高考生物一轮复习特训：3生命活动的主要承担者——蛋白质 Word版含解析

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　　时间：45分钟　满分：100分一、选择题(15小题，每小题3分，共45分)1．下面是有关蛋白质分子的简要概念图，下列对该图的分析正确的是(　　)A．甲中可能含有SB．从根本上说生物的多样性取决于蛋白质的多样性C．乙中含有的基本单位之一可能是H2N—CH2—CH2—OHD．不同蛋白质中氨基酸的种类和数目一定不同答案　A解析　由图分析可知，甲为构成蛋白质的基本元素，包括C、H、O、N，有的还含有S，因此甲中可能含有S；从根本上说，生物的多样性取决于遗传信息的多样性；组成蛋白质的氨基酸至少含有一个—NH2和一个—COOH，选项C中的化合物缺少—COOH；不同蛋白质中氨基酸的种类和数目可能相同，但排列顺序或空间结构可能不同。2．[2016·益阳模拟]某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列3种氨基酸，相关叙述正确的是(　　)A．合成1分子该物质将产生6个水分子B．合成1分子该物质需要1个谷氨酸和1个丙氨酸C．该多肽分子中含1个氨基和1个羧基D．每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸答案　D解析　题中3种氨基酸都只含有1个N原子，而题中多肽含有6个N原子，说明该多肽是由6个氨基酸脱去5个水分子合成的。由于甘氨酸、丙氨酸中都含有一个羧基，而每个谷氨酸中有两个羧基，合成有机物后R基上还有2个O原子，O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数，即13 ＝5＋2＋2×谷氨酸数，故每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸；该多肽分子含1个氨基和4个羧基。3．某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量最多为(　　)A.ab－6b＋18n   B.ab－6bC.×18   D.ab－×18答案　D解析　控制某蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质由个氨基酸缩合而成；氨基酸平均相对分子质量为a，则组成该蛋白质的氨基酸的总相对分子质量为ab；由于氨基酸经脱水缩合形成n条肽链，进而组成该蛋白质共脱去水分子，相对分子质量减少×18。即该蛋白质的相对分子质量为：ab－×18。4．某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是(　　)A．75对碱基  B．78对碱基C．90对碱基  D．93对碱基答案　D解析　设多肽是由m个氨基酸构成的，蛋白质的相对分子质量＝110m－18(m－1)＝2778，则m等于30。那么控制该多肽的密码子有31个(终止密码子不编码氨基酸)，则控制该多肽合成的基因至少有93对碱基。5.[2016·莆田模拟]某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是(　　)答案　C解析　在这9个短肽分子中，最少应含有的氨基总数为9个，每一个短肽的肽键数＝氨基酸数－1，故肽键总数为：(2－1)＋2×(5－1)＋3×(6－1)＋3×(7－1)＝42，这些小分子肽共9个，水解成这些小分子肽需破坏8个肽键，需要8分子水。6．[2016·广州模拟]P53蛋白是由一种抑癌基因(P53基因)表达产生的蛋白质，可以抑制DNA的复制和细胞分裂，所以具有抗肿瘤的作用。它是由一条N端酸性区有75个氨基酸，中间疏水区有75个氨基酸，C端碱性区有243个氨基酸所组成的肽链经过加工而成的。下列叙述不正确的是(　　)A．各种氨基酸之间的不同在于R基的不同B．形成P53蛋白的过程中生成了390个水分子C．P53蛋白起作用的场所可能在细胞核D．此蛋白结构中，至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基答案　B解析　蛋白质的基本组成单位是氨基酸，不同氨基酸之间的差别在于R基的不同；氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链进一步盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质，由题意知，P53蛋白是由一条肽链组成的，含有的氨基酸数为393个，故形成P53蛋白的过程中脱水数为392个；因为DNA的复制主要是在细胞核中进行的，P53蛋白能抑制DNA的复制，所以，P53蛋白起作用的场所可能在细胞核；此蛋白由一条肽链组成，因此至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基。7．免疫球蛋白是由两条重链(H链)和两条轻链(L链)通过链间二硫键连接而成的四肽链结构，如下图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)A．免疫球蛋白中至少含有4个—NH2和4个—COOHB．若免疫球蛋白由m个氨基酸形成，则含有m－4个肽键C．免疫球蛋白能特异性识别抗原D．不同免疫球蛋白结构不同的主要原因在于肽链的折叠、盘曲方式不同答案　D解析　由图可知，免疫球蛋白均由4条肽链组成，且4条肽链的折叠、盘曲方式基本一致，其结构不同的原因在于氨基酸的种类、排列顺序不同。8．[2016·长沙模拟]下图为由30个氨基酸组成的多肽链，经加工，第1位甲氨酸被切除，第16与17位氨基酸之间的肽键被切断并生成两条多肽链，两条多肽链通过二硫键相连。有关此过程的说法错误的是(　　)A．加工过程中，氧原子数目增加一个B．经加工，原多肽链增加了一个氨基和一个羧基C．此加工过程是在内质网中进行的D．此多肽链的合成过程生成了29个水分子、加工过程消耗了2个水分子答案　A解析　加工过程减少了一个肽键(含一个氧)，另一个肽键(含一个氧)被水解，生成一个羧基(含两个氧)和一个氨基，所以氧原子数没变；此多肽链的合成过程生成了29个肽键，形成29个水分子、加工过程水解了两个肽键，消耗了2个水分子。9．[2016·泉州质检]HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。该蛋白可发挥如下图所示的作用，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答案　C解析　从图中可以看出，HSP与多肽链结合后，多肽链变成具有一定空间结构的蛋白质，所以HSP的作用是促进肽链形成空间结构。10．美国科学家吉尔曼、罗德贝尔因发现G蛋白和G蛋白偶联受体(GPCRs)及其在细胞中转导信息的内在工作机制，分别荣获1994和2012年诺贝尔奖。GPCRs是由m个氨基酸组成的一条往返穿膜七次的多肽链跨膜蛋白，下面是其结构模式图。与此有关的说法不正确的是(　　)A．G蛋白偶联受体(GPCRs)的化学本质是糖蛋白B．图中所示的该条多肽链只有一个游离的氨基和羧基C．图中—S—S—结构具有维持该受体空间结构的作用D．合成该跨膜蛋白时共失去m－1个水分子答案　B解析　G蛋白偶联受体的作用是接受细胞外信号分子，其化学本质应为糖蛋白；由于可能存在R基中，游离氨基和羧基可能不止一个；二硫键具有维持该受体结构稳定性的作用；m个氨基酸构成的一条肽链中含有m－1个肽键，即合成时失去m－1个水分子。11．蛋白质是与生命及有关生理活动紧密联系在一起的物质，没有蛋白质就没有生命。下列有关蛋白质结构和功能的叙述中，正确的是(　　)①各种蛋白质的基本连接键都是肽键　②各种蛋白质的结构单位都是氨基酸　③氨基酸的空间结构和种类决定了蛋白质功能　④细胞膜上的糖蛋白参与生物细胞间的信息传递A．①②③  B．②③④C．①②④  D．①③④答案　C解析　氨基酸通过脱水缩合形成多肽，多肽盘曲、折叠形成具有一定功能的蛋白质。脱水缩合形成的键叫肽键。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，无空间结构；蛋白质的结构多样性与肽链盘曲、折叠形成的空间结构千差万别有关；细胞膜上的糖蛋白与细胞的免疫、识别以及信息交流有关，因而参与生物细胞间的信息交流。因此①②④正确，③错误，故选C。12．[石家庄教学质检]某多肽有20个氨基酸，其中含天门冬氨酸4个，分别位于第5、6、15、20位(见下图)；肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，下列相关叙述正确的是 (　　)A．该二十肽含有肽键至少有22个B．该二十肽游离的氨基和羧基各为1个和8个C．肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个D．肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比二十肽多了4个答案　C解析　本题考查蛋白质的合成和计算。该多肽含有20个氨基酸，至少含有肽键为20－1＝19个；一条肽链两端分别有一个游离的氨基和一个游离的羧基，而4个天门冬氨酸中含有4个游离的羧基，且未知其他氨基酸的侧链基团是什么，因此，含有游离的氨基和游离的羧基各至少为1和5个；肽酶X作用后，形成三条多肽，去掉第6位天门冬氨酸，因此作用后的多肽有19个氨基酸；肽酶Y作用过程中，需4个H2O参与水解反应，作用后去掉第5和第20位的天门冬氨酸，去掉了8个氧，因此作用后与作用前相比少了4个氧。13．蛋白质是生命活动的主要承担者，核酸是生命活动的控制者，下列关于二者的叙述中，错误的是(　　)A．蛋白质具有多样性的根本原因是DNA具有多样性B．蛋白质和核酸的组成元素中都有C、H、O、NC．蛋白质和DNA都主要在细胞质中合成D．蛋白质的空间结构一旦被破坏就很难恢复，但DNA的双螺旋结构相对容易恢复答案　C解析　蛋白质的合成受基因的控制，而基因是具有遗传效应的DNA片段，因此蛋白质具有多样性的根本原因是DNA具有多样性；蛋白质和核酸的组成元素中都有C、H、O、N；蛋白质的空间结构十分复杂，一旦被破坏就很难恢复；蛋白质主要在细胞质中的核糖体上合成，而DNA主要在细胞核中复制(合成)。14．下列有关下图中蛋白质的叙述，正确的是(　　)A．含有两条肽链B．共有126个肽键C．R基中共含17个氨基D．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子答案　A解析　蛋白质中羧基的总数＝肽链条数＋R基上羧基数，同理，氨基的总数＝肽链条数＋R基上氨基数。结合坐标图可知，该蛋白质含有两条肽链，124个肽键，R基中共含15个氨基，形成该蛋白质的过程中共脱掉124个水分子。15．经测定，某多肽链分子式是C21HXOYN4S2(—SH＋—SH→—S—S—＋2H)，其中含有一个二硫键(—S—S—)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列有关该多肽的叙述，正确的是(　　)A．该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸B．该多肽中H原子数和O原子数分别是32和5C．该多肽形成过程中至少需要4种tRNAD．该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了56答案　D解析　根据该多肽链中N的数目＝氨基端(1个)＋肽键中的N＋R基中的N(五种氨基酸中都没有)可推出，肽键中的N为3个，该多肽链由4个氨基酸组成；半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸的碳元素之和为3＋4＋3＋6＝16，与题目中该多肽链的分子式不符，A错误；根据该多肽链中碳元素和硫元素的数目，可确定组成该多肽链的氨基酸应该为一个苯丙氨酸(C9H11O2N)、一个亮氨酸(C6H13O2N)、两个半胱氨酸(C3H7O2NS)；该多肽中H原子数为11＋7＋13＋7－3×2－2＝30，O原子数为2＋2＋2＋2－3×1＝5，B错误；该多肽由3种氨基酸组成，其形成过程中至少需要3种tRNA，C错误；该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少18×3(形成肽键时脱水)＋2(形成一个二硫键脱下2个H)＝56，D正确。二、非选择题(3小题，共55分)16．(18分)回答下列有关蛋白质的问题：(1)下图为脑啡肽的结构简式，据图回答：①脑啡肽是由5个氨基酸失去4分子的水形成的，这样的反应叫________。该化合物中有________个羧基。②脑啡肽分子是由________种氨基酸形成的，造成氨基酸种类不同的原因是________。(2)一些大分子蛋白质的结构非常复杂，高温、X射线、强酸、强碱、重金属盐等会引起蛋白质变性，其原因主要是蛋白质的________遭到破坏。(3)现有800个氨基酸，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质，共有________个肽键和________个氨基，至少含有的O个数是________。答案　(1)①脱水缩合　1　②4　R基不同　(2)空间结构　(3)798　12　818解析　(1)该多肽化合物仅在最右端有一个羧基，肽键中的“—CO—”不能算作羧基。氨基酸种类的区分应该以R基的确认、区分为突破口，左数第2、3个氨基酸的R基均为“—H”，应属于同一种氨基酸，另有3种不同的R基，故共有4种氨基酸。(2)一般情况下，高温等破坏的是蛋白质的空间结构，使蛋白质变性，而不是肽键受到破坏。(3)800个氨基酸中有810个氨基、808个羧基，说明R基上有10个氨基、8个羧基。800个氨基酸合成2条肽链，共形成798个肽键，每条肽链上一端游离1个氨基，一端游离1个羧基。两条肽链上共有2个游离的氨基，再加上R基上的10个氨基，共计12个氨基。同样可计算出游离着10个羧基，每个羧基中有2个O,798个肽键中共有798个O，因此，该蛋白质中共有818个O。17．(16分)加热会使蛋白质变性，在变性过程中肽键是否因此而断裂呢？请设计一个验证“蛋白质在加热变性后肽键没有断裂”的实验。材料用具：0.01 g·mL－1的CuSO4溶液(双缩脲试剂B)、0.1 g·mL－1的NaOH溶液(双缩脲试剂A)、蛋清、清水、酒精灯、试管、滴管等必备用品。(1)实验原理：蛋白质中的肽键与双缩脲试剂发生颜色反应，呈紫色。如果加热变性的蛋白质与双缩脲试剂反应仍呈紫色，即可证明肽键没有断裂。(2)方法步骤：①取两支试管，分别编号A、B，向两支试管中加入________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②_____________________________________________________ _________________。③冷却后，________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________。④观察两试管的颜色变化。(3)预期结果：__________________________________ ______________________________________。(4)实验结论：蛋白质在加热变性后肽键没有断裂。答案　(2)①等量的蛋清液②对A试管加热，使蛋清变性；B试管不加热③分别向两支试管滴加1 mL 0.1 g·mL－1的NaOH溶液，摇匀；再向两支试管分别滴入4滴0.01 g·mL－1的CuSO4溶液，摇匀(3)A、B试管均变紫解析　由题干信息可知，该实验的自变量是蛋白质是否进行加热变性处理；检测蛋白质的双缩脲试剂，在使用时先加其A液振荡摇匀后再滴加B液振荡摇匀即可。18．(21分)一切生命活动都离不开蛋白质，图示部分细胞结构和多种蛋白质，请回答下列有关问题。(1)A蛋白参与细胞间的相互粘连，所以在动物细胞工程中常用________处理组织碎块，使细胞分散开。(2)B蛋白与物质跨膜运输有关，如果运输过程需ATP供能，则运输方式称为________，若运输过程不消耗ATP，则运输方式称为________。(3)C蛋白只能与特定分子结合，结合后使蛋白质的________发生变化，像“分子开关”一样，引起细胞内一系列变化，是细胞膜完成________功能的分子基础。(4)E蛋白具有催化功能，因其只能与________结合，所以E蛋白的功能具有专一性的特点。(5)F蛋白的功能是与DNA分子的某一部位结合，以DNA分子的一条链为模板合成RNA分子，F蛋白的名称是________。答案　(1)胰蛋白酶　(2)主动运输　协助扩散(3)空间结构　信息交流(细胞通讯、细胞识别)(4)一种或一类底物　(5)RNA聚合酶解析　(1)使细胞分散开可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶水解细胞间的粘连蛋白(糖蛋白)。(2)需要载体蛋白、消耗能量的运输方式是主动运输，需要载体蛋白、不消耗能量的运输方式是协助扩散。(3)C蛋白是离子通道蛋白，其空间结构的变化控制着钠离子和钾离子的进出，有利于电信号的传导。(4)E蛋白是酶，具有专一性，只能催化一种或一类反应。(5)以DNA为模板合成RNA，此类酶是RNA聚合酶。