【分层作业】2.4蛋白质是生命活动的主要承担者 高中生物人教新版必修1（含答案）

第第页【分层作业】2.4蛋白质是生命活动的主要承担者高中生物人教新版必修1一、基础巩固1．煮鸡蛋时，蛋清由透明胶体变为白色固体，是因为高温改变了蛋白质的（）A．氨基酸种类 B．肽键数量 C．空间结构 D．元素组成2．VEGFR蛋白主要包括VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3三种亚型，是调控血管生成和淋巴管生成的关键受体。造成这三种亚型在组成上的差异不可能的原因是（）A．氨基酸的种类和数目 B．氨基酸脱水缩合方式C．氨基酸的排列顺序 D．肽链的空间结构3．鳕鱼富含多种必需氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素D等营养素。相关叙述正确的是（）A．必需氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素D都含C、H、O、NB．人体细胞不能合成必需氨基酸，可能与缺乏相关的酶有关C．不饱和脂肪酸含碳碳双键，熔点高，可降低血黏稠度D．维生素D属于胆固醇，能促进人肠道对钙和磷的吸收4．中国科学家在世界上首次人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素。胰岛素由两条多肽链组成，下列关于胰岛素的叙述，正确的是（）A．基本组成单位是多肽链B．两条多肽链之间通过肽键连接C．含有一个游离氨基和一个游离羧基D．改变氨基酸排列顺序可能影响胰岛素的功能5．肉毒杆菌污染的食物中含有其分泌的肉毒毒素，会导致人体中毒。肉毒毒素是由两条肽链组成的蛋白质，其局部结构如下图所示。下列叙述正确的是（）A．该局部结构含有4种氨基酸B．高温可破坏肉毒毒素中的肽键C．形成该局部结构时需要脱去3分子水D．肉毒毒素中至少含有2个氨基和2个羧基6．两种氨基酸的结构如图所示，下列叙述正确的是（）A．由图可知氨基酸都只含有一个氨基和一个羧基B．①②中的R基分别为CH3、COOHC．①与②经脱水缩合形成的化合物有1个肽键，称为一肽D．构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N7．蛋白质在生物体内具有重要作用。下列叙述正确的是（）A．蛋白质化学结构的差异只是R基团的不同B．氨基酸脱水缩合生成的H2O中，氢来自氨基和羧基C．蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性D．“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A和B8．已知氨基酸的分式为C2H4O2一R，且亮氨酸的R基为一C4H9，缬氨酸的R基为一C3H7，在两者经脱水缩合形成的二肽分子中C、H、O原子数之比为（）A．7∶16∶4 B．11∶24∶4 C．11∶22∶3 D．10∶22∶39．肉毒梭菌是致死性最高的病原体之一，其致病性在于其产生的神经麻痹毒素。它是由两个亚单位（每个亚单位为一条链盘曲折叠而成）组成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式，请据此回答下列问题。（1）由上图可知，该片段由种氨基酸组成，这些氨基酸之间的结合方式是。其基本组成单位的结构通式为。（2）有一种蛋白质与该蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序完全相同，但功能与图中的蛋白质不同，原因是。（3）据图可知肉毒类毒素至少含有个羧基，如果组成肉毒类毒素的单体一共有a个，那么肉毒类毒素分子中共有肽键个。二、能力提升10．洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是（）A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果D．碱性蛋白酶发生自溶失活后仍可与双缩脲试剂发生紫色反应11．假如蛋白酶1作用于苯丙氨酸（C9H11O2N）羧基端的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸（C6H14O2N2）两侧的肽键。某四十九肽分别经酶1和酶2作用后的情况如图所示。下列叙述错误的是（）A．此多肽中至少含3个苯丙氨酸、1个赖氨酸B．位于四十九肽的16、30、48位的是苯丙氨酸C．适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽，可形成4条短肽和1个氨基酸D．短肽D、E的氧原子数之和与四十九肽的氧原子数相同，氮原子数减少2个12．科学家发现，一种被称为泛素的多肽在某些蛋白质的降解过程中起重要作用。泛素激活酶（E1）将泛素激活，然后由E1将泛素交给泛素结合酶（E2），最后在泛素连接酶（E3）的指引下将泛素转移到靶蛋白上，这一过程不断重复，靶蛋白就被绑上一批泛素分子。被泛素标记的靶蛋白很快被送往细胞内一种被称为蛋白酶体的结构中进行降解。下列相关判断正确的是（）A．泛素能催化双缩脲试剂形成紫色反应B．泛素的合成加工可能不需要核糖体、内质网、高尔基体全部参与C．细胞内E1、E2、E3功能不同的直接原因是指导合成它们的基因不同D．若靶蛋白分子含有M个氨基酸、N条肽链，则此蛋白质中至少含有的氧原子数和氮原子数共有（2N+M）个13．某种酶是由419个氨基酸形成的蛋白质。科学家利用生物技术做出5种不同长度的该酶的片段，并分别测定其活性如图所示，分析该酶最可能具有活性的部分是（）A．第1号氨基酸到第43号氨基酸B．第44号氨基酸到第85号氨基酸C．第196号氨基酸到第419号氨基酸D．第197号氨基酸到第302号氨基酸14．某条肽链由50个氨基酸脱水缩合而成，其中共有氨基5个，丙氨酸（R基为—CH3）4个且在肽链中的位置为21、27、35、49位（见下图）。现脱掉其中的丙氨酸，脱下的氨基酸均以游离状态存在。下列叙述正确的是（）

A．合成该多肽的氨基酸共有N原子数目为55个B．该多肽去掉丙氨酸后得到4条多肽链和4个氨基酸，肽键数目会减少8个C．该多肽去掉丙氨酸后得到的多肽链与原来的多肽链中氧原子数相同D．若将该多肽脱掉丙氨酸后得到的5个氨基酸缩合成一条肽链，则有5种不同的氨基酸序列15．下列多肽在人消化道中水解（分解成氨基酸）时，不可能产生的氨基酸的是（）A． B．C． D．16．某多肽有20个氨基酸，其中天冬氨酸有4个，分别位于5、6、15、20位（如图所示）；肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述正确的是（）A．该多肽是由21种氨基酸脱水缩合形成B．该多肽至少含有游离的羧基4个C．肽酶X完全作用后产生3个多肽，其中仍含有天冬氨酸D．肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数比20肽多了4个17．下图表示某蛋白质的结构，其中“-S-S-”表示连接两条相邻肽链的二硫键（二硫键是由2个“-SH”连接而成的）。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则形成该蛋白质分子的过程中，生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（）A．m个、18m B．（m-4）个、18（m-4）C．（m-3）个、18（m-3）+4 D．（m-2）个、18（m-2）+418．登革热病人有皮疹、发烧、头痛等症状，登革热病毒可通过白纹伊蚊传播给人类或其他动物。下图a中甲、乙、丙表示生物大分子，abc分别表示组成上述生物大分子的单体，甲为登革热病毒的遗传物质。图b是免疫球蛋白（IgG）的结构图，图中每一个二硫键（-S-S-）由两个巯基（-SH）脱去2个H形成。回答下列问题：（1）图中甲是，虚线方框所示部分的名称为。（2）若丙是宿主细胞内的储能物质，则c的名称是，若丁和戊均为脂质，且均为动物细胞膜的组成成分，则丁和戊分别是、，丁在人体中还具有的功能。（3）感染登革热病毒后会产生如图b所示的抗体IgG（由4条肽链构成）。IgG可以与病毒表面不同的抗原结合，其原因主要是IgG的V区变化大。从氨基酸的角度考虑，V区不同的原因是。IgG至少含有的羧基数为个。若IgG由n个氨基酸构成，则形成IgG后，相对分子质量减少了。19．血红蛋白是红细胞的主要组成部分，能与氧结合并运输氧。每个血红蛋白分子由1个珠蛋白和4个血红素（血红素中心为1个铁原子）组成。每个珠蛋白有4条肽链，即2条α链、2条β链，如图甲所示。每条α链由141个氨基酸构成，每条β链由146个氨基酸构成。回答下列问题：（1）合成1分子珠蛋白的过程中形成个肽键，初始合成的珠蛋白中（填“含”或“不含”）铁元素。（2）1条β链的分子式为CxHyNzOwS，若1条β链的水解产物只有图乙所示的几种氨基酸，则该β链中天冬氨酸、赖氨酸分别有个、个。（3）另有一条多肽链，分子式为CxHyOpNqS，将它彻底水解后，只得到图1四种氨基酸。分析推算可知，水解得到的赖氨酸个数为个。（4）若每条α链含有丙氨酸5个，分别位于第26、71、72、99、141位（如图丙所示）。肽酶E1专门水解丙氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门水解丙氨酸氨基端的肽键。肽酶E2完全作用于1条α链后的产物有种。（5）人体缺铁会使血红蛋白含量偏低，导致贫血，说明无机盐有的作用。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、高温不会改变蛋白质的氨基酸种类，氨基酸的种类由基因决定，煮鸡蛋的高温不会改变氨基酸种类，A错误；

B、高温破坏的是蛋白质的空间结构，不会改变肽键的数量，肽键在蛋白质变性过程中不会断裂，B错误；

C、高温会使蛋白质的空间结构被破坏，导致蛋白质变性凝固，蛋清由透明胶体变为白色固体，C正确；

D、蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N等，高温不会改变蛋白质的元素组成，D错误。

故答案为：C。

【分析】蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成肽链，肽链经过盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。高温、过酸、过碱等条件会破坏蛋白质的空间结构，使蛋白质发生变性，该过程中氨基酸的种类、肽键的数量、蛋白质的元素组成均不会发生改变。2．【答案】B【解析】【解答】A、蛋白质结构的多样性与氨基酸的种类、数目密切相关，VEGFR蛋白的三种亚型属于不同的蛋白质，它们在组成上的差异可能来自氨基酸的种类和数目不同，A正确；

B、氨基酸脱水缩合的方式在所有蛋白质的合成过程中都是完全相同的，都是一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱去一分子水形成肽键，这不可能是三种亚型在组成上存在差异的原因，B错误；

C、氨基酸的排列顺序不同是导致蛋白质结构多样性的重要因素，三种VEGFR亚型的组成差异可能源于氨基酸排列顺序的不同，C正确；

D、肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，会使蛋白质的结构和功能出现差异，这是三种亚型在组成上存在差异的可能原因，D正确。

故答案为：B。

【分析】蛋白质结构多样性的直接原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，以及肽链盘曲折叠的方式和形成的空间结构不同。氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键，该过程的方式是固定不变的，不会造成蛋白质结构的差异。3．【答案】B【解析】【解答】A、必需氨基酸含有C、H、O、N，不饱和脂肪酸和维生素D的组成元素只有C、H、O，三者并非都含N，A错误；

B、人体细胞不能合成必需氨基酸，原因是缺乏合成必需氨基酸的相关酶，只能从食物中获取，B正确；

C、不饱和脂肪酸含有碳碳双键，分子间作用力小，熔点低，并非熔点高，C错误；

D、维生素D属于固醇类物质，不属于胆固醇，维生素D能促进人体肠道对钙和磷的吸收，D错误。

故答案为：B。

【分析】必需氨基酸的组成元素含C、H、O、N，人体因缺乏合成必需氨基酸的相关酶而无法自身合成，需从食物中获取；不饱和脂肪酸组成元素为C、H、O，含碳碳双键，熔点较低；脂质中的固醇包括胆固醇、维生素D等，二者属于不同的固醇类物质，其中维生素D能促进人体肠道对钙和磷的吸收。4．【答案】D【解析】【解答】A、胰岛素的化学本质是蛋白质，蛋白质的基本组成单位是氨基酸，多肽链是氨基酸脱水缩合形成的链状结构，不是基本单位，A错误。

B、肽键是连接氨基酸的化学键，两条多肽链之间的连接依靠氢键、二硫键等，并不通过肽键连接，B错误。

C、胰岛素含有两条多肽链，每条肽链至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，因此胰岛素至少含有2个游离的氨基和2个游离的羧基，R基中还可能含有额外的氨基或羧基，C错误。

D、蛋白质的结构决定功能，而氨基酸的排列顺序会影响蛋白质的结构，因此改变胰岛素中氨基酸的排列顺序，可能会改变其结构，进而影响其功能，D正确。

故答案为：D。

【分析】胰岛素是由两条多肽链构成的蛋白质，基本组成单位是氨基酸。氨基酸通过肽键连接成肽链，不同肽链之间依靠氢键、二硫键等维系空间结构。蛋白质的游离氨基和羧基数量，与肽链数和R基中的氨基、羧基有关。氨基酸的排列顺序影响蛋白质结构，进而影响其功能。5．【答案】D【解析】【解答】A、组成蛋白质的氨基酸的特点是：至少都含有一个氨基（−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。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R基）。分析题图中肉毒毒素的局部结构，从左到右第二个氨基酸的R基为−H，在组成蛋白质的常见氨基酸中不存在这种R基的氨基酸，所以该局部结构含有3种氨基酸，A错误。

B、肽键的结构式为CO和NH之间的−，肽键是一种比较稳定的化学键，高温通常只能破坏蛋白质的空间结构（如使氢键等断裂），一般不会破坏肽键，B错误。

C、在蛋白质形成过程中，形成肽键时会脱去水分子，脱去的水分子数等于形成的肽键数。分析题图中肉毒毒素的局部结构，该局部结构含有4个肽键，形成这局部结构时需要脱去4分子水，而不是3分子水，C错误。

D、由于肉毒毒素是由两条肽链组成的蛋白质，对于一条肽链而言，其至少含有一个氨基和一个羧基（分别位于肽链的两端），那么两条肽链组成的蛋白质至少含有2个氨基和2个羧基，D正确。故选D。

【分析】氨基酸是蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的主要氨基酸约有20种：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸。其中，对成人来说，有8种氨基酸是必需氨基酸，包括赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。对婴儿来说，组氨酸和精氨酸也是必需氨基酸。如果饮食中经常缺少上述氨基酸，可影响健康。

根据氨基酸分子中所含氨基和羧基数目的不同，将氨基酸分为中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性6．【答案】D【解析】【解答】A、由图可知，图中②含有两个羧基，A错误；B、氨基酸通式的结构是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，所以②的R基是-CH2-COOH，B错误；C、①与②经脱水缩合形成的化合物有1个肽键，称为二肽，有几个氨基酸就是几肽，C错误；D、由图可知，构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N，D正确。故选D。【分析】氨基酸通式的结构特点是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，同时这个中心碳原子上还连接了一氢原子和一个R基团．判断组成蛋白质的氨基酸：“二看法”，一看数量，至少有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH）。二看位置，必须有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。7．【答案】B【解析】【解答】A、蛋白质化学结构的差异不仅仅是R基团的不同，还包括氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构不同，A不符合题意；

B、氨基酸脱水缩合过程中，一个氨基酸的氨基（-NH2）和另一个氨基酸的羧基（-COOH）发生反应，脱去一分子水，水中的氢来自氨基和羧基，氧来自羧基，B符合题意；

C、核酸（DNA和RNA）控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性，蛋白质是生命活动的主要承担者，C不符合题意；

D、“检测生物组织中的蛋白质”时，应先加入双缩脲试剂A液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液），营造碱性环境，再加入双缩脲试剂B液（质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液），D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】蛋白质是生物体内重要的生物大分子，其基本组成单位是氨基酸。氨基酸通过脱水缩合形成肽链，肽链经过盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。蛋白质结构多样性决定了其功能的多样性。8．【答案】C【解析】【解答】氨基酸的分式为C2H4O2N－R表示，将亮氨酸和缬氨酸的R基代入可得到亮氨酸和缬氨酸的分子式分别为：C6H13O2N和C5H11O2N，它们缩合形成二肽时脱去一分子水，所形成的二肽的分子式为C11H22O3N2，其中C、H、O的原子比例为11：22：3。分析得知：C正确，ABD错误。故答案为：C。【分析】蛋白质结构多样性的原因主要有以下几个方面：1.氨基酸的种类：蛋白质由氨基酸组成，而氨基酸的种类繁多。虽然构成蛋白质的氨基酸大约有20种，但不同的蛋白质可以由这些氨基酸的不同组合构成。

2.氨基酸的数目：组成蛋白质的氨基酸数目可以成百上千，这种数目的差异也是导致蛋白质结构多样性的重要原因。

3.氨基酸的排列顺序：即使是由相同种类和数目的氨基酸组成的蛋白质，其氨基酸的排列顺序也可能不同，这种排列顺序的千变万化进一步增加了蛋白质结构的多样性。

4.多肽链的空间结构：蛋白质的多肽链在空间中会进行盘曲、折叠，形成特定的空间结构。这种空间结构的千差万别也是蛋白质结构多样性的重要体现。9．【答案】（1）5；肽键；（2）肽链盘曲折叠的方式及形成的空间结构不同（3）2；a-2【解析】【解答】（1）图中局部片段含4个肽键，根据“氨基酸数=肽键数+1”，可知该片段由4+1=5个氨基酸组成；且5个氨基酸的R基（分别为-CH2-C6H4OH、-H、-CH3、-CH2-C6H5、-CH2-CH(CH3)2）各不相同，因此是5种氨基酸。氨基酸之间通过“脱水缩合”方式结合，即一个氨基酸的羧基（-COOH）与另一个氨基酸的氨基（-NH2）脱去一分子水，形成肽键相连。一个氨基（-NH2）、一个羧基（-COOH）、一个氢原子（-H）和一个R基”，通式可表示为：

（2）蛋白质的功能由结构决定，而结构多样性取决于四点：氨基酸的种类、数目、排列顺序，以及肽链盘曲折叠形成的空间结构。题目中明确“氨基酸种类、数目和排列顺序完全相同”，因此功能不同的原因只能是“肽链盘曲折叠的方式及形成的空间结构不同”（空间结构差异导致功能差异）。

（3）羧基（-COOH）的位置有两处：肽链末端（每条肽链至少1个）和R基（题目中未提及R基含羧基，故不考虑）。肉毒类毒素由2个亚单位（即2条肽链）组成，因此至少含2个羧基（每条肽链1个末端羧基）。肽键数的计算公式为“肽键数=氨基酸总数-肽链数”。已知氨基酸总数为a，肽链数为2（2个亚单位），因此肽键数为a-2。

【分析】（1）氨基酸脱水缩合：氨基酸数=肽键数+肽链数，脱水数=肽键数。

（2）蛋白质多样性：氨基酸种类、数目、排列顺序+肽链空间结构，四者共同决定蛋白质结构与功能。

（3）羧基/氨基计算：每条肽链至少1个末端羧基和1个末端氨基，R基中若有额外羧基/氨基需叠加。（1）图示为肉毒类毒素的局部结构简式，该部分含有4个肽键，说明该部分是由5个氨基酸分子组成的，且这5个氨基酸的R基各不相同，说明这5个氨基酸是5种氨基酸。氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键相连。氨基酸的结构通式为。（2）蛋白质的多样性除了构成它的氨基酸种类、数目和排列顺序外，还有肽链盘曲折叠的方式及形成的空间结构不同。（3）图示肽链片段中的R基上没有羧基，因此该肽链中至少含有一个羧基，由于肉毒类毒素由两个亚单位组成，因此肉毒类毒素至少含有2个羧基。如果组成肉毒类毒素的单体一共有a个，由于它由两条肽链构成，因此共有肽键a-2个。10．【答案】B【解析】【解答】A、根据题干信息，碱性蛋白酶部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解（自溶）失活，说明碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活，A正确；

B、由图可知，加热使碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠，而部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态，因此加热导致的碱性蛋白酶构象改变（部分解折叠阶段）是可逆的，并非不可逆，B错误；

C、碱性蛋白酶易受其他成分影响而改变构象，加热也会使其失活，添加酶稳定剂可维持碱性蛋白酶的结构和活性，从而提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，C正确；

D、碱性蛋白酶发生自溶失活后，其分子中的肽键并未被完全破坏，仍可与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。

故答案为：B。

【分析】酶的活性依赖其特定的空间构象，部分解折叠的碱性蛋白酶可通过自溶降解失活；加热对碱性蛋白酶构象的影响具有阶段性，部分解折叠阶段降温后可恢复天然构象，体现了该阶段构象改变的可逆性；酶稳定剂可保护酶的空间结构，维持其催化活性；双缩脲试剂与肽键发生显色反应，自溶后的蛋白酶仍含肽键，故可发生紫色反应。11．【答案】C【解析】【解答】A、蛋白酶1作用于苯丙氨酸羧基端的肽键，水解后产生3条短肽（A、B、C），说明有3个水解位点（16-17、30-31、48-49），对应多肽中至少含3个苯丙氨酸（位于16、30、48位）；蛋白酶2作用于赖氨酸两侧的肽键，水解后产生2条短肽（D、E），说明只有1个水解位点（破坏赖氨酸两侧肽键，去掉1个赖氨酸），对应多肽中至少含1个赖氨酸（位于23位），A不符合题意；

B、蛋白酶1作用于苯丙氨酸羧基端的肽键，即苯丙氨酸右侧的肽键会被断裂。水解后产生的短肽A为1-16、B为17-30、C为31-48（剩余49位氨基酸），说明16、30、48位氨基酸的羧基端肽键被断裂，因此这三个位置的氨基酸是苯丙氨酸，B不符合题意；

C、酶1单独作用产生3条短肽和1个氨基酸（49位），酶2单独作用产生2条短肽（去掉23位赖氨酸）。两者同时作用时，会断裂16-17、30-31、48-49肽键（酶1作用）和22-23、23-24肽键（酶2作用），最终形成4条短肽（1-16、17-22、24-30、31-48）和2个氨基酸（23位赖氨酸、49位氨基酸），而非“4条短肽和1个氨基酸”，C符合题意；

D、短肽D、E是四十九肽经酶2水解的产物（去掉23位赖氨酸，断裂2个肽键），水解过程消耗2个水分子（每个肽键断裂消耗1个水）。从氧原子看，四十九肽去掉1个赖氨酸（含2个氧），但加入2个水分子（含2个氧），氧原子总数不变；从氮原子看，去掉的赖氨酸含2个氮，因此氮原子数减少2个，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】蛋白酶的作用具有特异性，仅断裂特定氨基酸附近的肽键，可通过水解后短肽的数量推断水解位点，进而确定特定氨基酸的数量和位置。分析多肽水解后的元素变化时，需考虑“肽键断裂消耗水分子”和“去掉的氨基酸所含元素”：肽键断裂消耗的水分子会补充氧和氢，去掉的氨基酸会带走相应元素，需综合计算总数变化。12．【答案】B【解析】【解答】A、泛素是一种多肽，多肽可以与双缩脲试剂形成紫色反应，该过程不是催化的结果，A错误；

B、泛素不是分泌蛋白，所以泛素的合成加工可能不需要核糖体、内质网、高尔基体全部参与，B正确；

C、蛋白质结构的多样性决定功能的多样性，细胞内E1、E2、E3不同的直接原因是组成它们的氨基酸种类、数目和排列顺序不同，蛋白质的空间结构也不同，其根本原因是指导合成它们的基因不同，C错误；

D、该蛋白质分子中至少含有氧原子数=肽键数+2x肽链数=(M-N)+2xN=M+N个，至少含有氮原子数等于氨基酸个数为M，则至少含有的氧原子数和氮原子数共有2M+N个，D错误。

故答案为：B。

【分析】蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子，氨基酸的结构特点是：至少含有一个氨基和一个羧基，并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团，根据R基不同，组成蛋白质的氨基酸分为22种。氨基酸根据是否可以在体内合成，氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸，能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸，不能在体内合成，必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指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，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和肽链的空间结构不同导致了蛋白质的结构多样性。蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。13．【答案】B【解析】【解答】据图分析可知，1-196号氨基酸组成的酶片段具有活性，说明酶分子的活性部位位于1-196号氨基酸段；44-419号氢基酸组成的酶片段具有活性，说明酶分子的活性部位位于44-419号氨基酸段，而86-419号氨基酸组成的酶片段无活性，说明酶分子的活性部位最可能是在44-85号氨基酸段，综合以上可知酶分子的活性部位最可能是在44-85号氨基酸段。ACD错误；B正确。故答案为：B。【分析】1、蛋白质是由氨基酸组成的，蛋白质具有多样性，是因为组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，蛋白质的空间结构不同，功能就不同。

2、蛋白质空间结构与功能的关系：特定的空间结构是行使生物功能的基础。空间结构决定着蛋白质的生物学功能。蛋白质是生命活动的体现者；蛋白质的结构多样，在细胞中承担的功能也多样。14．【答案】D【解析】【解答】A、由于一条肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，现肽链中共有氨基5个，其中有4个应位于R基上，所以合成该多肽的氨基酸共有N原子数目至少有50+4=54个(氨基酸中其它基团可能也含有N原子)，A错误；

B、据图分析可知，脱掉了4个丙氨酸后，肽键数目减少8个，但得到4条多肽链和5个氨基酸(4个丙氨酸和第50位氨基酸)，B错误；

C、脱掉了4个丙氨酸后，肽键数目减少8个，相当于增加了8个水分子，增加了8个氧原子；但该五十肽总共脱了5个游离的氨基酸，至少脱了10个氧原子(5个羧基中有10个氧原子，第50位氨基酸R基中也可能有氧原子)，所以水解产物形成的四条多肽链氧原子数目至少减少了2个，C错误；

D、若将得到的5个氨基酸(其中有4个是丙氨酸和第50位氨基酸一定不是丙氨酸)缩合成五肽，则有5种不同的氨基酸序列，D正确。故答案为：D。

【分析】蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子，氨基酸的结构特点是：至少含有一个氨基和一个羧基，并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团，根据R基不同，组成蛋白质的氨基酸分为22种。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指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，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。15．【答案】B【解析】【解答】A、该氨基酸有一个氨基（-NH2）、一个羧基（-COOH）连接在同一个碳原子上，符合氨基酸的结构通式，可能是多肽水解产物，A不符合题意；

B、该氨基酸的两个氨基（-NH2）没有与羧基（-COOH）连接在同一个碳原子上，不符合氨基酸的结构通式，不可能是多肽水解产物，B符合题意；

C、该氨基酸有一个氨基（-NH2）、一个羧基（-COOH）连接在同一个碳原子上，符合氨基酸的结构通式，可能是多肽水解产物，C不符合题意；

D、该氨基酸有一个氨基（-NH2）、一个羧基（-COOH）连接在同一个碳原子上，符合氨基酸的结构通式，可能是多肽水解产物，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】在每个氨基酸分子中，至少都含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH），并且都有一个氨基和一个羧基与同一个碳原子相连接，这个碳原子还分别与一个氢原子、一个侧链基团（R）相连接。16．【答案】C【解析】【解答】A、该多肽由20个氨基酸组成，其中天冬氨酸有4个，氨基酸的种类最多为20种，不可能达到21种，A错误；

B、天冬氨酸的R基中含有1个游离的羧基，该多肽链至少含有1个游离的羧基（位于肽链一端），加上4个天冬氨酸R基中的羧基，至少含有游离的羧基5个，B错误；

C、肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，作用位点是5号、6号、15号、20号天冬氨酸的羧基端肽键，完全作用后会断裂3个肽键，产生1-5、7-15、16-20这3个多肽和1个6号天冬氨酸，产生的3个多肽中仍含有天冬氨酸，C正确；

D、肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，完全作用时会断开4个肽键，每断开1个肽键消耗1分子水，增加1个氧原子，共增加4个氧原子；同时会有2个天冬氨酸（5号和20号）脱离肽链，每个天冬氨酸含有4个氧原子，共减少8个氧原子，因此最终产生的多肽中氧原子数比20肽少4个，D错误；

故答案为：C。

【分析】多肽中氨基酸的种类数不超过氨基酸的个数；游离羧基的数量=肽链数+R基中含有的羧基数。肽酶的作用具有专一性，不同肽酶作用的肽键位置不同，肽键断裂时会消耗水分子，氧原子数目随之变化，而脱离的氨基酸会带走自身的氧原子，需要综合这两个方面分析氧原子数的变化。17．【答案】D【解析】【解答】ABCD、题图可知，该蛋白质由m个氨基酸形成3条肽链，其中一条是环状肽链，由2个二硫键将3条肽链连接。对于环状肽链来说，失水数等于氨基酸数，所以脱去的水分子数是（m-2）个；2个二硫键脱去的氢原子是4个，因此该蛋白质形成过程中减少的相对分子质量是18（m-2）+4，ABC错误，D正确。故答案为：D。

【分析】氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程中的相关计算：

（1）脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数n-肽链条数m；

（2）蛋白质的相对分子质量=氨基酸的相对分子质量×氨基酸个数-水的个数×18-（二硫键的个数×2）；

（3）若已知多肽中氮原子数为m，氨基个数为n，则缩合为该多肽的氨基酸数目为m-n+肽链数；

（4）蛋白质分子中氨基数=R基上氨基数+肽链数=各氨基酸中氨基总数-肽键数；

（5）蛋白质分子中羧基数=R基上羧基数+肽链数=各氨基酸中羧基总数-肽键数。18．【答案】（1）RNA（核糖核酸）；尿嘧啶核糖核苷酸（2）葡萄糖；胆固醇；磷脂；参与血液中脂质的运输（3）氨基酸的种类、数量和排列顺序不同；4（四）；18n-64【解析】【解答】（1）观察图a可得，物质甲的分子局部结构中存在碱基U（尿嘧啶）。由于尿嘧啶是RNA（核糖核酸）特有的碱基，由此可判断甲为RNA。进一步分析其结构，图中虚线方框所标注的部分，是由1分子尿嘧啶、1分子核糖和1分子磷酸组成的，该结构的名称为尿嘧啶核糖核苷酸。

（2）若物质丙代表生物大分子，且其功能是作为宿主细胞内的储能物质，动物细胞内的储能多糖为糖原，因此丙应为糖原；而糖原的基本组成单位（单体）是葡萄糖，所以构成丙的单体c是葡萄糖。若物质丁和戊都属于脂质，且二者均是动物细胞膜的重要组成成分，根据脂质的分类与细胞膜结构可知，动物细胞膜中的脂质主要包括磷脂和胆固醇，其中磷脂是构成细胞膜基本支架的成分，胆固醇则能调节细胞膜的流动性，故可判断丁为胆固醇、戊为磷脂。此外，胆固醇除了参与细胞膜构成外，还具有协助血液中脂质运输的作用。（3）蛋白质的结构具有多样性，这种多样性主要由四个因素决定：氨基酸的种类差异、氨基酸的数量不同、氨基酸的排列顺序变化，以及肽链经过盘曲、折叠后形成的空间结构多样。从氨基酸层面分析，IgG（免疫球蛋白G）的V区（可变区）结构不同，其直接原因就是组成V区的氨基酸在种类、数量和排列顺序上存在差异。从蛋白质的羧基数量来看，每条肽链的两端分别至少含有1个氨基和1个羧基，IgG由4条肽链构成，因此其至少含有的羧基数为4个。在蛋白质相对分子质量的计算中，脱水缩合过程中脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数，已知IgG由n个氨基酸构成且含