2024人教版(2019)高中生物学必修1练习题--第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者（含解析）

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2024人教版高中生物学必修1
第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者
A级 必备知识基础练
1.硒代半胱氨酸是人们发现的第21种氨基酸,这是蛋白质中硒的主要存在位置,人体硒的含量很少,合成硒代半胱氨酸的原料需要不断从食物中获得。下列有关叙述错误的是(　　)
A.人体蛋白质中均含有硒
B.硒属于微量元素
C.硒位于硒代半胱氨酸的R基中
D.硒代半胱氨酸是非必需氨基酸
2.[2023河南许平汝联盟高一联考]用尿素处理蛋白质时,蛋白质会变性成为失去自然构象的松散肽链。当除去尿素时,蛋白质又可以自发地重新复性成为原来的构象,实验如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.尿素导致该蛋白质空间构象改变的过程是不可逆的
B.尿素处理会改变该蛋白质的功能特性
C.尿素改变了该蛋白质的氨基酸排列顺序
D.可用双缩脲试剂检测该蛋白质是否变性
3.下面是6种化合物的结构示意图,下列叙述错误的是 (　　)
A.上述化合物中,能构成人体蛋白质的有②③⑤
B.⑤的R基为—CH2—COOH
C.由上述物质可以看出,R基中可以有羧基,不能有氨基
D.②和⑤的性质不同,是由②中的—(CH2)4—NH2与⑤中的—CH2—COOH不同决定的
4.下图为脑啡肽的结构简式,据图分析下列叙述错误的是 (　　)
A.脑啡肽是由5个氨基酸失去4分子的水形成的
B.该化合物中有1个羧基和1个氨基
C.脑啡肽分子是由4种氨基酸形成的
D.该化合物属于四肽,因为含有4个肽键
5.下列关于蛋白质分子结构的叙述,正确的是(　　)
A.氨基酸种类、数目和排列顺序相同的蛋白质,功能可能不同
B.由n条肽链组成的蛋白质,含有氨基和羧基各n个
C.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同方式脱水缩合
D.高温会使蛋白质变性,蛋白质的空间结构保持不变
6.下图为某多肽物质分解反应示意图,下列说法正确的是 (　　)
A.该反应前后氮原子总数不变
B.该反应前后游离的氨基和羧基数目不变
C.产物为三肽和二肽
D.反应物中有8个肽键
7.[2023湖南衡阳高一月考]赖氨酸是人类和哺乳动物的必需氨基酸之一,机体不能自身合成,必须从食物中补充。由于谷物食品中的赖氨酸含量很低,且在加工过程中易被破坏而缺乏,故称为第一限制性氨基酸。下列有关氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是(　　)
A.在人体内组成蛋白质的氨基酸有21种,其中非必需氨基酸有13种
B.氨基酸R基上的氨基或羧基一般不参与肽键的形成,故处于游离状态
C.在脱水缩合时一个氨基酸的氨基脱去H,另一个氨基酸的羧基脱去OH
D.蛋白质结构的多样性与氨基酸的种类、数量、排列顺序、空间结构有关
8.根据下图化合物的结构分析回答下列问题。
(1)该化合物中,①表示　　　　,⑦表示　　　　。
(2)该化合物由　　个氨基酸失去　　个水分子而形成,这种反应叫作　　　　　　　。
(3)该化合物中的氨基酸种类不同,是由　　　　　　决定的,其编号是　　　　　　　。
(4)该化合物称为　　　　,含　　　个肽键,编号是　　　　　。
B级 能力素养提升练
9.[2023浙江绿谷联盟高一联考]近年来的研究初步表明,β-AP(β-淀粉样蛋白)沉积是阿尔茨海默病的主要病因。β-AP是由其前体蛋白APP(一种含695个氨基酸的跨膜蛋白)在病理状态下异常加工而成的。APP形成β-AP的过程如图所示,根据上述信息所做的推论错误的是(　　)
A.APP含量增多,将导致阿尔茨海默病
B.形成β-AP聚合物的过程中产生水
C.β-AP的作用效果可能是引起大脑功能异常
D.APP和β-AP的蛋白质分子结构不同,二者功能也有差异
10.[2023山东菏泽高一月考]下图是由81个氨基酸构成的胰岛素原示意图,切除C片段(31~60)后成为能降低血糖含量的胰岛素。下列相关叙述错误的是(　　)
A.胰岛素含两条肽链和49个肽键
B.C片段的切除需要消耗2分子水
C.胰岛素原形成过程中相对分子质量减少了1 440
D.胰岛素的作用体现了蛋白质具有调节生命活动的功能
11.[多选]如图表示有关蛋白质分子的简要概念图,下列对该图的分析不正确的是(　　)
A.多肽链中B数目等于C数目
B.A中肯定含有C、H、O、N、P、S
C.①过程会消耗水分子
D.蛋白质的结构与功能相适应
12.由枯草芽孢杆菌分泌的生物表面活性剂——脂肽,作为高效环保材料已经在化妆品、洗涤工业等领域得到广泛应用,脂肽的结构示意图如图(其中一个谷氨酸分子含两个羧基)所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.脂肽由7个氨基酸参与构成
B.若脂肽中谷氨酸的位置改变,则脂肽的功能也会发生改变
C.如果破坏了脂肽中的脂肪酸链,仍能与双缩脲试剂产生紫色反应
D.脂肽属于环状肽,所以没有游离的氨基和羧基
13.赖氨酸是人体的必需氨基酸,缺乏会影响体内蛋白质的合成,导致营养不良。赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢 某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究。请补充并完善他们的实验方案。
材料、用具:20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的21种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。
实验原理:必需氨基酸是动物不能合成、只能从食物中获得的氨基酸。当动物缺乏必需氨基酸时,会影响体内蛋白质的合成,出现营养不良、体重增加缓慢甚至减轻等现象。
实验步骤:
(1)配制食物并分组:取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的21种氨基酸,配制成食物A;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,配制成食物B。将20只大鼠平均分成甲、乙两组,分别称量其体重;
(2)饲喂:甲组每天饲喂适量的食物A,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
(3)观测:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)实验结果预测及结论:
实验结果 实验结论
①若两组大鼠的营养状况和体重基本相同 ①　　　　　　　　　　　　　
②　　　　　　　　　　　　　　　　 ②赖氨酸是大鼠的必需氨基酸
14.[2023湖南常德高一期中]下图为由50个氨基酸形成的多肽示意图,其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸,得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离的形态正常存在),请回答下列问题。
(1)水解得到的几种有机物比原五十肽增加了　　　个氧原子。
(2)新生成的4条多肽链至少含有　　　个游离的羧基,若将这4条多肽链重新连接成一条长链,则将脱去　　　分子H2O。
(3)若将得到的5个氨基酸缩合成五肽,则有　　　种不同的氨基酸序列。
15.流行性乙型脑炎(简称乙脑)是由乙脑病毒引起的急性传染病。一种三肽化合物N—S—K(其结构如图所示)能够抑制乙脑病毒的活性,这为预防和治疗乙脑提供了一条研究途径。图中字母N、S、K分别是三种氨基酸的简称。
(1)图中虚线框⑤所示结构为　　　　,箭头　　　(填序号)所指结构为肽键,图中有　　　个游离的氨基,构成三肽的三种氨基酸在结构上的区别在于　　　　　　　不同。
(2)为研究新合成的三肽“S—N—K”的抗病毒效果,研究者选取了若干只小鼠平均分为四组,各组的处理方式和实验结果如下表所示。
组别 A组 B组 C组 D组
处理方式 注射适量N—S—K和病毒 注射等量S—N—K和病毒 注射等量缓冲液和病毒
八天后小鼠存活率 90% 10% 0 100%
表中的“ ”处的实验操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②比较A、B两组的实验结果,可知　　　　　　　　　　　影响三肽化合物的抗病毒效果。
第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者
1.A　硒存在于硒代半胱氨酸的R基上,组成蛋白质的氨基酸有21种,所以并不是所有的蛋白质都含有硒,A项错误,C项正确;由题意可知,人体内硒的含量很少,硒元素属于微量元素,B项正确;由“合成硒代半胱氨酸的原料需要不断从食物中获得”,说明硒代半胱氨酸在细胞内能合成,因此硒代半胱氨酸是非必需氨基酸,D项正确。
2.B　尿素导致该蛋白质空间构象改变的过程是可逆的,A项错误;尿素改变了该蛋白质的空间结构,进而改变该蛋白质的功能特性,但未改变其氨基酸的排列顺序,B项正确,C项错误;变性后的蛋白质仍存在肽键,所以无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性,D项错误。
3.C　氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个C原子上,因此②③⑤都属于构成生物体蛋白质的氨基酸,而①④⑥不属于。不同氨基酸的R基不同,②的R基是—(CH2)4—NH2,③的R基是—H,⑤的R基为—CH2—COOH,R基不同,氨基酸的性质不同。
4.D　图中多肽共有4个肽键,所以脑啡肽是由5个氨基酸经过脱水缩合(失去4分子水)形成的化合物,即五肽。由于R基中不含羧基和氨基,所以该化合物中只有1个羧基和1个氨基。组成脑啡肽的5个氨基酸的R基依次是—CH2—C6H4OH、—H、—H、—CH2—C6H5、—CH2—CH(CH3)2,因此共有4种氨基酸。
5.A　氨基酸种类、数目和排列顺序相同的蛋白质,其空间结构可能不同,则其功能也可能不同,A项正确;由于R基中可能含有氨基或羧基,且R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合,因此蛋白质中氨基数或羧基数=n(肽链数)+R基中的氨基数或羧基数,B项错误;所有氨基酸脱水缩合的方式相同,C项错误;高温会使蛋白质的空间结构发生改变,D项错误。
6.A　题图表示的多肽中含有7个氨基酸,在某些条件(肽酶的催化)下,水解成四肽和三肽,该过程断裂1个肽键,消耗1分子水。图示反应不改变氮原子总数,A项正确;该反应断裂1个肽键,消耗1分子水,反应后游离的氨基和羧基数目较反应前均增加1个,B项错误;图中反应产物为四肽和三肽,C项错误;在一条肽链中,肽键数目=氨基酸数目-肽链数目,图示多肽链含有7个氨基酸,所以图中反应物中有6个肽键,D项错误。
7.D　组成人体蛋白质的氨基酸有21种,其中8种为必需氨基酸,13种为非必需氨基酸,A项正确;一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)结合脱去一分子的水,形成肽键,氨基酸R基上的氨基或羧基一般不参与肽键的形成,故处于游离状态,B项正确;在脱水缩合时一个氨基酸的氨基脱去H,另一个氨基酸的羧基脱去OH,形成一分子水,C项正确;氨基酸的种类、数量、排列顺序和蛋白质的空间结构决定了蛋白质结构的多样性,氨基酸没有空间结构,D项错误。
8.答案 (1)氨基　羧基
(2)4　3　脱水缩合
(3)R基　②④⑧⑨
(4)四肽　3　③⑤⑥
解析 蛋白质是由许多氨基酸分子互相连接而成的。人体中组成蛋白质的氨基酸有21种,不同的氨基酸分子具有不同的R基。一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基结合,脱去一分子的水,形成肽键。这样由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫作二肽。本题所示的是由四个氨基酸分子脱去三个水分子而形成的化合物,叫四肽。
9.A　分析题意可知,阿尔茨海默病的主要病因是β-AP沉积,而β-AP是由其前体蛋白APP在病理状态下异常加工而成的,不能得出APP含量增多将导致阿尔茨海默病的结论,A项错误;β-AP是一种蛋白质,蛋白质是由氨基酸脱水缩合而成的,故形成β-AP聚合物的过程中产生水,B项正确;β-AP沉积是阿尔茨海默病的主要病因,可见β-AP的作用效果可能是引起大脑功能异常,C项正确;蛋白质的结构决定其功能,据图可知,APP和β-AP的蛋白质分子结构不同,故两者的功能也有差异,D项正确。
10.C　由题图可知,将C片段切除后,胰岛素是由51个氨基酸形成的2条肽链,形成的肽键数是49个,A项正确;由题图可知,C片段分别以肽键与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片段的切除需要消耗2分子的水,B项正确;胰岛素原脱去了80分子水和形成三个二硫键脱去了6个H,所以相对分子质量减少了80×18+6=1 446,C项错误;胰岛素可以在细胞间传递信息,体现了蛋白质具有调节生命活动的功能,D项正确。
11.ABC　图中B表示氨基酸,C表示肽键,蛋白质中B氨基酸总数=C肽键数+肽链数,A项错误;蛋白质的元素组成中肯定有C、H、O、N四种元素,有些蛋白质中含有S,B项错误;①过程表示氨基酸的脱水缩合过程,该过程有水生成,C项错误。
12.D　脂肽的结构为环状多肽,含有7个氨基酸,A项正确;结构决定功能,因此若脂肽中谷氨酸的位置改变,则脂肽的功能也会发生改变,B项正确;如果破坏了脂肽中的脂肪酸链,其肽键并没有被破坏,仍能与双缩脲试剂产生紫色反应,C项正确;脂肽属于环状肽,但是有游离的羧基,因为一个谷氨酸分子含两个羧基,D项错误。
13.答案 (1)取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的20种氨基酸,其含量和比例与食物A中相同
(2)乙组每天饲喂等量的食物B,两组大鼠其他饲养条件相同且适宜
(3)分别观测大鼠的营养状况,称量甲、乙两组大鼠的体重
(4)赖氨酸不是大鼠的必需氨基酸　若乙组大鼠出现营养不良、体重增加缓慢甚至减轻等症状,而甲组大鼠正常
解析 由题意可知,该实验的目的是探究赖氨酸是否属于大鼠的必需氨基酸,所以自变量应是食物中是否含赖氨酸。那么配制食物时,取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的21种氨基酸,配制成食物A(对照组),取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的20种氨基酸,其含量和比例与食物A中相同,配制成食物B。甲组每天饲喂适量的食物A,乙组每天饲喂与甲组等量的食物B,两组大鼠其他饲养条件相同且适宜。分别观测两组大鼠的营养状况,称量甲、乙两组大鼠的体重。若两组大鼠的营养状况和体重基本相同,说明赖氨酸不是大鼠的必需氨基酸。若乙组大鼠出现营养不良、体重增加缓慢甚至减轻等症状,而甲组大鼠正常,说明赖氨酸是大鼠的必需氨基酸。
14.答案 (1)8
(2)4　3
(3)5
解析 (1)据题图分析可知,每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键,脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键,则有8分子水参与,故该五十肽水解得到的几种有机物比原五十肽增加了8个氧原子。(2)每条肽链中至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基,故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基,若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链,需要形成3个肽键,脱去3分子水。(3)得到的5个氨基酸,其中有4个是丙氨酸,故将这5个氨基酸缩合成五肽,可有5种不同的氨基酸序列。
15.答案 (1)羧基　③　3　R基
(2)①注射等量缓冲液　②氨基酸的排列顺序
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