1、课时分层作业 三 生命活动的主要承担者蛋白质(30分钟100分)一、选择题(共8小题，每小题5分，共40分)1.细胞间的相互识别主要与糖蛋白有关，下列不可能是细胞膜上糖蛋白彻底水解产物的是()【解题指南】解答本题的关键是：(1)注意题干信息：“糖蛋白”。(2)能够识别组成生物体蛋白质的氨基酸。【解析】选D。糖蛋白含有多糖和蛋白质。多糖的基本组成单位是葡萄糖，A项正确；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，该类氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基且连在同一个碳原子上，B、C项正确，D项错误。2.(2015福建高考)人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质()A.都含有20种氨基酸B.都是在细胞内发挥作用C.都
2、具有一定的空间结构D.都能催化生物化学反应【解题指南】(1)题干、选项关键词：“每种蛋白质”“都含有” “都是”等。(2)关键知识：蛋白质结构与氨基酸关系、蛋白质功能多样性；人体内蛋白质的结构与功能。【解析】选C。本题主要考查蛋白质的结构与功能。A项，细胞中合成蛋白质的氨基酸约有20种，但是不一定每种蛋白质都含有20种氨基酸，故错误。B项，人体内的蛋白质有结构蛋白与分泌蛋白之分，分泌蛋白是在细胞内合成的，需要分泌到细胞外发挥作用，故错误。C项，人体内的每种蛋白质都是由一条或多条多肽链盘曲、折叠形成的，具有一定的空间结构，故正确。D项，人体内蛋白质的功能具有多样性，如抗体具有免疫作用、胰岛素具有
3、信息传递作用、血红蛋白具有运输作用等，故错误。3.(2018石家庄模拟)蜂毒素是由26个氨基酸组成的一条肽链，则蜂毒素分子()A.至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基B.水解后一定能得到20种氨基酸C.能与双缩脲试剂产生蓝色反应D.氮元素只能存在于氨基中【解析】选A。蜂毒素是由26个氨基酸组成的一条肽链，至少含有游离的氨基和羧基各1个，A正确；由于组成生物体蛋白质的氨基酸约为20种，蜂毒素经水解可能得到20种氨基酸，也可能少于20种，B错误；蜂毒素能与双缩脲试剂产生紫色反应，C错误；氮元素可存在于氨基、R基和肽键中，D错误。【易错提醒】双缩脲试剂不能鉴定氨基酸，但能鉴定蛋白质(包含变性的蛋白
4、质)和多肽。这是由于氨基酸中没有肽键，而蛋白质、多肽中有肽键。4.(2018西安模拟)下列关于蛋白质结构与功能的叙述，正确的是()A.有些结构不同的蛋白质具有相似的功能B.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合C.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质D.蛋白质被蛋白酶作用后不再与双缩脲试剂发生紫色反应【解析】选A。有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，如人胰岛素和猪胰岛素，它们的结构不相同，但都具有降血糖的功能，再比如胃蛋白酶和木瓜蛋白酶都是蛋白酶，它们的结构不同，但它们的功能均是分解蛋白质，A正确；组成蛋白质的相邻氨基酸之间脱水缩合的方式相同，都是形成肽键，B错误；细胞膜中
5、负责转运氨基酸的载体是蛋白质，而细胞质基质中运输氨基酸的是tRNA，C错误；蛋白质被蛋白酶作用后会产生一些短肽，而短肽中还含有肽键，仍然能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。5.(2018兰州模拟)某细菌能产生一种“毒性肽”，其分子式是C55H70O19N10，将它彻底水解后得到下列四种氨基酸：甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、苯丙氨酸(C9H11O2N)、谷氨酸(C5H9O4N)，则该多肽是()A.四肽B.九肽C.十肽D.不能确定【解析】选C。根据题意分析可知：该“毒性肽”的分子式是C55H70O19N10，组成该肽链的氨基酸是甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N
6、)、苯丙氨酸(C9H11O2N)、谷氨酸(C5H9O4N)，都只含有一个N原子，因此参与该“毒性肽”合成的氨基酸分子数为10个。由10个氨基酸脱水缩合形成的化合物是十肽。6.关于蛋白质的叙述，错误的是()A.rRNA能参与蛋白质的生物合成B.DNA和蛋白质是染色体的主要组成成分C.人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质D.核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用【解析】选D。本题考查蛋白质的有关知识。蛋白质的合成场所是核糖体，而rRNA是核糖体的组成成分，A项正确；染色体主要由DNA和蛋白质组成，B项正确；浆细胞分泌的抗体是蛋白质，在血浆等中有分布，C项正确；核糖体上合成的蛋白质可通过核孔进入细胞
7、核，在细胞核中发挥作用，如组成染色体的蛋白质，D项错误。7.(2018郴州模拟)如图是某蛋白质分子的结构示意图，图中链由21个氨基酸组成，链由19个氨基酸组成，图中“SS”是在蛋白质加工过程中由两个“SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述中，错误的是()A.蛋白质多样性的原因包括氨基酸的排列顺序不同B.该蛋白质含有40种氨基酸C.该蛋白质分子中至少含有42个OD.形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了686【解析】选B。氨基酸的排列顺序不同是蛋白质多样性的原因之一，A项正确；构成蛋白质的氨基酸约有20种，该蛋白质共含有40个氨基酸，B项错误；根据氨基酸结构通式可知，组成蛋白质的每个氨基酸分子中至少
8、含有2个O，该蛋白质含有40个氨基酸，则这40个氨基酸至少含有O总数是402=80个；这些氨基酸在脱水缩合形成2条肽链过程中脱去的水分子数是40-2=38个，则导致O减少38个，因此，该蛋白质分子中至少含有O 80-38=42个，C项正确；根据前面分析可知，形成该蛋白质分子时，共产生了38个水分子，又由于蛋白质加工过程中由两个“SH”脱下2个H形成SS，所以相对分子质量减少了3818+2=686，D项正确。8.(2018长沙模拟)蛋白质是生命活动的主要承担者，也是细胞内含量最多的有机物，下列关于蛋白质的表述正确的是()原核生物蛋白质的合成不需要核糖体少数抗体不是蛋白质所有的抗原都是蛋白质部分激
9、素是蛋白质生物膜上的载体都是蛋白质，且蛋白质的活性与空间结构也有关系神经递质的成分都是蛋白质所有的蛋白质都含SA.B.C.D.【解析】选C。原核生物的蛋白质也是在核糖体上合成的，错误；所有的抗体都是蛋白质，错误；不同的抗原成分不同，有的是蛋白质，有的不是蛋白质，错误；部分激素是蛋白质，如胰岛素，正确；生物膜上的载体都是蛋白质，且蛋白质的活性与空间结构也有关系，正确；不同神经递质的成分不相同，很多都不是蛋白质，错误；绝大多数的蛋白质都不含S，错误。【知识总结】蛋白质与酶、激素、抗体、载体的关系辨析(1)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。(2)激素中有些是蛋白质，有些不是蛋白质。(3)抗体和载体
10、的本质都是蛋白质，但结构各不相同。二、非选择题(共2小题，共30分)9.(14分)图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图；图乙表示某三十九肽中共有丙氨酸(R基为CH3)4个，现用酶将肽链中的丙氨酸去掉得到4条长短不等的多肽。据图回答下列问题：(1)图甲中A的元素组成为_，在人体内可以合成的B属于_，C是_。(2)蛋白质的结构具有多样性，从蛋白质自身分析，原因有氨基酸的_不同，以及蛋白质的_千变万化。从根本上分析，是因为_。(3)图乙中，三十九肽被水解后形成的短肽中肽键数量减少_个，氨基和羧基分别增加_个，碳原子减少_个，氧原子减少_个。【解析】(1)图甲中的B是蛋白质的基本组成单位氨基酸，它的组成
11、元素有C、H、O、N等，氨基酸脱水缩合后形成肽键(C)。(2)蛋白质的结构多样性的原因可以从两个方面分析：一是蛋白质本身的结构，组成蛋白质的氨基酸种类、数量、排列顺序以及蛋白质本身的空间结构都会使蛋白质的结构具有多样性；二是从遗传物质的角度分析，由于DNA具有多样性，DNA中的基因通过表达合成的蛋白质也具有多样性。(3)图乙中的多肽未被破坏前的肽键数量为38个，去掉4个氨基酸后形成4条肽链，故肽键的数量=35-4=31(个)，所以肽键数量减少了7个。每一条肽链的一端是一个氨基，另一端是一个羧基，故氨基和羧基的数目都增加了3个。去掉4个丙氨酸，每个丙氨酸含有3个碳原子，故碳原子数目减少12个。水
12、解7个肽键需要7分子水参与，氧原子数目增加7个，而每个丙氨酸含有2个氧原子，脱去4个丙氨酸，共减少8个氧原子，故在该过程中，氧原子数目减少1个。答案：(1)C、H、O、N非必需氨基酸肽键(2)种类、数量和排列顺序空间结构DNA的多样性(3)73、312110.(16分)(2018成都模拟)某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。该外毒素为环状肽，结构简式如下图所示：请据图分析回答：(1)该化合物中含有游离的_个氨基，_个羧基。(2)该化合物是由_个氨基酸合成的，区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的_。(3)合成该化合物的氨基酸有_
13、种，其中有_个氨基酸的R基相同，这个R基是_。(4)该化合物称为_肽化合物，含有_个肽键。(5)填写虚线框内结构的名称：A._，B._(从氨基酸结构通式的角度讲)。(6)该化合物含有8个氮原子，其中_个位于肽键上，_个位于R基上。(7)该化合物含有10个氧原子，其中_个位于肽键上，_个位于R基上。(8)该外毒素在形成过程中失去了_个水分子，相对分子质量减少了_。【解析】解答第(1)(5)小题可据图分析，该外毒素为环状七肽，具有7个肽键，由5种不同的氨基酸组成，其中有1种氨基酸出现3次，其R基为-CH3。区别氨基酸的种类依靠其结构中的R基。该化合物没有游离的氨基和羧基，虚线框内结构A、B的名称依
14、次是肽键和R基。解答第(6)(7)小题可据图计数，每个肽键中各有1个氮原子和1个氧原子，7个肽键所含氮原子和氧原子数均为7个，R基上的氮原子和氧原子分别为1个和3个。解答第(8)小题，形成1条环状肽时，有多少个氨基酸参与脱水缩合，即形成多少个肽键，脱掉多少个水分子。答案：(1)00(2)7R基(3)53-CH3(4)环状七7(5)肽键R基(6)71(7)73(8)7126【易错提醒】避免氨基酸结构书写中的三个错误(1)不要将氨基写为NH2或NH3。(正确：NH2)(2)不要将羧基写为或COOH。(正确：或COOH)(3)不要将肽键写为CONH或。(正确：CONH或) 1.(6分)科学家使用巯基
15、乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(一种蛋白质)，可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去导致酶去折叠的尿素和巯基乙醇，再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中，经过一段时间以后，发现核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述正确的是 ()A.由于巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质中的肽键，故该酶失去了活性B.该蛋白质的氨基酸序列可以决定蛋白质的空间结构C.这个实验证明结构并不一定决定功能D.这个实验说明蛋白质的结构从根本上讲是由外界环境决定的【解析】选B。用巯基乙醇和尿素处理，可以将牛胰核糖核酸酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构，说明因破坏了蛋白质的空间结构而导致该酶失去了活性，
16、A项错误；蛋白质的空间结构取决于组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序以及空间结构，B项正确；这个实验证明了蛋白质的结构决定其功能，C项错误；这个实验说明外界环境可以影响蛋白质的结构，D项错误。2.(6分)(2018衡水模拟)GPCPs(G蛋白偶联受体)是一条往返穿膜七次的跨膜蛋白，下图是其结构模式图。下列有关G蛋白和G蛋白偶联受体的说法，错误的是()A.G蛋白偶联受体(GPCPs)可能是糖蛋白B.GPCPs只有一个游离的氨基和一个游离的羧基C.此多肽链中氨基酸的“R基”之间形成的“SS”，具有维持活性的作用D.G蛋白是在细胞质中的核糖体上合成的【解题指南】(1)关键知识：GPCPs的本质为蛋
17、白质，存在于细胞膜上；GPCPs与G蛋白作用的片段位于细胞膜内侧。(2)信息解读：GPCPs的某些部位可以结合信息分子，即GPCPs具有识别作用；GPCPs由一条肽链构成，某些部位由“SS”化学键形成相应的折叠，这是发挥作用的必需结构。【解析】选B。GPCPs具有识别作用，可推知其本质可能是糖蛋白，A选项正确；GPCPs中至少含有一个氨基和一个羧基，可能在氨基酸的R基中还含有游离的羧基和氨基，B选项错误；S只能存在于氨基酸的R基中，所以“SS”结构是在氨基酸的“R基”之间形成的，C选项正确；由G蛋白作用的片段的位置可推知：G蛋白是在细胞质中的核糖体上合成的，D选项正确。3.(18分)(2018
18、赣榆模拟)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：取两支试管，分别编号A、B，向A、B两试管中各加1 mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加_，向B试管加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。将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的
19、温水中维持5 min。_。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5065 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：_。_。(3)该实验的自变量是_，对照组是_。【解析】(1)该实验的目的是“探究乙醇能否使蛋白质变性”，自变量是乙醇的有无，所以A试管加入5滴蒸馏水，B试管加入等量的无水乙醇。因变量是蛋白质是否变性，可利用斐林试剂检测淀粉是否水解来判断，若出现砖红色沉淀，则淀粉水解，证明淀粉酶(蛋白质)没有变性，若不出现砖红色沉淀，则淀粉没有水解，证明淀粉酶(蛋白质)已变性。(2)该实验属于探究性实验，有两种可能性结论，无水乙醇能使
20、淀粉酶变性或无水乙醇不能使淀粉酶变性，则有两种相应的结果：A试管中出现砖红色沉淀，B试管中不出现；或A试管中出现砖红色沉淀，B试管中也出现。(3)该实验中无水乙醇处理的一组是实验组，没有无水乙醇处理的一组是对照组。答案：(1)5滴蒸馏水取少量质量浓度为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)A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A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【加固训练】加热会使蛋白质变性，在变性过程中肽键是否因此而断裂呢？请设计一个验证“蛋白质
21、在加热变性后肽键没有断裂”的实验。材料用具：0.01 gmL-1的CuSO4溶液(双缩脲试剂B液)、0.1 gmL-1的NaOH溶液(双缩脲试剂A液)、蛋清、清水、酒精灯、试管、滴管等必备用品。(1)实验原理：蛋白质中的肽键与双缩脲试剂发生颜色反应，呈紫色。如果加热变性的蛋白质与双缩脲试剂反应仍呈紫色，即可证明肽键没有断裂。(2)方法步骤：取两支试管，分别编号A、B，向两支试管中加入_。_。冷却后，_。观察两试管的颜色变化。(3)预期结果：_。(4)实验结论：蛋白质在加热变性后肽键没有断裂。【解析】(2)实验设计需遵循单一变量原则和对照原则，因此取两支试管，分别编号A、B，向两支试管中加入2 mL蛋清液。对A试管加热，使蛋清变性；B试管不加热。冷却后，分别向两支试管中滴加1 mL 0.1 gmL-1的NaOH溶液，摇匀；再向两支试管中分别滴入4滴0.01 gmL-1的CuSO4溶液，摇匀。(3)预期结果：A、B试管均变紫。答案：(2)2 mL蛋清液对A试管加热，使蛋清变性；B试管不加热分别向两支试管中滴加1 mL 0.1 gmL-1的 NaOH 溶液，摇匀；再向两支试管中分别滴入4滴0.01 gmL-1的CuSO4溶液，摇匀(3)A、B 试管均变紫- 9 -
