1、课时2 蛋白质是生命活动的主要承载者课时训练基础达标练1.下列不属于蛋白质分子多样性的原因的是(D)A.氨基酸的种类不同 B.氨基酸的数目不同C.氨基酸的排列顺序不同D.氨基酸的空间结构不同解析:氨基酸的空间结构不同,只体现了氨基酸的结构不同,不是蛋白质的空间结构的不同,不是蛋白质多样性的原因。2.如图所示的氨基酸中,不属于构成生物体蛋白质的氨基酸的是(D)A. B.C. D.解析:D项中氨基和羧基连在同一个碳原子上,但与中央碳原子直接相连的没有单独的一个H,而是一个CH3、一个CH2COOH,故不属于组成蛋白质的氨基酸。3.烫发时,先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂,再用卷发器将头发固定形状
2、,最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程改变了角蛋白的(A)A.空间结构B.氨基酸种类C.氨基酸数目D.氨基酸排列顺序解析:据题意可知,烫发时,头发角蛋白的二硫键断裂,在新的位置形成二硫键,故这一过程改变了角蛋白的空间结构。4.图中虚线框表示各氨基酸的某些基团,其中可以发生脱水缩合形成肽键的是(D)A.和B.和C.和D.和解析:题图中虚线框是第一个氨基酸的R基,虚线框是第一个氨基酸的氨基,虚线框是第二个氨基酸R基的一部分,虚线框是第二个氨基酸的羧基,所以虚线框中结构可脱水缩合形成肽键的是和。5.下列关于蛋白质的叙述,正确的是(B)A.蛋白质不能作为生物体的能源物质B.蛋白质分子都含
3、有碳、氢、氧、氮C.蛋白质均由约20种不同的氨基酸组成D.羊毛的主要成分是蛋白质,蚕丝的主要成分是纤维素解析:蛋白质在代谢过程中可以被氧化分解而释放能量,因此蛋白质可以作为生物体的能源物质;构成蛋白质的基本元素是碳、氢、氧、氮,有的蛋白质还含有硫、磷等元素;每种蛋白质最多由20种不同的氨基酸组成;羊毛和蚕丝的主要成分均是蛋白质。6.科学家发现了生物体内的第21种氨基酸硒半胱氨酸(R基为CH2SeH)。由两个硒半胱氨酸和三个谷氨酸(R基为CH2CH2COOH)所构成的含有一条肽链的化合物。其名称、游离羧基数目分别为(C)A.五肽,1B.四肽,4C.五肽,4D.五肽,3解析:由两个硒半胱氨酸和三个
4、谷氨酸所构成的含有一条肽链的化合物共含有2+3=5(个)氨基酸,由5个氨基酸构成的化合物为五肽;硒半胱氨酸(R基为CH2SeH)的R基中不含羧基,谷氨酸(R基为CH2CH2COOH)的R基中含有1个羧基,所以由两个硒半胱氨酸和三个谷氨酸(R基为CH2CH2COOH)所构成的含有一条肽链的化合物中含有的游离羧基数=肽链数+3个谷氨酸的R基中含有的羧基数=1+13=4(个)。7.下列关于二肽的叙述正确的是(B)A.二肽中有两个肽键B.二肽中至少有一个NH2C.形成二肽时生成2分子H2OD.所有的二肽分子都是相同的解析:二肽中有一个肽键;形成二肽时生成1分子水;二肽中至少有一个氨基,组成蛋白质的氨基
5、酸约为20种,因此不同的氨基酸脱水缩合形成的二肽分子不同。8.用氨基酸自动分析仪测定两种肽类化合物的氨基酸数目,结果如表所示。表中两种物质的氨基酸数目虽然相同,但其生理作用截然不同,下列解释错误的是(C)化合物名称降钙素胰高血糖素样多肽氨基酸数目34个34个A.多肽形成的空间结构不同B.氨基酸的种类不同C.脱水缩合形成多肽的方式不同D.氨基酸的排列顺序不同解析:构成两种化合物的氨基酸数目尽管相同,但氨基酸种类、排列顺序不同会导致二者的结构不同,进而导致功能不同,此外,多肽形成的空间结构不同,也会导致二者的功能不同;氨基酸脱水缩合形成多肽的方式是相同的,均是发生在氨基与羧基之间的脱水缩合。9.下
6、面4组图解中,和分别表示不同的蛋白质分子,其中各代表一种氨基酸。下列叙述中错误的是(C)A.甲或乙的和都具有独特的空间结构B.图中每一条肽链至少含有一个游离的羧基C.丙图中氨基酸间的连接方式与不同D.丁可表示组成蛋白质的多肽链数目不同解析:甲或乙的和分别表示不同的蛋白质分子,具有各自独特的空间结构;图中每一条肽链至少含有一个游离的羧基和一个游离的氨基,位于肽链的两端;丙图中氨基酸间的连接方式与相同,都是通过肽键相连;丁可表示组成蛋白质的多肽链数目不同。10.科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(牛细胞中的一种蛋白质),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
7、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,经过一段时间后,发现牛胰核糖核酸酶的活性得以恢复。下列叙述不正确的是(D)A.胰核糖核酸酶空间结构的形成与肽链的折叠方式等有关B.这个实验说明环境因素能通过影响蛋白质的空间结构来影响其功能C.用过酸或过碱溶液处理胰核糖核酸酶也能导致其结构的改变D.巯基乙醇和尿素处理破坏了胰核糖核酸酶中的肽键导致其变性解析:胰核糖核酸酶是蛋白质,其空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关;分析题意,该实验说明环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能;过酸或过碱条件下也会导致蛋白质的空间结构改变;据题意,巯基乙醇和尿素处理影响了胰核糖核酸酶的空间结构导致变
8、性,肽键结构并没有破坏。11.第十三届国际蛋白质和多肽大会于2020年4月25日28日在大连举行,本届会议的主题为“永续解码生命的本质与功能”。如图表示表皮生长因子(EGF)的结构。图中的字母为氨基酸的缩写,例如CYS代表半胱氨酸,且半胱氨酸之间可以形成二硫键(SS,由两SH脱去两个H形成),图中的数字代表氨基酸的序号。回答下列问题。(1)通过蛋白质解码生命本质的原因是 ;氨基酸是生物体中蛋白质的基本组成单位,区别不同氨基酸的依据是,不同氨基酸在结构上具有的共同特点是 。(2)EGF的组成元素有。EGF中共有个肽键。(3)EGF具有促进细胞分裂的功能,该蛋白质的功能由其结构直接决定,一般蛋白质
9、的结构多样性与有关。高温使蛋白质变性的原因是 。解析:(1)通过蛋白质解码生命本质的原因是蛋白质是生命活动的主要承载者。氨基酸是生物体中蛋白质的基本组成单位,区别不同氨基酸的依据是R基不同,不同氨基酸在结构上具有的共同特点是至少有一个氨基(NH2)、一个羧基(COOH),而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,这个侧链基团用R表示,R基不同,氨基酸不同。(2)EGF中含有二硫键,所以EGF的基本组成元素有C、H、O、N、S。EGF中共有53个氨基酸形成一条多肽链,所以含有53-1=52(个)肽键。(3)蛋白质的功能由其结构直接决定,一般蛋白质的
10、结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序和蛋白质的空间结构有关。高温使蛋白质变性的原因是高温改变蛋白质的空间结构,使蛋白质永久失活。答案:(1)蛋白质是生命活动的主要承载者R基不同至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,还有一个H(2)C、H、O、N、S52(3)氨基酸的数目、种类、排列顺序和蛋白质的空间结构高温破坏了蛋白质的空间结构12.如图表示一种有机化合物的部分结构简式(图中用虚线表示省略的有机化合物部分结构),请根据此化合物的结构分析回答下列问题。(1)该化合物至少由种氨基酸经(填方式)形成,该化合物称为。(2)上述结构中,产生的水分子中的氧来自
11、,氢来自 ,结合该图分析,该化合物含有个氨基,个羧基。(3)该化合物区别于其他同类化合物在于 不同,由一条或几条该类化合物盘曲、折叠,从而形成具有其独特的蛋白质分子。解析:(1)构成该部分的5个氨基酸的R基各不相同,共有5种,说明该化合物是由至少5种氨基酸经脱水缩合形成的多肽。(2)上述结构中,经脱水缩合反应产生的水分子中的氧来自COOH(羧基),氢来自COOH和NH2(羧基和氨基)。题图中的5个氨基酸的R基中含有1个羧基而不含氨基,结合题图推断该化合物至少含有的氨基数=肽链数=1个,至少含有的羧基数=肽链数+R基中的羧基数=1+1=2(个)。(3)该化合物是多肽,其区别于其他多肽在于构成该化
12、合物的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,由一条或几条肽链经盘曲、折叠,从而形成具有其独特空间结构(或三维立体结构)的蛋白质分子。答案:(1)5脱水缩合多肽(2)COOH(羧基)COOH和NH2(羧基和氨基)至少1至少2(3)构成该化合物的氨基酸的种类、数目和排列顺序空间结构(或三维立体结构)综合提升练13.绿色荧光蛋白是从发光水母中分离出来的一种结构蛋白,其相关数据如表所示。若其R基团上的羧基和氨基不会脱水形成肽键,则下列相关叙述错误的是(D)氨基酸数目126R基上的羧基数15游离羧基总数17游离氨基总数17A.R基团上的氨基有15个,该蛋白质含有2条肽链B.该蛋白质水解时,水分子中的氢参与形
13、成氨基和羧基C.合成一分子该蛋白质时脱去水的相对分子质量为2 232D.该蛋白质中的N主要存在于游离NH2中解析:该蛋白质共含有17个游离的羧基,其中有15个在R基中,说明该蛋白质含有2条肽链;氨基酸经脱水缩合形成蛋白质时,脱去的水中的氢来自氨基酸中的羧基和氨基,所以该蛋白质水解时,水分子中的氢参与形成羧基和氨基;合成该蛋白质时脱去了124个水分子,则合成一分子该蛋白质时脱去水的相对分子质量为12418=2 232;该蛋白质中的N主要存在于肽键中。14.角蛋白是头发的主要成分,由2条肽链组成,含有2个二硫键。如图表示烫发的原理,下列叙述正确的是(A)A.烫发过程中角蛋白的肽键没有断裂,仅改变了
14、角蛋白的空间结构B.氨基酸形成角蛋白的过程中,丢失的H仅来自氨基和羧基C.角蛋白的两条肽链之间通过脱水缩合反应形成的二硫键连接D.烫发过程中角蛋白的相对分子质量不变解析:烫发过程中角蛋白的肽键没有断裂,仅使二硫键断裂和重组,从而改变了角蛋白的空间结构;氨基酸形成角蛋白的过程中,丢失的H来自氨基和羧基以及SH;角蛋白的两条肽链之间通过二硫键连接,二硫键的形成不属于脱水缩合反应;烫发过程中角蛋白中二硫键减少了1个,所以角蛋白的相对分子质量发生了改变。15.赖氨酸是人体必需氨基酸,缺乏会影响体内蛋白质的合成,出现营养不良。赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢?某兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探
15、究,请补充并完善下列实验方案。材料和用具:20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。(1)实验方案:配食: 配制成食物A(对照组); 配制成食物B。分组:将20只大鼠平均分成甲、乙两组,分别称量其体重。饲喂:甲组每天饲喂适量的食物A; 。观测: 。(2)实验结果预测及结论:若两组大鼠营养状况和体重基本相同,则赖氨酸不是大鼠的必需氨基酸。若 。解析:由题意可知,本实验的目的是探究赖氨酸是否是大鼠的必需氨基酸。实验原理是赖氨酸是必需氨基酸,缺乏则会影响体内蛋白质的合成,出现营养不良;若赖氨酸不是必需氨基酸,缺乏则不影响体内蛋白质的合成,不会出现营养不良。实验的自变量是食物中是否含有赖氨酸;实验的因变量是大鼠的营养状况和体重。根据实验目的、原理设计实验方案。答案:(1)取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的20种氨基酸另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的19种氨基酸,其含量和比例与食物A中相同乙组每天饲喂与食物A等量的食物B,两组大鼠其他饲养条件相同且适宜分别测量甲、乙两组大鼠的体重,并计算体重增加量(2)乙组大鼠出现营养不良、体重增加量小于甲组大鼠,则赖氨酸是大鼠的必需氨基酸
