高考生物必修1考点突破：第5讲《蛋白质的结构与功能》

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第二单元 细胞的自我保障
第5讲 蛋白质的结构与功能
对应训练
1.在下列物质中，有的属于构成人体蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成化合物，则其中含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是（）
①NH2—CH2—COOH
②NH2—CH2—CH2OH
COOH
③NH2—CH—CH2—COOH
NH2
④NH2—CH—CH2—COOH
COOH
⑤NH2—CH—（CH2）3—NH2
A.3、3、2 B.4、3、3 C.2、2、2 D.3、4、2
答案C
2.（2009年泰安模拟）关于生物体内氨基酸的叙述，错误的是（）
NH2
A.构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是R—CH—COOH
B.人体内氨基酸的代谢终产物是水、二氧化碳和尿素
C.人体内所有氨基酸均可以互相转化
D.两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽
答案C
3.据下图所示的化合物结构简式，请回答问题：
（1）该化合物中有个氨基和个羧基。
（2）该化合物中有种氨基酸构成，形成这种化合物的不同氨基酸的R基编号是。
（3）该化合物是由个氨基酸失去分子的水形成的，这种反应叫做。
（4）该化合物中有个肽键，编号是，该化合物属于。
（5）该化合物水解时被破坏的是键，使该键断裂的酶是。
（6）若氨基酸的平均相对分子质量为90，则该化合物的相对分子质量约为。
（7）合成肽链的细胞器是，在合成肽链时决定肽链的氨基酸种类和顺序的是。
答案（1）22（2）3bdg（3）32脱水缩合反应（4）2ce三肽（5）肽肽酶（6）234（7）核糖体信使RNA（mRNA）上碱基排列顺序
4.下列叙述能对蛋白质的功能进行高度概括的是（）
A.细胞和生物体的重要结构物质
B.收缩、运输、免疫等生理活动的物质基础
C.生命活动的主要承担者
D.调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质
答案C
5.下列物质中都含有（—CO—NH—）的一类物质是（）
A.酶、载体和抗体 B.胰岛素、抗体和生长激素
C.雄性激素、载体和酶 D.维生素D、甲状腺激素和雌性激素
答案B
氨基酸、蛋白质的结构特点
【例1】（2009年青岛模拟）下面是某蛋白质的肽链结构示意图（图1，其中数字为氨基酸序号）及部分肽链的放大图（图2）。请据图判断，下列叙述中不正确的是（）
A.该蛋白质中含有两条肽链49个肽键
B.图2中含有的R基是①②④⑥⑧
C.从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基
D.控制该蛋白质合成的mRNA中至少含有51个密码子
答案B
与蛋白质相关的计算
【例2】（2009年梅州模拟）某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是（）
答案C
变式训练
血红蛋白分子中含574个氨基酸，共有4条肽链。在形成此蛋白质分子时脱下的水分子数
和肽键的数目分别是( )
A.573和573 B.570和573
C.573和570 D.570和570
答案D
1.（2008年天津，1）下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是()
A.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的
B.高等动物能合成生命活动所需的20种氨基酸
C.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
D.在胚胎发育过程中，基因选择性表达，细胞会产生新的蛋白质
答案D
2.（2007年上海，18）免疫球蛋白IgG的结构如图所示，其中-S-S-表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG有肽键数（）
A.m个 B.（m+1）个 C.（m-2）个 D.（m-4）个
答案D
3.（2008年上海，15）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分别为()
A.798、2和2 B.798、12和10 C.799、1和1 D.799、11和9
答案B
4.由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽，这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为()
A.m-n+z B.m-n-z C.m-z+n D.m+z+n
答案A
5.（2007年江苏高考）下列物质中，不在核糖体上合成的是（）
A.麦芽糖酶 B.核糖核酸 C.胰岛素 D.载体蛋白
答案B
实验设计的基本原则——对照设置和变量控制
样题细研
请根据提供的实验材料和用具，回答相关问题：
一、实验材料和用具
家兔；生理盐水；酒精棉；适宜浓度的草酸钾溶液；适宜浓度的氯化钙溶液；试管；注射器（针头、针管）。
二、实验流程图表
序号 A试管 B试管
① 加2mL草酸钾溶液 ？
② 用酒精棉消毒并用注射器取兔血
③ ？
现象（一） ？ ？
④ ？
现象（二） ？ ？
（1）实验序号①中应向B试管内加入。
（2）描述实验序号③的实验操作
。
（3）写出经过一段时间后，A、B两试管内观察到的实验现象（一）：
A试管；B试管。
（4）为提高实验结论的可靠性，需设计第二次对照实验④，实验序号④应如何操作？应观察到什么现象？
。
答案（1）2mL的生理盐水
（2）立即将等量的新鲜血液分别加入A、B两试管中
（3）血液不凝固血液凝固
（4）将等量的CaCl?2溶液分别加入到A、B两试管中。A试管血液凝固，B试管血液仍凝固
变式训练
有人设计实验探究有机肥是否能提高土壤肥力并优于化肥。实验分为两组，一组农田施有机肥，一组农田施化肥。该实验设计缺少（）
A.施用有机肥和适量化肥的对照田
B.既不施用有机肥也不施用化肥的对照田
C.施用大量化肥和少量有机肥的对照田
D.施用少量化肥和大量有机肥的对照田
答案B
1.（2008年黄冈模拟）下列生理活动与蛋白质功能无关的是（）
A.氧气在血液中的运输 B.叶绿体色素吸收光能
C.葡萄糖在细胞内氧化分解 D.肾小管细胞对NaCl的重吸收
答案B
2.谷胱甘肽（分子式C10H17O6N3S）是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽，它是由谷氨酸（C5H9O4N）、甘氨酸（C2H5O2N）和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分子简式为（）
A.C3H3N B.C3H5ONS C.C3H7O2NS D.C3H3O2NS
答案C
3.美国科学家日前在实验室里培育出一种类似于细菌的“人造细胞”。这种简单的“细胞”并不是真正的生命体，不能分裂和进化，但能连续数日生成蛋白质。蛋白质是构成人体所有细胞的基本物质。人体中最重要的活性物质如大多数酶、一些激素、抗体等都是蛋白质类物质。下列关于蛋白质的叙述中，正确的是（）
A.蛋白质是肽链以一定方式形成的具有复杂空间结构的高分子化合物
B.所有的酶都是蛋白质
C.每种蛋白质都由20种氨基酸组成
D.每种蛋白质都含有C、H、O、N、S、P、Fe等元素
答案A
4.（2009年兰州一中高三月考）某化合物含C、H、O、N、S等元素，下列哪项最不可能是它的功能（）
A.激发并维持第二性征 B.抵抗病毒引起的感染
C.降低血糖浓度 D.在特定的位点上切割基因
答案A
5.（2008年广州模拟）狼体内有A种蛋白质，20种氨基酸；兔体内有B种蛋白质，20种氨基酸。狼捕食兔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.＞A，20 D.＜A，20
答案D
6.（2009年海口模拟）关于人体内蛋白质的叙述，错误的是（）
A.合成蛋白质的氨基酸全部为必需氨基酸
B.蛋白质也可被氧化分解释放能量
C.组成肌肉细胞的有机物中蛋白质含量最多
D.有些蛋白质具有调节新陈代谢的作用
答案A
7.（信息推断题）分子马达是由生物大分子构成，利用化学能进行机械做功的纳米系统。天然的分子马达，如驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等，在生物体内参与了物质运输、DNA复制、细胞分裂、肌肉收缩等一系列重要的生命活动。根据上述信息判断，下列属于分子马达的是()
A.DNA解旋酶 B.核苷酸 C.葡萄糖 D.水
答案A
8.某蛋白质分子中有M个氨基酸，其中有N条肽链，则此蛋白质中至少含有多少个氧原子()
A.2M B.M-N C.M D.M+N
答案D
9.（2008年潍坊统考）在下列四支试管中分别加入一些物质，甲试管：豆浆；乙试管：氨基酸溶液；丙试管：牛奶和蛋白酶；丁试管：人血液中的红细胞和蒸馏水。上述四支试管中加入双缩脲试剂振荡后，有紫色反应的是（）
A.甲、丁 B.甲、乙、丁
C.甲、乙、丙 D.甲、丙、丁
答案D
10.（2009年临沂质检）某多肽分子结构如下图所示，下列关于该多肽的正确叙述是()
CH2—C6H4OH
NH2—CH—CO—NH—CH2—CO—NH—CH2—
CH3
CH2—C6H5CH2—CH—CH2
CO—NH—CH—CO—NH—CH—COOH
A.该多肽水解后可产生5种氨基酸
B.该多肽属于6肽化合物，含有4个肽键
C.该多肽的合成车间是核糖体
D.该多肽的分泌不需要ATP
答案C
11.蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸和相邻氨基酸的羧基基团之间的肽键。下列说法正确的是()
A.上图所示肽链一定由五种氨基酸脱水缩合而成
B.在肽酶P的作用下，经过脱水缩合可以形成两条肽链
C.肽酶P可以催化1处的化学键断裂
D.该肽链中含有游离的氨基和羧基各一个
答案C
12.胰岛素是一种蛋白质分子，它含有α、β两条肽链，α链含有21个氨基酸，β链含有30个氨基酸，两条多肽链间通过两个二硫键（二硫键是由两个—S—连接而成）连接，在α链上也形成一个二硫键，如图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此回答：
（1）该分子中的51个氨基酸先在胰腺细胞的上经方式形成两条肽链，这两条肽链通过一定的，如图中的相互连接在一起，最后形成具有结构的胰岛素分子。
（2）胰岛素分子中含有肽键个，肽键可表示为。从理论上分析，胰岛素分子至少有个“—NH2”，至少有个“—COOH”。决定胰岛素合成的基因至少要含有个碱基对，所转录的信使RNA至少需要个遗传密码子。这51个氨基酸分子形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了。
（3）人体中胰岛素的含量过低，会导致相应疾病，其治疗时胰岛素不能口服，只能注射，原因是。
（4）经检测，人和其他哺乳动物胰岛素的氨基酸组成比较如下：
猪：β链第30位氨基酸与人的不同；
马：β链第30位氨基酸和α链第9位氨基酸与人的不同；
羊：β链第8、9、10位氨基酸与人的不同；
鼠：α链有8个氨基酸、β链有10个氨基酸与人的不同。
①不同物种的胰岛素不同，反映在多肽链的氨基酸组成上主要是。
②上述几种动物中，和人的亲缘关系最远。糖尿病患者最适宜的代用品是的胰岛素。
③不同哺乳动物的胰岛素结构不同的根本原因是。生物性状不同的直接原因是。
④前面所列哺乳动物和人的胰岛素都由51个氨基酸构成，且氨基酸组成大致相同，由此可以得出的结论是。
答案（1）核糖体脱水缩合化学键—S—S—一定空间
（2）49—CO—NH—2215351888
（3）胰岛素的化学本质是蛋白质，口服会被蛋白酶催化水解而失效
（4）①氨基酸的排列顺序不同②鼠猪③DNA（基因）不同蛋白质的多样性④哺乳动物和人具有共同的原始祖先
13.我国中科院上海生化所合成了一种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，下面是它的结构简式，请根据此化合物的结构分析回答：
（1）该化合物有个氨基和个羧基。
（2）该化合物是由个氨基酸失去分子水而形成的，这样的反应叫做，该化合物叫肽。
（3）该化合物有种氨基酸构成，造成氨基酸种类不同的原因是。
（4）脑啡肽的合成是采用工程技术，这是生物发展水平上的又一突破。
答案（1）11（2）54脱水缩合五（3）4R基不同（4）蛋白质分子
14.蛋白质的空间结构遭到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等都会使蛋白质变性。现利用提供的材料用具，请你设计实验，探究乙醇能否使蛋白质变性。
材料用具：质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯。
（1）实验步骤
①取两支试管，编号A、B，向A、B两试管中各加入1mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加，向B试管加5滴无水乙醇，混匀后向A、B两试管再加2mL可溶性淀粉溶液；
②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5min；
③；
④从温水中取出A、B试管，各加入1mL班氏试剂摇匀，放入盛有50~65℃温水的大烧杯中加热约2min，观察试管中出现的颜色变化。
（2）实验结果预测及结论
①，说明乙醇能使淀粉酶（蛋白质）变性；
②，说明乙醇不能使淀粉酶（蛋白质）变性。
（3）该实验的自变量是，对照组是。
答案（1）①5滴蒸馏水③取质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液等量混合，配制成班氏试剂
（2）①A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现②A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现砖红色沉淀
（3）乙醇的有无A试管
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