高中生物学人教版必修一 第2章　第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 同步练习（含解析）

蛋白质是生命活动的主要承担者
1.下列关于蛋白质的叙述,错误的是(　　)
A.不同的蛋白质分子的氨基酸的排列顺序不同
B.各种蛋白质均含有20种氨基酸
C.蛋白质分子具有多种重要的功能
D.蛋白质是生物体一切生命活动的体现者
2.下列多肽片段充分水解后,产生的氨基酸有(　　)
A.2种　　　B.3种　　　C.4种　　　D.5种
3.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.798个、2个和2个
B.798个、12个和10个
C.799个、1个和1个
D.799个、11个和9个
4.蛋白质的合成过程为氨基酸多肽蛋白质,则①②过程形成的结构分别是(　　)
A.肽键、氨基酸
B.肽键、肽键
C.肽键、特定的空间结构
D.空间结构、氨基酸
5.下列关于蛋白质的分子结构与功能的叙述,错误的是 (　　)
A.不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同
B.有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
C.组成蛋白质的氨基酸可按不同排列顺序脱水缩合
D.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
6.某蛋白质分子的相对分子质量为10 412,20种氨基酸的平均相对分子质量为128,在形成该蛋白质分子时脱去的水分子的相对分子质量之和为1 620,则该蛋白质分子的肽链数为(　　)
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
7.生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键,结果是 (　　)
A.蛋白质分解为多肽链
B.多肽链分解为若干短肽
C.多肽链分解为多个氨基酸
D.氨基酸分解为氨基和碳链化合物
8．下列说法正确的是(不考虑立体异构)( )
A．若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物一定不同
B．蛋白质不能发生水解反应
C．用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成4种二肽
D．氨基酸、淀粉均属于高分子化合物
9．下列叙述错误的是( )
A．烫发时，一般先用还原剂使头发中的二硫键断裂
B．蛋白质溶液中加入大量Na2SO4会使蛋白质因溶解度降低而析出
C．蛋白质溶液中加入乙醇可以使蛋白质从溶液中析出，再加水蛋白质又能溶解
D．含有苯环的蛋白质遇浓硝酸能发生显色反应
10．下列有关酶的说法正确的是( )
A．酶是生物体内产生的一种糖类
B．蛋白酶是蛋白质，它不仅可以催化蛋白质的水解反应，还可以催化淀粉的水解反应
C．高温、重金属盐不能使酶失去活性
D．酶具有高效催化作用
11.某蛋白质充分水解后，能分离出有机物R，R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应。3.75 g R可与50 mL 1 mol·L－1的NaOH完全中和，则R的结构简式为( )
12．华裔科学家钱永健曾获得诺贝尔化学奖，帮助他获奖的是能发出鲜艳绿色的绿色荧光蛋白GFP(Green Fluorescent Protein的缩写)。下列对GFP的结构和性质预测错误的是( )
A．GFP可以溶于水，且其水溶液可以通过滤纸
B．为了防止GFP变质，可以培养在福尔马林溶液中
C．GFP在一定条件下会发生水解，且水解产物一定只有α-氨基酸
D．灼烧GFP会产生烧焦羽毛的气味
13．唐代赵蕤所题《嫘祖圣地》碑文记载：“嫘祖首创种桑养蚕之法，抽丝编绢之术，谏诤黄帝，旨定农桑，法制衣裳……弼政之功，殁世不忘。”下列有关说法正确的是( )
A．“抽丝编绢”涉及化学变化
B．蚕丝和棉纤维都是天然高分子，不能灼烧鉴别
C．蚕丝水解可以生成葡萄糖
D．丝绸制品主要成分是蛋白质，不能高温熨烫
14.(2023·连云港高二检测)对于反应，下列说法正确的是( )
A．固态甘氨酸以内盐形式存在，易溶于有机溶剂
B．在强碱性溶液中氨基酸主要以阳离子形式存在
C．甘氨酸是两性化合物，既能与酸反应，又能与碱反应
D．当甘氨酸以两性离子的形态存在时，在水中的溶解度最大
15.下图是某物质的结构通式,据图回答问题。
(1)此类物质通称为　　　　　　　,它是构成　　　　　　　的基本单位。
(2)生物体中此类物质约有　　　　　　种,决定其种类的是通式中的　　　　　　。若此物质中含有两个氨基,另外一个的位置应在　　　　　　。
(3)牛胰岛素是由51个此类物质组成的两条多肽链,共有　　　　　　　　个肽键,两条肽链至少含有　　　　　　　　个氨基和　　　　　　　　个羧基。氨基和羧基可分别表示为　　　　　　　　和　　　　　　　　。
(4)它与另一个同类分子结合的方式称为　　　　　　　。形成的化学键叫　　　　　　　　,可表示为　　　　　　　　,反应后的产物是　　　　　　　　。
(5)某物质的R基若为—CH2—CO—NH2时,此物质结构的简式可表示为　　　　　　　　。
16.用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目,如下表所示。
化 合 物 多肽化合物 蛋白质
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
催 产 素 牛加 压素 血管 舒缓 素 平滑 肌舒 张素 猪促 黑色 素细 胞激 素 人促 黑色 素细 胞激 素 牛胰 岛素 人胰 岛素 免疫 球蛋 白IgG 人血 红蛋 白
氨基 酸数 目 9 9 9 10 13 22 51 51 660 574
(1)表中①②③的氨基酸数目虽相同,但其生理作用彼此不同,这是因为它们的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　不同。
(2)表中③与④、⑤与⑥的功能虽相似,但各自具有专一性。它们之间的差异主要取决于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在未知平滑肌舒张素的情况下,推知这种肽类化合物至少有　　　　　　　个氨基和　　　　　　　个羧基,这些氨基和羧基位于肽类化合物的哪一位置 　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)⑧的生理功能说明蛋白质具有　　　　　　　　作用;⑨的生理功能说明蛋白质具有　　　　　　　　作用;⑩的生理功能说明蛋白质具有　　　　　　　作用;⑩有4条肽链,在574个氨基酸分子脱水缩合过程中生成　　　　　　　　个水分子。
(5)这些实例说明蛋白质的分子结构具有　　　　　　　　,这种结构特点决定了　　　　　　　　　　　　　　　　　。
17．中国科学技术大学研究团队基于数据驱动原理，开辟出一条全新的蛋白质从头设计路线，在蛋白质设计这一前沿科技领域实现了关键核心技术的原始创新，为工业酶、生物材料、生物医药蛋白等功能蛋白的设计奠定了坚实的基础。相关成果于2022年2月10日发表于《自然》。
下列是某蛋白质的结构片段：
(1)写出上述蛋白质的结构片段的水解产物中不属于α-氨基酸的结构简式 。
(2)上述蛋白质的结构片段水解后的氨基酸中，某氨基酸碳、氢原子数比值最大。
①该氨基酸与NaOH反应的化学方程式为 __。
②两分子该氨基酸缩合形成环状物质的分子式为_ __。
③该氨基酸A的同分异构体中，属于硝基化合物且苯环上除硝基外只有甲基的同分异构体有_ _种。
(3)已知上述蛋白质结构片段的相对分子质量为364，则水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和为_ __。
18.营养品和药品都是保证人类健康不可缺少的物质，其性质和制法是化学研究的主要内容。已知酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式是。
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有_ __(填字母)。
A．取代反应 　 B．加成反应
C．酯化反应 　 D．中和反应
(2)在酪氨酸的同分异构体中，同时满足以下三个条件的，除酪氨酸外还有_ __种。
①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同；
②羟基直接连在苯环上；
③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。
(3)已知氨基酸能与碱反应，写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式：
。
1.解析:A项属于蛋白质结构多样性的原因之一,正确;C、D两项是关于蛋白质功能的叙述,均正确;构成天然蛋白质的氨基酸约有20种,但不是每种蛋白质都含有20种氨基酸,也可能少于20种。
答案:B
2.解析:据题图中氨基酸的R基判断,第1个和第 3个氨基酸属于同种,第2个和第5个氨基酸属于同种,第4个与其他均不同,因此充分水解后应产生3种氨基酸。
答案:B
3.解析:有氨基酸800个,氨基总数810个,羧基总数808个,说明R基中含有氨基10个, 羧基8个,它们不参与肽键的形成;肽键数=氨基酸总数-肽链条数=800-2=798(个),
氨基数=肽链条数+R基中的氨基数=2+10=12(个), 羧基数=肽链条数+R基中的羧基数=2+8=10(个)。
答案:B
4．解析:氨基酸通过脱水缩合形成肽键,连接在一起形成多肽,肽链再经过盘曲、折叠形成特定的空间结构,从而形成蛋白质。
答案:C
5.解析:组成蛋白质的氨基酸之间只有一种脱水缩合的方式。即一个氨基酸上的氨基与另一个氨基酸上的羧基脱水缩合,而无R基上的氨基和羧基的反应。
答案:D
6.解析:脱去的水分子数目=肽键的数目=1 620÷18=90(个);氨基酸的数目=(10 412+1 620)÷128=94(个),则肽链数=氨基酸的数目-肽键的数目=94-90=4(条)。
答案:D
7.解析:肽酶可水解肽链末端的肽键,最终将多肽链分解为多个氨基酸。
答案:C
8.解析：一分子H2N—CH2—COOH和一分子H2N—CH2CH2—COOH可以形成2种二肽，这2种二肽互为同分异构体：H2NCH2CONHCH2CH2COOH和HOOCCH2NHOCCH2CH2NH2，但是它们的水解产物相同，A项错误；蛋白质可以发生水解反应生成氨基酸，B项错误；甘氨酸()和丙氨酸()分别自身缩合可形成2种二肽，交叉缩合可形成2种二肽，C项正确；氨基酸不属于高分子化合物，D项错误。
答案：C
9.解析：蛋白质溶液中加入乙醇可以使蛋白质从溶液中析出，此过程为蛋白质的变性，不可逆，再加水蛋白质不能溶解，C项错误。
答案：C
10.解析：大多数酶是一种具有催化作用的蛋白质，而不是糖类，A项错误；酶的催化作用具有高度的专一性，蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应，不能催化其他反应，B项错误；高温、重金属盐都会使酶失去活性，C项错误。
答案：D
11.解析：有机物R与等物质的量的KOH或盐酸完全反应，说明R分子中有一个氨基和一个羧基。此有机物摩尔质量M＝＝75 g·mol－1，即相对分子质量为75，通过相对分子质量分析：75－16(—NH2)－45(—COOH)＝14，说明含有一个—CH2—，则R的结构简式为H2N—CH2COOH。
答案：A
12.解析：GFP是一种蛋白质，具有蛋白质的结构特征和性质。蛋白质是天然高分子化合物，其水溶液是胶体，可以通过滤纸，A正确；福尔马林溶液的主要成分是甲醛(HCHO)，它能使GFP变性，B错误；GFP是一种天然蛋白质，天然蛋白质水解的产物是α-氨基酸，C正确；灼烧蛋白质时会产生烧焦羽毛的特殊气味，D正确。
答案：D
13.答案：D
14.答案：C
15.解析:组成天然蛋白质的氨基酸约有20种,决定氨基酸种类的是其结构通式中的R基。构成蛋白质的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基与一个氢原子连接在同一个碳原子上。氨基酸之间脱水缩合形成肽键。所以,两个氨基酸脱水缩合后的产物是二肽和水。若某蛋白质由一条肽链构成,其脱去的水分子数和肽键数为(m-1)个(m表示氨基酸数目)。现牛胰岛素由两条肽链构成,其脱去的水分子数和形成的肽键数为m-2=51-2=49(个)。每条肽链的两端分别可含有一个氨基和一个羧基,两条肽链至少含有2个氨基和2个羧基。如果某物质(氨基酸)的R基为—CH2—CO—NH2,则其结构简式需将结构通式中的R基换成—CH2—CO—NH2。
答案:(1)氨基酸　蛋白质
(2)20　R基　R基上
(3)49　2　2　—NH2　—COOH
(4)脱水缩合　肽键　—NH—CO—　二肽和水
(5)
16.解析:(1)虽然①②③的氨基酸数目相同,但其种类和排列顺序不同,因此形成的多肽结构不同,生理功能各异。(2)结构的特异性决定了功能的专一性,就③与④、⑤与⑥而言,均为肽类物质,其结构的差异是由氨基酸的种类、数目、排列顺序不同导致的。(3)从氨基酸脱水缩合生成多肽的过程可知,肽链为开链式结构,其两端各游离着1个氨基和1个羧基。(4)⑧为激素,可说明蛋白质具有调节作用;⑨为抗体,说明蛋白质具有免疫功能;⑩为血红蛋白,可运输O2,说明蛋白质具有运输功能;⑩由574个氨基酸形成4条肽链时共脱去水分子570个。(5)不同的蛋白质其结构不同,所具有的功能也各不相同。
答案:(1)氨基酸种类和排列顺序
(2)氨基酸的种类、数目、排列顺序不同
(3)1　1　肽链两端
(4)调节　免疫　运输　570
(5)多样性　蛋白质分子具有多种功能
17.解析：(1)根据蛋白质的水解规律，可得该蛋白质的结构片段水解生成的氨基酸如下： 、H2N—CH2—COOH，其中不属于α-氨基酸。(2)②分子中碳、氢原子数比值最大，其分子式为C8H9NO2，两分子缩合形成环状物质时应脱去两分子H2O，根据原子守恒可知所得缩合物的分子式为C16H14N2O2。③分子式为C8H9NO2，含有硝基(—NO2)、苯环和甲基(—CH3)，因为苯环上除硝基外只有甲基，根据碳原子个数可知苯环上有2个甲基。二甲苯的结构有邻、间、对三种，其中邻二甲苯的苯环上一个氢原子被硝基取代有2种产物，间二甲苯的苯环上一个氢原子被硝基取代有3种产物，对二甲苯的苯环上有一个氢原子被硝基取代有1种产物，因此同分异构体共有2＋3＋1＝6种。
(3)蛋白质的结构片段水解生成4个氨基酸分子，则蛋白质结构片段的相对分子质量增加4个水分子的相对分子质量即为水解生成的各种氨基酸的相对分子质量之和：364＋72＝436。
答案：(1)
(2) ①
②C16H14N2O2
③6
(3)436
18.解析：—COOH能发生酯化反应、中和反应，含有苯环可发生取代反应和加成反应。符合条件的同分异构体包括：
共5种。
答案：
ABCD
5
（3）
4