高中生物高考3　第一单元　第3讲　高效作业知能提升

1．(2020·山西太原一调)下图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是(　　)

A．结构④在生物体内约有20种

B．氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自②③

C．结构④中含有的氨基或羧基参与脱水缩合

D．生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n种密码子

解析：选A。①为氨基，③为羧基，④为侧链基团(R基)。构成人体氨基酸的种类约有20种，而氨基酸的种类由R基决定，故R基的种类约有20种，A正确；脱水缩合产生水，水中的氢来自①③，B错误；R基中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合，C错误；生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子，D错误。

2．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是(　　)

A．C5H11O2NS　　　　 B．C3H7S

C．C4H11O2S D．C5H10O2N

解析：选A。氨基酸分子的通式为C2H4O2N—R，氨基酸分子式中各原子数等于R基上的各原子数加上结构通式中的相应原子数。

3．(2020·上海普陀抽测)下图箭头所指的化学键中，表示肽键的是(　　)

A．① B．②

C．③ D．④

解析：选C。脱水缩合时，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，同时脱去一分子水，形成肽键，肽键的结构式为—CO—NH—，如图中的③，C正确。

4．(2020·长沙十二校联考)下图表示在胰岛B细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程。下列有关该过程的叙述正确的是(　　)

A．发生在细胞质内的核糖体上

B．离不开内质网和高尔基体的作用

C．至少断裂两个肽键生成两分子水

D．需水参与，且水中氢全部用于形成—COOH

解析：选B。胰岛B细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程是蛋白质的一个再加工过程，该过程离不开内质网和高尔基体的作用，不是发生在核糖体上，A错误，B正确；断裂肽键需要消耗水分子而不是生成水分子，C错误；水中的氢参与—COOH和—NH2的形成，D错误。

5．(2020·湖南株洲一模)下列与蛋白质相关内容的描述，正确的是(　　)

A．所有生物一定都具有蛋白质

B．生物膜上的蛋白质功能一定是作为载体或者通道蛋白

C．蛋白质结构之间的差别一定由氨基酸的R基团不同决定

D．控制蛋白质合成的核酸碱基发生改变一定改变蛋白质的结构

解析：选A。蛋白质是生命活动的承担者，所有生物都具有蛋白质，A正确；生物膜上的蛋白质功能可能是作为载体或者通道蛋白，也可能是具有催化作用的酶或识别功能的糖蛋白，B错误；构成蛋白质的氨基酸种类、数量、排列顺序不同，蛋白质的空间结构千差万别，这些是蛋白质结构多样性的主要原因，C错误；由于密码子具有简并性，控制蛋白质合成的核酸碱基发生改变不一定改变蛋白质的结构，D错误。

6．(2020·江西五市八校一模)蛋白质是生命活动的主要承担者，下列相关叙述错误的是(　　)

A．蛋白质是染色体的重要组成成分，但不是染色体中遗传信息的携带者

B．细胞膜的功能与膜蛋白的种类有关，与蛋白质的数量无关

C．蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关

D．细胞内蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成

解析：选B。染色体主要由蛋白质和DNA组成，其中的DNA携带遗传信息，A正确；细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量就越多，B错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架体系，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换和信息传递密切相关，C正确；细胞内蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成，D正确。

7.(2020·云南曲靖一中月考)1920年仲斯发现牛胰腺中具有降解核糖核酸的酶，定名为核糖核酸酶，该酶由124个氨基酸组成，具有4对二硫键维系空间结构，如右图所示。以下有关叙述正确的是(　　)

A．合成该酶所需要的能量直接来自细胞呼吸

B．含有123个肽键，编码它的模板上至少需要124×3个密码子

C．该酶中游离的氨基和羧基至少各1个，氧原子数至少有125个

D．该酶的盘曲和折叠结构被打开时，滴加双缩脲试剂不再出现紫色反应

解析：选C。合成该酶所需要的能量直接来自细胞呼吸产生的ATP，A错误；该酶含有124－1＝123(个)肽键，编码它的模板上至少需要124个密码子，124×3个碱基，B错误；该蛋白质只含有1条肽链，因此至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，由于1个肽键中含有1个氧原子，所以氧原子数至少有123＋2＝125(个)，C正确；该酶的盘曲和折叠结构被打开时，空间结构被破坏，但肽键没有断裂，所以滴加双缩脲试剂后仍会出现紫色反应，D错误。

8．(2020·辽宁沈阳铁路中学期中)植物在受伤时会释放系统素(一种由20个氨基酸组成的多肽)，与受体结合后能活化蛋白酶抑制基因，抑制害虫和病原微生物的蛋白酶活性，限制植物蛋白的降解，阻止害虫取食和病原菌繁殖。下列关于系统素的描述，正确的是(　　)

A．内含20个肽键的系统素是一种信号传递分子

B．系统素遇双缩脲试剂在常温下会产生紫色反应

C．系统素能抑制植物体内与蛋白酶有关的基因的表达

D．系统素相当于植物体内的“抗体”，能与外来的“抗原”发生特异性的结合

解析：选B。根据题意可知，该多肽中含有20个氨基酸，因此肽键数＝氨基酸数－肽链条数＝20－1＝19(个)，A错误；系统素是一种由20个氨基酸组成的多肽，其中含有19个肽键，肽键与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，B正确；根据题意可知，与受体结合后能活化蛋白酶抑制基因，即系统素能促进植物体内与蛋白酶有关的基因的表达，C错误；由题意可知，系统素属于植物细胞的信息分子，能对植物细胞的生命活动进行调节，D错误。

9．(2020·辽宁师大附中月考)泛素是一条由76个氨基酸组成的多肽链，对细胞内蛋白质降解起调节作用。请回答下列问题：

(1)泛素的合成方式称为________，连接其基本组成单位的结构简式为________________。

(2)生物体内存在着两类蛋白质降解过程，一种是不需要能量的，比如发生在消化道中的初步降解，这一过程需要________参与；另一种则需要能量，如泛素参与的蛋白质降解过程，消耗的能量直接来自________。

(3)与泛素合成关系最密切的细胞器是________。泛素在蛋白质降解过程中，起到“死亡标签”的作用，被泛素标记的蛋白质将被特异性地识别并迅速降解，降解过程发生在______________(细胞器)中。

解析：(1)泛素是一条由76个氨基酸组成的多肽链，因此泛素的合成方式为脱水缩合。泛素的基本组成单位即氨基酸通过肽键连接，肽键的结构简式为—NH—CO—。(2)食物中的蛋白质在消化道中的初步降解，需要蛋白酶(肽酶)的催化。ATP是直接的能源物质，所以泛素参与的蛋白质降解过程，消耗的能量直接来自ATP的水解。(3)多肽链是在核糖体中合成的，需要线粒体供能。溶酶体中含有多种水解酶，因此被泛素标记的蛋白质降解过程发生在溶酶体中。

答案：(1)脱水缩合　—NH—CO—　(2)蛋白酶(肽酶)　ATP水解　(3)核糖体(核糖体和线粒体)　溶酶体

10．一切生命活动都离不开蛋白质，下图为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，如果转运过程需ATP供能，则运输方式为________；若转运过程不消耗ATP，则运输方式为________，能量来自所转运物质____________________形成的势能。

(3)C蛋白只能与特定分子结合，结合后其________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)D蛋白和细胞骨架共同完成细胞内的物质运输，细胞骨架的化学本质是________。

(5)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。

(6)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________________。

解析：动物细胞间的物质中主要成分是蛋白质，故用胰蛋白酶可以分离动物细胞。主动运输与协助扩散均需要载体蛋白参与，但主动运输消耗ATP。C蛋白是细胞膜上的受体，与细胞间的信息交流有关。具有催化作用的蛋白质是酶，一种酶只能催化一种或一类化学反应。F蛋白是催化转录过程的RNA聚合酶，该酶可以与DNA分子上的RNA聚合酶结合位点结合，催化转录过程。

答案：(1)胰蛋白酶　(2)主动运输　协助扩散　浓度差

(3)空间结构　信息交流(细胞通讯、细胞识别)

(4)蛋白质　(5)一种或一类底物　(6)RNA聚合酶

11．(2020·湖南衡阳期末)下图是人体细胞内氨基酸的转化过程，据图分析，下列说法正确的是(　　)

A．L­异亮氨酸是人体的必需氨基酸

B．图中显示的是一种正反馈调节机制

C．细胞内过多的L­异亮氨酸可能改变了苏氨酸脱氨酶的空间结构

D．苏氨酸可与双缩脲试剂发生紫色反应

解析：选C。L­异亮氨酸在人体细胞内可以合成，是人体的非必需氨基酸，A错误；由题图可知，L­异亮氨酸对苏氨酸脱氨酶有抑制作用，显示的是一种负反馈调节机制，B错误；由题图可知，L­异亮氨酸对苏氨酸脱氨酶有变构抑制的作用，细胞内过多的L­异亮氨酸可能改变了苏氨酸脱氨酶的空间结构，C正确；苏氨酸中不含肽键，不可与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。

12．(2020·河南平顶山名校入学质检)下图为某胰岛素分子及其局部放大示意图，若该胰岛素是由51个氨基酸分子脱水缩合形成的，下列有关此图的叙述，正确的是(　　)

A．人体内该分子的表达只能在胰岛B细胞内且在细胞质中游离的核糖体上合成

B．该胰岛素在合成过程中脱去的水分子数为50

C．该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少是2、2

D．在局部放大图中能标志不同氨基酸的标号是①③⑤

解析：选D。胰岛素分子的化学本质是蛋白质，只能由胰岛B细胞合成并分泌，即人体内该分子的表达只能在胰岛B细胞内且在内质网上的核糖体上合成，A错误；该胰岛素含两条链，由51个氨基酸分子脱水缩合形成，所以在合成过程中，形成的肽键数为49个，即脱去的水分子数为49个，B错误；由于①中也含有氨基、⑤中也含有羧基，所以该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少是3、3，C错误。

13．(2020·黑龙江大庆铁人中学模拟)朊病毒蛋白(PrP)有两种构象：一种是PrPc，一种是PrPsc，它们的比较如下表：

由此可以推测这两种蛋白质表现出不同性质的原因是(　　)

A．溶解度不同　　　　　　

B．氨基酸的种类不同

C．空间结构不同 

D．氨基酸的数量不同

解析：选C。由表中信息可知，两种蛋白质的肽链中氨基酸排列顺序相同，由此可确定，两种蛋白质的空间结构不同是它们表现出不同性质的原因。

14．(2021·预测)假如蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)两侧的肽键。某四十九肽分别经酶1和酶2作用后的情况如下图，下列叙述正确的是(　　)

A．此多肽中含2个赖氨酸

B．苯丙氨酸位于四十九肽的17、31、49位

C．短肽D、E与四十九肽的氧原子数相同，氮原子数减少2个

D．适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽，可形成5条短肽

解析：选C。蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)两侧的肽键，由图中酶2作用后的肽链情况可知，此多肽中赖氨酸位于23位，A错误；蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽键，由图中酶1作用后的肽链情况可知，苯丙氨酸位于16、30、48位，B错误；短肽D、E与四十九肽相比减少两个肽键和1个赖氨酸，氧原子数相同，氮原子数减少2个，C正确；适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽，可得到短肽1～16、17～22、24～30、31～48，4条短肽和23位、49位两个氨基酸，D错误。

15．(2020·江苏淮安二中期末)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、重金属等均会使蛋白质变性。现提供质量分数为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、酒精灯等材料用具。请你设计实验探究乙醇能否使蛋白质变性。

(1)实验步骤：

①取两支试管，分别编号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试管加入__________________________________________________，向B试管加入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，观察试管中出现的颜色变化。

(2)实验结果预测及结论：

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

(3)该实验的自变量是________，对照组是________。

解析：(1)①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两试管再加入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取少量等量质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，配制成斐林试剂。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，观察试管中出现的颜色变化。

(2)实验结果预测及结论：①A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现，说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性；②A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现，说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。

(3)该实验的自变量是有无乙醇，对照组是A试管。

答案：(1)①5滴蒸馏水

③取少量等量质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，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，说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性

②A试管中出现砖红色沉淀，B试管中也出现，说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性

(3)有无乙醇　A试管