内容正文:
第2章第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
A组 基础练习
1.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.总体来说,蛋白质具有催化、免疫、运输、遗传等功能
2.如图为氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是 ( )
A.每个氨基酸分子至少含有一个①和一个③
B.氨基酸在核糖体中脱水缩合产生水,水中的氢来自②和③
C.结构④在人体中有21种,其含有的氨基或羧基均参与主链形成时的脱水缩合
D.追踪氨基酸在细胞中的转移途径时,应标记③中的H原子
3.(2025山西实验中学高一月考)下图表示某蛋白质分子结构的一部分,图中①②③④标出了分子中不同位置的键,当蛋白质发生水解反应时,断裂的化学键是( )
A.① B.② C.③ D.④
4.下图为蛋白质分子的概念图,下列有关分析错误的是( )
A.a代表氨基酸,是组成蛋白质的基本单位
B.b是多肽内部的化学键,称为氢键
C.①脱水缩合过程伴随着水的生成
D.许多蛋白质分子含有两条或多条肽链
5.(2025陕西安康高一月考)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关蛋白质的叙述,错误的是( )
A.与必需氨基酸相比非必需氨基酸对于人体更重要,所以更容易缺乏
B.蛋白质摄入不足可能会导致人体免疫力下降
C.有些蛋白质具有运输氧气的作用
D.食物中的蛋白质在消化道内初步水解的产物一般为多肽
6.(2025广东茂名高一期中)下列关于生物体内的氨基酸和蛋白质的叙述,不正确的是( )
A.每种氨基酸都至少含有一个—COOH和一个—NH2
B.含有两个肽键的化合物叫作二肽,含有三个肽键的化合物叫作三肽
C.蛋白质具有催化、运输、信息传递、免疫等功能
D.人体不能合成的,必须从外界环境中获取的氨基酸叫作必需氨基酸
7.(2025江苏南京高一期中)哺乳动物的催产素具有催产和促进排乳的作用,其结构简式如下图,每种氨基酸用连续的三个字母表示(如Cys代表半胱氨酸)。下列相关叙述正确的是( )
A.催产素由9个氨基酸形成的环状多肽加工形成
B.图中的“—S—S—”对维持催产素的空间结构很重要
C.合成催产素时产生的水分子中的氢只来自氨基
D.催产素经高温处理后用双缩脲试剂检测,不能显示出紫色
8.(2025天津高一考试)2021年3月,一篇“熟蛋返生孵小鸡”的论文引发网络关注。新华网评论:“伪科学,真骗子!”下列有关叙述错误的是( )
A.高温使蛋白质变性,其最主要的特征就是失去生物活性
B.煮熟的鸡蛋中蛋白质的空间结构发生了变化,因此无法与双缩脲试剂产生紫色反应
C.煮熟的鸡蛋更容易消化,是因为高温破坏了蛋白质的空间结构,肽链松散,易被水解
D.蛋白质分子的多样性不只与肽链构成蛋白质的空间结构有关
9.(2025广东揭阳高一期中)在下列结构中,有的是组成蛋白质的氨基酸,有的不是。请回答下列问题。
①NH2—CH2—COOH ②NH2—CH2—CH2OH
③
④
⑤
(1)①~⑤中属于组成蛋白质的氨基酸有 (填编号)。
(2)以上组成蛋白质的全部氨基酸(各1个)可通过 方式生成 肽。该过程中形成 个肽键,分子总量减少了 。
(3)形成的化合物中含有 个氨基和 个羧基。氨基酸的不同在于 不同。
(4)形成的化合物可用 试剂鉴定,反应呈 。
B组 拔高提升
10.(多选)(2025湖南长沙高一月考)科学家在研究和鉴定动物谷胱甘肽过氧化物酶的作用时,发现了人体第21种氨基酸——硒代半胱氨酸,硒代半胱氨酸的分子式为C3H7NO2Se,下列有关叙述正确的是( )
A.该氨基酸的R基是—CH3OSe
B.该氨基酸中只有一个氨基和一个羧基
C.硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的R基上
D.硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸带电性质的差异是由二者的R基不同造成的
11.(多选)(2025山东烟台高一月考)层粘连蛋白是由一条重链(A链)和两条轻链(B1链、B2链)构成的高分子糖蛋白,其结构如图所示。若该蛋白质由m个氨基酸构成,下列有关说法正确的是( )
A.层粘连蛋白含有肽键数为m-1
B.组成该蛋白质的氨基酸中可能有些必须从食物中获取
C.层粘连蛋白是由21种氨基酸经脱水缩合而成的
D.该物质至少含有3个游离的氨基和3个游离的羧基
12.(2025河南南阳六校期中联考)1965年,中国首次人工合成了结晶牛胰岛素,这是人类有史以来第一次人工合成有生物活性的蛋白质,标志着人类在认识生命现象的漫长历程中迈出了重要的一步。下图是人胰岛素的结构示意图,其中数字为组成α链和β链的氨基酸序号。据图分析并回答下列问题。
(1)组成人体蛋白质的氨基酸有 种,其中部分氨基酸是人体细胞无法合成的,必须从外界环境中获取,这类氨基酸称为 。
(2)少数氨基酸含有巯基(—SH),巯基最可能位于氨基酸的 上,两个相邻的巯基可以脱去H原子生成一个二硫键(—S—S—)。1个胰岛素分子彻底水解为氨基酸需要 个水分子,假如组成胰岛素的氨基酸的平均相对分子质量为120,则胰岛素的相对分子质量为 。
(3)蛋白质的结构与功能具有多样性,蛋白质结构具有多样性的原因是 ,且肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构不同。
(4)鸡蛋煮熟后更容易消化,原因是 。
参考答案
1.D 蛋白质不具有遗传功能,D项错误。
2.A 每个氨基酸分子至少有一个①氨基和一个③羧基,A项正确。氨基酸在核糖体中脱水缩合产生水,水中的氢来自①和③,B项错误。结构④表示氨基酸中的R基,由于在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种,因此R基在人体内有21种,其含有的氨基或羧基并不都参与主链形成时的脱水缩合,C项错误。③中的H原子会参与脱水缩合,追踪氨基酸在细胞中的转移途径时,不能标记③中的H原子,D项错误。
3.B 蛋白质发生水解反应时,断裂的化学键是②肽键,肽键是连接两个氨基酸分子的化学键。
4.B 蛋白质(多肽)的基本组成单位是氨基酸,故a代表氨基酸,A项正确。b是多肽内部的化学键,称为肽键,B项错误。①氨基酸脱水缩合过程伴随着水的生成,相邻的两分子氨基酸脱去一分子水,C项正确。许多蛋白质分子含有两条或多条肽链,肽链间通过一定的化学键(如二硫键)相互结合在一起,D项正确。
5.A 必需氨基酸和非必需氨基酸都是人体需要的,都很重要,必需氨基酸是人体细胞不能合成的,必须从外界环境中获取,即通过食物获得,而非必需氨基酸是人体细胞能合成的,所以必需氨基酸更容易缺乏,A项错误。蛋白质摄入不足可能会使人体缺乏氨基酸,机体合成的抗体(本质是蛋白质)减少,从而导致人体免疫力下降,B项正确。有些蛋白质具有运输氧气的作用,如血红蛋白,C项正确。食物中的蛋白质在消化道内初步水解的产物一般为多肽,最终水解为氨基酸,D项正确。
6.B 组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,这个碳原子还连接一个氢原子和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同,A项正确。含有两个肽键的化合物叫作三肽,含有三个肽键的化合物叫作四肽,B项错误。蛋白质具有催化(如蛋白酶)、运输(如血红蛋白、转运蛋白)、信息传递(如糖蛋白、受体)、免疫(如抗体)等功能,C项正确。组成蛋白质的氨基酸根据人体细胞能否合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸,非必需氨基酸是人体细胞能够合成的氨基酸,D项正确。
7.B 据图所示,催产素同时包含环状结构和链状结构,A项错误。催产素的环状结构由“—S—S—”连接闭合,因此图中的“—S—S—”对维持催产素的空间结构很重要,B项正确。合成催产素时产生的水分子中的氢来自氨基和羧基,C项错误。催产素经高温处理后,其中的肽键没有发生断裂,用双缩脲试剂检测能显示出紫色,D项错误。
8.B 高温使蛋白质分子的空间结构被破坏而变性,从而失去生物活性,A项正确。煮熟的鸡蛋中蛋白质的空间结构发生了变化,但肽键未断裂,因此仍可与双缩脲试剂产生紫色反应,B项错误。煮熟的鸡蛋容易消化是因为高温使蛋白质分子的空间结构改变,肽链松散,更容易被蛋白酶水解,C项正确。蛋白质分子的多样性不只与肽链构成蛋白质的空间结构有关,还和构成蛋白质的氨基酸的种类、数量以及排列方式有关,D项正确。
9.答案 (1)①④⑤
(2)脱水缩合 三 两 36
(3)两 两 R基
(4)双缩脲 紫色
解析 (1)组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,这个碳原子还连接一个氢原子和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同,题图中满足上述要求的是①④⑤,故①~⑤中属于组成蛋白质的氨基酸有①④⑤。(2)上述三个氨基酸通过脱水缩合方式形成三肽,两个相邻的氨基酸脱去一分子水,形成一个肽键,故该过程中形成两个肽键,分子总量减少了36。(3)①号氨基酸含有一个氨基和一个羧基,④号氨基酸含有一个氨基和两个羧基,⑤号氨基酸含有两个氨基和一个羧基,这三个氨基酸形成的化合物三肽中含有两个氨基和两个羧基。氨基酸的不同取决于R基的不同。(4)上述氨基酸形成的化合物含有肽键,可以用双缩脲试剂鉴定,反应呈紫色。
10.BCD 构成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,这个碳原子还连接一个H原子和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同,硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的R基上,硒代半胱氨酸的分子式为C3H7NO2Se,去掉—COOH(羧基)、—NH2(氨基)、—H、一个中心C原子,剩下的为R基,因此该氨基酸的R基为—CH3Se,A项错误,C项正确。硒代半胱氨酸的分子式为C3H7NO2Se,由于只有一个N原子和两个O原子,故该氨基酸中只有一个氨基和一个羧基,B项正确。氨基酸的种类和性质由R基决定,故硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸带电性质的差异是由二者的R基不同造成的,D项正确。
11.BD 由题意可知,该蛋白质是由m个氨基酸构成的,有三条肽链,所含的肽键数是m-3,A项错误。组成该蛋白质的必需氨基酸必须从食物中获取,B项正确。在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种,但不是每种蛋白质都由21种氨基酸组成,不同蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序是不同的,C项错误。一条多肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,层粘连蛋白有3条肽链,因此至少含有3个游离的氨基和3个游离的羧基,D项正确。
12.答案 (1)21 必需氨基酸
(2)R基 49 5 232
(3)组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同
(4)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
解析 (1)组成人体蛋白质的氨基酸有21种,其中部分氨基酸是人体细胞无法合成的,必须从外界环境中获取,称为必需氨基酸。(2)根据氨基酸的结构特点可知,巯基(—SH)最可能位于氨基酸的R基上,由题图可知,胰岛素分子由21个氨基酸组成的α链和30个氨基酸组成的β链构成,共51个氨基酸,脱去的水分子数=氨基酸数-肽链条数=51-2=49(个),那么1个胰岛素分子彻底水解为氨基酸时就需要消耗49个水分子,胰岛素由两条链构成,含有3个二硫键,所以胰岛素的相对分子质量=氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸数-脱去的水分子数×18-2×二硫键数=120×51-49×18-2×3=5 232。(3)蛋白质结构具有多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,且肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构不同。(4)鸡蛋煮熟后更容易消化,是因为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。
2
学科网(北京)股份有限公司
$