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课时跟踪练3 蛋白质和核酸
(1-7题,每题5分)
1.(2026·北京朝阳二模)科研人员发现一种稳定性较高且具有广谱抗菌性的“套索”状多肽——LAR(如图)。使LAR形成“套索”的化学键是( )
A.肽键 B.氢键
C.二硫键 D.磷酸二酯键
解析:由图可以看出,使LAR形成“套索”的化学键是由氨基酸的R基上氨基与羧基之间形成的肽键,A正确,B、C、D错误。
答案:A
2.(2026·安徽模拟)“五谷宜为养,失豆则不良”,大豆富含蛋白质、维生素、钙、钾、不饱和脂肪酸、膳食纤维等,还可降低血液中的胆固醇,有助于预防心血管疾病。下列有关叙述正确的是( )
A.大豆蛋白及其水解形成的氨基酸均以碳链为基本骨架
B.大豆中不饱和脂肪酸熔点较高,在室温下呈液态
C.“失豆则不良”说明大豆蛋白中缺乏人体所必需的8种氨基酸
D.人体分泌的消化液内含有多种消化酶,可水解膳食纤维
解析:有机物如蛋白质和氨基酸均以碳链为基本骨架,A正确;大豆中不饱和脂肪酸熔点较低,在室温下呈液态,B错误;“失豆则不良”说明大豆蛋白中含有人体所必需的8种氨基酸,C错误;人体分泌的消化液中没有能催化膳食纤维水解的酶,人体不能水解膳食纤维,D错误。
答案:A
3.(2024·辽宁卷)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器,小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是( )
A.钙调蛋白的合成场所是核糖体
B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位
C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关
D.钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化
解析:钙调蛋白属于蛋白质,在核糖体上合成,A正确;钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸,B错误;由于氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,因此钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关,C正确;钙调蛋白结合Ca2+后,可能发生自身构象(即空间结构)的改变,D正确。
答案:B
4.(2026·安徽临考押题密卷)下列关于蛋白质和核酸的空间结构和功能的叙述,正确的是( )
A.不同种类的蛋白质功能不同只与其空间结构有关
B.蛋白质结构的多样性与氨基酸的空间结构及脱水缩合方式有关
C.基因的功能不同与其空间结构不同有关
D.不同的mRNA合成的蛋白质不同与其空间结构无关
解析:不同种类的蛋白质功能不同与其结构不同有关,而蛋白质的结构不仅取决于蛋白质的空间结构,还与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序有关,但与氨基酸的空间结构及脱水缩合方式无关,A、B错误;基因的功能不同与碱基的数量和排列顺序有关,与其空间结构无关,不同的基因(单链RNA病毒的基因除外)的空间结构都是反向平行的双螺旋结构,C错误;不同的mRNA合成的蛋白质不同与mRNA上的密码子有关,与mRNA的空间结构无关,D正确。
答案:D
5.(2026·湖北武汉模拟)用葡萄糖培养液培养脂肪细胞时,即使没有向培养液中添加脂肪,新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。下列相关叙述中错误的是( )
A.糖原和脂肪都可以作为生命体的储能物质
B.多糖和脂肪都是以碳链为基本骨架的大分子
C.培养液中的葡萄糖为脂肪细胞提供碳源
D.加入胰岛素可促进脂肪细胞中油滴的形成
解析:脂肪是生物体内的储能物质,糖原是动物细胞内的储能物质,A正确;多糖是以碳链为基本骨架的生物大分子,但脂肪不是生物大分子,B错误;动物细胞培养需要碳源、氮源、水和无机盐,故培养液中的葡萄糖(含C、H、O)可为脂肪细胞提供碳源,C正确;胰岛素可以促进血糖进入组织细胞氧化分解、合成糖原、转化为甘油三酯等,加入胰岛素可促进脂肪细胞中油滴(甘油三酯)的形成,D正确。
答案:B
6.(2026·河南许昌三模)研究人员发现了锌金属的第一个伴侣蛋白ZNG1,它可将锌运送到需要锌的蛋白质处发挥作用,参与酶活性的调节。下列叙述错误的是( )
A.锌是组成细胞的微量元素,微量元素既参与细胞结构组成也参与细胞的代谢调节
B.ZNG1运送锌的功能与其氨基酸的排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式有关
C.该实例说明细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行
D.锌是构成ZNG1的重要元素,说明无机盐可以参与构成细胞内的重要化合物
解析:锌是组成细胞的微量元素,微量元素既参与细胞结构组成也参与细胞的代谢调节,A正确;ZNG1是蛋白质,蛋白质的功能与含有氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式和形成的空间结构有关,B正确;由题意可知,ZNG1运送锌需要与锌结合,这说明细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证某些生命活动的正常进行,C正确;根据题意,ZNG1作为锌的伴侣蛋白,可以运输锌,但锌并不是组成ZNG1的元素,D错误。
答案:D
7.科学家已经发现了第21种和第22种氨基酸——硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸,硒代半胱氨酸也可以在人体中合成,吡咯赖氨酸只存于甲烷菌中。下列关于组成蛋白质的氨基酸的说法,错误的是( )
A.组成人体蛋白质的氨基酸有13种必需氨基酸,8种非必需氨基酸
B.组成人体蛋白质的氨基酸都含有C、H、O、N
C.这两种氨基酸的结构也符合组成蛋白质的氨基酸的结构通式
D.第21种和第22种氨基酸的理化性质不同,原因是二者的R基不同
解析:组成人体蛋白质的氨基酸有8种必需氨基酸,13种非必需氨基酸,A错误;根据氨基酸结构通式可知,组成人体蛋白质的氨基酸都含有C、H、O、N 4种元素,B正确;硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸可以作为原料直接进入蛋白质中,是组成蛋白质的氨基酸,其结构符合组成蛋白质的氨基酸的结构通式,C正确;氨基酸的不同在于R基的不同,第21种和第22种氨基酸的理化性质不同,原因是二者的R基不同,D正确。
答案:A
(8-10题,每题5分)
8.(2026·云南模拟)下列关于组成细胞的分子的叙述,错误的是( )
A.蛋白质的功能与其空间结构密切相关,变性后空间结构被破坏,与双缩脲试剂反应呈紫色
B.水和无机盐是细胞的重要组成成分,将作物秸秆充分晒干后,其体内留下的主要是无机盐
C.脂质具有调节细胞生命活动、参与构成细胞结构等功能,是所有细胞不可或缺的成分
D.多糖都是生物大分子,但不同多糖的结构和功能差异很大
解析:蛋白质的功能与其空间结构密切相关,变性后空间结构被破坏,但肽键依然存在,与双缩脲试剂反应呈紫色,A正确;秸秆充分晒干后,体内主要是有机物,燃烧后,留下的主要是无机盐,B错误;常见脂质有磷脂、脂肪、固醇等,固醇包括性激素、维生素D和胆固醇,性激素具有调节细胞生命活动的作用,磷脂是各种膜的主要成分,胆固醇是动物细胞膜的成分,可见脂质具有调节细胞生命活动、参与构成细胞结构等功能,是所有细胞不可或缺的成分,C正确;淀粉、糖原和纤维素均属于多糖,都是生物大分子,它们的单体都是葡萄糖,但空间结构不同,功能差异很大,D正确。
答案:B
9.(2026·湖北武汉阶段练习)下列有关蛋白质的叙述,正确的是( )
A.蛋白质分子的多样性由氨基酸之间的连接方式决定
B.某氨基酸的分子式为C5H11O2N,则该氨基酸的R基为—C3H7
C.蛋白质经过加热变性后,无法与双缩脲试剂发生紫色反应
D.当蛋白质和细胞内的其他分子相互作用时,其构象不会发生变化
解析:蛋白质分子的多样性主要是由氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构共同决定的,氨基酸之间的连接方式不决定蛋白质的多样性,A错误;根据氨基酸的通式可知,分子式为C5H11O2N的氨基酸R基为—C3H7,B正确;蛋白质经过加热变性后,其空间结构被破坏,但肽键并未断裂,因此仍然可以与双缩脲试剂发生紫色反应,C错误;当蛋白质和细胞内的其他分子(如酶、其他蛋白质等)发生相互作用时,其构象(即空间结构)往往会发生变化,以适应相互作用的需要,D错误。
答案:B
10.(2026·上海宜川中学高三调研)某直链多肽含4个缬氨酸C5H11NO2,蛋白酶1作用于缬氨酸氨基端的肽键,蛋白酶2作用于缬氨酸羧基端的肽键。该多肽分别经酶1和酶2作用后的情况如图所示。据图判断,下列相关叙述错误的是( )
A.缬氨酸在该多肽中的位置分别是第7、8、14、19位
B.酶1完全作用后形成的产物中氮原子数目与原多肽不同
C.酶2完全作用后形成的产物的相对分子质量比原多肽增加54
D.酶1、酶2同时完全作用后形成的肽链中氧原子数目比原多肽少了2个
解析:根据图示信息可知,蛋白酶1作用于缬氨酸氨基端的肽键后,形成了三个短肽A、B、C,说明酶1作用位点是7、8、14、19左侧氨基,因此缬氨酸在该多肽中的位置分别是第7、8、14、19位,A正确;多肽链脱水缩合或者水解的过程中,都没有氮原子的增加或减少,因此经过酶1完全作用后形成的产物中氮原子数目与原多肽一样多,B错误;蛋白酶2作用于缬氨酸羧基端的肽键,即7、8、14的右侧,消耗了3个水分子,则酶2完全作用后形成的产物的相对分子质量与原多肽相比是增加了3个水分子的相对分子质量,即54,C正确;酶1、酶2同时完全作用,一共断裂6个肽键,产物是3个多肽、4个缬氨酸,消耗了6个水分子,每个缬氨酸中含有两个氧原子,形成的肽链中氧原子数目比原多肽少了2个,D正确。
答案: B
11.(10分)(2026·湖南邵阳阶段练习)某蛋白质分子中的一条肽链为156肽,其分子式为CxHyNzOwS(z>156,w>157),且该条肽链是由半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)五种氨基酸组成的。请回答下列问题。
(1)该156肽彻底水解后将会得到 个赖氨酸、 个天冬氨酸(结果可用分子式中的未知数表示)。
(2)苯丙氨酸是人体的必需氨基酸,那么是否也是老鼠的必需氨基酸呢?某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究,请补充并完善他们的实验方案。
材料用具:20只生长发育状况相同的正常幼年鼠、分装在不同试剂瓶中的21种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。
实验原理:必需氨基酸是动物体不能合成,只能从食物中获得的氨基酸。动物缺乏必需氨基酸时,体内蛋白质的合成就会受到影响,从而导致动物出现营养不良、体重增加缓慢的情况。
实验方案:
配食:取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的21种氨基酸,配制成食物A;另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除 以外的20种氨基酸,其含量和比例与食物A中相同,配制成食物B。
分组:将20只幼年鼠平均分成甲、乙两组,分别称量其体重。
饲喂:甲组每天饲喂适量的食物A,乙组每天饲喂等量的 ,两组幼年鼠其他饲养条件相同。
观测:一段时间后,分别测量甲、乙两组幼年鼠的 ,并计算其增加量。
实验结果及结论:若
,
则苯丙氨酸是幼年鼠的必需氨基酸。
解析:(1)据题干信息可知,5种氨基酸只有赖氨酸含有2个N,其他只含有1个N,天冬氨酸含有4个O,其他只含有2个O,该156肽由156个氨基酸脱水缩合过程中失去155个水分子形成,若彻底水解后将会得到a个赖氨酸,b个天冬氨酸,则z=156+a,故a=z-156;w+155=2×156+2×b,故b=(w-157)/2。(2)必需氨基酸是动物体内不能合成,只能从食物中获得的氨基酸,若动物缺乏必需氨基酸,将影响体内蛋白质的合成,出现营养不良、体重增加缓慢,因此要证明苯丙氨酸是否为必需氨基酸,应取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的由21种氨基酸配制成的食物A(对照组);另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物B,加入除苯丙氨酸以外的20种氨基酸,其含量和比例与食物A中相同;对甲、乙两组幼年鼠分别饲喂等量的食物A、食物B;分别测量两组幼年鼠的体重,计算体重增加量;若两组幼年鼠营养状况和体重基本相同,则苯丙氨酸不是幼年鼠的必需氨基酸,若乙组幼年鼠营养不良、体重增加缓慢,甲组幼年鼠正常,则苯丙氨酸是幼年鼠的必需氨基酸。
答案:(1)z-156 (w-157)/2 (2)苯丙氨酸 食物B 体重 乙组幼年鼠营养不良、体重增加缓慢,甲组幼年鼠正常
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