蛋白质是生命活动的主要承担者 (20分钟·70分)一、选择题(共9小题,每小题4分,共36分)1.生物体内的蛋白质千差万别,其原因可能是 ( )A.氨基酸间的脱水缩合方式不同B.组成氨基酸的元素种类不同C.氨基酸排列顺序不同D.氨基酸的空间结构不同【解析】选C不同蛋白质中氨基酸间的脱水缩合方式相同,均是氨基与羧基之间脱水;组成氨基酸的基本元素均为C、H、O、N;组成蛋白质的氨基酸排列顺序及蛋白质的空间结构不同,可导致生物体内的蛋白质千差万别,但氨基酸不具有复杂空间结构2.蛋白质和多肽的主要差别在于 ( )A.蛋白质含有化学元素比多肽多B.蛋白质相对分子质量比多肽大C.多肽有一定的空间结构D.蛋白质有特定的空间结构【解析】选D根据蛋白质和多肽的形成过程可知,蛋白质和多肽的主要区别是蛋白质具有特定的空间结构,D正确3.下列各项与蛋白质结构多样性无关的是 ( )A.氨基酸的数目、种类和排列顺序B.构成蛋白质的肽链的数目C.构成蛋白质的肽链的盘曲、折叠方式D.氨基酸至少含一个氨基和一个羧基【解析】选D构成蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序不同,蛋白质的结构则不同;构成蛋白质的肽链条数及盘曲、折叠方式不同,蛋白质的结构也不同。
因此A、B、C三项都是蛋白质结构多样性的原因,只有D项与蛋白质的多样性无关4.蛋白质的合成过程为氨基酸多肽蛋白质,则①、②过程分别形成的结构是 ( )A.肽键、氨基酸B.肽键、肽键C.肽键、特定的空间结构D.空间结构、氨基酸【解析】选C①、②过程分别形成的结构是肽键、特定的空间结构5.组成生物体蛋白质的某氨基酸分子中含有两个氨基,其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上,则另一个氨基应 ( )A.在氨基上B.在羧基上C.在R基上D.和羧基连在同一个碳原子上【解析】选C组成生物体蛋白质的氨基酸的结构通式是,因此如果某氨基酸分子中含有两个氨基,其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上,则另一个氨基在侧链基团R基上6.下列不属于组成生物体的蛋白质的氨基酸的是 ( )A.B.C.D.【解析】选C组成生物体蛋白质的氨基酸结构通式为:,分析几种化合物的结构简式可知,只有C选项的化合物不符合氨基酸的结构通式,其他三种化合物均符合氨基酸的结构通式7.人体内含有多种多样的蛋白质下列有关蛋白质结构与功能的叙述,正确的是( )A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构无关B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.氨基酸序列相同的多肽链也可折叠成不同的空间结构D.将抗体溶于NaCl溶液中必会造成其丧失生物活性【解析】选C。
若蛋白质的空间结构被破坏,则蛋白质的生物活性将丧失,A错误;双缩脲试剂是用来检测蛋白质的,可以和肽键发生作用,氨基酸中没有肽键,不能和双缩脲试剂发生反应,B错误;氨基酸序列相同的多肽链也可折叠成不同的空间结构,C正确;将抗体溶于NaCl溶液中属于盐析,不会破坏其空间结构,D错误8.某药物H3Z是一种多肽类的激素,能使人对陌生人产生信赖感,有助于治疗孤独症等病症下列有关叙述正确的是 ( )A.H3Z的基本组成元素是C、H、OB.合成H3Z时生成的水中的H只来自氨基C.孤独症患者直接口服少量H3Z就可以有效地缓解症状D.若H3Z被水解成1个2肽,3个4肽,5个6肽,则这些短肽肽键总数是35【解析】选D药物H3Z是一种多肽类的激素,其基本组成元素是C、H、O、N,A错误;氨基酸脱水缩合时,生成的水中的H来自氨基和羧基,B错误;孤独症患者直接口服少量H3Z不会有效,因其会被胃蛋白酶消化分解,C错误;若H3Z被水解成1个2肽,3个4肽,5个6肽,则这些短肽肽键总数是(2-1)+3×(4-1)+5×(6-1)=35,D正确9.(2018·全国卷Ⅱ)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是 ( )A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C.蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分【解析】选C。
本题考查蛋白质类相关的物质及其生理作用浆细胞产生的抗体为球蛋白,可以与抗原特异性结合,A正确;肌细胞中含有肌球蛋白和肌动蛋白,参与肌肉的收缩过程,B正确;血红蛋白含有铁元素,不含镁元素,C错误;细胞核中的染色体主要由蛋白质和DNA组成,D正确二、非选择题(共2小题,共34分)10.(18分)抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过链间二硫键连接而成的整个抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分(如图所示)在同一个物种中,不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列请回答: (1)合成此抗体时,氨基酸之间发生________反应;若某种抗体的一条H链有450个氨基酸,一条L链有212个氨基酸,则该抗体中含有________个肽键 (2)同一个体中抗体的结构不尽相同,主要是因为V区中的________不同 (3)抗体中________区具有识别和结合抗原的功能;根据图中该区的形状判断,此抗体能与抗原________(填“a”“b”或“c”)结合 (4)蛋白质除具有免疫功能外,还具有 ______________________(至少写2点)等功能 (5)在生产上常用Na2SO4从血清中盐析并分离出所需抗体,获得的抗体仍有活性,这说明在盐析过程中,蛋白质空间结构_____________________________。
【解析】(1)蛋白质由氨基酸脱水缩合形成;蛋白质中的肽键数=氨基酸个数-肽链数,根据题中信息可知,抗体由2条H链和2条L链组成,因此含有的肽键数为(450+212)×2-4=1 320个2)蛋白质结构多样性的原因有氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构不同3)根据题中信息,在同一个物种中,不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列,说明恒定区没有特异性,可变区有特异性,与抗原结合根据图中抗原的形状及抗体V区的形状可知,a能与抗体的V区结合4)蛋白质的功能有催化、运输、免疫、调节、信息传递、构成细胞和生物体结构等功能5)蛋白质的结构决定功能,盐析后的抗体仍有活性,说明抗体的空间结构没有发生变化答案:(1)脱水缩合 1 320(2)空间结构(或氨基酸种类或氨基酸排列顺序或氨基酸数量) (3)V a(4)催化功能、运输的载体、细胞的结构物质、信息传递(任写2点即可)(5)没有发生变化(或没有被破坏)11.(16分)某致病细菌分泌的外毒素为无色、细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性,可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等,最终导致死亡该外毒素为环状肽,结构式如图所示请据图分析回答下面的问题: (1)该化合物中含有________个氨基,________个羧基。
(2)该化合物是由7个氨基酸组成的,其中有________个氨基酸的R基相同,这个R基是________ (3)该化合物为________肽化合物,含有______个肽键 (4)填写结构的名称:A.__________,B.__________ 【解析】(1)由题图可知,该化合物中不含游离的氨基和羧基2)该化合物共有7个R基,是由7个氨基酸形成的,7个氨基酸中有3个氨基酸的R基团都是—CH3,其余4个氨基酸的R基团都不相同3)该化合物共有7个肽键,为环状七肽化合物4)分析可知,题图中的A是肽键,B是R基答案:(1)0 0 (2)3 —CH3(3)环状七 7 (4)肽键 R基 (10分钟·30分)1.(6分)如图是某多肽化合物的示意图,下列有关该化合物的叙述不正确的是( )A.氨基酸的种类主要由②④⑥⑧决定B.③⑤⑦的形成与R基无关C.该多肽游离的羧基多于游离的氨基D.该多肽在形成过程中,相对分子质量减少了36【解析】选D组成人体蛋白质的氨基酸约有21种,这21种氨基酸的区别就在于R基(②④⑥⑧)不同,A正确;③⑤⑦为肽键,是由一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基脱水缩合形成的,与R基无关,B正确;由图可知,该多肽含有3个游离的羧基(⑥⑧⑨)、2个游离的氨基(①②),故该多肽游离的羧基多于游离的氨基,C正确;此多肽是由4分子氨基酸脱水缩合形成的,形成过程中脱去3个水分子,相对分子质量减少54,D错误。
误区警示】氨基酸脱水缩合的三个易错点(1)脱水缩合产生的H2O中的H来自—COOH和—NH2,而氧则只来自—COOH2)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,并分别位于肽链的两端3)R基中的—NH2或—COOH不参与主链中肽键的形成,故其余的—NH2或—COOH位于R基中2.(6分)可用加热法来检验病理性蛋白尿:将蛋白尿患者的尿液加热到40 ℃时混浊,60 ℃时变性凝固如图为检测蛋白尿过程中的部分变化示意图下列有关叙述正确的是 ( )A.除加热外,酸、碱、食盐均能使天然蛋白质发生如图所示的变化而失去生物活性B.若将尿液煮沸出现白色混浊,加适量醋酸后混浊不消失,反而呈絮状沉淀或凝块,则尿蛋白定性试验为阳性C.与天然蛋白质相比,变性蛋白质的肽链充分伸展,肽键数减少D.变性后的蛋白质经水浴加热能与双缩脲试剂发生紫色反应【解析】选B盐析析出的蛋白质的结构不变,因此蛋白质不会变性,A错误;根据题意,若将尿液煮沸出现白色混浊,加适量醋酸后呈絮状沉淀或凝块,则尿蛋白定性试验为阳性,B正确;变性后的蛋白质其空间结构发生改变,但其肽键没有断裂,肽键数目不变,仍能与双缩脲试剂发生紫色反应,但不用水浴加热,C、D错误。
实验·探究】3.(18分)大部分同学都有喝牛奶的习惯,在学习了细胞的化合物知识后,我们都想知道牛奶中有无蛋白质和还原糖某校高中生物研究学习小组的同学打算调查市场上的奶粉质量,下面是学习小组设计的实验,请补充完整1)蛋白质是奶粉中最重要的营养成分在几年前检测技术中,单纯检测奶粉中__________的含量是无法确定这种营养成分是否达标的因为在奶粉中添加三聚氰胺后,可以在食品检测时提高这一元素的测定值,达到以次充好的目的,危害消费者,随着奶粉食品安全问题的曝光,现在实验室中可以通过__________来定性检测待测物中有无蛋白质存在 (2)根据我国现行的食品质量标准,0～6个月的婴儿奶粉中蛋白质的含量应为12%～18%现针对市场上某种婴儿奶粉,请你尝试完成检测实验①实验目的:检测该待测婴儿奶粉蛋白质的含量是否符合质量标准②实验原理:略③材料、试剂、用具:相同浓度的标准婴儿奶粉溶液和待测婴儿奶粉溶液、A液(NaOH溶液 0.1 g/mL)、B液(CuSO4溶液 0.01 g/mL)、试管和滴管等④实验步骤:i取两支试管分别加入2 mL的标准婴儿奶粉溶液(编号甲)和2 mL的待测婴儿奶粉溶液(编号乙)。
标准婴儿奶粉溶液在本实验中起________________作用 ii分别向两支试管中加入__________(填标号)溶液,振荡,摇匀 A.等量A液和B液混合后,取用1 mL;B.A液1 mL,B液4滴;C.B液1 mL,A液4滴;D.只取用1 mL A液;iii比较颜色的变化(已知颜色反应深浅与蛋白质含量成正比)⑤结果预期:若甲试管溶液颜色比乙试管深,则说明________________; 若乙试管溶液颜色比甲试管深,或颜色深浅相当,则说明__________ 【解析】(1)在几年前。