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课时提升作业 生命活动的主要承担者蛋白质(30分钟100分)一、选择题(共9小题,每小题5分,共45分)1.(2018长沙高一检测)蛋白质的合成过程为氨基酸多肽蛋白质,则、过程分别形成的结构是()A.肽键、氨基酸B.肽键、肽键C.肽键、特定的空间结构D.空间结构、氨基酸【解析】选C。、过程分别形成的结构是肽键、特定的空间结构。2.(2018蚌埠高一检测)亮氨酸的R基为C4H9,缬氨酸的R基为C3H7,它们缩合形成的二肽分子中,C、H原子个数的比为()A.1124B.918C.1122D.1022【解析】选C。氨基酸结构简式可以用C2H4O2NR表示,而脱水缩合形成二肽的过程中,失去了1分子的水,所以C原子的个数是11,H原子的个数是22,C项正确。3.(2018合肥高一检测)下列关于肽键的描述,正确的是()A.在脱水缩合过程中所形成的肽键数一定等于失去的水分子数B.肽键可以表示为CONH或NHCOC.几条肽链在形成蛋白质的过程中也通过肽键连接起来D.在链状肽中一个十肽分子比一个八肽分子多一个肽键【解析】选A。氨基酸在脱水缩合过程中形成肽键的同时,生成1分子水,因此所形成的肽键数一定等于失去的水分子数,A正确;肽键可以表示为CONH或NHCO,B错误;几条肽链在形成蛋白质的过程中一般通过二硫键连接起来,而通过肽键连接起来的是一条肽链,C错误;在链状肽中一个十肽分子比一个八肽分子多2个肽键,D错误。4.关于生物体内氨基酸的叙述正确的是()A.组成人体的氨基酸都能在人体内合成B.氨基酸是蛋白质分子的单体,仅由氨基和羧基组成C.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素D.至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上【解析】选D。组成人体的氨基酸有的可以在人体内合成,有的不能在人体内合成,A错误;氨基酸是由氨基、羧基、H、R基和中心C原子组成,B错误;C、H、O、N四种元素是氨基酸的基本组成元素,氨基酸的R基中可能含有S、Fe等元素,C错误;组成蛋白质的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,D正确。【方法规律】“一查二看”法判断某种物质是否是氨基酸(1)“一查”:是否有氨基和羧基。(2)“二看”:是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。只有两者同时具备,该物质才是组成生物体蛋白质的氨基酸。5.(2017江苏高考)下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是A.-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,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【解析】选A。鹅膏蕈碱是环状八肽,是由8个氨基酸脱去8分子水形成的,分子中含有8个肽键,A项正确;蛋白质不一定是由2条或2条以上多肽链构成的,也可能是由1条肽链构成的,B项错误;蛋白质变性是由于空间结构被破坏导致的,不是肽键的断裂造成的, C项错误;变性蛋白质中含有肽键,能与双缩脲试剂发生反应, D项错误。6.有如图两种氨基酸,它们在形成二肽时可能缩合的基团是()A.B.C.D.【解析】选B。氨基酸之间的脱水缩合发生在中心碳原子上的氨基和羧基之间,R基中的羧基和氨基不参与该过程,所以选项B正确。【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,故多余的NH2或COOH位于R基中。7.(2018宜昌高一检测)蛋白质中一个氨基酸发生改变,可能出现()A.氨基酸排列顺序的改变B.蛋白质空间结构的改变C.蛋白质的功能发生改变D.以上各项都可能发生【解析】选D。根据题意可知,蛋白质中一个氨基酸发生改变,则氨基酸排列顺序可能发生改变,因而产生的蛋白质空间结构也可能发生改变,从而导致蛋白质的功能发生改变。【补偿训练】HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。该蛋白可发挥如图所示的作用,以保护机体细胞不受破坏。图中HSP所起的作用是()A.促进肽键的形成B.抑制氨基酸脱水缩合C.促使肽链形成空间结构D.维持蛋白质结构稳定性【解析】选C。对比HSP发挥作用前后可知,作用前物质为多肽链,作用后多肽链变成了具有一定空间结构的蛋白质,由此可推测,HSP能够促使肽链形成具有一定空间结构的蛋白质。【方法规律】用“一、二、三、四、五”巧记蛋白质的结构与功能(1)“一个通式”指氨基酸的结构通式。(2)“两个标准”指组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有两个:一是数量标准,二是位置标准。(3)“三个数量关系”指蛋白质分子合成过程中的3个数量关系:脱去水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数。(4)“四个原因”指蛋白质分子结构多样性的原因有4个:氨基酸的种类不同、氨基酸的数量不同、氨基酸的排列顺序不同、多肽链的空间结构不同。(5)“五大功能”指蛋白质分子有5个功能:细胞的组成物质、催化作用、免疫作用、运输作用和调节作用。8.有人将氨基酸结构通式和人体结构进行了如下类比,说法错误的是()A.图中氨基酸结构通式的中心C原子可以类比成人体的躯干部分B.图中人有一只左手,一只右手,就如每个氨基酸也仅有一个羧基和一个氨基C.氨基酸种类的不同取决于R基的不同 ,就如我们每个人的脸孔各不相同一样D.氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程可以类比成人与人手拉手排成队的过程【解析】选B。氨基酸结构通式中的C原子连接其他各基团,人体的躯干也起到连接大脑和肢体的作用,A项正确;氨基酸中的氨基和羧基可以类比为人的一个左手,一个右手,但是一个氨基酸的R基中也可能含有氨基和羧基,B项错误;生物体内,不同氨基酸的分子结构相类似,即每种氨基酸分子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。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,各种氨基酸之间的区别在于侧链基团的不同,类比人类,每个人都有两双手和两条腿,但是脸长得不一样,所以我们不一样,C项正确;氨基酸分子互相结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水,形成一个肽键。这与人和人之间手拉手排队的过程相似,D项正确。9.某环状多肽由39个氨基酸脱水缩合而成,其中含有4个谷氨酸(R基为-CH2-CH2-COOH),则该多肽A.至少含有5个游离羧基B.有38个肽键C.可能没有游离的氨基D.一定含有20种氨基酸【解析】选C。不考虑R基,环状多肽中不含有游离的羧基,由于该环状多肽中含有4个谷氨酸,由谷氨酸的R基组成可知,其R基中含有1个羧基,因此该环状多肽至少含有4个游离的羧基,A错误;该环状多肽由39个氨基酸形成,其所含肽键数=氨基酸数=39个,B错误;由于谷氨酸的R基中不含氨基,所以该环状多肽可能没有游离的氨基,C正确;组成蛋白质的氨基酸约有20种,该环状多肽由39个氨基酸形成,因此该环状多肽最多有20种氨基酸,不一定含有全部的20种氨基酸,D错误。【互动探究】(1)该环状多肽形成过程中,相对分子质量减少了多少?提示:由脱水缩合过程可知,多肽相对分子质量减少主要是由脱掉的水分子引起,则形成该环状多肽时相对分子质量减少了3918=702。(2)若将该环状多肽中的1个谷氨酸切下,需破坏多少个肽键?提示:从多肽中切下一个完整的氨基酸需要破坏2个肽键。二、非选择题(共2小题,共25分)10.(12分)(2018成都高一检测)某致病细菌分泌的外毒素为无色、细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性,可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等,最终导致死亡。该外毒素为环状肽,结构式如图所示。请据图分析回答下面的问题:(1)该化合物中含有_个氨基,_个羧基。(2)该化合物是由7个氨基酸组成的,其中有_个氨基酸的R基相同,这个R基是_。(3)该化合物为_肽化合物,含有_个肽键。(4)填写虚线框内结构的名称:A._,B._。【解析】(1)由图可知,该化合物中不含游离的氨基和羧基。(2)观察发现该化合物共有7个R基,是由7个氨基酸形成的,7个氨基酸中有3个氨基酸的R基团都是CH3,其余4个氨基酸的R基团都不相同。(3)该化合物共有7个肽键,为环状七肽化合物。(4)由以上分析知,题图中的A是肽键,B是R基。答案:(1)00(2)3CH3(3)环状七7(4)肽键R基 11.(13分)以下几种符号代表不同种类的氨基酸:请回答下列问题:(1)它们结构的差别在于_的不同。(2)7种氨基酸在细胞的_中通过_的方式形成一条肽链,此过程可形成_个肽键,得到_个水分子,相对分子质量减少了_。(3)如果上述肽链原长度不变,改变其中_,就可改变该肽链的性质。(4)若两个蛋白质分子均由两条(2)中的肽链构成,那么两蛋白质分子的功能_(填“一定”或“不一定”)相同,原因是_。【解析】(1)根据氨基酸的结构通式分析,不同氨基酸的结构不同是由R基决定的。(2)7种氨基酸通过脱水缩合形成一条肽链形成的肽键数是6,脱去的水分子数是6,相对分子质量减少了618=108;氨基酸脱水缩合的场所是核糖体。(3)肽链原长度不变,改变氨基酸的排列顺序可以改变肽链的结构和性质。(4)由相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子,进而导致蛋白质功能不同。答案:(1)R基(2)核糖体脱水缩合 66 108(3)氨基酸的排列顺序(4)不一定 分别由相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子【补偿训练】如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系,其中a表示有机小分子物质,A表示有机大分子物质。请据图分析回答:(1)图中的X代表什么元素:_。(2)由aA的过程中,有下列数量关系:失去的水分子数=_分子数-_数目。(3)A可分为A1A4,其原因从a分析是:_,从A分析是因为_。(4)A1是_;A2是_;A3是_,含有的特殊元素是_,存在于_中。【解析】(1)分析题图:大分子A具有免疫、催化、运输O2等功能,说明A是蛋白质,则小分子a是构成蛋白质的基本单位氨基酸,氨基酸含有C、H、O、N等元素。(2)构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构通式是,即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,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和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。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-肽链数。(3)蛋白质多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。(4)具有催化作用的是酶,具有免疫作用的是抗体,能运输O2的是血红蛋白,含Fe元素,存在于红细胞中。答案:(1)N(2)氨基酸肽链(3)a的种类不同、数目不同、排列顺序不同多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同(4)酶抗体血红蛋白Fe红细胞1.(6分)(2018武汉高一检测)如图表示有关蛋白质分子的概念图,有关分析不正确的是()A.相对分子质量较大的蛋白质中可能有20种AB.蛋白质中的N元素主要存在于B中C.蛋白质功能的多样性取决于A的多样性D.多肽中A的数目一般大于B的数目【解析】选C。氨基酸的种类最多有20种,A正确;肽键的化学简式是NHCO,所以蛋白质中的N元素主要存在于B中,B正确;蛋白质功能的多样性取决于蛋白质结构的多样性,而不是A(氨基酸)的多样性,C错误;多肽中B(肽键)的数目=A(氨基酸)的数目-肽链数目,所以多肽中A的数目一般大于B的数目,D正确。2.(6分)绿色荧光蛋白简称GFP,最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白。其相关数据如图所示,下列有关叙述正确的是()A.该蛋白质含有2条肽链B.R基上的氨基有16个C.该肽链水解时,水中氢的去向是形成氨基D.在合成该物质时相对分子质量减少了2 250【解析】选A。由图可知,该蛋白质共含有17个游离的羧基,其中有15个在R基中,说明该蛋白质含有2条肽链,A正确;该蛋白质有2条肽链,游离氨基总数为17,因此R基上的氨基有15个,B错误;氨基酸脱水缩合形成蛋白质时,脱去的水中的H来自氨基和羧基,所以该肽链水解时,水中氢的去向是形成氨基和羧基,C错误;该蛋白质由126个氨基酸、2条肽链组成,因此在合成该物质时相对分子质量减少了18(126-2)=2 232,D错误。【方法规律】多肽中游离氨基数目的计算方法(1)R基中不含氨基时,游离的氨基数=肽链条数。(2)R基中含有氨基时,游离的氨基数=肽链条数+R基中的氨基数。【补偿训练】有一条由12个氨基酸组成,分子式为CXHYOWNZS(Z12,W13)的多肽,这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸:半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解产物中天冬氨酸的数目是()A.(Y+12)个 B.(Z+12)个C.(W-13)个 D.(W-13)/2个【解析】选D。由题意知,天冬氨酸(C4H7O4N)中含有2个羧基,4个氧原子,设该化合物中天冬氨酸的个数是x个,根据题干信息可知脱去12-1=11个水,根据氧原子守恒,2(12-x)+4x-11=W,解得:x=(W-13)/2。【实验探究】3.(18分)(2018唐山高一检测)蛋白质的空间结构遭到破坏,其生物活性就会丧失,这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等会使蛋白质变性。现请你利用提供的材料用具设计实验,探究乙醇能否使蛋白质变性。材料用具:质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯等。 (1)实验步骤:取两支试管,编号A、B。向A、B两试管中各加1 mL新鲜的淀粉酶溶液,然后向A试管加_,向B试管加5滴无水乙醇,混匀后向A、B两试管再加2 mL可溶性淀粉溶液;将两支试管摇匀后,同时放入适宜温度的温水中维持5 min;_;从温水中取出A、B试管,各加入1 mL斐林试剂摇匀,放入盛有5065 温水的大烧杯中加热约2 min,观察试管中的颜色变化。(2)实验结果预测及结论:_,说明无水乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性;_,说明无水乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。【解析】(1)实验的试剂的量是无关变量,应保持一致,因此,取两支试管,编号A、B,向A、B两试管中各加入1 mL新鲜的淀粉酶溶液,然后向A试管加5滴蒸馏水,向B试管加5滴无水乙醇,混匀后向A、B两试管再加2 mL可溶性淀粉溶液。配制斐林试剂溶液,取质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合。(2)若A试管中出现砖红色沉淀,B试管中不出现,说明无水乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性;若A试管中出现砖红色沉淀,B试管中也出现砖红色沉淀,说明无水乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。答案:(1)5滴蒸馏水取质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合,配制成斐林试剂(2)若A试管中出现砖红色沉淀,B试管中不出现若A、B试管中都出现砖红色沉淀
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