课时训练4生命活动的主要承担者—蛋白质 1.(2015福建理综1)人体内含有多种多样的蛋白质,每种蛋白质( A.都含有20种氨基酸 B都是在细胞内发挥作用 C都具有一定的空间结构D都能催化生物化学反应 答案C 解析本题考查蛋白质的结构和功能。组成生物体内蛋白质的氬基酸约冇20种,不是毎一种蛋 白质都由20种氨基酸组成,A项错误。蛋白质可在细胞内起作用,也可在细胞外起作用,如血 浆蛋白在细胞外起作用,血红蛋白在细胞内起作用,B项错误。毎种蛋白质都由肽链经盘曲折 叠形成特定的空间结构C项正确。蛋臼质功能多种多样,如调节、运输、催化等D项错误。 2下列多肽片段充分水解后产生的氨基酸有() CHa CH3 NH--CH-CONH--CH,-CO-NH--CH CH2-CH CO--NH-CH-CONH-CH2CO- A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 答案B 解析据题图中氨基酸的R基判断,第1个和第3个氨基酸属于同种,第2个和第5个氨基酸属 于同种,第4个与其他均不同,因此充分水解后应产生3种氨基酸。 3两个氨基酸分子缩合形成二肽,并生成一分子的水这一分子水中的氢来自于() A.羧基 B羧基和氨基 C.氨基 D连接在碳原子上的氢 答案B 解杬两个氨基酸分子缩合形成二肽时,前面一个氨基酸分子的羧基上脱下一个羟基,后面氨 基酸分子的氨基上脱下一个氢原子,脱下的羟基和氢原子结合生成水,两个氨基酸之间通过肽 键连接起来而成为二肽,所以氨基酸脱水缩合时产生的水中的氢来自羧基和氨基。 4下列各项与蛋白质的多样性无关的是() A氨基酸的种类 B蛋白质的空间结构 C.肽键的结构 D氨基酸的排列顺序 答案C 解析决定蛋白质多样性的原因有:氨基酸的数目、种类、排列顺序以及空间结构四个方面 所有蛋白质中的肽键结构都是相同的。 5下列各项中与蛋白质的功能无关的是() A.催化作用B运动与调节 C运送物质D储存遗传信息 答案D 解析蛋白质的主要功能有构成、催化、调节、免疫、运输等,是生命活动的主要承担者、体 现者,而储存遗传信息是核酸的功能
1 课时训练 4 生命活动的主要承担者——蛋白质 1.(2015 福建理综,1)人体内含有多种多样的蛋白质,每种蛋白质( ) A.都含有 20 种氨基酸 B.都是在细胞内发挥作用 C.都具有一定的空间结构 D.都能催化生物化学反应 答案:C 解析:本题考查蛋白质的结构和功能。组成生物体内蛋白质的氨基酸约有 20 种,不是每一种蛋 白质都由 20 种氨基酸组成,A 项错误。蛋白质可在细胞内起作用,也可在细胞外起作用,如血 浆蛋白在细胞外起作用,血红蛋白在细胞内起作用,B 项错误。每种蛋白质都由肽链经盘曲折 叠形成特定的空间结构,C 项正确。蛋白质功能多种多样,如调节、运输、催化等,D 项错误。 2.下列多肽片段充分水解后,产生的氨基酸有( ) A.2 种 B.3 种 C.4 种 D.5 种 答案:B 解析:据题图中氨基酸的 R 基判断,第 1 个和第 3 个氨基酸属于同种,第 2 个和第 5 个氨基酸属 于同种,第 4 个与其他均不同,因此充分水解后应产生 3 种氨基酸。 3.两个氨基酸分子缩合形成二肽,并生成一分子的水,这一分子水中的氢来自于( ) A.羧基 B.羧基和氨基 C.氨基 D.连接在碳原子上的氢 答案:B 解析:两个氨基酸分子缩合形成二肽时,前面一个氨基酸分子的羧基上脱下一个羟基,后面氨 基酸分子的氨基上脱下一个氢原子,脱下的羟基和氢原子结合生成水,两个氨基酸之间通过肽 键连接起来而成为二肽,所以氨基酸脱水缩合时产生的水中的氢来自羧基和氨基。 4.下列各项与蛋白质的多样性无关的是( ) A.氨基酸的种类 B.蛋白质的空间结构 C.肽键的结构 D.氨基酸的排列顺序 答案:C 解析:决定蛋白质多样性的原因有:氨基酸的数目、种类、排列顺序以及空间结构四个方面。 所有蛋白质中的肽键结构都是相同的。 5.下列各项中与蛋白质的功能无关的是( ) A.催化作用 B.运动与调节 C.运送物质 D.储存遗传信息 答案:D 解析:蛋白质的主要功能有构成、催化、调节、免疫、运输等,是生命活动的主要承担者、体 现者,而储存遗传信息是核酸的功能
6某蛋白质由3条肽链、n个氨基酸组成,下列关于该蛋白质的说法正确的是() A形成该蛋白质时产生了n个水分子 B该蛋白质中含有n个肽键 C.该蛋白质中至少含有3个游离的羧基 D合成该蛋白质至少需要20种氨基酸 答案C 解析:形成该蛋白质时,产生水分子数为n-3,含有-3个肽键。至少含有的游离羧基数=肽链条 数=3。 7.下图表示一个由153个氨基酸构成的蛋白质分子,下列叙述正确的是( Q A.该分子中含有152个肽键 B参与构成该分子的氨基酸中至少有154个氨基和154个羧基 C.该分子空间结构的形成与—S—S等化学键无关 D该分子彻底水解将产生153种氨基酸 答案B 解析:由题图可知,除形成正常肽键外还在R基之间形成了一个肽键故该分子中含有153个 肽键。该空间结构的形成与二硫键有关。组成蛋白质的氨基酸约有20种。由于R基中含有 个一NH2和一个COOH故参与构成该分子的氨基酸中至少有154个一NH2和154个 COOH。 8.下列四种化合物,可以组成生物体内蛋白质的是 A. CH3-CH2--COOH B.R-CH2-COoH CH--C-CH,-COOH NH, HOOCCH2-CH2C-COOH 答案D 解析A、B两项中都是有羧基没有氨基,C项中有羧基也有氨基,但二者不是连在同一个碳原 子上,都不是构成生物体内蛋白质的氨基酸;D项中有羧基也有氨基并且连在同一个碳原子上, 是组成蛋白质的氨基酸,其R基是“ HOOC--CH2-CH2-”。 9分析多肽E和多肽F得到以下结果(单位:个) 素或 基团 多肽Eo4本 多肽F|sp
2 6.某蛋白质由 3 条肽链、n 个氨基酸组成,下列关于该蛋白质的说法正确的是( ) A.形成该蛋白质时产生了 n 个水分子 B.该蛋白质中含有 n 个肽键 C.该蛋白质中至少含有 3 个游离的羧基 D.合成该蛋白质至少需要 20 种氨基酸 答案:C 解析:形成该蛋白质时,产生水分子数为 n-3,含有 n-3 个肽键。至少含有的游离羧基数=肽链条 数=3。 7.下图表示一个由 153 个氨基酸构成的蛋白质分子,下列叙述正确的是( ) A.该分子中含有 152 个肽键 B.参与构成该分子的氨基酸中至少有 154 个氨基和 154 个羧基 C.该分子空间结构的形成与—S—S—等化学键无关 D.该分子彻底水解将产生 153 种氨基酸 答案:B 解析:由题图可知,除形成正常肽键外,还在 R 基之间形成了一个肽键,故该分子中含有 153 个 肽键。该空间结构的形成与二硫键有关。组成蛋白质的氨基酸约有 20 种。由于 R 基中含有 一个—NH2 和一个—COOH,故参与构成该分子的氨基酸中至少有 154 个—NH2 和 154 个 —COOH。 8.下列四种化合物,可以组成生物体内蛋白质的是 ( ) A.CH3—CH2—COOH B.R—CH2—COOH C. D. 答案:D 解析:A、B 两项中都是有羧基没有氨基,C 项中有羧基也有氨基,但二者不是连在同一个碳原 子上,都不是构成生物体内蛋白质的氨基酸;D 项中有羧基也有氨基并且连在同一个碳原子上, 是组成蛋白质的氨基酸,其 R 基是“HOOC—CH2—CH2—”。 9.分析多肽 E 和多肽 F 得到以下结果(单位:个): 元素或 基团 C H O N 氨 基 羧 基 多肽 E 201 3486253 3 2 多肽 F 182 2945554 6 1
多肽E和多肽F中氨基酸的数目最可能是() A.199和 B.340和281 C.58和53 D.51和49 答案D 解析根据氨基酸分子的通式,每个氨基中含有一个氮原子,多肽E共含53个氮原子,3个氨基, 而多肽一端有一个氨基,故R基上有2个氨基则多肽E是由53-2=51个氨基酸缩合成的。同 理,多肽F是由54-5=49个氨基酸缩合成的。 10.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是 A.甲硫氨酸的R基是一CH2-CH2S_CH3,则它的分子式是CH1O2NS B分子式为C6H105O4sN1nS2的多肽化合物中最多含有的肽键数目是16个 C两个氨基酸脱水缩合过程中失去的H2O中的氢来源于氨基和羧基中的氢 D.10个氨基酸构成的多肽有9个CONH-,称为九肽 答案D NH2 解析A项中,20种氨基酸共有部分为— CH--COOF,原子数为2个C2个O1个N4个H。 故加上—CH2CH2S-CH3(含3个C,7个H,1个S,共有5个C,11个H,2个O,1个N,1个 S,即为CH1O2NS。B项中,分子式为C6H105O4sN1nS,其中有17个N如果R基团不含N,则氨 基酸有17个,若17个氨基酸形成1条肽链则肽键最多,为17-l=16个。C项中,据反应 H2N-C-CO OH+Hl-NH-C-COOH HNCCO-NH-CCOOH 可得出结论。D项中,多肽是以氨基酸数目命名的,而非肽 键数目 1l.下图所示的几种符号代表不同种类的氨基酸,请据图完成有关问题 ①囗②●③ ⑥+▲ (1)它们结构的差别在于 的不同 (2)7种氨基酸通过 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,改变其中的 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,那么这两个蛋白质分子的功能是否一定相 同?原因是_ 答案(1)R基 (2)脱水缩合66108
3 多肽 E 和多肽 F 中氨基酸的数目最可能是( ) A.199 和 181 B.340 和 281 C.58 和 53 D.51 和 49 答案:D 解析:根据氨基酸分子的通式,每个氨基中含有一个氮原子,多肽 E 共含 53 个氮原子,3 个氨基, 而多肽一端有一个氨基,故 R 基上有 2 个氨基,则多肽 E 是由 53-2=51 个氨基酸缩合成的。同 理,多肽 F 是由 54-5=49 个氨基酸缩合成的。 10.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是( ) A.甲硫氨酸的 R 基是—CH2—CH2—S—CH3,则它的分子式是 C5H11O2NS B.分子式为 C63H105O45N17S2 的多肽化合物中,最多含有的肽键数目是 16 个 C.两个氨基酸脱水缩合过程中失去的 H2O 中的氢来源于氨基和羧基中的氢 D. 10 个氨基酸构成的多肽有 9 个—CO—NH—,称为九肽 答案:D 解析:A 项中,20 种氨基酸共有部分为 ,原子数为 2 个 C,2 个 O,1 个 N,4 个 H。 故加上—CH2—CH2—S—CH3(含 3 个 C,7 个 H,1 个 S),共有 5 个 C,11 个 H,2 个 O,1 个 N,1 个 S,即为 C5H11O2NS。B 项中,分子式为 C63H105O45N17S,其中有 17 个 N,如果 R 基团不含 N,则氨 基酸有 17 个,若 17 个氨基酸形成 1 条肽链则肽键最多,为 17-1=16 个。C 项中,据反应 可得出结论。D 项中,多肽是以氨基酸数目命名的,而非肽 键数目。 11.下图所示的几种符号代表不同种类的氨基酸,请据图完成有关问题。 (1)它们结构的差别在于 的不同。 (2)7 种氨基酸通过 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,改变其中的 ,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,那么这两个蛋白质分子的功能是否一定相 同? ,原因是 。 答案:(1)R 基 (2)脱水缩合 6 6 108
(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 解析构成蛋白质的20种氨基酸有共同的结构通式,其中R基的不同是决定氨基酸种类的唯 因素。氨基酸分子通过脱水缩合形成肽链,相邻两个氨基酸缩合后通过肽键相连接并失去 个水分子,因此减少的相对分子质量为失去的水分子的相对分子质量之和。肽链中氨基酸 的种类、数日、排列顺序的不同以及空间结构的不同,决定了蛋白质结构的不同,蛋白质分子 结构的复杂性决定了其功能的多样性。 12.下图甲是血红蛋白的空间结构模式图,其含有两条α肽链两条β肽链(a肽链和β肽链不 同)。图乙表示β肽链一端(圆圈所示部分)的氨基酸排列顺序,请回答下列问题 β肽链 COoH ICOOF ④ ⑤ H}肽键子肽键(肽键 (1)图乙中①的名称是写出③⑤⑦处肽键的结构式 (2)图乙所示的一段肽链由种氨基酸脱水缩合而成 (3)据两图可知一条β肽链至少含有个羧基,若两条β肽链完全相同,则一个血红蛋白分子 至少含有个羧基 (4)从两图可以得出蛋白质多样性的原因是 答案(1)氨基_CO-NH-(2)3(3)38(4)氨基酸的数目、种类、排列顺序、多肽链 的条数和空间结构等不同 解析:图乙中的①是氨基,②④⑥⑧都是R基。图乙所示的一段肽链中有3种R基,故此肽链 由3种氨基酸脱水缩合而成。⑥⑧含有羧基,主链上含有一个羧基,所以一条β肽链至少含有 3个羧基,两条β肽链至少含有6个羧基两条α肽链至少含有2个羧基,故此蛋白质分子至少 含有8个羧基。蛋白质具有多样性的原因是氨基酸的数目、种类、排列顺序、多肽链的条数 和空间结构等不同。 13.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01g/mL的NaOH溶液、质量浓度为005gmL的CuSO4溶液、无水乙醇、烧 杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯 (1)实验步骤 ①取两支试管,编号A、B。向A、B两试管中各加1mL新鲜的淀粉酶溶液,然后向A试管 向B试管加5滴无水乙醇,混匀后向A、B两试管再加2mL可溶性淀粉溶液 ②将两支试管摇匀后同时放入适宜温度的温水中维持5min;
4 (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 解析:构成蛋白质的 20 种氨基酸有共同的结构通式,其中 R 基的不同是决定氨基酸种类的唯 一因素。氨基酸分子通过脱水缩合形成肽链,相邻两个氨基酸缩合后通过肽键相连接并失去 一个水分子,因此减少的相对分子质量为失去的水分子的相对分子质量之和。肽链中氨基酸 的种类、数目、排列顺序的不同以及空间结构的不同,决定了蛋白质结构的不同,蛋白质分子 结构的复杂性决定了其功能的多样性。 12.下图甲是血红蛋白的空间结构模式图,其含有两条 α 肽链,两条 β 肽链(α 肽链和 β 肽链不 同)。图乙表示 β 肽链一端(圆圈所示部分)的氨基酸排列顺序,请回答下列问题。 (1)图乙中①的名称是 ,写出③⑤⑦处肽键的结构式: 。 (2)图乙所示的一段肽链由 种氨基酸脱水缩合而成。 (3)据两图可知一条 β 肽链至少含有 个羧基,若两条 β 肽链完全相同,则一个血红蛋白分子 至少含有 个羧基。 (4)从两图可以得出,蛋白质多样性的原因是 。 答案:(1)氨基 —CO—NH— (2)3 (3)3 8 (4)氨基酸的数目、种类、排列顺序、多肽链 的条数和空间结构等不同 解析:图乙中的①是氨基,②④⑥⑧都是 R 基。图乙所示的一段肽链中有 3 种 R 基,故此肽链 由 3 种氨基酸脱水缩合而成。⑥⑧含有羧基,主链上含有一个羧基,所以一条 β 肽链至少含有 3 个羧基,两条 β 肽链至少含有 6 个羧基,两条 α 肽链至少含有 2 个羧基,故此蛋白质分子至少 含有 8 个羧基。蛋白质具有多样性的原因是氨基酸的数目、种类、排列顺序、多肽链的条数 和空间结构等不同。 13.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。 (1)实验步骤 ①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; ②将两支试管摇匀后,同时放入适宜温度的温水中维持 5 min; ③ ;
④从温水中取出A、B试管各加入1mL斐林试剂摇匀,放入盛有50-65℃温水的大烧杯中 加热约2min,观察试管中的颜色变化 (2)实验结果预测及结论 说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性; 说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性 答案(1)①5滴蒸馏水③取质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05gmL的 CuSo4溶液等量混合,配制成斐林试剂 (2①A试管中出现砖红色沉淀B试管中不出现②A试管中出现砖红色沉淀,B试管中 也出现 解杬淀粉酶在适宜温度下能将淀粉催化水解为麦芽糖,麦芽糖是还原糖,能与斐林试剂发生 反应,产生砖红色沉淀。如果淀粉酶变性失活,则不会发生上述反应。依据此原理进行实验的 设计和分析实验过程中要注意控制对照实验中的单一变量
5 ④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 50~65 ℃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 ① , 说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性; ② , 说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。 答案:(1)①5 滴蒸馏水 ③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)①A 试管中出现砖红色沉淀,B 试管中不出现 ②A 试管中出现砖红色沉淀,B 试管中 也出现 解析:淀粉酶在适宜温度下能将淀粉催化水解为麦芽糖,麦芽糖是还原糖,能与斐林试剂发生 反应,产生砖红色沉淀。如果淀粉酶变性失活,则不会发生上述反应。依据此原理进行实验的 设计和分析,实验过程中要注意控制对照实验中的单一变量