两大类共8种
【解析】甲是磷酸,只有一种种类,在不同的核苷酸中都一样,A正确;五碳糖有两种,一种是脱氧核糖,是DNA的组成成分,另一种是核糖,是RNA的组成成分,B正确;丙是含氮碱基,人体中既含DNA又含RNA,共有A、T、C、G、U 5种碱基,C错误;丁是核苷酸,脱氧核糖核苷酸有4种,核糖核苷酸有4种,生物界共8种,D正确。
[B级 素养养成与评价]
13.2024·湖州中学高一如图所示,这是人体内蛋白质分子的概念图,下列有关分析不正确的是( C )
A.相对分子质量较大的蛋白质中可能约有20种a
B.图中①可表示脱水缩合反应
C.蛋白质功能的多样性直接取决于a的多样性
D.多肽中a的数目一般大于b的数目
【解析】由题图可知,a为氨基酸,b为肽键,人体内组成蛋白质的氨基酸约有20种,故相对分子质量较大的蛋白质中可能约有20种氨基酸,A正确;题图中①是由氨基酸合成多肽的过程,即脱水缩合反应,B正确;蛋白质功能的多样性直接取决于蛋白质结构的多样性,而不是a(氨基酸)的多样性,C错误;一般情况下多肽链中肽键的数目=氨基酸的数目-肽链的数目,所以多肽中a(氨基酸)的数目一般大于b肽键的数目,D正确。
14.生命建立在生物大分子的基础上。下列关于生物大分子结构的说法,错误的是( B )
A.生物大分子是单体的聚合物,以碳链为骨架
B.单体的种类不同导致纤维素和淀粉结构不同
C.核糖核酸是具有生物活性的生物大分子
D.核苷酸序列的不同决定了核酸分子的多样性
【解析】组成一些重要生物大分子的单体均以碳链为基本骨架,生物大分子是单体的聚合物,生物大分子也是以碳链为基本骨架,A正确;纤维素和淀粉的单体种类相同,都是葡萄糖,纤维素和淀粉的不同在于空间结构的不同,B错误;核糖核酸(RNA)在遗传物质的转录和翻译中发挥作用,是具有生物活性的生物大分子,C正确;核苷酸是核酸的基本单位,核苷酸序列的不同决定了核酸分子的多样性,D正确。
15.2024·诸暨中学高一FtsZ蛋白是广泛存在于细菌细胞质中的一种骨架蛋白,在细菌分裂过程中,FtsZ蛋白先组织其他15种分裂蛋白形成分裂蛋白复合物,再促进细菌完成分裂。下列叙述错误的是( B )
A.FtsZ蛋白是以碳链为骨架
B.高温会破坏FtsZ蛋白的肽键
C.FtsZ蛋白中氨基酸的种类可能有20种
D.抑制FtsZ蛋白的合成能抑制细菌的分裂
【解析】FtsZ蛋白是生物大分子,以碳链为骨架,A正确;高温会破坏FtsZ蛋白的空间结构,并不会断裂肽键,B错误;大多数蛋白质中含有20种氨基酸,所以FtsZ蛋白中氨基酸的种类可能有20种,C正确;根据题干信息可知,FtsZ蛋白在细菌细胞分裂中发挥着重要作用,抑制FtsZ蛋白的合成能抑制细菌的分裂,D正确。
16.2024·长兴中学高一多肽和蛋白质是人体必需的物质。人体血浆中有血管紧张素Ⅱ(如图),具有收缩血管、升高血压的作用。下表是通过液相法测定血管紧张素Ⅱ中氨基酸数目的数据,请结合所学蛋白质知识回答相关问题。
氨基酸
相对值/个
理论值/个
批次1
批次2
批次3
Asp
1.06
1.09
1.07
1
His
0.80
0.80
0.80
1
Arg
1.03
1.01
1.02
1
Pro
1.07
1.05
1.06
1
Tyr
1.16
1.14
1.15
1
Val
1.81
1.83
1.84
2
Phe
1.04
1.05
1.05
1
(1)血管紧张素Ⅱ由__8__个氨基酸组成,氨基酸的结构通式是__CH2NRCOOHH__。
(2)血管紧张素Ⅱ可以由血管紧张素转换酶酶切血管紧张素Ⅰ后得到,血管紧张素转换酶作用的实质是使氨基酸与氨基酸之间的__肽__键断裂。
(3)血管紧张素Ⅱ与油脂相比特有的化学元素是__N__。
(4)血管紧张素Ⅱ中不同氨基酸的酸碱性不同,主要是由该氨基酸的__R__基团不同造成的。
(5)评价食物蛋白营养价值最主要的考量指标是食物蛋白中的__氨基酸种类(或氨基酸种类和数量)__。
【解析】(1)由题表中每种氨基酸的理论值可知,血管紧张素Ⅱ由8个氨基酸脱水缩合而成。
(2)氨基酸与氨基酸之间脱水缩合形成肽键,故血管紧张素转换酶作用的实质是使氨基酸与氨基酸之间的肽键断裂。
(3)由题图可知,血管紧张素含N元素,油脂的组成元素只有C、H、O,故血管紧张素Ⅱ与油脂相比特有的化学元素是N。
(4)氨基酸的不同在于R基团的不同,血管紧张素Ⅱ中不同氨基酸的酸碱性不同,主要是由该氨基酸的R基团不同造成的。
(5)评价食物蛋白营养价值最主要的考量指标是食物蛋白中的氨基酸种类(或氨基酸种类和数量)。
17.胰岛素是由胰脏内的胰岛β细胞分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是目前已知的机体内唯一能降低血糖的激素,同时可以促进糖原、油脂、蛋白质的合成,人胰岛素的结构如图所示。回答下列问题。
(1)由图可知,胰岛素中一定含有的元素是__C、H、O、N、S__。含有__49__个肽键。
(2)假设组成该蛋白质的16种氨基酸的平均相对分子质量为a,每形成1个二硫键要脱去2个H。请写出该蛋白质的相对分子质量的表达式:__51a-888__。
(3)该材料说明了蛋白质具有__传递信息,调节生命活动__的功能。
(4)外源性胰岛素主要用来治疗糖尿病,在使用外源性胰岛素时应__静脉注射__(填“口服”或“静脉注射”),原因是__蛋白质会被人体消化吸收__。
【解析】(1)由题图可知,胰岛素中一定含有的元素是C、H、O、N、S。题图中α链中含有21个氨基酸,β链中含有30个氨基酸,因此该蛋白质含有(21+30)-2=49个肽键。
(2)假设组成该蛋白质的16种氨基酸的平均相对分子质量为a,每形成1个二硫键要脱去2个H,则该蛋白质的相对分子质量=51a-18×49-3×2=51a-888。
(3)由题意可知,胰岛素是目前已知的机体内唯一能降低血糖的激素,同时促进糖原、油脂、蛋白质的合成,说明了蛋白质具有传递信息,调节生命活动的功能。
(4)外源性胰岛素主要用来治疗糖尿病,由于胰岛素是一种蛋白质激素,在使用外源性胰岛素时若口服会导致蛋白质被人体消化吸收,因此应静脉注射。
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