2020-2021学年高一生物人教版必修一 2.4蛋白质是生命活动的主要承担者分层训练（含答案）

第4节
蛋白质是生命活动的主要承担者分层训练
层级一--课堂基础练
1．有关人体内蛋白质的功能，下列叙述错误的是(　　)
A．有些蛋白质具有运输作用
B．有些蛋白质具有催化作用
C．许多蛋白质是构成细胞结构的重要物质
D．有些蛋白质是细胞代谢的主要能源物质
2．下列化合物中，属于构成蛋白质的氨基酸的是(　　)
A．①②③④
B．①②③
C．①②
D．②④
3．构成生物体的氨基酸约21种，有的氨基酸几乎不溶于水，而有的氨基酸却易溶于水，这种差异的产生最可能取决于两者的(　　)
A．R基组成不同
B．氨基、羧基数目不同
C．结构完全不同
D．相对分子质量不同
4．人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键，形成这条肽链的氨基酸分子数以及它们在脱水缩合过程中生成的水分子数分别是(　　)
A．145和144
B．146和145
C．146和146
D．145和145
5．已知21种氨基酸的平均相对分子质量是a，现有某蛋白质分子由n条肽链组成，相对分子质量为b，则此蛋白质分子中氨基酸数为(　　)
A．(b－18n)/(a－18)
B．(b－an)/(a－18)
C．(b－18n)/(a－18)－1
D．(b－n)/a
1-5
DBABA
层级二--课时提升练
题组一　蛋白质的功能
1．下列不属于蛋白质生理功能的是(　　)
A．催化作用
B．运输作用
C．免疫作用
D．储存能量
2．蛋白质功能多种多样，下列与其功能不相符的是(　　)
A．酶——催化
B．抗体——免疫
C．肌肉蛋白——调节
D．血红蛋白——运输
题组二　蛋白质的基本组成单位——氨基酸
3．下列四个结构式中，属于构成蛋白质的氨基酸分子的是(　　)
A.
B.
C.
D.
4．下列关于生物体内氨基酸的叙述，正确的是(　　)
A．氨基酸是蛋白质分子的基本单位，由氨基和羧基组成
B．组成蛋白质的氨基酸的共有结构是
C．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
D．组成人体的氨基酸都在人体内合成
5．某氨基酸分子中含有两个氨基(—NH2)，其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位应(　　)
A．和羧基连在同一个碳原子上
B．一定连在羧基上
C．在R基上
D．与氨基相连
题组三　蛋白质的结构及其多样性
6．两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能相互缩合的基团是(　　)
A．①与③
B．②与④
C．②与⑥
D．③与④
7．两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽，生成的水分子中的氧来自氨基酸的(　　)
A．氨基
B．羧基
C．R基
D．氨基和羧基
8．血红蛋白由两条α链和两条β链构成，每条α链含有141个氨基酸，每条β链含有146个氨基酸。下列关于血红蛋白的结构叙述错误的是(　　)
A．血红蛋白分子至少含有4个氨基、4个羧基
B．血红蛋白分子至少含有570个肽键
C．血红蛋白分子形成过程中至少失去574个水分子
D．血红蛋白含有铁元素
9．下图表示某蛋白质结构的一部分，图中A、B、C、D标出的是不同的化学键，当蛋白质发生水解反应时，断裂的化学键是(　　)
1-9
DCDBC
BBCC
10．肉毒梭菌产生的肉毒类毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素，该毒素是由两条肽链盘曲折叠而成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式，请据此回答：
(1)上图所示的片段中，共有________个肽键，________种氨基酸组成；从左向右数，第三个氨基酸不同于其他氨基酸的基团是________(填化学式)。
(2)肉毒类毒素是在细胞中由氨基酸经过____________过程形成的；一分子肉毒类毒素至少含有________个氨基。
(3)1
g肉毒类毒素可毒死20亿只小鼠，但煮沸1
min或75
℃下加热5～10
min，就能使其完全丧失活性。高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使其____________________。
(4)肉毒类毒素可用__________试剂鉴定，该试剂使用方法是__________________________，在煮沸后的肉毒类毒素溶液(无色)中加入该试剂，其溶液颜色将变为________。
答案　(1)4　5　—CH3　(2)脱水缩合　2　(3)空间结构遭到破坏　(4)双缩脲　先加A液，摇匀后再加B液　紫色
解析　(1)据试题分析可知，题图部分含5种R基，即有
5种氨基酸，所以肽键数＝5－1＝4(个)；这5个氨基酸的R基依次是—CH2—C6H4OH、—H、—CH3、—CH2—C6H5、—CH2—CH(CH3)2；第三个氨基酸不同于其他氨基酸的基团是R基(—CH3)。(2)肉毒类毒素的化学本质是蛋白质，是由氨基酸经过脱水缩合形成的。肉毒类毒素是由两个亚单位(每个亚单位由一条链盘曲折叠而成)组成的，每个亚单位至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，因此一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基，它们分别位于两条肽链的两端。(3)高温可破坏肉毒类毒素的空间结构而使其失活。(4)肉毒类毒素含有多个肽键，可用双缩脲试剂鉴定，该试剂使用方法是先加A液，摇匀后再加B液，反应颜色为紫色。
层级三--综合加强练
1．已知苯丙氨酸的分子式是C9H11NO2，那么该氨基酸的R基是(　　)
A．—C7H7O
B．—C7H7
C．—C7H7N
D．—C7H5NO
2．谷氨酸的R基为—C3H5O2，2分子谷氨酸脱水缩合形成的二肽中C、H、O、N原子数依次是(　　)
A．10、16、6、2
B．10、18、8、2
C．10、16、7、2
D．10、17、6、2
3．(2020·济南市历城第二中学高一期末)如图所示为一条肽链的结构简式，R1、R2和R3是3个不同的化学基团。下列有关分析不正确的是(　　)
A．该肽链至少含有4个氧原子
B．该肽链含有3种氨基酸
C．该肽链是由3个氨基酸脱去3分子水缩合形成的
D．该化合物叫作三肽
4．如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是(　　)
A．该分子中含有198个肽键
B．这200个氨基酸中至少有200个氨基
C．合成该蛋白质时相对分子质量减少了3
600
D．该蛋白质中至少含有4个游离的羧基
5.胰岛素是胰岛素原通过蛋白酶的水解作用而生成的(如图)，那么胰岛素原水解所需的水中的氢用于(　　)
A．形成—COOH和—SH
B．形成—COOH和连接碳的—H
C．形成—NH2和—COOH
D．形成—SH和—OH
6．下列关于蛋白质分子的结构与功能的叙述，正确的是(　　)
A．组成人体蛋白质的非必需氨基酸是人体不能合成的
B．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
C．可通过双缩脲试剂与蛋白质产生紫色反应来区分蛋白质和多肽
D．吃熟鸡蛋易消化的原因是高温使蛋白质的空间结构发生了改变
1-6
BCCCC
D
7．神经肽Y是由36个氨基酸分子组成的一条多肽链，与动物的摄食行为和血压调节具有密切关系。下图是神经肽Y的部分氨基酸组成示意图和谷氨酸(Glu)的结构式，请回答下列问题：
(1)连接Leu和Ala的化学键称为________，这样的化学键在神经肽Y中有________个。
(2)组成神经肽Y的11种氨基酸中，Glu占全部氨基酸的1/9，其他氨基酸分子中仅有一个羧基，则神经肽Y含有的游离羧基有________个。
(3)组成鱼和人的神经肽Y的氨基酸种类和数量相同，但两者的结构存在一定的差别，那么造成这种差别的原因可能是__________________________________________________。
(4)从鱼体内提纯神经肽Y并喂养小鼠后，小鼠的摄食行为和血压没有发生变化，原因是________________________________________________________________________。
答案　(1)肽键　35　(2)5　(3)氨基酸的排列顺序、肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同　(4)神经肽Y被小鼠消化而失效
解析　(1)连接氨基酸的键是肽键，故Leu和Ala靠肽键相连，神经肽Y是由36个氨基酸分子组成的一条多肽链，其中含有的肽键的数目为36－1＝35(个)。(2)神经肽Y中，Glu占全部氨基酸的1/9，则Glu的数目为36×1/9＝4(个)，若其他氨基酸分子中仅有一个羧基，在多肽链中游离羧基位于肽链的一端和氨基酸的R基中，Glu的R基中有一个羧基，则神经肽Y含有的羧基数目为4＋1＝5(个)。(3)组成鱼和人的神经肽Y的氨基酸种类和数量相同，但两者的结构存在一定的差别，其原因是氨基酸的排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。(4)从鱼体内提纯神经肽Y并喂养小鼠后，小鼠的摄食行为和血压没有发生变化，原因是神经肽Y被消化酶分解成氨基酸而失去了其原有的功能。
8．牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成，包含8个带巯基(—SH)的半胱氨酸，脱氢后形成4对二硫键(—S—S—)。形成下图所示结构时，该酶具有生物活性。图中圆圈表示氨基酸，序号表示氨基酸的个数，半胱氨酸可缩写为“半胱”，其他氨基酸的标注略。请回答下列问题：
(1)牛胰核糖核酸酶中的肽键数量为________个
(2)牛胰核糖核酸酶中的游离氨基至少有________个。
(3)该酶维持空间结构，需要氢键和二硫键共同作用。科学家发现β?巯基乙醇可破坏该酶的二硫键，尿素可破坏该酶的氢键。若用β?巯基乙醇和尿素同时处理该酶，会使其失去活性。若去除β?巯基乙醇只保留尿素时，该酶活性仅恢复到1%左右，若去除尿素只保留β?巯基乙醇时，可以重新形成氢键，该酶活性能恢复到90%左右，说明在维持该酶空间结构的因素中，氢键比二硫键的作用________(填“强”或“弱”)。
(4)从蛋白质多样性角度分析，__________________决定了蛋白质分子中氢键和二硫键的位置，使蛋白质具有特定的空间结构，进而决定其生物活性。
(5)将牛胰核糖核酸酶加热处理后，先加入双缩脲A液，溶液呈________色，加入双缩脲B液后，溶液呈________色。使用时________(填“是”或“否”)需要水浴加热。
答案　(1)123　(2)1　(3)强　(4)(多肽链上)氨基酸的排列顺序　(5)无　紫　否
解析　(1)牛胰核糖核酸酶的化学本质是蛋白质，该化合物中含有的肽键数量＝氨基酸数－肽链数＝124－1＝123(个)。(2)牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成，所以游离氨基至少有1个。(3)β?巯基乙醇可破坏该酶的二硫键，尿素可破坏该酶的氢键，若用β?巯基乙醇和尿素同时处理该酶，会使该酶中的二硫键和氢键均被破坏，但构成该酶的氨基酸的种类、数量及排列顺序均没有发生变化；若去除β?巯基乙醇只保留尿素时，该酶活性仅恢复到1%左右；若去除尿素只保留β?巯基乙醇时，可以重新形成氢键，该酶活性能恢复到90%左右，说明在维持该酶空间结构的因素中，氢键比二硫键的作用强。(4)牛胰核糖核酸酶包含8个带巯基(—SH)的半胱氨酸，脱氢后形成4对二硫键(—S—S—)，使蛋白质盘曲折叠，所以氨基酸的排列顺序决定了蛋白质分子中氢键和二硫键的位置，使蛋白质具有特定的空间结构，进而决定其生物活性。(5)将牛胰核糖核酸酶加热处理后，蛋白质变性，空间结构被破坏，但肽键没变，先加入双缩脲A液(氢氧化钠溶液)，溶液呈无色，加入双缩脲B液(硫酸铜溶液)后，溶液呈紫色。双缩脲试剂使用时不需要水浴加热。