内容正文:
课后分层练(六) 蛋白质是生命活动的主要承担者
(选择题每题5分,非选择题每题15分)
【基础巩固练】
考点一 蛋白质的功能
1.下列选项中不能作为“蛋白质是生命活动的主要承担者”证据的是( )
A.胃蛋白酶起催化作用
B.血红蛋白能运输氧气
C.性激素能促进生殖器官的发育
D.肌肉的成分主要是蛋白质
解析:选C。性激素不属于蛋白质,C符合题意。
2.蛋白质是目前已知结构最复杂,功能最多样的分子。下列有关蛋白质及其功能的叙述,不正确的是( )
A.生物体的很多结构,如肌肉、头发、羽毛等的主要成分都是蛋白质
B.血红蛋白能够运输氧气,说明蛋白质具有运输的功能
C.在病毒感染自愈者的体内,发现了抗体的存在,说明蛋白质具有免疫功能
D.低温和高温都会使蛋白质功能发生不可逆转的改变
解析:选D。高温会改变蛋白质的空间结构从而使蛋白质功能发生不可逆转的改变(失活),而低温下蛋白质的活性受到抑制,温度适宜后其活性会恢复,D错误。
考点二 组成蛋白质的氨基酸
3.如图为组成人体蛋白质的氨基酸分子的结构通式,下列说法错误的是( )
A.在人体中组成蛋白质的氨基酸有21种
B.④中可能含有除C、H、O、N 之外的元素
C.各种氨基酸之间的区别在于②和③的不同
D.每种氨基酸都有1个①和1个③连接在同一个C原子上
解析:选C。蛋白质的基本组成单位是氨基酸,在人体中组成蛋白质的氨基酸有21种,A正确;④为R基,R基中可能含有除C、H、O、N之外的元素,如S等,B正确;各种氨基酸之间的区别在于④(R基)的不同,C错误;每种氨基酸都有1个①(氨基)和1个③(羧基)连接在同一个C原子上,D正确。
4.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
解析:选D。根据题意可知,缬氨酸的R基为—C3H7,因此缬氨酸的分子式为C5H11O2N,故一分子缬氨酸含有的C、H、O、N原子数依次为5、11、2、1,B正确。
5.近日,研究人员发现一种名为SIRT1的蛋白质。它可以改善老鼠身体的健康状况,降低老鼠体内胆固醇水平,甚至预防糖尿病。若将SIRT1彻底水解,不可能产生的物质是( )
解析:选D。A、B、C项表示的化合物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在同一个碳原子上。D项表示的化合物含有2个氨基和1个羧基,但是氨基和羧基没有连在同一个碳原子上,故D项表示的化合物不是SIRT1 彻底水解的产物,D符合题意。
考点三 蛋白质的结构
6.两种氨基酸结构式如图,它们在形成二肽化合物时,最可能相互缩合的基团是( )
A.①与⑤ B.③与⑥ C.②与⑥ D.③与④
解析:选A。①与④均为氨基,②与⑤均为羧基,③与⑥均在R基中。图示的两种氨基酸分子通过脱水缩合形成二肽,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水,因此最可能相互缩合的基团是①与⑤或②与④,故选A。
7.如图为人的两种功能不同的多肽类激素——催产素和抗利尿激素的结构示意图,数字表示氨基酸的序号,文字表示氨基酸的缩写,如半胱氨酸缩写为“半胱”。两种激素功能不同的原因是( )
A.连接氨基酸间的化学键不同
B.氨基酸种类不同
C.氨基酸结合方式不同
D.氨基酸数目不同
解析:选B。连接氨基酸间的化学键都是肽键,A不符合题意;据图分析可知,催产素中含有异亮氨酸、亮氨酸,而抗利尿激素中含有苯丙氨酸、精氨酸,二者氨基酸种类不同,导致蛋白质结构不同,则功能不同,B符合题意;氨基酸之间的结合方式都是脱水缩合,C不符合题意;据图分析可知,催产素和抗利尿激素的氨基酸数目一致,都为9个,D不符合题意。
8.某科学会议上曾公布了一种治疗肥胖症的新药——司美格鲁肽(一种多肽),该药是体内某种激素的类似物,可用于长期体重管理。数据显示:接受司美格鲁肽治疗的成年患者,在研究期间实现了显著和持续的体重减轻。下列相关叙述正确的是( )
A.成年肥胖症患者使用司美格鲁肽时,可以通过注射或口服
B.组成司美格鲁肽的基本单位都至少含有两个氨基和一个羧基
C.被高温处理后的司美格鲁肽不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.司美格鲁肽的功能与其氨基酸的排列顺序密切相关
解析:选D。司美格鲁肽是一种多肽,口服会在消化道内被分解,所以只能注射不能口服,A错误;司美格鲁肽的基本组成单位是氨基酸,氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,B 错误;司美格鲁肽被高温处理后仍含有肽键,可以与双缩脲试剂发生紫色反应,C错误;司美格鲁肽的功能与其氨基酸的排列顺序密切相关,D正确。
【综合提升练】
9.下图表示有关蛋白质分子的简要概念图,下列分析正确的是( )
A.A中肯定含有S元素
B.多肽中B的数目等于C的数目
C.①过程都是经过脱水缩合完成的
D.蛋白质结构和功能多样性是由于氨基酸种类多造成的
解析:选C。根据蛋白质的结构层次可知,A表示构成氨基酸的元素,有C、H、O、N等,可能含有S,但是不一定都有S,A错误;B表示氨基酸,C表示氨基酸分子脱水缩合形成的肽键,对于环状肽而言,B的数目等于C的数目,而对于链状肽,B的数目-肽链数目=C的数目,B错误;①表示氨基酸分子脱水缩合形成多肽的过程,C正确;蛋白质结构和功能的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序,以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关,D错误。
10.蛋白质分子能被肽酶降解,至于哪一肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸与相邻氨基酸的氨基基团之间的肽键。下列说法正确的是( )
A.肽酶P可以催化③处的化学键断裂
B.在肽酶P的作用下,经过脱水缩合可以形成两条肽链
C.肽酶P可以催化①处的化学键断裂
D.肽酶P可以催化①③处的化学键断裂
解析:选A。根据题意可知,肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸与相邻氨基酸的氨基基团之间的肽键,图中符合这一条件的是③处的化学键,A正确,C、D错误;在肽酶P的作用下,肽链会被水解而不是脱水缩合,B错误。
11.(2025·济南高一期末)食源性活性肽(FBPs)是指由食物蛋白水解产生的各种氨基酸序列片段,通常由2~20个氨基酸组成,可被机体直接吸收,在预防和减轻各种慢性疾病中起积极作用。下列有关说法正确的是( )
A.食物蛋白水解的过程不会破坏其生物活性
B.每段FBPs均由21种氨基酸构成
C.FBPs与双缩脲试剂混合后呈紫色
D.食物中大多数蛋白质都和FBPs一样直接转运进入细胞
解析:选C。食物蛋白水解的过程会破坏其空间结构,因而失去生物活性,A错误;题意显示,食源性活性肽(FBPs)是指由食物蛋白水解产生的各种氨基酸序列片段,通常由2~20个氨基酸组成,每段FBPs未必均由21种氨基酸构成,B错误;FBPs中含有肽键,因而可与双缩脲试剂反应表现为紫色,C正确;食物中大多数的蛋白质会被分解为氨基酸后被细胞吸收利用,D错误。
12.某木聚糖酶共由455个氨基酸组成,其蛋白质理论分子量的大小约为52.5 kD,分子式为C2 405H3 567N615O689S12,此蛋白的性质较为稳定。如图为预测的木聚糖酶蛋白的三级结构模型,在木聚糖酶编码的蛋白三级结构中有大量的无规则卷曲,同时还含有少量α螺旋、β转角。
(1)在构成木聚糖酶的氨基酸组成中,Leu、Lys、Met、Phe、Thr和Trp被称为必需氨基酸,是因为____________________,在结构上,它们的共同特点是________________________________________________________________________。
(2)结合分子式推测,木聚糖酶在形成三级结构时,最多能形成__________个二硫键,氨基酸之间还能够形成__________键,形成大量的无规则卷曲和少量α螺旋、β转角。
(3)人的血红蛋白含有574个氨基酸,4条多肽链,在脱水缩合时共形成__________个肽键。血红蛋白具有运输氧气的作用,它与木聚糖酶的功能不同的原因是________________________________(从4个角度分析)。
(4)除了木聚糖酶的催化作用和血红蛋白的运输作用,蛋白质还具有其他功能,如调节机体的生命活动、帮助机体抵御病菌和病毒等抗原的侵害等,这说明蛋白质是生命活动的________________。
解析:(1)组成人体蛋白质的氨基酸有21种,其中有8种是人体细胞不能合成的,它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸,这些氨基酸必须从外界环境中获取,因此被称为必需氨基酸。氨基酸的结构特点是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。(2)木聚糖酶的分子式为C2 405H3 567N615O689S12,其中含有12个S元素,每个二硫键的形成需要两个S,所以推测最多形成6个二硫键。木聚糖酶的三级结构中形成大量的无规则卷曲和少量a螺旋、β转角,这是由于氨基酸之间能够形成氢键。(3)肽键数=氨基酸数-肽链数。人的血红蛋白含有574个氨基酸,4条多肽链,在脱水缩合时共形成574-4=570个肽键。不同蛋白质功能不同的原因在于分子结构不同,究其原因表现在:组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,以及肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。(4)蛋白质的功能很多,除了木聚糖酶的催化作用和血红蛋白的运输作用外,还参与构成细胞和生物体结构,调节机体的生命活动,帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害等,这说明蛋白质是生命活动的主要承担者。
答案:(1)它们都是人体细胞不能合成的,必须从外界环境中获取 每种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 (2)6 氢 (3)570 氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别 (4)主要承担者
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