1、第第 4 4 节节 蛋白质是生命活动的主要承担者蛋白质是生命活动的主要承担者 A 组 基础对点练 题组一 蛋白质的功能 1(2019 天津市四合庄中学高一月考)下列不属于蛋白质生理功能的是( ) A催化作用 B运输作用 C免疫作用 D储存能量 答案 D 解析 蛋白质不是储能物质，淀粉、糖原和脂肪才是储能物质，D 项符合题意。 2蛋白质功能多种多样，下列与其功能不相符的是( ) A酶催化 B抗体免疫 C肌肉蛋白调节 D血红蛋白运输 答案 C 解析 酶具有催化作用，A 正确；抗体具有免疫作用，B 正确；肌肉蛋白属于结构蛋白，C 错误；血红蛋白可以运输氧气，D 正确。 题组二 蛋白质的基本组成单位氨
2、基酸 3(2019 山东聊城二中高一月考)下列四个结构式中，属于构成蛋白质的氨基酸分子的是 ( ) A. B. C. D. 答案 D 解析 A 图所示结构式没有羧基， 不属于氨基酸； B 图所示结构式没有氨基， 不属于氨基酸； C 图所示结构式氨基和羧基没有连在同一个碳原子上，不属于构成蛋白质的氨基酸；D 图所 示结构式有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，属于构成蛋白质的氨基酸，故选 D。 4(2019 山东师范大学附中高一月考)下列关于生物体内氨基酸的叙述，正确的是( ) A氨基酸是蛋白质分子的基本单位，由氨基和羧基组成 B组成蛋白质的氨基酸的共有结构是 C每个氨基酸分子都只含有 C、H
3、、O、N 四种元素 D组成人体的氨基酸都在人体内合成 答案 B 解析 蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸由一分子氨基、一分子羧基、一个氢原子和一个 R 基连接在同一个中心碳原子上构成，A 错误；氨基酸分子至少都含有一个氨基(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， 这个碳原子还连接 一个氢原子和一个侧链基团，图中表示的是组成蛋白质的氨基酸的共有结构，B 正确；每个 氨基酸的基本组成元素是 C、H、O、N，氨基酸中的 R 基可能含有 S 等，C 错误；组成蛋白 质的氨基酸有的能在人体内合成，称为非必需氨基酸，有的不能在人体内合成，称为必需氨 基酸，D 错
4、误。 5某氨基酸分子中含有两个氨基(NH2)，其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，则另 一个氨基的部位应( ) A和羧基连在同一个碳原子上 B一定连在羧基上 C在 R 基上 D与氨基相连 答案 C 解析 根据氨基酸通式可知， 氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基， 多出的氨基在R基上。 故选 C。 题组三 蛋白质的结构及其多样性 6(2019 北京高一期末)两种氨基酸结构式如图，它们在形成二肽化合物时，最可能相互缩合 的基团是( ) A与 B与 C与 D与 答案 B 解析 与均为氨基，与均为羧基，与均在 R 基中。图示的两种氨基酸分子通过 脱水缩合形成二肽，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和
5、另一个氨基酸分子的氨基相连 接，同时脱去一分子水，因此最可能相互缩合的基团是与或与，故选 B。 7 (2020 天津高一期末)两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽， 生成的水分子中的氧来自氨基酸 的( ) A氨基 B羧基 CR 基 D氨基和羧基 答案 B 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。故选 B。 8血红蛋白由两条 链和两条 链构成，每条 链含有 141 个氨基酸，每条 链含有 146 个 氨基酸。下列关于血红蛋白的结构叙述错误的
6、是( ) A血红蛋白分子至少含有 4 个氨基、4 个羧基 B血红蛋白分子至少含有 570 个肽键 C血红蛋白分子形成过程中至少失去 574 个水分子 D血红蛋白含有铁元素 答案 C 解析 形成的肽键数等于脱去的水分子数，所以该过程至少失去 570 个水分子，C 错误。 9 (2019 中央民族大学附属中学高一月考)下图表示某蛋白质结构的一部分， 图中 A、 B、 C、 D 标出的是不同的化学键，当蛋白质发生水解反应时，断裂的化学键是( ) 答案 C 解析 水解时从肽键处断裂，C 处表示肽键。 10肉毒梭菌产生的肉毒类毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素，该毒素是由两条肽链盘 曲折叠而成的一种生物
7、大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式，请据此回答： (1)上图所示的片段中，共有_个肽键，_种氨基酸组成；从左向右数，第三个 氨基酸不同于其他氨基酸的基团是_(填化学式)。 (2)肉毒类毒素是在细胞中由氨基酸经过_过程形成的；一分子肉毒类毒素至少含 有_个氨基。 (3)1 g 肉毒类毒素可毒死 20 亿只小鼠，但煮沸 1 min 或 75 下加热 510 min，就能使其完 全丧失活性。高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温使其_。 (4)肉毒类毒素可用_试剂鉴定，该试剂使用方法是_， 在煮沸后的肉毒类毒素溶液(无色)中加入该试剂，其溶液颜色将变为_。 答案 (1)4 5 CH3 (2)脱水
8、缩合 2 (3)空间结构遭到破坏 (4)双缩脲 先加 A 液，摇 匀后再加 B 液 紫色 解析 (1)据试题分析可知，题图部分含 5 种 R 基，即有 5 种氨基酸，所以肽键数51 4(个)；这 5 个氨基酸的 R 基依次是CH2C6H4OH、H、CH3、CH2C6H5、 CH2CH(CH3)2；第三个氨基酸不同于其他氨基酸的基团是 R 基(CH3)。(2)肉毒类毒素 的化学本质是蛋白质，是由氨基酸经过脱水缩合形成的。肉毒类毒素是由两个亚单位(每个亚 单位由一条链盘曲折叠而成)组成的， 每个亚单位至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基， 因此一分子肉毒类毒素至少含有 2 个氨基和 2 个羧基，
9、它们分别位于两条肽链的两端。(3)高 温可破坏肉毒类毒素的空间结构而使其失活。(4)肉毒类毒素含有多个肽键，可用双缩脲试剂 鉴定，该试剂使用方法是先加 A 液，摇匀后再加 B 液，反应颜色为紫色。 B 组 综合强化练 1已知苯丙氨酸的分子式是 C9H11NO2，那么该氨基酸的 R 基是( ) AC7H7O BC7H7 CC7H7N DC7H5NO 答案 B 解析 氨基酸的结构通式是：，根据结构通式和苯丙氨酸的分子式 C9H11NO2， 可知它的 R 基是C7H7，故选 B。 2谷氨酸的 R 基为C3H5O2，2 分子谷氨酸脱水缩合形成的二肽中 C、H、O、N 原子数依 次是( ) A10、16
10、、6、2 B10、18、8、2 C10、16、7、2 D10、17、6、2 答案 C 解析 氨基酸的结构简式为：， 谷氨酸的 R 基为C3H5O2， 即一个谷氨酸中 C、 H、O、N 原子数依次为：5、9、4、1,2 个谷氨酸脱水缩合形成二肽时，脱去 1 分子水，故二 肽中 C、H、O、N 原子数依次为 10、16、7、2。 3(2020 济南市历城第二中学高一期末)如图所示为一条肽链的结构简式，R1、R2和 R3是 3 个不同的化学基团。下列有关分析不正确的是( ) A该肽链至少含有 4 个氧原子 B该肽链含有 3 种氨基酸 C该肽链是由 3 个氨基酸脱去 3 分子水缩合形成的 D该化合物叫
11、作三肽 答案 C 解析 该肽链是由 3 个氨基酸脱去 2 分子水缩合形成的，C 错误。 4如图表示一个由 200 个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是( ) A该分子中含有 198 个肽键 B这 200 个氨基酸中至少有 200 个氨基 C合成该蛋白质时相对分子质量减少了 3 600 D该蛋白质中至少含有 4 个游离的羧基 答案 C 解析 由题图看出该蛋白质有两条肽链并且两条肽链由两个肽键连接，链内肽键有 198 个， 链间肽键有 2 个，共 200 个肽键，A 错误；因链间的肽键是 R 基上的氨基和羧基形成的，所 以这 200 个氨基酸中至少有 202 个氨基，B 错误；脱水缩合成该蛋
12、白质时脱去了 200 个水分 子，相对分子质量减少了 200183 600，C 正确；该蛋白质有两条肽链，至少含 2 个游离 的羧基，D 错误。 5.胰岛素是胰岛素原通过蛋白酶的水解作用而生成的(如图)， 那么胰岛素原水解所需的水中的 氢用于( ) A形成COOH 和SH B形成COOH 和连接碳的H C形成NH2和COOH D形成SH 和OH 答案 C 解析 由氨基酸经脱水缩合形成胰岛素原的过程中，脱去的水中的氢来自氨基酸的NH2和 COOH，反之，胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成NH2和COOH。 6下列关于蛋白质分子的结构与功能的叙述，正确的是( ) A组成人体蛋白质的非必需氨基酸是人
13、体不能合成的 B组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合 C可通过双缩脲试剂与蛋白质产生紫色反应来区分蛋白质和多肽 D吃熟鸡蛋易消化的原因是高温使蛋白质的空间结构发生了改变 答案 D 解析 必须从外界环境中直接获取，人体不能合成的氨基酸叫作必需氨基酸，故 A 错误；组 成蛋白质的氨基酸之间的连接方式相同，都是一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基发生 脱水缩合形成肽键，通过肽键进行连接，故 B 错误；双缩脲试剂可以与肽键产生紫色反应， 蛋白质与多肽都含有肽键，因此无法使用双缩脲试剂来区分蛋白质和多肽，故 C 错误；高温 使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，所以吃熟鸡蛋容易
14、消化，故 D 正确。 7神经肽 Y 是由 36 个氨基酸分子组成的一条多肽链，与动物的摄食行为和血压调节具有密 切关系。 下图是神经肽 Y 的部分氨基酸组成示意图和谷氨酸(Glu)的结构式， 请回答下列问题： (1)连接 Leu 和 Ala 的化学键称为_，这样的化学键在神经肽 Y 中有_个。 (2)组成神经肽 Y 的 11 种氨基酸中，Glu 占全部氨基酸的 1/9，其他氨基酸分子中仅有一个羧 基，则神经肽 Y 含有的游离羧基有_个。 (3)组成鱼和人的神经肽 Y 的氨基酸种类和数量相同，但两者的结构存在一定的差别，那么造 成这种差别的原因可能是_。 (4)从鱼体内提纯神经肽 Y 并喂养小鼠
15、后，小鼠的摄食行为和血压没有发生变化，原因是 _。 答案 (1)肽键 35 (2)5 (3)氨基酸的排列顺序、肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结 构不同 (4)神经肽 Y 被小鼠消化而失效 解析 (1)连接氨基酸的键是肽键，故 Leu 和 Ala 靠肽键相连，神经肽 Y 是由 36 个氨基酸分 子组成的一条多肽链，其中含有的肽键的数目为 36135(个)。(2)神经肽 Y 中，Glu 占全 部氨基酸的 1/9，则 Glu 的数目为 361/94(个)，若其他氨基酸分子中仅有一个羧基，在多 肽链中游离羧基位于肽链的一端和氨基酸的 R 基中，Glu 的 R 基中有一个羧基，则神经肽 Y 含有的羧
16、基数目为 415(个)。(3)组成鱼和人的神经肽 Y 的氨基酸种类和数量相同，但两 者的结构存在一定的差别，其原因是氨基酸的排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形 成的空间结构不同。(4)从鱼体内提纯神经肽 Y 并喂养小鼠后， 小鼠的摄食行为和血压没有发 生变化，原因是神经肽 Y 被消化酶分解成氨基酸而失去了其原有的功能。 8(2020 荆州质检)牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成，包含 8 个带巯基(SH)的半胱氨酸， 脱氢后形成 4 对二硫键(SS)。形成下图所示结构时，该酶具有生物活性。图中圆圈表 示氨基酸，序号表示氨基酸的个数，半胱氨酸可缩写为“半胱”，其他氨基酸的标注略。请 回答下列问
17、题： (1)牛胰核糖核酸酶中的肽键数量为_个 (2)牛胰核糖核酸酶中的游离氨基至少有_个。 (3)该酶维持空间结构，需要氢键和二硫键共同作用。科学家发现 巯基乙醇可破坏该酶的二 硫键，尿素可破坏该酶的氢键。若用 巯基乙醇和尿素同时处理该酶，会使其失去活性。若 去除 巯基乙醇只保留尿素时，该酶活性仅恢复到 1%左右，若去除尿素只保留 巯基乙醇 时，可以重新形成氢键，该酶活性能恢复到 90%左右，说明在维持该酶空间结构的因素中， 氢键比二硫键的作用_(填“强”或“弱”)。 (4)从蛋白质多样性角度分析，_决定了蛋白质分子中氢键和二硫键的位置， 使蛋白质具有特定的空间结构，进而决定其生物活性。 (5
18、)将牛胰核糖核酸酶加热处理后，先加入双缩脲 A 液，溶液呈_色，加入双缩脲 B 液后，溶液呈_色。使用时_(填“是”或“否”)需要水浴加热。 答案 (1)123 (2)1 (3)强 (4)(多肽链上)氨基酸的排列顺序 (5)无 紫 否 解析 (1)牛胰核糖核酸酶的化学本质是蛋白质，该化合物中含有的肽键数量氨基酸数肽 链数1241123(个)。(2)牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成，所以游离氨基至少有 1 个。 (3)巯基乙醇可破坏该酶的二硫键，尿素可破坏该酶的氢键，若用 巯基乙醇和尿素同时处 理该酶，会使该酶中的二硫键和氢键均被破坏，但构成该酶的氨基酸的种类、数量及排列顺 序均没有发生变化；若去
19、除 巯基乙醇只保留尿素时，该酶活性仅恢复到 1%左右；若去除 尿素只保留 巯基乙醇时，可以重新形成氢键，该酶活性能恢复到 90%左右，说明在维持该 酶空间结构的因素中，氢键比二硫键的作用强。(4)牛胰核糖核酸酶包含 8 个带巯基(SH)的 半胱氨酸，脱氢后形成 4 对二硫键(SS)，使蛋白质盘曲折叠，所以氨基酸的排列顺序 决定了蛋白质分子中氢键和二硫键的位置，使蛋白质具有特定的空间结构，进而决定其生物 活性。(5)将牛胰核糖核酸酶加热处理后，蛋白质变性，空间结构被破坏，但肽键没变，先加 入双缩脲 A 液(氢氧化钠溶液)， 溶液呈无色， 加入双缩脲 B 液(硫酸铜溶液)后， 溶液呈紫色。 双缩脲试剂使用时不需要水浴加热。