版高中生物生命活動的主要承擔者-蛋白質新人教版必修1

1.（2010·巴彥淖爾高一檢測）下列哪項不是構成蛋白質的氨基酸（）【解析】選D。構成蛋白質的氨基酸的結構特點是氨基酸中至少有一個氨基和一個羧基且連接在同一個碳原子上，只有D項不具備這一特點。2.用3H標記的氨基酸脫水縮合生成蛋白質，同時有3H2O產生，那么水中的3H來自氨基酸的（）A.—COOHB.—NH2C.—RD.—COOH和—NH2【解析】選D。兩個氨基酸脫水縮合時，一個氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一個氨基酸分子的氨基（—NH2）相連接，同時脫去一分子水，水分子中的—OH來自羧基，—H來自氨基，即水分子中的H來自于氨基和羧基。3.某一多肽鏈內共有肽鍵109個，則此分子含有—NH2和—COOH的數目至少為（）A.110，110B.109，109C.108，108D.1，1【解析】選D。由氨基酸結構通式及脫水縮合過程可知，每條多肽鏈肯定一端是—COOH，另一端是—NH2，所以一條多肽鏈中至少含有一個—NH2和一個—COOH。4.人體的血紅蛋白和肌紅蛋白是兩類常見的蛋白質，它們在結構上差異較大，其原因不可能是（）A.所含肽鍵的化學元素不同B.組成兩種蛋白質的氨基酸的種類和數目不同C.所含氨基酸排列順序不同D.兩種蛋白質的空間結構不同【解析】選A。蛋白質分子的多樣性取決于4個方面：組成蛋白質的氨基酸種類不同；氨基酸數目不同；氨基酸的排列順序不同；蛋白質分子的空間結構不同。盡管蛋白質分子具有多樣性，但是組成蛋白質的肽鍵（—NH—CO—）的化學元素是相同的，都含有C、H、O、N。5.蛋白質是生命活動的體現(xiàn)者，但在正常生理活動中它不能作為細胞的()A.重要結構物質B.重要調節(jié)物質C.主要能源物質D.機體免疫物質【解析】選C。A項正確，如肌肉的主要成分是蛋白質；B項正確，如部分激素是蛋白質，有調節(jié)作用；D項正確，如人體內的抗體是蛋白質，可以幫助人體抵御病菌和病毒等抗原的侵害；而C項中主要能源物質應是糖類，而非蛋白質。6.根據下列化合物的結構分析回答。（1）該化合物中，①表示______，⑦表示_______。（2）該化合物由_______個氨基酸失去______個水分子而形成，這種反應叫做_________。（3）該化合物中的氨基酸種類不同，是由_______決定的，其序號是____________。（4）該化合物名稱為________，含____個肽鍵，序號是___。（5）該化合物水解后形成氨基酸，寫出最右端氨基酸的分子結構式________，其中有_____個氨基，________個羧基?！窘馕觥勘绢}為識圖作答題，主要考查有關蛋白質分子結構的基礎知識。多肽是由許多氨基酸分子縮合而成的。每個氨基酸至少含有一個氨基（—NH2）和一個羧基（—COOH），并連接在同一個碳原子上。組成蛋白質的氨基酸約有20種，不同的氨基酸分子具有不同的R基。一個氨基酸分子的氨基和另一個氨基酸分子（R基不參與）的羧基脫去一分子水，通過肽鍵（—NH—CO—）而連接成的化合物，叫做二肽。本題所示的是由4個氨基酸分子脫去3分子水而形成的化合物，稱為四肽。答案：（1）氨基羧基（2）43脫水縮合（3）R基②④⑧⑨（4）四肽3③⑤⑥（5）【典例1】（2010·九江高一檢測）丙氨酸的R基為—CH3，谷氨酸的R基為—CH2—CH2—COOH，它們縮合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例為A.7∶16∶6B.7∶14∶5C.8∶12∶5D.8∶14∶5【思路點撥】本題主要考查氨基酸的結構及特點，解答本題主要應突破以下兩點：【自主解答】選D。結合題意，根據氨基酸分子的結構通式為，可以推知，丙氨酸的結構簡式是，谷氨酸的結構簡式是。當二者脫水縮合產生二肽時，脫去一分子水，所以產生的二肽中，C原子數為3+5=8，H原子數為7+9-2=14，O原子數為2+4-1=5?！净犹骄俊浚?）丙氨酸與谷氨酸脫水縮合產生的二肽分子中，含有幾個游離的氨基和羧基？（2）丙氨酸與谷氨酸脫水縮合產生的二肽有幾種？試寫出其結構簡式。提示：（1）1個游離的氨基，2個游離的羧基。（2）2種；①當丙氨酸的氨基與谷氨酸的羧基發(fā)生脫水縮合時，二肽結構簡式為：②當丙氨酸的羧基與谷氨酸的氨基發(fā)生脫水縮合時，二肽結構簡式為：【典例2】現(xiàn)在有1000個氨基酸，其中氨基有1020個，羧基有1050個，則由此合成的4條多肽鏈中共有肽鍵、氨基、羧基的數目是A.999、1016、1046B.996、1、1C.996、24、54D.996、1016、1046【思路點撥】本題主要考查有關蛋白質的計算，解答時應明確以下幾點：【標準解答】選C。1個氨基酸一般都含有1個氨基和1個羧基，另外R基中也可能含有氨基或羧基。1000個氨基酸共有1020個氨基和1050個羧基，說明有1020-1000=20個氨基和1050-1000=50個羧基存在于R基中，且不參與脫水縮合。氨基酸發(fā)生脫水縮合時，相鄰氨基酸的氨基和羧基脫水縮合形成肽鍵，這樣每1條肽鏈中，除R基外只有1個氨基和1個羧基，形成肽鍵數目是氨基酸數目減去1。綜上分析，題干中1000個氨基酸合成4條肽鏈時，共有肽鍵：1000-4=996個，共有氨基：20+4=24個，共有羧基：50+4=54個。【變式訓練】（2010·南安高一檢測）已知20種氨基酸的平均相對分子質量是128，現(xiàn)有一蛋白質分子由兩條多肽鏈組成，共有肽鍵98個，此蛋白質的相對分子質量最接近于

()A.12800B.12544C.11036D.12288【解析】選C。根據關系式：氨基酸個數-肽鏈條數=肽鍵數，結合題干信息可知，該蛋白質由98+2=100個氨基酸脫水縮合形成，所以形成蛋白質的相對分子質量最接近于128×100-98×18=11036?！镜淅?】通常用的蛋白質測試方法“凱氏定氮法”是通過測出含氮量來估算蛋白質含量，其含氮量一般不超過30%，而三聚氰胺的含氮量為66%左右，因此三聚氰胺也被人稱為“蛋白精”。人和動物長期攝入三聚氰胺會造成生殖泌尿系統(tǒng)的損害、膀胱腎部結石，最終導致腎衰竭而死亡。以鼠為實驗材料，請你設計實驗，驗證三聚氰胺對小鼠的危害性。（1）實驗步驟：第一步：選取生長狀況相同的小鼠若干只，____________。第二步：設置對照實驗：甲組小鼠____________________；乙組小鼠____________，作為對照。第三步：_________________________________________。第四步：每天檢測小鼠的健康狀況，統(tǒng)計各組小鼠死亡的數目。（2）實驗結果預測：______________________________。（3）實驗結論：____________________________________?！緲藴式獯稹勘绢}為驗證性實驗，目的是驗證三聚氰胺對小鼠的危害性，因此自變量應是三聚氰胺的有無，因變量是小鼠的健康狀況或小鼠的存亡個體數。設置對照實驗時，通常將處于正常情況下的對象組稱為對照組，即本題中飼喂不含三聚氰胺飼料的小鼠作為對照組；而飼喂了含三聚氰胺飼料的小鼠作為實驗組。實驗過程中還應注意無關變量的控制，如開始時小鼠的生長狀況、每組小鼠的數目、小鼠生存的環(huán)境條件等都應保持一致。答案：（1）第一步：隨機平均分成甲、乙兩組第二步：飼喂含三聚氰胺的飼料飼喂等量不含三聚氰胺的飼料第三步：在相同的環(huán)境條件下飼喂一段時間（2）甲組小鼠生長異常，出現(xiàn)死亡個體；乙組小鼠正常生長（3）三聚氰胺危害小鼠健康，甚至導致其死亡1.（2009·上海高考）某蛋白質由m條肽鏈、n個氨基酸組成。該蛋白質至少有氧原子的個數是()A.n-mB.n-2mC.n+mD.n+2m【解析】選C。由m條肽鏈、n個氨基酸組成的蛋白質中含有（n-m）個肽鍵，每個肽鍵中有1個氧原子；m條肽鏈至少有m個游離的羧基，每個游離的羧基中有2個氧原子，因此該蛋白質中至少有n-m+2m=(n+m)個氧原子。2.（2008·天津高考改造）下列關于蛋白質和氨基酸的敘述，正確的是（）A.所有蛋白質都具有催化作用B.高等動物能合成生命活動所需的20種氨基酸C.細胞中氨基酸種類和數目相同的蛋白質是同一種蛋白質D.所有蛋白質都含有C、H、O、N四種元素【解析】選D。有的蛋白質具有催化作用，如酶，并不是所有蛋白質都具有催化作用；高等動物體內只能合成非必需氨基酸，不能合成必需氨基酸；細胞中構成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序和肽鏈的空間結構都相同才可稱為是同一種蛋白質；所有蛋白質都由氨基酸組成，都含有C、H、O、N四種元素。3.（2007·上海高考）免疫球蛋白IgG的結構示意圖如圖，其中—S—S—表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵。若該IgG由m個氨基酸構成，則該IgG有肽鍵數（）A.m個B.（m+1）個C.（m-2）個D.（m-4）個【解析】選D。從圖中可以看出，該免疫球蛋白IgG含有4條肽鏈。根據公式：肽鍵數=氨基酸個數-肽鏈條數，則該IgG含有（m-4）個肽鍵。4.（2010·福州高一檢測）蛋白質是細胞內最重要的生命物質之一，具有多樣性和特異性，其結構與功能是相適應的。下列蛋白質類物質與其功能對應不正確的是（）A.胰島素與調節(jié)B.抗體與免疫C.淀粉酶與運輸D.血紅蛋白與運輸【解析】選C。生物體內蛋白質功能很多，如起調節(jié)作用的激素；如胰島素，起免疫作用的抗體；起催化作用的酶，如淀粉酶；起運輸作用的血紅蛋白等。一、選擇題（共5小題，每小題5分，共25分）1.如圖是四種構成蛋白質的氨基酸的結構式，下列敘述錯誤的是()A.構成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、NB.上述四種氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2COOHC.R基中可以有氨基或羧基D.只要含有氨基和羧基的化合物就是構成蛋白質的氨基酸【解析】選D。本題主要考查氨基酸的結構。解答本題可進行以下分析：2.某蛋白質分子共有4條肽鏈，300個肽鍵，則形成這個蛋白質分子所需氨基酸分子數以及它們在縮合過程中生成的水分子數分別是（）A.296和296B.304和304C.304和300D.300和300【解析】選C。根據氨基酸數等于肽鍵數和肽鏈數之和的關系，形成該蛋白質分子所需氨基酸數=300+4=304。氨基酸通過脫水縮合形成肽鍵的方式構成肽鏈，每形成一個肽鍵就脫去一分子水，該蛋白質分子中有300個肽鍵，故縮合過程中生成300個水分子。3.（2010·本溪高一檢測）下面是三個氨基酸分子的結構式，由這三個氨基酸分子按順序脫水縮合所形成的化合物中，含有氨基、羧基和肽鍵的數目依次是（）A.1，1,2B.1,1,3C.1,2,2D.2,2,2【解析】選C。解答本題需要明確以下關系：①肽鏈中，肽鍵數=氨基酸個數-肽鏈條數；②多肽中氨基數=肽鏈條數+R基中氨基數；③多肽中羧基數=肽鏈條數+R基中羧基數。根據題干信息可知，只有第二個氨基酸的R基中含有1個羧基，所以由題干中的三個氨基酸形成的三肽中，有1個氨基、2個羧基、2個肽鍵。4.抗體、胰島素和大多數的酶都是蛋白質，但是功能不同，與此無關的是（）A.氨基酸的數目、種類和排列順序B.構成蛋白質的多肽鏈的數目C.構成蛋白質的多肽鏈的空間結構D.氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基【解析】選D。蛋白質的多樣性是由于組成蛋白質分子的氨基酸的種類、數目、排列順序和多肽鏈的條數及空間結構不同，組成蛋白質的所有氨基酸分子都具有“至少含有一個氨基和一個羧基”的共同特點，與蛋白質結構多樣性無關。5.如圖表示有關蛋白質分子的簡要概念圖，下列對圖示分析不正確的是（多選）（）A.A中肯定含有S元素B.多肽中B的數目等于C的數目C.①過程都是經過脫水縮合完成的D.蛋白質結構和功能多樣性是由于氨基酸種類多造成的【解析】選A、B、D。根據蛋白質的結構層次可知，A表示構成氨基酸的元素，有C、H、O、N等，可能含有S，但是不一定有S。B表示氨基酸，C表示氨基酸分子脫水縮合形成的肽鍵，對于環(huán)狀肽而言，B的數目等于C的數目，而對于鏈狀肽，B的數目-肽鏈數目=C的數目。①表示氨基酸分子脫水縮合形成多肽的過程。生物體中組成蛋白質的氨基酸種類約有20種，但每種氨基酸數目成百上千、組成肽鏈的排列順序千變萬化，多肽鏈的空間結構千差萬別，導致蛋白質的結構和功能多種多樣。二、非選擇題（共2小題，共25分）6.（11分）我國中科院上海生化所合成一種具有鎮(zhèn)痛作用而又不會像嗎啡那樣使病人上癮的藥物——腦啡肽，下面是它的結構簡式。據此回答：（1）腦啡肽的化學本質是一種_____，它的基本組成單位的結構特點是___________。（2）如果腦啡肽肽鏈長度不變，組成它的氨基酸的種類和數目均不變，改變其中的________，就可以改變其性質。（3）若將腦啡肽完全水解，需要水分子___個，水解后的產物有________________種?！窘馕觥浚?）從圖中分析可知，腦啡肽含有4個肽鍵，由5個氨基酸組成，故其化學本質為五肽。構成多肽的基本單位是氨基酸。（2）多肽的結構與構成多肽的氨基酸的種類、數目、排列順序有關。（3）因腦啡肽包含4個肽鍵，故水解時需要4分子水，水解得到5個氨基酸，根據R基可判斷，有2個氨基酸的R基相同，故水解后得到的產物有4種氨基酸。答案：（1）五肽都至少含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上（2）氨基酸的排列順序（3）447.（14分）用氨基酸自動分析儀測定幾種肽類化合物的氨基酸數目如下：（1）表中①②③的氨基酸數目雖然相同，但其生理作用不同，這是因為它們的__________________。（2）表中③與④或⑤與⑥雖然功能相似，但各具專一性，它們之間的差異取決于___________________。（3）在不知血管舒張素的具體情況下，推知這類化合物至少有______個氨基和________個羧基。（4）若氨基酸的平均相對分子質量為a，則④與⑤相比，相對分子質量相差__________。（5）要將1分子⑥完全水解，共需要_____分子水，最多能得到______________種氨基酸。【解析】（1）（2）中，各種肽類化合物功能的差異，取決于其結構的差異。①②③具有相同的氨基酸數目，因此它們結構差異的原因是氨基酸種類和排列順序的不同。③與④或⑤與⑥相比，氨基酸的數目、種類和排列順序均是造成它們結構不同的原因。（3）對于任何一條肽鏈而言，至少有一個氨基和一個羧基，分別位于肽鏈的兩端。（4）④的相對分子質量可表示為：10a-9×18，⑤的相對分子質量可表示為：13a-12×18,所以④與⑤相差3（a-18）。（5）⑥由22個氨基酸脫水縮合而成，包含了21個肽鍵，因此水解時需要21個水分子，最多能產生20種氨基酸。答案：（1）氨基酸的種類和排列順序不同（2）氨基酸的數目、種類、排列順序（3）11（4）3（a-18）（5）2120現(xiàn)有100個氨基酸，共含有116個羧基和106個氨基，這些氨基酸縮合成6條多肽鏈時共含有—NH2個數是()A.6B.12C.22D.100【解析】選B。每一個氨基酸分子中，至少有一個氨基和一個羧基，R基中可能存在氨基或羧基，且不參與脫水縮合。由題意可知，100個氨基酸中共有106個氨基，說明R基中共有6個氨基，又因為每條肽鏈的一端會有一個氨基，所以6條肽鏈中共有氨基：6+6=12個。1.有毒奶粉事件的原因是不法分子在劣質牛奶中添加了有毒物質——三聚氰胺，因為該物質中氮含量較高，而牛奶中蛋白質含量是通過測蛋白氮的數值來估算的。一般說來，每100g蛋白質平均含氮16g，這些氮主要存在于蛋白質

()A.—CO—NH—

B.游離的氨基

C.游離的羧基D.R基【解析】選A。氨基酸分子中的—NH2參與脫水縮合后形成了肽鍵（—CO—NH—），蛋白質中的N主要存在于肽鍵中。游離的氨基中含有N，但數目太少，每條肽鏈中只有一個游離氨基，R基中不一定有N。2.一個由n條肽鏈構成的蛋白質，共含有m個氨基酸，其中2條鏈呈環(huán)狀（2<n），此蛋白質合成過程中至少脫去多少分子水（）A.m-nB.m+n-2C.m-n+2D.n-2【解析】選C。至少脫去的水分子數就是形成肽鍵的數目，若n條鏈都是直鏈，則共形成m-n個肽鍵，1條環(huán)狀鏈比1條直鏈多1個肽鍵，2條多2個，所以肽鍵數為m-n+2。3.下面關于氨基酸的說法中正確的是（）A.氨基酸是蛋白質的組成單位，是由氨基和羧基組成的B.每個氨基酸分子都只含有一個氨基和一個羧基C.氨基酸的種類共約有20種D.組成蛋白質的氨基酸分子中至少含有一個氨基和一個羧基，并且連在同一個碳原子上【解析】選D。氨基酸分子中不僅含有氨基和羧基，在連接氨基和羧基的同一個碳原子上還有R基和氫，所以A項不對；由于有些氨基酸的R基中也含有氨基和羧基，故B項錯誤；構成生物體蛋白質的氨基酸約有20種，自然界中的氨基酸種類要更多，故C項錯誤；只有D項正確描述了氨基酸的結構特點，是正確的。4.下列有關蛋白質結構的敘述中，錯誤的是（）A.催產素和血管舒張素均為九肽，但它們的功能差異很大，完全取決于構成兩者的氨基酸種類B.由三個不同種類的氨基酸構成的三肽共有六種C.雞蛋煮熟后，蛋白質變性失活，但并未引起蛋白質分子中肽鍵的斷裂D.多肽鏈的數目及空間結構均可影響蛋白質的結構【解析】選A。構成催產素和血管舒張素的氨基酸數目相同，但構成兩者的氨基酸種類及排列順序的差異，最終造成了兩者功能的差異。由三個不同種類的氨基酸構成的三肽共有3×2×1=6種。蛋白質的變性過程中不發(fā)生肽鍵的斷裂，主要是空間結構的改變。多肽鏈的數目及空間結構的差異也是造成蛋白質分子結構不同的原因。5.組成生物體蛋白質的氨基酸約有20種，區(qū)別不同種類氨基酸的依據是（）A.