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第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
1．根据概念整合，辨析表述正误。(正确的打“√”，错误的打“×”)
概念1 蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能。
(1)胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关。(
×
)
(2)蛋白质的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变。(
×
)
(3)蛋白质变性失活被破坏的是其空间结构而不是肽键。( √ )
概念2 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。组成人体蛋白质的氨基酸有21种，每一种氨基酸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。
(4)丙氨酸的R基是CH3。(
×
)
(5)组成蛋白质的氨基酸的R基共有21种。( √ )
(6)人体细胞能够合成全部氨基酸。(
×
)
(7)组成蛋白质的氨基酸只含有一个氨基和一个羧基。(
×
)
(8)不同氨基酸之间的差异是由R基引起的。( √ )
概念3 氨基酸之间脱水缩合形成肽链，肽链盘曲、折叠，进而形成具有特定空间结构的蛋白质。
(9)蛋白质中的氮原子数目与肽键数目相等。(
×
)
(10)脱水缩合发生在相邻氨基酸的氨基和羧基之间，水中的H来自羧基和氨基，O来自羧基。( √ )
(11)蛋白质的相对分子质量等于组成该蛋白质的所有氨基酸的相对分子质量之和。(
×
)
(12)氨基酸脱水缩合形成蛋白质时，N原子数目缩合前后不变。( √ )
知识点1 氨基酸的结构
2．下列有关氨基酸的叙述中，不正确的是( D )
A．氨基酸是组成蛋白质的基本单位
B．必须从食物中获取的氨基酸为必需氨基酸
C．生物体内的氨基酸有21种
D．非必需氨基酸是人体不需要的氨基酸
解析：蛋白质的基本组成单位是氨基酸，A正确；必需氨基酸必须从食物中获取，不能在体内合成，B正确；生物体内的氨基酸有21种，C正确；非必需氨基酸是指能够在体内合成的氨基酸，D错误。
3．蛋氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是( A )
A．C5H11O2NS
B．C3H7S
C．C4H11O2S
D．C5H10O2N
解析：氨基酸的结构通式为C2H4O2NR，所以蛋氨酸的分子式为C5H11O2NS。选A。
知识点2 氨基酸脱水缩合过程及相关计算
4．某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有的氧原子个数是( C )
A．n－m
B．n－2m
C．n＋m
D．n＋2m
解析：该蛋白质一定含有氧原子的部位是肽键和每条肽链末端的羧基，一个肽键上含有1个氧，每个羧基上含有2个氧，肽键数＝n－m，因此，该蛋白质至少含有的氧原子数＝n－m＋2m＝n＋m，C正确。
5．某化合物的结构简式如下图，R1、R2和R3是3个不同的化学基团。下列有关分析不正确的是( C )
A．该化合物是三肽
B．该化合物的合成需要脱去2个水分子
C．该化合物含有2个肽键，肽键可表示为CO—NH
D．该化合物水解可产生3种氨基酸
解析：该化合物含有3个氨基酸，是三肽，A正确。3个氨基酸形成一条肽链需要脱去2个水分子，B正确。该化合物含有2个肽键，肽键应用—CO—NH—表示，C错误。因为R1、R2和R3是3个不同的化学基团，所以该化合物水解产生3种氨基酸，D正确。
知识点3 蛋白质的结构和功能
6．有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是( C )
A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C．能够调节机体生命活动的激素都是蛋白质
D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
解析：蛋白质的功能主要取决于氨基酸的数目、种类、排列顺序及形成的空间结构，A正确。数量相同的5种氨基酸有多种组合方式，可以组成不同的多肽链，B正确。性激素属于脂质，不属于蛋白质，C错误。氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构，D正确。
7．人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质( C )
A．都含有21种氨基酸
B．都是在细胞内发挥作用
C．都具有一定的空间结构
D．都能催化生物化学反应
解析：组成人体蛋白质的氨基酸有21种，但并不是每种蛋白质都含有21种氨基酸；有些蛋白质可以在细胞外发挥作用，如消化酶；每种蛋白质均有其独特的空间结构；蛋白质的功能具有多样性，如有些蛋白质具有催化作用，有些蛋白质具有免疫、运输或调节作用。
8．阅读材料，完成下列问题。
情境：大豆蛋白是一种存在于大豆中的植物蛋白，属于完全蛋白质(含有所有必需氨基酸)。大豆蛋白非常适合健身者，俄亥俄州大学的研究表明：相比乳清蛋白，大豆蛋白的抗氧化保护性能更强，有助于提高训练后的机体恢复能力。
思考：
(1)(生命观念)什么是组成人体蛋白质的必需氨基酸？有多少种？
提示：必需氨基酸是指人体不能合成，必须从外界获取的氨基酸。共有8种。
(2)(科学探究)某同学在实验室将蛋白质样品和另一份外观相似的其他成分样品混淆了。请设计一个简单的实验方案，帮助其区分哪一份是蛋白质样品。
提示：取两支试管，分别标注。将两个样品分别加入两支试管中，同时加入双缩脲试剂，样品变为紫色的为蛋白质样品。
(3)(科学思维)大豆蛋白作为一种“优质蛋白质”，含有所有必需氨基酸。试分析日常饮食是不是只食用大豆即可，不用再食用其他食物了？
提示：人体需要的营养物质除蛋白质以外，还有糖类、脂肪、其他无机盐和微量元素等，需要综合性的食物来源，故不能只食用大豆蛋白。
(限时45分钟)
一、选择题
1．下图表示有关蛋白质分子的概念图，下列有关分析不正确的是( C )
A．相对分子质量较大的蛋白质中可能有21种A
B．蛋白质中的N元素主要存在于B中
C．蛋白质功能的多样性取决于A的多样性
D．多肽中A的数目一般大于B的数目
解析：A为氨基酸，B为肽键。多肽链不同，氨基酸的种类、数目不同，组成人体蛋白质的氨基酸有21种，所以相对分子质量较大的蛋白质中可能有21种氨基酸，A正确；肽键的化学简式是—CO—NH—，所以蛋白质中的N元素主要存在于肽键中，B正确；蛋白质功能的多样性取决于蛋白质结构的多样性，而不是氨基酸的多样性，C错误；多肽中肽键的数目＝氨基酸的数目－肽链数目，所以多肽中氨基酸的数目一般大于肽键的数目，D正确。
2．有关图中蛋白质的叙述，正确的是( C )
A．此蛋白质共有2条肽链
B．共有95个肽键
C．此蛋白质的R基中共含有22个氨基
D．99个氨基酸形成此蛋白质时，共减少的相对分子质量为1
764
解析：羧基的数目共26个，其中R基上有23个，所以剩余的3个分别分布在3条肽链的一端，因此，此蛋白质由3条肽链组成，A错误；由99个氨基酸组成的3条肽链中共含有96个肽键，B错误；该蛋白质共含有25个氨基，所以分布在R基中的氨基数为25－3＝22(个)，C正确；形成蛋白质共失去了96分子的水，所以相对分子质量减少了96×18＝1
728，D错误。
3．下列关于多肽和蛋白质的叙述，正确的是( A )
A．α－鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键
B．蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C．蛋白质变性是由肽键的断裂造成的
D．变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
解析：环状八肽分子中含有8个肽键，A正确；蛋白质具有多样性，可能由1条多肽链构成，也可能由2条或2条以上多肽链构成，B错误；蛋白质变性只是其空间结构的改变，而不是肽键的断裂，引起蛋白质变性的因素通常是高温、过酸、过碱和重金属等，C错误；变性蛋白质仍然存在肽链及肽键，故还可以与双缩脲试剂发生反应，D错误。
4．某五十肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是( C )
A．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
B．若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有5种不同的氨基酸序列
C．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4个H2O
D．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基
解析：据图分析可知，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，即有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，A正确；得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故这5个氨基酸缩合成五肽，可有5种不同的氨基酸序列，B正确；若将这4条多肽链重新连接成一条长链，则需要形成3个肽键，脱去3分子水，C错误；每条肽链中至少有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，D正确。
5．[2020·全国卷Ⅰ]新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯，提高公共卫生安全意识。下列相关叙述错误的是( B )
A．戴口罩可以减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播
B．病毒能够在餐具上增殖，用食盐溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖
C．高温可破坏病原体蛋白质的空间结构，煮沸处理餐具可杀死病原体
D．生活中接触的物体表面可能存在病原微生物，勤洗手可降低感染风险
解析：病原微生物可以通过飞沫传播，戴口罩可有效阻断病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播，A正确；病毒只能在活细胞内生活，故不能在餐具上增殖，B错误；高温可破坏病原体蛋白质的空间结构，进而杀死病原体，因此煮沸处理餐具可杀死病原体，C正确；预防传染病流行的三大措施为控制传染源、切断传播途径与保护易感人群，勤洗手可切断传播途径，降低感染风险，D正确。
6．丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—C3H5O2，它们缩合后形成的二肽分子中C、H、O的原子比例为( D )
A．7∶16∶6
B．7∶14∶5
C．8∶12∶4
D．8∶14∶5
解析：氨基酸的分子式可以用C2H4O2NR表示，由题意可知，丙氨酸的R基为—CH3，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N；谷氨酸的R基为—C3H5O2，则谷氨酸的分子式为C5H9O4N，因此丙氨酸和谷氨酸缩合形成的二肽分子的分子式是C8H14O5N2。
7．真核细胞中蛋白质的主要作用是( D )
①构成染色体 ②构成“膜结构” ③主要的能源物质 ④组成多种酶 ⑤组成各种激素 ⑥调节细胞代谢 ⑦组成维生素 ⑧储存能量
A．①③⑤⑦
B．②④⑤⑧
C．①②④⑤
D．①②④⑥
解析：染色体主要由DNA和蛋白质构成，①正确；膜结构主要由磷脂分子和蛋白质构成，②正确；主要的能源物质为糖类，③错误；大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA，④正确；激素的化学本质为多肽和氨基酸衍生物、固醇类、脂肪酸衍生物等，⑤错误；酶可调节细胞代谢，⑥正确；维生素是一系列有机化合物的统称，它们是生物体所需要的微量营养成分，⑦错误；储存能量是脂肪、淀粉、糖原等的功能，⑧错误。
8．下列物质或结构中一定不含肽键的是( A )
A．葡萄糖
B．胰岛素
C．噬菌体
D．细胞膜
解析：胰岛素的化学本质是蛋白质，含有肽键。噬菌体和细胞膜的构成物质中都有蛋白质，也含有肽键；葡萄糖是一种单糖，不含有肽键。
9．绿色荧光蛋白是从发光水母中分离出来的一种结构蛋白，其相关数据如下表所示。若R基上的羧基和氨基不会脱水形成肽键，则下列对该蛋白质的叙述，正确的是( D )
氨基酸数目/个
126
R基上的羧基数/个
15
游离羧基总数/个
17
游离氨基总数/个
17
A.只有1条肽链
B．R基上的氨基有17个
C．水解时，水中的氧参与形成氨基
D．合成一分子该蛋白质脱去水的相对分子质量为2
232
解析：游离羧基总数为17，R基上的羧基数为15，因此肽链数＝17－15＝2；游离的氨基总数为17，肽链数为2，因此R基上的氨基数为17－2＝15；水解时，水中的氧参与形成羧基；合成一分子该蛋白质时脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数＝126－2＝124，脱去水的相对分子质量为124×18＝2
232。
10．人体中一条由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( B )
A．有38个肽键
B．可能没有游离氨基
C．至少有5个游离羧基
D．最多有36种氨基酸
解析：根据题干信息可知，该多肽含有39个氨基酸，且是环状的，所以有39个肽键，A错误；若构成此环状多肽的氨基酸的R基上不含氨基，则该多肽可能没有游离氨基，B正确；由于该环状多肽中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)，故该环状多肽至少有4个游离羧基，C错误；根据题干信息无法判断有多少种氨基酸参与构成该环状多肽，且人体中组成蛋白质的氨基酸最多有21种，D错误。
11．[不定项选择]蜂毒素是由26个氨基酸组成的一条多肽，则蜂毒素分子( AC )
A．至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
B．水解后一定能得到21种氨基酸
C．能与双缩脲试剂产生紫色反应
D．氮元素只能存在于氨基中
解析：蜂毒素是由26个氨基酸组成的一条多肽，至少含有游离的氨基和羧基各1个；由于组成生物体蛋白质的氨基酸约为21种，蜂毒素经水解可能得到21种氨基酸，也可能少于21种；蜂毒素能与双缩脲试剂产生紫色反应；氮元素可存在于氨基、R基和肽键中。
12．[不定项选择]某细菌能产生一种“毒性肽”，其分子式是C55H70O19N10，将它彻底水解后得到下列四种氨基酸：甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、谷氨酸(C5H9NO4)，下列说法正确的是( AD )
A．该多肽是十肽
B．毒性肽是由4种氨基酸脱水缩合而成的，含有4个肽键
C．“毒性肽”含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
D．形成该“毒性肽”时，脱去的水中的氧来自羧基，氢来自氨基和羧基
解析：根据题意分析可知：该“毒性肽”的分子式是C55H70O19N10，组成该肽链的4种氨基酸中每1个氨基酸分子都只含有一个N原子，因此参与该“毒性肽”合成的氨基酸分子数为10个。由10个氨基酸脱去9分子水形成的是十肽化合物，含有9个肽键。谷氨酸(C5H9NO4)含有两个羧基，在R基团上含有一个游离的羧基，因此该“毒性肽”最少含有2个游离的羧基。脱水缩合中脱去的水中的氧来自羧基，氢来自氨基和羧基。
二、非选择题
13．已知21种氨基酸的平均相对分子质量为128，图1为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)，图2为部分肽链放大示意图。请据图回答下列问题：
图1
图2
(1)氨基酸的结构通式可表示为
。
(2)写出下列基团的结构式(或结构简式)，羧基__—COOH__，氨基__—NH2__，肽键__—CO—NH—__。
(3)该化合物由氨基酸脱去__123__个水分子形成，这种结合方式叫作__脱水缩合__，图1所示的蛋白质的相对分子质量为__13_652__。
(4)图2中所示的氨基酸种类不同，是由__R基__决定的，共有__3__种，该肽链至少有__3__个游离的羧基，有__2__个游离的氨基。
(5)假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该多肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有①的氨基酸有__m－10__个。
解析：(1)氨基酸的结构通式为。(2)羧基的结构
简式为—COOH，氨基的结构简式为—NH2，肽键的结构简式为—CO—NH—。(3)图1所示蛋白质含124个氨基酸，1条肽链，因此脱去的水分子数为124－1＝123；氨基酸通过脱水缩合方式形成蛋白质；图1所示蛋白质的相对分子质量＝氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸个数－脱去水的个数×18－6×1(形成3个—S—S—时脱去6个H)＝128×124－123×18－6＝13
652。(4)图2中所示氨基酸种类不同，是由R基决定的；图2中4个R基依次为—CH2—NH2、—CO—COOH、—CH2—SH、—CO—COOH，共有3种；图2的R基中含有2个羧基、1个氨基，每条肽链的一端含有一个羧基，另一端含有一个氨基，因此该肽链至少有3个游离的羧基，2个游离的氨基。(5)图2中的四个氨基酸只有①的R基中含有氨基，假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该多肽的氨基酸只有图2中的几种，则根据N原子数可知含有①的氨基酸有(m－10)个。
14．脑啡肽的合成采用的是蛋白质工程技术，这是生物技术在分子水平上的又一突破。如图为脑啡肽的结构简式，请回答下列问题：
(1)该化合物有__1__个氨基和__1__个羧基。
(2)该化合物是由__5__个氨基酸失去__4__分子水而形成的，该化合物叫__五__肽；在形成时，相对分子质量减少了__72__。
(3)该化合物水解后可产生__4__种氨基酸，造成氨基酸种类不同的原因是__R基不同__。
(4)现有质量浓度为0.1
g/mL的NaOH溶液、鸡蛋、人的口腔唾液(酶)、质量浓度为0.01
g/mL的CuSO4溶液、清水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶。请设计实验证明“脑啡肽是多肽”。
①实验原理：在碱性溶液中，多肽与CuSO4反应产生紫色物质。
②方法步骤：__取两支试管分别编号为A、B，在A试管中加入2_mL脑啡肽液，在B试管中加入2_mL清水；在两支试管中各加入1_mL_0.1_g/mL的NaOH溶液，振荡；在两支试管中各加入4滴0.01_g/mL的CuSO4溶液，振荡。__
③预期结果：__A试管中出现紫色，B试管中不出现紫色__。
④实验结论：__脑啡肽是一种多肽__。
解析：(1)该多肽中有一个氨基和一个羧基。(2)该多肽含有4个肽键，是由5个氨基酸脱水缩合而成的，在形成多肽时，共脱去4个水分子，相对分子质量减少了4×18＝72。(3)从结构上可以看出，左起第二个氨基酸的R基和第三个氨基酸的R基相同，应为同一种氨基酸，因此脑啡肽水解后产生4种氨基酸。(4)脑啡肽是多肽，在碱性溶液中，多肽与CuSO4反应产生紫色物质。在设计实验过程中还应注意空白对照。
15．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，结果如下表所示：
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
9
9
9
10
13
22
223
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__氨基酸种类和排列顺序__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__氨基酸的种类、数量、排列顺序不同__。
(3)在未知平滑肌舒张素氨基酸组成的情况下，推知这种肽类化合物至少有__1__个氨基和__1__个羧基，这些氨基和羧基位于__肽链两端__。
(4)⑧是由51个氨基酸组成的两条多肽链，共有__49__个肽键。
(5)⑧的生理功能说明蛋白质具有__调节__作用；⑨的生理功能说明蛋白质具有__免疫__作用；⑩的生理功能说明蛋白质具有__运输__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__570__个水分子。
(6)这些实例说明蛋白质的分子结构具有__多样性__，这种结构特点决定了__蛋白质分子具有多种功能__。
解析：(1)虽然①②③的氨基酸数目相同，但其种类和排列顺序未必相同，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、数量、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)由51个氨基酸脱水缩合形成两条肽链时共形成49个肽键。(5)⑧为激素，说明蛋白质具有调节作用；⑨为抗体，说明蛋白质具有免疫作用；⑩为血红蛋白，可运输O2，说明蛋白质具有运输作用；⑩由574个氨基酸形成4条肽链时共脱去水分子570个。(6)不同的蛋白质其结构不同，所具有的功能也各不相同。
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第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
1．根据概念整合，辨析表述正误。(正确的打“√”，错误的打“×”)
概念1 蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能。
(1)胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关。( )
(2)蛋白质的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变。( )
(3)蛋白质变性失活被破坏的是其空间结构而不是肽键。( )
概念2 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。组成人体蛋白质的氨基酸有21种，每一种氨基酸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。
(4)丙氨酸的R基是CH3。( )
(5)组成蛋白质的氨基酸的R基共有21种。( )
(6)人体细胞能够合成全部氨基酸。( )
(7)组成蛋白质的氨基酸只含有一个氨基和一个羧基。( )
(8)不同氨基酸之间的差异是由R基引起的。( )
概念3 氨基酸之间脱水缩合形成肽链，肽链盘曲、折叠，进而形成具有特定空间结构的蛋白质。
(9)蛋白质中的氮原子数目与肽键数目相等。( )
(10)脱水缩合发生在相邻氨基酸的氨基和羧基之间，水中的H来自羧基和氨基，O来自羧基。( )
(11)蛋白质的相对分子质量等于组成该蛋白质的所有氨基酸的相对分子质量之和。( )
(12)氨基酸脱水缩合形成蛋白质时，N原子数目缩合前后不变。( )
知识点1 氨基酸的结构
2．下列有关氨基酸的叙述中，不正确的是( )
A．氨基酸是组成蛋白质的基本单位
B．必须从食物中获取的氨基酸为必需氨基酸
C．生物体内的氨基酸有21种
D．非必需氨基酸是人体不需要的氨基酸
3．蛋氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是( )
A．C5H11O2NS
B．C3H7S
C．C4H11O2S
D．C5H10O2N
知识点2 氨基酸脱水缩合过程及相关计算
4．某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有的氧原子个数是( )
A．n－m
B．n－2m
C．n＋m
D．n＋2m
5．某化合物的结构简式如下图，R1、R2和R3是3个不同的化学基团。下列有关分析不正确的是( )
A．该化合物是三肽
B．该化合物的合成需要脱去2个水分子
C．该化合物含有2个肽键，肽键可表示为CO—NH
D．该化合物水解可产生3种氨基酸
知识点3 蛋白质的结构和功能
6．有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是( )
A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C．能够调节机体生命活动的激素都是蛋白质
D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
7．人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质( )
A．都含有21种氨基酸
B．都是在细胞内发挥作用
C．都具有一定的空间结构
D．都能催化生物化学反应
8．阅读材料，完成下列问题。
情境：大豆蛋白是一种存在于大豆中的植物蛋白，属于完全蛋白质(含有所有必需氨基酸)。大豆蛋白非常适合健身者，俄亥俄州大学的研究表明：相比乳清蛋白，大豆蛋白的抗氧化保护性能更强，有助于提高训练后的机体恢复能力。
思考：
(1)(生命观念)什么是组成人体蛋白质的必需氨基酸？有多少种？
(2)(科学探究)某同学在实验室将蛋白质样品和另一份外观相似的其他成分样品混淆了。请设计一个简单的实验方案，帮助其区分哪一份是蛋白质样品。
(3)(科学思维)大豆蛋白作为一种“优质蛋白质”，含有所有必需氨基酸。试分析日常饮食是不是只食用大豆即可，不用再食用其他食物了？
(限时45分钟)
一、选择题
1．下图表示有关蛋白质分子的概念图，下列有关分析不正确的是( )
A．相对分子质量较大的蛋白质中可能有21种A
B．蛋白质中的N元素主要存在于B中
C．蛋白质功能的多样性取决于A的多样性
D．多肽中A的数目一般大于B的数目
2．有关图中蛋白质的叙述，正确的是( )
A．此蛋白质共有2条肽链
B．共有95个肽键
C．此蛋白质的R基中共含有22个氨基
D．99个氨基酸形成此蛋白质时，共减少的相对分子质量为1
764
3．下列关于多肽和蛋白质的叙述，正确的是( )
A．α－鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键
B．蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C．蛋白质变性是由肽键的断裂造成的
D．变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
4．某五十肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是( )
A．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
B．若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有5种不同的氨基酸序列
C．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4个H2O
D．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基
5．[2020·全国卷Ⅰ]新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯，提高公共卫生安全意识。下列相关叙述错误的是( )
A．戴口罩可以减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播
B．病毒能够在餐具上增殖，用食盐溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖
C．高温可破坏病原体蛋白质的空间结构，煮沸处理餐具可杀死病原体
D．生活中接触的物体表面可能存在病原微生物，勤洗手可降低感染风险
6．丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—C3H5O2，它们缩合后形成的二肽分子中C、H、O的原子比例为( )
A．7∶16∶6
B．7∶14∶5
C．8∶12∶4
D．8∶14∶5
7．真核细胞中蛋白质的主要作用是( )
①构成染色体 ②构成“膜结构” ③主要的能源物质 ④组成多种酶 ⑤组成各种激素 ⑥调节细胞代谢 ⑦组成维生素 ⑧储存能量
A．①③⑤⑦
B．②④⑤⑧
C．①②④⑤
D．①②④⑥
8．下列物质或结构中一定不含肽键的是( )
A．葡萄糖
B．胰岛素
C．噬菌体
D．细胞膜
9．绿色荧光蛋白是从发光水母中分离出来的一种结构蛋白，其相关数据如下表所示。若R基上的羧基和氨基不会脱水形成肽键，则下列对该蛋白质的叙述，正确的是( )
氨基酸数目/个
126
R基上的羧基数/个
15
游离羧基总数/个
17
游离氨基总数/个
17
A.只有1条肽链
B．R基上的氨基有17个
C．水解时，水中的氧参与形成氨基
D．合成一分子该蛋白质脱去水的相对分子质量为2
232
10．人体中一条由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．可能没有游离氨基
C．至少有5个游离羧基
D．最多有36种氨基酸
11．[不定项选择]蜂毒素是由26个氨基酸组成的一条多肽，则蜂毒素分子( )
A．至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
B．水解后一定能得到21种氨基酸
C．能与双缩脲试剂产生紫色反应
D．氮元素只能存在于氨基中
12．[不定项选择]某细菌能产生一种“毒性肽”，其分子式是C55H70O19N10，将它彻底水解后得到下列四种氨基酸：甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)、谷氨酸(C5H9NO4)，下列说法正确的是( )
A．该多肽是十肽
B．毒性肽是由4种氨基酸脱水缩合而成的，含有4个肽键
C．“毒性肽”含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
D．形成该“毒性肽”时，脱去的水中的氧来自羧基，氢来自氨基和羧基
二、非选择题
13．已知21种氨基酸的平均相对分子质量为128，图1为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)，图2为部分肽链放大示意图。请据图回答下列问题：
图1
图2
(1)氨基酸的结构通式可表示为
。
(2)写出下列基团的结构式(或结构简式)，羧基__
__，氨基__
__，肽键__
__。
(3)该化合物由氨基酸脱去__
__个水分子形成，这种结合方式叫作__
__，图1所示的蛋白质的相对分子质量为__
__。
(4)图2中所示的氨基酸种类不同，是由__
__决定的，共有__
__种，该肽链至少有____个游离的羧基，有__
__个游离的氨基。
(5)假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该多肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有①的氨基酸有__
__个。
14．脑啡肽的合成采用的是蛋白质工程技术，这是生物技术在分子水平上的又一突破。如图为脑啡肽的结构简式，请回答下列问题：
(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，该化合物叫__
__肽；在形成时，相对分子质量减少了__
__。
(3)该化合物水解后可产生__
__种氨基酸，造成氨基酸种类不同的原因是__
__。
(4)现有质量浓度为0.1
g/mL的NaOH溶液、鸡蛋、人的口腔唾液(酶)、质量浓度为0.01
g/mL的CuSO4溶液、清水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶。请设计实验证明“脑啡肽是多肽”。
①实验原理：在碱性溶液中，多肽与CuSO4反应产生紫色物质。
②方法步骤：__
__
③预期结果：__
__。
④实验结论：__
__。
15．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，结果如下表所示：
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
9
9
9
10
13
22
223
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氨基酸组成的情况下，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__
__。
(4)⑧是由51个氨基酸组成的两条多肽链，共有__
__个肽键。
(5)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。
(6)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__
__。
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