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通用版高考生物学一轮复习
课时突破练3　蛋白质的结构与功能
必备知识基础练
一、单项选择题
1.色氨酸可作为评定肉品质量的重要指标,其在驴肉中的含量高于猪肉和牛肉,驴肉中鲜味氨基酸谷氨酸和天门冬氨酸的含量也高于牛肉,故驴肉不仅营养价值高,味道也更鲜美。选购驴肉时,以“有筋(韧带)有肉,有肥有瘦”为佳品。下列有关叙述正确的是(　　)
A.色氨酸、谷氨酸和天门冬氨酸都是人体的必需氨基酸
B.谷氨酸和天门冬氨酸可使驴肉味更鲜,主要与它们的R基有关
C.若筋和肉中的蛋白质的氨基酸的种类和数量相同,则它们一定是同种蛋白质
D.肥肉中的N含量比瘦肉中的高,碳链中C原子数也更多
2.(2025山东日照模拟)RNA酶由一条含有124个氨基酸残基的肽链折叠而成,其中含有4个二硫键。先添加尿素,通过破坏氢键来破坏RNA酶的空间结构,再添加β-巯基乙醇破坏二硫键,使RNA酶变成无规则的线团状,失去生物活性。此时透析除去尿素,RNA酶完全恢复活性。下列叙述错误的是(　　)
A.氢键和二硫键的形成与肽链中氨基酸的种类和位置有关
B.推测二硫键比氢键在维持RNA酶的生物活性上作用更强
C.失去生物活性的RNA酶仍能与双缩脲试剂产生紫色反应
D.该实验说明在特定条件下变性的蛋白质可以恢复生物活性
3.(2024山东烟台期末)短杆菌肽S是从短杆芽孢杆菌中提取的环状十肽类抗生素。短杆菌肽S主要破坏细胞膜,也破坏真核细胞的线粒体膜,从而抑制其他微生物的生长繁殖。下列说法正确的是(　　)
A.短杆菌肽S至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基
B.合成1分子短杆菌肽S的过程中会形成9个肽键
C.短杆菌肽S可能改变膜的通透性,从而影响细胞的渗透压
D.短杆菌肽S经酒精处理后,不能与双缩脲试剂发生紫色反应
4.(2024重庆模拟)胶原是哺乳动物体内含量最多的一类蛋白质,约占蛋白质总量的1/4。它由三条肽链拧成,肽链间有二硫键,部分区域呈螺旋形。如图是前胶原在两种前胶原酶的作用下形成胶原的示意图。下列选项错误的是(　　)
A.胶原至少含有3个游离的—COOH
B.N-前胶原酶作用位点为端肽氨基端的肽键
C.肽链间二硫键最可能在光面内质网中形成
D.体内胶原用双缩脲试剂处理,无需加热即会有紫色出现
5.下列关于肽和蛋白质的叙述正确的是(　　)
A.已知α-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,则其分子中含有8个肽键
B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
6.(2025八省联考云南卷)当前市场上零食与保健品种类繁多,为维护自身健康,食用前需进行科学判断。下列说法错误的是(　　)
A.夏天饮用冰镇饮料会刺激冷觉感受器,引起皮肤毛细血管收缩,不利于散热
B.运动功能饮料中提供的Na+,可缓解排汗引起的肌肉细胞兴奋性降低
C.食物中的胶原蛋白水解成氨基酸被人体吸收后,不一定用于合成胶原蛋白
D.糖在机体内可转化为氨基酸,食用高糖零食可补充机体必需氨基酸
7.(2025山东模拟)2023年1月,西湖大学施一公团队找到了可能触发阿尔茨海默病记忆衰退的“机关”,为人类治疗阿尔茨海默病带来一线曙光。科学家利用基因测序技术发现,APOE4是阿尔茨海默病最大的风险基因。APOE基因主要负责编码APOE蛋白。APOE蛋白在人群中有APOE2、APOE3和APOE4等3种亚型。研究发现,APOE2的携带者,不易患阿尔茨海默病;而APOE4的携带者患病风险成倍增加。因此,找到APOE4的受体,可能是破解阿尔茨海默病的关键,施一公团队找到了阿尔兹海默病最强风险因子APOE4受体。下列相关叙述不正确的是(　　)
A.施一公团队从分子水平找到了可能触发阿尔茨海默病记忆衰退的“机关”
B.APOE4的携带者患病风险成倍增加,可能与细胞膜上的受体蛋白有关
C.APOE蛋白存在不同的亚型只与肽链的空间结构有关
D.这一发现对理解阿尔茨海默病的发病机制和开展针对性的药物设计具有重要意义
8.(2024山东青岛模拟)从某些动物组织中提取的胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线。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。下列说法错误的是(　　)
A.作为缝合线的胶原蛋白可以被人体细胞吸收后再分解为氨基酸
B.在核糖体上合成胶原蛋白时,产生的水分子中的氢来自氨基和羧基
C.彻底水解后的胶原蛋白不能与双缩脲试剂发生颜色反应
D.蚕丝蛋白作为缝合线不可以被吸收,说明其结构与胶原蛋白不同
关键能力提升练
二、不定项选择题
9.(2024山东菏泽一模改编)二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程。通常PDI在哺乳动物细胞衰老组织中表达过量,敲除PDI能够延缓干细胞的衰老。PDI缺失会导致内质网向细胞核释放的H2O2量显著减少,进而下调与细胞衰老相关的SERPINEI基因的表达量。下列说法正确的是 (　　)
A.PDI作用后的蛋白质中肽键数量没有改变
B.蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程可能会产生H2O2
C.PDI可以通过减少H2O2含量来影响SERPINEI基因的表达,进而延缓细胞的衰老
D.阻断H2O2向细胞核的运输过程,可作为抗衰老药物研究的一种思路
10.(2024山东淄博一模改编)胰腺分泌的胰蛋白酶原进入小肠后被小肠中的肠激酶和胰蛋白酶识别,将第6、7位氨基酸残基间的肽键断裂,形成TAP和有活性的胰蛋白酶,TAP在肠道内随即被降解。下列说法正确的是(　　)
A.TAP是含有6个氨基酸残基的多肽
B.胰蛋白酶原经过血液运输到特定部位发挥作用
C.已被激活的胰蛋白酶能通过正反馈促进胰蛋白酶含量增加
D.若肠激酶逆行进入胰腺并激活胰蛋白酶可造成胰腺组织损伤
三、非选择题
11.(2024山东潍坊期中)人溶菌酶是由130个氨基酸连接形成的一条多肽链,具有复杂的空间结构。肽聚糖是原核细胞细胞壁的主要成分,部分结构如图所示。
(1)氨基酸连接形成人溶菌酶的过程中至少要脱掉　　　分子水,人溶菌酶含有四个二硫键,二硫键的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)已知赖氨酸、丙氨酸的R基分别为—(CH2)4NH2、—CH3,图中的氨基酸之间依赖肽键相连。五肽甘氨酸(甘—甘—甘—甘—甘)与赖氨酸R基上的—NH2相连,与丙氨酸的　　　　　　　形成肽键。图中虚框内3个M间的氨基酸形成的结构　　　　(填“是”或“不是”)一条肽链,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)溶菌酶裂解细菌有两种途径,如下所示。
①途径一:溶菌酶作为催化剂作用于图中位点从而使细菌死亡,该途径的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②途径二:溶菌酶带有大量正电荷,可以插入带负电荷的细胞膜中形成孔隙,从而使细菌裂解死亡。据此推测,细菌在进化过程中发展出抵抗溶菌酶的机制可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
参考答案
1.B　谷氨酸和天门冬氨酸是人体的非必需氨基酸,A项错误;组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同以及肽链盘曲、折叠形成的空间结构的不同均会导致蛋白质结构的多样性,据此可推测,即使组成蛋白质的氨基酸的种类和数量相同,它们也不一定是同一种蛋白质,C项错误;肥肉富含脂肪,瘦肉富含蛋白质,瘦肉中的N含量较肥肉的更高,蛋白质是生物大分子,碳链中的碳原子数比脂肪多,D项错误。
2.B　由于氨基酸之间能够形成氢键等,从而使肽链盘曲折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,二硫键的形成与肽链中含有含S的氨基酸种类有关,因此氨基酸的种类以及排序决定了蛋白质分子中氢键和二硫键的位置,使蛋白质具有特定的空间结构,A项正确;由题意可知,先后添加尿素和β-巯基乙醇分别破坏RNA 酶中的氢键和二硫键后,RNA 酶失去生物活性,此时透析除去尿素,只保留β-巯基乙醇,可以重新形成氢键,RNA酶完全恢复活性,说明在维持该酶空间结构的因素中,氢键比二硫键的作用强,B项错误;双缩脲试剂用来检测蛋白质中肽键的存在,无生物活性的RNA 酶仍含有肽键,能与双缩脲试剂产生紫色反应,C项正确;上述实验中先后添加尿素和β-巯基乙醇分别破坏RNA 酶中的氢键和二硫键后,RNA 酶失去生物活性,此时透析除去尿素,RNA酶完全恢复活性,说明在特定条件下蛋白质的变性是可恢复的,D项正确。
3.C　短杆菌肽S是环状十肽类抗生素,至少含有游离的氨基和游离的羧基均为0个,A项错误;合成1分子短杆菌肽S的脱水缩合过程中会产生10分子水,形成10个肽键,B项错误;短杆菌肽S主要破坏细胞膜,也破坏真核细胞的线粒体膜,可能改变膜的通透性,从而影响细胞的渗透压,C项正确;短杆菌肽S经酒精处理后,会发生变性,变性的蛋白质可以与双缩脲试剂发生紫色反应,D项错误。
4.C　1条肽链至少含1个游离的羧基,胶原含3条肽链,至少含有3个游离的羧基(—COOH),A项正确;由图可知,图示左侧为氨基端,右侧为羧基端,N-前胶原酶作用位点为端肽氨基端的肽键,B项正确;肽链间二硫键最可能在粗面内质网中形成,C项错误;蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,体内胶原是蛋白质,用双缩脲试剂处理,无需加热即会有紫色出现,D项正确。
5.A　环状八肽分子中含有8个肽键,A项正确。蛋白质也可能只由1条肽链构成,B项错误。蛋白质变性是指蛋白质空间结构的改变,发生断裂的是二硫键或氢键,肽键没有断裂,C项错误。变性的蛋白质依然可与双缩脲试剂发生紫色反应,所以D项错误。
6.D　喝冰镇饮料引起冷觉感受器兴奋,使皮肤毛细血管收缩,血流量减少,会使散热减少,A项正确;大量排汗会排出过多的无机盐(如Na+),会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等,运动性功能饮料中提供的Na+被机体吸收后,可缓解这些症状,B项正确;氨基酸是蛋白质合成的原料,食物中的胶原蛋白水解成氨基酸被人体吸收后,可用于合成机体蛋白质,但不一定用于合成胶原蛋白,C项正确;人体细胞自己不能合成,必须从外界环境中获取的氨基酸称为必需氨基酸,故食用高糖零食不能补充机体必需氨基酸,D项错误。
7.C　阿尔茨海默病最强风险因子APOE4受体是破解阿尔茨海默病的关键,且APOE4受体是一种蛋白质分子,故施一公团队从分子水平找到了可能触发阿尔茨海默病记忆衰退的“机关”,A项正确;科学家利用基因测序技术发现,APOE4是阿尔茨海默病最大的风险基因,施一公团队找到了阿尔茨海默病最强风险因子APOE4受体,APOE4的携带者,患病风险成倍增加,可能与细胞膜上的受体蛋白APOE4受体有关,B项正确;蛋白质分子的种类与组成它的氨基酸种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构等有关,C项错误;在阿尔茨海默病领域取得重大原创性发现对理解阿尔茨海默病的发病机制和开展针对性的药物设计具有重要意义,D项正确。
8.A　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项错误;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,B项正确;蛋白质彻底水解形成氨基酸,没有肽键,不可与双缩脲试剂发生颜色反应,C项正确;蚕丝蛋白作为缝合线不可以被吸收,说明胶原蛋白与蚕丝蛋白结构不同,水解胶原蛋白的酶无法水解蚕丝蛋白,蚕丝蛋白不能被分解成小分子氨基酸,则不能被人体吸收,D项正确。
9.ABD　PDI参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程,对蛋白质中肽键数量没有影响,A项正确;结合题干“二硫键异构酶(PDI)参与蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程”“PDI缺失会导致内质网向细胞核释放的H2O2量显著减少”,推测蛋白质氧化折叠形成二硫键的过程可能会产生H2O2,B项正确;结合题干,通常PDI在哺乳动物细胞衰老组织中表达过量,敲除PDI能够延缓干细胞的衰老,故PDI可以通过增加H2O2含量来影响SERPINEI基因的表达,C项错误;由以上分析可推知,阻断H2O2向细胞核的运输过程,可作为抗衰老药物研究的一种思路,D项正确。
10.ACD　胰蛋白酶原在肠激酶和胰蛋白酶的作用下,将第6、7位氨基酸残基间的肽键断裂,形成TAP和有活性的胰蛋白酶,说明TAP是由6个氨基酸残基组成的多肽,A项正确;胰蛋白酶原是由胰腺分泌的,它在进入小肠之前并不通过血液运输,B项错误;在小肠中,肠激酶和胰蛋白酶识别并激活胰蛋白酶原,使其转变为有活性的胰蛋白酶,进而发挥作用,一旦胰蛋白酶被激活,它可以进一步催化胰蛋白酶原的转化,从而形成一个正反馈循环,导致胰蛋白酶含量的增加,C项正确;如果肠激酶逆行进入胰腺,它可能会错误地激活胰蛋白酶原,导致胰腺组织内部的消化反应,从而造成胰腺组织的损伤,D项正确。
11.答案 (1)129　维持蛋白质的空间结构
(2)—COOH(或羧基)　不是　五肽甘氨酸连接在赖氨酸的R基上而不是主链碳骨架上
(3)溶菌酶水解细菌细胞壁中G—M之间的化学键,导致细胞壁结构被破坏,从而使细菌裂解死亡　改变细胞膜的电荷(或合成抑制溶菌酶进入细胞膜的物质等)
解析 (1)人溶菌酶是由130个氨基酸连接形成的一条多肽链,氨基酸连接形成人溶菌酶的过程中至少要脱掉129个水分子,人溶菌酶含有四个二硫键,二硫键的作用是维持蛋白质的空间结构。
(2)五肽甘氨酸与赖氨酸R基上的—NH2相连,与丙氨酸的—COOH形成肽键。图中虚框内3个M间的氨基酸形成的结构不是一条肽链,因为五肽甘氨酸连接在赖氨酸的R基上,而不是主链碳骨架上。
(3)①途径一:由图可知,溶酶体作用位点在G—M之间,推测溶菌酶水解细菌细胞壁中G—M之间的化学键,导致细胞壁结构被破坏,从而使细菌裂解死亡。②途径二:溶菌酶带有大量正电荷,可以插入带负电荷的细胞膜中形成孔隙,改变细胞膜的电荷,从而使细菌裂解死亡。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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