2024-2025學(xué)年新教材高中生物第1章細(xì)胞的分子組成第3節(jié)第1課時細(xì)胞的功能主要由蛋白質(zhì)完成課時分層作業(yè)含解析蘇教版必修1

PAGE8-細(xì)胞的功能主要由蛋白質(zhì)完成(建議用時：40分鐘)題組一蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸1．下列關(guān)于組成蛋白質(zhì)的氨基酸概念的敘述，正確的是()A．氨基酸是蛋白質(zhì)的組成單位，由氨基和羧基組成B．每個氨基酸分子都含有一個氨基和一個羧基C．一個氨基酸的氨基和另一個氨基酸的羧基脫水縮合形成多肽D．氨基酸是酸堿兩性化合物，分子中至少含有一個氨基和一個羧基，且有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上D[氨基和羧基只是氨基酸的必要部分，一個完整的氨基酸分子不只含有氨基和羧基，故A項錯誤；因每個氨基酸分子都至少含有一個氨基和一個羧基，故B項錯誤；一個氨基酸的氨基和另一個氨基酸的羧基脫水縮合形成的是二肽，故C項錯誤。]2．(多選)下圖為構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式，下列敘述正確的是()A．自然界中結(jié)構(gòu)④在生物體內(nèi)有21種B．氨基酸理化性質(zhì)的不同是由結(jié)構(gòu)④不同確定的C．從圖中可以看出，一個氨基酸肯定僅含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)D．若甘氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為，則甘氨酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸中相對分子質(zhì)量最小的氨基酸ABD[圖中①為氨基，③為羧基，④為側(cè)鏈基團(tuán)(R基)。生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，而R基是氨基酸分類的重要依據(jù)，A項正確；氨基酸的不同僅僅是側(cè)鏈基團(tuán)(R基)不同，R基確定了氨基酸理化性質(zhì)的不同，B項正確；一個氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基，R基中也可能含有氨基或羧基，C項錯誤；由甘氨酸的結(jié)構(gòu)簡式可知，甘氨酸的R基為—H，因此甘氨酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸中相對分子質(zhì)量最小的氨基酸，D項正確。]題組二蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能及其多樣性3．人的血紅蛋白分子共有574個氨基酸，含有4條多肽鏈，則該蛋白質(zhì)分子中至少含有的氨基數(shù)和形成肽鍵脫去的水分子數(shù)目依次為()A．4個、573個 B．4個、570個C．4個、572個 D．2個、570個B[每條肽鏈至少含1個氨基和1個羧基，4條多肽鏈至少含4個氨基和4個羧基。脫去的水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)，即574－4＝570個。]4．某22肽被水解成1個4肽，2個3肽，2個6肽，則這些短肽的氨基總數(shù)的最小值及肽鍵總數(shù)依次是()A．618 B．518C．517 D．617C[氨基酸通過脫水縮合形成多肽，每一條多肽鏈上含有一個游離的氨基和一個游離的羧基，含有的肽鍵數(shù)＝氨基酸總數(shù)－肽鏈數(shù)。依據(jù)題目給出的條件可知：5個多肽至少含有5個游離的氨基和17個肽鍵。]5．三個不同的氨基酸可以合成三肽的種類，以及三種不同的氨基酸在數(shù)量足夠多時能合成的三肽的種類數(shù)分別是()A．3，9 B．6，9C．3，27 D．6，27D[蛋白質(zhì)的多樣性與氨基酸的種類、數(shù)目、排列依次以及肽鏈的數(shù)目、空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，三個不同的氨基酸合成三肽的種類是3×2×1＝6種，三種不同的氨基酸在數(shù)量足夠多時能合成的三肽的種類33＝27種。]6.免疫球蛋白IgG的結(jié)構(gòu)如圖所示，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(gòu)成，則該IgG有肽鍵數(shù)()A．m個 B．(m＋1)個C．(m－2)個 D．(m－4)個D[由氨基酸脫水縮合成蛋白質(zhì)的過程中，存在這樣的關(guān)系：肽鍵數(shù)＝脫去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)(對于非環(huán)狀多肽而言)。從圖中給出的信息可以推斷出IgG的結(jié)構(gòu)中有4條肽鏈，由于共有m個氨基酸，因此可以得出肽鍵的數(shù)量為(m－4)個。]7．某多肽鏈的分子式為C42H65N11O9，它徹底水解后只得到以下3種氨基酸，則此多肽中含有的賴氨酸個數(shù)為()賴氨酸A．2個 B．3個C．5個 D．8個B[假設(shè)水解得到的氨基酸個數(shù)為N，則該多肽合成時脫去的水分子數(shù)目為N－1。依據(jù)氧原子守恒進(jìn)行計算，該多肽中氧原子數(shù)目＝氨基酸數(shù)目×2－脫去的水分子數(shù)×1＝2N－(N－1)＝9，可計算出N＝9－1＝8，由于三種氨基酸中只有賴氨酸含有兩個氨基，假設(shè)每個氨基酸中只含有一個氨基，則多余的氨基來自賴氨酸，所以賴氨酸的數(shù)目為11－8＝3，故選B。]8．下圖為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡式，據(jù)圖分析下列說法正確的是()A．該腦啡肽由4個氨基酸脫水縮合而成，稱為四肽，含有4個肽鍵B．該腦啡肽中含1個游離的氨基，2個游離的羧基C．高溫、X射線、強(qiáng)酸等會引起蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而變性D．形成該腦啡肽時，脫去的水中的氧來自羧基，氫來自氨基C[題圖所示為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡式，圖中該分子有4個肽鍵，所以是由5個氨基酸分子脫水縮合形成的，稱為五肽，A項錯誤；該腦啡肽中含有1個游離的氨基(最左邊)和1個游離的羧基(最右邊)，B項錯誤；高溫、X射線、強(qiáng)酸等會破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，從而引起蛋白質(zhì)變性，C項正確；脫去的水中的氫來自氨基和羧基，D項錯誤。]9．據(jù)圖回答相關(guān)問題：(1)該化合物中①表示________；⑥表示________；④表示________，圖中共有________個④結(jié)構(gòu)。(2)該化合物是由________個氨基酸分子失去________分子水形成的，該化學(xué)反應(yīng)稱為________，此化合物稱為________。(3)各種氨基酸之間的區(qū)分在于側(cè)鏈基團(tuán)的不同，請寫出形成該化合物的最右邊氨基酸的側(cè)鏈基團(tuán)編號：________。(4)組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有________種，已知天冬氨酸的R基是—CH2—COOH，寫出該氨基酸的組成元素：________________。(5)蛋白質(zhì)是生命活動的主要擔(dān)當(dāng)者，請舉例說明蛋白質(zhì)的功能(要求寫出兩種不同類型蛋白質(zhì)的名稱及其作用)。名稱：________，作用：________________________________。名稱：________，作用：_______________________________。[解析](1)該結(jié)構(gòu)式中①表示氨基，④表示肽鍵，⑥表示羧基，該化合物含有2個肽鍵。(2)該化合物由3個氨基酸分子失去2個水分子形成，這種反應(yīng)叫作脫水縮合，此化合物稱為三肽。(3)該化合物最右邊的氨基酸中⑥表示羧基，與⑥相連的C為中心C，因此⑤是最右邊氨基酸的側(cè)鏈基團(tuán)。(4)組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有21種，已知天冬氨酸的R基，依據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，可知天冬氨酸的組成元素為C、H、O、N。(5)組成生物體的蛋白質(zhì)常見功能有5種：結(jié)構(gòu)蛋白，舉例：羽毛、肌肉、頭發(fā)、蛛絲等；催化功能，舉例：消化酶等；運(yùn)輸功能，舉例：血紅蛋白、細(xì)胞質(zhì)膜上的載體蛋白等；調(diào)整機(jī)體生命活動，舉例：胰島素等；防衛(wèi)功能，舉例：抗體等。[答案](1)氨基羧基肽鍵2(2)32脫水縮合三肽(3)⑤(4)21C、H、O、N(5)抗體防衛(wèi)功能血紅蛋白運(yùn)輸功能(合理即可)10．甲圖表示有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖；乙圖表示某三十九肽中共有丙氨酸(R基為—CH3)4個，現(xiàn)去掉其中的丙氨酸得到4條長短不等的多肽。據(jù)圖回答下列問題：(1)甲圖中A的元素組成為________，在人體內(nèi)可以合成的B屬于________，C是________。(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性，從蛋白質(zhì)自身分析，緣由有氨基酸的____________________不同，以及蛋白質(zhì)的________千變?nèi)f化。(3)乙圖中，三十九肽被水解后肽鍵數(shù)量削減________個。這些肽鏈和三十九肽相比，氨基和羧基分別增加________個，C原子削減________個，O原子削減__________個。(4)若該蛋白質(zhì)是血紅蛋白，說明蛋白質(zhì)具有________作用；若該蛋白質(zhì)是酶，說明蛋白質(zhì)具有________作用。(5)高溫加熱后，蛋白質(zhì)用雙縮脲試劑檢驗(yàn)________(填“能”或“否”)發(fā)生紫色反應(yīng)。[解析](1)甲圖中的B是蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸，它的元素組成有C、H、O、N等，氨基酸脫水縮合后形成肽鍵(C)。(2)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的干脆緣由是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量、排列依次以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同。(3)乙圖中的多肽未被破壞前的肽鍵數(shù)量為38個，去掉4個氨基酸后形成4條肽鏈，故肽鍵的數(shù)量為35－4＝31個，所以肽鍵數(shù)量削減了7個。每一條肽鏈的一端是一個氨基，另一端是一個羧基，故氨基和羧基的數(shù)目都增加了3個。去掉4個丙氨酸，每個丙氨酸含有3個C原子，故C原子數(shù)目削減12個。在該過程中，O原子數(shù)目削減1個。(4)蛋白質(zhì)的功能具有多樣性，如血紅蛋白具有運(yùn)輸氧氣的功能、酶具有催化作用。(5)高溫加熱后，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)受到破壞，但不會破壞肽鏈中的肽鍵，故與雙縮脲試劑能發(fā)生紫色反應(yīng)。[答案](1)C、H、O、N(缺一不行)非必需氨基酸肽鍵(2)種類、數(shù)量和排列依次空間結(jié)構(gòu)(3)73、3121(4)運(yùn)輸催化(5)能11．有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯誤的是()A．蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)B．?dāng)?shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈C．將抗體溶于NaCl溶液中會造成其生物活性的丟失D．氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)C[蛋白質(zhì)種類多樣性取決于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量、排列依次和肽鏈條數(shù)以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)；蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變更時，其生物活性也發(fā)生變更，A正確；數(shù)量相同的5種氨基酸種類可能不同，排列依次也可能不同，因此可以組成不同的多肽鏈，B正確；抗體化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)溶解在NaCl溶液中，其結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變更，因此生物活性不會丟失，C錯誤；氨基酸序列相同的多肽鏈折疊方式不同，形成的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)不同，D正確。]12．分析蛋白質(zhì)E和蛋白質(zhì)F，得到以下數(shù)據(jù)：(單位：個)蛋白質(zhì)肽鏈(條)HON氨基羧基E2348625332F3294555463則這兩種蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目最可能依次是()A．199，181 B．340，281C．52，51 D．51，49C[依據(jù)氮原子守恒可知：蛋白質(zhì)中的氮原子數(shù)＝氨基酸數(shù)＋R基中的氨基數(shù)，R基中的氨基數(shù)＝蛋白質(zhì)中的氨基數(shù)－肽鏈數(shù)，解得：氨基酸數(shù)＝蛋白質(zhì)中的氮原子數(shù)－蛋白質(zhì)中的氨基數(shù)＋肽鏈數(shù)，代入數(shù)字得，蛋白質(zhì)E中的氨基酸數(shù)＝53－3＋2＝52個，同理，蛋白質(zhì)F中的氨基酸數(shù)＝54－6＋3＝51個。]13．(多選)如圖所示，一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點(diǎn))后，可轉(zhuǎn)變成由A、B兩條肽鏈構(gòu)成的有活性的胰島素(圖中數(shù)字表示氨基酸序號)。下列分析正確的是()A．胰島素分子具有50個肽鍵，合成它的過程中共脫去49分子水B．胰島素分子含有一個游離的氨基和一個游離的羧基C．沸水浴時肽鍵斷裂導(dǎo)致胰島素生物活性丟失D．切去C肽不須要破壞二硫鍵AD[胰島素分子含51個氨基酸、兩條肽鏈，則具有51－2＝49個肽鍵，合成過程中脫去49分子水，A項正確；胰島素分子含有兩條肽鏈，至少含有2個游離的氨基和2個游離的羧基，B項錯誤；沸水浴時蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變更導(dǎo)致胰島素生物活性的丟失，但肽鍵并未斷裂，C項錯誤；由圖知，切去C肽須要破壞肽鍵，不須要破壞二硫鍵，D項正確。]14．二硫鍵“—S—S—”是蛋白質(zhì)中連接兩條肽鏈之間的一種化學(xué)鍵。如圖是由280個氨基酸組成的某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖，對其敘述正確的是()A．該蛋白質(zhì)至少有2個游離的羧基B．形成該蛋白質(zhì)的過程中脫去了277個水分子C．該蛋白質(zhì)至少有280個氨基D．該蛋白質(zhì)的功能由氨基酸的數(shù)量、種類、排列依次三方面確定A[該蛋白質(zhì)由3個多肽組成，其中有兩條是鏈狀肽，每條鏈狀肽至少含有一個羧基，因此該蛋白質(zhì)分子至少含有2個游離的羧基，A正確；該蛋白質(zhì)合成時脫去水分子數(shù)目＝280－2＝278，B錯誤；該蛋白質(zhì)由3個多肽組成，其中有兩條是鏈狀肽，每條鏈狀肽至少含有一個氨基，因此該蛋白質(zhì)分子至少含有2個氨基，C錯誤；該蛋白質(zhì)的功能由氨基酸的數(shù)量、種類、排列依次和肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)四方面確定，D錯誤。]15．已知20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為m。圖1為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(其中數(shù)字為氨基酸序號)，圖2為部分肽鏈放大示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：圖1圖2(1)該化合物由氨基酸脫去________個水分子形成，這種結(jié)合方式叫作________，圖1所示的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為________。(2)圖2中有________種R基，肽鍵是________(填序號)，該肽鏈至少有________個游離的羧基。(3)雖然高溫沒有破壞此蛋白質(zhì)的________鍵，但蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞。(4)假設(shè)有一個十肽，分子式為CxHyOzNmSn，組成該十肽的氨基酸只有圖2中的幾種，則含有①的氨基酸有________個。[解析](1)圖1所示蛋白質(zhì)含124個氨基酸，1條肽鏈，因此脫去的水分子數(shù)為124－1＝123個；氨基酸通過脫水縮合方式形成蛋白質(zhì)，圖1所示的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量＝氨基酸的平均相對分子質(zhì)量×氨基酸個數(shù)－水的個數(shù)×18－6×1(3個—S—S—形成時脫去6個H)＝124×m－123×18－6＝124m－2220。(2)圖2中4個R基依次為—CH2—NH2、—CO—COOH、—CH2—SH、—CO—COOH，共有3種；圖2中②④⑥表示肽鍵；圖2的R基中含有2個羧基，每條肽鏈的一端含有一個羧基，因此該肽鏈至少有3個游離的羧基。(3)高溫會破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，但不會破壞蛋白質(zhì)的肽鍵和二硫鍵。(4)圖2中的4種氨基酸只有①的R基中含有氨基，假設(shè)有一個十肽，分子式為CxHyOzNmSn，組成該十肽的氨基酸只有圖2中的幾種，則依據(jù)N原子數(shù)可知含有①的氨基酸有m－10個。[答案](1)123脫水縮合124m－2220(2)3②④⑥3(3)二硫鍵和肽(4)m－10不能正確分析特別狀況下蛋白質(zhì)的有關(guān)計算16.右圖表示