专题2.2生命活动的主要承担着——蛋白质-课时同步2018-2019学年高一生物人教版必修1

一、选择题（12小题）
1．关于蛋白质分子结构多样性原因的错误叙述是
A．氨基酸的种类成百上千
B．氨基酸的数目成百上千
C．氨基酸的排列顺序不同
D．肽链的折叠方式不同
【答案】A
【解析】生物体内构成蛋白质的氨基酸约有20种，A项错误。在细胞内，每种氨基酸的数目成百上千，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样。
2．如图所示，有人将氨基酸结构通式和人体结构进行了类比，下列说法错误的是?
A．图中氨基酸结构通式的中心碳原子可以类比成人体的躯干部分
B．图中人有一只左手和一只右手，就如每个氨基酸也仅有一个羧基和一个氨基一样
C．氨基酸种类的不同取决于R基的不同，就如每个人的脸孔不一样
D．氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程可以类比成人与人手拉手排成队的过程
【答案】B
【解析】每个氨基酸中除题图示的一个羧基和一个氨基外，在R基中也可能含有羧基或氨基。
3．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是
A．C5H11O2NS B．C3H7S
C．C4H11O2S D．C5H10O2N
【答案】A
【解析】氨基酸分子通式为C2H4O2N—R，氨基酸分子式中各原子数等于R基上的各原子数加上结构通式中的相应原子数。
4．下列有关蛋白质结构和功能多样性的说法不正确的是
A．蛋白质结构多样性与肽链的空间结构无关
B．若蛋白质的空间结构改变，则蛋白质的功能一定改变
C．若某物质含有C、H、O、N等元素，且有催化作用，则可能是蛋白质
D．蛋白质结构多样性与氨基酸的种类、数量和排列顺序有关
【答案】A
5．如图表示在胰岛B细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程。该过程
A．发生在细胞质内的核糖体上
B．离不开内质网和高尔基体的作用
C．至少断裂两个肽键生成两分子水
D．需水参与，且水中氢全部用于形成—COOH
【答案】B
【解析】胰岛B细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程是蛋白质的一个再加工的过程，该过程离不开内质网和高尔基体的作用，不是发生在核糖体上，A错误、B正确；断裂肽键需要水分子而不是生成水分子，C错误；水中的氢参与—COOH和—NH2的形成，D错误。
6．有关蛋白质中肽键的叙述，错误的是
A．核糖体是合成肽键的场所
B．蛋白质中的N主要存在于肽键中
C．肽键的结构式可表示为NH—CO
D．双缩脲试剂可与肽键作用生成紫色物质
【答案】C
【解析】核糖体是氨基酸脱水缩合形成多肽链的场所；根据氨基酸的结构特点可判断，N主要存在于肽键中；肽键的结构式为—NH—CO—，两端的化学键不能丢，C项错误；双缩脲试剂与蛋白质中的肽键作用生成紫色物质。
7．下面是某蛋白质的肽链结构示意图（图1中数字为氨基酸序号）及部分肽链放大图（图2），请据图判断下列叙述中正确的是
A．该蛋白质中含有1条肽链和124个肽键
B．图1的肽链完全水解需要123个水分子
C．从图2可推知图1的肽链含有2个游离的羧基
D．图2中含有的R基是①②④⑥⑧
【答案】B
8．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
【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。
9．一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸（R基为—CH2—CH2—COOH），则该多肽
A．有38个肽键
B．可能没有游离的氨基
C．至少有5个游离的羧基
D．至多有36种氨基酸
【答案】B
【解析】一条由39个氨基酸形成的环状多肽，应有39个肽键，A错误；因为谷氨酸的R基上没有游离氨基，又不知其他氨基酸的R基的情况，则可能没有游离氨基，B正确；由于谷氨酸的R基上有1个游离羧基，则该多肽至少有4个游离羧基，C错误；组成蛋白质的氨基酸最多为20种，D错误。
10．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
【答案】B
可以破坏肽链的空间结构而使其失去活性，D错误。
11．能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组数字是
①氨基酸 ②C、H、O、N等化学元素 ③氨基酸分子相互结合
④多肽 ⑤肽链 ⑥形成具有一定空间结构的蛋白质分子
A．①②③④⑤⑥
B．②①④③⑥⑤
C．②①④③⑤⑥
D．②①③④⑤⑥
【答案】D
【解析】蛋白质分子的组成元素是C、H、O、N等，基本单位是氨基酸，氨基酸经脱水缩合形成多肽，多肽链经盘曲、折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质，故答案为D。
12．朊病毒蛋白（PrP）有两种：一种是PrPc，一种是PrPsc，它们的比较如下表：
朊病毒蛋白
PrPc
PrPsc
空间结构
以螺旋为主
以折叠为主
溶解度
高
低
致病性
不致病
致病
肽链中氨基酸排列顺序
相同
由此可以推测这两种蛋白质表现出不同性质的原因是
A．溶解度不同
B．氨基酸的种类不同
C．空间结构不同
D．氨基酸的数量不同
【答案】C
【解析】表中显示两种蛋白质的肽链中氨基酸的排列顺序相同，由此可确定两种蛋白质的空间结构不同是它们表现出不同性质的原因。
二、非选择题（3小题）
13．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__________________。
【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。
14．我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，如图是它的结构简式。
据此回答下列问题：
（1）脑啡肽的化学本质是一种________，它的基本组成单位的结构特点是____________________。
（2）如果脑啡肽肽链长度不变，组成它的氨基酸的种类和数目均不变，改变其中的____________________________________________________________，就可以改变其性质。
（3）脑啡肽只有皮下注射才有效，而不能口服，主要原因是__________________________________。
（4）若将脑啡肽完全水解，需要水分子________个，水解后的产物有________种。
（5）脑啡肽可用________试剂鉴定，呈现________色，其原因是该化合物中所含有的________与该试剂发生了颜色反应。
【答案】（1）五肽 都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碳原子上
（2）氨基酸的排列顺序
（3）如口服此药物，在消化道内药物被消化液分解，失去药效
（4）4 4
（5）双缩脲 紫 肽键
【解析】（1）从图中分析，脑啡肽由5个氨基酸组成，故其化学本质为五肽。构成多肽的基本单位是氨基酸。（2）多肽的结构与构成多肽的氨基酸的种类、数目、排列顺序有关。（3）消化道中的肽酶能将多肽分解为氨基酸。（4）由图可知，脑啡肽分子结构中包含4个肽键（—CO—NH—），故水解时需要4分子水。水解得到的5个氨基酸，其中有两个是相同的（H2N—CH2—COOH），故水解后的产物有4种。（5）多肽中有肽键，与双缩脲试剂反应产生紫色络合物。
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__________________。
【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。