1、专题1细胞的分子组成应用篇【应用集训】应用氨基酸种类及与蛋白质变性相关的应用1.(2020江苏淮阴、姜堰联考,21)下列关于组成生物体的氨基酸和蛋白质的叙述,正确的是(多选)()A.不同氨基酸之间的差异是由碳元素多少决定的B.氨基酸和蛋白质都是细胞代谢的主要能源物质C.蛋白质肽链的折叠被解开时,其特定功能也发生改变D.由m条肽链、n个氨基酸组成的蛋白质至少有n-m个肽键答案CD2.(2020江苏淮阴、姜堰联考,1)番茄叶一旦被昆虫咬伤,会释放出系统素(一种由18个氨基酸组成的多肽链)与受体结合,激活蛋白酶抑制剂基因,抑制害虫和病原微生物的蛋白酶活性,限制植物蛋白的降解,从而阻止害虫的取食和病原
2、菌的繁殖。下列关于系统素的描述,正确的是()A.系统素的作用机理可能与植物激素类似B.内含18个肽键的系统素是一种信号分子C.系统素能与双缩脲试剂发生作用,产生砖红色沉淀D.系统素能抑制植物体内与蛋白酶有关的基因的表达答案A3.(2020江苏徐州一模,2)关于蛋白质分子结构与功能的叙述,正确的是()A.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要酶的参与B.某种环状八肽分子含有7个肽键C.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质D.蛋白质高温变性后不能与双缩脲试剂发生紫色反应答案A4.某些溶剂可以破坏多肽链结合时的非共价相互作用。用高浓度的尿素作为溶剂处理蛋白质时,可以使蛋白质变性,成为失去自然
3、构象的松散肽链。去掉尿素后,蛋白质又可以自发地重新复性成为原来的构象,实验如图所示,下列说法错误的是()A.该变性的蛋白质能够恢复原来的构象B.实验中所用蛋白质的自然构象可由它的氨基酸序列决定C.无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性D.对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定,无法得到其准确序列答案D5.肉毒梭菌产生的肉毒毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素,该物质是由两条链盘曲折叠而成的一种生物大分子。下面是肉毒毒素的局部结构简式,请据此回答问题。 (1)肉毒毒素是在细胞中由氨基酸经过而形成的;一分子肉毒毒素至少含有个氨基。(2)1 g肉毒毒素可毒死20亿只小鼠,但煮沸1 min或75 条件下加热5
4、10 min,就能使其完全丧失活性。高温可使肉毒毒素失活的主要原理是高温使其。肉毒毒素可用试剂鉴定,该试剂使用方法是,颜色反应呈现为。(3)形成该化合物时,脱去的水分子中的氢原子来自氨基酸中的(填基团名称)。(4)熟鸡蛋为什么更容易消化?。(5)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病,试分析原因:。答案(1)脱水缩合2(或两)(2)空间结构被破坏双缩脲先加A液,再加B液紫色(3)氨基和羧基(4)高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,使肽键暴露,暴露的肽键容易与蛋白酶接触而使之降解(5)赖氨酸是人体必需氨基酸,在人体细胞内不能合成,必须从食物中获得,而玉米中缺少赖氨酸教师专用题组【应用集
5、训】应用氨基酸种类与蛋白质变性相关的应用1.1965年,我国科学家在世界上率先合成具有生物活性的牛胰岛素结晶,其大致过程是根据已知的氨基酸序列,先用化学方法分别合成胰岛素A、B两条肽链,再催化两条肽链间形成二硫键。下列分析正确的是()A.上述合成胰岛素的方法必须利用mRNA为模板B.一些氨基酸R基上的氨基或羧基参与肽键的形成C.形成二硫键后,A、B两条肽链的肽键数目增多、形成更复杂的空间结构D.若饥饿小鼠被注射该产物后出现低血糖症状,则说明产物具有生物活性答案D由于已经知道氨基酸序列,因此合成胰岛素时不需要用mRNA为模板,A错误;题目中没有给R基上的氨基或羧基参与肽键的形成信息,B错误;二硫
6、键不是肽键,形成二硫键后不会导致肽键数目增多,C错误;胰岛素具有降血糖的作用,若饥饿小鼠被注射该产物后出现低血糖症状,则说明产物具有生物活性,D正确。2.(2020湖北宜昌二模,4)1995年开始,我国科学家首创的纯天然胶原蛋白缝合线广泛用于伤口缝合。这种缝合线由某动物的胶原蛋白加工而成,具有吸收完全无致痕、无排异反应等优良特性。下列推测错误的是()A.缝合线将被组织中特定的酶水解B.缝合线的水解产物可被细胞吸收C.缝合处可检测到抗胶原蛋白抗体D.该动物与人体的胶原蛋白空间结构相似或相同答案C缝合线是一种蛋白质,可被组织中特定的酶水解,A正确;缝合线的水解产物氨基酸可被细胞吸收,B正确;缝合线
7、具有无排异反应的优点,这说明动物与人体的胶原蛋白空间结构相似或相同,缝合线不会成为抗原,缝合处不会检测到抗胶原蛋白抗体,C错误,D正确。3.(2020河北衡水二调,6)科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(牛细胞中的一种蛋白质),可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去尿素和巯基乙醇,再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中,经过一段时间以后,发现胰核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述不正确的是()A.胰核糖核酸酶空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关B.这个实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能C.用强酸、强碱等处理胰核糖核酸酶也能导致其蛋白质结构
8、的改变D.巯基乙醇和尿素处理破坏了胰核糖核酸酶中的肽键导致其变性答案D胰核糖核酸酶是蛋白质,其空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关,A正确;使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶可使之去折叠变性失活,这说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能,但这一过程没有使肽键断裂,B正确,D错误;胰核糖核酸酶的化学本质属于蛋白质,因此受到强酸、强碱的处理会发生变性失活,空间结构发生改变,C正确。4.(2020河北邢台第三次月考,2)降钙素是甲状腺滤泡旁细胞分泌的含32个氨基酸的链状多肽类激素,主要作用是降低血钙和血磷含量。下列有关分析正确的是()A.甲状腺滤泡旁细胞特有的基因经过转录和翻译合成降
9、钙素B.降钙素由高尔基体合成,至少含有一个氨基和一个羧基C.氨基酸分子形成降钙素时,氨基酸的相对分子质量至少减少558D.高血磷患者宜口服降钙素,以维持机体血磷含量相对稳定答案C降钙素基因存在于体内几乎所有细胞中,并非甲状腺滤泡旁细胞特有,甲状腺滤泡旁细胞能合成降钙素,是因为降钙素基因的选择性表达, A错误;降钙素是一种链状多肽,在核糖体上合成,B错误;降钙素含有32个氨基酸,氨基酸脱水缩合形成一条肽链时至少脱去31个水分子,则氨基酸分子形成降钙素时,这些氨基酸的相对分子质量至少减少3118=558,C正确;降钙素不宜口服,因其会被消化液消化而失效,D错误。5.(2020河北承德一中三模,24
10、)胰岛素是在胰岛B细胞中合成的,由A、B两条肽链组成,由一个基因编码,在核糖体合成的胰岛素前体物质,需要在内质网中切除部分肽链才能成为胰岛素。下列有关胰岛素的叙述,正确的是()A.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链B.沸水浴加热之后,构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂C.胰岛素的功能取决于它的空间结构,而空间结构与氨基酸的序列无关D.核糖体合成的前体物质需经蛋白酶的作用才能形成胰岛素答案D转录时只能以DNA其中的一条链为模板,胰岛素的A、B两条肽链是由胰岛素基因的不同区段来编码的,不是两条DNA单链分别编码A、B两条肽链的,A错误;沸水浴加热后,构成胰岛素的肽链充分伸展,空间结构改变
11、,但肽链不断裂(高温不会使肽键断裂),肽链断裂是在蛋白酶和肽酶的作用下完成的,B错误;组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同,多肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构不同,都是不同蛋白质功能不同的重要原因,C错误;胰岛素前体物质需要切除部分肽链才可成为有活性的胰岛素,切除肽链的过程需要蛋白酶,D正确。创新篇【创新集训】创新构建解题模型,解答蛋白质应用的信息试题1.植物A被害虫咬伤后,受伤部位分泌的多肽S与受体结合后,能激活相邻细胞内的蛋白酶抑制剂基因,增加蛋白酶抑制剂的合成,从而抑制害虫消化道中蛋白酶的活性,据此分析正确的是()A.多肽S和双缩脲试剂发生反应产生砖红色沉淀B.由于受到害虫攻击
12、,多肽S诱导植物A产生基因突变C.多肽S在植物A细胞间的信息交流中发挥作用D.多肽S作为化学信息调节植物A与害虫的种间关系答案C2.牛奶中的某种-酪蛋白存在A1、A2两种不同类型,二者氨基酸序列上的差异及消化产物如图所示。研究发现,BCM-7会引起部分饮用者出现腹泻等肠胃不适反应。标注“A2奶”的乳品在国内外市场受到越来越多消费者的青睐。回答下列问题:(1)图中A1、A2两种类型的-酪蛋白氨基酸序列的差异是由直接决定的,造成这种差异的根本原因最可能是。(2)分析“A2奶”在国内外市场受到越来越多消费者的青睐的原因:。(3)结合题图分析,你认为消化A1型和A2型-酪蛋白的酶是否相同?为什么?。答
13、案(1)密码子基因突变(2)“A2奶”的消化产物没有BCM-7,不会引起部分饮用者出现腹泻等肠胃不适反应(3)不相同,因为酶具有专一性教师专用题组【创新集训】创新构建解题模型,解答蛋白质应用的信息试题1.(2020 53原创题)新型冠状病毒是一种单链RNA病毒。下列有关遗传物质的叙述正确的是()A.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质B.DNA作为遗传物质,其具有多样性的主要原因是碱基的排列顺序和空间结构不同C.新型冠状病毒的遗传物质是RNA,相对于双链DNA更易突变D.核酸作为遗传物质,只存在于细胞核中答案C核酸分为DNA和RNA两类,二者都可以携带遗传信息,病毒的核酸也是携带遗传信息的物
14、质,但病毒没有细胞结构,A错误;双链DNA都是双螺旋结构,DNA具有多样性的原因主要是碱基排列顺序不同,B错误;该RNA是单链的,结构不稳定,较双链DNA更易突变,C正确;真核生物细胞质中的线粒体、叶绿体也存在遗传物质,D错误。2.(2020 53原创题)屠呦呦从“青蒿”中提取抗疟药青蒿素,并荣膺2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素分子式为C15H22O5,易溶于有机溶剂,不溶于水。下列相关叙述不正确的是()A.青蒿素可能是一种脂质B.青蒿素是在核糖体上合成的C.青蒿素的药用价值体现了生物多样性的直接价值D.从青蒿中提取青蒿素时,可采用萃取法答案B青蒿素由元素C、H、O组成,且易溶于有机溶剂
15、,不溶于水,故其可能为脂质,不可能为蛋白质,蛋白质合成的场所是核糖体,A正确,B错误;青蒿素的药用价值是生物多样性的直接价值的体现,C正确;青蒿素易溶于有机溶剂,不溶于水,由此可推知其可用萃取法提取,D正确。3.(2019福建厦门湖滨中学第一次阶段考试,33)海藻糖是由两个吡喃环葡萄糖分子脱水缩合而成的非还原二糖。自然杂志曾指出“对许多生命体而言,海藻糖的有与无,意味着生命或者死亡”。下列说法正确的是()A.海藻糖与斐林试剂在水浴加热条件下反应可产生砖红色沉淀B.动物细胞中常见的二糖是麦芽糖和乳糖C.组成海藻糖的化学元素与磷脂的化学元素相同D.脱水缩合反应还可发生在核苷酸形成核酸的过程中答案D
16、海藻糖是由两个吡喃环葡萄糖分子脱水缩合而成的非还原二糖,非还原糖与斐林试剂不能产生砖红色沉淀,A错误;植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见的二糖是乳糖,B错误;海藻糖属于糖类,其元素组成是C、H、O,磷脂的元素组成是C、H、O、N、P,C错误;脱水缩合反应可发生在“单体形成多聚体”的过程中,如葡萄糖形成多糖、氨基酸形成蛋白质、核苷酸形成核酸均可发生脱水缩合反应,D正确。4.(2020安徽亳州高三质检,2)胰腺癌死亡率很高,曾夺走了乔布斯的生命,研究员发现胰腺癌患者血液中有一种含量较多的特殊物质名为HSAT的非编码RNA(即不编码蛋白质的RNA),这一特殊RNA可以作为胰腺癌的生物
17、标记,用于胰腺癌的早期诊断,下列有关叙述正确的是()A.这种特殊的非编码RNA与mRNA彻底水解后,均可得到6种终产物B.核膜上的核孔可以让蛋白质和此种特殊的RNA自由进出C.作为胰腺癌生物标记的RNA,其翻译成的蛋白质可与双缩脲试剂反应呈紫色D.这种特殊的非编码RNA在胰腺癌患者细胞的细胞质内合成答案ARNA彻底水解后有6种产物,包括4种碱基、核糖和磷酸,A正确;核孔对物质的通过具有选择性,细胞质中合成的蛋白质可通过核孔进入细胞核,此种特殊的RNA可通过核孔进入细胞质,但不能自由进出,B错误;这种可作为胰腺癌生物标记的RNA属于非编码RNA,不能翻译成蛋白质,C错误;这种特殊的非编码RNA(
18、HSAT)是在细胞核中转录形成的,D错误。5.(2020陕西榆林高考线上模拟,8)研究人员发现人体内有一种促进脂肪细胞生成的分泌蛋白抗酒石酸酸性磷酸酶(TRACP),可通过采集静脉血检测其含量。该发现将为治疗肥胖症开辟新途径。下列叙述不正确的是()A.TRACP遇双缩脲试剂呈现紫色B.应在低温下保存TRACPC.在核糖体上合成的TRACP即具有生物活性D.理论上可通过抑制TRACP的功能来治疗肥胖症答案CTRACP的本质是蛋白质,遇双缩脲试剂发生紫色反应,A正确;酶在最适温度环境中活性最高,但在低温环境中更易保存,维持活性,B正确;TRACP为分泌蛋白,在核糖体上合成的肽链需经内质网和高尔基体
19、的加工后才具有生物活性,C错误;TRACP促进脂肪细胞生成,理论上可通过抑制TRACP功能来治疗肥胖症,D正确。6.(2020河北正定中学四检,29)(14分)科学家研究发现,有一种俗称“熊虫”的动物,若进入“隐生状态”(这时它的代谢速率几乎可降至0),能耐受-271 的冰冻数小时。据研究,“熊虫”进入隐生状态时,它们的体内会大量产生一种叫海藻糖的二糖。根据上述资料,有人认为“熊虫”体液中的海藻糖可以保护组织细胞,使组织细胞避免受到因低温造成的损伤。请设计一个实验方案,用于探究海藻糖是否能保护组织细胞,使组织细胞避免受到因低温造成的损伤。(操作时只要定性即可)(1)为了确保实验的科学性和准确性
20、,从化学组成及生理功能看,用于实验材料的组织细胞应具有(填“含有”或“不含有”)海藻糖的特点。(2)实验步骤:取适量同种、大小、生理状况相近的动物细胞,等分成甲、乙两组(以甲组为实验组);将上述细胞培养液在条件下培养数小时;观察甲、乙两组细胞生活状况。(3)实验预期结果及结论:。答案(1)不含有(2)甲加海藻糖,乙不加海藻糖-271 (3)若甲组细胞生长良好,乙组细胞死亡则假设成立;若甲、乙两组细胞都死亡,则假设不成立解析(1)本实验研究海藻糖对组织细胞在低温条件下的影响,有无海藻糖为自变量,故实验应排除掉实验材料中的海藻糖的影响,即用于实验材料的组织细胞应不含有海藻糖。(2)本实验的目的是探究海藻糖是否能保护组织细胞,使组织细胞避免受到因低温造成的损伤,故设计实验时,实验组应加入海藻糖,对照组不加,其他变量为无关变量。该实验研究的是低温(-271 )对细胞的损伤状况,因此需将上述细胞培养液在相同且低温(-271 )的条件下培养数小时。(3)预期实验结果时要考虑全面。若甲组细胞生长良好,乙组细胞死亡,则假设成立,即海藻糖能保护组织细胞,使组织细胞避免受到因低温造成的损伤;若甲、乙两组细胞都死亡,则假设不成立,说明海藻糖不能保护组织细胞,组织细胞会因低温而损伤。
