2023新教材高中生物第2章組成細胞的分子第4節(jié)蛋白質是生命活動的主要承擔者對點訓練新人教版必修1

第4節(jié)蛋白質是生命活動的主要承擔者知識點一蛋白質功能1．蛋白質是細胞內的重要物質之一，具有多樣性和特異性，其結構與功能是相適應的。下列關于蛋白質類物質與其功能的對應，正確的是()A．胰島素與調節(jié) B．抗體與催化C．胃蛋白酶與運輸 D．血紅蛋白與免疫答案A解析胰島素的化學本質是蛋白質，具有降低血糖濃度的作用，體現(xiàn)了蛋白質的調節(jié)(信息傳遞)功能，A正確；抗體的化學本質是蛋白質，具有抵御外來細菌、病毒等的侵害的作用，體現(xiàn)了蛋白質的免疫功能，B錯誤；胃蛋白酶的化學本質是蛋白質，可催化蛋白質的水解，體現(xiàn)了蛋白質的催化功能，C錯誤；血紅蛋白的化學本質是蛋白質，具有運輸氧氣的功能，體現(xiàn)了蛋白質的運輸功能，D錯誤。2．下列關于蛋白質的相關敘述不合理的是()A．蛋白質是細胞的基本組成成分，細胞的各項生命活動都離不開蛋白質B．生物界的蛋白質種類多達1010～1012種C．蛋白質的功能多樣與它多種多樣的結構有關D．蛋白質是細胞中的遺傳物質答案D解析細胞中的遺傳物質是DNA，不是蛋白質。知識點二蛋白質的基本組成單位——氨基酸3．下列四個結構式中，屬于構成蛋白質的氨基酸分子的是()答案D解析由組成蛋白質的氨基酸分子的結構通式可知，每種氨基酸分子至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，題中只有D結構式能正確表示構成蛋白質的氨基酸分子。A結構式只有氨基，沒有羧基；B結構式只有羧基，沒有氨基；C結構式中的氨基和羧基沒有連在同一個碳原子上。4．已知谷氨酸的分子式是C5H9NO4，那么該氨基酸的R基是()A．—C2H4NO2 B．—C3H5O2C．—C4H6O2 D．—C4H5O2答案B解析氨基酸的結構通式是：。根據(jù)氨基酸的結構通式可以看出，氨基酸的分子式是RC2H4O2N，已知谷氨酸的分子式是C5H9O4N，減去C2H4O2N，所以R基團是—C3H5O2，綜上所述，B符合題意。5．下列關于人體內氨基酸的相關敘述錯誤的是()A．人體內的氨基酸根據(jù)是否能自身合成分為必需氨基酸和非必需氨基酸B．人體中有13種非必需氨基酸C．必需氨基酸可以被腸道吸收，非必需氨基酸不可以被腸道吸收D．經常食用奶制品、肉類、蛋類和大豆制品，一般不會缺乏必需氨基酸答案C解析必需氨基酸和非必需氨基酸都可以被腸道吸收，C錯誤。6．下列相關敘述中正確的是()A．構成氨基酸的元素只有C、H、O、N4種B．只要含氨基和羧基的化合物就是構成蛋白質的氨基酸C．R基中可以有氨基或羧基D．組成人體蛋白質的氨基酸有20種答案C解析組成氨基酸的基本元素包括C、H、O、N，少數(shù)氨基酸還含有S，A錯誤；氨基酸的結構特點是至少含有一個氨基和一個羧基，而且要連接在同一個碳原子上，所以含有氨基和羧基的化合物不一定是構成蛋白質的氨基酸，B錯誤；組成人體蛋白質的氨基酸有21種，D錯誤。知識點三蛋白質的結構及其多樣性[題型一蛋白質的形成過程]7．蛋白質是由氨基酸通過肽鍵形成的大分子化合物，一個氨基酸分子中的氨基和另一個氨基酸分子中的羧基脫去一個水分子縮合形成肽鍵。蛋白質分子結構示意圖如圖所示：其中用虛線框出的甲、乙、丙的名稱依次為()A．氨基、肽鍵、羧基B．羧基、肽鍵、氨基C．肽鍵、氨基、羧基D．氨基、羧基、肽鍵答案A8．下列是兩種氨基酸的結構，它們在形成二肽時，最可能縮合的基團是()答案C解析氨基酸脫水縮合發(fā)生在一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基間，③和⑥是R基上的羧基和氨基，不參與脫水縮合，所以C符合題意。9．能正確表示蛋白質分子由簡到繁的結構層次的一組順序是()①氨基酸②C、H、O、N等元素③氨基酸分子脫水縮合形成多肽④肽鏈由于氨基酸分子之間形成的氫鍵等盤曲折疊⑤形成一定的空間結構A．①③④②⑤B．②①④③⑤C．②①③⑤④D．②①③④⑤答案D解析組成氨基酸的元素包括C、H、O、N等，氨基酸通過脫水縮合形成多肽鏈，多肽鏈盤曲折疊形成具有一定空間結構的蛋白質，D正確。[題型二蛋白質結構多樣性]10．人體的肌肉主要由蛋白質構成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其直接原因是()A．兩者屬于不同系統(tǒng)B．兩者所含蛋白質分子的結構不同C．兩者細胞的形狀不同D．兩者在人體內的位置分布不同答案B解析蛋白質具有與其功能相適應的獨特結構，平滑肌和骨骼肌的功能不同，是因為構成二者的蛋白質分子結構不同，B正確。11．生長激素和胰島素都是人體內對生命活動起著重要調節(jié)作用的激素，但是功能不同，與此無關的是()A．氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序B．構成蛋白質肽鏈的數(shù)目C．構成蛋白質的空間結構D．組成氨基的元素種類答案D解析每一種蛋白質都有與其功能相適應的獨特結構，生長激素和胰島素功能不同，是由于二者的結構不同。造成結構多樣性的原因：氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序不同，構成蛋白質肽鏈的數(shù)目不同，構成蛋白質的空間結構不同等，而組成氨基的化學元素的種類是相同的，故選D。[題型三結構與功能相適應]12．血紅蛋白是一種由574個氨基酸組成的，含有4條多肽鏈的蛋白質，是紅細胞中運輸氧氣的物質，下列說法不正確的是()A．血紅蛋白最少含有4個游離的氨基，含有570個肽鍵B．血紅蛋白的空間結構與紅細胞的形狀沒有直接關系C．血紅蛋白574個氨基酸中有一個發(fā)生改變，可能會影響到紅細胞的形狀D．紅細胞運輸氧氣的功能與血紅蛋白的復雜空間結構相適應答案B解析血紅蛋白含有4條多肽鏈，因此至少含有4個游離的氨基，血紅蛋白中共有574－4＝570(個)肽鍵，A正確；血紅蛋白的空間結構決定了由它參與組成的紅細胞呈兩面凹的圓盤狀，B錯誤；血紅蛋白574個氨基酸中有一個發(fā)生改變，可能會影響紅細胞的形狀，如鐮狀紅細胞的形成，C正確。知識點四與蛋白質有關的計算13．下列有關圖示多肽的敘述，正確的是()A．由5個氨基酸縮合而成B．形成過程中失去了3分子水C．有4種不同的側鏈基團D．游離的氨基和羧基各1個答案B解析分析題圖可知，圖中多肽有三個肽鍵，即含有4個氨基酸，A錯誤；4個氨基酸在脫水縮合過程中共失去3分子的水，B正確；圖中氨基酸的R基分別為：—CH2—CH2—COOH、—CH3、—CH2SH、—CH3，即表示有3種不同的側鏈基團，C錯誤；圖中多肽有兩個游離的羧基和一個游離的氨基，D錯誤。14．測得某蛋白質由2條肽鏈組成，共含有51個氨基酸。已知氨基酸的平均相對分子質量為128，則該蛋白質的相對分子質量約為()A．6528B．5646C．5628D．5238答案B解析根據(jù)蛋白質相對分子質量＝氨基酸平均相對分子質量×氨基酸數(shù)量－失去水分子數(shù)×水的相對分子質量，而失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)，故該蛋白質的相對分子質量約為128×51－(51－2)×18＝5646，B正確。15．根據(jù)如圖化合物的結構分析回答：(1)構成該化合物的氨基酸種類有________種。(2)該化合物由________個氨基酸失去________個水分子而形成，這種反應叫做________。(3)該化合物稱為________，含________個肽鍵。(4)如果圖中氨基酸順序改變，其相應功能是否發(fā)生改變？________。為什么？____________________________________________________。答案(1)3(2)43脫水縮合(3)四肽3(4)改變氨基酸順序改變，形成的蛋白質空間結構改變，蛋白質功能改變解析(1)圖中化合物由4個氨基酸構成，R基分別為—H、—H、、—CH2—COOH，即有3種氨基酸。(2)該化合物由4個氨基酸失去3個水分子而形成，這種反應叫作脫水縮合。(3)該化合物稱為四肽，共含有3個肽鍵。(4)蛋白質的功能與氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及蛋白質的空間結構有關，因此如果圖中氨基酸順序改變，其相應功能也會發(fā)生改變。16．用氨基酸自動分析儀測得幾種多肽化合物的氨基酸數(shù)目如表所示：(1)表中①②③的氨基酸數(shù)目雖相同，但其生理作用彼此不同，這是因為它們的____________________________不同。(2)⑥的生理功能說明蛋白質具有________作用；⑦的生理功能說明蛋白質具有________作用；⑧的生理功能說明蛋白質具有________作用。(3)組成上述8種化合物的所有氨基酸所共有的結構通式是______________。(4)該實例說明蛋白質的結構具有________，這種特點決定了蛋白質的______________________。答案(1)氨基酸的種類、排列順序和肽鏈的空間結構(2)調節(jié)免疫運輸(3)(4)多樣性功能多樣性解析(1)分析表格信息可知，①②③的氨基酸數(shù)目雖相同，但是氨基酸的種類、排列順序和肽鏈的空間結構不同，進而導致三種多肽化合物的功能不同。(2)⑥胰島素具有調節(jié)血糖濃度的功能，說明蛋白質具有調節(jié)機體生命活動的功能；⑦是免疫球蛋白，體現(xiàn)了蛋白質的免疫功能；⑧是血紅蛋白，具有運輸氧氣的功能，體現(xiàn)了蛋白質的運輸功能。(3)氨基酸的結構通式是。(4)該實例說明蛋白質結構具有多樣性，蛋白質的結構與其功能相適應，所以蛋白質也具有功能多樣性。易錯題型蛋白質結構特點17．下列有關氨基酸、多肽鏈和蛋白質的敘述正確的是()A．都只有C、H、O、N四種元素B．遇雙縮脲試劑都顯紫色C．都具有空間結構D．通常都含有羧基答案D解析氨基酸、多肽鏈和蛋白質均含有C、H、O、N四種元素，有的還含有S等元素，A錯誤；多肽鏈和蛋白質中均含有肽鍵，可與雙縮脲試劑作用產生紫色反應，而氨基酸不含肽鍵，不能與雙縮脲試劑作用產生紫色反應，B錯誤；蛋白質具有一定空間結構，而氨基酸不具有空間結構，C錯誤；每個氨基酸至少含有1個羧基，每條多肽鏈至少含有1個羧基，蛋白質由肽鏈組成，也含有羧基，D正確。一、單項選擇題1．如圖表示生物體內的三個生理過程(a、b、c)，在這三個過程中，Y代表的物質可能分別為()A．激素、抗體、轉運蛋白 B．抗體、轉運蛋白、酶C．維生素、轉運蛋白、抗體 D．轉運蛋白、抗體、酶答案D解析蛋白質是生命活動的主要承擔者，有的蛋白質是細胞結構的重要組成成分；有的蛋白質具有催化功能，如大多數(shù)酶的本質是蛋白質；有的蛋白質具有調節(jié)機體生命活動的功能，如胰島素；有的蛋白質具有運輸功能，如轉運蛋白；有的蛋白質具有免疫功能，如抗體。分析題圖可知，X與Y結合，X進入細胞，說明X可能是被運輸?shù)奈镔|，Y可能是轉運蛋白；X與Y結合后，X被清除，說明X可能是抗原，Y可能是抗體；X與Y結合后，X轉變成其他物質，說明X可能是反應物，Y可能是酶。2．下列關于組成蛋白質的氨基酸的說法中，錯誤的是()A．生物體內最簡單的氨基酸R基為—HB．至少有一個氨基和一個羧基連接在同一碳原子上C.氨基酸分子的R基是決定氨基酸種類的基團D．人體細胞只能合成必需氨基酸答案D解析人體內不能合成，必須從外界環(huán)境中獲取的氨基酸為必需氨基酸，D錯誤。3．人體內有多種多樣的蛋白質，下列關于蛋白質的敘述，錯誤的是()A．都是由氨基酸脫水縮合而成的B．都含有肽鍵C．都能催化生物化學反應D．蛋白質的生物活性與其空間結構有關答案C解析蛋白質是由氨基酸脫水縮合而成的，一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基之間通過脫水縮合反應形成肽鍵，A、B正確；肽鏈往往盤曲、折疊形成一定的空間結構后才具有生物活性，若特定的空間結構遭到破壞，則其功能也會受到影響或者喪失，D正確；酶能夠催化細胞內的化學反應，但并不是所有蛋白質都具有催化功能，C錯誤。4．下列有關蛋白質的說法錯誤的是()A．蛋白質不需要消化就能被人體吸收和利用B．組成人體的蛋白質的氨基酸中有13種非必需氨基酸C．生物界的蛋白質種類非常多D．蛋白質參與組成細胞和生物體的各種結構，執(zhí)行多種多樣的功能答案A解析蛋白質需要消化成氨基酸才能被人體吸收和利用，A錯誤。5．下列關于蛋白質結構和功能的敘述中，錯誤的是()A．一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要承擔者B．不同種類的蛋白質不僅氨基酸的數(shù)量和排列順序不同，且各自具有獨特的空間結構C．每一種蛋白質分子都有與它所承擔功能相適應的獨特結構D．氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序、空間結構以及氨基酸連接方式不同決定蛋白質的多樣性答案D解析蛋白質的多樣性與組成蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和蛋白質的空間結構有關，D錯誤。6．一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽，其中有4個谷氨酸(R基為—CH2—CH2—COOH)，則該多肽()A．有38個肽鍵 B．可能沒有游離氨基C．至少有5個游離羧基 D．至多有36種氨基酸答案B解析根據(jù)題干信息可知該多肽含有39個氨基酸，且是環(huán)狀的，所以有39個肽鍵，A錯誤；由于該多肽是環(huán)狀的，所以在不考慮R基上氨基的前提下，該多肽可能沒有游離氨基，B正確；由于該多肽是環(huán)狀的，有4個谷氨酸(R基為—CH2—CH2—COOH)，在不考慮其他氨基酸的R基的前提下，該多肽至少有4個游離羧基，C錯誤；根據(jù)題干信息無法判斷有多少種氨基酸參與構成該環(huán)狀肽，但是人體中組成蛋白質的氨基酸有21種，D錯誤。7．如圖所示，一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點)可轉變成一分子的胰島素(圖中數(shù)字表示氨基酸序號)。下列分析正確的是()A．胰島素分子具有50個肽鍵，合成它的過程中共脫去50分子水B．胰島素分子含有一個游離的氨基和一個游離的羧基C．沸水浴時肽鍵斷裂導致胰島素生物活性的喪失D．理論上可通過測定C肽的含量間接反映胰島素的含量答案D解析從圖中可以看出，保留的肽鏈中含有51(即30＋21)個氨基酸，所以肽鍵的數(shù)目＝51－2＝49(個)，A錯誤；胰島素分子至少含有兩個游離的氨基和兩個游離的羧基，B錯誤；沸水浴時破壞的是胰島素的空間結構而不是肽鍵，C錯誤；因為合成一個胰島素分子就要切去一段C肽，所以可以通過測定C肽的含量間接反映胰島素的含量，D正確。二、不定項選擇題8．下圖為氨基酸分子的結構通式，下列敘述正確的是()A．結構④在人體內有21種B．氨基酸脫水縮合產生水，水中的氫來自于②和③C．結構④中含有的氨基或羧基參與脫水縮合D．生物體內n個氨基酸形成的多肽鏈就有蛋白質的生理功能答案A解析①為氨基，③為羧基，④為側鏈基團(R基)，決定氨基酸種類，在人體中，組成蛋白質的氨基酸有21種，A正確；氨基酸脫水縮合形成水，水中氫來自①③，B錯誤；R基中的氨基或羧基一般不參與脫水縮合，C錯誤；生物體內n個氨基酸形成的多肽鏈還需要加工，形成一定的空間結構后才具有蛋白質的生理功能，D錯誤。9．尿中是否含有蛋白質常用加熱法來檢驗。下圖為蛋白質加熱過程中的變化，據(jù)此判斷，下列有關敘述正確的是()A．沸水浴加熱后，構成蛋白質的肽鏈充分伸展并斷裂B．變性后的蛋白質可與雙縮脲試劑產生紫色反應C．蛋白質加熱過程中，氨基酸的排列順序不會發(fā)生改變D．蛋白質肽鏈的盤曲和折疊被解開后，其特定功能會發(fā)生改變答案BCD解析沸水浴加熱后，構成蛋白質的肽鏈充分伸展，但沒有斷裂，A錯誤；變性后的蛋白質可與雙縮脲試劑產生紫色反應，B正確；蛋白質加熱過程中，氨基酸的排列順序不會發(fā)生改變，C正確；蛋白質的結構與功能相適應，蛋白質肽鏈的盤曲和折疊被解開后，其特定功能發(fā)生了改變，D正確。10．如圖表示某種蛋白質中相關基團或氨基酸的數(shù)目，下列相關敘述正確的是()A．該蛋白質中含有2條肽鏈B．該蛋白質中共有124個肽鍵C．該蛋白質的R基上共含17個氨基D．形成該蛋白質時共脫掉125個水分子答案AB解析據(jù)圖可知，該蛋白質的羧基總數(shù)為17個，R基上的羧基數(shù)目為15個，則肽鏈末端游離的羧基數(shù)目為17－15＝2(個)，進而確定含有兩條肽鏈，A正確；該蛋白質共有126－2＝124(個)肽鍵，形成該蛋白質時共脫掉124個水分子，B正確，D錯誤；氨基總數(shù)為17，則R基上的氨基數(shù)為17－2＝15(個)，C錯誤。11．X個氨基酸合成的蛋白質結構如圖所示(內含環(huán)肽)，其中—S—S—表示連接兩條相鄰多肽的二硫鍵(每個二硫鍵由兩個—SH脫去2個H形成)。下列敘述中正確的是()A．此蛋白質中至少含2個氨基與2個羧基B．形成二硫鍵可增加蛋白質結構的穩(wěn)定性C．此蛋白質中應含有(X－3)個肽鍵D．蛋白質合成時減少的相對分子質量為(X－2)×18＋4答案ABD解析1條肽鏈至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基，環(huán)肽不考慮，所以此蛋白質中至少含2個氨基與2個羧基，A正確；該蛋白質由2條鏈狀肽鏈和1條環(huán)肽構成，形成二硫鍵可增加蛋白質結構的穩(wěn)定性，B正確；該蛋白質含有2條鏈狀肽鏈和1條環(huán)肽，所以蛋白質合成時形成的肽鍵數(shù)目＝氨基酸總數(shù)一鏈狀肽鏈數(shù)＝X－2，C錯誤；蛋白質合成時減少的相對分子質量為失去的水的相對分子質量與脫去H的相對分子質量的和，即(X－2)×18＋4，D正確。三、非選擇題12．下圖表示有關蛋白質分子的簡要概念圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中A的元素組成為____________，在人體內可以合成的B屬于____________，C是________。(2)蛋白質的結構具有多樣性，從蛋白質自身分析，原因有氨基酸的______________________不同，以及蛋白質的________千變萬化等。(3)若該蛋白質是血紅蛋白，說明蛋白質具有________作用；若該蛋白質是酶，說明蛋白質具有________作用。(4)經過加熱、加酸、加酒精等引起細菌和病毒的______________，因此可以達到____________的目的，此時的蛋白質用雙縮脲試劑檢驗________(填“能”或“否”)發(fā)生紫色反應。答案(1)C、H、O、N等(缺一不可)非必需氨基酸肽鍵(2)種類、數(shù)量和排列順序空間結構(3)運輸催化(4)蛋白質變性消毒和滅菌能解析(1)圖中的B是蛋白質的基本單位——氨基酸，它的元素組成有C、H、O、N等，氨基酸脫水縮合后形成肽鍵(C)。(4)蛋白質變性即蛋白質的空間結構發(fā)生改變，可以使蛋白質失去活性及原有的功能，但肽鍵仍舊完好，可以與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應。實