2019屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第一單元 細胞的分子組成 第3講 生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)學(xué)案.doc

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第3講　生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì) 　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 1．組成蛋白質(zhì)的氨基酸及其種類 [助學(xué)巧記]　巧記“8種必需氨基酸” 甲(甲硫氨酸)來(賴氨酸)寫(纈氨酸)一(異亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)書(蘇氨酸) 注：評價蛋白質(zhì)食品營養(yǎng)價值主要依據(jù)其必需氨基酸的種類和含量。 2．蛋白質(zhì)的合成及其結(jié)構(gòu)、功能多樣性 (1)二肽的形成過程 ①過程a名稱：脫水縮合；場所：核糖體。 ②物質(zhì)b：二肽。 ③結(jié)構(gòu)c：肽鍵，其結(jié)構(gòu)簡式為：—NH—CO—。 ④H2O中H的來源：一個來自氨基，一個來自羧基；O來源于羧基。 (2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次 氨基酸多肽蛋白質(zhì) 　在分泌蛋白的合成、加工、運輸和分泌的過程中，用含 35S 標(biāo)記的氨基酸作為原料，則35S存在于圖示①～④中的哪個部位？ 提示：①。 (3)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的多樣性 1．(必修1 P24拓展題改編)神經(jīng)細胞和肌肉細胞含量最多的有機物都是蛋白質(zhì)，但二者功能完全不同，從組成二者的蛋白質(zhì)來考慮，其原因不包含(　　) A．氨基酸數(shù)目不同 B．氨基酸種類不同 C．氨基酸排列順序不同 D．由細胞中的遺傳信息決定 答案：D 2．(必修1 P23 “與生活的聯(lián)系”改編)在雞蛋清中加入食鹽會出現(xiàn)白色絮狀物，高溫加熱后雞蛋清會呈現(xiàn)白色固態(tài)狀，導(dǎo)致蛋白質(zhì)出現(xiàn)這兩種情況的原理相同嗎？說明理由。 答案：不同。在食鹽作用下析出蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)沒有改變，仍維持原有的生物活性；高溫加熱后蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，喪失了原有的生物活性?！? 考向1　氨基酸的結(jié)構(gòu) 1．(2018西安模擬)下面是三種組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)式，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是(　　) A．以上這三種氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH B．將這三種氨基酸(足量)置于適宜條件下，經(jīng)脫水縮合可形成的三肽化合物最多有27種 C．甲是最簡單的氨基酸 D．從結(jié)構(gòu)式可看出，只要含有一個氨基和一個羧基的化合物就是組成蛋白質(zhì)的氨基酸 答案：D 考向2　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 2．(2018大連三中模擬)如圖是某一多肽鏈的分子結(jié)構(gòu)式，據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是(　　) A．①是氨基，⑤是羧基 B．該多肽鏈中只有一個肽鍵，是④ C．該多肽鏈中的R基有②③⑥ D．該多肽鏈形成時失去兩分子水 解析：選B。分析題圖，圖中①為氨基，⑤為羧基，A正確；該多肽鏈中共有2個肽鍵，B錯誤；該多肽鏈中的R基有3個，為圖中的②③⑥，C正確；該多肽鏈中有2個肽鍵，形成時失去兩分子水，D正確。 3．(2018長沙十二校聯(lián)考)如圖表示在胰島B細胞中胰島素原生成胰島素的過程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．發(fā)生在細胞質(zhì)內(nèi)的核糖體上 B．離不開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的作用 C．至少斷裂兩個肽鍵生成兩分子水 D．需水參與，且水中氫全部用于形成—COOH 解析：選B。胰島B細胞中胰島素原生成胰島素的過程是蛋白質(zhì)的一個再加工的過程，該過程離不開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的作用，不是發(fā)生在核糖體上，A錯誤，B正確；斷裂肽鍵需要水分子而不是生成水分子，C錯誤；水中的氫參與—COOH和—NH2的形成，D錯誤。 4．(2018安陽模擬)朊病毒蛋白(PrP)有兩種構(gòu)象：一種是PrPc，一種是PrPsc，它們的比較如表： 朊病毒蛋白 PrPc PrPsc 空間結(jié)構(gòu) 以螺旋為主 以折疊為主 溶解度 高 低 致病性 不致病 致病 肽鏈中氨基酸排列順序 相同 由此可以推測這兩種蛋白質(zhì)表現(xiàn)出不同性質(zhì)的原因是(　　) A．溶解度不同 B．氨基酸的種類不同 C．空間結(jié)構(gòu)不同 D．氨基酸的數(shù)量不同 解析：選C。由表中信息可知，兩種蛋白質(zhì)的肽鏈中氨基酸排列順序相同，由此可確定兩種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同是它們表現(xiàn)出不同性質(zhì)的原因。 考向3　蛋白質(zhì)的功能 5．(2018甘肅平?jīng)瞿M)下列有關(guān)生物體內(nèi)特殊蛋白質(zhì)的敘述，正確的是(　　) A．細胞膜上的載體蛋白對某些物質(zhì)出入細胞具有運輸作用 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) 解析：選A。細胞膜上的載體蛋白對以協(xié)助擴散或主動運輸出入細胞的某些物質(zhì)具有運輸作用，A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錯誤；酶中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，既可以在細胞內(nèi)起催化作用，也可以在細胞外起催化作用，C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)，神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合發(fā)揮作用后即被降解，不能再被受體識別，D錯誤。 6．(2018西安模擬)人體成熟紅細胞含有的蛋白質(zhì)不具有的功能是(　　) A．參與氧氣的運輸 B．作為識別信號的物質(zhì) C．催化細胞的有氧呼吸 D．運載葡萄糖進入細胞內(nèi) 解析：選C。人體成熟的紅細胞中除含有血紅蛋白外，還有催化細胞呼吸的酶，細胞膜上還具有糖蛋白和載體蛋白。A項，血紅蛋白的主要作用是運輸氧氣；B項，細胞膜上的糖蛋白可以識別信號分子，完成信息傳遞；C項，由于紅細胞中沒有線粒體，所以不能進行有氧呼吸，紅細胞中的呼吸酶屬于催化無氧呼吸的酶；D項，葡萄糖進入紅細胞的方式為協(xié)助擴散，需要載體蛋白。 幾種常見蛋白質(zhì)的分布和功能 名稱 分布 功能 絕大多數(shù)酶 細胞內(nèi)或細胞外 催化作用 載體蛋白 細胞膜 運輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等 某些激素(如生 長激素、胰島素) 內(nèi)環(huán)境中 調(diào)節(jié)生命活動 抗體 內(nèi)環(huán)境中 免疫作用 血紅蛋白 紅細胞內(nèi) 主要運輸氧氣和部分二氧化碳 糖蛋白 細胞膜表面 保護、潤滑、識別等作用 　蛋白質(zhì)的相關(guān)計算 1．蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計算 (1)至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)。 (2)游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)。 2．蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系 (1)肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。 (2)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目氨基酸平均相對分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)18。歸納如下(不考慮形成二硫鍵)： 肽鏈 數(shù)目 氨基 酸數(shù) 肽鍵 數(shù)目 脫去水 分子數(shù) 多肽鏈相 對分子量 氨基 數(shù)目 羧基 數(shù)目 1條 m m－1 m－1 am－ 18(m－1) 至少 1個 至少 1個 n條 m m－n m－n am－ 18(m－n) 至少 n個 至少 n個 注：氨基酸平均相對分子質(zhì)量為a。 　肽鏈之間通過什么化學(xué)鍵連接？這些化學(xué)鍵在形成時影響相對分子質(zhì)量的變化嗎？ 提示：不同肽鏈之間通過氫鍵或二硫鍵等連接。這些化學(xué)鍵在形成時會導(dǎo)致相對分子質(zhì)量減小。 3．多肽中H、O、N原子數(shù)的計算 (1)H原子數(shù)＝各氨基酸的H原子數(shù)之和－2脫去的水分子數(shù)。 (2)O原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2肽鏈數(shù)＋R基上的O原子數(shù)＝各氨基酸的O原子數(shù)之和—脫去的水分子數(shù)。 (3)N原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的N原子數(shù)＝各氨基酸中N原子數(shù)之和。 1．(必修1 P24 T3改編)下圖為牛胰島素結(jié)構(gòu)圖，該物質(zhì)中—S—S—是由兩個—SH脫去兩個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—NH2和2個—COOH 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 解析：選B。由圖可知，牛胰島素是由兩條肽鏈形成的蛋白質(zhì)，不是多肽，含有的肽鍵數(shù)＝氨基酸的分子數(shù)—肽鏈數(shù)＝51－2＝49，A錯誤；牛胰島素含有兩條肽鏈，每條肽鏈至少含有一個—NH2和一個—COOH，因此至少含有2個—NH2和2個—COOH，B正確；牛胰島素水解產(chǎn)物最多含有20種不同的氨基酸，C錯誤；牛胰島素形成的過程中，形成了49個肽鍵，還形成了3個二硫鍵，所以減少的相對分子質(zhì)量為4918＋6＝888，D錯誤?！? 2．(必修1 P24科學(xué)史話改編)一個由20種、500個氨基酸組成的蛋白質(zhì)，它的氨基酸的排列順序就可能有________種。 答案：20500 某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中—S—S—表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵，若該蛋白質(zhì)由m個氨基酸構(gòu)成，則每摩爾蛋白質(zhì)在形成時生成的水分子數(shù)和減少的相對分子質(zhì)量分別為(　　) A．m個、18m B．(m－4)個、18(m－4) C．(m－3)個、18(m－3)＋4 D．(m－2)個、18(m－2)＋4 解析：選D。該蛋白質(zhì)由一條環(huán)肽和兩條直鏈肽構(gòu)成，脫去的水分子數(shù)等于肽鍵數(shù)，即(m－2)個。減少的相對分子質(zhì)量應(yīng)為：18(m－2)＋4，其中4是因為有兩個二硫鍵，每形成一個二硫鍵，就要脫去2個H，所以共脫去4個H。 (1)環(huán)狀肽的結(jié)構(gòu)與計算環(huán)狀肽(如圖所示) 根據(jù)圖示可知：肽鍵數(shù)＝脫去的水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)(由于環(huán)肽首尾氨基酸彼此相連，故形成一個環(huán)肽時比形成一條直鏈肽要多生成一個水分子)。 (2)計算蛋白質(zhì)分子量時別忽略了二硫鍵：當(dāng)肽鏈上出現(xiàn)二硫鍵(—S—S—)時，要再減去2(即2個H)。 [變式1] (多肽中含二硫鍵的相關(guān)計算)(2018懷化模擬)如圖表示一個由三條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)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(guān)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(zhì)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(zhì)遇到雙縮脲試劑會發(fā)生紫色反應(yīng) 解析：選B。組成蛋白質(zhì)的氨基酸最多有20種；由271個氨基酸合成該分子時，脫去268分子水，同時在形成4個二硫鍵時脫去8個氫，即減少的相對分子質(zhì)量為26818＋8＝4 832；該分子由三條多肽鏈形成，至少含有3個游離的氨基；蛋白質(zhì)遇到雙縮脲試劑會發(fā)生紫色反應(yīng)。 [變式2] (多肽中原子數(shù)目的相關(guān)計算)(2018長沙三校聯(lián)考)某六十肽中有2個丙氨酸(C3H7O2N)，現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應(yīng)位置如圖)得到幾種不同的有機產(chǎn)物，其中脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在。下列有關(guān)該過程產(chǎn)生的全部有機物中有關(guān)原子、基團或肽鍵數(shù)目的敘述，錯誤的是(　　) A．肽鍵數(shù)目減少4個　　　　　 B．氫原子數(shù)目增加8個 C．氨基和羧基分別增加4個 D．氧原子數(shù)目增加2個 解析：選D。1個丙氨酸左右有2個肽鍵，脫掉2個丙氨酸，肽鍵數(shù)目減少4個。該過程得到3條短肽鏈和2個游離的丙氨酸，3條短肽鏈增加了2個氨基和2個羧基，2個游離的丙氨酸增加了2個氨基和2個羧基，氨基和羧基分別增加4個。增加的氨基、羧基中氫原子和氧原子分別增加了12個和8個，又因為水解過程肽鍵減少4個，減少了4個氫原子和4個氧原子，所以氫原子數(shù)目增加8個，氧原子數(shù)目增加4個。 [變式3] (環(huán)肽的相關(guān)計算)(2018河南鄭州質(zhì)檢)如圖表示一個由200個氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子。下列敘述正確的是(　　) A．該分子中含有198個肽鍵 B．這200個氨基酸中至少有200個氨基 C．合成該蛋白質(zhì)時相對分子質(zhì)量減少了3 600 D．該蛋白質(zhì)中至少含有4個游離的羧基 解析：選C。該蛋白質(zhì)分子含有2條肽鏈，且2條肽鏈之間由2個肽鍵連接，故該分子一共含有200個肽鍵；由圖可知，第70位、120位的氨基酸R基上有氨基，故組成該蛋白質(zhì)分子的200個氨基酸中至少含有202個氨基；合成該蛋白質(zhì)時脫去的水分子數(shù)與形成的肽鍵數(shù)相等，故合成該蛋白質(zhì)時相對分子質(zhì)量減少了18200＝3 600；該蛋白質(zhì)分子含有2條肽鏈，至少含有2個游離的羧基。 [清一清] 易錯點1　混淆氨基酸“種類”與“數(shù)目” [點撥]　氨基酸數(shù)目≠氨基酸種類：蛋白質(zhì)分子含有多個氨基酸，構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸種類約有20種；確認(rèn)氨基酸種類必須依據(jù)R基，凡R基相同時無論數(shù)目多少，均應(yīng)視作“同一種”氨基酸。 易錯點2　誤認(rèn)為核糖體中合成的物質(zhì)即具“蛋白質(zhì)”活性 [點撥]　核糖體是各種蛋白質(zhì)的“合成場所”，然而，核糖體中合成的僅為“多肽鏈”，此肽鏈初步形成后并無生物學(xué)活性——它必須經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工(盤曲折疊、有的加糖基團)，形成特定的空間結(jié)構(gòu)(有的需再繼續(xù)經(jīng)高爾基體加工成熟)后才能具備生物學(xué)活性，例如剛從核糖體中合成出的唾液淀粉酶并不具催化功能，只有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體加工后才具有催化功能。 易錯點3　不同生物及同一生物不同細胞中蛋白質(zhì)不同的原因 [點撥]　(1)不同生物蛋白質(zhì)不同的根本原因是DNA(基因或遺傳信息)的特異性。 (2)同一生物不同細胞蛋白質(zhì)不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是基因的選擇性表達。 [判一判] (1)具有氨基和羧基的化合物，不一定都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸(　　) (2)細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)(　　) (3)脫水縮合形成的多肽中含有幾個肽鍵就稱為幾肽(　　) (4)血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接(江蘇，1C)(　　) (5)高爾基體是肽鏈合成和加工的場所(安徽，1B)(　　) (6)某種蛋白酶是由129個氨基酸脫水縮合形成的蛋白質(zhì)，該蛋白酶分子結(jié)構(gòu)中至少含有129個氨基和129個羧基(　　) (7)在形成肽鏈的過程中形成的肽鍵數(shù)目一定等于氨基酸數(shù)減去1(　　) (8)某甜味肽的分子式為C13H16O5N2，則該甜味肽一定是二肽(　　) 答案：(1)√　(2)　(3)　(4)　(5)　(6)　(7)　(8)√ (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．?dāng)?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?jǐn)?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(fù)責(zé)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(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運氨基酸的是載體蛋白，細胞質(zhì)基質(zhì)中負(fù)責(zé)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(xué)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(xué)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(xué)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(dān)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(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(dāng)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(xué)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(xué)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(xué)調(diào)研)據(jù)報道，科學(xué)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(xué)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(xué)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。現(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?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液、質(zhì)量分?jǐn)?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?、迯臏厮刑崛、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