2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者综合练习（含解析）高一生物学（人教版2019必修1）

2.4 蛋白质是生命活动的主要承担者
夯实基础
1. 区别组成人体蛋白质的 21 种氨基酸的依据是( )
A. 氨基酸数目不同 B. R 基不同
C. 羧基不同 D. 碳原子数目不同
2. 下列物质中，属于构成蛋白质的氨基酸是( )
A. NH2-CH2-COOH
B. NH2-CH2-CH2OH
C.
D.
3. 下列哪项不是决定蛋白质分子多样性的原因( )
A. 组成蛋白质分子的氨基酸种类不同 B. 形成蛋白质分子的脱水缩合方式不同
C. 不同蛋白质分子的空间结构不同 D. 各种蛋白质分子的肽键数不同
4. 人体细胞中多种多样的蛋白质执行着各种特定的功能，抗体具有的主要功能是
( )
A. 进行物质运输 B. 发挥免疫作用 C. 催化生化反应 D. 构成细胞成分
5. 如图为人的两种功能不同的多肽类激素--催产素和抗利尿激素的结构示意图，数字
表示氨基酸的序号， 文字表示氨基酸的缩写， 如半胱氨酸缩写为“半胱”。两种激
素功能不同的原因是( )
A. 连接氨基酸间的化学键不同
C. 细胞中合成多肽的场所不同
B. 氨基酸种类不同
D. 氨基酸数目不同
能力提升
6. 某 50 肽中有丙氨酸(R 基为-CH3 ) 4 个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所
示) 得到 4 条多肽链和5 个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有
关叙述，错误的是( )
A. 该 50 肽水解得到的几种有机物比原50 肽增加了 8 个氧原子
B. 若将得到的 5 个氨基酸缩合成 5 肽，则有 5 种不同的氨基酸序列
C. 若将新生成的 4 条多肽链重新连接成一条长链将脱去 4 个 H2O 分子
D. 新生成的 4 条多肽链至少含有 4 个游离的羧基
7. 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)。图中-S-S-是由两个-SH 脱去两个 H 形成的。
下列有关叙述，不正确的是( )
A. 胰岛素原合成过程中，相对分子质量减少了 1536
B. 胰岛素原转变成胰岛素的过程中需要蛋白酶
C. 一分子的胰岛素含有 49 个肽键， 1 个游离的氨基
D. 经高温处理的胰岛素在碱性条件下仍可与双缩脲试剂发生颜色反应
8. 脑啡肽是一种具有镇痛作用的药物， 它的基本组成单位是氨基酸。下面是脑啡肽的
结构简式，形成这条肽链的氨基酸分子数以及缩合过程中生成的水分子数分别是
( )
A. 3 和 2 B. 4 和 3 C. 5 和 4 D. 6 和 5
9. 谷胱甘肽(C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要链状三肽，
它是由谷氨(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸脱水缩合而成的。下列 相关叙述错误的是( )
A. 1 分子谷胱甘肽彻底水解需要 2 分子 H2O
B. 谷胱甘肽只含有 2 个游离的氨基
C. 半胱氨酸的分子式为 C3H7O2NS
D. 半胱氨酸含有 S，且位于 R 基上
10. “春蚕到死丝方尽， 蜡炬成灰泪始干。 ”诗中有关“蚕丝”的叙述， 正确的是( )
A. 组成蚕丝主要成分的基本单位是葡萄糖
B. 蚕丝的形成过程中一定有脱水缩合
C. 以蚕丝为原料的服装可以用热水或加蛋白酶的洗衣粉洗涤
D. 蚕丝中一定含有化学元素 C 、H 、O 、N 、P
终极冲关
11. 鸡蛋煮熟后蛋清变成固态的蛋白， 冷却到室温也不会回到蛋清状态， 原因是高温使 ( )
A. 蛋白质的空间结构改变且不可逆 B. 肽键数增加导致其结构更稳定
C. 肽键断裂，室温下不能重新形成 D. 蛋白质的溶解度改变而析出
12. 如图表示胰岛素分子的一条多肽链，其中有 3 个甘氨酸且分别位于第 8、20、23 位，
现设法除去图中的 3 个甘氨酸。下列有关叙述错误的是( )
A. 该多肽链形成时要脱去 29 个水分子
B. 除去 3 个甘氨酸后的产物中还有 26 个肽键
C. 除去 3 个甘氨酸时需要消耗 6 个水分子
D. 形成的所有短肽比原肽链多了 3 个游离的羧基
13. 人的横纹肌中有球状蛋白、味蕾上有味觉蛋白、红细胞里有血红蛋白,这些蛋白质 在不同细胞中发挥着不同作用,这是因为( )
A. 组成这些蛋白质的单体结构通式不同 B. 连接氨基酸的化学键不同
C. 这些蛋白质的形成过程不同 D. 这些蛋白质有各自独特的结构
14. 烫发时,先用还原剂使头发角蛋白的二硫键(许多蛋白质分子中都含有两条或多条肽 链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起)断裂,再用卷发器将头发固定 形状,最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程中会发生的现象是 ( )
A. 角蛋白的氨基酸种类发生变化 B. 角蛋白的氨基酸数目发生变化
C. 角蛋白的氨基酸排列顺序没有变化 D. 角蛋白的空间结构没有发生变化
15. 某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液,过程如图所示,下列有关叙述错误的是 ( )
A. 过程 既没有破坏蛋白质的空间结构也没有破坏其中的肽键
B. 向过程 结束后的反应体系中加入双缩脲试剂,不会发生紫色反应
C. 过程 会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质失去其生理功能
D. 图中 两种处理方法都没有改变鸡蛋清中蛋白质的氨基酸数量
16. 太子参是我国传统中药，其有效成分太子参环肽 B 结构如图。请回答问题：
(1)组成太子参环肽 B 的主要化学元素为 ______ 。
(2)太子参环肽 B 是由 8 个氨基酸经过 ______ 的方式形成的化合物，合成的过 程中生成 ______ 个水分子。
(3)氨基酸分子之间通过肽键连接，请在答题卡的图中用箭头指出一个肽键。
(4)蛋白质结构的多样性，是因为组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和
______ 具有多样性。蛋白质分子结构的多样性决定了蛋白质 ______ 的多样性。
17. 清华大学医学院颜宁研究组在《Nature》杂志上首次报道了人体葡萄糖转运蛋白
GLUT- 1 的晶体结构， GLUT- 1 是细胞膜上转运葡萄糖的蛋白质，几乎存在于人体 每一个细胞中。 GLUT- 1 功能异常， 一方面影响葡萄糖的正常吸收， 导致大脑萎缩、 智力低下、发育迟缓、癫痫等一系列疾病， 另一方面， 在很多种肿瘤细胞中观察到 GLUT- 1 超量。回答下列问题：
(1) GLUT- 1 由 492 个氨基酸 12 条肽链构成， 其脱水缩合过程中产生的水中的 H 来自 ______ ，该蛋白质含有 ______个肽键，至少含有 ______个游离氨基。
(2) 人体中葡萄糖转运蛋白有 14 种， GLUT- 1 为最早发现的一种， 每种转运蛋白 结构都不完全相同，导致蛋白质结构具有多样性直接的原因是 ______。
(3) 蛋白质功能也具有多样性， 除了构成细胞重要结构外， 还有 ______、______ (任意答两个即可)等。
答案和解析
1. 【答案】 B
【解析】 组成人体蛋白质的氨基酸的结构通式为,各种氨基酸之间的区
别是 R 基不同,B 符合题意。
2. 【答案】 A
【解析】 A、该氨基酸的一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上， 是组成蛋白质的 氨基酸， A 正确；
B 、该氨基酸中没有羧基，不是组成蛋白质的氨基酸， B 错误；
C 、该氨基酸的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸， C 错 误；
D 、该氨基酸没有氨基，不是组成蛋白质的氨基酸， D 错误。
3. 【答案】 B
【解析】
A 、蛋白质结构的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类不同有关， A 正确； B 、氨基酸的脱水缩合方式都是相同的， B 错误；
C 、不同蛋白质分子的空间结构不同是决定蛋白质分子多样性的原因之一， C 正确； D、各种蛋白质分子的肽键数不同， 也就是氨基酸数目不同， 也是蛋白质结构的多样性 的原因， D 正确。
4. 【答案】 B
【解析】 抗体的主要功能是与抗原(包括外来的和自身的) 相结合， 从而有效地清除侵 入机体内的微生物、寄生虫等异物，抗体(antibody)是一种应答抗原产生的、可与抗 原特异性结合的蛋白质。每种抗体与特定的抗原决定基结合。这种结合可以使抗原失活，
也可能无效但有时也会对机体造成病理性损害，如抗核抗体、抗双链 DNA 抗体、抗甲 状腺球蛋白抗体等一些自身抗体的产生，对人体可造成危害。
5. 【答案】 B
【解析】 A 、连接氨基酸间的化学键都是肽键，没有不同， A 错误；
B 、据图分析可知，催产素中含有异亮氨酸、亮氨酸，而抗利尿激素中含有苯丙氨酸、 精氨酸，二者氨基酸种类不同，导致蛋白质结构不同，则功能不同， B 正确；
C 、细胞中合成多肽的场所都是核糖体， C 错误；
D 、据图分析可知，催产素和抗利尿激素的氨基酸数目一致， D 错误。
6. 【答案】 C
【解析】 A、该 50 肽水解脱掉 4 个丙氨酸应该水解掉 8 个肽键，形成的有机物中氧原 子增加 8 个， A 正确；
B、水解得到 4 个丙氨酸和一个 50 号氨基酸， 这 5 个氨基酸经过脱水缩合反应形成 5 种 肽链， B 正确；
C 、4 条肽链经过脱水缩合反应形成一条肽链，由 3 个肽键连接，脱去 3 分子水， C 错 误；
D 、4 肽链中至少含有 4 个游离的氨基和 4 个游离的羧基， D 正确。
7. 【答案】 C
【解析】 A、胰岛素原中氨基酸的数目为(65-30) +21+30=86，故脱去水分子的数目为 86- 1=85，相对分子质量减少了 85×18+6=1536 ，A 正确；
B 、胰岛素原转变成胰岛素需要破坏肽键，故需要蛋白酶催化， B 正确；
C、一分子胰岛素中肽键的数目为(21+30) -2=49，至少含有 2 个游离的氨基，C 错误； D、高温不破坏胰岛素的肽键，故在碱性条件下仍可与硫酸铜发生紫色反应，D 正确。
8. 【答案】 C
【解析】 解；该脑啡肽是由 5 个氨基酸分子脱水缩合形成的，组成脑啡肽的5 个氨基酸 的 R 基团依次是-CH2-C6H4OH 、-H 、-H 、-CH2-C6H5 、-CH2-CH (CH3 )，其中有两个 -H，因此共有 4 种。
故选： C。
分析题图：图示为脑啡肽分子结构示意图， 该分子是由 5 个氨基酸分子脱水缩合形成的， 称为五肽，也称为多肽。组成吗啡分子的 5 个氨基酸的 R 基团依次是-CH2-C6H4OH 、 -H 、-H 、-CH2-C6H5 、-CH2-CH (CH3 )． 9. 【答案】 B
【解析】
A、谷胱甘肽是链状三肽，含有两个肽键，因此，彻底水解需要 2 分子， A 正确；
B、谷胱甘肽是由三个氨基酸经过脱水缩合形成的，且每个氨基酸至少有一个氨基和一 个羧基连在同一个碳原子上， 即一个氨基酸中至少含有一个氮原子， 且谷胱甘肽的分子 式为 C10H17O6N3S，因此组成该三肽的三个氨基酸中都只含有一个氨基，脱水缩合形成 的该三肽中只有一个游离的氨基， B 错误；
C、谷光甘肽(分子式 C10H17O6N3S) 是由谷氨酸(C5H9O4N) 、甘氨酸(C2H5O2N) 和 半胱氨酸脱去 2 分子水缩合形成的，则半胱氨酸可能的分子式为：
C10H17O6N3S+2H2O-C5H9O4N-C2H5O2N=C3H7O2NS，由此可知每个氨基酸都只含有一个 氨基， 则谷胱甘肽含有 1 个游离的氨基， 谷胱甘肽是由谷氨酸、甘氨酸和半胱氨酸脱水 缩合而成的三肽，则 1 分子谷胱甘肽含有 1 分子半胱氨酸， C 正确；
D、根据氨基酸的结构通式可知，半胱氨酸的 S 元素位于 R 基上， D 正确。
10. 【答案】 B
【解析】A、蚕丝的化学本质是蛋白质，因此组成蚕丝的基本单位是氨基酸，A 错误； B 、蚕丝是氨基酸脱水缩合形成的， B 正确；
C 、蚕丝的化学本质是蛋白质，蛋白质在高温下会变性， 因此蚕丝服装用太热的水洗涤， 蛋白酶可以破坏蛋白质的结构，蚕丝服装不可以用加酶洗衣粉洗涤， C 错误；
D、蚕丝的化学本质是蛋白质， 因此蚕丝中一定含有化学元素 C 、H 、O 、N，但不一定 含有 P ，D 错误。
11. 【答案】 A
【解析】
高温破坏了蛋白质的空间结构， 使蛋白质发生变性且不可逆， 故煮熟的鸡蛋冷却到室温， 蛋白也不会变回到蛋清状态。综上所述， A 正确， BCD 错误。
12. 【答案】 B
【解析】 A、图中表示胰岛素分子的一条多肽链，含有 30 个氨基酸，脱水缩合形成 29 分子水， A 正确；
B、图示肽链含有 30 个氨基酸，含有 29 个肽键，水解掉 3 个甘氨酸需要断裂 6 个肽键， 所以除去 3 个甘氨酸后的产物中还有 29-6=23 个肽键， B 错误；
C、除去图中的 3 个甘氨酸，要断裂 6 个肽键，需 6 个水分子， C 正确；
D、形成的所有短肽有 3 条多肽和 1 个二肽， 与原来的一条肽链相比多了 3 个游离的羧 基， D 正确。
13. 【答案】 D
【解析】 组成人体蛋白质的基本单位均为氨基酸,A 不符合题意;连接氨基酸的化学键都 是肽键,B 不符合题意;蛋白质都是由氨基酸脱水缩合形成的,C 不符合题意;不同蛋白质具 有不同功能,其原因是不同蛋白质的结构不同,D 符合题意。
14. 【答案】 C
【解析】由题意可知,烫发时,头发角蛋白的二硫键断裂,在新的位置形成二硫键,这一过程 改变了角蛋白的空间结构,没有改变角蛋白的氨基酸种类、数目和排列顺序,A、B、D 错 误,C 正确。
15. 【答案】 B
【解析】 过程 是蛋白质的盐析过程,该过程既没有破坏蛋白质的空间结构也没有破坏 其中的肽键,A 正确;过程是蛋白质经蛋白酶催化水解的过程,而蛋白酶的化学本质是 蛋白质,故向过程 结束后的反应体系中加入双缩脲试剂,仍会发生紫色反应,B 错误;过 程 中高温处理会使蛋白质的空间结构被破坏而使其变性,蛋白质失去其生理功能,C 正 确;和 分别是蛋白质的盐析和加热变性,其原理分别是蛋白质在不同浓度的NaCl溶 液中溶解度不同和高温可破坏蛋白质的空间结构,盐析没有破坏蛋白质的空间结构,加热
会破坏蛋白质的空间结构,但二者都没有改变鸡蛋清中蛋白质的氨基酸数量,D 正确。
16. 【答案】 (1) C 、H 、O 、N
(2)脱水缩合 ; 8
(3)
(4)空间结构 ; 功能
【解析】 (1) 组成太子参环肽 B 的基本单位是氨基酸，其主要化学元素组成是 C 、H、
O 、N。
(2)太子参环肽 B 是由 8 个氨基酸经过脱水缩合的方式形成的环状肽，其合成的过程 中生成的水分子数=氨基酸数=8 个。 (3)氨基酸分子之间通过肽键连接，肽键是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸 分子的氨基相连接， 同时脱出一分子水后形成的， 其结构式是-CO-NH- ，图中的其中一
个肽键如如图中箭头所示 。
(4)蛋白质结构的多样性，是因为组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和空间 结构具有多样性。蛋白质分子结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。
17. 【答案】 (1)羧基(一 COOH)和氨基( —NH2 ) 480 12
(2)氨基酸种类、数目、排列顺序不同，以及肽链盘曲折叠的方式及其形成的空间结 构不同
(3)免疫功能、运输功能、调节生命活动、催化作用等
【解析】 (1)氨基酸脱水缩合产生的水中的 H 来自羧基和氨基；肽键数=氨基酸数-肽 链数，所以 492- 12=480；每条肽链的一端至少含有一个游离的氨基，所以至少有 12 个 游离氨基。 (2)蛋白质结构多样性的直接原因是：氨基酸种类、数目、排列顺序不同，以及肽链 盘曲折叠的方式及其形成的空间结构不同。 (3)蛋白质功能包括：组成细胞和生物体重要成分、免疫功能、运输功能调节生命活 动、催化作用等。