第2章 04 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者（课时作业）-【学而思】2026-2027学年高一生物学必修一课时作业（人教版）

第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 考点1　蛋白质的功能 1.[2025·江苏泰州高一月考] 胰岛素、血红蛋白、抗体、淀粉酶等在生物体中的功能依次是 (　) A.免疫功能、运输功能、调节功能、催化功能 B.运输功能、调节功能、催化功能、免疫功能 C.催化功能、免疫功能、运输功能、调节功能 D.调节功能、运输功能、免疫功能、催化功能 2.生物学的一个基本观点是结构与功能相适应,蛋白质结构的多样性使得蛋白质的功能也具有多样性,下列关于蛋白质功能的叙述,错误的是 (　) A.人体内抗体的本质是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原,说明蛋白质具有调节作用 B.神经细胞的细胞膜上的钠—钾泵(一种蛋白质) 能将细胞外钾离子运进细胞, 将细胞内钠离子运出细胞,是蛋白质运输功能的具体体现 C.绝大多数酶的本质是蛋白质,酶具有生物催化作用 D.人体肌肉纤维的成分主要是蛋白质,这样的蛋白质称为结构蛋白 考点2　蛋白质的基本组成单位——氨基酸 3.[2025·重庆万州区高一月考] 氨基酸的结构如图所示,下列有关叙述错误的是(　) A.部分氨基酸人体细胞不能合成 B.氨基酸的不同取决于④ C.两个氨基酸中①和③之间形成肽键 D.形成的蛋白质中 N 主要存在于① 4.下列物质中,属于构成蛋白质的氨基酸的是 (　) ① ② ③④ A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 5.γ-氨基丁酸(如图)是一种神经递质,具有降血压、抗抑郁、改善睡眠等多种生理功能,是谷氨酸脱羧酶(GAD)催化谷氨酸脱羧形成的。下列叙述正确的是 (　) A.γ-氨基丁酸不能参与生物体内蛋白质的合成 B.非必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标 C.γ-氨基丁酸是一种化学信号,是组成GAD的基本单位 D.γ-氨基丁酸与组成蛋白质的氨基酸结构相同,都含有一个氨基、一个羧基 6.色氨酸含量可作为评定肉品质量的重要指标,其在驴肉中的含量高于猪肉和牛肉,驴肉中鲜味氨基酸——谷氨酸和天冬氨酸的含量也高于牛肉,故驴肉不仅营养价值高,味道也更鲜美。选购驴肉时,以“有筋(韧带)有肉,有肥有瘦”为佳品。下列有关叙述正确的是 (　) A.色氨酸、谷氨酸和天冬氨酸是人体的必需氨基酸 B.若筋和肉中氨基酸的种类相同,则它们是同种蛋白质 C.肥肉中N含量比瘦肉中的高,碳链中C原子数也更多 D.驴肉比猪肉营养价值高,与其必需氨基酸含量高有关 考点3　蛋白质的结构及其多样性 7.[2025·安徽阜阳高一期中] 下图为细胞中蛋白质合成过程简图,①~③表示相关变化过程,下列分析正确的是 (　) 氨基酸二肽多肽蛋白质 A.所有的氨基酸都含有C、H、O、N、S等元素 B.①~③过程都是脱水缩合 C.多肽中的N主要存在于游离的氨基中 D.①②过程形成的化学键相同,③过程可能有新化学键形成 8.[2026·江苏无锡高一期中] 如图是某多肽结构式,下列叙述正确的是 (　) A.该多肽由7种氨基酸组成 B.该多肽形成过程中生成了7个水分子 C.形成该多肽的氨基酸共含有7个氨基和9个羧基 D.该多肽的功能与其氨基酸序列相关 9.[2025·广东茂名高一月考] 寒冷的冬天,细胞被冰冻时,蛋白质分子相互靠近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留,如下图所示。下列说法正确的是(　) A.经抗寒锻炼的小麦细胞内蛋白质分子中外露的巯基可能增加以抵抗寒冷的天气 B.由图可知,细胞在结冰和解冻过程中涉及蛋白质的空间结构和肽键的变化 C.由结构与功能相适应的观点可知,蛋白质类药物放入冰箱冷冻后还能使用 D.据题分析推测种植在北方的植物可能具有较强的抗巯基氧化能力 10.[2025·河南驻马店高一期中] 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.球状蛋白遇到高温、强酸、强碱时,可能失去其特有的生物功能 B.球状蛋白合成过程中只产生肽键,不可能产生其他化学键 C.球状蛋白变性后一般不能再恢复活性,其结构的变化是不可逆的 D.相同肽链组成的球状蛋白结构和功能可能不相同 11.[2026·山东青岛高一期中] 降钙素是一种由32个氨基酸组成的链状多肽类激素,主要作用是抑制骨钙溶解,以及抑制肾小管对钙离子的重吸收。下列说法正确的是 (　) A.降钙素一定由21种氨基酸脱水缩合形成 B.降钙素中的氮元素主要存在于氨基中 C.降钙素形成时至少脱去32个水分子 D.降钙素能够降低血液中钙离子的浓度 12.[2026·河北邯郸高一期中] 血红蛋白(HbA)由1个珠蛋白和4个血红素组成,每个珠蛋白包括4条多肽链,其中α、β链各2条,肽链由α、β珠蛋白基因编码。图甲是血红蛋白的四级结构示意图,图乙是图甲中β链氨基端的氨基酸序列。请回答下列问题。 甲 乙 (1)图乙中①的名称是　 　　　。图乙片段是由　　 　　种氨基酸脱水缩合而成的。  (2)若血红蛋白分子中含有574个氨基酸,由图可知需脱去　　　　分子水,水中的H来自于　　　　　　　　(填基团名称)。图中肽链盘曲过程中形成了三个二硫键,一个二硫键由两个巯基(—SH)形成,若组成图中蛋白质分子的氨基酸的平均相对分子质量是100,则该蛋白质的相对分子质量为　　　 　。  (3)据两图可知一条β肽链至少含有　　　个羧基,若两条β肽链完全相同,则一个血红蛋白分子至少含有　　　　个羧基。从两图可以得出,蛋白质结构多样性的原因是氨基酸的种类和数目不同、　　　　　　 　　　　　　　　　、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)蛋白质表面吸附的水构成“水膜”以保护蛋白质。强酸能破坏蛋白质表面的“水膜”使蛋白质变性,导致其空间结构变得伸展、松散,从而暴露出更多的肽键。为验证盐酸能使蛋白质变性,最好选用　　(填“HbA”或“豆浆”)为材料,并用　　　　试剂检测。实验分为甲、乙两组,甲组给予　　　　处理,预测实验结果是甲组样液的紫色程度比乙组的　　　(填“深”或“浅”)。  1.[2025·江西赣州高一期中] 某蛋白质(不含环肽)中相关化学基团或氨基酸残基的数目如图所示。下列叙述正确的是 (　) A.该蛋白质中含有1条肽链 B.该蛋白质中含有51个氮原子 C.该蛋白质的R基含有6个游离的氨基 D.该蛋白质彻底水解时,至少需要消耗51个水分子 2.[2026·湖北十堰高一月考] 广西巴马的富硒鲍鱼中某种蛋白是由α肽链(63个氨基酸)、β肽链(42个氨基酸)和λ肽链(60个氨基酸)三条肽链折叠、盘曲、复合成的天然蛋白质。λ肽链13号位和55号位是硒代半胱氨酸,下列叙述正确的是 (　) A.该蛋白分子中含有3个游离羧基、3个游离氨基 B.该蛋白分子中共有162个肽键,至少有4个氨基酸的R基上含有—SH(巯基) C.165个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白分子时相对分子质量减少了2956 D.图乙中λ肽链脱去2个硒代半胱氨酸要水解2个肽键,消耗2个水分子 3.[2025·湖南常德高一期中] “瘦素”是由英国研究人员发现的人体中的一种重要激素,又名肥胖荷尔蒙,亦称瘦蛋白、抗肥胖因子、苗条素,主要是由脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素,能控制人的食欲。“瘦素”和胰岛素一样,需注射使用,能令人的食欲下降,从而对人体是否发胖起到至关重要的作用。如图是“瘦素”的局部结构简式。 请据图回答下列问题: (1)瘦素对肥胖患者减肥有重要意义,肥胖患者不能通过口服瘦素的方法实施减肥的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)由图可知,该片段由通过　　　　　　方式形成的肽键连接而成。如果该片段的肽链长度不变,组成它的氨基酸的种类和数目均不变,改变其中的　　　　　　　 　　 　,就可能使瘦素改变其性质。  (3)某校生物兴趣小组想利用以下材料,设计实验探究“瘦素”能否控制动物的食欲以及能否起到减肥作用,请帮他们完成下列实验设计。 材料用具:大鼠若干只、普通饲料、一定剂量的“瘦素”溶液、生理盐水,其他所需条件均满足。 实验步骤: 第一步:选取　　　　　　　　　　　　　　　　的大鼠若干只,随机、平均分为两组,并编号为甲、乙。  第二步:甲组每天注射　　　　　 　　　　　　　作实验组,乙组每天注射　　　　　　 　　　　　。  第三步:在正常饲养的基础上,在相同且适宜的条件下分别饲养一段时间。 第四步:一段时间后,观察大鼠的食欲状况,称量并统计各组大鼠的体重。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者 1.D　[解析] 胰岛素可降低人体内的血糖浓度,具有调节功能;血红蛋白可作为氧气的运载体,具有运输功能;抗体的化学本质是蛋白质,抗体具有免疫功能;淀粉酶能催化淀粉的水解,具有催化功能。综上分析,D正确,A、B、C错误。 2.A　[解析] 人体内抗体的本质是蛋白质, 可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原,说明蛋白质具有免疫作用,A错误;神经细胞的细胞膜上的钠—钾泵(一种蛋白质)能将细胞外钾离子运进细胞, 将细胞内钠离子运出细胞, 是蛋白质运输功能的具体体现,B正确;绝大多数酶的本质是蛋白质,酶具有生物催化作用,C正确;人体肌肉纤维的成分主要是蛋白质, 这样的蛋白质称为结构蛋白,D正确。 3.D　[解析] 必需氨基酸人体不能合成,只能从食物中直接以这些氨基酸的形式吸收,A正确;氨基酸的不同取决于R基的不同,④为R基,B正确;一个氨基酸的羧基和相邻的一个氨基酸的氨基之间脱水缩合形成肽键,C正确;形成的蛋白质中N主要存在于—CO—NH—中,D错误。 4.A　[解析] 构成蛋白质的各种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),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,由图可知,④的氨基和羧基未连接在同一个碳原子上,不属于构成蛋白质的氨基酸,①②③均属于构成蛋白质的氨基酸,B、C、D错误,A正确。 5.A　[解析] 蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构通式为,而γ-氨基丁酸不符合组成蛋白质的氨基酸的结构通式,所以其不能参与生物体内蛋白质的合成,A正确;必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标,而非非必需氨基酸,B错误;γ-氨基丁酸是谷氨酸脱羧酶(GAD)催化谷氨酸脱羧形成的产物,不是组成GAD的基本单位,C错误;从γ-氨基丁酸的结构可知,它与氨基酸结构不同,D错误。 6.D　[解析] 色氨酸属于必需氨基酸,但是谷氨酸和天冬氨酸是人体的非必需氨基酸,A错误;若筋和肉中氨基酸的种类相同,但氨基酸的数量、排列顺序和肽链盘曲折叠的方式均未知,无法确定筋和肉中是否为同种蛋白质,B错误;肥肉富含脂肪,瘦肉富含蛋白质,瘦肉中的N含量较肥肉的更高,蛋白质是生物大分子,碳链中碳原子数比脂肪的更多,C错误;必需氨基酸是指人体细胞不能合成,需要从食物中摄取的氨基酸,驴肉比猪肉营养价值高,与其必需氨基酸含量高有关,D正确。 7.D　[解析] 所有的氨基酸都含有C、H、O、N,部分氨基酸含有S,A错误;①②过程都是脱水缩合,但③过程不是脱水缩合,而是形成特定的空间结构,B错误;多肽中的N主要存在于—CO—NH—中,C错误;①②过程为脱水缩合,形成的化学键相同,都是肽键,③过程可能有新化学键形成,如二硫键,D正确。 8.D　[解析] 由图可知,该多肽由7个氨基酸组成,观察组成该多肽的每个氨基酸的侧链基团(R基),其中有2个R基为 “—CH3”,属于同一种氨基酸,因此该多肽实际由6种氨基酸组成,A错误。多肽中肽键数=氨基酸数-肽链数(该多肽是 1 条链),图中肽键共6个,脱水数=肽键数=6,B错误。该多肽中游离的氨基:主链末端1个+R基中的1个,共2个;游离的羧基:主链末端 1个+R基中的2个,共3个,因此组成该多肽的氨基酸(7个)含有的氨基总数=多肽游离氨基数 + 肽键数=2+6=8(个);羧基总数=多肽游离羧基数+肽键数=3+6=9(个),C错误。蛋白质(多肽)的功能由其结构决定,而结构与氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构密切相关,D正确。 9.D　[解析] 经抗寒锻炼的小麦细胞内蛋白质分子中外露的巯基可能减少,避免结冰形成二硫键,A错误;由图可知,细胞在结冰过程中形成的是二硫键,解冻过程中蛋白质的氢键断裂,空间结构发生改变,两个过程肽键均未发生变化,B错误;蛋白质类药物放入冰箱冷冻后形成分子间的二硫键,解冻过程中氢键断裂,空间结构改变,功能可能改变,C错误;结冰过程中蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键,所以种植在北方的植物可能具有较强的抗巯基氧化能力,D正确。 10.B　[解析] 高温、强酸、强碱均会使蛋白质的空间结构受到破坏而变性,因此高温、强酸和强碱均可能会破坏蛋白质的空间结构而使其失去活性,A正确;蛋白质在合成过程中形成肽键,但也可能会形成其他化学键,如二硫键,B错误;蛋白质的变性是不可逆的,所以其活性及结构被破坏后不能再恢复,C正确;决定蛋白质结构和功能的不仅仅是氨基酸的种类、数量和排列顺序,还有蛋白质的空间结构,所以相同肽链组成的球状蛋白结构和功能可能不相同,D正确。 11.D　[解析] 组成蛋白质的氨基酸有21种,降钙素由32个氨基酸组成,可能含有同种氨基酸,不一定由21种氨基酸形成,A错误;多肽中的氮元素主要存在于-CO-NH-中,而非氨基(仅末端氨基和R基中的氨基含N),B错误;降钙素是一种由32个氨基酸组成的链状多肽类激素,形成时至少脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=31,C错误;降钙素抑制骨钙溶解(减少钙释放入血)和肾小管重吸收钙,均降低血钙浓度,D正确。 12.(1)氨基　3 (2)570　氨基和羧基　47 134 (3)3　8　氨基酸的排列顺序不同　 肽链盘曲折叠的方式不同(或肽链形成的空间结构不同) (4)豆浆　双缩脲　盐酸　深 [解析] (1)图乙中①(—NH2)的名称是氨基,图乙片段中②④⑥⑧代表R基,其中⑥⑧相同,则说明图乙片段是由3种氨基酸脱水缩合而成的。(2)若血红蛋白分子中含有574个氨基酸,共四条肽链,则形成血红蛋白时共脱去的水分子数为574-4=570。一个氨基酸的氨基和相邻的一个氨基酸的羧基脱水缩合形成肽键,所以水中的H来自氨基和羧基。图中肽链盘曲过程中形成了三个二硫键,若组成图中蛋白质分子的氨基酸的平均相对分子质量是100,则该蛋白质的相对分子质量为100×574-(570×18+3×2)=47 134。(3)图乙表示β肽链氨基端的氨基酸排列顺序,所示的该段肽链的R基中共有2个羧基(分别位于⑥和⑧中),可推知一条β肽链至少含有3个羧基;若两条β肽链完全相同,则一个血红蛋白分子(含有2条α肽链、2条β肽链)至少含有8个羧基。从两图可以得出,蛋白质结构多样性的原因是氨基酸的种类、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不同。(4)HbA有颜色,会影响实验观察。所以选用豆浆为材料,并用双缩脲试剂检测。其中实验组即甲组给予盐酸处理。预测实验结果:实验组(甲组)样液的紫色程度比对照组(乙组)深。 提升选做题 1.C　[解析] 该蛋白质由51个氨基酸形成,游离的羧基总数是6个,而R基上的羧基数是4个,所以该蛋白质含有的肽链数=羧基总数-R基上羧基数目=6-4=2(条),A错误;该蛋白质中共含有氨基8个,则R基中的氨基数=氨基总数-肽链数=8-2=6(个),该蛋白质中含有的氮原子数为氨基酸残基数+R基中氨基数=51+6=57(个),B错误,C正确;该蛋白质中含有的肽键数至少为51-2=49(个),其彻底水解时,至少需要消耗49个水分子,D错误。 2.C　[解析] 该蛋白分子中含三条肽链,所以该蛋白至少含有3个游离的羧基和3个游离氨基,可能R基中还含有游离的羧基和氨基,A错误;该蛋白分子中共有的肽键数为165-3+2=164(个),该蛋白还含有2个二硫键,每个二硫键的形成需要2个—SH(巯基)参与,所以至少有4个氨基酸的R基上含有—SH(巯基),B错误;165个氨基酸经脱水缩合形成3条肽链,且肽链之间含有2个肽键,所以该蛋白含的肽键数为165-3+2=164(个),即脱去164个水分子,形成该蛋白分子时由于脱水相对分子质量减少了164×18=2952,但是还存在2个二硫键,脱去4个氢,所以形成该蛋白分子时相对分子质量减少了2952+4=2956,C正确;图乙中λ肽链脱去2个硒代半胱氨酸要水解4个肽键,消耗4个水分子,D错误。 3.(1)瘦素的本质为蛋白质,口服将会被蛋白酶水解而失去作用 (2)脱水缩合　氨基酸的排列顺序 (3)身体健康、生长状况基本相同　一定剂量(适量)的“瘦素”溶液　等量的生理盐水 [解析] (1)结合题意可知,瘦素的本质为蛋白质,口服将会被蛋白酶水解而失去作用,故肥胖患者不能通过口服瘦素的方法实施减肥。(2)多肽是由氨基酸经脱水缩合形成的;蛋白质的结构决定其功能,而蛋白质的结构与氨基酸的种类、数目和排列顺序等有关,故若该片段的肽链长度不变,组成它的氨基酸的种类和数目均不变,改变其中氨基酸的排列顺序,就可能使瘦素改变其性质。(3)本实验的目的是探究瘦素能否控制动物的食欲以及能否起到减肥作用,该实验的自变量是瘦素的有无,因变量是大鼠的食欲和体重的变化,实验设计应遵循对照原则与单一变量原则,故可设计实验如下,第一步:选取身体健康、生长状况基本相同的大鼠若干只,随机、平均分为两组,并编号为甲、乙。第二步:甲组每天注射一定剂量(适量)的“瘦素”溶液作实验组,乙组每天注射等量的生理盐水。第三步:在正常饲养的基础上,在相同且适宜的条件下分别饲养一段时间。第四步:一段时间后,观察大鼠的食欲状况,称量并统计各组大鼠的体重。 学科网（北京）股份有限公司 $