2020-2021学年高中生物人教版必修1习题：第2章　第2节　生命活动的主要承担者——蛋白质

2020-2021学年高中生物人教版必修1习题：第2章　第2节　生命活动的主要承担者——蛋白质

第 2 节 生命活动的主要承担者——蛋白质 课后篇巩固提升 基础巩固 1.两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽,同时生成一分子水,该水分子中的氢来自( ) A.氨基 B.羧基 C.氨基和羧基 D.连在 C原子上的 H 解析两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽时,一个氨基酸上的氨基和另一个氨基酸上的羧基通过 脱水缩合的方式形成肽键,即“—NH—CO—”,同时氨基上的“—H”和羧基上的“—OH”结合生成 水。所以水分子中的氢来自氨基和羧基,氧来自羧基。 答案 C 2.(原创题)下图为 3种氨基酸的结构式,相关叙述正确的是( ) A.甘氨酸的 R基为—CH2,丙氨酸的 R基是—CH3 B.由图可知不同氨基酸的 R基不同,所以人体内氨基酸的 R基有上百种 C.R基中可以有氨基和羧基 D.一分子谷氨酸中含两个羧基,羧基的结构式可表示为 解析甘氨酸的 R基为—H,A项错误;构成生物体蛋白质的氨基酸约有 20种,R基也大约有 20 种,B项错误;每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,多出的氨基和羧基就存在于 R基中,C项 正确;羧基可以表示为—COOH或 ,D项错误。 答案 C 3.(原创题)下图为脑啡肽的结构简式,据图分析下列叙述错误的是( ) A.脑啡肽是由 5个氨基酸失去 4分子的水形成的 B.该化合物中有 1个羧基和 1个氨基 C.脑啡肽分子是由 4种氨基酸形成的 D.该化合物属于四肽,因为含有 4个肽键 解析图中多肽共有 4个肽键,所以脑啡肽是由 5个氨基酸经过脱水缩合形成的五肽。由于 R基 中不含羧基和氨基,所以该化合物中只有 1个羧基和 1个氨基。该脑啡肽是由 5个氨基酸分子 脱水缩合形成的,组成脑啡肽的 5个氨基酸的 R基团依次是—CH2—C6H4OH、—H、—H、 —CH2—C6H5、—CH2—CH(CH3)2,因此共有 4种氨基酸。 答案 D 4.蛋白质功能的多样性取决于蛋白质结构的多样性,以下关于蛋白质结构的说法中正确的是 ( ) A.每种蛋白质分子都是由 20种氨基酸组成 B.一个蛋白质分子只能由一条肽链构成 C.相同种类、数目的氨基酸组成的蛋白质可能不同 D.相同种类和数目的氨基酸只能构成一种蛋白质 解析组成蛋白质的氨基酸约有 20种,但不是每种蛋白质的氨基酸都有 20种,应该是小于或等于 20种,A项错误;一个蛋白质分子可由一条或几条肽链构成,B项错误;相同种类、数目的氨基酸 组成的蛋白质可能不同,C项正确;氨基酸的种类、数目相同的蛋白质,氨基酸的排列顺序和蛋白 质的空间结构可能不同,因此不一定是相同的蛋白质,D项错误。 答案 C 5.下列关于蛋白质功能的叙述,错误的是( ) A.许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白 B.有些蛋白质起信息传递作用,能够调节机体的生命活动,如性激素 C.人体内的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等的侵害 D.一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者 解析蛋白质的作用主要有:构成细胞和生物体结构的重要物质;信息传递,如胰岛素;催化作用,如 胃蛋白酶;运输作用,如血红蛋白;免疫作用,如抗体。性激素属于脂质,不属于蛋白质,B项错误。 答案 B 6.下列关于蛋白质分子结构的叙述,正确的是( ) A.氨基酸种类、数量和排列顺序相同的蛋白质,功能可能不同 B.由 n 条肽链组成的蛋白质,含有氨基和羧基各 n 个 C.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同方式脱水缩合 D.高温会使蛋白质变性,蛋白质的空间结构保持不变 解析氨基酸种类、数量和排列顺序相同,但蛋白质的空间结构可能不同,因此其功能也可能不 同,A项正确;由于 R基中可能含有氨基或羧基,且 R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合,因此蛋 白质中氨基数或羧基数=n(肽链数)+R基中的氨基或羧基数,B项错误;所有氨基酸脱水缩合的方 式都是氨基脱去一个氢原子,羧基脱去一个羟基后形成肽键,C项错误;高温会使蛋白质空间结 构发生改变,D项错误。 答案 A 7.某细菌能产生一种“毒性肽”,其分子式是 C55H70O19N10,将它彻底水解后只能得到下图四种氨 基酸: 甘氨酸 丙氨酸 (C2H5NO2) (C3H7NO2) 苯丙氨酸 谷氨酸 (C9H11NO2) (C5H9NO4) (1)该多肽是 肽化合物,连接相邻两个氨基酸之间的化学键的结构式是 。 (2)该多肽进行水解,需 个水分子参与。 (3)由题干中提及的四种氨基酸按一定数量混合后,在适宜条件下,脱水缩合后形成的含四个肽 键的分子最多有 种。 (4)实验中得到的多肽可用 试剂鉴定,呈现 色,其原因是该化合物中含有的 与试剂发生了颜色反应。 解析(1)图示四种氨基酸中,每种氨基酸只有一个氨基,即每个氨基酸中只有一个 N原子,该化合 物中含有 10个 N原子,说明该化合物是十肽;连接氨基酸的化学键是肽键,结构式是 —CO—NH—。(2)该多肽形成过程中脱去了 9分子水,因此水解需要 9分子水。(3)四种氨基酸 按一定数量混合后,在适宜条件下,脱水缩合后形成的含四个肽键的分子是五肽,最多的种类是 4×4×4×4×4=45种。(4)多肽中含有肽键,可以与双缩脲试剂反应呈现紫色,因此可以用双缩脲试剂 鉴定。 答案(1)十 —CO—NH— (2)9 (3)45 (4)双缩脲 紫 肽键 能力提升 1.下面是三种化合物的结构简式,下列有关这三种化合物的叙述,错误的是( ) A.三种化合物可以用一个结构通式表示 B.三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基 C.三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D.三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同、羧基数不完全相同 解析三种化合物都是构成蛋白质的氨基酸,都可用氨基酸的结构通式表示。图中三种氨基酸的 共同点应为“至少都含有一个氨基、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”;双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应,是由于蛋白质中有肽键,氨基酸中无肽键,故不能与双 缩脲试剂发生紫色反应;三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数是 1个,羧基数可能是 1个或 2个。 答案 B 2.催产素和抗利尿激素都是由下丘脑神经细胞合成的九肽类激素,前者具有催产及使乳腺分泌 乳汁的作用。下图为抗利尿激素的结构简式,若将其中的苯丙氨酸(Phe)和精氨酸(Arg)分别替换 为异亮氨酸(Ile)和亮氨酸(Leu),则为催产素的结构简式。据此判断下列有关叙述正确的是( ) A.催产素中含有 9个肽键 B.催产素彻底水解后共得到 9种氨基酸 C.催产素和抗利尿激素结构相同 D.抗利尿激素的合成过程与催产素的合成过程产生的水分子数目相同 解析九肽中含有 9个氨基酸,8个肽键;分析题图,抗利尿激素中含有 9个氨基酸,但有 2个 Cys, 所以有 8种氨基酸,而发生氨基酸替换后,催产素中的氨基酸种类依然是 8种;组成催产素和抗利 尿激素的氨基酸有差异,则二者的结构不同;抗利尿激素与催产素的氨基酸数目和肽链数目相 同,因此在形成过程中脱去的水分子数目相同。 答案 D 3.形成蛋白质分子结构的层次,从小到大的顺序及其反应过程依次是( ) ①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸脱水缩合 ④一条或几条多肽链连接在一起 ⑤ 多肽 ⑥蛋白质 A.②→①→③→④→⑥→⑤ B.①→②→③→④→⑥→⑤ C.②→①→⑥→③→④→⑤ D.②→①→③→⑤→④→⑥ 解析蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸由 C、H、O、N等元素组成;氨基酸经过脱水缩合 形成多肽;一条或几条多肽链连接在一起,形成一定的空间结构,构成蛋白质。所以形成蛋白质分 子结构的层次,从小到大依次是②→①→③→⑤→④→⑥。 答案 D 4.蛋白质的合成过程为氨基酸 多肽 蛋白质,则①②过程分别形成的结构是( ) A.肽键、氨基酸 B.肽键、肽键 C.肽键、空间结构 D.空间结构、氨基酸 解析多个氨基酸脱水缩合形成多肽,多肽链盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质,因此① ②分别是肽键和空间结构。 答案 C 5. 右图为某蛋白质的结构示意图,其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)形成的二硫键,其作用是 连接两个相邻的肽链。若该蛋白质分子共由 m 个氨基酸组成,则形成一个该蛋白质分子时生成 的水分子数和减少的相对分子质量分别为( ) A.m,18m B.(m-4),18(m-4) C.(m-3),18(m-3)+4 D.(m-2),18(m-2)+4 解析图中有 2条肽链和 1条环状肽,故失去水分子数为氨基酸-肽链数,即(m-2);由于该蛋白质分 子中还有 2个二硫键,而形成一个二硫键失去 2个氢原子,故减少的相对分子质量为 18(m-2)+4。 答案 D 6.请仔细观察下面 5种化合物的结构式,有关叙述和分析正确的是( ) ① ② ③ ④ ⑤ A.上述结构全部属于氨基酸 B.若上述氨基酸形成链状四肽,则应该具有 3个肽键,2个游离的氨基,2个游离的羧基 C.若上述氨基酸形成环状四肽,应该有 4个肽键,2个游离的氨基,1个游离的羧基 D.若上述①②③三种物质,每种仅有一个,则形成的三肽种类最多有 27种 解析题图中④的氨基酸的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上,不是组成蛋白质的氨基酸,A项 错误;①②③⑤形成链状四肽,则应该具有 3个肽键,3个游离的氨基,2个游离的羧基,B项错误; ①②③⑤形成环状四肽,应该有 4个肽键,2个游离的氨基,1个游离的羧基,C项正确;①②③三种 物质,每种仅有一个,形成的三肽种类是 6种,D项错误。 答案 C 7.以下几种符号代表不同种类的氨基酸,请回答下列问题。 (1)写出它们的结构通式: , 它们的结构差别在于 的不同。 (2)7种氨基酸可通过 的方式形成一条肽链。此过程可形成 个肽键,得到 个水分子,相对分子质量减少了 。 (3)如果上述肽链原长度不变,改变其中 ,就可改变该肽链的性质。 (4)若两个蛋白质分子均由两条(2)中的肽链构成,那么两个蛋白质分子的功能是否一定相同?为 什么? 解析构成蛋白质的氨基酸约有 20种,它们有共同的结构通式,其中 R基的不同是决定氨基酸种 类的唯一因素。氨基酸分子通过脱水缩合形成肽链,相邻两氨基酸缩合后通过肽键相连接并失 去一个水分子,因此减少的相对分子质量为失去的水分子的相对分子质量之和。肽链中氨基酸 的种类、数量、排列顺序尽管相同,但蛋白质的空间结构不一定相同,所以其功能也不一定相同。 答案(1) R基 (2)脱水缩合 6 6 108 (3)氨基酸的排列顺序 (4)不一定相同。因为相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子。 8.图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图;图乙表示某三十九肽中共有丙氨酸(R基为—CH3)4 个,现去掉其中的丙氨酸得到 4条长短不等的多肽。据图回答下列问题。 (1)图甲中 A的元素组成为 ,在人体内可以合成的 B属 于 ,C是 。 (2)蛋白质的结构具有多样性,从蛋白质自身分析,原因有氨基酸的 不同,以及蛋白质的 千变万化。 (3)图乙中,三十九肽被水解后肽键数量减少 个。这些肽链和三十九肽相比,氨基和羧基分 别增加 个,C原子减少 个,O原子减少 个。 (4)若该蛋白质是血红蛋白,说明蛋白质具有 作用;若该蛋白质是酶,说明蛋白质具有 作用。 (5)高温加热后,蛋白质用双缩脲试剂检验 (填“能”或“不能”)发生紫色反应。 解析(1)图甲中的 B是蛋白质的基本单位——氨基酸,它的元素组成有 C、H、O、N等,氨基酸 脱水缩合后形成肽键(C)。(2)蛋白质结构多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸种类、数量、 排列顺序以及蛋白质的空间结构不同。(3)由图乙可知,多肽未被破坏前的肽键数量为 38个,去 掉的 4个丙氨酸中有 3个在多肽链中间,分别在 8、18、27号位上,水解时破坏 2个肽键,有 1个 丙氨酸在 39号位上,水解时破坏 1个肽键,所以肽键数量减少了 7个。每一条肽链的一端是一 个氨基,另一端是一个羧基,故氨基和羧基的数目都增加了 3个。去掉 4个丙氨酸,每个丙氨酸含 有 3个 C原子,故 C原子数目减少 12个。在该过程中,O原子数目减少 1个。(4)蛋白质的功能 具有多样性,如血红蛋白具有运输氧气的功能,酶具有催化作用。(5)高温加热后,蛋白质的空间结 构受到破坏,但不会破坏肽链中的肽键,故与双缩脲试剂能产生紫色反应。 答案(1)C、H、O、N(缺一不可) 非必需氨基酸 肽键 (2)种类、数量和排列顺序 空间结构 (3)7 3、3 12 1 (4)运输 催化 (5)能