新教材2024版高中生物第2章组成细胞的分子第4节蛋白质是生命活动的主要承担者课后提能集训新人教版必修1

第2章第4节[基础达标]题组一组成蛋白质的氨基酸1．蚕丝被贴身暖和、轻盈透气。下列关于组成“蚕丝”主要成分的叙述，正确的是()A．它的基本组成单位的通式为－CO－NH－B．它的形成过程中没有水产生C．蚕丝的基本组成单位是氨基酸D．它一定含有的化学元素是C、H、O、N、P、Fe【答案】C【解析】蚕丝的主要成分是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，蛋白质是通过氨基酸的脱水缩合形成的，蛋白质中不一定含有P、Fe元素。2．下列四个结构式中，属于构成蛋白质的氨基酸分子的是()【答案】D【解析】由组成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可知，每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，题中只有D结构式能正确表示构成蛋白质的氨基酸分子。A结构式只有氨基，没有羧基；B结构式只有羧基，没有氨基；C结构式中的氨基和羧基没有连在同一个碳原子上。3．下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是()A．不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能C．变性的蛋白质能与双缩脲试剂发生颜色反应D．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合【答案】D【解析】组成蛋白质的氨基酸有21种，数目也不完全相等，因此不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同，A正确；有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，如：胃蛋白酶和胰蛋白酶都有水解蛋白质的功能，B正确；蛋白质中的肽键能够与双缩脲试剂发生紫色反应，蛋白质变性是空间结构的改变，肽键并没有改变，因此仍可与双缩脲试剂反应呈现紫色，C正确；组成蛋白质的氨基酸之间的连接方式是相同的，都是氨基酸脱水缩合反应，D错误。题组二蛋白质的结构及其形成过程4．胰岛B细胞分泌的胰岛素(胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸)能与肝细胞膜上的受体结合，促进肝细胞摄取葡萄糖。下列叙述正确的是()A．胰岛素分子的肽键总数是50个B．该胰岛素分子至少含有游离氨基2个C．变性的胰岛素不能与双缩脲试剂作用，产生特定的颜色反应D．胰岛素与肝细胞膜上的受体结合，体现了蛋白质的免疫功能【答案】B【解析】胰岛素分子的肽键总数＝氨基酸总数－肽链数＝(21＋30)－2＝49(个)，A错误；蛋白质分子至少含有的游离氨基数＝肽链数＝2(个)，B正确；变性的胰岛素其肽键没有断裂，仍能与双缩脲试剂作用，产生特定的颜色(紫色)反应，C错误；胰岛素与肝细胞膜上的受体结合，促进肝细胞摄取葡萄糖，体现了蛋白质的信息传递，调节机体生命活动的功能，D错误。5．(2023·吉林名校期末)医疗领域用的手术缝合线通常是从某些动物组织中提取的胶原蛋白。手术后过一段时间，这种缝合线就可以被人体组织吸收，从而避免拆线的痛苦，据此分析错误的是()A．作为缝合线的胶原蛋白能被人体吸收是因为已被分解成小分子的氨基酸B．胶原蛋白分解产生的氨基酸类最多有21种，其中缬氨酸等8种是必需氨基酸C．分解后的蛋白质和变性后的蛋白质都不能与双缩脲试剂发生颜色反应D．在核糖体上合成胶原蛋白时，产生的水分子的氢来自氨基和羧基【答案】C【解析】作为缝合线的胶原蛋白成分是蛋白质，之所以被人体吸收是因为已被分解成其基本单位小分子的氨基酸，A正确；组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为必需氨基酸，B正确；分解后的蛋白质形成氨基酸不可以与双缩脲试剂发生颜色反应，但变性后的蛋白质破坏的是空间结构，依然可以与双缩脲试剂发生颜色反应，C错误；氨基酸分子互相结合的方式是：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子的水，胶原蛋白成分是蛋白质，在核糖体上合成时，产生的水分子中的氢来自氨基和羧基，D正确。6．(2023·河南名校开学考)枯草芽孢杆菌会分泌一种生物表面活性素——脂肽(由脂肪酸链和多肽组成)，该物质在化妆品、洗涤工业等领域得到广泛应用，其分子结构如图所示，其中Glu、Leu、Val、Asp分别表示不同的氨基酸分子。下列叙述正确的是()A．该物质共含有5种氨基酸B．该物质合成过程中共形成了8个肽键C．低温或高温都会改变该物质的空间结构D．氨基酸的排列顺序的改变可能会影响脂肽的生物功能【答案】D【解析】分析题图可知，该物质含有4种氨基酸，A错误；该物质含有7个氨基酸，合成过程中共形成了6个肽键，B错误；低温不一定会改变该物质的空间结构，C错误；脂肽分子的结构具有多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序和脂肽的空间结构有关，D正确。7．下列有关蛋白质的叙述，错误的是()A．蛋白质中的N元素主要存在于肽键中B．DNA的多样性导致蛋白质的多样性C．蛋白质空间结构被破坏后仍能与双缩脲试剂发生反应D．分泌蛋白的合成过程需耗能，转运和分泌过程不耗能【答案】D【解析】蛋白质中的N元素主要存在于肽键中，A正确；DNA的多样性导致蛋白质的多样性，B正确；蛋白质空间结构被破坏后其含有的肽键没有断裂，仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；分泌蛋白的合成、转运和分泌过程均需线粒体提供能量，D错误。8．某动物血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β肽链一端的部分氨基酸排列顺序。请分析回答：(1)若图甲的空间结构发生改变，它______(填“能”或“不能”)运输氧气。(2)图乙所示结构由________种氨基酸脱水缩合而成，①的名称是________。(3)若两条β肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白分子至少含有________个羧基。(4)据图分析，蛋白质分子的多样性是由__________________________________________________不同导致的。【答案】(1)不能(2)3氨基(3)8(4)氨基酸的数目、种类、排列顺序及肽链形成的空间结构【解析】(1)蛋白质的功能由其空间结构决定，若蛋白质的空间结构发生改变，则其功能也会改变，故血红蛋白空间结构改变后，其不能运输氧气。(2)图乙中①表示氨基，②③④⑤表示R基，由题图可知，该段肽链含有3种氨基酸。(3)图乙中有2个氨基酸的R基含有羧基，因此该β肽链中至少含有3个羧基，若两条β肽链完全相同，则2条β肽链中的羧基数至少是6个，2条α肽链至少含有2个羧基，则一个血红蛋白分子至少含有8个羧基。(4)图甲体现的蛋白质多样性的原因是蛋白质的空间结构不同，图乙体现的蛋白质多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目及排列顺序不同。[能力提升]9．如图为有关蛋白质分子的概念图，下列对图示分析不正确的是()A．组成每一种蛋白质的氨基酸都有21种B．①过程的发生与RNA有关C．环状多肽中B的数目等于A的数目D．蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的直接原因【答案】A【解析】多肽链不同，氨基酸的种类、数目不同，氨基酸的种类最多有21种，A错误；RNA指导蛋白质合成，B正确；环状多肽中B肽键的数目等于A氨基酸的数目，C正确；蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的直接原因，D正确。10．多肽类激素H3Z能使人对陌生人产生信赖感，常用于治疗孤独症等疾病。下列有关叙述正确的是()A．H3Z的基本组成元素是C、H、OB．H3Z具有一定的空间结构是因为氨基酸之间可以形成二硫键C．孤独症患者直接口服少量H3Z就可以有效地缓解症状D．若H3Z被水解成1个二肽、3个四肽、5个六肽，则这些短肽中的肽键总数是35个【答案】D【解析】H3Z属于多肽，多肽的元素组成是C、H、O、N，A错误；H3Z具有一定的空间结构是因为氨基酸的侧链基团之间可以形成二硫键，B错误；H3Z的化学本质是多肽，直接口服会被消化分解而降低药效，C错误；1个二肽、3个四肽、5个六肽中的肽键总数＝氨基酸总数－肽链总数＝(2×1＋4×3＋6×5)－(1＋3＋5)＝35个，D正确。11．在胰岛B细胞中先合成胰岛素原，胰岛素原再通过蛋白酶的水解作用，生成胰岛素，如图所示。胰岛素原水解所需的水分子中的氢用于()A．形成—COOH和—SHB．形成连接碳的—H和—COOHC．形成—SH和—OHD．形成—COOH和—NH2【答案】D【解析】由图可知，胰岛素原在蛋白酶的水解作用下形成胰岛素，其中二硫键没有变化，只是切除某些多肽片段，实际上就是肽键断开，肽键水解时水中的氢与之结合形成—NH2和—COOH，D正确。12．甲图表示有关蛋白质分子的简要概念图；乙图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)甲图中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)乙图中，三十九肽被水解后肽键数量减少________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。【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(4)运输催化(5)能【解析】(1)甲图中的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的种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构不同。(3)乙图中的多肽未被破坏前的肽键数量为38个，去掉4个氨基酸后形成4条肽链，故肽键的数量为35－4＝31(个)，所以肽键数量减少了7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。13．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如表所示：化合物多肽化合物蛋白质①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩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目/个99910132222351660574(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肽类化合物的哪一位置？______________。(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________________________________________。【答案】(1)氨基酸种类和排列顺序(2)氨基酸的种类、数量、排列顺序不同(3)11肽链两端(4)49(5)调节免疫运输570(6)多样性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