生物人教版 (2019)第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者课时练习

课时作业(六)　蛋白质是生命活动的主要承担者

基础题

1．下列四个结构式中，属于构成蛋白质的氨基酸分子的是(　　)

答案：D

解析：由组成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可知，每个氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，只有D项符合。

2．科学家培育出一种类似于细菌的“人造细胞”，这种简单的“细胞”并不是真正的生命体，不能分裂和分化，但能连续数日生成蛋白质。下列关于人体蛋白质的叙述，正确的是(　　)

A．蛋白质是肽链以一定方式形成的具有复杂空间结构的高分子化合物

B．每种蛋白质都由21种氨基酸组成

C．每种蛋白质都含有C、H、O、N、S、P、Fe等元素

D．蛋白质受热变性时，肽键被破坏

答案：A

解析：肽链经过盘曲、折叠形成具有一定空间结构的高分子化合物——蛋白质；组成人体蛋白质的氨基酸有21种，但并不代表每种蛋白质都由21种氨基酸组成；每种蛋白质都含有C、H、O、N四种元素，一般没有P，许多蛋白质有S，血红蛋白中有Fe；蛋白质受热变性时，破坏的是蛋白质的空间结构，而不是肽键。

3．分析蛋白质E和蛋白质F，得到以下数据：(单位：个)

则这两种蛋白质中氨基酸的数目最可能依次是(　　)

A．199,181   B．340,281 

C．52,51   D．51,49

答案：C

解析：根据氮原子守恒可知：蛋白质中的氮原子数＝氨基酸数＋R基中的氨基数，R基中的氨基数＝蛋白质中的氨基数－肽链数，解得：氨基酸数＝蛋白质中的氮原子数－蛋白质中的氨基数＋肽链数，代入数字得，蛋白质E中的氨基酸数＝53－3＋2＝52(个)，同理，蛋白质F中的氨基酸数＝54－6＋3＝51(个)。

4．(不定选)探索遗传物质的过程是漫长的。直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由包括(　　)

A．不同生物的蛋白质在结构上存在差异

B．蛋白质与生物的性状密切相关

C．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息

D．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性

答案：ABC

解析：不同生物的蛋白质在结构上存在差异，可能代表不同的遗传信息；作为遗传物质，要能控制生物的性状，而蛋白质与生物的性状密切相关；作为遗传物质要能储存大量的遗传信息，而蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息；蛋白质的热稳定性比较差，没有DNA高，且不能自我复制，无法传递给子代。

5．某些治疗自闭症的药物中含有一种激素——催产素。如图为催产素的结构简式(图中－S－S－为二硫键，是由两个氨基酸中的－SH失去2个H后形成的)。下列相关说法正确的是(　　)

A．自闭症患者直接口服适量催产素，可以有效地缓解症状

B．9个氨基酸形成催产素过程中，分子量减少了146

C．断开二硫键，不影响催产素的功能

D．催产素和性激素都属于多肽类物质

答案：B

解析：由图可知，催产素含有9个氨基酸，其中有两个Cys通过二硫键相连，所以含有8种氨基酸。催产素是由下丘脑合成的一种单链九肽化合物，多肽口服后会被消化道中相关酶水解而失去活性，所以只能注射，不能口服，A错误；催产素是九肽类激素，含有8个肽键，形成一个二硫键，故形成催产素过程中，分子量减少了18×8＋2＝146，B正确；断开二硫键，催产素的空间结构改变，功能改变，C错误；性激素属于固醇类物质，D错误。

能力题

1．下列有关蛋白质结构及多样性的叙述，正确的是 (　　)

A．催产素和血管舒张素均为九肽，但它们的功能差异很大，完全取决于构成两者的氨基酸种类

B．有三种氨基酸各一个，则由其构成的三肽最多有27种

C．鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，但并未引起蛋白质分子中肽键的断裂

D．肽键中元素组成的不同也是影响蛋白质结构多样性的原因

答案：C

解析：构成催产素和血管舒张素的氨基酸数目相同，但构成两者的氨基酸种类、排列顺序和肽链形成的空间结构的差异，最终造成了两者功能的差异。当三种氨基酸各有一个时，由三个不同种类的氨基酸构成的三肽共有3×2×1＝6(种)。蛋白质的变性过程中不发生肽键的断裂，主要是肽链形成的空间结构的改变。蛋白质中肽键的元素组成是相同的。

2．构成蛋白质的基本单位是氨基酸，下列关于氨基酸的叙述，错误的是(　　)

A．含S元素的氨基酸中，S元素只能存在于R基中

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．有8种氨基酸是人体细胞不能合成的，称为必需氨基酸

D．人体的所有蛋白质中都含有21种氨基酸

答案：D

解析：蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，可能含有的S元素存在于R基中，A正确；各种氨基酸的不同在于其R基的不同，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；根据能否在体内合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸，有8种氨基酸是人体细胞不能合成的，称为必需氨基酸，C正确；组成蛋白质的氨基酸共有21种，但不是所有蛋白质都含有21种氨基酸，D错误。

3．如图是某蛋白质分子的结构示意图，图中“”等表示不同种类的氨基酸，图中甲链由21个氨基酸组成，乙链由19个氨基酸组成，图中“—S—S—”是在蛋白质加工过程中由两个“—SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述错误的是(　　)

A．该蛋白质分子形成过程中脱去了38个水分子

B．该蛋白质分子至少含有两个氨基

C．图中每条肽链上氨基酸之间的化学键是肽键

D．形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了684

答案：D

解析：甲链由21个氨基酸组成，乙链由19个氨基酸组成，形成该蛋白质过程中共脱去水分子数为(21＋19)－2＝38(个)；该蛋白质分子含有两条肽链，应至少含有两个氨基；每条肽链上氨基酸分子之间通过肽键相连；该蛋白质形成过程中共脱去38个水分子以及由两个“—SH”脱下的两个氢原子，相对分子质量应减少38×18＋2×1＝686。

4．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中，正确的是(　　)

A．人体内的该分子只能在细胞内的游离核糖体上合成

B．该胰岛素在合成过程中，相对分子质量比合成前减少了882

C．该胰岛素分子中游离的氨基数、羧基数都不止2个

D．在局部放大图中能区分不同氨基酸的标号仅有①和⑤

答案：C

解析：根据题意和图示分析可知：胰岛素分子是由两条链组成，局部放大示意图中，①③⑤是R基，②④是肽键。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，属于分泌蛋白，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，分子中有3个二硫键，相对分子质量比合成前减少了18×49＋2×3＝888，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、羧基数都至少是3个，C正确；在局部放大图中能标志不同氨基酸的是R基，即①③⑤，D错误。

5．已知20种氨基酸的平均相对分子质量为m。图1为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)，图2为部分肽链放大示意图，请据图回答下列问题：

(1)该化合物由氨基酸脱去________个水分子形成，这种结合方式叫作________，图1所示的蛋白质的相对分子质量为________。

(2)图2中有________种R基，肽键是________(填序号)，该肽链至少有________个游离的羧基。

(3)虽然高温没有破坏此蛋白质的________键，但蛋白质的空间结构遭到破坏。

(4)假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该十肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有①的氨基酸有________个。

答案：(1)123　脱水缩合　124m－2 220　(2)3　②④⑥　3　(3)二硫键和肽　(4)m－10

解析：(1)图1所示蛋白质含124个氨基酸、1条肽链，因此脱去的水分子数为124－1＝123(个)；氨基酸通过脱水缩合方式形成蛋白质，图1所示的蛋白质的相对分子质量＝氨基酸的平均相对分子质量×氨基酸个数－脱去的水的个数×18－6×1(3个—S—S—形成时脱去6个H)＝124×m－123×18－6＝124m－2 220。(2)图2中4个R基依次为—CH2—NH2、—CO—COOH、—CH2—SH、—CO—COOH，共有3种；图2中②④⑥表示肽键；图2的R基中含有2个羧基，每条肽链的一端含有一个羧基，因此该肽链至少有3个游离的羧基。(3)高温会破坏蛋白质的空间结构，但不会破坏蛋白质的肽键和二硫键。(4)图2中的4种氨基酸只有①的R基中含有氨基，假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该十肽的氨基酸只有图2中的几种，则根据N原子数可知含有①的氨基酸有m－10个。

6．所谓“皮革水解蛋白粉”是指利用皮革下脚料甚至动物毛发等物质，经水解而生成的一种粉状物，因其氨基酸或者说蛋白质含量较高，故人们称为“皮革水解蛋白粉”，其粗蛋白质含量达80%以上。严格来讲，“皮革水解蛋白粉”对人体健康并无伤害，与在家里熬制猪皮汤、猪蹄汤得到的“肉冻”成分相差不多。不过无毒害的前提是用的皮革必须未经糅制、染色等人工加工处理，否则，就会含有重铬酸钾和重铬酸钠等有毒物质。用这种原料生产水解蛋白，重铬酸钾和重铬酸钠自然就会被带入产品中，被人体吸收、积累，从而导致中毒，使关节疏松肿大，甚至造成儿童死亡。根据上述材料，回答下列问题。

(1)高温可使蛋白质失活的主要原理是_____________________。

(2)某学校生物兴趣小组拟进行探究添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育的影响。你若是该小组成员，请完善下列实验过程：

①实验材料和用具：大鼠若干只，普通饲料，添加皮革蛋白粉的饲料，其他所需条件。

②实验目的：探究添加皮革蛋白粉的饲料对动物生长发育是否有影响。

③实验步骤：

a．选________________________的大鼠若干，随机均分为A、B两组，分笼饲养。

b．A组鼠每天都饲喂适量普通饲料，B组鼠饲喂

____________________________________________________。

c．在相同且适宜的条件下饲养相同一段时间。

d．检查大鼠的生长状况，统计各组大鼠体重和发育情况。

④请你预测该小组的实验结果并作出相应的合理分析。(至少写出三种情况)

a．____________________________________________________

_________________________________________________。

b．____________________________________________________

____________________________________________________。

c．_____________________________________________________

____________________________________________________。

答案：(1)高温使蛋白质空间结构遭到破坏　(2)③a.身体健康、发育正常、体重相同　b．等量的添加皮革蛋白粉的饲料　④a.若A、B两组大鼠的体重、生长发育状况基本相同，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育没有影响　b．若A组大鼠的体重大于B组大鼠，且生长发育状况比B组大鼠好，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育有抑制作用　c．若A组大鼠的体重小于B组大鼠，且生长发育状况比B组大鼠差，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育有促进作用