2022届高考生物一轮复习课后限时集训3生命活动的主要承担者__蛋白质含解析新人教版

生命活动的主要承担者——蛋白质

(建议用时：40分钟)

1．如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②和③  

C．结构④中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合  

D．生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n种密码子

A　[①为氨基，③为羧基，④为侧链基团(R基)。构成人体的氨基酸约有20种，A项正确。氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自①③，B项错误。R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合，C项错误。生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子，D项错误。]

2．下列关于蛋白质的叙述，正确的是(　　)

A．蛋白质中的氮主要存在于氨基中

B．蛋白质中肽键的数量与蛋白质多样性有关

C．胰岛素具有信息传递作用，可直接参与细胞的代谢

D．血红蛋白中含有镁元素，可运输氧气或二氧化碳

B　[蛋白质中的氮主要存在于肽键中，A项错误；蛋白质中肽键的数量与蛋白质多样性有关，B项正确；胰岛素具有信息传递作用，但不直接参与细胞的代谢，C项错误；血红蛋白中含有铁元素，可运输氧气或二氧化碳，D项错误。]

3．朊病毒蛋白(PrP)有两种构象：一种是PrPC，一种是PrPSC，其性质对比如下表：

由此可以推知控制合成这两种蛋白质的基因核苷酸排列顺序以及它们表现出不同性质的原因分别是    (　　)

A．不相同；溶解度不同

B．不相同；氨基酸组成的种类不同

C．相同；空间结构不同   

D．相同；组成氨基酸的数量不同

C　[蛋白质结构不同是由于氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同所决定的，由表可知，这两种蛋白质的氨基酸排列顺序相同，故可以推知控制合成这两种蛋白质的基因核苷酸排列顺序是相同的；PrPC与PrPSC表现出不同的性质，如溶解度、致病性等，与蛋白质的空间结构不同有关。]

4．蛋白质加热处理后会发生如图所示的变化。据此判断下列有关叙述正确的是(　　)

A．沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂

B．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变

C．变性后的蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应

D．食盐作用下析出的蛋白质也发生了变性

C　[沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展，蛋白质的空间结构改变，但是肽链不会断裂，A项错误；蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，空间结构发生改变，其特定功能随之发生改变，B项错误；变性的蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色，C项正确；盐析是蛋白质的物理性质，析出的蛋白质的结构不变，因此蛋白质不会变性，D项错误。]

5．某小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液的过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．①②所依据的原理不同，过程②破坏了蛋白质的空间结构

B．③④所依据的原理不同，过程④破坏了蛋白质的肽键

C．溶解后的溶液分别加入双缩脲试剂均可变成紫色

D．过程②产生的蛋白块也可用③的方法进行溶解

D　[图中过程①表示蛋白质的盐析，过程②表示蛋白质的变性，过程③表示蛋白质的溶解，过程④表示蛋白质的水解。过程②产生的蛋白块已经变性，不能再被蒸馏水溶解。]

6．(2020·成都诊断检测)与半胱氨酸相比，同型半胱氨酸R基中的巯基(­SH)前多一个“­CH2­”，含同型半胱氨酸的多肽链容易在内质网中形成来折叠蛋白。据此判断，下列说法正确的是(　　)

A．未折叠蛋白与双缩脲试剂不能发生紫色反应

B．同型半胱氨酸与半胱氨酸的区别是羧基数目不同

C．同型半胱氨酸与其他氨基酸之间不能正常形成肽键

D．人体内同型半胱氨酸积累可能影响细胞间的信息交流

D　[蛋白质与双缩脲试剂反应的原理是双缩脲试剂与其中的肽键反应呈紫色，蛋白质结构是否折叠都会与双缩脲试剂反应呈紫色，A错误；同型半胱氨酸与半胱氨酸的羧基数目相同，R基组成不同，B错误；同型半胱氨酸与其他氨基酸之间也能正常形成肽键，C错误；人体内同型半胱氨酸积累导致蛋白质的空间结构改变而引起功能改变，所以可能影响细胞间的信息交流，D正确。]

7．(2020·承德一中检测)胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的，下列有关胰岛素的叙述，正确的是(　　)

A．胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链

B．沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂

C．胰岛素的功能取决于它的空间结构，而空间结构与氨基酸的序列无关

D．核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用才能形成胰岛素

D　[胰岛素基因的两条DNA单链中只有一条为模板进行转录形成mRNA，再以mRNA为模板翻译形成蛋白质，A、B两条肽链是由胰岛素基因的不同区段来编码的，不是两条DNA单链分别编码A、B两条肽链，A错误；沸水浴加热后，构成胰岛素的肽链充分伸展，蛋白质的空间结构改变，但是肽链不断裂，肽链断裂是在蛋白酶和肽酶的作用下完成的，B错误；胰岛素的功能由胰岛素的结构决定的，胰岛素的结构由氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构决定，因此胰岛素的功能与氨基酸的序列、空间结构有关，C错误；胰岛素是在胰岛B细胞中合成的，刚从内质网上的核糖体合成的多肽在N－末端有信号肽链称前胰岛素原(preproinsulin)，随后在内质网的信号肽酶的作用下，切除信号肽成为胰岛素原(proinsulin)含84个氨基酸。运输到高尔基体后，通过蛋白酶的水解作用生成一个分子由51个氨基酸残基组成的胰岛素和一个分子C肽，D正确。 ]

8．(2020·湖北名校联考)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，如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．巯基位于氨基酸的R基上

B．解冻后蛋白质功能可能异常

C．结冰和解冻过程涉及到肽键的变化

D．抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力

C　[巯基(－SH)中含有S，根据氨基酸的结构通式，巯基位于氨基酸的R基上，A项正确；蛋白质的结构决定蛋白质的功能，由题干“解冻时，蛋白质氢键断裂”可知解冻后的蛋白质结构会发生变化，其功能也可能发生异常，B项正确；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，C项错误；细胞受到冰冻时，蛋白质分子中相邻近的巯基(－SH)会被氧化形成二硫键(－S－S－)，抗冻植物能够适应较冷的环境，根据形态结构和功能相适应的观点，可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力，D项正确。]

9．(2020·重庆巴蜀中学测试)回答下列有关蛋白质的相关问题：

(1)某蛋白质是由51个氨基酸连接形成的2条肽链所构成，2条肽链之间含有3个二硫键(即—S—S—，它是由两个“—SH”形成)。组成蛋白质的各种氨基酸之间的区别在于________的不同。这些氨基酸形成该蛋白质分子过程中，相对分子质量减少了________。

(2)现有某种酶可催化淀粉水解，但在高温条件下，该酶不能催化反应的进行，其原因是_________________________________________________________

________________________________________________________________。

(3)若将人类控制合成的某分泌蛋白的基因转入到细菌中，使其在细菌体内完成表达，但在细菌体内表达出来的物质与人体内的该分泌蛋白结构不相同，请从两种细胞结构的角度分析，其原因是_________________________________

________________________________________________________________。

[解析]　(1)组成蛋白质的各种氨基酸之间的区别在于R基不同。51个氨基酸形成两条肽链，脱去49个水分子，3个二硫键脱去6个H，因此相对分子质量减少49×18＋6＝888。(2)根据题意酶的化学本质为蛋白质，因此在高温条件下，酶的空间结构被破坏，活性丧失。(3)人体细胞合成分泌蛋白时，通常需要内质网和高尔基体加工，而细菌是原核生物，没有内质网和高尔基体。

[答案]　(1)R基　888　(2)高温条件下，酶的空间结构遭到破坏，酶活性丧失　(3)该分泌蛋白在人体合成时，需要内质网和高尔基体进行加工，而细菌体内没有内质网和高尔基体

10．蛋白质是生命活动的主要承担者。回答下列有关蛋白质的问题：

(1)核糖体是蛋白质合成的唯一场所，然而线粒体和叶绿体内也能合成一部分蛋白质。就上述现象的较合理解释是________________________________。

(2)垂体细胞内，参与合成并分泌生长激素的细胞器有_________________，该蛋白质合成过程中需用到的RNA有__________________。

(3)若要验证某种酶的本质是蛋白质，则实验组的结果及其结论是________________________________________________________________

________________________________________________________________(注：该实验所使用试剂为双缩脲试剂)。

(4)蛋白质属于大分子物质，但在通过不同的生物膜时，膜的磷脂分子数却不一定发生改变，请举例说明：__________________________________________

________________________________________________________________。

[解析]　(1)线粒体和叶绿体是半自主型细胞器，含有质基因，并能进行质基因的复制和表达。两者体内含有核糖体，所以可进行蛋白质的合成。(2)生长激素的本质是一种分泌型蛋白质，参与其合成的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。翻译过程需要mRNA作为模板，tRNA运输氨基酸和rRNA组成核糖体。(3)蛋白质与双缩脲试剂反应产生紫色。(4)蛋白质属于大分子物质，但在通过不同的生物膜时，膜的磷脂分子数却不一定发生改变，蛋白质通过胞吞、胞吐的方式通过膜时，膜的磷脂分子数会发生改变，但是蛋白质进出生物膜不一定采用胞吞、胞吐方式，如蛋白质经胞间连丝通过细胞膜、蛋白质经核孔通过核膜时，膜的磷脂分子数却不发生改变。

[答案]　(1)线粒体和叶绿体内有核糖体　(2)核糖体、内质网、高尔基体和线粒体　mRNA、tRNA和rRNA　(3)出现紫色反应，该酶的化学本质是蛋白质　(4)蛋白质经胞间连丝通过细胞膜；蛋白质经核孔通过核膜

11．(2020·成都检测)如图表示人体细胞内苏氨酸合成异亮氨酸的代谢途径，以下叙述错误的是(　　)

A．苏氨酸与异亮氨酸分子结构的差异体现在R基团

B．苏氨酸脱氢酶与异亮氨酸结合后空间结构改变，活性被抑制

C．苏氨酸脱氢酶能与苏氨酸或异亮氨酸结合，说明其无专一性

D．该调节使细胞内异亮氨酸浓度不会过高，避免了物质和能量浪费

C　[分析氨基酸的通式可知，不同的氨基酸的差异在于R基团不同，A正确；异亮氨酸与苏氨酸脱氢酶结合，导致苏氨酸脱氢酶的空间结构发生改变，活性被抑制，B正确；苏氨酸脱氢酶能与苏氨酸或异亮氨酸结合，说明其具有专一性，C错误；异亮氨酸含量过高时通过负反馈调节抑制苏氨酸通过一系列过程生成异亮氨酸，这样可以避免物质和能量的浪费，D正确。]

12．(2020·烟台一模)科学家从动物的胰脏中分离到一类低分子量的蛋白质(Ub)，能对细胞中的异常蛋白(靶蛋白)贴上“标签”，被贴标签的靶蛋白随即被蛋白酶水解，其过程如图所示，相关说法错误的是(　　)

A．Ub为靶蛋白贴标签的过程需要消耗能量

B．靶蛋白水解过程与人消化道内蛋白质水解过程不同

C．Ub在靶蛋白水解过程中起到催化的作用

D．Ub在维持细胞内部环境稳态的过程中有重要作用

C　[Ub为靶蛋白贴标签的过程需要ATP分解产生AMP和Pi，消耗了能量，A项正确；靶蛋白水解过程中消耗了ATP，人消化道内蛋白质水解不消耗ATP，B项正确；Ub在靶蛋白水解过程中起到标记作用，不是起催化作用，C项错误；Ub在清除细胞内的异常蛋白，维持细胞内部环境稳态的过程中有重要作用，D项正确。]

13．(2020·湖北名校联考)牛奶中的某种β­酪蛋白存在A1、A2两种不同类型，二者氨基酸序列上的差异及消化产物如图所示。研究发现，BCM­7会引起部分饮用者出现腹泻等肠胃不适反应。标注“A2奶”的乳品在国内外市场受到越来越多消费者的青睐。下列相关分析不正确的是(　　)

A．A1型β­酪蛋白消化生成BCM­7的过程涉及肽键的断裂

B．A1、A2两种酪蛋白氨基酸序列的差异很可能是由基因突变引起的

C．消化酶能识别特定氨基酸序列并催化特定位点断裂体现了酶的专一性

D．“A2奶”不含A1型β­酪蛋白，因而对所有人群均具有更高的营养价值

D　[A1型β­酪蛋白消化生成BCM­7的过程是由长的多肽变成短的多肽的过程，所以涉及肽键的断裂，A项正确；A1、A2两种酪蛋白氨基酸序列只有一个位置上的氨基酸种类差异，可推知这种差异很可能是由基因突变引起的，B项正确；消化酶能识别特定氨基酸序列并催化特定位点断裂体现了酶的专一性，C项正确；“A2奶”不含A1型β­酪蛋白，因而其消化产物没有BCM­7，不会引起部分饮用者出现腹泻等肠胃不适反应，所以对所有人群均适用受到越来越多消费者的青睐，D项错误。]

14．科学家发现牙龈卟啉细菌不仅是引起牙周炎的主要病原体，还易侵入大脑，分泌牙龈蛋白酶等有害蛋白，诱发阿尔茨海默病。回答下列问题：

(1)与牙龈蛋白酶合成分泌有关的细胞器是________。牙龈蛋白酶基本组成单位的结构通式是________________________。

(2)已知β­淀粉样蛋白在大脑中沉积是阿尔茨海默病的典型特征之一。研究人员将牙龈卟啉细菌的牙龈蛋白酶基因敲除，利用健康小鼠进行实验，验证牙龈蛋白酶是否是引起阿尔茨海默病的主要有害蛋白，其实验思路是________________________________________________________________。

(3)广谱抗生素无法根除牙龈卟啉细菌，并且可能导致抗性。结合上述材料分析，治疗阿尔茨海默病的新思路是________________________。

[解析]　(1)牙龈蛋白酶是蛋白质，基本组成单位是氨基酸，合成场所是核糖体。(2)验证牙龈蛋白酶是引起阿尔茨海默病的主要有害蛋白的实验思路是将口腔感染已敲除牙龈蛋白酶基因的牙龈卟啉细菌的小鼠与口腔感染正常牙龈卟啉细菌的小鼠进行对照，然后检测两组小鼠大脑有无β­淀粉样蛋白。(3)题目信息“广谱抗生素无法根除牙龈卟啉细菌，并且可能导致抗性”，因此可从抑制牙龈蛋白酶活性的角度考虑。

[答案]　(1)核糖体　　(2)将小鼠平均分成两组，一组小鼠口腔感染敲除牙龈蛋白酶基因的牙龈卟啉细菌，一组小鼠口腔感染正常的牙龈卟啉细菌。一段时间后，检验两组小鼠大脑中有无β­淀粉样蛋白沉积　(3)研制抑制牙龈蛋白酶活性的药物等(其他合理答案也可)