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第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者
必备知识基础练
　
知识点1 蛋白质的功能
1.(2分)蛋白质是目前已知结构最复杂，功能最多样的分子。下列有关蛋白质的叙述，不正确的是(　　)
A．生物体的很多结构，如肌肉、头发、羽毛等的主要成分都是蛋白质
B．血红蛋白能够运输氧气，说明蛋白质具有运输的功能
C．在新冠感染康复者的体内，发现了抗体的存在，说明蛋白质具有免疫功能
D．总体来说，蛋白质具有催化、免疫、运输、遗传等功能
2．(2分)下列选项中不能作为“蛋白质是生命活动的主要承担者”证据的是(　　)
A．胃蛋白酶起催化作用
B．血红蛋白能运输氧气
C．性激素能促进生殖器官的发育
D．肌肉的成分主要是蛋白质
知识点2 蛋白质的基本组成单位——氨基酸
3.(2分)关于生物体内氨基酸的叙述，正确的是(　　)
A．氨基酸是蛋白质分子的基本组成单位，由氨基和羧基组成
B．组成蛋白质的氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基
C．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
D．组成人体的氨基酸中相对分子质量最大的是甘氨酸
4．(2分)在下列分子中，属于组成生物体蛋白质的氨基酸是(　　)
A．①②④ B．①④⑤
C．①③⑤ D．②③⑤
5．(2分)组成生物体蛋白质的氨基酸中，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于(　　)
A．酪氨酸的氨基比较多
B．两者R基组成不同
C．精氨酸的羧基比较多
D．两者的结构不同
知识点3蛋白质的结构及其多样性
6.(2分)如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，对该图的分析正确的是(　　)
A．多肽链中B数目等于C数目
B．A中肯定含有C、H、O、N、P、S元素
C．①过程有水产生
D．蛋白质的功能多样性决定其结构多样性
7．(2分)下图是某化合物的结构式。关于该化合物的叙述，错误的是(　　)
A.由于②④⑥的不同，该化合物由3种氨基酸组成
B.图中含有③和⑤两个肽键，因此该化合物为三肽
C.该化合物中含1个游离的氨基和2个游离的羧基
D．合成该化合物时相对分子质量减少了54
　核心素养提升练
8．(3分)烫发时，先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂，再用卷发器将头发固定形状，最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程改变了角蛋白的(　　)
A．空间结构 B．氨基酸种类
C．氨基酸数目 D．氨基酸排列顺序
9．(3分)科学家发现了组成人体的第21种氨基酸—硒代半胱氨酸，其化学式为C3H7NO2Se，下列说法错误的是(　　)
A．该氨基酸是非必需氨基酸，其R基为—CH3Se
B．各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基不同
C．两个氨基酸分子通过肽键连接成二肽
D．两个硒代半胱氨酸分子脱水缩合过程产生的H2O中的氢来源于羧基
10．(3分)如图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断下列有关叙述正确的是(　　)
A．加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂
B．食盐作用下析出的蛋白质也发生了变性
C．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变
D．变性后的蛋白质仍可与双缩脲试剂产生紫色反应
11．(3分)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)；胰岛素原水解所需的水分子中的氢用于(　　)
A．形成—SH和—OH
B．形成—NH2和—COOH
C．形成—NH2、—COOH和—SH
D．形成—COOH和连接碳的—H
12．(3分)两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能相互缩合的基团是(　　)
A．①与⑤ B．①与④
C．②与⑥ D．③与④
13．(3分)某条多肽链由31个氨基酸构成，如图为其部分结构示意图，下列叙述不正确的是(　　)
A．该多肽的侧链基团有31种
B．该多肽至少有一个游离氨基
C．该多肽有30个肽键
D．该多肽形成过程中相对分子质量减少了540
14．(3分)如图表示某蛋白质(无环状肽)中氨基酸和相关基团的数目。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．共有2条肽链
B．共有124个肽键
C．形成此蛋白质时，相对分子质量减少2 250
D．R基中共含有15个氨基
15．(10分)我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，如图是该物质的结构简式。脑啡肽的合成采用的是蛋白质工程技术，这是生物发展在分子水平上的又一突破。请根据此化合物的结构分析回答：
(1)该化合物有________个氨基和________个羧基。
(2)该化合物是由________个氨基酸失去________分子水而形成的，这样的反应叫作____________，该化合物叫________肽。在形成时，相对分子质量减少了________。
(3)脑啡肽水解后可产生________种氨基酸，造成氨基酸种类不同的原因是____________。
(4)其基本单位的结构通式为____________。
16．(12分)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序列。请分析回答：
(1)图乙所示结构含有________种氨基酸，①的名称是________。
(2)血红蛋白是由574个氨基酸组成的，氨基酸经过________过程形成4条多肽链，该过程中形成________个肽键。
(3)若两条β肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白至少含有________个羧基。
(4)据图分析，蛋白质分子的多样性是由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
不同导致的。
(5)若图甲血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白，则由其参与组成的红细胞运输氧的能力将________(填“不变”“减弱”或“失去”)。由此能得到什么结论？________________。
(6)如图为血红蛋白变性和水解的示意图，总结两者的区别：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
易错辨析：氨基酸排列顺序与多肽种类的计算
17．(3分)现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、精氨酸4种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有(　　)
A．27种，6种 B．9种，6种
C．24种，12种 D．64种，24种第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者
必备知识基础练
　
知识点1 蛋白质的功能
1.(2分)蛋白质是目前已知结构最复杂，功能最多样的分子。下列有关蛋白质的叙述，不正确的是(　　)
A．生物体的很多结构，如肌肉、头发、羽毛等的主要成分都是蛋白质
B．血红蛋白能够运输氧气，说明蛋白质具有运输的功能
C．在新冠感染康复者的体内，发现了抗体的存在，说明蛋白质具有免疫功能
D．总体来说，蛋白质具有催化、免疫、运输、遗传等功能
答案：D
解析：蛋白质不具有遗传功能，D错误。
2．(2分)下列选项中不能作为“蛋白质是生命活动的主要承担者”证据的是(　　)
A．胃蛋白酶起催化作用
B．血红蛋白能运输氧气
C．性激素能促进生殖器官的发育
D．肌肉的成分主要是蛋白质
答案：C
解析：性激素不属于蛋白质，C错误。
知识点2 蛋白质的基本组成单位——氨基酸
3.(2分)关于生物体内氨基酸的叙述，正确的是(　　)
A．氨基酸是蛋白质分子的基本组成单位，由氨基和羧基组成
B．组成蛋白质的氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基
C．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
D．组成人体的氨基酸中相对分子质量最大的是甘氨酸
答案：B
解析：氨基酸是蛋白质分子的基本组成单位，由氨基、羧基、中心碳原子、氢原子和R基组成，A错误；组成生物体蛋白质的氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，且连接在同一个碳原子上，B正确；每个氨基酸分子主要含有C、H、O、N四种元素，有的还含有S等元素，C错误；甘氨酸的R基是—H，在组成人体的氨基酸中其相对分子质量最小，D错误。
4．(2分)在下列分子中，属于组成生物体蛋白质的氨基酸是(　　)
A．①②④ B．①④⑤
C．①③⑤ D．②③⑤
答案：C
解析：②中缺乏羧基，不是组成蛋白质的氨基酸，②不符合题意；④中氨基和羧基没有连在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸，④不符合题意。
5．(2分)组成生物体蛋白质的氨基酸中，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于(　　)
A．酪氨酸的氨基比较多
B．两者R基组成不同
C．精氨酸的羧基比较多
D．两者的结构不同
答案：B
知识点3蛋白质的结构及其多样性
6.(2分)如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，对该图的分析正确的是(　　)
A．多肽链中B数目等于C数目
B．A中肯定含有C、H、O、N、P、S元素
C．①过程有水产生
D．蛋白质的功能多样性决定其结构多样性
答案：C
解析：由题图可知，A表示C、H、O、N等元素，B表示蛋白质的基本组成单位氨基酸，C表示连接氨基酸的肽键。题图中氨基酸总数＝肽键数＋肽链数，即B数目＝C数目＋肽链数目，A错误；蛋白质的元素组成中肯定有C、H、O、N四种元素，有些蛋白质中还含有S等，B错误；①过程表示氨基酸的脱水缩合过程，即一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基通过肽键相连接，同时脱去一个水分子，C正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的结构多样性决定其功能多样性，D错误。
7．(2分)下图是某化合物的结构式。关于该化合物的叙述，错误的是(　　)
A.由于②④⑥的不同，该化合物由3种氨基酸组成
B.图中含有③和⑤两个肽键，因此该化合物为三肽
C.该化合物中含1个游离的氨基和2个游离的羧基
D．合成该化合物时相对分子质量减少了54
答案：D
解析：氨基酸的不同种类取决于R基，由于R基②④⑥的不同，因此该化合物由3种氨基酸组成，A正确；图中含有③和⑤两个肽键，该化合物是由3个氨基酸脱水缩合形成的三肽，B正确；由图可知，该化合物的R基中没有氨基，只有1个羧基，因此该化合物中含1个游离的氨基和2个游离的羧基，C正确；该分子是由3个氨基酸脱水缩合形成的三肽，脱水缩合时脱去两分子水，1个水分子相对分子质量为18，故合成该化合物时相对分子质量减少了36，D错误。
　核心素养提升练
8．(3分)烫发时，先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂，再用卷发器将头发固定形状，最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程改变了角蛋白的(　　)
A．空间结构 B．氨基酸种类
C．氨基酸数目 D．氨基酸排列顺序
答案：A
解析：由题意可知，烫发时，头发角蛋白的二硫键断裂，后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键，这一过程改变了角蛋白的空间结构，没有改变角蛋白的氨基酸种类、数目和排列顺序，A符合题意，B、C、D不符合题意。
9．(3分)科学家发现了组成人体的第21种氨基酸—硒代半胱氨酸，其化学式为C3H7NO2Se，下列说法错误的是(　　)
A．该氨基酸是非必需氨基酸，其R基为—CH3Se
B．各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基不同
C．两个氨基酸分子通过肽键连接成二肽
D．两个硒代半胱氨酸分子脱水缩合过程产生的H2O中的氢来源于羧基
答案：D
解析：两个硒代半胱氨酸分子脱水缩合过程产生的H2O中的氢，一个来源于羧基，一个来源于氨基，D错误。
10．(3分)如图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断下列有关叙述正确的是(　　)
A．加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂
B．食盐作用下析出的蛋白质也发生了变性
C．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变
D．变性后的蛋白质仍可与双缩脲试剂产生紫色反应
答案：D
解析：由题图可知，蛋白质经加热变性后，肽链伸展，肽键并未断裂，但失去生物活性，特定功能丧失，A、C错误；食盐的作用只是析出蛋白质，并没有使其变性，B错误。
11．(3分)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)；胰岛素原水解所需的水分子中的氢用于(　　)
A．形成—SH和—OH
B．形成—NH2和—COOH
C．形成—NH2、—COOH和—SH
D．形成—COOH和连接碳的—H
答案：B
解析：胰岛素原是在胰岛B细胞中由氨基酸经脱水缩合反应形成的，氨基酸经脱水缩合形成胰岛素原的过程中，脱去的水中的氢来自氨基酸的—NH2和—COOH，反之，胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成—NH2和—COOH，B符合题意。
12．(3分)两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能相互缩合的基团是(　　)
A．①与⑤ B．①与④
C．②与⑥ D．③与④
答案：A
解析：①与④均为连接中心碳原子的氨基，②与⑤均为连接中心碳原子的羧基，③表示R基团上的羧基，⑥表示R基团上的氨基。图示的两种氨基酸分子通过脱水缩合形成二肽，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水，因此最可能相互缩合的基团是①与⑤或②与④，故选A。
13．(3分)某条多肽链由31个氨基酸构成，如图为其部分结构示意图，下列叙述不正确的是(　　)
A．该多肽的侧链基团有31种
B．该多肽至少有一个游离氨基
C．该多肽有30个肽键
D．该多肽形成过程中相对分子质量减少了540
答案：A
解析：组成蛋白质的氨基酸有21种，所以该多肽的侧链基团最多有21种，A错误；一条多肽链至少有1个游离的氨基，B正确；该多肽链由31个氨基酸构成，其含有的肽键数＝氨基酸数－肽链数＝31－1＝30(个)，C正确；该多肽链由31个氨基酸构成，形成过程中脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数＝31－1＝30(个)，其相对分子质量减少18×30＝540，D正确。
14．(3分)如图表示某蛋白质(无环状肽)中氨基酸和相关基团的数目。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．共有2条肽链
B．共有124个肽键
C．形成此蛋白质时，相对分子质量减少2 250
D．R基中共含有15个氨基
答案：C
解析：据题图分析可知，该蛋白质共有2条肽链，A正确；蛋白质中氨基酸总数是126，该蛋白质的肽链数是2条，所以共含有的肽键数为126－2＝124(个)，B正确；该蛋白质含有126个氨基酸，形成2条肽链，失去水分子数＝肽键数＝126 －2＝124(个)，相对分子质量减少18×124＝2 232，C错误；蛋白质中游离的氨基总数是17，该蛋白质的肽链数是2条，所以R基中共含17－2＝15(个)氨基，D正确。
15．(10分)我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，如图是该物质的结构简式。脑啡肽的合成采用的是蛋白质工程技术，这是生物发展在分子水平上的又一突破。请根据此化合物的结构分析回答：
(1)该化合物有________个氨基和________个羧基。
(2)该化合物是由________个氨基酸失去________分子水而形成的，这样的反应叫作____________，该化合物叫________肽。在形成时，相对分子质量减少了________。
(3)脑啡肽水解后可产生________种氨基酸，造成氨基酸种类不同的原因是____________。
(4)其基本单位的结构通式为____________。
答案：(1)1　1　(2)5　4　脱水缩合　五　72
(3)4　R基不同　(4)
解析：(1)据图可知，该化合物有一个游离的氨基和一个游离的羧基。(2)该化合物中有4个肽键，它是由5个氨基酸通过脱水缩合而形成的，所以叫作五肽。在形成该多肽时，共脱去4个水分子，相对分子质量减少了4×18＝72。(3)不同氨基酸的差别在于R基的不同，从脑啡肽结构简式上可以看出，左起第二个氨基酸的R基和第三个氨基酸的R基相同，所以其水解后可产生4种氨基酸。(4)蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的结构通式为。
16．(12分)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序列。请分析回答：
(1)图乙所示结构含有________种氨基酸，①的名称是________。
(2)血红蛋白是由574个氨基酸组成的，氨基酸经过________过程形成4条多肽链，该过程中形成________个肽键。
(3)若两条β肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白至少含有________个羧基。
(4)据图分析，蛋白质分子的多样性是由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
不同导致的。
(5)若图甲血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白，则由其参与组成的红细胞运输氧的能力将________(填“不变”“减弱”或“失去”)。由此能得到什么结论？________________。
(6)如图为血红蛋白变性和水解的示意图，总结两者的区别：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)3　氨基　(2)脱水缩合　570　(3)8
(4)氨基酸的数目、种类、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构
(5)减弱　蛋白质结构与功能相适应
(6)水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂，分解为氨基酸的过程。变性是蛋白质空间结构被破坏的过程，此过程肽键一般不断裂
易错辨析：氨基酸排列顺序与多肽种类的计算
17．(3分)现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、精氨酸4种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有(　　)
A．27种，6种 B．9种，6种
C．24种，12种 D．64种，24种
答案：D
解析：足量的4种氨基酸构成的三肽有43＝64种，包含了3种氨基酸的三肽种类有4×3×2＝24种。

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