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隨堂真題演練3 生命活動的主要承擔者——蛋白質(zhì) (2017高考海南卷)有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯誤的是(　　) A．蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān) B．數(shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈 C．將抗體溶于NaCl溶液中會造成其生物活性的喪失 D．氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu) 解析：選C。蛋白質(zhì)的功能主要取決于組成其的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序及形成其的空間結(jié)構(gòu)，A正確。數(shù)量相同的5種氨基酸可以有多種組合方式且形成長度不同的多肽鏈，B正確。在質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液(生理鹽水)中，抗體將保持其活性，C錯誤。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)受其所處環(huán)境中的溫度、pH等環(huán)境理化因素影響，D正確。 (2017高考江蘇卷)下列關(guān)于肽和蛋白質(zhì)的敘述，正確的是(　　) A．α鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽，分子中含有8個肽鍵 B．蛋白質(zhì)是由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成的 C．蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的 D．變性蛋白質(zhì)不能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng) 解析：選A。α鵝膏蕈堿是一種環(huán)狀八肽，是由8個氨基酸脫去8分子水形成的，因而肽鍵的數(shù)目和脫去的水分子數(shù)目相同，A項正確；蛋白質(zhì)不一定是由2條或2條以上多肽鏈構(gòu)成的，B項錯誤；蛋白質(zhì)變性是其空間結(jié)構(gòu)被破壞造成的，肽鍵并沒有斷裂，C項錯誤；變性蛋白質(zhì)中仍含有肽鍵，能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)，D項錯誤。 (2016高考江蘇卷)蛋白質(zhì)是決定生物體結(jié)構(gòu)和功能的重要物質(zhì)。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．細胞膜、細胞質(zhì)基質(zhì)中負責轉(zhuǎn)運氨基酸的載體都是蛋白質(zhì) B．氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中，氫來自于氨基和羧基 C．細胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與 D．蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān)，而且也與功能基團相關(guān) 解析：選A。細胞膜上負責轉(zhuǎn)運氨基酸的是載體蛋白，細胞質(zhì)基質(zhì)中負責轉(zhuǎn)運氨基酸的載體是tRNA，A項錯誤；氨基酸之間脫水縮合生成H2O，H2O中的氫分別來自氨基和羧基，B項正確；細胞內(nèi)蛋白質(zhì)在酶的催化作用下水解，而大部分酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，故細胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與，C項正確；蛋白質(zhì)是生物大分子，其基本骨架是碳鏈，蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān)，而且與功能基團相關(guān)，D項正確。 (2015高考全國卷Ⅰ)人或動物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無致病性。PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以誘導(dǎo)更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc，實現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是(　　) A．朊粒侵入機體后可整合到宿主的基因組中 B．朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同 C．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化 D．PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程 解析：選C。首先要理解PrPc與PrPsc的關(guān)系：PrPc本身無致病性，但其空間結(jié)構(gòu)改變后，就成為具有致病性的PrPsc。朊粒是蛋白質(zhì)，所以不會整合到宿主的基因組中，A項錯誤。朊粒屬于有毒的蛋白質(zhì)，它是基因表達出的PrPc經(jīng)誘導(dǎo)后改變相關(guān)結(jié)構(gòu)形成的。肺炎雙球菌的增殖方式為二分裂，B項錯誤。蛋白質(zhì)的功能取決于其空間結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變會引起其功能發(fā)生改變，C項正確。翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程。由題意可知，PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc是已有的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變的過程，不屬于遺傳信息的翻譯過程，D項錯誤。 (2015高考四川卷)下列在葉綠體中發(fā)生的生理過程，不需要蛋白質(zhì)參與的是(　　) A．Mg2＋吸收　　　　　　 B．O2擴散 C．光能轉(zhuǎn)換 D．DNA復(fù)制 解析：選B。A項，Mg2＋進入葉綠體的方式是主動運輸，需要載體蛋白的參與。B項，O2能通過自由擴散跨膜運輸，不需要蛋白質(zhì)的參與。C項，光能轉(zhuǎn)換過程需要多種酶的參與，大多數(shù)酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)。D項，DNA的復(fù)制過程需要DNA聚合酶的參與，DNA聚合酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 [課時作業(yè)] 1．(2018山西太原一調(diào))如圖為氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式，下列敘述正確的是(　　) A．結(jié)構(gòu)④在生物體內(nèi)約有20種 B．氨基酸脫水縮合產(chǎn)生水，水中的氫來自于②和③ C．結(jié)構(gòu)④中含有的氨基或羧基一般不參與脫水縮合 D．生物體內(nèi)n個氨基酸形成一條多肽鏈需要n種密碼子 解析：選C。①為氨基，③為羧基，④為側(cè)鏈基團(R基)。構(gòu)成人體氨基酸的種類約有20種，而不是R基的種類約有20種，A錯誤；脫水縮合形成水，水中氫來自①③，B錯誤；生物體內(nèi)n個氨基酸形成一條多肽鏈需要n個密碼子而不是需要n種密碼子，D錯誤。 2．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。氨基酸分子通式為C2H4O2N—R，氨基酸分子式中各原子數(shù)等于R基上的各原子數(shù)加上結(jié)構(gòu)通式中的相應(yīng)原子數(shù)。 3．(2018石家莊模擬)蜂毒素是由26個氨基酸組成的一條肽鏈，則蜂毒素分子(　　) A．至少含有1個游離的氨基和1個游離的羧基 B．水解后一定能得到20種氨基酸 C．能與雙縮脲試劑產(chǎn)生藍色反應(yīng) D．氮元素只能存在于氨基中 答案：A 4．(2018福建莆田月考)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 解析：選B。該多肽片段中有四個—NH—CO—，故有5個氨基酸。但氨基酸中共有—CH3、—H和—CH2CH3三種R基，因此該多肽片段充分水解后，產(chǎn)生的氨基酸有3種。 5．(2018河南百校聯(lián)盟質(zhì)檢)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者 B．人體內(nèi)降低血糖的激素 C．細胞內(nèi)具有催化功能的物質(zhì) D．細胞膜上能轉(zhuǎn)運鉀離子的物質(zhì) 解析：選C。承擔生命活動的物質(zhì)很多，蛋白質(zhì)是主要的承擔者；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；細胞膜上能轉(zhuǎn)運鉀離子的是載體蛋白。 6．(2018湖南株洲質(zhì)檢)下圖表示胰島素分子中的一條多肽鏈，其中有3個甘氨酸(R基：—H)分別位于第8、20、23位。下列敘述正確的是(　　) A．該多肽含有一個游離的羧基，位于第1位 B．用特殊水解酶除去3個甘氨酸，形成的產(chǎn)物比原多肽多5個氧原子 C．用特殊水解酶除去3個甘氨酸，形成的產(chǎn)物中有4條多肽 D．該多肽釋放到細胞外需要經(jīng)過兩種細胞器的加工 解析：選D。該多肽至少含有一個游離的羧基，位于第1位或第30位，A錯誤；除去3個甘氨酸需要加上6個H2O分子，破壞6個肽鍵，形成的產(chǎn)物中氧原子的數(shù)目比原多肽多6個，B錯誤；除去3個甘氨酸后，形成的肽有4種，分別是一分子二肽、兩分子七肽、一分子十一肽，七肽和十一肽是多肽，二肽不是多肽，C錯誤；多肽釋放到細胞外之前，需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，D正確。 7．P53蛋白是由一種抑癌基因(P53基因)表達產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，可以抑制DNA的復(fù)制和細胞分裂，所以具有抗腫瘤的作用。它是由一條N端酸性區(qū)有75個氨基酸，中間疏水區(qū)有75個氨基酸，C端堿性區(qū)有243個氨基酸所組成的肽鏈經(jīng)過加工而成的。下列敘述不正確的是(　　) A．各種氨基酸之間的不同在于R基的不同 B．形成P53蛋白的過程中生成了390個水分子 C．P53蛋白起作用的場所可能在細胞核 D．此蛋白結(jié)構(gòu)中，至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基 解析：選B。蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，不同氨基酸之間的差別在于R基的不同；氨基酸脫水縮合形成肽鏈，肽鏈進一步盤曲、折疊，形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，由題意知，P53蛋白是由一條肽鏈組成的，含有的氨基酸數(shù)為393個，故形成P53蛋白的過程中生成了392個水分子；因為DNA的復(fù)制主要是在細胞核中進行的，P53蛋白能抑制DNA的復(fù)制，所以，P53蛋白起作用的場所可能在細胞核；此蛋白由一條肽鏈組成，因此至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基。 8．(2018山東臨沂高三模擬)植物在受傷時會釋放系統(tǒng)素(一種由20個氨基酸組成的多肽)，與受體結(jié)合后能活化蛋白酶抑制基因，抑制害蟲和病原微生物的蛋白酶活性，限制植物蛋白的降解，阻止害蟲取食和病原菌繁殖。下列關(guān)于系統(tǒng)素的描述，正確的是(　　) A．內(nèi)含20個肽鍵的系統(tǒng)素是一種信號傳遞分子 B．系統(tǒng)素遇雙縮脲試劑在常溫下會產(chǎn)生紫色反應(yīng) C．系統(tǒng)素能抑制植物體內(nèi)與蛋白酶有關(guān)的基因的表達 D．系統(tǒng)素相當于植物體內(nèi)的“抗體”，能與外來的“抗原”發(fā)生特異性的結(jié)合 解析：選B。根據(jù)題意可知，該多肽中含有20個氨基酸，因此肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù)＝20－1＝19個，A錯誤；系統(tǒng)素是一種由20個氨基酸組成的多肽，其中含有19個肽鍵，肽鍵與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)，B正確；根據(jù)題意可知，與受體結(jié)合后能活化蛋白酶抑制基因，即系統(tǒng)素能促進植物體內(nèi)與蛋白酶有關(guān)的基因的表達，C錯誤；由題意可知，系統(tǒng)素屬于植物細胞的信息分子，能對植物細胞的生命活動進行調(diào)節(jié)，D錯誤。 9．一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽，其中有4個谷氨酸(R基為—CH2—CH2—COOH)，下列關(guān)于該多肽的敘述正確的是(　　) A．有38個肽鍵 B．可能沒有游離的氨基 C．至少有5個游離的羧基 D．至多有36種氨基酸 解析：選B。一條由39個氨基酸形成的環(huán)狀多肽，應(yīng)有39個肽鍵，A錯誤；因為谷氨酸的R基上沒有游離的氨基，又不知其他氨基酸的R基的情況，則可能沒有游離的氨基，B正確；由于谷氨酸的R基上有1個游離的羧基，則該多肽至少有4個游離的羧基，C錯誤；組成蛋白質(zhì)的氨基酸最多為20種，D錯誤。 10．(2018汕頭模擬)伴侶蛋白的作用是確保蛋白質(zhì)正確折疊，下列敘述正確的是(　　) A．蛋白質(zhì)的功能與其空間結(jié)構(gòu)無關(guān) B．無伴侶蛋白時，產(chǎn)生的錯誤蛋白可能被蛋白酶水解 C．伴侶蛋白是蛋白質(zhì)合成的直接模板 D．伴侶蛋白的基本單位是核糖核苷酸 答案：B 11．圖甲表示有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖；圖乙表示某三十九肽中共有丙氨酸(R基為—CH3)4個，現(xiàn)用酶將肽鏈中的丙氨酸去掉得到4條長短不等的多肽。據(jù)圖回答下列問題： (1)圖甲中A的元素組成為________，在人體內(nèi)可以合成的B屬于________，C是________。 (2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性，從蛋白質(zhì)自身分析，原因有氨基酸的____________________不同，以及蛋白質(zhì)的________千變?nèi)f化。從根本上分析，是因為_____________________ ________________________________________________________________________。 (3)圖乙中，三十九肽被水解后形成的短肽中肽鍵數(shù)量減少________個，氨基和羧基分別增加________個，碳原子減少________個，氧原子減少________個。 答案：(1)C、H、O、N　非必需氨基酸　肽鍵 (2)種類、數(shù)量和排列順序　空間結(jié)構(gòu)　DNA的多樣性 (3)7　3、3　12　1 12．一切生命活動都離不開蛋白質(zhì)，下圖為部分細胞結(jié)構(gòu)和多種蛋白質(zhì)，請回答下列有關(guān)問題： (1)A蛋白參與細胞間的相互粘連，所以在動物細胞工程中常用________處理組織碎塊，使細胞分散開。 (2)B蛋白與物質(zhì)跨膜運輸有關(guān)，如果轉(zhuǎn)運過程需ATP供能，則轉(zhuǎn)運方式稱為________，若轉(zhuǎn)運過程不消耗ATP，則轉(zhuǎn)運方式稱為________，能量來自于所轉(zhuǎn)運物質(zhì)________形成的勢能。 (3)C蛋白只能與特定分子結(jié)合，結(jié)合后其________發(fā)生變化，像“分子開關(guān)”一樣，引起細胞內(nèi)一系列變化，是細胞膜完成________功能的分子基礎(chǔ)。 (4)D蛋白和細胞骨架共同完成細胞內(nèi)的物質(zhì)運輸，細胞骨架的化學本質(zhì)是________。 (5)E蛋白具有催化功能，因其只能與_______________________________________ 結(jié)合，所以E蛋白的功能具有專一性的特點。 (6)F蛋白的功能是與DNA分子的某一部位結(jié)合，以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA分子，F(xiàn)蛋白的名稱是________________。 解析：(1)動物細胞間質(zhì)的物質(zhì)中主要成分是蛋白質(zhì)，故用胰蛋白酶可以分離動物細胞。(2)主動運輸與協(xié)助擴散均需要載體蛋白參與，但主動運輸消耗ATP。(3)C蛋白是細胞膜上的受體，與細胞間的信息交流有關(guān)。(5)具有催化作用的蛋白質(zhì)是酶，一種酶只能催化一種或一類化學反應(yīng)。(6)F蛋白是催化轉(zhuǎn)錄過程的RNA聚合酶，該酶可以與DNA分子上的RNA聚合酶結(jié)合位點結(jié)合，催化轉(zhuǎn)錄過程。 答案：(1)胰蛋白酶　(2)主動運輸　協(xié)助擴散　濃度差 (3)空間結(jié)構(gòu)　信息交流(細胞通訊、細胞識別) (4)蛋白質(zhì)　(5)一種或一類底物　(6)RNA聚合酶 13．(2018河北衡水中學調(diào)研)據(jù)報道，科學家發(fā)現(xiàn)了一種可以分解雞毛的角蛋白酶，有可能被用來“消化”導(dǎo)致瘋牛病和人類克雅氏癥的毒蛋白。經(jīng)實驗表明，角蛋白酶確實能夠破壞毒蛋白，使其喪失傳染能力。由此可知，該毒蛋白有著與雞毛中的角蛋白相似的(　　) A．氨基酸的數(shù)量 B．空間結(jié)構(gòu) C．氨基酸的種類 D．氨基酸的排列順序 解析：選B。酶具有專一性，蛋白酶可以催化蛋白質(zhì)水解，但是不能催化肽鏈水解成氨基酸，角蛋白酶可以分解雞毛的角蛋白和人類克雅氏癥的毒蛋白，由此可以推出毒蛋白有著與雞毛中的角蛋白相似的空間結(jié)構(gòu)。 14．如圖中的①②③分別表示生物體內(nèi)的三個生理過程，其中Q分別代表三種物質(zhì)，下列有關(guān)Q的敘述，錯誤的是(　　) A．Q可能位于細胞膜上 B．Q中可能含有硫元素 C．①不一定發(fā)生在細胞內(nèi) D．②必須依賴三磷酸腺苷 解析：選D。根據(jù)過程①知Q可能是酶，絕大多數(shù)酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，可能含有硫元素；過程②說明Q可能是細胞膜上的載體蛋白；過程③說明Q可能是抗體。酶促反應(yīng)在細胞內(nèi)外均可發(fā)生，如唾液淀粉酶；物質(zhì)跨膜運輸不一定依賴三磷酸腺苷，如協(xié)助擴散。 15．(2018山東菏澤模擬)1920年仲斯發(fā)現(xiàn)牛胰腺中具有降解核糖核酸的酶，定名為核糖核酸酶，該酶由124個氨基酸組成，具有4對二硫鍵維系空間結(jié)構(gòu)。以下有關(guān)敘述正確的是(　　) A．合成該酶所需要的能量直接來自細胞呼吸 B．含有123個肽鍵，編碼它的模板上至少需要1243個密碼子 C．該酶中游離的氨基和羧基至少各1個，氧原子數(shù)至少125個 D．該酶的盤曲和折疊結(jié)構(gòu)被打開時，滴加雙縮脲試劑不再出現(xiàn)紫色反應(yīng) 解析：選C。合成該酶所需要的能量直接來自細胞呼吸產(chǎn)生的ATP，A錯誤；該酶含有124－1＝123個肽鍵，編碼它的模板上至少需要124個密碼子，1243個堿基，B錯誤；該蛋白質(zhì)只含有1條肽鏈，因此至少有1個游離的氨基和1個游離的羧基，由于1個肽鍵中含有1個氧原子，所以氧原子數(shù)至少123＋2＝125個，C正確；該酶的盤曲和折疊結(jié)構(gòu)被打開時，空間結(jié)構(gòu)被破壞，但肽鍵沒有斷裂，所以滴加雙縮脲試劑后仍會出現(xiàn)紫色反應(yīng)，D錯誤。 16．(2018重慶巴蜀中學月考)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞后，其生物活性就會喪失，這稱為蛋白質(zhì)的變性。高溫、強堿、強酸、重金屬等都會使蛋白質(zhì)變性?，F(xiàn)利用提供的材料用具，請你設(shè)計實驗，探究乙醇能否使蛋白質(zhì)變性。 材料用具：質(zhì)量分數(shù)為3%的可溶性淀粉溶液、質(zhì)量分數(shù)為2%的新鮮淀粉酶溶液、蒸餾水、質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液、質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液、無水乙醇、燒杯、試管、量筒、滴管、溫度計、酒精燈。 (1)實驗步驟(請?zhí)畛浔砀窨瞻滋?： 步驟 具體操作 A試管 B試管 ① 1 mL新鮮的淀 粉酶溶液 1 mL新鮮的淀 粉酶溶液 ② 5滴蒸餾水 ③ 2 mL可溶性淀粉溶液 2 mL可溶性淀粉溶液 ④ 搖勻后，同時放入適宜溫度的溫水中維持5 min ⑤ 配制一定量的斐林試劑 ⑥ (2)實驗結(jié)果預(yù)測及結(jié)論： a．________________________________________________________________________， 說明乙醇能使淀粉酶(蛋白質(zhì))變性； b．________________________________________________________________________， 說明乙醇不能使淀粉酶(蛋白質(zhì))變性。 解析：實驗?zāi)康氖翘骄恳掖寄芊袷沟鞍踪|(zhì)變性，根據(jù)所給材料判斷實驗原理是淀粉被淀粉酶水解后的產(chǎn)物為還原糖，可與斐林試劑作用產(chǎn)生磚紅色沉淀；設(shè)計實驗時注意自變量為無水乙醇的有無，其他變量應(yīng)一致。 答案：(1)②5滴無水乙醇　⑥從溫水中提取A、B試管，各加入1 mL斐林試劑搖勻，放入盛有50～65 ℃溫水的大燒杯中加熱約2 min，觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化 (2)a.若A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管不出現(xiàn) b．若A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀，B試管也出現(xiàn)磚紅色沉淀