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2019-2020年高三生物第一輪復習 第2章 第2節(jié) 生命活動的承擔者-蛋白質練習 新人教版必修1 一、基礎全面練(共9小題，每小題5分，共45分) 1.層粘連蛋白是一種大型的糖蛋白。若將層粘連蛋白徹底水解，不可能產生的物質是(　　) 【解析】選D。糖蛋白含有多糖和蛋白質。多糖的基本組成單位是葡萄糖，A項正確；蛋白質的基本組成單位是氨基酸，該類氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基且連在同一個碳原子上，B、C項正確，D項錯誤。 【延伸探究】上題四個選項所對應的物質中哪些是構成生物體蛋白質的氨基酸？分別寫出其R基。 提示：B、C項中的物質是構成生物體蛋白質的氨基酸，其R基分別是-CH3、-CH2SH。 2.(xx邢臺模擬)甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是(　　) A.C5H11O2NS B.C3H7S C.C4H11O2S D.C5H10O2N 【解析】選A。氨基酸分子的結構通式為，所以甲硫氨酸的分子式為C5H11O2NS。 3.(xx洛陽模擬)下圖為某細胞中一條肽鏈的結構簡式，R1、R2和R3是3個不同的化學基團。下列有關分析中不正確的是(　　) A.該肽鏈中的肽鍵數(shù)是2 B.該肽鏈是由3個氨基酸脫去2分子水縮合形成的 C.該肽鏈中一定只含有1個羧基 D.該肽鏈水解可產生3種氨基酸 【解析】選C。圖中所示的化合物為三肽，有2個肽鍵，是由3個氨基酸脫去2分子水縮合形成的；由于R1、R2、R3不同，故水解后可產生3種氨基酸；R基中也可能含有羧基，故C項錯誤。 4.(xx懷化模擬)下圖表示一個由3條肽鏈形成的蛋白質分子，共含271個氨基酸，圖中每條虛線表示由兩個R基中的巰基(—SH)脫氫形成一個二硫鍵 (—S—S—)。下列相關敘述不正確的是(　　) A.組成該分子的氨基酸最多有20種 B.氨基酸合成該分子后相對分子質量減少了4 824 C.該分子至少含有3個游離的氨基 D.該物質遇雙縮脲試劑會發(fā)生紫色反應 【解析】選B。氨基酸形成蛋白質的過程中，相對分子質量減少的部分即為縮合時失去的水分子的相對分子質量及形成二硫鍵(—S—S—)時脫去氫的相對分子質量之和：(271-3)18+24=4 832。 【延伸探究】 (1)二硫鍵的形成是在核糖體上嗎？ 提示：不是。核糖體上形成的是肽鍵，不形成二硫鍵。 (2)D項中，該物質和雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，需要加熱嗎？ 提示：不需要。 5.某直鏈多肽的分子式為C22H34O13N6，其水解后共產生下列3種氨基酸，相關敘述正確的是(　　) A.合成1分子該物質將產生6個水分子 B.合成1分子該物質需要1個谷氨酸和1個丙氨酸 C.該多肽分子中含1個氨基和1個羧基 D.每個該多肽分子水解后可以產生3個谷氨酸 【解析】選D。題中3種氨基酸都只含有1個N原子，而題中多肽含有6個N原子，說明該多肽是由6個氨基酸脫去5個水分子合成的。由于甘氨酸、丙氨酸中都含有一個羧基，而每個谷氨酸中有兩個羧基，合成有機物后R基上還有2個O原子，O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)，即13=5+2+2谷氨酸數(shù)，故每個該多肽分子水解后可以產生3個谷氨酸；該多肽分子含1個游離氨基和4個羧基。 【方法技巧】原子守恒法在蛋白質計算中的應用 (1)應用舉例：已知多肽分子式和組成該多肽的氨基酸分子式，計算某種氨基酸的數(shù)目。 (2)利用原子守恒法解答：脫水縮合形成多肽時，脫去部分水分子，但是C和N的原子數(shù)目不會減少。可依據C和N原子數(shù)目計算氨基酸數(shù)目。 ①氨基酸總數(shù)=多肽中N原子數(shù)-氨基酸R基中N原子數(shù)=(多肽中C原子數(shù)-氨基酸R基中C原子數(shù))1/2。 ②某種氨基酸個數(shù)：根據R基中含有原子的種類和數(shù)量去計算。如上第5題D項，計算谷氨酸的數(shù)量，可根據其R基中含有2個O原子的特點去計算。 6.(xx湖南三校聯(lián)考)現(xiàn)脫掉某六十肽中的2個丙氨酸(相應位置如下圖)，得到幾種不同的有機產物，其中脫下的氨基酸均以游離態(tài)存在。下列有關該過程產生的全部有機物中相關原子、基團或肽鍵數(shù)目的敘述正確的是(　　) A.肽鍵數(shù)目減少2個 B.氫原子數(shù)目增加4個 C.氧原子數(shù)目增加2個 D.氨基和羧基分別增加4個 【解析】選D。根據氨基酸脫水縮合的反應式可知，脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)。脫掉該六十肽中的2個丙氨酸，得到3個多肽，其中肽鍵數(shù)為58-3=55個，原有肽鍵數(shù)=60-1=59個，減少4個肽鍵；脫去2個丙氨酸，消耗4個水分子，則形成的有機物中氫原子數(shù)增加8個，氧原子數(shù)增加4個；原六十肽中至少有1個氨基和1個羧基，脫去2個丙氨酸后形成的有機物中有3個多肽和2個丙氨酸，至少有5個氨基和5個羧基，即氨基和羧基分別增加4個。 7.科學家培育出一種類似于細菌的“人造細胞”。這種簡單的“細胞”并不是真正的生命體，不能分裂和分化，但能連續(xù)數(shù)日生成蛋白質。下列關于人體蛋白質的敘述中，正確的是(　　) A.蛋白質是肽鏈以一定方式形成的具有復雜空間結構的高分子化合物 B.每種蛋白質都由20種氨基酸組成 C.每種蛋白質都含有C、H、O、N、S、P、Fe等元素 D.蛋白質熱變性時，肽鍵被破壞 【解題指南】解答本題需要明確以下內容： (1)蛋白質變性時破壞的是其空間結構，并未破壞肽鍵。 (2)蛋白質的基本元素是C、H、O、N，而S、Fe是某些蛋白質的特征元素。 【解析】選A。蛋白質熱變性時，破壞的是蛋白質的空間結構，而不是肽鍵；組成人體蛋白質的氨基酸約有20種，但并不代表每種蛋白質都由20種氨基酸組成；每種蛋白質都含有C、H、O、N四種元素，一般沒有P，許多蛋白質有S(二硫鍵)，血紅蛋白中有Fe；肽鏈經過盤曲、折疊形成具有一定空間結構的高分子化合物——蛋白質。 8.胰島素的A、B兩條肽鏈是由一個基因編碼的。下列有關胰島素的敘述中，正確的是(　　) A.胰島素基因的兩條DNA單鏈分別編碼A、B兩條肽鏈 B.沸水浴加熱之后，構成胰島素的肽鏈充分伸展并斷裂 C.胰島素的功能取決于氨基酸的序列，與空間結構無關 D.核糖體合成的肽鏈需經蛋白酶的作用才能形成胰島素 【解析】選D。胰島素基因的兩條DNA單鏈中只有一條鏈為模板鏈，用來作為轉錄的模板，A錯誤。高溫只能破壞胰島素的空間結構，斷開肽鍵需要蛋白酶和肽酶，B錯誤。蛋白質的功能主要取決于其空間結構，C錯誤。核糖體合成的肽鏈為胰島素前體，需要蛋白酶的作用除去一些肽段后，才能形成具有生物活性的胰島素，D正確。 【易錯提醒】翻譯的直接產物 在核糖體上合成的初級產物是多肽，而蛋白質是由一條或幾條肽鏈和其他物質結合、加工而形成的，即基因控制蛋白質合成時，翻譯的直接產物應為多肽。 9.(xx衡陽模擬)下列有關蛋白質結構、功能多樣性的說法正確的是(　　) A.蛋白質結構的多樣性與構成蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)目和空間結構有關 B.已知某化合物具有催化功能，可以推斷此物質為蛋白質 C.有些蛋白質具有防御功能，如抗體；有些蛋白質具有傳遞信息的功能，如受體。抗體與受體都具有專一性 D.蛋白質空間結構改變，不會影響其生物活性 【解析】選C。蛋白質結構的多樣性與肽鏈的空間結構有關，與氨基酸的空間結構無關；具有催化功能的是酶，酶絕大多數(shù)是蛋白質，少部分是RNA；蛋白質具有防御、信息傳遞等功能，而抗體只能與特異性抗原相結合，受體只能與特定的信號分子結合，它們都具有專一性；蛋白質空間結構改變會影響其生物活性。 二、能力培優(yōu)練(共2小題，每小題6分，共12分) 10.(xx安陽模擬)朊病毒蛋白(PrP)有兩種，一種是PrPc，一種是PrPsc，它們的比較如下表： 朊病毒蛋白 項　目　　　　　 PrPc PrPsc 空間結構 螺旋為主 折疊為主 溶解度 高 低 致病性 不致病 致病 肽鏈氨基酸排列順序 相同 由此可以推知控制合成這兩種蛋白質的基因的核苷酸排列順序　　　　以及它們表現(xiàn)出不同性質的原因分別是(　　) A.不相同；溶解度不同 B.不相同；氨基酸的種類不同 C.相同；空間結構不同 D.相同；氨基酸的數(shù)目不同 【解析】選C。由表中信息可知，兩種蛋白質的肽鏈氨基酸排列順序相同，由此可確定基因的核苷酸排列順序相同。而兩種蛋白質的空間結構不同是它們表現(xiàn)出不同性質的原因。 11.有關下圖中蛋白質的敘述，正確的是(　　) A.含有2條肽鏈 B.共有126個肽鍵 C.R基中共含17個氨基 D.形成該蛋白質時共脫掉125個水分子 【解題指南】 (1)解題關鍵：坐標圖中“羧基的總數(shù)”和“R基上羧基數(shù)目”是關鍵信息。羧基的總數(shù)減去R基上羧基數(shù)目就是肽鏈一端的羧基數(shù)目。 (2)知識必備：每條肽鏈一端是羧基，另一端是氨基，因此肽鏈一端的羧基數(shù)目就是肽鏈數(shù)目。 【解析】選A。蛋白質中的羧基總數(shù)=R基上羧基數(shù)+肽鏈一端游離的羧基數(shù)，由此可知有17-15=2條肽鏈；該蛋白質合成脫下的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=126-2=124；R基上的氨基數(shù)=氨基總數(shù)-肽鏈數(shù)=17-2=15。 三、大題規(guī)范練(共2小題，共43分) 12.(18分)請解答氨基酸和蛋白質的相關問題： (1)由m個氨基酸構成的一個蛋白質分子，含n條肽鏈，其中z條是環(huán)狀多肽，這個蛋白質分子完全水解共需水分子個數(shù)為　　　　。 (2)現(xiàn)有氨基酸800個，其中氨基總數(shù)為810，羧基總數(shù)為808，則由這些氨基酸合成的含有兩條肽鏈的蛋白質共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目分別是　　　　、 　　　　、　　　　。 (3)經氨基酸自動分析儀測定3種多肽化合物：催產素、牛加壓素和人血管舒張素均有9個氨基酸，但其功能各不相同，最可能的原因是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　??；構成這三種多肽最多共有　　　　種氨基酸。 【解析】(1)水解需要水分子數(shù)的計算可參照脫水縮合產生的水分子數(shù)來計算。設環(huán)狀多肽的氨基酸總數(shù)為x，則環(huán)狀多肽完全水解共需要水分子數(shù)為x；其他肽鏈數(shù)為n-z，氨基酸數(shù)為m-x，則這些多肽完全水解共需要水分子數(shù)為氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=(m-x)-(n-z)；由此可知共需要水分子數(shù)=(m-x)-(n-z)+x=m-n+z。 (2)依據肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)，氨基數(shù)(羧基數(shù))=肽鏈數(shù)+R基中氨基數(shù)(羧基數(shù))，可得該蛋白質中肽鍵數(shù)=800-2=798；氨基數(shù)=2+(810-800)=12；同理羧基數(shù)為10。 (3)結構決定功能，盡管氨基酸數(shù)目相同，但組成多肽的氨基酸種類、排列順序不同都會導致多肽功能不同。 答案：(1)m-n+z　(2)798　12　10 (3)氨基酸的種類、排列順序不同　20 13.(25分)(xx長春模擬)某致病細菌分泌的外毒素為無色、細針狀結晶，對小鼠和人體有很強的毒性，可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等癥狀，以致死亡。該外毒素為環(huán)狀肽，其結構簡式如圖所示： 請據圖分析回答： (1)該化合物中含有　　　　個游離的氨基，　　　個游離的羧基。 (2)該化合物是由　　　　個氨基酸組成的，區(qū)別這些氨基酸的種類依靠的是其結構中的　　　　。 (3)組成該化合物的氨基酸有　　　　種，其中有　　　　個氨基酸的R基相同，這個R基是　　　　。 (4)該化合物為　　　　肽化合物，含有　　　　個肽鍵。 (5)填寫虛線框內結構的名稱：A.　　　　　　　　　　　　　　　　　　， B.　　　　　　　　。 【解析】據圖分析，該外毒素為環(huán)狀七肽，具有7個肽鍵，由5種不同的氨基酸組成，其中有1種氨基酸出現(xiàn)了3次，其R基為—CH3，區(qū)別氨基酸的種類依靠的是其結構中的R基。該化合物沒有游離的氨基和羧基。虛線框內結構A、B的名稱依次是肽鍵和R基。 答案：(1)0　0　(2)7　R基　(3)5　3　—CH3 (4)環(huán)狀七　7　(5)肽鍵　R基