第2章 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者(word版练习)-【突破课堂】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞同步基础巩固练（人教版）

第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 A组　教材夯基础 1.蛋白质的功能具有多样性,下列蛋白质具有调节功能的是(　　) A.血红蛋白 B.抗体 C.胰岛素 D.蛋白酶 2.从某些动物组织中提取的胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线,该手术缝合线具有可被吸收、抗拉强度高、促进细胞生长等优良特性。下列说法错误的是(　　) A.胶原蛋白彻底水解的产物为氨基酸 B.胶原蛋白的基本性质与碳骨架有关,与其侧链基团(R基)无关 C.该手术缝合线抗拉强度高与胶原蛋白的空间结构有关 D.该手术缝合线需降解为小分子物质才能被完全吸收 3.如图表示三种组成蛋白质的氨基酸的结构,下列相关叙述错误的是(　　) 　　　 A.甲、乙、丙氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2—OH B.这三种氨基酸种类的区别取决于R基的不同 C.3个氨基酸分子通过脱水缩合方式脱去2个水分子,形成三肽 D.只要含有一个氨基和一个羧基,该化合物就是构成蛋白质的氨基酸 4.食物中的蛋白质经过多种消化酶分解成氨基酸才能被吸收,这些氨基酸进入人体细胞后,重新合成多种蛋白质。下列叙述错误的是(　　) A.蛋白质分解成氨基酸的过程中,水中的H元素只参与形成氨基 B.氨基酸合成蛋白质需经过多肽的合成、肽链的盘曲折叠、肽链构成更复杂的空间结构等层次 C.经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品,人体一般不会缺少必需氨基酸 D.煮熟后食物中的蛋白质更易消化吸收,是因为高温破坏了蛋白质的空间结构 5.民间有一种“吃什么补什么”的说法,以下观点具有科学性的是(　　) A.植物蛋白和动物蛋白结构差异大,吃蔬菜不能补充必需氨基酸 B.多吃富含胶原蛋白的食物可以使皮肤更有弹性 C.吃鱼眼能明目,视力下降可以多吃鱼眼 D.每天吃一个鸡蛋可以补充胆固醇,维持血液中脂质的正常运输 易错易混辨析 6.蛋白质区别于脂质的特有元素是氮。(　　) 7.氨基酸遇双缩脲试剂呈现紫色。(　　) 8.非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸。(　　) 9.脱水缩合形成的肽链中含有几个肽键就称为几肽。(　　) 10.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质。(　　) 11.高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键,而是破坏了肽链盘曲、折叠形成的空间结构。(　　) 12.胰岛素中不同肽链之间通过肽键连接。(　　) B组　单一知识点 知识点1　蛋白质的功能 13.下列关于人体内蛋白质的功能,叙述错误的是(　　) A.血红蛋白能运输氧气等物质 B.抗体可帮助人体抵御病菌的侵害 C.能够调节机体生命活动的物质都是蛋白质 D.胰岛素可调节机体的生命活动 知识点2　蛋白质的基本组成单位——氨基酸 14.缬氨酸的R基为—C3H7,则一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为(　　) A.2、4、2、1 B.5、11、2、1 C.5、9、4、1 D.5、8、2、1 15.关于组成人体蛋白质的氨基酸分子结构的描述正确的是(　　) A.氨基酸的不同种类由②决定 B.结构④中不含氨基或者羧基 C.符合图示结构的分子均可与双缩脲试剂发生紫色反应 D.氨基酸脱水缩合产生的水中的氢来自①和③ 16.下列不属于构成蛋白质的氨基酸的是(　　) 　 　 A B C D 知识点3　蛋白质的结构及其多样性 17.蛋白质分子具有特定的空间结构,其结构层次顺序正确的是(　　) ①C、H、O、N等元素　②多个氨基酸分子脱水缩合形成的肽链　③肽链折叠形成的空间结构　 ④氨基酸分子 A.①②③④ B.①④②③ C.①④③② D.①②④③ 18.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.沸水浴后,构成蛋白质的肽链充分伸展,肽键断裂 B.变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应 C.加热后组成蛋白质的氨基酸排列顺序发生了变化 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 19.N个氨基酸组成了M个多肽,其中有Z个是环状肽,据此分析下列表述错误的是(　　) A.M个多肽一定含有的元素是C、H、O、N,还可能含有S B.M个多肽至少含有的游离氨基数和游离羧基数均为N-M C.将这M个多肽完全水解为氨基酸,至少需要N-M+Z个水分子 D.这M个多肽至少含有N+M-Z个O原子 20.肌红蛋白是由153个氨基酸分子构成的一条肽链盘绕一个血红素辅基形成的,血红素辅基和肽链间不发生脱水缩合,如图甲、乙分别为血红素辅基、肽链结构。 图甲 图乙 (1)构成肌红蛋白的元素有　　　　　　。肌红蛋白肽链的基本组成单位的结构简式是　　　　　　　　　　　　。  (2)由图推知,肌红蛋白至少含有　　　　个肽键,至少含有　　　个游离的羧基,形成肌红蛋白中多肽的过程称为　　　　　　。  (3)血红蛋白与肌红蛋白两种蛋白质分子中氨基酸的数目、种类和排列顺序不同,但它们的主要功能却具有相似性,试分析原因:　　　　　　　　　　　　。  (4)若脱去第26、71、72、99、153位的氨基酸,得到4条多肽和5个游离的氨基酸,则破坏肽键　　个,消耗　　　分子水。  (5)若图乙中每个氨基酸平均相对分子质量为100,则图乙所示的一条多肽的相对分子质量为　　 。  (6)肌红蛋白功能的发挥需要其正确的三维结构,高温加热肌红蛋白会使其　　　　,加入双缩脲试剂摇匀后　　　　　　(填“会”或“不会”)出现紫色。  C组　综合知识点 21.苯丙氨酸(C9H11NO2)是一种必需氨基酸,其在体内可转化为其他氨基酸或者参与合成蛋白质等。下列关于组成蛋白质的氨基酸的叙述,错误的是(　　) A.苯丙氨酸的结构中只含有1个氨基和1个羧基 B.苯丙氨酸不能与双缩脲试剂产生紫色反应 C.苯丙氨酸与不同的氨基酸之间的脱水缩合方式不同 D.在人体细胞中,苯丙氨酸不可能由其他氨基酸转化而来 22.角蛋白是头发的主要成分,如图所示为人工进行卷发的原理。下列叙述正确的是(　　) A.卷发的原理是使角蛋白的二硫键断裂与再形成 B.卷发剂处理前后,角蛋白的相对分子质量不变 C.定型过程将两条肽链合成一条肽链 D.人工卷发过程改变了角蛋白肽链中氨基酸的排列顺序 23.目前检测血浆中血管紧张素Ⅱ已成为原发性和继发性高血压分型诊断、治疗及研究的重要指标。血浆中的血管紧张素Ⅰ和血管紧张素Ⅱ具有收缩血管、升高血压的作用,对保持循环血量和维持动脉血压起一定作用。如图是血管紧张素Ⅰ在特定位点被血管紧张素转换酶酶切后转变为血管紧张素Ⅱ的示意图(图中氨基酸的名称均为略写,如天门冬氨酸略写为“天门冬”)。下列叙述正确的是(　　) A.氨基酸的种类和理化性质不同是由氨基酸的空间结构决定的 B.血管紧张素加热变性后,降低温度其活性一般是不可恢复的 C.血管紧张素转换酶能促进苯丙氨酸和组氨酸之间的肽键生成 D.当机体循环血量减少时,血浆中的血管紧张素浓度将会降低 24.如图表示一个由153个氨基酸残基构成的人体内的蛋白质分子,下列叙述正确的是(　　) A.该分子形成过程中会产生152个水分子 B.组成该分子的氨基酸中至少有2个氨基酸的R基含硫元素 C.将分子彻底水解将产生153种氨基酸 D.组成该分子的氨基酸中至少有2个氨基酸的R基中含有氨基 25.某链状有机分子的分子式为C22H34O13N6,其水解后共产生下列3种氨基酸。据此判断,下列说法正确的是(　　) 　　 A.一个这样的分子水解后可以产生2个谷氨酸 B.合成1个这样的分子同时将产生6个水分子 C.该分子中存在一个游离的氨基和一个游离的羧基 D.在细胞中合成1个这样的分子需要6个氨基酸 26.结构是与功能相适应的,阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。胶原蛋白是动物体中的一种结构蛋白,广泛分布于人体的皮肤、骨骼和血管壁等组织或器官中,可保护皮肤黏膜、增加组织弹性和韧性。回答下列相关问题: (1)研究人员提取了一种主要含图中三种氨基酸的胶原蛋白,用来制作手术缝合线。这三种氨基酸分子通过　　　　　反应,形成一条只含200个“—甘—赖—脯—”重复序列的肽链,此肽链含有　　　　个肽键,其游离氨基(—NH2)的个数有　　　　个。作为手术缝合线的胶原蛋白之所以能被人体组织吸收,是因为　。  (2)皱纹的产生与胶原蛋白的减少及经常性面部肌肉收缩运动有关。肌肉收缩需要由三种蛋白质VAMP、Syntaxin和SNAP-25结合而成的一种蛋白质组合体SNARE参与。PAW-β(多肽化合物,具有浅化皱纹、抑制表情肌收缩的作用)与SNAP-25的部分序列相同,可代替SNAP-25参与蛋白质组合体SNARE的形成。推测PAW-β除皱的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  D组 高考怎么考 27.(天津高考改编)新冠病毒抗原检测的对象是蛋白质,其基本组成单位是(　　) A.氨基酸 B.多糖 C.单糖 D.脂肪酸 28.(浙江6月选考)我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素,其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是(　　) A.糖类 B.脂质 C.蛋白质 D.核酸 29.(海南高考)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是(　　) A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同 B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成 C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应 D.高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性 30.(湖北高考)球状蛋白分子空间结构为外圆中空,氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后,会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是(　　) A.蛋白质变性可导致部分肽键断裂 B.球状蛋白多数可溶于水,不溶于乙醇 C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质 D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 A组 教材夯基础 1.C　血红蛋白具有运输功能;抗体具有免疫功能;胰岛素能够降低血糖,具有调节功能;蛋白酶具有催化功能。故选C。 2.B　胶原蛋白的本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸,故A正确;蛋白质的基本性质不仅与氨基酸的数目有关,而且与侧链基团(R基)有关,B错误;蛋白质的结构与功能相适应,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,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关,故C正确;胶原蛋白属于大分子物质,不能直接被吸收利用,需降解为小分子物质才能被完全吸收,D正确。 3.D　R基不同,氨基酸的种类不同,所以B正确;构成蛋白质的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,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,D错误。 4.A　蛋白质分解成氨基酸的过程中,水中的H元素参与了氨基与羧基的形成,A错误;必需氨基酸是人体自身不能合成,必须从食物中获取的氨基酸,经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品,人体一般不会缺少必需氨基酸,C正确;高温破坏了蛋白质的空间结构,使肽链变得伸展、松散,更容易被蛋白酶水解,故D正确。 5.D　吃蔬菜能补充必需氨基酸,A错误;胶原蛋白摄入后会被水解为氨基酸,因此多吃富含胶原蛋白的食物可以补充氨基酸,但不一定会使皮肤更有弹性,B错误;鱼眼含有丰富的蛋白质,蛋白质摄入后被分解为氨基酸才能被人体吸收,不一定能达到明目的效果,C错误;鸡蛋中含有胆固醇,胆固醇可参与人体血液中脂质的运输,因此D正确。 易错易混辨析 6.✕　脂质中的磷脂也含有氮元素。 7.✕　氨基酸不能与双缩脲试剂反应。 8.✕　非必需氨基酸是指人体细胞能够合成的氨基酸,必需氨基酸和非必需氨基酸都是人体需要的。 9.✕　肽链中含有几个氨基酸就称为几肽。 10.✕　氨基酸的排列顺序以及多肽链盘曲、折叠方式及形成的空间结构不同都会导致蛋白质的结构不同。 11.√ 12.✕　胰岛素中不同肽链之间通过二硫键连接。 B组 单一知识点 13.C　血红蛋白具有运输作用,能运输氧气等物质,A正确;抗体的化学本质是蛋白质,具有免疫作用,能帮助人体抵御病菌和病毒,B正确;能够调节机体生命活动的物质不全是蛋白质,如性激素,C错误;胰岛素的化学本质是蛋白质,能降低血糖浓度,调节机体生命活动,D正确。 14.B　组成蛋白质的氨基酸分子通式的化学式为C2H4O2NR。缬氨酸的R基为—C3H7,因此缬氨酸的化学式为C5H11O2N。 15.D　题图中④为R基,氨基酸的种类因④(R基)的种类不同而不同,R基中可能含氨基或者羧基,A、B错误;含有两个及两个以上—CO—NH—的化合物能与双缩脲试剂发生紫色反应,符合图示结构的分子是氨基酸,氨基酸不含—CO—NH—,不可与双缩脲试剂发生紫色反应,C错误;氨基酸脱水缩合时氨基脱掉一个H(—H),羧基脱掉一个O和一个H(—OH),形成一分子水,故氨基酸脱水缩合产生水中的氢来自一个氨基酸的氨基(①)和另一个氨基酸的羧基(③),D正确。 16.D　构成蛋白质的氨基酸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,由此判断,D项表示的化合物不是构成蛋白质的氨基酸。 17.B　蛋白质分子由简到繁的结构层次为C、H、O、N等化学元素构成小分子化合物氨基酸,氨基酸分子脱水缩合按照一定的顺序形成多肽链,一条或几条肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子,即顺序为①④②③,B正确。 18.B　沸水浴后,蛋白质的空间结构改变,表现为肽链充分伸展,但肽键没有断裂,所以蛋白质依然可与双缩脲试剂产生紫色反应,A错误,B正确;加热后肽键没有断裂,因此,组成蛋白质的氨基酸排列顺序没有发生变化,C错误;结构与功能相适应,蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后,其空间结构发生改变,因而其特定功能也发生改变,D错误。 知识总结　蛋白质变性 (1)特点:在某些物理和化学因素作用下,蛋白质特定的空间构象被破坏,导致其理化性质改变和生物活性丧失,但肽键没有被破坏。 (2)影响因素: ①化学因素:强酸、强碱、重金属盐等。 ②物理因素:加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。 19.B　氨基酸由C、H、O、N四种基本元素组成,有些氨基酸还含有S元素,因此A正确;每条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,环状肽除R基外不含游离的氨基和游离的羧基,M个多肽至少含有M-Z个游离的氨基或游离的羧基,B错误;每打开一个肽键需要一分子水,该M个多肽中肽键的数目为N-M+Z,C正确;每形成一个肽键会形成一个含有O原子的结构(—CO—NH—),每条链状肽一端的羧基中含有两个O原子,则M个多肽中至少含有的O原子数目为(N-M+Z)+2(M-Z)=N+M-Z,D正确。 20.答案　(1)C、H、O、N、Fe　　(2)152　3　脱水缩合　(3)两者空间结构相似　(4)8　8　(5)12 564　(6)变性　会 解题思路　(1)由题图可知,构成肌红蛋白的元素有C、H、O、N、Fe;肌红蛋白肽链的基本组成单位是氨基酸,其结构简式是。(2)肌红蛋白是由153个氨基酸脱水缩合形成的一条肽链盘绕一个血红素辅基形成的,血红素辅基和肽链间不发生脱水缩合,肌红蛋白肽链至少含有152个肽键,肽链的一端含有一个游离的羧基,血红素辅基含有2个游离的羧基,因此肌红蛋白中至少有1+2=3(个)游离的羧基;形成肌红蛋白中多肽的过程称为脱水缩合。(3)蛋白质具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,多肽链的条数,肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。血红蛋白与肌红蛋白中氨基酸的数目、种类和排列顺序不同,但它们的主要功能却具有相似性,原因可能是两种蛋白质的空间结构相似。(4)已知肌红蛋白的肽链由153个氨基酸脱水缩合形成,若脱去第26、71、72、99、153位的氨基酸,得到4条多肽和5个游离的氨基酸,需要破坏8个肽键,需要消耗8分子水。(5)若图乙中每个氨基酸平均相对分子质量为100,则形成图乙所示的一条多肽需脱掉152个水分子,故该多肽的相对分子质量为153×100-18×152=12 564。(6)肌红蛋白功能的发挥需要其正确的空间结构,高温加热肌红蛋白会使其空间结构被破坏而变性,但由于肽键没有断裂,加入双缩脲试剂摇匀后依然会出现紫色。 C组 综合知识点 21.C　苯丙氨酸的分子式为C9H11NO2,说明其结构中只含有1个氨基(—NH2)和1个羧基(—COOH),A正确;氨基酸之间的脱水缩合方式相同,C错误;苯丙氨酸是一种必需氨基酸,在人体细胞中,不能由其他氨基酸转化而来,D正确。 22.A　由图可知,卷发剂处理后,角蛋白中的二硫键(—S—S—)断开,再用物理力量处理、定型,二硫键(—S—S—)又重新形成,故卷发的原理是使角蛋白的二硫键断裂与再形成,A正确;由图可知,卷发剂处理前后,角蛋白中所含的二硫键会减少,角蛋白的相对分子质量会增大,B错误;定型过程后两条肽链由二硫键相连,没有合成一条链,C错误;人工卷发过程中,有连接角蛋白两条肽链间的二硫键的断裂与重新形成,未改变其氨基酸的排列顺序,D错误。 23.B　氨基酸的种类和理化性质不同是由氨基酸中的R基决定的,A错误;血管紧张素的化学本质是蛋白质,加热变性后一般会永久失活,故B正确;据图可知,血管紧张素Ⅰ末端两个氨基酸(组氨酸和亮氨酸)被血管紧张素转换酶(催化苯丙氨酸和组氨酸之间的肽键断裂)酶切后转变为血管紧张素Ⅱ,C错误;当机体循环血量减少时,血管紧张素在血浆中的浓度将显著升高,以保持循环血量和维持动脉血压,D错误。 24.B　题中蛋白质分子形成过程中共产生153个水分子,主链上153个氨基酸共脱去152个水分子,R基中的氨基和羧基脱水缩合脱去1个水分子,A错误;由图可知,图中有一个二硫键(两个—SH脱去两个H形成),因此组成该蛋白质分子的氨基酸中至少有2个氨基酸的R基含硫元素,B正确;在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种,因此该蛋白质分子彻底水解最多产生21种氨基酸,C错误;肽链的R基之间形成了一个—NH—CO—,说明参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有1个氨基酸的R基含1个羧基,至少有1个氨基酸的R基含1个氨基,D错误。 25.D　该分子含有6个N原子,并且组成该分子的3种氨基酸的R基上均不含有N原子,说明该分子是由6个氨基酸形成的链状六肽,合成时脱去5个水分子,B错误,D正确;该多肽中O原子数=肽链数×2+肽键数+R基上的O原子数,则R基上的O原子数=13-1×2-(6-1)=6,因为这三种氨基酸中只有谷氨酸的R基上含有2个O原子,所以该分子中含有6÷2=3(个)谷氨酸残基,A错误;该分子中游离的氨基数=肽链数+R基上的氨基数=1+0=1,游离的羧基数=肽链数+R基上的羧基数(谷氨酸R基上的羧基数)=1+3=4,C错误。 方法技巧　根据R基中特有的元素判断多肽链中某种氨基酸数量的方法 (1)依据O原子的数量计算:若某多肽链所含某氨基酸的R基含有2个O原子,其他氨基酸的R基中不含O原子,则该多肽链中含有该氨基酸的数量=(O原子数-氨基酸数-1)÷2。 (2)依据N原子的数量计算:若某多肽链所含某氨基酸的R基含有1个N原子,其他氨基酸的R基中不含N原子,则该多肽链中含有该氨基酸的数量=N原子数-氨基酸数。 26.答案　(1)脱水缩合　599　201　胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸　(2)PAW-β与SNAP-25的氨基酸序列不完全相同,使其参与形成的SNARE的结构与原来的不同,从而导致蛋白质组合体SNARE功能丧失,不能参与肌肉收缩 解题思路　(1)氨基酸分子通过脱水缩合反应形成多肽链,题述肽链由200个“—甘—赖—脯—”重复序列组成,因此该肽链由600个氨基酸组成,含有599个肽键,由赖氨酸的结构简式可知,一个赖氨酸的R基上具有一个氨基,因此该肽链中游离氨基(—NH2)的个数有200+1=201。手术缝合线中的胶原蛋白之所以能被人体组织吸收,是因为胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸。(2)由题干信息可知,皱纹的产生与胶原蛋白的减少及经常性面部肌肉收缩运动有关,肌肉收缩与SNAP-25参与形成的蛋白质组合体SNARE有关,且PAW-β与SNAP-25的部分序列相同,可代替SNAP-25参与蛋白质组合体SNARE的形成,由此可推测PAW-β除皱的原理,见答案。 D组 高考怎么考 27.A　蛋白质的基本组成单位是氨基酸,故选A。 28.C　人工合成的结晶牛胰岛素与天然胰岛素的化学本质相同,均为蛋白质,C正确。 29.B　蛋白质的基本单位为氨基酸,复合纤维蛋白与天然蜘蛛丝蛋白的基本组成单位相同,都是氨基酸,A错误;蛋白质的肽链是由氨基酸通过肽键连接而成的,B正确;蛋白质彻底水解的产物是氨基酸,氨基酸不能与双缩脲试剂发生反应,C错误;高温可使蛋白质空间结构改变,使其失去活性,但是不改变其化学组成,D错误。 30.A　蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象,蛋白质变性过程中没有肽键的断裂,且是不可逆的,A错误,C、D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $