一、选择题
1．(2013·平阴高一期末)下列分子中，与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相符的是( )
【解析】 构成生物体的蛋白质的氨基酸的结构式中至少含有一氨基、一羧基且连在同一碳原子上，由此判断B项不符合要求。
【答案】 B
2．美国科学家在实验室里培育出一种类似于细菌的“人造细胞”。这种简单的“细胞”并不是真正的生命体，不能分裂和进化，但能连续数日生成蛋白质。蛋白质是构成人体所有细胞的基本物质。下列关于蛋白质的叙述中，正确的是( )
A．每种蛋白质都含有C、H、O、N、Fe等元素
B．每种蛋白质都是由20种氨基酸组成的
C．蛋白质的结构多样性只与氨基酸的种类、数量及排列顺序有关
D．蛋白质是肽链以一定方式形成具有复杂空间结构的高分子化合物
【解析】 蛋白质主要由C、H、O、N四种元素构成，很多重要的蛋白质还含有S、P两种元素，有的含有微量的Fe等元素。生物体中组成蛋白质的氨基酸大约有20种。蛋白质的结构多样性还与肽链的空间结构有关。一个蛋白质分子可以含有一条或几条肽链，它们既不呈直线，也不在同一个平面上。而是形成非常复杂的空间结构。
【答案】 D
3．形成蛋白质结构的层次从小到大依次是( )
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸脱水缩合
④一条或几条多肽链连接在一起 ⑤多肽 ⑥蛋白质
A．②→①→③→④→⑤→⑥
B．②→①→③→⑤→④→⑥
C．②→①→⑥→⑤→③→④
D．①→②→③→④→⑤→⑥
【解析】 蛋白质的基本组成单位为氨基酸，而氨基酸是由C、H、O、N等元素组成的。多个氨基酸经过脱水缩合形成多肽链，并经盘曲折叠构成蛋白质。
【答案】 B
4．(2012·上海高考)生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键，导致( )
A．蛋白质分解为多肽链
B．多肽链分解为若干短肽
C．多肽链分解为氨基酸
D．氨基酸分解为氨基和碳链化合物
【解析】 酶具有专一性，蛋白酶将蛋白质水解成多肽，根据题干信息，可知某种肽酶使末端的肽键水解，这样会得到一个氨基酸和一条肽链，这时多肽又出现新的末端肽键，这样水解，直到把多肽全水解为氨基酸。
【答案】 C
5．绿色荧光蛋白简称GFP，最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白。其相关数据如下图所示，下列有关叙述正确的是( )
A．该蛋白质含有2条肽链
B．R基上的氨基有16个
C．该肽链水解时，水中氢的去向是形成氨基
D．在合成该物质时相对分子量减少了2250
【解析】 读图知此结构蛋白的肽链上除R基外含有的羧基为17－15＝2个，因此该蛋白质应含有两个肽链，又因为游离的氨基总数为17，故R基上含有氨基为17－2＝15；水中的氢一方面用于形成氨基，另一方面形成羧基；合成该物质脱去的水为：(126－2)×18＝2232。
【答案】 A
6．(2013·市中区高一期末)丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—C3H5O2，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为( )
A．7∶16∶6 B．7∶14∶5
C．8∶12∶5 D．8∶14∶5
【解析】 先根据R基推导出两种氨基酸的结构简式或分子式，再根据脱水缩合的原理计算原子数。注意，计算H原子数、O原子数时，应减去脱去水分子中的原子数。丙氨酸的结构简式是，谷氨酸的结构简式是。当缩合成二肽时需脱去一分子水。故缩合成的二肽分子中，C原子数为3＋5＝8，H原子数为7＋9－2＝14，O原子数为2＋4－1＝5。故选D。
【答案】 D
7．艾滋病研究者发现，有1%～2%的HIV感染者并不发病，其原因是他们在感染HIV之前体内存在三种名为“阿尔法—防御素”的小分子蛋白质，以下对“阿尔法—防御素”的推测中不正确的是( )
A．一定含有N元素
B．一定都含有20种氨基酸
C．高温能破坏其结构
D．人工合成后可用于防治艾滋病
【解析】 蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，基本单位是氨基酸，共有20种，高温能使蛋白质变性。“阿尔法—防御素”虽然是蛋白质，但不一定由20种氨基酸组成。
【答案】 B
8．现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为( )
A．789、2和2 B．798、12和10
C．799、1和1 D．799、11和9
【解析】 由氨基酸数－肽链数＝肽键数可知，2条肽链的蛋白质共有肽键798个，每条肽链的两端各有一个氨基和一个羧基，故两条肽链的氨基和羧基数为肽链两端的氨基和羧基加氨基酸R基上的氨基和羧基，即氨基总数＝2＋10＝12，羧基总数＝2＋8＝10。
【答案】 B
9．已知20种氨基酸的平均相对分子质量为a，现在某蛋白质分子由n条肽链组成，相对分子质量为b，此蛋白质分子中的肽键数为( )
A．(b－18n)/(a－18)
B．(b－an)/(a－18)
C．[(b－18n)/(a－18)]－1
D．(b－n)/a
【解析】 设蛋白质分子中氨基酸数目为x，蛋白质相对分子质量是b＝x·a－18(x－n)，则x＝(b－18n)/(a－18)。肽键数等于(b－18n)/(a－18)－n＝(b－an)/(a－18)。
【答案】 B
10．下列关于蛋白质的说法中正确的是( )
A．蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序等有关
B．四个氨基酸脱水缩合产生三个肽键，形成三肽
C．生物体中组成蛋白质的氨基酸约有上百种
D．组成蛋白质的氨基酸约有20种，其中有8种是人体细胞能合成的必需氨基酸
【解析】 四个氨基酸形成的肽是四肽；组成生物体的蛋白质的氨基酸约为20种；必需氨基酸在人体内不能合成，必须从食物中摄取。
【答案】 A
二、非选择题
11．(2012·济南高一调研)如图为某化合物的结构，请根据图解回答：
(1)该化合物的名称是________，组成它的基本单位是________，其基本组成单位在结构上的共同特点是__________________________________。
(2)组成该化合物的基本组成单位有________种，写出从左侧开始第一个单位和第二个单位的不同部分；第一个单位是______________，第二个单位是________。
(3)能够水解此化合物的酶是________，该酶作用的化学键是________。
【解析】 (1)读图知此肽由5个氨基酸脱水缩合而成，因此其名称为五肽，基本组成单位是氨基酸，观察构成此肽的氨基酸知结构上的共同特点是至少有一个氨基和一个羧基，连在同一碳原子上。
(2)分析此肽的结构知，自左向右的第二、三个氨基酸结构相同，自左起第一个氨基酸的R基是，第二个氨基酸的R基是—H。
(3)该肽为五肽即多肽，因此水解此肽的酶是多肽酶，此酶作用的应是肽键。
【答案】 (1)五肽 氨基酸 至少有一个氨基和一个羧基，连在同一碳原子上
(2)4 —H (3)多肽酶 肽键
12．(2013·长清高一期末)有多肽结构，如下所示：
若以上述肽链合成蛋白质(不通过肽键)，则其中有：
(1)氨基酸______个，氨基酸______种，氨基______个，羧基______个，肽键______个，R基______种。4条肽链连接成蛋白质时，失去水分子______个。
(2)若此多肽中氨基酸的平均相对分子质量为128，则这样的4条肽链形成的化合物的相对分子质量为
________________________________________________________________________。
(肽链相互连接时发生的化学反应忽略不计)
(3)对上述肽链作怎样的变动，即可改变蛋白质的性质？
________________________________________________________________________。
【解析】 该题涉及氨基酸的结构、缩合、蛋白质的结构等知识点。肽链相互连接时发生的化学反应忽略不计，所求蛋白质的相对分子质量应为氨基酸的相对分子质量之和减去缩合过程中脱去的水分子的相对分子质量。肽链与肽链相连接形成蛋白质时，一般可通过其他的化学键(如二硫键等)，不会再形成肽键。对肽链而言，若其中氨基酸的种类和数目已经确定，也可通过改变肽链中氨基酸的排列顺序，来改变蛋白质的结构。此题主要考查学生对蛋白质结构多样性的理解。
【答案】 (1)4 3 1 2 3 3 0
(2)1 832
(3)改变氨基酸的排列顺序
13．[实验探究] 蛋白质的空间结构遭到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属盐等都会使蛋白质变性。现请你利用提供的材料用具设计实验，探究乙醇能否使蛋白质变性。
材料用具：质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、班氏试剂、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯。
(1)实验步骤
①取两支试管，编号为A、B，向A、B两试管中各加1 mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加5滴________，向B试管加________，混匀后向A、B两试管再加2 mL可溶性淀粉溶液。
②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5 min。
③从温水中取出A、B试管，各加入4～5滴________，摇匀，放入大烧杯中沸水加热1 min～2 min，观察试管中出现的颜色变化。
(2)实验结果预测及结论
①_____________________________，说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性。
②___________________________，说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。
(3)该实验的自变量是________，对照组是A试管。
【解析】 淀粉是非还原性糖，与班氏试剂作用不产生砖红色沉淀，淀粉酶可催化淀粉水解为麦芽糖，麦芽糖是还原性糖，与班氏试剂作用产生砖红色沉淀。本实验设计是为了探究经乙醇处理后，淀粉酶是否变性丧失活性。若活性丧失，则不能催化淀粉水解；若活性不丧失，则能催化淀粉水解成还原性糖，用班氏试剂即可检验。本实验设计要设置对照实验，并遵循等量原则、单一变量原则。
【答案】 (1)①蒸馏水 5滴无水乙醇 ③班氏试剂
(2)①A试管出现砖红色沉淀，B试管不出现
②A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现
(3)乙醇的有无
一、选择题
1．下列结构不属于内膜系统的是( )
A．核膜、高尔基体、内质网
B．内质网、溶酶体、微体
C．叶绿体、细胞膜、线粒体
D．小泡、高尔基体、溶酶体
【解析】 细胞的内膜系统包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等。线粒体、叶绿体不属于内膜系统。
【答案】 C
2．(2013·宝塔区高一期末)关于蛋白质的分选和运输，下列说法不正确的是( )
A．蛋白质合成后，一般在其氨基酸序列中含有分选信号
B．游离的核糖体合成的蛋白质中无分选信号
C．核糖体在细胞中的存在部位不同，也影响蛋白质的去向
D．蛋白质只有被准确地运输到相应的部位才能执行特定的功能
【解析】 无论是在内质网的核糖体上还是游离的核糖体上合成的蛋白质，一般其氨基酸序列中均含分选信号，决定着蛋白质的去向和最终定位，而核糖体在细胞中的存在部位不同，也影响蛋白质的去向。
【答案】 B
3．下列有关细胞膜系统的叙述中，不正确的是( )
A．细胞膜使细胞有相对稳定的内部环境
B．细胞内许多重要的化学反应都是在膜结构上进行的
C．膜结构把细胞器分隔开，保证细胞生命活动高效、有序的进行
D．细胞膜系统的膜是指具有膜结构的细胞器
【解析】 细胞膜是细胞的边界，可以将细胞与外界分开，使细胞具有相对稳定的内部环境；内质网、线粒体、高尔基体等膜结构上可以进行多种化学反应；各种膜结构可以将线粒体、叶绿体等细胞器分离开来，使化学反应互不干扰而有序地进行；细胞膜系统的膜是指细胞膜、核膜和各种细胞器膜。
【答案】 D
4．下图中A、B、C、D为抗体形成和分泌后几种生物膜面积的变化，其中正确的是( )
【解析】 抗体是分泌蛋白，由核糖体合成，通过内质网加糖基和折叠形成一定空间结构的蛋白质，然后出芽形成小泡，内质网膜减少，小泡移动到高尔基体上与高尔基体融合，高尔基体通过分选包装形成小泡移动到细胞膜，与细胞膜融合分泌抗体。高尔基体膜面积没有发生改变，细胞膜面积增加。
【答案】 D
5．已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊序列(图中P肽段)。若P肽段功能缺失，则该蛋白( )
A．无法继续合成 B．可以进入高尔基体
C．可以被加工成熟 D．无法被分泌到细胞外
【解析】 分泌蛋白是在核糖体上合成肽链，在内质网内初步加工形成较成熟的蛋白质，在高尔基体内进一步加工形成成熟蛋白质。P肽段功能缺失，核糖体上合成的肽链不能导入内质网，也就不能进入高尔基体加工为成熟的蛋白质，无法分泌到细胞外。P肽段功能缺失并不影响核糖体合成蛋白质的功能。
【答案】 D
6．(2013·山东省实验中学高一测试)细胞膜系统在结构上具有一定的连续性，在功能上紧密联系，下列说法错误的是( )
A．内质网可以通过“出芽”形成小泡与高尔基体膜融合
B．细胞质中小泡与核糖体膜融合
C．广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点
D．高尔基体膜突出形成小泡，离开高尔基体膜与细胞膜融合
【解析】 选项A，在分泌蛋白的形成过程中，内质网可以“出芽”的方式形成小泡，并与高尔基体膜融合；选项B、D，细胞质中的小泡可以与高尔基体，也可与细胞膜结合，而核糖体不含有膜结构，所以小泡不会与核糖体膜融合；选项C，广阔的膜面积为酶提供了附着位点，如线粒体的内膜上分布着与有氧呼吸有关的酶。
【答案】 B
7．科学家用含3H标记的亮氨酸培养液培养豚鼠的胰脏腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是( )
细胞结构
附着有核糖体的内质网
高尔基体
靠近细胞膜的小泡
时间(min)
3
17
117
A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网上合成
B．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连
C．高尔基体具有转运分泌蛋白的作用
D．靠近细胞膜的小泡可由核糖体形成
【解析】 根据放射性物质出现的时间顺序可以推断分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成，然后经过内质网和高尔基体的加工。高尔基体膜并不直接和内质网膜、细胞膜相连，而是通过小泡间接相连。核糖体本身不具有膜结构，不能形成小泡。
【答案】 C
8．(2012·章丘高一检测)如图为分泌蛋白从合成到排出细胞外的全过程。下列有关叙述不正确的是( )
A．分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成的
B．图中①②③分别表示内质网、高尔基体和小泡
C．④代表的结构在原核生物中也有
D．图中表示的过程表明细胞内的各种膜在功能上既有明确的分工，又有紧密的联系
【解析】 图中过程表示了分泌蛋白的形成，它是由核糖体、内质网、高尔基体和线粒体共同完成的，说明了膜在功能上既有明确的分工，又紧密协作；图中的结构①②③④分别表示的是内质网、高尔基体、小泡、线粒体，④线粒体在原核生物中是不存在的。
【答案】 C
9．如图为动物细胞示意图，其中不属于细胞膜系统的是( )
A．①③④ B．①②③⑥
C．②③⑥⑦ D．③⑤⑥⑦
【解析】 核糖体和中心体无膜结构，不属于细胞膜系统，核仁和染色质也不具有膜结构，不属于细胞膜系统。
【答案】 C
10．(2013·平阴高一期末)如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是( )
A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水
B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
C．沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失
D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能
【解析】 从图中可以看出，保留的肽链中含有51(30＋21)个氨基酸，所以肽键的数目＝51－2＝49(个)，A错。胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基)，B错。沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键，C错。因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能。
【答案】 D
二、非选择题
11．从某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网，放入含有放射性标记的氨基酸的培养液中。培养液中含有核糖体和内质网完成其功能所需的物质和条件。很快连续取样，并分离核糖体和内质网。测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如下图所示。请完成下列问题：
(1)放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积，最可能的解释是________________________________________________________________________。
(2)放射性氨基酸继在核糖体上累积之后，在内质网中也出现，且数量不断增多，最可能的解释是
________________________________________________________________________。
(3)实验中，培养液相当于细胞中的________________________________________________________________________。
【解析】 氨基酸是蛋白质的基本组成单位，每种蛋白质分子都是由不同种类的成百上千的氨基酸在核糖体上通过缩合反应合成的。此实验过程中，放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积，说明这些氨基酸正在参与合成蛋白质。而放射性氨基酸继在核糖体上累积之后，在内质网中也出现，且数量不断增多，这说明合成的蛋白质不断进入内质网，因为内质网有运输蛋白质到达高尔基体等细胞结构的重要功能。在此实验中，培养液内含有核糖体和内质网完成其功能所需要的物质和条件，故培养液相当于这两种细胞器在正常细胞中生存的液体环境——细胞质基质。
【答案】 (1)核糖体是蛋白质合成的场所
(2)蛋白质不断进入内质网
(3)细胞质基质
12．(2013·延安期末)[实验探究] 科学家用同位素示踪法研究分泌蛋白的合成及分泌时，做过下列实验：
(1)选用豚鼠的胰脏腺泡细胞作为实验材料，是因为该细胞具有________的功能。
(2)本实验需在培养液中加入标记物，可供选择的物质有：被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸、3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸、3H标记的亮氨酸及3H标记的葡萄糖。该实验应选择________作标记物。
细胞培养3分钟后，需向培养液中加入__________，以降低标记物连续渗入对实验结果的影响。
(3)随着时间的变化测定细胞各组成结构的放射性，结果如图所示。
据图可知，分泌蛋白是在________________________中合成的，并沿着__________________________(用文字和箭头表示)途径向外分泌。
【解析】 (1)研究分泌蛋白的形成过程，选材时必须选择能够分泌蛋白质的细胞作为研究对象。
(2)在提供的小分子有机物中，亮氨酸是合成蛋白质的原料；为了精确地观察首先进入细胞的被标记氨基酸的踪迹，后进入细胞的氨基酸应为未标记的。
(3)首先出现放射性强度最大的场所就是蛋白质合成的场所，分泌经过的顺序是内质网→高尔基体→分泌小泡→细胞膜。
【答案】 (1)分泌蛋白质
(2)(被3H标记的)亮氨酸 未标记的亮氨酸
(3)附着于内质网上的核糖体
内质网→高尔基体→分泌小泡→细胞膜
