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生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì) 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 1.(2018吉林長春一模)下列關(guān)于人體氨基酸的敘述,正確的是 (　　) 　　 　　　　　　 　　　　　　 　　 A.氨基酸是胰島素等各種激素分子的基本單位 B.不同氨基酸的R基一定不同 C.酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因 D.非必需氨基酸的合成與基因的功能無關(guān) 答案 B 解析 氨基酸是胰島素等蛋白質(zhì)類或多肽類激素分子的基本單位;氨基酸的種類取決于R基的種類,所以不同氨基酸的R基一定不同;人患白化病的根本原因是體內(nèi)控制酪氨酸酶的基因異常,不能把酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?非必需氨基酸在體內(nèi)的合成需要酶的催化,這些酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),而基因能控制蛋白質(zhì)的合成。 2.下列有關(guān)人體內(nèi)蛋白質(zhì)的敘述,錯誤的是(　　) A.氨基酸種類和數(shù)目相同的蛋白質(zhì)不一定是同一種蛋白質(zhì) B.內(nèi)環(huán)境中存在胰島素、抗體等蛋白質(zhì) C.饑餓時,蛋白質(zhì)的分解可能會加強 D.人體細(xì)胞的核糖體不可能合成流感病毒的蛋白質(zhì) 答案 D 解析 蛋白質(zhì)的多樣性取決于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及肽鏈的空間結(jié)構(gòu),A項正確;胰島素、抗體等屬于分泌蛋白,存在于內(nèi)環(huán)境中,B項正確;饑餓時,血糖供能不足,蛋白質(zhì)的分解可能會加強,C項正確;在被病毒感染后,人體細(xì)胞的核糖體可合成流感病毒的蛋白質(zhì),D項錯誤。 3.下列多肽片段充分水解后,產(chǎn)生的氨基酸有(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.2種 B.3種 C.4種 D.5種 答案 B 解析 該多肽片段中有4個—NH—CO—,故有5個氨基酸。但5個氨基酸中有—CH3、—H和—CH2CH3共3種R基,因此該多肽片段充分水解后,產(chǎn)生的氨基酸有3種。 4.(2018江蘇鎮(zhèn)江模擬)組成蛋白質(zhì)的氨基酸中有兩種氨基酸含有S元素,已知某一蛋白質(zhì)分子中含有一個S原子。則下列說法錯誤的是(　　) A.該蛋白質(zhì)分子除了含有S元素外,還含有C、H、O、N B.該蛋白質(zhì)分子完全水解后最多可以得到20種氨基酸 C.該蛋白質(zhì)可能由一條、兩條或多條肽鏈組成 D.該蛋白質(zhì)分子中有“N—C—C—N—C—C—…”的重復(fù)結(jié)構(gòu) 答案 B 解析 C、H、O、N是組成蛋白質(zhì)的基本元素;生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,其中有兩種氨基酸含有S元素,而該蛋白質(zhì)分子中只含有一個S原子,說明該蛋白質(zhì)只有一種含S的氨基酸,故組成該蛋白質(zhì)的氨基酸最多有19種;根據(jù)題干信息不能確定該蛋白質(zhì)所含的肽鏈數(shù),故該蛋白質(zhì)可能由一條、兩條或多條肽鏈組成;根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)和脫水縮合的過程可知,蛋白質(zhì)分子中含有“N—C—C—N—C—C—…”的重復(fù)結(jié)構(gòu)。 5.(2018四川成都七中月考)HSP是機體細(xì)胞受高溫刺激后合成出的一類熱休克蛋白。該蛋白可發(fā)揮如右上圖所示的作用,以保護機體細(xì)胞不受破壞。圖中HSP所起的作用是(　　) A.促進肽鍵的形成 B.抑制氨基酸脫水縮合 C.促使肽鏈形成空間結(jié)構(gòu) D.維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 答案 C 解析 從圖中可以看出,HSP與多肽鏈結(jié)合后,多肽鏈變成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),所以HSP的作用是促使肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)。 6.下圖為牛胰島素結(jié)構(gòu)圖,該物質(zhì)中—S—S—是由2個—SH脫去2個H形成的。下列說法正確的是(　　) A.牛胰島素為51肽,其中含有50個肽鍵 B.牛胰島素中至少含有2個氨基和2個羧基 C.牛胰島素水解產(chǎn)物含有20種不同的氨基酸 D.牛胰島素形成時,減少的分子質(zhì)量為882 答案 B 解析 由圖示可知,牛胰島素是由兩條肽鏈構(gòu)成的,共有51個氨基酸,因此其肽鍵數(shù)為51—2=49(個),A項錯誤;每條肽鏈至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基,分別位于肽鏈的兩端,組成牛胰島素的氨基酸的R基中也可能含有氨基和羧基,因此牛胰島素中至少含有2個—NH2和2個—COOH,B項正確;在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸最多有20種,但不一定每種蛋白質(zhì)中都有20種氨基酸,C項錯誤;牛胰島素形成時,減少的分子質(zhì)量為4918+23=888,D項錯誤。 7.層粘連蛋白分子是細(xì)胞膜上的一種高分子糖蛋白,由一條重鏈(A鏈)和兩條輕鏈(B1、B2鏈)構(gòu)成(共含m個氨基酸,結(jié)構(gòu)如下圖所示),其上有多個結(jié)合位點,對于保持細(xì)胞間粘連和細(xì)胞的分化等都有重要作用。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A.該層粘連蛋白含有肽鍵數(shù)為(m-3) B.該蛋白在細(xì)胞識別中具有重要作用 C.癌細(xì)胞膜表面的層粘連蛋白減少 D.核糖體即可完成層粘連蛋白的合成 答案 D 解析 根據(jù)氨基酸脫水縮合反應(yīng)可知,肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=m-3,A項正確;該蛋白具有細(xì)胞膜表面受體結(jié)合部位,故推測可能是細(xì)胞膜受體蛋白,B項正確;癌細(xì)胞膜相對正常細(xì)胞膜而言,表面的層粘連蛋白分子少,導(dǎo)致癌細(xì)胞容易轉(zhuǎn)移擴散,C項正確;該蛋白質(zhì)為分泌蛋白,其合成、加工需核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細(xì)胞器參與,D項錯誤。 8.催產(chǎn)素和抗利尿激素都是由下丘腦神經(jīng)細(xì)胞合成的九肽類激素,前者具有催產(chǎn)及使乳腺排乳的作用。下圖為催產(chǎn)素結(jié)構(gòu)簡式,若將異亮氨酸(Ile)和亮氨酸(Leu)分別替換為苯丙氨酸(Phe)和精氨酸(Arg),則成為抗利尿激素的結(jié)構(gòu)簡式。據(jù)此判斷下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.催產(chǎn)素中含有9個肽鍵 B.催產(chǎn)素徹底水解后共得到8種氨基酸 C.催產(chǎn)素和抗利尿激素結(jié)構(gòu)相似,控制其合成的基因結(jié)構(gòu)相同 D.抗利尿激素合成后直接釋放到血液中發(fā)揮作用 答案 B 解析 催產(chǎn)素環(huán)狀結(jié)構(gòu)是由二硫鍵形成的,其為鏈狀九肽,共有8個肽鍵;由結(jié)構(gòu)簡式可知,催產(chǎn)素中含有8種氨基酸;抗利尿激素合成后,由下丘腦神經(jīng)細(xì)胞分泌到垂體中,再由垂體釋放到血液中。 9.下列選項描述的物質(zhì)不一定是蛋白質(zhì)的是(　　) A.生命活動的主要承擔(dān)者 B.人體內(nèi)降低血糖的激素 C.細(xì)胞內(nèi)具有催化功能的物質(zhì) D.細(xì)胞膜上能轉(zhuǎn)運鉀離子的物質(zhì) 答案 C 解析 承擔(dān)生命活動的物質(zhì)很多,蛋白質(zhì)是主要的承擔(dān)者;人體內(nèi)能降低血糖的激素是胰島素,其本質(zhì)為蛋白質(zhì);細(xì)胞內(nèi)具有催化功能的物質(zhì)是酶,而酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA;細(xì)胞膜上能轉(zhuǎn)運鉀離子的是載體蛋白。 10.下圖表示有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖,對圖示分析錯誤的是 (　　) A.甲中可能含有S元素 B.①處發(fā)生的過程是脫水縮合 C.肽鏈分子中乙的數(shù)目等于丙的數(shù)目 D.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與乙的種類、數(shù)目等有關(guān) 答案 C 解析 甲是組成蛋白質(zhì)的元素,組成蛋白質(zhì)的元素一定有C、H、O、N,有的蛋白質(zhì)含有S元素,A項正確;①是脫水縮合,可使氨基酸形成多肽,B項正確;如果肽鏈分子只有1條肽鏈,則肽鏈分子中乙的數(shù)目減1后等于丙的數(shù)目,如果肽鏈分子有n條肽鏈,則肽鏈分子中乙的數(shù)目減n后等于丙的數(shù)目,C項錯誤;蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序等有關(guān),D項正確。 能力提升 1.(2018山東菏澤一模)下列有關(guān)氨基酸及蛋白質(zhì)的敘述,錯誤的是(　　) A.甲硫氨酸中的硫元素只位于氨基酸的R基中 B.天然蛋白質(zhì)中的—CO—NH—在核糖體上形成 C.蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)與碳骨架、功能基團都相關(guān) D.在細(xì)胞間完成信息傳遞的物質(zhì)都是蛋白質(zhì)或氨基酸 答案 D 解析 根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知,甲硫氨酸中的硫元素只能位于氨基酸的R基中,A項正確;氨基酸脫水縮合形成肽鍵(—CO—NH—)的過程發(fā)生在核糖體中,B項正確;蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)與碳骨架、功能基團都相關(guān),C項正確;細(xì)胞膜上的糖蛋白與細(xì)胞間的信息傳遞有重要的關(guān)系,但傳遞信息的物質(zhì)不一定都是蛋白質(zhì)或氨基酸,如性激素的本質(zhì)是固醇,D項錯誤。 2.下列有關(guān)生物體內(nèi)特殊蛋白質(zhì)的敘述,正確的是(　　) A.細(xì)胞膜上的載體蛋白對某些物質(zhì)出入細(xì)胞具有運輸作用 B.抗體主要分布在血清中,其化學(xué)本質(zhì)為糖蛋白 C.酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),只對細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用 D.突觸后膜上的蛋白質(zhì)受體能夠識別神經(jīng)遞質(zhì),識別后即被降解,不再識別其他神經(jīng)遞質(zhì) 答案 A 解析 細(xì)胞膜上的載體蛋白對以協(xié)助擴散或主動運輸出入細(xì)胞的某些物質(zhì)具有運輸作用,A項正確;抗體主要分布在血清中,其化學(xué)本質(zhì)為球蛋白,不是糖蛋白,B項錯誤;酶中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,既可以在細(xì)胞內(nèi)起催化作用,也可以在細(xì)胞外起催化作用,C項錯誤;突觸后膜上的蛋白質(zhì)受體可以多次識別神經(jīng)遞質(zhì),但神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合后即被降解,不能再識別受體,D項錯誤。 3.(2018天津卷)生物膜上不同類型的蛋白質(zhì)行使不同的功能。下表中依據(jù)膜蛋白功能,對其類型判斷錯誤的是(　　) 選項 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的類型 A 位于突觸后膜,識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì) 受體 B 位于靶細(xì)胞膜,識別并結(jié)合激素 載體 C 位于類囊體膜,催化ATP合成 酶 D 位于癌細(xì)胞膜,引起特異性免疫 抗原 答案 B 解析 在神經(jīng)調(diào)節(jié)過程中,神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合,將信息傳遞給下一個神經(jīng)元,A項正確。在體液調(diào)節(jié)過程中,激素與靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,從而改變靶細(xì)胞原有的代謝活動,B項錯誤。光反應(yīng)在葉綠體類囊體膜上進行,在相關(guān)酶的作用下合成ATP,C項正確。癌細(xì)胞膜表面的抗原會被免疫系統(tǒng)識別并清除,D項正確。 4.某五十肽中有丙氨酸(R基為—CH3) 4個,現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應(yīng)位置如下圖所示),得到4條多肽鏈和5個氨基酸(脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在)。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A.該五十肽水解得到的幾種有機物比原五十肽增加了8個氧原子 B.若將得到的5個氨基酸縮合成五肽,則有5種不同的氨基酸序列 C.若將新生成的4條多肽鏈重新連接成一條長鏈,則將脫去4個H2O D.新生成的4條多肽鏈至少含有4個游離的羧基 答案 C 解析 據(jù)圖分析可知,每脫掉1個丙氨酸需要破壞2個肽鍵,脫掉4個丙氨酸共破壞了8個肽鍵,即有8分子水參與,故該五十肽水解得到的幾種有機物比原五十肽增加了8個氧原子,A項正確;得到的5個氨基酸,其中有4個是丙氨酸,故這5個氨基酸縮合成五肽,可有5種不同的氨基酸序列,B項正確;若這4條多肽鏈重新連接成一條長鏈,則需要形成3個肽鍵,脫去3分子水,C項錯誤;每條肽鏈中至少有1個游離的氨基和1個游離的羧基,故新生成的4條多肽鏈至少含有4個游離的羧基,D項正確。 5.有一條多肽鏈由12個氨基酸組成,分子式為CxHyNzOwS(z>12,w>13),這條多肽鏈經(jīng)過水解后的產(chǎn)物中有5種氨基酸:半胱氨酸(C3H7NO2S)、丙氨酸(C3H6NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、賴氨酸(C6H14N2O2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)。問:水解產(chǎn)物中天冬氨酸的數(shù)目是(　　) A.(w-13)/2個 B.z+12個 C.y+12個 D.w+13個 答案 A 解析 已知該多肽鏈由12個氨基酸組成,脫水縮合后形成了11個肽鍵,每個肽鍵含有1個氧原子,所以肽鏈至少含有11+2=13(個)氧原子。分析題干中5種氨基酸發(fā)現(xiàn)只有天冬氨酸含有4個氧原子,即2個羧基,其余氨基酸都只有1個羧基,分子式中氧原子數(shù)是w個(大于13),則天冬氨酸的數(shù)目=(w-13)/2(個)。 6.已知20種氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128。圖1為某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(其中數(shù)字為氨基酸序號),圖2 為部分肽鏈放大示意圖,請據(jù)圖回答下列問題。 (1)該化合物由氨基酸脫去　　　　　　　個水分子形成,這種結(jié)合方式叫　　　　　　　　,圖1所示的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為　　　　　　　。如果核苷酸的平均相對分子質(zhì)量為400,則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)產(chǎn)生的基因的相對分子質(zhì)量最小為　　　　　　　　。 (2)圖2中有　　　　　　　種R基,肽鍵是　　　　　　　(填序號);該蛋白質(zhì)至少有　　　　　　　個游離的羧基。 (3)假設(shè)有一個十肽,分子式為CxHyOzNmSn,組成該肽的氨基酸只有圖2中的幾種,則含有①的氨基酸有　　　　　　　個。 答案 (1)123　脫水縮合　13 652　284 244 (2)3?、冖堍蕖? (3)m-10 解析 氨基酸通過脫水縮合形成蛋白質(zhì)。該蛋白質(zhì)由一條多肽鏈構(gòu)成,其相對分子質(zhì)量=氨基酸的總相對分子質(zhì)量-脫去的水的總相對分子質(zhì)量-形成二硫鍵脫去氫的相對分子質(zhì)量=124128-(124-1)18-23=13 652。在不考慮終止密碼的條件下,基因中的堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)=6∶1,而基因是由兩條脫氧核苷酸鏈組成的,則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)產(chǎn)生的基因的相對分子質(zhì)量=1246400-(1246-2)18=284 244。圖2中有4個R基,3種R基,肽鍵為②④⑥。圖2中的R基含有2個羧基,而構(gòu)成該蛋白質(zhì)的多肽鏈的首或尾含有1個游離的羧基,故該蛋白質(zhì)至少含有3個游離的羧基。構(gòu)成該十肽的氨基酸的R基中只有結(jié)構(gòu)①含有1個N,其他氨基酸的R基中均不含N,那么(m-10)個N均在①結(jié)構(gòu)中,所以含有①的氨基酸有(m-10)個。 7.某蛋白質(zhì)分子由2條肽鏈組成,共657個氨基酸,如下圖所示。請回答下列問題。 注2—SH→—S—S—+2H (1)該蛋白質(zhì)分子中至少含有游離的氨基　　　　　　　個,游離的羧基　　　　　　　個。 (2)該蛋白質(zhì)分子中,共有　　　　　　　個肽鍵;在該蛋白質(zhì)分子形成過程中,相對分子質(zhì)量減少了　　　　　　　。 (3)假設(shè)該蛋白質(zhì)分子中的一條肽鏈為一百七十八肽,其分子式為CxHyNzOwS(z>178,w>179),并且是由下列5種氨基酸組成的。 　半胱氨酸　　　　　　　　　丙氨酸 　天冬氨酸　　　　　　　　　賴氨酸 　苯丙氨酸 那么,將該一百七十八肽徹底水解后將會得到　　　　　個賴氨酸,　　　　　個天冬氨酸(結(jié)果可含分子式中的未知數(shù))。 答案 (1)2　2 (2)655　11 796 (3)z-178　w-1792 解析 (1)蛋白質(zhì)中至少含有游離的氨基數(shù)=游離的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)。(2)肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈條數(shù)=脫去水分子數(shù)=655(個)。減少的相對分子質(zhì)量為脫去水分子的相對分子質(zhì)量和脫去6個H的相對分子質(zhì)量之和。(3)5種氨基酸中只有賴氨酸R基中含有一個—NH2,多肽中N原子數(shù)=氨基酸數(shù)+R基中的N原子數(shù),因此賴氨酸個數(shù)為z-178。5種氨基酸中只有天冬氨酸的R基中含有—COOH,故天冬氨酸的個數(shù)為w-1792。