
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高中生物第三节 细胞中的蛋白质和核酸课堂检测
展开学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意:本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题,所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题,所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效,不予记分。
一、单选题(本大题共20小题,共20.0分)
下列关于蛋白质的叙述,错误的是()
A. 氨基酸种类和排列顺序相同的蛋白质,其功能一定相同
B. 蛋白质与物质代谢、信息传递及稳态的维持均有关系
C. 蛋白质发挥作用的场所可以是细胞内,也可以是细胞外
D. 蛋白质变性后仍可与双缩脲试剂发生紫色反应
如图表示胰岛素分子的一条多肽链,其中有3个甘氨酸且分别位于第8、20、23位,现设法除去图中的3个甘氨酸。下列相关叙述中错误的是( )
A. 该多肽链形成时要脱去29个水分子
B. 除去3个甘氨酸后,能形成4个多肽
C. 除去3个甘氨酸时需要消耗6个水分子
D. 胰岛素的功能与该肽链的空间结构有关
下列关于蛋白质及其结构单位氨基酸的叙述,错误的是()
A. 谷氨酸的R基是-CH2-CH2-COOH,则它的分子式是C5H9O4N
B. 蛋白质是生命活动的主要承担者
C. n个氨基酸缩合成的具有4条肽链的蛋白质,肽键数为n-4
D. 蛋白质的多样性与氨基酸连接成肽链的方式不同有关
关于蛋白质的叙述正确的是()
A. 蛋白质必须消化成氨基酸才能被人体吸收和利用
B. 氨基酸之间的连接方式不同,造成了蛋白质的多样性
C. 胰岛素、抗体、酶、血红蛋白、性激素都是蛋白质
D. 在鸡蛋清中加入一些食盐,会看到白色的絮状物,表示蛋白质结构发生改变
血红蛋白分子有四条多肽链。下列有关人体血红蛋白的叙述,不正确的是()
A. 一个血红蛋白分子至少有4个游离的氨基和4个游离的羧基
B. 沸水浴加热之后,构成血红蛋白的肽链充分伸展并断裂
C. 血红蛋白的功能取决于氨基酸的序列和肽链的空间结构
D. 血红蛋白其空间构象改变,聚合为纤维状,运输氧的能力下降
下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法中,正确的是()
A. 氨基酸的种类、数目和空间结构决定了蛋白质结构、种类和功能的多样性
B. 已知某化合物含有C,H,O,N等元素,可以推断此物质一定为蛋白质
C. 蛋白质中有些具有免疫功能,如抗体;有些具有调节功能,如激素
D. 温度过高、过酸和过碱等会使蛋白质空间结构和肽键遭到破坏从而失活
有关蛋白质分子的叙述,正确的是( )
A. 细胞内蛋白质发生水解时常常需要另一种蛋白质的参与
B. 氨基酸的空间结构和种类的多样性决定了蛋白质功能的多样性
C. 高温能使蛋白质分子肽键断裂、空间结构发生改变而变性失活
D. 组成蛋白质的氨基酸之间可以通过不同的方式脱水缩合
蝎毒“染色剂”氯代毒素是由蝎子毒液中的一种蛋白质制成的,它可以选择性地绑定在癌细胞上,使癌症手术更加容易、有效。下列说法错误的是( )
A. 组成蝎毒“染色剂”的化学元素有C,H,O,N等
B. 这种染色剂至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
C. 患者可以通过口服的方法摄入这种“染色剂”
D. 氯代毒素能够选择性地绑定在癌细胞上,可能与癌细胞表面的糖蛋白有关
下列有关生物蛋白质的叙述,不正确的是( )
A. 蛋白质单体中至少有一个—NH2(氨基)和一个—COOH(羧基)连接在同一个碳原子上
B. 蛋白质中结构最简单的氨基酸是甘氨酸,组氨酸是婴儿的必需氨基酸
C. 蛋白酶在强酸中变性的原因是该蛋白质的空间结构受到破坏,肽键被水解
D. 载体蛋白、血红蛋白都具有运输功能,血红蛋白由C,H,O,N,Fe等元素组成
角蛋白是头发的主要成分,由2条肽链组成,含有2个二硫键。下图表示烫发的原理。下列有关角蛋白的说法不正确的是
A. 烫发过程中角蛋白的肽键没有断裂,仅改变了角蛋白的空间结构
B. 角蛋白至少含有两个游离的氨基和羧基
C. 氨基酸脱水缩合合成肽链并盘曲折叠形成角蛋白的过程中,丢失的H仅来自氨基和羧基
D. 角蛋白与多糖等生物大分子都是以碳链为基本骨架
细胞受到冰冻时,蛋白质分子相互靠近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(-SH)氧化形成二硫键(-S-S-)。解冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留,如下图所示。下列说法错误的是()
A. 解冻一定不影响蛋白质中氨基酸的序列
B. 巯基位于氨基酸的R基上
C. 结冰和解冻过程不涉及到肽键的变化,所以该过程不影响蛋白质功能
D. 蛋白质分子的N元素多数存在于肽键中
现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为()
A. 798、2和2B. 798、12和10C. 799、1和1D. 799、11和9
下列有关图示多肽的叙述,正确的是()
A. 由5个氨基酸缩合而成B. 形成过程中失去了3分子水
C. 有4种不同的侧链基团D. 游离的氨基和羧基各1个
N个氨基酸组成了M个多肽,其中有Z个是环状肽。据此分析下列表述错误的是( )
A. 这些多肽一定都含有C、H、O、N这些元素
B. 形成这些多肽,至少脱去了N﹣M+Z个水分子
C. 这M个多肽至少含有N﹣M+Z个氧原子
D. 这些多肽至少含有的游离氨基数和游离羧基数均为M﹣Z
下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,不正确的是( )
A. 每种氨基酸都含有一个氨基和一个羧基,且都连在同一个碳原子上
B. 酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由R基的不同引起的
C. 鸡蛋清中加入一些食盐,可析出蛋白质,此过程蛋白质结构未发生改变
D. 甜味肽的分子式为C13H16O5N2,则甜味肽是一种二肽
我国合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物脑啡肽(图甲),它的结构简式如下。下列说法错误的是()
A. 图甲化合物叫五肽,该化合物完全水解可形成4种氨基酸
B. 某条多肽链的相对分子质量为2778,若氨基酸的平均相对分子质量为110,组成该多肽的氨基酸数 是30个
C. 乙图中,三十九肽被水解后肽键数量减少8个,这些肽链和三十九肽相比,氨基增加3个
D. 若乙蛋白质是抗体,说明蛋白质具有免疫功能;若为激素,说明蛋白质具有调节功能
催产素、血管舒张素都是含有9个氨基酸的多肽,但生理功能不同。主要原因可能是两种多肽的( )
①氨基酸种类不同 ②氨基酸排列顺序不同 ③氨基酸结合方式不同
④在细胞内合成的场所不同 ⑤肽链的空间结构不同
A. ①②B. ③④C. ①③⑤D. ①②⑤
现有氨基酸500个,其中氨基总数为506个,羧基总数为505个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为( )
A. 498、2和2B. 499、6和5C. 499、1和1D. 498、8和7
下列有关叙述,正确的是( )
A. 氨基酸脱水缩合形成的水中的氧一个来自氨基,一个来自羧基
B. 蛋白质的合成过程中产生水,水解过程需要消耗水
C. 高温、低温、强酸、强碱都会破坏蛋白质的空间结构
D. 血液中O2的运输不能体现蛋白质的功能
蛋白质在生物体内具有重要的作用.下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质化学结构的差异只与氨基酸中R基团的不同有关
B. 加入一定量的NaCl溶液可使蛋白质的空间结构发生改变
C. 蛋白质是生命活动的主要承担者
D. “检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A和B
二、探究题(本大题共5小题,共75.0分)
2017年10月2日,诺贝尔委员会宣布,由于在“生物节律的分子机制方面的发现”,本年度的诺贝尔生理学或医学奖颁发给美国遗传学家杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·扬。他们发现,果蝇体内有一种名为per基因的DNA片段。当per基因产生不同突变后,会致使果蝇本来按部就班的生活规律变得混乱不堪,导致果蝇昼夜节律的周期要么变短要么变长,甚至让其昼夜节律完全消失。请回答下列问题:
(1)per基因的基本单位是__________________,共有_______种。
(2)per基因并不能直接参与对生物节律的调节,科学家在果蝇体内发现了一种与生物节律有关的蛋白质—per蛋白,per蛋白的基本单位是_________________。其结构通式为___________________________。per蛋白可以直接调节生物节律,由此可以看出蛋白质是生命活动的_______________________。
(3)若果蝇体内存在一种三十肽,分子式为C133H233N37O43S5。已知将其彻底水解后得到以下五种氨基酸:
①甘氨酸(C2H5NO2)②蛋氨酸(C5H11NO2S)③谷氨酸(C5H9NO4)④赖氨酸(C6H14N2O2)⑤缬氨酸(C5H11NO2)
如果将per蛋白彻底水解,可以得到_______个谷氨酸,得到_______个赖氨酸。
以下图1几种符号代表不同种类的氨基酸,图2为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号),多肽链内通过3个二硫键(二硫键是由2个-SH连接而成的)连接,图3为部分肽链放大示意图。请据图回答下列问题。
(1)写出图1它们的结构通式____________________,它们结构差别在于________的不同。
(2)图1氨基酸在细胞质中的核糖体上通过________的方式形成图2的肽链,此过程可形成________个肽键,相对分子质量减少了________。
(3)图3中有________种R基团,肽键是________(填序号);该肽链至少有________个游离的羧基。
(4)高温能破坏蛋白质的________,使得失去活性。但是仍然可以用________试剂鉴定。
从某种真核细胞中提取出大量核糖体,放入含下列几种有机物(其中的氮原子已被15N标记)的培养液里,假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件。请回答:
①NH2-CH2-COOH ②NH2-CH2-CH2OH ③NH2-CH(COOH)-CH2-COOH
④NH2-CH(NH2)-CH2-COOH ⑤NH2-CH(COOH)-CH2SH⑥NH2- CH2-CH(COOH)-COOH
(1)实验中,核糖体所要完成的功能就是把上述物质中的________ (填序号)(这些物质的结构通式是___ ),通过_____________方式合成多肽(蛋白质)。
(2)上述有机物合成的一条多肽至少含有_______个氨基和_______个羧基。
(3)实验中,检测到某一环肽含20个15N,则该多肽最多有______个肽键。肽键的化学结构式是___________。
(4)实验结果分析,培养液中生成了多种产物,这说明了蛋白质的分子结构具有__________________ ,这种结构特点决定了__________________。
角蛋白是人头发的主要成分,下图表示使用烫发剂对健康成年人单位质量头发中角蛋白量的影响。请回答问题:
(1)构成角蛋白基本单位的结构通式为________。
(2)烫发时,先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂,再用卷发器将头发固定形状,最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程改变了角蛋白的________。
(3)由上图分析,频繁烫发使发质受损的原因是________________________。本实验对照组的头发样品来自________________________________。
( 4)如果下图这种化合物的结构简图是角蛋白初步水解后得到的产物之一,据图回答:
①此化合物的名称是____________,含游离的氨基________个,羧基_________个。
②图中2所指向的化学键的名称是_________;图中表示R基团的编号是__________。
③形成该化合物的生物化学反应过程中,相对分子质量减少了______________。
如图甲是血红蛋白的空间结构模式图,共有4条肽链,其中有两条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处肽键的结构简式:_____。
(2)图乙所示的一段肽链由___种氨基酸脱水缩合而成。若图甲中α肽链的第40位氨基酸是甲硫氨酸,它的R基是—CH2—CH2—S—CH3,那么它的分子式是____。
A.C5H11O2NS B.C3H7NS C.C4H11O2S D.C5H10O2NS
(3)据甲、乙两图可知一条β肽链至少含有_____个氨基,_____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______个氨基,______个羧基。
(4)血红蛋白中含有124个氨基酸,图甲中肽链盘曲过程中形成了三个二硫键(由两个半胱氨酸上的—SH缩合而成,即—SH和—SH缩合形成—S—S—),若组成图甲中蛋白质的氨基酸平均相对分子质量为100,则图甲中蛋白质的相对分子质量为_________。
(5)我们知道人的红细胞和心肌细胞的主要成分都是蛋白质,但这两种细胞的功能却完全不同,请你从蛋白质结构方面作出解释_________________________
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
【分析】
本题是蛋白质的多样性和功能多样性、蛋白质的检测方法和蛋白质的形成过程的综合应用,理解蛋白质结构的多样性,进而理解功能的多样性,形成紫色的内在联系,便于掌握。
【解答】
A.氨基酸种类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,进而使功能不同,A错误;
B.蛋白质与物质代谢、信息传递、内环境稳态维持均有关系。如蛋白质与物质代谢的关系:代谢需要酶来催化化学反应。大多数的酶是蛋白质;蛋白质与信息传递的关系:作为信息分子调节机体生命活动,多数激素是蛋白质;蛋白质与内环境稳态的关系:稳态的维持需要载体,受体,信息分子起作用,这些物质很多都是蛋白质。B正确;
C.酶在细胞内和细胞外都可以起作用,如细胞呼吸酶和消化酶,C正确;
D.双缩脲试剂与肽键发生紫色反应,蛋白质的变性是蛋白质的空间结构改变,但肽键仍然保留着,所以变性后的蛋白质仍可与双缩脲试剂发生紫色反应,D正确。
故选A。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质的结构,考查知识的理解运用能力。
【解答】
A.该多肽链由30个氨基酸形成,需脱去29个水分子,A正确;
B.用水解酶选择性除去图中3个甘氨酸后,形成的产物为1个7肽、1个11肽、1个2肽和1个6肽,其中7肽、11肽和6肽属于多肽,因此形成的产物中有3条多肽1条短肽,B错误;
C.除去3个甘氨酸时需要断开6个肽键,即需要消耗6个水分子,C正确;
D.胰岛素属于蛋白质,其功能与该肽链的空间结构有关,D正确。
故选B。
3.【答案】D
【解析】略
4.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质相关知识,意在考查学生对知识的理解和识记能力。
【解答】
A.蛋白质必须消化成氨基酸才能被人体吸收和利用,A正确;
B.氨基酸之间通过肽键链接,连接方式相同,B错误;
C.胰岛素、抗体、血红蛋白的化学本质是蛋白质,酶的化学本质多数是蛋白质,少数是RNA,性激素化学本质是固醇类,属于脂质,C错误;
D.在鸡蛋清中加入一些食盐,会看到白色的絮状物,表示蛋白质发生盐析现象,结构没有改变,D错误。
故选A。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查血红蛋白分子相关知识,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.一个血红蛋白分子有四条多肽链,至少有4个游离的氨基和4个游离的羧基,A正确;
B.沸水浴加热之后,构成血红蛋白的肽链空间结构改变,肽链没有断裂,蛋白质发生变性,B错误;
C.血红蛋白的功能取决于氨基酸的序列和肽链的空间结构,C正确;
D.血红蛋白运输氧气功能与其空间结构密切相关,其空间构象改变,聚合为纤维状,运输氧的能力下降,D正确。
故选B。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质的结构和功能的知识,考生识记蛋白质的结构和功能,明确蛋白质变性的原理是解题的关键。
【解答】
A.构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构决定了蛋白质结构、种类和功能的多样性,A错误;
B.蛋白质和氨基酸含有C、H、O、N等元素,B错误;
C.抗体和胰岛素的化学本质均是蛋白质,抗体能使抗原失活,体现了蛋白质的免疫功能,胰岛素具有调节血糖浓度的作用,C正确;
D.蛋白质在高温、强酸和強碱等条件下会引起空间结构改变,从而失去生物活性,而此过程中肽键稳定、没有断裂,D错误。
故选C。
7.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质的有关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力,能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
A.细胞内蛋白质发生水解时需要蛋白酶的催化,而蛋白酶的化学本质是蛋白质,A正确;
B.蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别有关,B错误;
C.高温能使蛋白质分子的空间结构发生改变,从而变得伸展、松散,而高温下蛋白质中的肽键稳定、没有断裂,C错误;
D.组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式是相同的,即氨基酸的脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱掉一分子水的过程,D错误。
故选A。
8.【答案】C
【解析】略
9.【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查细胞中的元素和化合物的知识,考生识记蛋白质的结构和功能是解题的关键。
【解答】
A.蛋白质单体是氨基酸,其中至少有一个-NH2(氨基)和一个-COOH(羧基)连在同一碳原子上,A正确;
B.蛋白质中结构最简单的生物氨基酸的R基是-H,R基是-H的氨基酸是甘氨酸,成年人必需的氨基酸有8种,婴儿必需的氨基酸有9种、多出来的一种是组氨酸,B正确;
C.蛋白酶在强酸中变性的原因是该蛋白质的空间结构受到破坏,而该过程中蛋白质中的肽键稳定,没有被水解,C错误;
D.载体蛋白可协助物质的运输、血红蛋白可协助氧气的运输,二者都体现了蛋白质的运输功能,血红蛋白由C、H、O、N、Fe五种元素组成,D正确。
10.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查蛋白质的结构以及蛋白质计算的相关知识,属于识记理解水平。
【解答】
A.烫发过程中高温通过断开二硫键改变了角蛋白的空间结构,但角蛋白的肽键没有断裂,A正确。
B.角蛋白由2条肽链组成,至少含有两个游离的氨基和羧基,B正确。
C.氨基酸脱水缩合合成肽链并盘曲折叠形成角蛋白的过程中,有肽键和二硫键的生成,形成肽键需要氨基脱氢,羧基脱羟基,形成二硫键需要-SH脱下-H,C错误;
D.角蛋白与多糖等生物大分子都是以碳链为基本骨架,D正确。
故选C。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
本题结合题图,考查蛋白质结构和功能的知识,考生识记蛋白质的结构和功能,由题干得出细胞受冻和解冻时的蛋白质的结构变化是解题的关键。
【解答】
A.由题干可知,解冻时,蛋白质氢键断裂,而肽键没有变化,所以解冻一定不影响蛋白质中氨基酸的序列,A正确;
B.由氨基酸的结构通式可知,巯基(-SH)位于氨基酸的R基上,B正确;
C.由题干信息知,结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键,解冻会减少蛋白质分子中的氢键,结冰和解冻过程未涉及到肽键的变化,但“解冻时,蛋白质氢键断裂”可知解冻后的蛋白质空间结构会发生变化,根据结构决定的功能的知识,所以其功能也可能发生异常,C错误;
D.因为氨基酸中的N元素主要在氨基上,氨基酸在脱水缩合过程中,氨基上的N元素就转移到肽键中,所以蛋白质分子的N元素多数存在于肽键中,D正确。
故选C。
12.【答案】B
【解析】【试题解析】
试题分析:每条肽链中肽健比氨基酸数目少一个,所以800个氨基酸分布在2条链中,肽健数目应该为798,由每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,可推知所有氨基酸的R基中含有氨基10个、羧基8个,再加肽链两端的氨基和羧基,故选B。
考点:本题旨在考查学生对氨基酸结构式的理解和运用,是一个重要的考点,对学生的综合运用能力提出很高的要求。
13.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质或多肽的结构的知识点,要求学生掌握蛋白质的合成及其结构组成,能够正确分析图中多肽的结构是解决问题的关键。
根据题意和图示分析可知:图中多肽含有三个肽键(-CO-NH-),即含有4个氨基酸,氨基酸的R基团分别为:-CH2-CH2-COOH、-CH3、-CH2SH、-CH3,说明组成该多肽的氨基酸有三种。
【解答】
A.分析题图可知,图中多肽有三个肽键,即含有4个氨基酸,A错误;
B.4个氨基酸在脱水缩合过程中共失去3分子的水,B正确;
C.图中氨基酸的R基分别为:—CH2—CH2—COOH、—CH3、—CH2SH、—CH3,即表示有3种不同的侧链基团,C错误;
D.图中多肽有两个游离的羧基和一个游离的氨基,D错误。
故选B。
14.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质的结构相关计算,意在考查考生理解能力和分析能力。
【解答】
A.根据氨基酸的结构可知,多肽一定含有C、H、O、N元素,A正确;
B.形成链状多肽时,至少脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=N−M个,其中有Z个环状多肽,每个环状多肽形成时比链状多肽多脱去一个水分子,所以至少脱去了N−M+Z个水分子,B正确;
C.这些多肽中至少含有的氧原子数=肽键数(等于脱去的水分子数)+2×链状肽链数=(N−M+Z)+2×(M−Z)=N+M−Z个,C错误;
D.每条链状多肽至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,环状多肽至少含有0个游离的氨基和羧基,所以这些多肽至少含有的游离氨基数和游离羧基数均为M−Z个,D正确。
故选C。
15.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了氨基酸与蛋白质的知识,准确识记相关知识点是解题的关键。
【解答】
A.每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基,且都连在同一个碳原子上, A不正确;
B.酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由R基的不同引起的,B正确;
C.鸡蛋清中加入一些食盐,可析出蛋白质,此过程蛋白质结构未发生改变,C正确;
D.甜味肽的分子式为C13H16O5N2,则甜味肽是一种二肽,D正确。
故选A。
16.【答案】C
【解析】
【分析】
本题结合多肽链的分子结构式,考查蛋白质合成--氨基酸脱水缩合,要求学生识记氨基酸脱水缩合的概念,掌握氨基酸脱水缩合过程,能准确判断图中各物质的名称,能运用所学的知识答题。
题图分析:图甲为一种人工合成的化合物的结构简式,该化合物由5个氨基酸脱水缩合形成,这5个氨基酸的R基团依次为-CH2-C6H10-OH、-H、-H、-CH2-C6H5、-CH2-CH(CH3)2。
图乙:在该三十九肽中,第8、18、27、39位的氨基酸是丙氨酸,在除去第8、18、27号氨基酸的丙氨酸时每去掉1个丙氨酸要水解2个肽键,去掉第39号丙氨酸只水解一个肽键即可。
【解答】
A、图甲所示化合物含有5个4种氨基酸,叫五肽,完全水解可形成4种氨基酸,A正确;
B、设组成该多肽的氨基酸数为X,则110X-(X-1)×18=2778,求得X等于30,B正确;
C、由题意知可知,丙氨基酸的位置是8、18、27、39位,因此去掉丙氨酸得到4条长短不等的多肽需要水解7个肽键,即肽键数减少7个;四条短肽至少含有4个游离的氨基和游离的羧基,氨基和羧基数增加3个,C错误;
D、蛋白质有多种功能,当它是抗体时,能与抗原结合发挥免疫功能;当它是激素时,能与靶细胞结合发挥调节功能,D正确。
故选C。
17.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质分子功能、结构具多样性的原因,要求考生识记蛋白质分子多样性的原因。难度容易。
蛋白质分子结构多样性的原因:(1)组成蛋白质分子的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同;(2)组成蛋白质的多肽链的条数和空间结构不同。
【解答】
催产素、血管舒张素都是含有9个氨基酸的多肽, 但生理功能不同,功能多样性是由于结构上具有多样性,主要原因有:组成两种多肽的①氨基酸种类不同,②氨基酸排列顺序不同,以及⑤肽链的空间结构不同。综上各选项,ABC错误,D正确。
故选D。
18.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质的合成过程中氨基酸的脱水缩合反应的相关内容,解题的关键是正确分析脱水缩合过程及肽键形成的实质。
1、组成蛋白质的氨基酸至少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;氨基酸脱水缩合反应过程中,形成的肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数。
2、氨基酸脱水缩合反应形成肽链时,一条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基;蛋白质中的游离的氨基、羧基数分别是肽链数+R基中的氨基、羧基数。
【解答】
(1)该蛋白质是由500个氨基酸形成的2条肽链组成的,因此肽键数=500-2=498个;
(2)500个氨基酸中,氨基总数为506个,羧基总数为505个,因此500个氨基酸中6个氨基酸的R基中含有氨基,5个氨基酸中的R基含有羧基,因此该蛋白质的氨基数是2+6=8个,羧基数是2+5=7个。
故选D。
19.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质的结构和功能,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.氨基酸脱水缩合形成的水中的氢一个来自氨基,一个来自羧基,氧来自于羧基,A错误;
B.蛋白质的合成过程中产生水,水解过程需要消耗水,B正确;
C.高温、强酸、强碱都会破坏蛋白质的空间结构,C错误;
D.血液中O2的运输能体现蛋白质的功能,D错误。
故选B。
20.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质结构和功能,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.蛋白质化学结构的差异不只是R基团的不同,还包括氨基酸的数目、排列顺序等,A错误;
B.加入一定量的NaCl溶液可使蛋白质发生盐析,不会使蛋白质的空间结构发生改变,B错误;
C.蛋白质是生命活动的主要承担者,C正确;
D.“检测生物组织中的蛋白质”可用双缩脲试剂鉴定,使用时需先加双缩脲试剂A,然后再加双缩脲试剂B,D错误。
故选C。
21.【答案】(1)脱氧核苷酸;4
(2)氨基酸;;主要承担者
(3)6;7
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质和核酸的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查。
蛋白质的基本单位是氨基酸,不同氨基酸之间的区别在于R基不同。
【解答】
(1)per基因为DNA片段,其基本单位是脱氧核苷酸,根据碱基(A、G、C、T)不同,脱氧核苷酸共有4种。
(2)蛋白质的基本组成单位为氨基酸,组成蛋白质的氨基酸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(R基),其结构通式可表示为:。一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。
(3)根据题意,果蝇体内一种30肽,分子式为C133H233N37O43S5,其彻底水解后得到①甘氨酸(C2H5NO2)、②蛋氨酸(C5H11NO2S)、③谷氨酸(C5H9NO4)、④赖氨酸(C6H14N2O2)、⑤缬氨酸(C5H11NO2)五种氨基酸,分析五种氨基酸的分子式可知,只有蛋氨酸含有1个S原子,其他氨基酸不含S原子,则该30肽中含有5个蛋氨酸;只有赖氨酸含有2个N原子,其他氨基酸均只含1个N原子,说明组成该30肽的赖氨酸为:37-30=7个;五种氨基酸分子,只有谷氨酸含有4个O原子,其他氨基酸均只含2个O原子,在形成该多肽的时候脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=29个,设谷氨酸数目为X,其余的氨基酸数为30-X,则该多肽中的O原子总数=4X+2(30-X)-29=43,解得X=6,即有6个谷氨酸参与该多肽链的形成;则组成该30肽的甘氨酸和缬氨酸,共有30-5-7-6=12个,设甘氨酸有a个,缬氨酸b个,则有a+b=12,根据碳原子守恒2a+5b+5×5+6×5+6×7=133,解得a=8,b=4。即如果将该蛋白彻底水解,可以得到6个谷氨酸,得到8个甘氨酸。
22.【答案】 R基 脱水缩合 123 2220 3 ②④⑥ 3 空间结构 双缩脲试剂
【解析】
【分析】
本题结合图解,考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合,要求考生识记氨基酸脱水缩合的具体过程,掌握其中的相关计算,能运用其延伸规律准确答题。
分析图1:图1几种符号代表不同种类的氨基酸;
分析图2:图2为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字表示氨基酸序号),该肽链由124个氨基酸形成,含有3个二硫键;
分析图3:图3为部分肽链放大示意图,其中①③⑤⑦表示R基(依次是-CH2-NH3、-CO-COOH、-CH2-SH、-CO-COOH),②④⑥表示肽键(-CO-NH-)。
【解答】
(1)氨基酸的结构通式是;氨基酸的区别在于R基的不同。
(2)氨基酸通过脱水缩合形成肽链;图2中共有124个氨基酸,1条肽链,因此此过程可形成124-1=123个肽键,脱去123个水分子,由于该过程中还形成了3个二硫键,因此相对分子质量减少了123×18+2×3=2220。
(3)图3中R基依次是-CH2-NH3、-CO-COOH、-CH2-SH、-CO-COOH,因此共有3种R基团;肽键是②④⑥;由图3可知,R基团中至少含有2个游离的羧基,因此该肽链至少有3个游离的羧基。
(4)高温能破坏蛋白质的空间结构,使得失去活性,但是肽键没有断裂,因此仍然可以用双缩脲试剂鉴定。
故答案为:
(1); R基
(2)脱水缩合;123; 2220
(3)3;②④⑥3
(4)空间结构; 双缩脲试剂
23.【答案】(1)①③⑤;;脱水缩合
(2)1;2
(3)20;-CO-NH-
(4)多样性;功能的多样性(蛋白质分子具有多种功能)
【解析】
【分析】
本题考查氨基酸的结构特点、蛋白质的合成、结构和功能等知识,意在考查学生对知识的理解和综合运用能力。
【解答】
(1)每种氨基酸至少含有一个氨基、一个羧基,并且它们连接在同一个碳原子上,据图分析可知,①③⑤属于构成蛋白质的氨基酸,这些物质的结构通式是 ,实验中,核糖体的功能就是把氨基酸通过脱水缩合方式合成多肽(蛋白质)。
(2)上述有机物合成的一条多肽至少含有1个氨基和2个羧基,因为③的R含一个羧基。
(3)每种氨基酸至少含有一个氨基,所以每个氨基酸至少含有一个N原子,实验中,检测到某一环肽含20个15N,则该环肽最多由20个氨基酸脱水缩合而来,最多含有的20个肽键,肽键的化学结构式是-CO-NH-。
(4)实验结果分析,培养液中生成了多种产物,这说明了蛋白质的分子结构具有多样性,这种结构特点决定了功能的多样性(蛋白质分子具有多种功能)。
24.【答案】(1)
(2)空间结构
(3)头发中角蛋白量会随烫发次数增加而减少(随烫发次数增加,角蛋白量减少,导致头发损伤程度增加,从而造成发质变差);未经烫发处理的同年龄同性别健康成年人头发
(4)①三肽(或多肽); 2;1
②肽键;3和4
③36
【解析】
【分析】
本题考查蛋白质结构的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力,难度适中。
【解答】
(1)构成角蛋白基本单位是氨基酸,氨基酸的结构通式为
(2)烫发时,先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂,再用卷发器将头发固定形状,最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程改变了角蛋白的空间结构。
(3)由上图分析,频繁烫发,头发中角蛋白量会随烫发次数增加而减少,使发质受损。本实验对照组的头发样品来自未经烫发处理的同年龄同性别健康成年人头发。
(4)①此化合物由三个氨基酸构成,名称是三肽,含游离的氨基2个(在图中1和3上),羧基1个。
②图中2所指向的化学键的名称是肽键;图中表示R基团的编号是3和4。
③形成该化合物的生物化学反应过程中脱去了2分子水,相对分子质量减少了18×2=36
故答案为:
(1)
(2)空间结构
(3)头发中角蛋白量会随烫发次数增加而减少(随烫发次数增加,角蛋白量减少,导致头发损伤程度增加,从而造成发质变差);未经烫发处理的同年龄同性别健康成年人头发
(4)①三肽(或多肽); 2;1
②肽键;3和4
③36
25.【答案】(1)氨基;-CO-NH-
(2)3; A
(3)2;3;6;8
(4)10234
(5)①构成蛋白质的基本单位氨基酸,其种类不同、数目不同、排列顺序不同
②氨基酸形成的多肽链,其盘曲折叠方式不同,形成空间结构不同的蛋白质
【解析】
【分析】
本题结合血红蛋白的空间结构模式图和其中一条肽链一端的氨基酸排列顺序图,考查蛋白质的合成--氨基酸脱水缩合的知识,考生识记氨基酸的结构通式,明确氨基酸脱水缩合的过程和实质,掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算是解题的关键。
1、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。
2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数,氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数,氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数,蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。
3、蛋白质结构多样性的直接原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。
4、分析题图:图A是血红蛋白的空间结构模式图,血红蛋白是由4条肽链组成的;图B表示血红蛋白β肽链一端(圆圈所示部分)的氨基酸排列顺序,其中①是氨基,②④⑥⑧是R基,③⑤⑦是肽键,⑨是肽键的一部分。
【解答】
(1)图乙中①的结构式是-NH2,是氨基,其中③⑤⑦处是肽键,肽键的结构式是-CO-NH-。
(2)氨基酸的结构通式是,氨基酸的不同在于R基不同,图乙所示的一段肽链中的R基②④⑥⑧中,⑥和⑧相同,R基共有3种,即图B所示的一段肽链由3种氨基酸缩合而成;根据构成蛋白质的氨基酸结构特点,氨基酸通式的分子式可写为C2H4O2N+R基,又知甲硫氨酸的R基是-CH2-CH2-S-CH3(R基可表示为-C3H7S),所以甲硫氨酸的分子式是C5H11O2NS。故选A。
(3)图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序,所示的该段肽链中的R基②④⑥⑧中共有2个羧基(分别位于⑥和⑧中、各1个),可推知一条β肽链至少含有的羧基数=肽链数(β肽链)+(β肽链)R基中含有的羧基数=1+2=3个,若两条β肽链完全相同,则一个血红蛋白分子至少含有的羧基数=(血红蛋白含有的)肽链数+(2条β肽链)R基中含有的羧基数=4+2×2=8个,则一个血红蛋白分子至少含有的氨基数=(血红蛋白含有的)肽链数+(2条β肽链)R基中含有的氨基数=4+2×1=6个。
(4)血红蛋白中含有124个氨基酸,图甲中肽链盘曲过程中三处形成了三个二硫键(由两个半胱氨酸上的-SH缩合而成,即-SH和HS-缩合成-S-S-)若组成图1中蛋白质的氨基酸平均分子量为100,则图1中蛋白质的分子量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18-形成三个二硫键时脱去的氢分子数=124×100-(124-4)×18-2×3=10234。
(5)导致蛋白质结构多样性的原因是:①构成蛋白质的基本单位氨基酸,其种类不同、数目不同、排列顺序不同;②氨基酸形成的多肽链,其盘曲折叠方式不同,形成空间结构不同的蛋白质。
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