2024-2025學年新教材高中生物第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學案新人教版必修11

PAGE15-第4節(jié)蛋白質是生命活動的主要擔當者學問點一蛋白質功能1．下列生理活動與蛋白質功能無關的是()A．氧氣在血液中的運輸B．細胞內的遺傳物質C．催化葡萄糖在細胞內的氧化分解D．構成細胞和生物體結構的重要物質答案B解析氧氣在血液中通過血紅蛋白來運輸，與蛋白質功能有關，A不符合題意；細胞內的遺傳物質是DNA，與蛋白質功能無關，B符合題意；葡萄糖在細胞內氧化分解是酶促反應，呼吸酶的本質是蛋白質，因此細胞內葡萄糖氧化分解與蛋白質功能有關，C不符合題意；蛋白質是生命活動的主要擔當者，是構成細胞和生物體結構的重要物質，D不符合題意。2．下列關于蛋白質功能的敘述，錯誤的是()A．很多蛋白質是構成細胞和生物體結構的重要物質，稱為結構蛋白B．具有信息傳遞作用，能夠調整機體的生命活動的激素都是蛋白質C．人體內的抗體是蛋白質，可以幫助人體抵擋病菌和病毒等的侵害D．一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要擔當者答案B解析蛋白質的作用主要有構成細胞和生物體結構；信息傳遞，如胰島素；催化作用，如胃蛋白酶；運輸作用，如血紅蛋白；免疫作用，如抗體。但激素并不都是蛋白質，除蛋白質和肽類外，還有胺類激素如甲狀腺素、脂質類如性激素，B錯誤。3．蛋白質是細胞內最重要的生命物質之一，具有多樣性和特異性，其結構與功能是相適應的。下列蛋白質類物質與其功能對應不正確的是()A．胰島素與調整 B．抗體與免疫C．淀粉酶與運輸 D．血紅蛋白與運輸答案C解析胰島素具有降血糖的功能，在血糖平衡調整中發(fā)揮重要作用，A正確；抗體能與抗原進行特異性結合，與免疫有關，B正確；淀粉酶能催化淀粉水解，沒有運輸作用，C錯誤；血紅蛋白具有運輸氧氣的作用，D正確。學問點二蛋白質的基本組成單位——氨基酸4．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。5．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：。依據(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。6．下列關于組成蛋白質的氨基酸的說法中，錯誤的是()A．生物體內最簡潔的氨基酸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基是確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，必需從外界環(huán)境中獲得的氨基酸為必需氨基酸，D錯誤。7．如圖為4種氨基酸的結構，則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．氨基酸丙和丁的R基分別是—NH2和—CH2—COOHC．R基中可以有氨基或羧基D．成人體內必需氨基酸的種類比嬰兒的多一種答案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；氨基酸丙的R基是—CH2—OH，B錯誤；R基中可以有氨基或羧基，C正確；成人體內必需氨基酸的種類比嬰兒的少一種，D錯誤。學問點三蛋白質結構及其多樣性[題型一蛋白質結構及其多樣性]8．下圖為一種多肽分子，構成該多肽分子的氨基酸種類和肽鍵數(shù)分別為()A．1種、2個 B．2種、2個C．2種、3個 D．3種、2個答案D解析依據(jù)題意和圖示分析可知：圖示為某多肽分子結構簡式，該多肽含有2個肽鍵，是由3個氨基酸脫水縮合形成的，也稱為三肽。組成該多肽的3個氨基酸的R基依次是—CH2CH3、—CH3、—H，可見該多肽是由3種氨基酸脫水縮合形成的，D正確。9．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()A．①③ B．②⑥C．②④ D．③④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，不參加脫水縮合，所以C符合題意。10．下列有關蛋白質的敘述，正確的是()A．血紅蛋白形成過程是4條肽鏈由于氫鍵作用先各自形成肯定空間結構，再聚集在一起形成困難空間結構B．熟雞蛋易消化的緣由是高溫使蛋白質變性，破壞了肽鍵C．氨基酸脫水縮合形成多肽鏈時，產(chǎn)物H2O中的氫來自氨基D．氨基酸的數(shù)目、種類、排列依次、空間結構以及氨基酸連接方式不同確定蛋白質的多樣性答案A解析變性的蛋白質中的肽鍵沒有斷裂，熟雞蛋易消化的緣由是高溫使蛋白質分子的空間結構變松散，易被蛋白酶水解消化，B錯誤；氨基酸脫水縮合形成多肽鏈時，產(chǎn)物H2O中的氫來自氨基和羧基，C錯誤；蛋白質的多樣性與組成蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)目、排列依次和蛋白質的空間結構有關，D錯誤。11．能正確表示蛋白質分子由簡到繁的結構層次的一組依次是()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盤曲折疊⑤形成肯定的空間結構A．①③④②⑤ B．②①④③⑤C．②①③⑤④ D．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肯定空間結構的蛋白質，D正確。[題型二蛋白質結構確定功能]12．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，其干脆緣由是()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．兩者細胞的形態(tài)不同D．兩者在人體內的位置分布不同答案B解析蛋白質的結構確定其功能，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。[題型三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(—CO—NH—)，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．測得某蛋白質由兩條肽鏈組成，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．6528 B．5646C．5628 D．5238答案B解析依據(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。15．一條由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解析依據(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；依據(jù)題干信息無法推斷有多少種氨基酸參加構成該環(huán)狀肽，但是人體中組成蛋白質的氨基酸有21種，D錯誤。16．依據(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________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)假如圖中氨基酸依次變更，其相應功能是否發(fā)生變更？________。為什么？________________________________________________________________________。答案(1)3(2)43脫水縮合(3)四肽3(4)變更氨基酸依次變更，形成的蛋白質空間結構變更，蛋白質功能變更解析(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，這種反應叫做脫水縮合。(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、排列依次以及蛋白質的空間結構有關，因此假如圖中氨基酸依次變更，其相應功能也會發(fā)生變更。17．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：多肽化合物氨基酸多肽化合物氨基酸①催產(chǎn)素9⑤牛胰蛋白酶223②牛加壓素9⑥人胰島素51③血管舒張素9⑦免疫球蛋白660④平滑肌舒張素10⑧人血紅蛋白574(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種化合物的全部氨基酸所共有的結構通式是________________，形成的肽鍵的結構簡式為________________。(4)該實例說明蛋白質的結構具有________，這種特點確定了蛋白質的______________________。答案(1)氨基酸的種類、排列依次和肽鏈的空間結構(2)調整免疫運輸(3)—CO—NH—(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、排列依次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胰島素具有調整血糖濃度的功能，說明蛋白質具有調整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，肽鍵是由一個氨基酸的氨基和另一個氨基酸的羧基脫去1分子水形成的，結構簡式是—CO—NH—。(4)該實例說明蛋白質結構具有多樣性，蛋白質的結構多樣性確定了功能的多樣性。易錯題型不能正確分析特別氨基酸形成蛋白質的過程18．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)。下列敘述中不正確的是()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．蛋白質合成時削減的相對分子質量為(X－2)×18＋4答案C解析一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3條肽鏈構成，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；蛋白質合成時削減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。易錯提示含二硫鍵的蛋白質的相對分子質量的計算、環(huán)狀肽中的氨基酸數(shù)和肽鍵數(shù)的關系：每形成一個二硫鍵要脫去2個H，即相對分子質量削減2；環(huán)狀肽中，因為肽鏈首尾又縮合成肽鍵，所以氨基酸數(shù)＝肽鍵數(shù)，主鏈末端不再有游離羧基和氨基。1．若下列物質各只有一分子，則在這些物質中可以組成蛋白質的氨基酸最多可以縮合成()A．二肽 B．三肽C．四肽 D．五肽答案B解析組成蛋白質的氨基酸的特點是至少要有一個氨基和一個羧基連在同一個碳原子上，可以看出②③⑤屬于組成蛋白質的氨基酸，且已知每種氨基酸只有一個，故最多可以縮合成三肽。2．下圖是細胞中常見的反應，下列相關敘述正確的是()A．乙分子的R基為—HB．化合物丙叫做二肽C．化合物丙中含有一個游離羧基D．水中的氫來自乙的氨基答案B解析依據(jù)氨基酸的結構通式可知，乙分子的R基為—CH2COOH，A錯誤；化合物丙由甲、乙兩個氨基酸脫水縮合形成，稱為二肽，B正確；由圖可知，化合物丙中肽鏈右端和R基中各有一個羧基(—COOH)，共含有2個游離的羧基，C錯誤；由圖可知，脫水縮合時，水中的氫來自甲的羧基和乙的氨基，D錯誤。3．胰島B細胞分泌的胰島素(胰島素分子有A、B兩條肽鏈，A鏈有21個氨基酸，B鏈有30個氨基酸)能與肝細胞膜上的受體結合，促進肝細胞攝取葡萄糖。下列敘述正確的是()A．胰島素分子的肽鍵總數(shù)是50個B．該胰島素分子至少含有游離氨基2個C．變性的胰島素不能與雙縮脲試劑作用，產(chǎn)生特定的顏色反應D．胰島素與肝細胞膜上的受體結合，體現(xiàn)了蛋白質的免疫功能答案B解析胰島素分子的肽鍵總數(shù)＝氨基酸總數(shù)－肽鏈數(shù)＝(21＋30)－2＝49(個)，A錯誤；蛋白質分子至少含有的游離氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＝2(個)，B正確；變性的胰島素其肽鍵沒有斷裂，仍能與雙縮脲試劑作用，產(chǎn)生特定的顏色(紫色)反應，C錯誤；胰島素與肝細胞膜上的受體結合，促進肝細胞攝取葡萄糖，體現(xiàn)了蛋白質的信息傳遞，調整機體生命活動的功能，D錯誤。4．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、載體 B．抗體、載體、酶C．維生素、載體、抗體 D．載體、抗體、酶答案D解析蛋白質是生命活動的主要擔當者，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；有的蛋白質具有調整機體生命活動的功能，如胰島素；有的蛋白質具有運輸功能，如載體蛋白；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可能是載體；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。5．生長激素和胰島素都是人體內對生命活動起著重要調整作用的激素，但是功能不同，與此無關的是()A．氨基酸的數(shù)目、種類和排列依次B．構成蛋白質肽鏈的數(shù)目C．構成蛋白質的空間結構D．組成肽鍵的化學元素的種類答案D解析結構確定功能，生長激素和胰島素功能不同，是由于二者的結構不同。造成結構多樣性的緣由：氨基酸的數(shù)目、種類和排列依次不同，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，而組成肽鍵的化學元素的種類是相同的，都含C、O、N、H元素，故選D。6．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．該蛋白質中含有兩條肽鏈B．該蛋白質中共有126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A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、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。7．圖1是某蛋白質的肽鏈結構示意圖，其中數(shù)字為氨基酸序號；圖2為圖1中的部分肽鏈放大圖。請據(jù)圖推斷下列敘述中不正確的是()A．圖1中該蛋白質含有兩條肽鏈49個肽鍵B．氨基酸脫水縮合形成該蛋白質過程中相對分子質量削減了882C．圖2中含有的R基是②④⑥⑧D．從圖2可推知該蛋白質至少含有4個游離的羧基答案B解析分析題圖1可知，圖中共有21＋30＝51(個)氨基酸，兩條肽鏈，所以肽鍵數(shù)目＝氨基酸數(shù)目－肽鏈數(shù)目＝49，A正確；氨基酸脫水縮合形成該蛋白質的過程中脫去了49個水分子和6個氫(每形成1個二硫鍵脫去2個氫)，所以相對分子質量削減了49×18＋3×2＝888，B錯誤；圖2中，①表示氨基，②④⑥⑧表示R基，③⑤⑦表示肽鍵，C正確；圖2中的R基中含有2個羧基，且該蛋白質含有2條肽鏈，由此可推知該蛋白質至少含有2＋2＝4(個)游離的羧基，D正確。8．圖示為某30肽，其中含天門冬氨酸4個，分別位于第8、9、22、30位；肽酶X特地作用于天門冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶Y特地作用于天門冬氨酸氨基端的肽鍵，下列相關敘述不正確的是()A．該30肽含有肽鍵數(shù)為29個B．肽酶X完全作用后產(chǎn)生的多肽中共含有氨基酸29個C．該30肽中游離的氨基數(shù)和羧基數(shù)至少為1個和4個D．肽酶Y完全作用后產(chǎn)生的多肽中氧原子數(shù)目比30肽少4個答案C解析30個氨基酸構成的一條肽鏈應含29個肽鍵，A正確；肽酶X特地作用于天門冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶X完全作用該多肽鏈后，多肽中的第9位天門冬氨酸會脫離多肽鏈，即肽酶X完全作用后產(chǎn)生的多肽共由30－1＝29個氨基酸構成，B正確；由題圖可知，每個天門冬氨酸的R基中含1個游離的羧基(不含氨基)，其他氨基酸的R基中也可能含有游離的氨基或羧基，因此該30肽至少含有游離的氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＝1，至少含有游離的羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋四個天門冬氨酸的R基中含有的羧基數(shù)＝1＋4＝5，C錯誤；肽酶Y特地作用于天門冬氨酸氨基端的肽鍵，肽酶Y完全作用后第8位和第30位天門冬氨酸脫離肽鏈，斷開一個肽鍵增加1個氧原子，因此該多肽共增加4個氧原子，又因為第8位和第30位天門冬氨酸脫離，每個氨基酸中有4個氧原子，共失去8個氧原子，所以氧原子數(shù)目比30肽少4個，D正確。9．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擔當者B．不同種類的蛋白質不僅氨基酸的數(shù)量和排列依次不同，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擔當功能相適應的獨特結構D．變性的蛋白質不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應答案D解析一切生命活動都離不開蛋白質，蛋白質是生命活動的主要擔當者，A正確；不同種類的蛋白質不僅氨基酸的數(shù)量和排列依次不同，且各自具有獨特的空間結構，B正確；結構確定功能，因此每一種蛋白質分子都有與它所擔當功能相適應的獨特結構，C正確；變性蛋白質，破壞了其中蛋白質的空間結構，但沒有破壞氨基酸之間的肽鍵，D錯誤。10．甲圖表示有關蛋白質分子的簡要概念圖；乙圖表示某三十九肽中共有丙氨酸(R基為—CH3)4個，現(xiàn)去掉其中的丙氨酸得到4條長短不等的多肽。據(jù)圖回答下列問題：(1)甲圖中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，緣由有氨基酸的______________________不同，以及蛋白質的________千變萬化。(3)乙圖中，三十九肽被水解后肽鍵數(shù)量削減________個。這些肽鏈和三十九肽相比，氨基和羧基分別增加________個，C原子削減________個，O原子削減________個。(4)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。(5)經(jīng)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(缺一不行)非必需氨基酸肽鍵(2)種類、數(shù)量和排列依次空間結構(3)73、3121(4)運輸催化(5)蛋白質變性消毒和滅菌能解析(1)甲圖中的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)。(2)蛋白質結構多樣性的干脆緣由是組成蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)量、排列依次以及蛋白質的空間結構不同。(3)乙圖中的多肽未被破壞前的肽鍵數(shù)量為38個，去掉4個氨基酸后形成四條肽鏈，這四條肽鏈由35個氨基酸組成，其肽鍵的數(shù)量為35－4＝31(個)，所以肽鍵數(shù)量削減了7個。每一條肽鏈的一端是一個氨基，另一端是一個羧基，故氨基和羧基的數(shù)目都增加了3個。去掉4個丙氨酸，每個丙氨酸含有3個C原子，故C原子數(shù)目削減12個。三十九肽＋7個H2O→4條短肽＋4個丙氨酸(C3H7O2N)，依據(jù)O原子守恒可知：三十九肽中的O原子數(shù)＋7＝4條短肽中的O原子數(shù)＋4個丙氨酸中的O原子數(shù)(8個)，所以4條短肽中的O原子數(shù)比三十