1、蛋白质是生命活动的主要承担者【基础全面练】 共30分一、选择题(共5题,每题3分,共15分)1.蜂毒素是由26个氨基酸组成的一条多肽,则蜂毒素分子()A.至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基B.水解后一定能得到21种氨基酸C.能与双缩脲试剂产生蓝色反应D.氮元素只能存在于氨基中【解析】选A。氨基酸经过脱水缩合形成的肽链至少含有一个游离的氨基和羧基,A正确;人体中含有的氨基酸有21种,但并不是每一个蛋白质均会同时含有这21种氨基酸,所以蜂毒素水解后不一定能得到21种氨基酸,B错误;蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应,C错误;蛋白质中游离的氨基和肽键中均有氮元素存在,此外R基中也可能含有氮元素,D错
2、误。2.(2021沈阳高一检测)蛋白质的结构决定其功能。下列有关蛋白质变性的叙述,错误的是()A.酒精、强酸和强碱都能引起蛋白质变性B.加热使蛋白质分子凝固不利于被人体消化C.蛋白质变性是指其特定的空间构象被破坏D.蛋白质变性氨基酸序列可不发生改变【解析】选B。蛋白质变性是由于蛋白质的空间结构发生了改变,酒精、强酸和强碱都能引起蛋白质变性,A正确;加热使蛋白质分子空间结构改变,利于被人体消化,B错误; 蛋白质变性是指其盘曲折叠的空间结构改变,即特定的空间构象被破坏,C正确;变性蛋白质中的肽键没有断裂,所以蛋白质变性氨基酸序列可不发生改变,D正确。3.下列有关蛋白质和其功能不相符的是()A.肌肉
3、主要成分生物体的结构蛋白B.酶催化细胞内的化学反应C.抗体调节机体的生命活动D.血红蛋白运输氧气【解析】选C。调节机体生命活动的是部分蛋白质类激素,抗体具有免疫功能,能抵御病菌和病毒等的侵害,故C项蛋白质与其功能不符。4.(2021日照高一检测)血液中的血红蛋白和肌肉中的肌动蛋白结构不同,其原因不包括()A.两种蛋白质的空间结构不同B.组成两种蛋白质的氨基酸种类和数量不同C.组成两种蛋白质的氨基酸排列顺序不同D.两种蛋白质中组成肽键的化学元素不同【解析】选D。两种蛋白质的空间结构不同,A正确;组成两种蛋白质的氨基酸种类和数量不同,是结构不同的原因之一,B正确;组成两种蛋白质的氨基酸排列顺序不同
4、,是结构不同的原因之一,C正确;两种蛋白质中组成肽键的化学元素相同,都是C、H、O、N,D错误。5.(2021济宁高一检测)烫发时,发型的形成与头发角蛋白中二硫键的断裂与再生密切相关。下列叙述错误的是()A.氨基酸中的S元素只存在于R基B.通过二硫键可以将多条肽链相互结合在一起C.烫发的过程改变了角蛋白的空间结构D.烫发后的角蛋白不可用双缩脲试剂进行检测【解析】选D。根据氨基酸的结构通式可知,氨基酸中的S元素只存在于R基中,A正确;蛋白质分子中的多条肽链可以通过二硫键结合在一起,B正确;烫发的过程改变了角蛋白的空间结构,C正确;烫发后的角蛋白空间结构虽然改变,但是肽键并没有变化,用双缩脲试剂进
5、行检测仍然产生紫色反应,因此可用双缩脲试剂检验,D错误。二、非选择题(共15分)6.(2021北京高一检测)血浆中的血管紧张素和血管紧张素,具有收缩血管、升高血压的作用。如图是血管紧张素在特定位点被血管紧张素转换酶酶切后转变为血管紧张素的示意图(图中氨基酸的名称均为略写,如天门冬氨酸略写为“天门冬”)。(1)血管紧张素由_个氨基酸组成,氨基酸的结构通式是_。 图中1的名称是_,2的名称是_。(2)血管紧张素转换酶作用的实质是使苯丙氨酸和组氨酸之间的_键断裂。(3)血管紧张素与葡萄糖共有的化学元素是_,特有的化学元素是_。(4)如果各种氨基酸的平均相对分子质量为130,则血管紧张素的相对分子质量
6、为_。【解析】(1)从题图得知,血管紧张素由10个氨基酸组成。 图中1的名称是氨基,2的名称是羧基。(2)氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键,血管紧张素转换酶作用的实质是使苯丙氨酸和组氨酸之间的肽键断裂。(3)血管紧张素是蛋白质,其主要元素组成是C、H、O、N,葡萄糖有且仅有C、H、O,因此共有的化学元素是C、H、O,特有的化学元素是N。(4)10个氨基酸形成一条多肽链,脱去9分子水,如果各种氨基酸的平均相对分子质量为130,则血管紧张素的相对分子质量为13010-189=1 138。答案:(1)10氨基羧基(2)肽 (3) C、H、ON(4)1 138 【综合突破练】 共50分一、选择题(共6题
7、,每题6分,共36分)7.如图所示为一种多肽的结构式,下列有关叙述正确的是()A.由5个氨基酸缩合而成B.有游离的氨基和羧基各1个C.有4种不同的侧链基团D.形成过程中失去了3分子水【解析】选D。分析图解可知,图中多肽有三个肽键,即含有4个氨基酸,A错误;图中多肽有两个游离的羧基和一个游离的氨基,B错误;图中氨基酸的R基团分别为CH2CH2COOH、CH3、CH2SH、CH3,即表示有3种不同的侧链基团,C错误;4个氨基酸脱水缩合过程中要失去3分子水,D正确。8.(2021南昌高一检测)大脑细胞中的永久性的不溶性蛋白缠结物能够杀死细胞,导致令人虚弱的渐进性神经退行性疾病。下列说法正确的是()A
8、.多种永久性的不溶性蛋白之间的差异只与其基本单位氨基酸有关B.脑细胞中所有的永久性的不溶性蛋白都会对脑细胞造成杀伤C.永久性的不溶性蛋白可以与双缩脲试剂反应生成砖红色沉淀D.破坏永久性的不溶性蛋白的空间结构可使其失去生物活性【解析】选D。多种永久性的不溶性蛋白之间的差异与其基本单位氨基酸的种类、数量、排列顺序不同以及肽链的空间结构不同有关,A错误;蛋白质的功能具有多样性,据题干分析,只有大脑细胞中的永久性的不溶性蛋白缠结物能够杀死细胞,不是所有的永久性的不溶性蛋白都会对脑细胞造成杀伤,B错误;永久性的不溶性蛋白与双缩脲试剂反应呈紫色, C错误;破坏蛋白质的空间结构会使其失去生物活性,也就是变性
9、,D正确。【补偿训练】1.(2021临沂高一检测)如图为蛋白质加热过程中的变化。下列有关叙述正确的是()A.加热会让组成肽链的氨基酸数目减少B.加热会让组成肽链的氨基酸种类改变C.煮沸后的蛋白质与双缩脲试剂仍可发生反应呈紫色D.煮沸改变了蛋白质的空间结构,但未改变其特定功能【解析】选C。加热会破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质变性,形成松散的肽链,不会改变组成肽链的氨基酸数目和种类,A、B错误;蛋白质与双缩脲试剂可发生反应呈紫色的机理是双缩脲试剂与肽键反应,煮沸后的蛋白质仍然含有肽键,仍可与双缩脲试剂发生紫色反应,C正确;煮沸改变了蛋白质的空间结构,改变了蛋白质功能,D错误。2.已知某链状多肽由丙
10、氨酸(R基为CH3)、甘氨酸(R基为H)和某种未知氨基酸(R基不含N)构成,其元素组成如表,则下列叙述错误的是()元素CHONS原子个数1120542A.S一定在R基中B.该多肽彻底水解,需消耗3分子水C.未知氨基酸的R基为CH2SHD.同时含有上述三种氨基酸的三肽化合物可能有9种【解析】选D。依据氨基酸的结构通式可知,S一定在R基中,A正确;R基中不含有N,而多肽中有4个N,说明该多肽是四肽,彻底水解需要消耗3分子水,B正确;丙氨酸的分子式是C3H7O2N,甘氨酸的分子式是C2H5O2N,该多肽的分子式是C11H20O5N4S2,则该未知氨基酸的分子式为C3H7O2NS,则其R基为CH2SH
11、,C正确;同时含有三种氨基酸的三肽,排列顺序为321=6种,D错误。【方法规律】多肽中氨基酸数的判断(R基中没有氨基或羧基情况下)(1)氨基酸数=N原子数=O原子数-肽链数。(2)有几个R基就有几个氨基酸;有几种R基,就有几种氨基酸。9.人体内含有多种多样的蛋白质。下列有关蛋白质结构与功能的叙述,正确的是()A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构无关B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.氨基酸序列相同的多肽链也可折叠成不同的空间结构D.将抗体溶于NaCl溶液中必会造成其丧失生物活性【解析】选C。若蛋白质的空间结构被破坏,则蛋白质的生物活性将丧失,A错误;双缩脲试剂是用来检测蛋白质的,可
12、以和肽键发生作用,氨基酸中没有肽键,不能和双缩脲试剂发生反应,B错误;氨基酸序列相同的多肽链也可折叠成不同的空间结构,C正确;将抗体溶于NaCl溶液中属于盐析,不会破坏其空间结构,D错误。【误区警示】盐析变性(1)盐析:鸡蛋清中加入食盐溶液看到白色絮状物,加水后白色絮状物消失。盐析属于物理变化。(2)变性:在高温、过酸、过碱或重金属离子的作用下,蛋白质的分子结构变得伸展、松散,失去活性。变性属于化学变化。10.(不定项)蛋白质种类繁多,功能丰富多样。下面关于蛋白质分子结构和功能的叙述,正确的是()A.氨基酸种类、数量和排列顺序都相同的蛋白质,其功能一定相同B.由n条肽链组成的蛋白质,其中含有游
13、离的氨基和羧基数一定各为n个C.蛋白质酶在细胞内起催化作用D.高温会使蛋白质变性而使其空间结构变得松散,所以煮熟的鸡蛋更易被人体消化【解析】选C、D。氨基酸种类、数量和排列顺序相同的蛋白质可能空间结构不同造成蛋白质结构不同,进而使其功能不同,A错误;一条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,因此由n条肽链组成的蛋白质,至少含有游离的氨基和羧基各n个,B错误;酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,C正确;高温使蛋白质变性,煮熟的鸡蛋因为高温变性,蛋白质的空间结构变得松散,因此更容易被人体消化,D正确。11.(不定项)(2021南昌高一检测)已知丙氨酸的R基是CH3,则下列关于5个丙氨酸脱水
14、缩合形成多肽的过程,下列叙述正确的是()A.产物中含有4个肽键,称为四肽B.产物多肽的相对分子质量相对于反应物减少了90C.产物多肽的分子式为C15H27O6N5,含有5个氨基和5个羧基D.产物水中的H既来自氨基又来自羧基,O只来自羧基【解析】选D。5个丙氨酸脱水缩合形成含有4个肽键的化合物称为五肽,A错误;形成该产物的过程中脱去了4分子水,产物多肽的相对分子质量比反应物减少了184=72,B错误;丙氨酸的R基中,没有氨基和羧基,因此产物多肽含有1个氨基和1个羧基,C错误;氨基酸脱水缩合时,一个氨基酸的氨基中脱去1个-H,另一个氨基酸的羧基脱去一个-OH,二者结合形成水,所以产物水中的H既来自
15、氨基又来自羧基,O只来自羧基,D正确。12.(不定项)如图是某多肽化合物的示意图,下列有关该化合物的叙述正确的是()A.氨基酸的种类主要由决定B.的形成与R基有关C.该多肽游离的羧基多于游离的氨基D.该多肽在形成过程中,相对分子质量减少了36【解析】选A、C。组成人体蛋白质的氨基酸约有21种,这21种氨基酸的区别就在于R基()不同,A正确;为肽键,是由一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基脱水缩合形成的,与R基无关,B错误;由图可知,该多肽含有3个游离的羧基、2个游离的氨基,故该多肽游离的羧基多于游离的氨基,C正确;此多肽是由4分子氨基酸脱水缩合形成的,形成过程中脱去3个水分子,相对分子
16、质量减少54,D错误。【误区警示】氨基酸脱水缩合的三个易错点(1)脱水缩合产生的H2O中的H来自COOH和NH2,而氧则只来自COOH。(2)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,并分别位于肽链的两端。(3)R基中的NH2或COOH不参与主链中肽键的形成,故其余的NH2或COOH位于R基中。二、非选择题(共14分)13.胰岛素分子是一种蛋白质分子,现有如下材料:胰岛素含有2条多肽链,A链含有21个氨基酸,B链含有30个氨基酸,2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个“SH”连接而成的)连接,在A链上也形成1个二硫键,如图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图。不同动物的胰岛素氨基酸组成
17、是有区别的,现把人和其他动物的胰岛素的氨基酸组成比较如下:猪:B链第30位氨基酸和人不同;牛:A链第8、10位氨基酸与人不同;羊:A链第8、9、10位氨基酸与人不同。根据以上材料回答下列问题:(1)胰岛素分子中含有肽键_个。理论上胰岛素分子至少含有_个氨基和_个羧基。(2)这51个氨基酸形成胰岛素后,相对分子质量比原来51个氨基酸的总分子量减少了_。(3)前面所列的哺乳动物和人的胰岛素都由51个氨基酸构成,且在氨基酸组成上大多相同,由此可以得出的结论是_。【解析】(1)由题意可知,胰岛素分子含有51个氨基酸,2条肽链,则该胰岛素分子中含有肽键数目=氨基酸数目-肽链条数=51-2=49个。蛋白质
18、分子至少含有的氨基数或羧基数,应该看肽链的条数,有几条肽链,则至少含有几个氨基或几个羧基,因此该蛋白质分子至少含有2个氨基和2个羧基。(2)由于51个氨基酸形成胰岛素的过程中脱去49个水,同时还有3个二硫键中的6个氢,所以这51个氨基酸形成胰岛素后,相对分子质量比原来51个氨基酸的总分子量减少了1849+16=888。(3)题干中所列的哺乳动物和人的胰岛素都由51个氨基酸构成,且在氨基酸组成上大多相同,由此可以得出的结论是这些哺乳动物和人都有共同的原始祖先。答案:(1)4922(2)888(3)这些哺乳动物和人都有共同的原始祖先【应用创新练】 共20分14.牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成,包含
19、8个带巯基(SH)的半胱氨酸,脱氢后形成4对二硫键(SS)。形成如图所示结构时,该酶具有生物活性。图中圆圈表示氨基酸,序号表示氨基酸的个数,半胱氨酸可缩写为“半胱”,其他氨基酸的标注略。请回答下列问题:(1)牛胰核糖核酸酶中的肽键数量为_个。(2)牛胰核糖核酸酶中的游离氨基至少有_个。(3)该酶维持空间结构,需要氢键和二硫键共同作用。科学家发现-巯基乙醇可破坏该酶的二硫键,尿素可破坏该酶的氢键。若用-巯基乙醇和尿素同时处理该酶,会使其失去活性。若去除-巯基乙醇只保留尿素时,该酶活性仅恢复到1%左右,若去除尿素只保留-巯基乙醇时,可以重新形成氢键,该酶活性能恢复到90%左右,说明在维持该酶空间结
20、构的因素中,氢键比二硫键的作用_(填“强”或“弱”)。(4)从蛋白质多样性角度分析,_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,进而决定其生物活性。【解析】(1)牛胰核糖核酸酶的化学本质是蛋白质,该化合物中含有的肽键数量=氨基酸数-肽链数=124-1=123(个)。(2)牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成,所以游离氨基至少有1个。(3)-巯基乙醇可破坏该酶的二硫键,尿素可破坏该酶的氢键,若用-巯基乙醇和尿素同时处理该酶,会使该酶中的二硫键和氢键均被破坏,但构成该酶的氨基酸的种类、数量及排列顺序均没有发生变化;若去除-巯基乙醇只保留尿素时,该酶活性仅恢复到1%左右;若去除尿素只保留-巯基乙醇时,可以重新形成氢键,该酶活性能恢复到90%左右,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。(4)牛胰核糖核酸酶包含8个带巯基(SH)的半胱氨酸,脱氢后形成4对二硫键(SS),使蛋白质盘曲折叠,所以氨基酸的排列顺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,进而决定其生物活性。答案:(1)123(2)1(3)强(4)(多肽链上)氨基酸的排列顺序