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课后作业题

第4节　蛋白质是生命活动的主要承担者

课后训练巩固提升

基础巩固

1.蛋白质是由氨基酸组成的。在人体中,组成蛋白质的氨基酸有(　　)

A.8种 B.21种 C.12种 D.10种

答案:B

2.蚕丝被贴身暖和、轻盈透气。下列关于蚕丝主要成分的叙述,正确的是(　　)

A.它的基本组成单位的结构通式为—CO—NH—

B.它的形成过程中没有水的产生

C.蚕丝的基本组成单位是氨基酸

D.它一定含有的化学元素是C、H、O、N、P、Fe

答案:C

解析:蚕丝的主要成分是蛋白质。蛋白质的基本组成单位是氨基酸。氨基酸的结构通式为。蛋白质是通过氨基酸的脱水缩合形成的。蛋白质中不一定含有P、Fe。

3.下图表示蛋白质分子结构的一部分,图中①②③④标出了分子中不同位置的化学键。当蛋白质发生水解反应时,断裂的化学键是(　　)

A.① B.② C.③ D.④

答案:B

解析:氨基酸脱水缩合形成肽键,在蛋白质水解时断裂的化学键是肽键,因此断裂的位置为②。

4.某氨基酸分子中含有两个氨基,其中一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,则另一个氨基(　　)

A.在羧基上

B.和羧基连在同一个碳原子上

C.在R基上

D.在氨基上

答案:C

解析:组成蛋白质的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,其他的氨基、羧基都位于R基上。

5.某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成,则该蛋白质至少含有氧原子的数量是(　　)

A.(n-m)个 B.(n+m)个

C.(n-2m)个 D.(n+2m)个

答案:B

解析:n个氨基酸形成m条肽链,肽键数为(n-m)个,每个肽键中有1个O原子。每条肽链中至少有一个羧基,每个羧基中含2个O原子。故该蛋白质至少含有氧原子数量为(n-m+2m)个,即(n+m)个。

6.蛋白质加热处理后会发生下图所示的变化。据此判断,下列有关叙述正确的是(　　)

A.沸水浴加热后,构成蛋白质的肽链充分伸展,肽键断裂

B.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后,其特定功能并未发生改变

C.变性后的蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应

D.变性后的蛋白质还可以恢复原来的状态

答案:C

解析:沸水浴加热后,构成蛋白质的肽链充分伸展,蛋白质的空间结构改变,但是肽键不会断开;蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后,空间结构发生改变,其特定功能也随之发生改变;变性的蛋白质与双缩脲试剂仍可发生紫色反应;变性后的蛋白质不能恢复原来的状态。

7.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,若蛋白质的空间结构不同,则功能也不同。R基中可能含有氨基或羧基,且不参与脱水缩合,因此,蛋白质中的氨基数或羧基数=n(肽链数)+R基中的氨基数或羧基数。所有氨基酸脱水缩合的方式都是氨基脱去氢原子,羧基脱去羟基后形成肽键,故方式相同。高温使蛋白质空间结构发生改变。

8.已知氨基酸的分子通式为C2H4O2N—R,且亮氨酸的R基为—C4H9,缬氨酸的R基为—C3H7,在两者经脱水缩合形成的二肽分子中,C、H、O原子数之比为(　　)

A.7∶16∶4 B.11∶24∶4

C.11∶22∶3 D.10∶22∶3

答案:C

解析:由题干信息可知:亮氨酸的分子式为C6H13O2N,缬氨酸的分子式为C5H11O2N。二者缩合形成二肽的过程中,失去了一分子水,因此形成的二肽分子中C原子数为11,H原子数为22,O原子数为3。

9.下列关于蛋白质功能的举例,合理的是(　　)

A.催化——抗体 B.调节——胰岛素

C.运输——唾液淀粉酶 D.免疫——血红蛋白

答案:B

解析:抗体起免疫作用。胰岛素起调节作用。唾液淀粉酶起催化作用。血红蛋白起运输作用。

10.下图所列的物质中每种只有一个。据题意回答问题。

(1)上述物质中能参与构成生物体内天然蛋白质的氨基酸有　　　　　　(填编号),这些氨基酸间的差别是　　　　　　　　　　　。 

(2)这些氨基酸通过　　　　　　方式所形成的化合物含有　　　个肽键,该化合物中有　　　个氨基和　　　　个羧基。 

(3)所形成的化合物的相对分子质量与组成它的氨基酸的相对分子质量总和相比,减少了　　　　　　。 

答案:(1)①②③④　R基不同

(2)脱水缩合　3　1　2

(3)54

解析:(1)分析图中①②③④⑤⑥,其中①②③④中都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,是组成蛋白质的氨基酸,⑤不含氨基,⑥中的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上,二者均不是组成蛋白质的氨基酸。(2)由①②③④4个氨基酸经过脱水缩合形成的化合物为四肽,含有的肽键数为4-1=3(个)。由于③的R基中含有1个羧基,所以该化合物中含有2个羧基。(3)该化合物是由4个氨基酸脱水缩合形成的,脱去了3分子水,化合物的相对分子质量与组成它的氨基酸的相对分子质量总和相比,减少了18×3=54。

11.下图是某化合物的结构式。据图回答下列问题。

(1)该化合物中有　　　个氨基和　　　个羧基。 

(2)该化合物有　　　种氨基酸,造成这种不同的基团编号是　　　　　　。 

(3)该化合物是由　　　个氨基酸失去　　　分子水而形成的,水分子中的氧来自　　　　　　,氢来自　　　　　　,肽键的编号是　　　　　　。 

(4)请写出氨基酸的结构通式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)2　2

(2)3　②④⑥

(3)3　2　羧基　羧基和氨基　③和⑤

(4)

能力提升

1.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.抗利尿激素合成过程与催产素的合成过程产生相同数目的水分子

答案:D

解析:九肽由9个氨基酸脱水缩合而成,含有8个肽键;分析题图,抗利尿激素中含有9个氨基酸,但有两个是Cys,所以含有8种氨基酸,同理可知,催产素中也含有8种氨基酸;组成催产素和抗利尿激素的氨基酸有差异,所以二者的结构不同;抗利尿激素与催产素的氨基酸数目和肽链数目相同,因此在形成过程中脱去的水分子数目相同。

2.人体内存在一种促进脂肪细胞生成的蛋白质——抗酒石酸酸性磷酸酶。下列关于该化合物的叙述,错误的是(　　)

A.抗酒石酸酸性磷酸酶中一定含有C、H、O、N

B.该种蛋白质体现了蛋白质具有催化化学反应的功能

C.抗酒石酸酸性磷酸酶遇双缩脲试剂呈现紫色

D.理论上可以通过提高抗酒石酸酸性磷酸酶的活性来治疗肥胖症

答案:D

解析:抗酒石酸酸性磷酸酶是一种蛋白质,其元素组成一定含有C、H、O、N。酶具有催化作用,体现了蛋白质具有催化功能。抗酒石酸酸性磷酸酶是蛋白质,其与双缩脲试剂反应呈现紫色。题干中的信息显示,该酶能促进体内脂肪细胞的生成,不能用来治疗肥胖症。

3.绿色荧光蛋白是一种能发光的蛋白质,类似于示踪元素,可以标识生物体内蛋白质的位置,它照亮了人们以前看不到的世界。下列有关绿色荧光蛋白的叙述,正确的是(　　)

A.合成荧光蛋白至少需要21种氨基酸

B.荧光蛋白可作为标签蛋白,用于研究癌细胞的转移

C.荧光蛋白必须在加热条件下,遇双缩脲试剂才呈紫色

D.高温会破坏蛋白质的肽键,使荧光蛋白失去发荧光的特性

答案:B

解析:合成荧光蛋白最多需要21种氨基酸。荧光蛋白可以发光,所以可以作为标签蛋白,用于研究癌细胞的转移。荧光蛋白的鉴定不需要加热,加入双缩脲试剂后呈现紫色。高温破坏蛋白质的空间结构,但不破坏肽键。

4.(不定项选择题)下图是某蛋白质分子的结构示意图。图中“▲”等表示不同种类的氨基酸;图中甲链由21个氨基酸组成、乙链由19个氨基酸组成;图中“—S—S—”是在蛋白质加工过程中由2个“—SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述错误的是(　　)

A.该蛋白质分子形成过程中脱去了39个水分子

B.该蛋白质分子至少含有2个氨基

C.图中每条肽链上氨基酸之间的化学键是肽键

D.形成的蛋白质分子的相对分子质量比所需氨基酸的相对分子质量之和少684

答案:AD

解析:甲链由21个氨基酸组成,乙链由19个氨基酸组成,形成该蛋白质过程中共脱去的水分子数为(21+19)-2=38(个);该蛋白质分子含有2条肽链,因此应至少含有2个氨基;每条肽链上氨基酸分子之间通过肽键相连;该蛋白质形成过程中共生成38个水分子,2个“—SH”脱下2个氢原子, 所以形成的蛋白质分子的相对分子质量比所需氨基酸的相对分子质量之和少38×18+2×1=686。

5.(不定项选择题)下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,正确的是(　　)

A.如果有足量的3种氨基酸,则它们能形成多肽的种类最多是27种

B.氨基酸之间的不同,主要体现在R基的不同

C.碳元素是构成生物体的基本元素,可形成链式结构,在一个十七肽中,最多含有肽键16个

D.每种蛋白质都是由21种氨基酸构成的

答案:BC

解析:足量的3种氨基酸,能形成三肽的种类最多是27种,最多能形成多肽的种类不确定。氨基酸的种类取决于R基的种类。链状多肽的肽键数=氨基酸数-肽链数,当肽链数为1时,肽键数最多。不同蛋白质含有的氨基酸的种类不同,不一定都是21种。

6.图甲是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。现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽。据图回答下列问题。

甲

乙

(1)图甲中A一定包含　　　　,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。 

(3)图乙中,三十九肽被水解后肽键数量减少　　　个,氨基和羧基分别增加　　　个和　　　个,碳原子减少　　　　个,氧原子减少　　　个。 

答案:(1)C、H、O、N　肽键

(2)种类、数量和排列顺序　空间结构

(3)7　3　3　12　1

解析:(1)图甲中的B是蛋白质的基本单位——氨基酸,它的元素组成一定有C、H、O、N,可能还有S。氨基酸脱水缩合后形成的化学键是肽键(C)。(2)蛋白质的结构具有多样性,从其自身分析,原因有氨基酸的种类、数量、排列顺序不同,以及蛋白质本身的空间结构千变万化。(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。去掉了4个丙氨基,每个丙氨酸含有3个碳原子,故碳原子数目减少12个。水解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。