高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者习题

第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者

课后篇巩固提升

合格考达标练

1.两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽,同时生成一分子水,该水分子中的氢来自(　　)

A.氨基 B.羧基

C.氨基和羧基 D.连在C原子上的H

答案C

解析两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽时,一个氨基酸上的氨基和另一个氨基酸上的羧基通过脱水缩合的方式形成肽键,同时氨基上的“—H”和羧基上的“—OH”结合生成水。所以水分子中的氢来自氨基和羧基,氧来自羧基。

2.下图为3种氨基酸的结构式,相关叙述正确的是(　　)

A.甘氨酸的R基为—CH2,丙氨酸的R基是—CH3

B.由图可知不同氨基酸的R基不同,所以人体内氨基酸的R基有上百种

C.R基中可以有氨基和羧基

D.一分子谷氨酸中含两个羧基,羧基的结构式可表示为

答案C

解析甘氨酸的R基为—H,A项错误;构成生物体蛋白质的氨基酸有21种,R基也有21种,B项错误;每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,多出的氨基和羧基就存在于R基中,C项正确;羧基可以表示为—COOH或,D项错误。

3.下图为脑啡肽的结构简式,据图分析下列叙述错误的是 (　　)

A.脑啡肽是由5个氨基酸失去4分子的水形成的

B.该化合物中有1个羧基和1个氨基

C.脑啡肽分子是由4种氨基酸形成的

D.该化合物属于四肽,因为含有4个肽键

答案D

解析图中多肽共有4个肽键,所以脑啡肽是由5个氨基酸经过脱水缩合形成的化合物,即五肽。由于R基中不含羧基和氨基,所以该化合物中只有1个羧基和1个氨基。该脑啡肽是由5个氨基酸分子脱水缩合形成的,组成脑啡肽的5个氨基酸的R基团依次是—CH2—C6H4OH、—H、—H、—CH2—C6H5、—CH2—CH(CH3)2,因此共有4种氨基酸。

4.蛋白质功能的多样性取决于蛋白质结构的多样性,以下关于蛋白质结构的说法,正确的是(　　)

A.每种蛋白质分子都是由21种氨基酸组成

B.一个蛋白质分子只能由一条肽链构成

C.相同种类、数目的氨基酸组成的蛋白质可能不同

D.相同种类和数目的氨基酸只能构成一种蛋白质

答案C

解析组成蛋白质的氨基酸有21种,但不是每种蛋白质的氨基酸都有21种,应该是小于或等于21种,A项错误;一个蛋白质分子可由一条或几条肽链构成,B项错误;相同种类、数目的氨基酸组成的蛋白质可能不同,C项正确;氨基酸的种类、数目相同的蛋白质,氨基酸的排列顺序和蛋白质的空间结构可能不同,因此不一定是相同的蛋白质,D项错误。

5.下列关于蛋白质分子的结构与功能的叙述,正确的是 (　　)

A.细胞内的蛋白质是由氨基酸形成的多聚体

B.某种环状八肽分子中含有7个肽键

C.蛋白质功能多样性决定着蛋白质结构具有多样性

D.蛋白质高温变性后不能与双缩脲试剂发生紫色反应

答案A

解析蛋白质的基本组成单位是氨基酸,因此,细胞内的蛋白质是由氨基酸形成的多聚体,A项正确;环状肽中所含肽键数等于氨基酸数,因此某种环状八肽分子含有8个肽键,B项错误;根据结构与功能相适应的原理可知,蛋白质结构多样性决定着蛋白质功能具有多样性,C项错误;蛋白质高温变性后其空间结构被破坏,但其肽键没有断裂,因此仍能与双缩脲试剂发生紫色反应,D项错误。

6.下列关于蛋白质分子结构的叙述,正确的是(　　)

A.氨基酸种类、数量和排列顺序相同的蛋白质,功能可能不同

B.由n条肽链组成的蛋白质,含有氨基和羧基各n个

C.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同方式脱水缩合

D.高温会使蛋白质变性,蛋白质的空间结构保持不变

答案A

解析氨基酸种类、数量和排列顺序相同,但蛋白质的空间结构可能不同,则其功能也可能不同,A项正确;由于R基中可能含有氨基或羧基,且R基中的氨基和羧基不参与脱水缩合,因此蛋白质中氨基数或羧基数=n(肽链数)+R基中的氨基或羧基数,B项错误;所有氨基酸脱水缩合的方式都是氨基脱去一个氢原子,羧基脱去一个羟基后形成肽键,C项错误;高温会使蛋白质空间结构发生改变,D项错误。

7.下列关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述,错误的是(　　)

A.相对分子质量最大的氨基酸是甘氨酸

B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成

C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键

D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的

答案A

解析甘氨酸的R基为—H,是相对分子质量最小的氨基酸。由于缺乏中间产物,有8种氨基酸不能在人体细胞中合成,必须从食物中获得,称为必需氨基酸。氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键。R基的特异性决定氨基酸的特异性。

8.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在人体内有21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个氨基酸形成一条多肽链产生n个水分子

答案A

解析①为氨基,③为羧基,④为侧链基团(R基)。构成人体蛋白质的氨基酸有21种,R基也约有21种,A项正确;脱水缩合形成水,水中氢来自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个氨基酸形成一条多肽链产生n-1个水分子,D项错误。

9.下列有关氨基酸的描述,正确的是(　　)

A.氨基酸是构成蛋白质的基本单位,由氨基和羧基组成

B.每种氨基酸至少具有一个氨基和一个羧基

C.人体内的氨基酸必须从食物中获取

D.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素

答案B

解析氨基酸是构成蛋白质的基本单位,组成蛋白质的氨基酸由氨基、羧基、H原子、R基和一个中心碳原子组成;非必需氨基酸可由体内细胞合成;除含有C、H、O、N四种元素外,有的氨基酸还含有S等。

10.某蛋白质分子由2条肽链组成,共657个氨基酸,如下图。请回答下列问题。

(1)该蛋白质分子中至少含有游离的氨基　　　个,游离的羧基　　　个。 

(2)该蛋白质分子中,共有　　　　个肽键。 

答案(1)2　2　(2)655

解析(1)蛋白质中至少含有游离的氨基数=至少含有的游离的羧基数=肽链数。(2)肽键数=氨基酸数-肽链数=脱去的水分子数=655。

等级考提升练

11.下面是三种化合物的结构简式,下列有关这三种化合物的叙述,错误的是(　　)

A.三种化合物可以用一个结构通式表示

B.三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基

C.三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应

D.三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同、羧基数不完全相同

答案B

解析三种化合物都是构成蛋白质的氨基酸,都可用氨基酸的结构通式表示。图中三种氨基酸的共同点应为“至少都含有一个氨基、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”;双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应,是由于蛋白质中有肽键,氨基酸中无肽键,故不能与双缩脲试剂发生紫色反应;三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数是1个,羧基数可能是1个或2个。

12.催产素和抗利尿激素都是由下丘脑神经细胞合成的九肽类激素,前者具有催产及使乳腺分泌乳汁的作用。下图为抗利尿激素的结构简式,若将其中的苯丙氨酸(Phe)和精氨酸(Arg)分别替换为异亮氨酸(Ile)和亮氨酸(Leu),则为催产素的结构简式。据此判断下列有关叙述正确的是(　　)

A.催产素中含有9个肽键

B.催产素彻底水解后共得到9种氨基酸

C.催产素和抗利尿激素结构相同

D.抗利尿激素的合成过程与催产素的合成过程产生的水分子数目相同

答案D

解析九肽中含有9个氨基酸,8个肽键;分析题图,抗利尿激素中含有9个氨基酸,但有2个Cys,所以有8种氨基酸,而发生氨基酸替换后,催产素中的氨基酸种类依然是8种;组成催产素和抗利尿激素的氨基酸有差异,则二者的结构不同;抗利尿激素与催产素的氨基酸数目和肽链数目相同,因此在合成过程中脱去的水分子数目相同。

13.形成蛋白质分子结构的层次,从小到大的顺序及其反应过程依次是(　　)

①氨基酸　②C、H、O、N等元素　③氨基酸脱水缩合　④一条或几条多肽链连接在一起　⑤多肽　⑥蛋白质

A.②→①→③→④→⑥→⑤

B.①→②→③→④→⑥→⑤

C.②→①→⑥→③→④→⑤

D.②→①→③→⑤→④→⑥

答案D

解析蛋白质的基本组成单位是氨基酸,氨基酸由C、H、O、N等元素组成;氨基酸经过脱水缩合形成多肽;一条或几条多肽链连接在一起,形成一定的空间结构,构成蛋白质。所以形成蛋白质分子结构的层次,从小到大依次是②→①→③→⑤→④→⑥。

14.请仔细观察下图所示图解,有关叙述和分析正确的是 (　　)

①

②

③

④

⑤

A.上述结构全部属于组成蛋白质的氨基酸

B.若上述氨基酸形成链状四肽,则应该具有3个肽键,2个游离的氨基,2个游离的羧基

C.若上述氨基酸形成环状四肽,应该有4个肽键,2个游离的氨基,1个游离的羧基

D.若上述①②③三种物质,每种仅有一个,则形成的三肽种类最多有27种

答案C

解析题图中氨基酸④的氨基和羧基未连接在同一个碳原子上,不是组成蛋白质的氨基酸,A项错误;①②③⑤形成链状四肽,则应该具有3个肽键,3个游离的氨基,2个游离的羧基,B项错误;①②③⑤形成环状四肽,应该有4个肽键,2个游离的氨基,1个游离的羧基,C项正确;①②③三种物质,每种仅有一个,形成的三肽种类是6种,D项错误。

15.(多选)由枯草芽孢杆菌分泌的生物表面活性剂——脂肽,作为高效环保材料已经在化妆品、洗涤工业等领域得到广泛应用,脂肽的结构示意图如图(其中一个谷氨酸分子含两个羧基)所示。下列相关叙述正确的是              (　　)

A.脂肽由7个氨基酸参与构成

B.若脂肽中的谷氨酸的位置改变,则脂肽的功能也会发生改变

C.如果破坏了脂肽中的脂肪酸链,仍能与双缩脲试剂产生紫色反应

D.脂肽属于环状肽,所以没有游离的氨基和羧基

答案ABC

解析该化合物的结构为环状多肽,脂肽内含有7个氨基酸,A项正确;结构决定功能,因此若脂肽中的谷氨酸的位置改变,则脂肽的功能也会发生改变,B项正确;如果破坏了脂肽中的脂肪酸链,其肽键并没有被破坏,仍能与双缩脲试剂产生紫色反应,C项正确;脂肽属于环状肽,但是有游离的羧基,因为一个谷氨酸分子含两个羧基,D项错误。

16.(多选)下图是细胞中一种常见的反应,下列相关叙述错误的是(　　)

+　

A.甲是生物体中相对分子质量最小的氨基酸

B.乙与其他氨基酸的区别在于羧基的数量

C.丙中含有三个游离的羧基和两个游离的氨基

D.生成物H2O中的H来自甲的氨基和乙的羧基

答案ABCD

解析生物体中相对分子质量最小的氨基酸是甘氨酸(R基是—H),而图中甲的R基是—CH3,A项错误;根据氨基酸的通式可知,乙与其他氨基酸的区别在于R基的不同,B项错误;丙是两个氨基酸脱水缩合形成的二肽,含有两个游离的羧基和一个游离的氨基,C项错误;生成物H2O中的H来自甲的羧基和乙的氨基,D项错误。

17.以下几种符号代表不同种类的氨基酸,请回答下列问题。

(1)写出它们的结构通式:　　　　　　　　　,它们的结构差别在于　　　　　　的不同。 

(2)7种氨基酸可通过　　　　　　　　的方式形成一条肽链。此过程可形成　　个肽键,得到　　个水分子,相对分子质量减少了　　　。 

(3)如果上述肽链原长度不变,改变其中　　　　　　　　　　　　　　,就可改变该肽链的性质。 

(4)若两个蛋白质分子均由两条(2)中的肽链构成,那么两个蛋白质分子的功能是否一定相同?为什么?

答案(1)　R基　(2)脱水缩合　6　6　108　(3)氨基酸的排列顺序　(4)不一定相同。因为相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子。

解析人体中组成蛋白质的氨基酸有21种,它们有共同的结构通式,其中R基的不同是决定氨基酸种类的唯一因素。氨基酸分子通过脱水缩合形成肽链,相邻两氨基酸缩合后通过肽键相连接并失去一个水分子,因此减少的相对分子质量为失去的水分子的相对分子质量之和。肽链中氨基酸的种类、数量、排列顺序尽管相同,但蛋白质的空间结构不一定相同,所以其功能也不一定相同。