高一生物人教版必修1第2.2 生命活动的主要承担着——蛋白质 课时同步附解析

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生物人教版必修1第2章
组成细胞的分子
第2节
生命活动的主要承担者——蛋白质
一、选择题（12小题）
1．狼体内有a种蛋白质，20种氨基酸；兔子体内有b种蛋白质，20种氨基酸。狼捕食兔子后，狼体内的一个细胞中含有的蛋白质种类和氨基酸种类最可能是
（
）
A．a+b，40
B．a，20
C．大于a，20
D．小于a，20
2．小红同学写了以下几个分子式，但不知哪个不是构成蛋白质的氨基酸分子，请帮她判断一下
（
）
A．
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)
B．
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C．
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D．
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)
3．下图表示某二肽分子的结构，其中属于肽键的是
（
）
A．①
B．②
C．③
D．④
4．某蛋白质分子由M个氨基酸、N条肽链组成，则此蛋白质分子中至少含有氧原子多少个
(
)
A．M+N
B．M－N
C．M
D．2M
5．有关图中蛋白质的叙述，正确的是（
）
A．该蛋白质含有3条肽链
B．共有125个肽键
C．R基中共含15个氨基
D．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子
6．颇受世界各国食品行业重视的甜味肽的分子式为C13H16O5N2，它是一种
（
）
A．二肽
B．三肽
C．五肽
D．十三肽
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，体内存在三种名叫“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C、H、O、N元素
B．不一定含有20种氨基酸
C．高温能破坏该小分子蛋白的空间结构
D．该小分子的功能与氨基酸的数目、种类及空间结构等有关
8．某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a，若在缩合过程中失去水的总相对分子质量为b，则该蛋白质是由多少个氨基酸缩合而成的
(
)
A．
B．
C．
D．
9．肉毒杆菌是一种致命病菌，在繁殖过程中会分泌毒素。军事上常将这种毒素用于生化武器。人们食入和吸收这种毒素后，神经系统将遭到破坏。该毒素是由两个亚单位(每个亚单位为一条肽链盘曲折叠而成)组成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构式，据此判断下列说法中正确的是
（
）
A．组成肉毒素的元素一定只有C、H、O、N
B．图中该片段由5种氨基酸组成，有4个肽键
C．该片段所在的肽链至少含有1个氨基和1个羧基
D．高温下可使肉毒类毒素失活，主要原因是肽键发生断裂
10．某蛋白质由两条环肽形成，并且两条环肽之间有侧链形成的肽键和二硫键连接，具体如图所示，现已知该蛋白质由m个氨基酸组成，那么形成该蛋白质过程中相对分子质量减少了
（
）
A．（m-3）×18
B．（m-2）×18+2
C．（m+2）×18+2
D．（m+3）×18+2
11．蛋白质是细胞中最重要的结构成分，并且参与多种生命活动过程。下图为蛋白质结构与功能概念图，对图示分析正确的是
（
）
A．一个多肽中a的种类一定含S元素
B．①过程生成水的同时还能形成c
C．多肽中b的数目一定等于c的数目
D．d表示空间结构的多样性
12．诗云：“春蚕到死丝方尽，…。”下列有关“蚕丝”的叙述中，正确的是（
）
A.组成蚕丝的基本单位是多肽
B.蚕丝形成过程一定有水产生
C.蚕丝服装可以用加酶洗衣粉清洗
D.蚕丝中一定含有化学元素C、H、O、N、Mg
二、非选择题（3小题）
13.★★如图是某化合物的结构简图，据图回答：
（1）此化合物的名称是
，组成生物体的氨基酸约有
种。
（2）图中④的名称是
；图中表示R基的代号是
。
（3）形成该化合物的生物化学反应叫做
，在这个过程中，相对分子质量减少了
。
（4）组成这类化合物的基本单位的结构通式是
。
14．胰岛素是一种蛋白质分子，它含有A、B两条肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键（二硫键是由2个半胱氨酸中的 SH经脱氢后连接而成的）连接，在A链上也形成1个二硫键，如图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据图回答下列问题：
（1）该分子中的51个氨基酸在胰腺细胞的
上经
方式形成两条肽链，这两条肽链通过图中的二硫键相互连接在一起，最后形成具有一定空间结构的胰岛素分子。
（2）胰岛素分子中含有肽键
个，肽键可表示为
。从理论上分析，该胰岛素分子至少含有
个—NH2，至少含有
个半胱氨酸。
（3）这51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了
。
（4）人体中胰岛素的含量过低，会导致相应的病症，其治疗办法不能口服胰岛素，只能注射，原因是
。
15．经测定某多肽分子式为C21HxOyN4S2（无二硫键）。已知该多肽是以下列氨基酸中的几种为原料合成的：苯丙氨酸（C9H11NO2），天冬氨酸（C4H7NO4），丙氨酸（C3H7NO2），亮氨酸（C6H13NO2），半胱氨酸（C3H7NO2S）。请回答：
（1）该多肽共由
个氨基酸组成，参与该多肽形成的氨基酸的种类与数目分别为
。
（2）该多肽分子中的H原子数是
，O原子数是
。
（3）苯丙氨酸是人体的必需氨基酸，是否也是老鼠的必需氨基酸呢？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鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。
实验原理：必需氨基酸是动物体不能合成、只能从食物中获得的氨基酸。当动物缺乏必需氨基酸，就会影响体内蛋白质的合成，出现营养不良，体重增加缓慢。
实验方案：
①配食：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20种氨基酸，配制成食物A；另取
的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除
以外的19种氨基酸，其含量和比例与食物A中
，配制成食物B。
②分组：将20只幼年鼠平均分成甲、乙两组，分别称量其体重。
③饲喂：甲组每天饲喂适量的食物A；乙组每天饲喂等量的
。两组幼年鼠其他饲养条件相同。
④观测：分别测量甲乙两组幼年鼠的
，并计算其增加量。
结果及结论：若两组大鼠营养状况和体重基本相同，则
若乙组大鼠营养不良、体重增加缓慢，甲组大鼠正常，则
。
生物人教版必修1第2章
组成细胞的分子
第2节
生命活动的主要承担者——蛋白质
参考答案及解析
1.
【答案】D
【解析】狼吃兔子，兔子体内的蛋白质进入狼的消化道内，这些蛋白质需在消化道内分解成氨基酸才能被狼吸收，所以b种蛋白质不可能直接进入狼体内；狼体内有a种蛋白质，但是狼的一个细胞内的蛋白质一定小于a种，而氨基酸最可能是20种。
【题型】选择题
【难度】较易
2.
【答案】B
【解析】组成蛋白质的氨基酸分子至少都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碳原子上，B项中的氨基和羧基没有连在同一个碳原子上。
【题型】选择题
【难度】较易
3.
【答案】C
【解析】图中①为R基，②为氨基，③为肽键，④为羧基。
【题型】选择题
【难度】容易
4.
【答案】A
【解析】该蛋白质含有的肽键数为(M－N)个，1个肽键含1个氧原子，（M－N）个肽键含有（M－N）个氧原子；1条肽链至少含1个氨基和1个羧基，N条肽链至少含有N个羧基，1个羧基含2个氧原子，故N条肽链至少含2N个氧原子。综上所述，此蛋白质分子中至少含有氧原子数为（M－N）+2N=（M+N），A正确。
【题型】选择题
【难度】较易
5.
【答案】C
【解析】羧基的总数=肽链数＋R基上的羧基数，肽链数=17—15=2，A错误；肽键数=氨基酸数－肽链数=126—2=124，B错误；氨基的总数=肽链数＋R基上的氨基数，R基上的氨基数=17—2=15，C正确；形成蛋白质脱去水分子的数目=肽键的数目=124个，D错误。
【题型】选择题
【难度】一般
6.
【答案】A
【解析】颇受世界各国食品行业重视的甜味肽的分子式为C13H16O5N2，只含有两个N原子，一个在肽链的一端，另一个在肽键上，因此该物质的结构中只有一个肽键，由两个氨基酸组成，是一种二肽。
【题型】选择题
【难度】较易
7.
【答案】D
【解析】“阿尔法——防御素”为小分子蛋白质，蛋白质中一定含有C、H、O、N元素，A正确；构成蛋白质的氨基酸约有20种，但并非每种蛋白质均含有20种氨基酸，B正确；高温会破坏蛋白质的空间结构，C正确；氨基酸的种类、数量、排列顺序的变化，以及肽链盘曲折叠形成的空间结构决定了蛋白质的结构及功能，D错误。
【题型】选择题
【难度】一般
8.
【答案】A
【解析】分析题中信息，b/18为失去的水分子个数，也就是肽键个数。设该蛋白质由x个氨基酸缩合而成，由于有n条肽链，共脱去水分子：（x-n）个，则存在等式：x-n=b/18，解等式，可求出x=b/18+n，A正确。
【题型】选择题
【难度】较难
9.
【答案】B
【解析】图中结构是肽链的片段结构，因此组成肉毒素的元素一定有C、H、O、N，还可能含有其他的元素，A错误；该肽链片段中的肽键（ CO NH ）数是4，5个R基各不相同，因此该片段由5种氨基酸组成，B正确；由题图可知，该片段所在的肽链至少含有1个氨基和2个羧基，C错误；高温可以破坏肽链的空间结构而使其失去活性，D错误。
【题型】选择题
【难度】较难
10.
【答案】C
【解析】由图可知，该蛋白质由m个氨基酸组成，含有两条环状肽链，且两条环状肽链间还有两个肽键，可知形成该蛋白质时的脱去的水分子数＝肽键总数＝两条环状肽上的肽键数＋两条环状肽链间的肽键数＝（m＋2）个，另外，两条环状肽链间形成二硫键时脱去的氢原子为2个，所以形成该蛋白质过程中相对分子质量减少（m＋2）×18＋2×1＝（m＋2）×18＋2，C正确。
【题型】选择题
【难度】困难
11.
【答案】B
【解析】蛋白质的基本组成元素主要有C、H、O、N四种，有的蛋白质还含有S元素等，A错误；b为氨基酸，①过程表示氨基酸脱水缩合形成多肽，所该过程生成水的同时还能形成肽键，B正确；c表示肽键，在多肽中，肽键数＝氨基酸数－肽链数（环状肽链除外），C错误；蛋白质分子结构的多样性决定d蛋白质功能的多样性，D错误。
【题型】选择题
【难度】较难
12.
【答案】B
【解析】蚕丝的化学成分是蛋白质，所以组成蚕丝的基本单位是氨基酸，A错误；蛋白质是通过氨基酸脱水缩合生成的，所以蚕丝形成过程一定有水产生，B正确；酶会催化蛋白质水解，所以蚕丝服装不可以用加酶洗衣粉清洗，C错误；蛋白质中一定含有化学元素C、H、O、N，D错误。
【题型】选择题
【难度】一般
13.
【答案】
（1）三肽（或多肽）
20
（2）肽键
②③⑤
（3）脱水缩合（或缩合）
36
（4）
【解析】
（1）此化合物是由3个氨基酸脱水缩合形成的，因此称为三肽（或多肽）。组成生物体的氨基酸约有20种。
（2）由以上分析可知，图中④是肽键；②③⑤表示R基。
（3）形成该化合物的生物化学反应叫做脱水缩合（或缩合）。在该过程中，脱去2个水分子，因此相对分子质量减少了18×2=36。
（4）组成此类化合物的基本单位是氨基酸，其分子结构通式为。
【题型】综合题
【难度】较易
14.
【答案】
（1）核糖体
脱水缩合
（2）49
CO NH
2
6
（3）888
（4）胰岛素口服会导致胰岛素被消化酶分解失去作用
【解析】
（1）合成蛋白质的场所是核糖体，由氨基酸合成蛋白质的方式是脱水缩合。
（2）肽键的数目=氨基酸的数目-多肽链的数目，所以肽键数目为49，肽键的结构式是 CO NH 。由题干可知，该蛋白质至少含有的氨基数目为2个，半胱氨酸的数目为6个。
（3）这51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了49×18+6=888。
（4）胰岛素不能口服的原因是会被消化酶分解失去作用。
【题型】综合题
【难度】一般
15.【答案】
（1）4
2个半胱氨酸、1个苯丙氨酸、1个亮氨酸
（2）32
5
（3）①等量
苯丙氨酸
相同
③食物B
④体重
苯丙氨酸不是大鼠的必需氨基酸；苯丙氨酸是大鼠的必需氨基酸。
【解析】
（1）由组成多肽的每一种氨基酸都只含有一个N，判断该多肽共有4个氨基酸组成。由于半胱氨酸含有S，多肽中含有2个硫，因此半胱氨酸2个，另外两种氨基酸各1个。根据碳原子的数目判断另外两个氨基酸1个为苯丙氨酸，另1个为亮氨酸。
（2）多肽分子中H原子的数目为7×2＋11＋13－6＝32，O原子的数目为2×2＋2＋2－3＝5。
（3）必需氨基酸是动物体内不能合成，只能从食物中获得的氨基酸，若动物缺乏，将影响体内蛋白质的合成，出现营养不良，体重增加缓慢。因此，要证明苯丙氨酸是否为必需氨基酸，应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由20种氨基酸配制成的食物A（对照组）；另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物B，加入除苯丙氨酸以外的19种氨基酸，其含量和比例与食物A中相同。对甲、乙两组大鼠分别饲喂等量的食物A、食物B。分别测量两组大鼠的体重，计算体重增加量。若两组大鼠营养状况和体重基本相同，则苯丙氨酸不是大鼠的必需氨基酸；若乙组大鼠营养不良、体重增加缓慢，甲组大鼠正常，则苯丙氨酸是大鼠的必需氨基酸。
【题型】综合题
【难度】困难