2023-2024学年人教版生物必修一同步练习（解析版答案）第2章组成细胞的分子第4节蛋白质是生命活动的主要承担者

第2章组成细胞的分子
第4节蛋白质是生命活动的主要承担者
一、选择题
1．下列有关蛋白质种类(或类型)与其功能的对应关系中，不正确的是( )
A．肌动蛋白—结构蛋白 B．抗体—免疫作用
C．血红蛋白—运输功能 D．胰岛素—催化作用
2．下图是细胞中常见的反应，相关叙述错误的是( )
A．甲和乙通过脱水缩合形成丙
B．产物水中的氢来自氨基和羧基
C．化合物丙中含有一个游离羧基
D．丙中的①代表肽键
3．在组成生物体蛋白质的氨基酸中，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于( )
A．两者的R基不同 B．酪氨酸的氨基多
C．两者的结构完全不同 D．精氨酸的羧基多
4从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术后过段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收。下列相关叙述，正确的是( )
A．胶原蛋白分子彻底水解的产物是氨基酸
B．氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质
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．下列有关蛋白质的结构和功能的叙述，正确的是( )
A．.变性的蛋白质不可以用双缩脲试剂进行检测
B．氨基酸通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质
C．在蛋白质合成过程中生成的水中的氧来自羧基，氢来自氨基
D．已知苯丙氨酸的分子式是C9H11NO2，那么该氨基酸的R基是—C7H7
6．牛奶中a-乳清蛋白被称为“蛋白之王”，是一种由123个氨基酸组成的单链多肽。下列关于牛奶中a-乳清蛋白的叙述中，正确的是( )
A．乳清蛋白中的氮元素主要存在于氨基中
B．构成乳清蛋白的氨基酸均可在细胞中合成
C．1分子乳清蛋白含有122个肽键
D．a-乳清蛋白结构多样性的原因是由不同种类氨基酸的排列顺序不同决定
7．有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是( )
A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失
D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
8．两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或④与⑥ B．②与④或①与⑤
C．②与④或③与⑥ D．③与④或②与⑥
9．蛋白质是生命活动的主要承担者。尿素与蛋白质结合后会引起蛋白质变性，除去尿素后，蛋白质的空间结构又恢复原状，过程如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．酵母菌能合成500多种蛋白质，不同种类蛋白质都至少含有元素C、H、O、N
B．使蛋白质变性的因素除了尿素外，高温、酸、碱、酒精也可使蛋白质变性
C．蛋白质变性后，因为其肽链没有断裂，所以其功能不变
D．根据以上信息分析，可推知鸡蛋煮熟后其蛋白质变性，肽链伸展开来，容易被消化、降解
10．内皮素是由21个氨基酸组成的链状多肽，其中第1位和15位、第3位和11位的半胱氨酸之间通过二硫键连接。内皮素能与黑色素细胞膜上的受体结合，刺激黑色素细胞增殖分化，产生大量黑色素，这是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤后可竞争性地与内皮素受体结合。下列叙述正确的是( )
A．合成1分子内皮素相对分子量减少360
B．内皮素拮抗剂与内皮素结合使内皮素失去作用，可用于美容
C．内皮素分子不含有游离的氨基和游离的羧基
D．内皮素拮抗剂与内皮素的结构可能相同
11．如图为由A、B、C三条链共81个氨基酸构成的胰岛素原，需切除C链才能成为有活性的胰岛素。下列相关叙述错误的是( )
A．C链的切除过程中需要消耗2分子水
B．胰岛素原中至少含有1个游离的氨基
C．参与构成该蛋白质分子的氨基酸共有81种
D．测定血浆中C链的含量，可知体内胰岛素水平
12．肌动蛋白参与肌肉收缩、细胞分裂和细胞运动等重要生理过程。研究发现有一种可调控肌动蛋白成熟的蛋白质－肌动蛋白成熟蛋白酶(ACTMAP)。ACTMAP结构异常的小鼠肌细胞中积累了过量的未成熟的肌动蛋白，这些小鼠存在肌肉缺陷，如肌肉强度、肌纤维长度和伸缩量发生明显改变。据题干信息不能得出下列哪项结论( )
A．有些蛋白质有催化作用
B．蛋白质的结构决定功能
C．有些蛋白质是构成细胞的重要物质
D．有些蛋白质可帮助机体抵御病菌侵害
13．某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清，过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．①②所依据的原理不同，过程②破坏了蛋白质的空间结构和肽键
B．③④所依据的原理不同，过程③破坏了蛋白质的空间结构和肽键
C．在溶解后产生的溶液中分别加入双缩脲试剂，都会产生紫色反应
D．过程②产生的蛋白块也可以用③的方法进行溶解
14．袁枚在《随园诗话》中写到：“蚕食桑，而所吐者丝也，非桑也……读书如吃饭，善吃者长精神，不善吃者生痰瘤。”下列有关叙述错误的是( )
A．桑叶和蚕丝中的蛋白质种类相同
B．桑叶和蚕丝中的蛋白质都由氨基酸组成
C．桑叶和蚕丝中的蛋白质都在核糖体合成
D．桑叶和蚕丝中的蛋白质可具有不同功能
二、填空题
15．胶原蛋白是动物体中的一种结构蛋白，广泛分布于人体的皮肤、骨骼和血管壁等组织器官，可保护皮肤黏膜、增加组织弹性和韧性。
图1
(1)据图1氨基酸分子式可知，组成这种胶原蛋白的主要化学元素是___。
(2)这三种氨基酸分子通过___反应，形成一条包含“—甘—赖—脯—”序列重复200次的肽链，此肽链所含游离的氨基(—NH2)个数至少为__个。
(3)上述三条同样的肽链螺旋缠绕在一起形成三螺旋结构(图2所示)，称为原胶原蛋白。其中，甘氨酸具有较强的疏水性，赖氨酸和脯氨酸的R基被修饰而具有较强的亲水性。由此推测，机体内原胶原蛋白的结构为俯视示意图中的_ __(填选项前字母)。原胶原蛋白可进一步聚合，形成胶原蛋白。
16．若某一多肽链由201个氨基酸组成，其分子式为CxHyNaObS2(a>201，b>202)，并且是由下列5种氨基酸组成的。
(1)该多肽链彻底水解后将会得到赖氨酸 　个。
(2)现有800个氨基酸，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质，共有___个肽键和___个氨基。
(3)由X个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含有Y条多肽，其中Z条为环状肽，这个蛋白质完全水解共需水分子___个。
(4)一些大分子蛋白质的结构非常复杂，高温、X射线、强酸、强碱、重金属盐等会引起蛋白质变性，其原因主要是蛋白质的___遭到破坏。
解析版答案
第2章组成细胞的分子
第4节蛋白质是生命活动的主要承担者
一、选择题
1．下列有关蛋白质种类(或类型)与其功能的对应关系中，不正确的是( D )
A．肌动蛋白—结构蛋白 B．抗体—免疫作用
C．血红蛋白—运输功能 D．胰岛素—催化作用
解析： 肌动蛋白存在于肌肉细胞中体现了蛋白质的结构功能，A正确；抗体能与抗原特异性结合，体现了蛋白质的免疫作用，B正确；血红蛋白运输氧气，体现了蛋白质的运输功能，C正确；胰岛素是激素，体现了蛋白质的调节作用，D错误。故选D。
2．下图是细胞中常见的反应，相关叙述错误的是( C )
A．甲和乙通过脱水缩合形成丙
B．产物水中的氢来自氨基和羧基
C．化合物丙中含有一个游离羧基
D．丙中的①代表肽键
解析： 图中所示为2个氨基酸分子(甲和乙)在酶的催化下，通过脱水缩合反应生成二肽(丙)和水的过程，A正确；脱水缩合时，产物水中的两个氢一个来自甲的羧基，另一个来自乙的氨基，B正确；由图可知，化合物丙中含有2个游离的羧基(—COOH)，C错误；丙中的①代表肽键，通过脱水缩合反应连接了2个相邻的氨基酸，D正确。故选C。
3．在组成生物体蛋白质的氨基酸中，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于( A )
A．两者的R基不同 B．酪氨酸的氨基多
C．两者的结构完全不同 D．精氨酸的羧基多
解析： 在组成生物体蛋白质的氨基酸中，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于两者的R基不同，即氨基酸的不同因为R基而有差异，A正确。故选A。
4．从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术后过段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收。下列相关叙述，正确的是( A )
A．胶原蛋白分子彻底水解的产物是氨基酸
B．氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质
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
解析： 胶原蛋白分子是由氨基酸脱水缩合形成的多聚体，其彻底水解的产物是氨基酸，A正确；氨基酸通过脱水缩合后，还需进行一定的加工折叠才能形成具有特定结构和功能的蛋白质，B错误；每个氨基酸分子都含有C、H、O、N四种元素，但有的还含有其他元素(体现在R基中)，如甲硫氨酸含有S，C错误；组成人体的氨基酸不都在人体内合成，如必需氨基酸只能从食物中获取，D错误。故选A。
5．下列有关蛋白质的结构和功能的叙述，正确的是( D )
A．.变性的蛋白质不可以用双缩脲试剂进行检测
B．氨基酸通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质
C．在蛋白质合成过程中生成的水中的氧来自羧基，氢来自氨基
D．已知苯丙氨酸的分子式是C9H11NO2，那么该氨基酸的R基是—C7H7
解析： 双缩脲试剂与蛋白质中的肽键发生紫色反应，变性的蛋白质只破坏了蛋白质的空间结构，不破坏肽键，所以变性的蛋白质可以用双缩脲试剂进行检测，A错误；氨基酸通过脱水缩合只能形成肽链，肽链要进行盘曲、折叠、盘绕才能形成具有空间结构的蛋白质，B错误；在蛋白质合成过程中生成的水中，氧来自氨基酸的羧基，氢来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，C错误；氨基酸的结构通式是，已知苯丙氨酸的分子式是C9H11NO2，所以该氨基酸的R基是—C7H7，D正确。故选D。
6．牛奶中a-乳清蛋白被称为“蛋白之王”，是一种由123个氨基酸组成的单链多肽。下列关于牛奶中a-乳清蛋白的叙述中，正确的是( C )
A．乳清蛋白中的氮元素主要存在于氨基中
B．构成乳清蛋白的氨基酸均可在细胞中合成
C．1分子乳清蛋白含有122个肽键
D．a-乳清蛋白结构多样性的原因是由不同种类氨基酸的排列顺序不同决定
解析： 蛋白质中的氮元素主要存在于肽键中，A错误；只有非必需氨基酸才可以在细胞中合成，所以乳清蛋白中的氨基酸不一定全都可在细胞中合成，B错误；乳清蛋白是单链多肽，肽键数＝氨基酸数－肽链数＝123－1＝122，C正确；a-乳清蛋白是一种特定的蛋白质，所以其氨基酸排列顺序是固定的，D错误。故选C。
7．有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是( C )
A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失
D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
解析： 具有一定的空间结构的蛋白质才具有生物活性，即蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关，A正确；蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序均有关，因此数量相同的5种氨基酸可以组成多种不同的多肽链，B正确；将抗体(化学本质为蛋白质)溶于NaCl溶液中不会破坏其空间结构，其生物活性没有丧失，C错误；氨基酸序列相同的多肽链，盘曲折叠的方式不同，可形成不同的空间结构，D正确。故选C。
8．两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( B )
A．①与③或④与⑥ B．②与④或①与⑤
C．②与④或③与⑥ D．③与④或②与⑥
解析： 分析题图可知：③和⑥分别为R基上的羧基和氨基，不参与脱水缩合反应，①④都是与中心碳原子相连的氨基，②⑤都是与中心碳原子相连的羧基，所以①与⑤反应或②与④反应，B正确，A、C、D错误。故选B。
9．蛋白质是生命活动的主要承担者。尿素与蛋白质结合后会引起蛋白质变性，除去尿素后，蛋白质的空间结构又恢复原状，过程如图所示。下列有关说法错误的是( C )
A．酵母菌能合成500多种蛋白质，不同种类蛋白质都至少含有元素C、H、O、N
B．使蛋白质变性的因素除了尿素外，高温、酸、碱、酒精也可使蛋白质变性
C．蛋白质变性后，因为其肽链没有断裂，所以其功能不变
D．根据以上信息分析，可推知鸡蛋煮熟后其蛋白质变性，肽链伸展开来，容易被消化、降解
解析： 酵母菌能合成500多种蛋白质，不同种类蛋白质都至少含有元素C、H、O、N，因为C、H、O、N是所有蛋白质都包含的元素，A正确；使蛋白质变性的因素除了尿素外，高温，酸、碱、酒精也可使蛋白质变性，蛋白质变性是不可逆的，蛋白质变性后不能发挥相应的作用，B正确；蛋白质变性后，其空间结构被破坏，所以其功能丧失，但其中的肽链并没有断裂，C错误；鸡蛋煮熟后其蛋白质变性，肽链伸展开来，容易被消化、降解，因此熟食对于我们来说更易吸收，D正确。故选C。
10．内皮素是由21个氨基酸组成的链状多肽，其中第1位和15位、第3位和11位的半胱氨酸之间通过二硫键连接。内皮素能与黑色素细胞膜上的受体结合，刺激黑色素细胞增殖分化，产生大量黑色素，这是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤后可竞争性地与内皮素受体结合。下列叙述正确的是( D )
A．合成1分子内皮素相对分子量减少360
B．内皮素拮抗剂与内皮素结合使内皮素失去作用，可用于美容
C．内皮素分子不含有游离的氨基和游离的羧基
D．内皮素拮抗剂与内皮素的结构可能相同
解析： 内皮素是由21个氨基酸组成的链状多肽，其中第1位和15位、第3位和11位的半胱氨酸之间通过二硫键连接，合成1分子内皮素能形成20个肽键、2个二硫键，相对分子量减少20×18＋2×2＝364，A错误；内皮素拮抗剂进入皮肤后可竞争性地与内皮素受体结合，并不是与内皮素结合，B错误；内皮素是由氨基酸组成的链状多肽，至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，C错误；内皮素拮抗剂与内皮素都能与内皮素受体结合，可推测内皮素拮抗剂与内皮素的结构可能相同，D正确。故选D。
11．如图为由A、B、C三条链共81个氨基酸构成的胰岛素原，需切除C链才能成为有活性的胰岛素。下列相关叙述错误的是( C )
A．C链的切除过程中需要消耗2分子水
B．胰岛素原中至少含有1个游离的氨基
C．参与构成该蛋白质分子的氨基酸共有81种
D．测定血浆中C链的含量，可知体内胰岛素水平
解析： 由题图可知，C链分别以肽键与A、B链相连(30和31号氨基酸、60和61号氨基酸之间为肽键相连)，C链的切除需要消耗2分子的水，A正确；由题图可知，胰岛素原是一条肽链，所以至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，B正确；参与构成该蛋白质分子的氨基酸最多有21种，C错误；胰岛素原在酶的作用下加工成胰岛素和不具有生物活性的C肽，所以测定血浆中C链的含量，可知体内胰岛素水平，D正确。故选C。
12．肌动蛋白参与肌肉收缩、细胞分裂和细胞运动等重要生理过程。研究发现有一种可调控肌动蛋白成熟的蛋白质－肌动蛋白成熟蛋白酶(ACTMAP)。ACTMAP结构异常的小鼠肌细胞中积累了过量的未成熟的肌动蛋白，这些小鼠存在肌肉缺陷，如肌肉强度、肌纤维长度和伸缩量发生明显改变。据题干信息不能得出下列哪项结论( D )
A．有些蛋白质有催化作用
B．蛋白质的结构决定功能
C．有些蛋白质是构成细胞的重要物质
D．有些蛋白质可帮助机体抵御病菌侵害
解析： 肌动蛋白成熟蛋白酶是一种蛋白酶，具有催化作用，A不符合题意；由题意“ACTMAP结构异常的小鼠肌细胞中积累了过量的未成熟的肌动蛋白，这些小鼠存在肌肉缺陷，如肌肉强度、肌纤维长度和伸缩量发生明显改变”可知，ACTMAP结构异常，会导致其功能发生改变，B不符合题意；肌动蛋白是肌肉细胞的组成部分，可以说明有些蛋白质是构成细胞的重要物质，C不符合题意；题干中没有表示有些蛋白质可帮助机体抵御病菌侵害，D符合题意。故选D。
13．某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清，过程如图所示。下列有关叙述正确的是( C )
A．①②所依据的原理不同，过程②破坏了蛋白质的空间结构和肽键
B．③④所依据的原理不同，过程③破坏了蛋白质的空间结构和肽键
C．在溶解后产生的溶液中分别加入双缩脲试剂，都会产生紫色反应
D．过程②产生的蛋白块也可以用③的方法进行溶解
解析： 过程①属于蛋白质的盐析，过程②属于蛋白质的变性，二者原理不同，过程②使蛋白质的空间结构发生了改变，并没有破坏肽键，A项错误；过程③是蛋白质的溶解，不会破坏蛋白质的空间结构和肽键，B项错误；蛋白质在蛋白酶的作用下产生多肽，但多肽中仍有肽键的存在，因此向过程③④溶解后的溶液中加入双缩脲试剂都会发生紫色反应，C项正确；过程②产生的蛋白块不能用过程③的方法进行溶解，D项错误。
14．袁枚在《随园诗话》中写到：“蚕食桑，而所吐者丝也，非桑也……读书如吃饭，善吃者长精神，不善吃者生痰瘤。”下列有关叙述错误的是( A )
A．桑叶和蚕丝中的蛋白质种类相同
B．桑叶和蚕丝中的蛋白质都由氨基酸组成
C．桑叶和蚕丝中的蛋白质都在核糖体合成
D．桑叶和蚕丝中的蛋白质可具有不同功能
解析： 不同种生物的细胞，蛋白质的种类和数量不同，A错误；组成蛋白质的基本单位是氨基酸，B正确；蛋白质的合成场所是核糖体，C正确；桑叶和蚕丝中的蛋白质种类数量不同，可具有不同功能，D正确。故选A。
二、填空题
15．胶原蛋白是动物体中的一种结构蛋白，广泛分布于人体的皮肤、骨骼和血管壁等组织器官，可保护皮肤黏膜、增加组织弹性和韧性。
图1
(1)据图1氨基酸分子式可知，组成这种胶原蛋白的主要化学元素是_C、H、O、N__。
(2)这三种氨基酸分子通过_脱水缩合__反应，形成一条包含“—甘—赖—脯—”序列重复200次的肽链，此肽链所含游离的氨基(—NH2)个数至少为_201__个。
(3)上述三条同样的肽链螺旋缠绕在一起形成三螺旋结构(图2所示)，称为原胶原蛋白。其中，甘氨酸具有较强的疏水性，赖氨酸和脯氨酸的R基被修饰而具有较强的亲水性。由此推测，机体内原胶原蛋白的结构为俯视示意图中的_C__(填选项前字母)。原胶原蛋白可进一步聚合，形成胶原蛋白。
解析：(1)胶原蛋白的主要化学元素是C、H、O、N。
(2)这三种氨基酸分子通过氨基酸的脱水缩合反应，形成一条多肽链，游离的氨基至少为R基上的氨基数加上肽链数200＋1＝201。
(3)由于分布于血管壁等处，所以周围是水环境，因此亲水R基的氨基酸在外，疏水在内。故选C。
16．若某一多肽链由201个氨基酸组成，其分子式为CxHyNaObS2(a>201，b>202)，并且是由下列5种氨基酸组成的。
(1)该多肽链彻底水解后将会得到赖氨酸 a－201　个。
(2)现有800个氨基酸，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质，共有_798__个肽键和_12__个氨基。
(3)由X个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含有Y条多肽，其中Z条为环状肽，这个蛋白质完全水解共需水分子_X－Y＋Z__个。
(4)一些大分子蛋白质的结构非常复杂，高温、X射线、强酸、强碱、重金属盐等会引起蛋白质变性，其原因主要是蛋白质的_空间结构(或空间构象)__遭到破坏。
解析：(1)5种氨基酸中，只有赖氨酸的R基中含有氨基，则彻底水解得到的赖氨酸个数为a－201。
(2)现有800个氨基酸，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则R基上的氨基数为10个，R基上的羧基数为8个，这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质，共有800－2＝798个肽键，共有2＋10＝12个游离的氨基。
(3)由氨基酸脱水缩合反应的反应式可知，如果形成直线的肽链，肽键数＝氨基酸的个数－肽链数，如果形成环状肽，一条环状肽链中氨基酸的个数＝肽键数；由题意可知，本蛋白质含有Y条肽链，其中环状多肽是Z条，那么直线的肽链是(Y－Z)条，则这个蛋白质形成过程中脱去水分子数＝X－Y＋Z，其完全水解也需水分子X－Y＋Z个。
(4)蛋白质分子结构复杂，经加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等的作用，引起蛋白质的变性，其原因主要是空间结构遭到破坏。