2022年秋高中生物 第二章 組成細(xì)胞的分子 課時提升作業(yè) 四 2.2 生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì) 新人教版必修1

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1、2022年秋高中生物 第二章 組成細(xì)胞的分子 課時提升作業(yè) 四 2.2 生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì) 新人教版必修1 一、選擇題(共9小題,每小題5分,共45分) 1.(2018·長沙高一檢測)蛋白質(zhì)的合成過程為氨基酸多肽蛋白質(zhì),則①、②過程分別形成的結(jié)構(gòu)是 (　　) A.肽鍵、氨基酸 B.肽鍵、肽鍵 C.肽鍵、特定的空間結(jié)構(gòu) D.空間結(jié)構(gòu)、氨基酸 【解析】選C。①、②過程分別形成的結(jié)構(gòu)是肽鍵、特定的空間結(jié)構(gòu)。 2.(2018·蚌埠高一檢測)亮氨酸的R基為—C4H9,纈氨酸的R基為—C3H7,它們縮合形成的二肽分子中,C、H原子個數(shù)的比為　　 (　　) A.11∶24　　　

2、　　　　 B.9∶18 C.11∶22 D.10∶22 【解析】選C。氨基酸結(jié)構(gòu)簡式可以用C2H4O2N—R表示,而脫水縮合形成二肽的過程中,失去了1分子的水,所以C原子的個數(shù)是11,H原子的個數(shù)是22,C項正確。 3.(2018·合肥高一檢測)下列關(guān)于肽鍵的描述,正確的是 (　　) A.在脫水縮合過程中所形成的肽鍵數(shù)一定等于失去的水分子數(shù) B.肽鍵可以表示為CO—NH或NH—CO C.幾條肽鏈在形成蛋白質(zhì)的過程中也通過肽鍵連接起來 D.在鏈狀肽中一個十肽分子比一個八肽分子多一個肽鍵 【解析】選A。氨基酸在脫水縮合過程中形成肽鍵的同時,生成1分子水,因此所形成的肽

3、鍵數(shù)一定等于失去的水分子數(shù),A正確;肽鍵可以表示為—CO—NH—或—NH—CO—,B錯誤;幾條肽鏈在形成蛋白質(zhì)的過程中一般通過二硫鍵連接起來,而通過肽鍵連接起來的是一條肽鏈,C錯誤;在鏈狀肽中一個十肽分子比一個八肽分子多2個肽鍵,D錯誤。 4.關(guān)于生物體內(nèi)氨基酸的敘述正確的是 (　　) A.組成人體的氨基酸都能在人體內(nèi)合成 B.氨基酸是蛋白質(zhì)分子的單體,僅由氨基和羧基組成 C.每個氨基酸分子都只含有C、H、O、N四種元素 D.至少有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上 【解析】選D。組成人體的氨基酸有的可以在人體內(nèi)合成,有的不能在人體內(nèi)合成,A錯誤;氨基酸是由氨基、羧基、—H、R

4、基和中心C原子組成,B錯誤;C、H、O、N四種元素是氨基酸的基本組成元素,氨基酸的R基中可能含有S、Fe等元素,C錯誤;組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上,D正確。 【方法規(guī)律】“一查二看”法判斷某種物質(zhì)是否是氨基酸 (1)“一查”:是否有氨基和羧基。 (2)“二看”:是否有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。 只有兩者同時具備,該物質(zhì)才是組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸。 5.(2017·江蘇高考)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

5、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。鵝膏蕈堿是環(huán)狀八肽,是由8個氨基酸脫去8分子水形成的,分子中含有8個肽鍵,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,也可能是由1條肽鏈構(gòu)成的,B項錯誤;蛋白質(zhì)變性是由于空間結(jié)構(gòu)被破壞導(dǎo)致的,不是肽鍵的斷裂造成的, C項錯誤;變性蛋白質(zhì)中含有肽鍵,能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng), D項錯誤。 6.有如圖兩種氨基酸,它們在形成二肽時可能縮合的基團(tuán)是 (　　) A.①④　　B.①③　　C.②④　　D.②③ 【解析】選B。氨基酸之間的脫水縮合發(fā)生在中心碳原子上的氨基和羧基之間,R基中的羧基和氨基不參與該過程,所以選項

6、B正確。 【誤區(qū)警示】氨基酸脫水縮合的三個易錯點 (1)脫水縮合產(chǎn)生的H2O中的H來自—COOH和—NH2,而氧則只來自—COOH。 (2)一條肽鏈上至少有一個游離的氨基和一個游離的羧基,并分別位于肽鏈的兩端。 (3)R基中的—NH2或—COOH不參與主鏈中肽鍵的形成,故多余的—NH2或—COOH位于R基中。 7.(2018·宜昌高一檢測)蛋白質(zhì)中一個氨基酸發(fā)生改變,可能出現(xiàn) (　　) A.氨基酸排列順序的改變 B.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變 C.蛋白質(zhì)的功能發(fā)生改變 D.以上各項都可能發(fā)生 【解析】選D。根據(jù)題意可知,蛋白質(zhì)中一個氨基酸發(fā)生改變,則氨基酸排列順序可能發(fā)生改變,因

7、而產(chǎn)生的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)也可能發(fā)生改變,從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)的功能發(fā)生改變。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　　HSP是機(jī)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)揮如圖所示的作用,以保護(hù)機(jī)體細(xì)胞不受破壞。圖中HSP所起的作用是 (　　) A.促進(jìn)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 【解析】選C。對比HSP發(fā)揮作用前后可知,作用前物質(zhì)為多肽鏈,作用后多肽鏈變成了具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),由此可推測,HSP能夠促使肽鏈形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。 【方法規(guī)律】用“一、二、三、四、五”巧記蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能 (1)“一個通式”指氨基酸的

8、結(jié)構(gòu)通式。 (2)“兩個標(biāo)準(zhǔn)”指組成蛋白質(zhì)的氨基酸必須同時具備的標(biāo)準(zhǔn)有兩個:一是數(shù)量標(biāo)準(zhǔn),二是位置標(biāo)準(zhǔn)。 (3)“三個數(shù)量關(guān)系”指蛋白質(zhì)分子合成過程中的3個數(shù)量關(guān)系:脫去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)。 (4)“四個原因”指蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因有4個:氨基酸的種類不同、氨基酸的數(shù)量不同、氨基酸的排列順序不同、多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。 (5)“五大功能”指蛋白質(zhì)分子有5個功能:細(xì)胞的組成物質(zhì)、催化作用、免疫作用、運輸作用和調(diào)節(jié)作用。 8.有人將氨基酸結(jié)構(gòu)通式和人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了如下類比,說法錯誤的是 (　　) A.圖中氨基酸結(jié)構(gòu)通式的中心C原子可以類比成人體的軀干部分 B.

9、圖中人有一只左手,一只右手,就如每個氨基酸也僅有一個羧基和一個氨基 C.氨基酸種類的不同取決于R基的不同 ,就如我們每個人的臉孔各不相同一樣 D.氨基酸脫水縮合形成多肽鏈的過程可以類比成人與人手拉手排成隊的過程 【解析】選B。氨基酸結(jié)構(gòu)通式中的C原子連接其他各基團(tuán),人體的軀干也起到連接大腦和肢體的作用,A項正確;氨基酸中的氨基和羧基可以類比為人的一個左手,一個右手,但是一個氨基酸的R基中也可能含有氨基和羧基,B項錯誤;生物體內(nèi),不同氨基酸的分子結(jié)構(gòu)相類似,即每種氨基酸分子至少含有一個氨基和一個羧基,并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。這個碳原子還連接一個氫原子和一個側(cè)鏈基團(tuán),

10、各種氨基酸之間的區(qū)別在于側(cè)鏈基團(tuán)的不同,類比人類,每個人都有兩雙手和兩條腿,但是臉長得不一樣,所以我們不一樣,C項正確;氨基酸分子互相結(jié)合的方式是:一個氨基酸分子的羧基與另一個氨基酸分子的氨基相連接,同時脫去一分子水,形成一個肽鍵。這與人和人之間手拉手排隊的過程相似,D項正確。 9.某環(huán)狀多肽由39個氨基酸脫水縮合而成,其中含有4個谷氨酸(R基為-CH2-CH2-COOH),則該多肽 A.至少含有5個游離羧基 B.有38個肽鍵 C.可能沒有游離的氨基 D.一定含有20種氨基酸 【解析】選C。不考慮R基,環(huán)狀多肽中不含有游離的羧基,由于該環(huán)狀多肽中含有4個谷氨酸,由谷氨酸的R基組成可

11、知,其R基中含有1個羧基,因此該環(huán)狀多肽至少含有4個游離的羧基,A錯誤;該環(huán)狀多肽由39個氨基酸形成,其所含肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)=39個,B錯誤;由于谷氨酸的R基中不含氨基,所以該環(huán)狀多肽可能沒有游離的氨基,C正確;組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,該環(huán)狀多肽由39個氨基酸形成,因此該環(huán)狀多肽最多有20種氨基酸,不一定含有全部的20種氨基酸,D錯誤。 【互動探究】 (1)該環(huán)狀多肽形成過程中,相對分子質(zhì)量減少了多少? 提示:由脫水縮合過程可知,多肽相對分子質(zhì)量減少主要是由脫掉的水分子引起,則形成該環(huán)狀多肽時相對分子質(zhì)量減少了39×18=702。 (2)若將該環(huán)狀多肽中的1個谷氨酸切下,需破壞多

12、少個肽鍵? 提示:從多肽中切下一個完整的氨基酸需要破壞2個肽鍵。 二、非選擇題(共2小題,共25分) 10.(12分)(2018·成都高一檢測)某致病細(xì)菌分泌的外毒素為無色、細(xì)針狀結(jié)晶,對小鼠和人體有很強(qiáng)的毒性,可引起流涎、嘔吐、便血、痙攣等,最終導(dǎo)致死亡。該外毒素為環(huán)狀肽,結(jié)構(gòu)式如圖所示。請據(jù)圖分析回答下面的問題: (1)該化合物中含有____________個氨基,____________個羧基。? (2)該化合物是由7個氨基酸組成的,其中有____________個氨基酸的R基相同,這個R基是____________。? (3)該化合物為____________肽化合物

13、,含有_________個肽鍵。? (4)填寫虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱:A._______________,?B._______________。? 【解析】(1)由圖可知,該化合物中不含游離的氨基和羧基。 (2)觀察發(fā)現(xiàn)該化合物共有7個R基,是由7個氨基酸形成的,7個氨基酸中有3個氨基酸的R基團(tuán)都是—CH3,其余4個氨基酸的R基團(tuán)都不相同。 (3)該化合物共有7個肽鍵,為環(huán)狀七肽化合物。 (4)由以上分析知,題圖中的A是肽鍵,B是R基。 答案:(1)0　0　(2)3　—CH3 (3)環(huán)狀七　7　(4)肽鍵　R基 11.(13分)以下幾種符號代表不同種類的氨基酸: 請回答下列

14、問題: (1)它們結(jié)構(gòu)的差別在于____________的不同。? (2)7種氨基酸在細(xì)胞的_______________中通過_______________的方式形成一條肽鏈,此過程可形成____________個肽鍵,得到____________個水分子,相對分子質(zhì)量減少了____________。? (3)如果上述肽鏈原長度不變,改變其中__________________,就可改變該肽鏈的性質(zhì)。? (4)若兩個蛋白質(zhì)分子均由兩條(2)中的肽鏈構(gòu)成,那么兩蛋白質(zhì)分子的功能____________(填“一定”或“不一定”)相同,原因是___?__________。? 【解析】(1

15、)根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式分析,不同氨基酸的結(jié)構(gòu)不同是由R基決定的。 (2)7種氨基酸通過脫水縮合形成一條肽鏈形成的肽鍵數(shù)是6,脫去的水分子數(shù)是6,相對分子質(zhì)量減少了6×18=108;氨基酸脫水縮合的場所是核糖體。 (3)肽鏈原長度不變,改變氨基酸的排列順序可以改變肽鏈的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。 (4)由相同的兩條肽鏈經(jīng)盤曲折疊可形成空間結(jié)構(gòu)不同的兩個蛋白質(zhì)分子,進(jìn)而導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能不同。 答案:(1)R基 (2)核糖體　脫水縮合　 6　6　 108 (3)氨基酸的排列順序 (4)不一定　 分別由相同的兩條肽鏈經(jīng)盤曲折疊可形成空間結(jié)構(gòu)不同的兩個蛋白質(zhì)分子 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　　如圖表示人體內(nèi)幾種化

16、學(xué)元素和化合物的相互關(guān)系,其中a表示有機(jī)小分子物質(zhì),A表示有機(jī)大分子物質(zhì)。請據(jù)圖分析回答: (1)圖中的X代表什么元素:____________。 (2)由a→A的過程中,有下列數(shù)量關(guān)系:失去的水分子數(shù)=_________分子數(shù)-________數(shù)目。 (3)A可分為A1……A4,其原因從a分析是:______________________________,從A分析是因為__________________________________。 (4)A1是_______________;A2是___________________________;A3是_________ ___

17、_________________,含有的特殊元素是____________,存在于____________中。 【解析】(1)分析題圖:大分子A具有免疫、催化、運輸O2等功能,說明A是蛋白質(zhì),則小分子a是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸,氨基酸含有C、H、O、N等元素。 (2)構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸,其結(jié)構(gòu)通式是,即每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基,且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上,這個碳原子還連接一個氫和一個R基,氨基酸的不同在于R基的不同。氨基酸形成多肽過程中的相關(guān)計算:肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)。? (3)蛋白質(zhì)多樣性的直接原因是組成蛋白質(zhì)的氨基

18、酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別。 (4)具有催化作用的是酶,具有免疫作用的是抗體,能運輸O2的是血紅蛋白,含F(xiàn)e元素,存在于紅細(xì)胞中。 答案:(1)N (2)氨基酸　肽鏈 (3)a的種類不同、數(shù)目不同、排列順序不同　多肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)不同 (4)酶　抗體　血紅蛋白　Fe　紅細(xì)胞 1.(6分)(2018·武漢高一檢測)如圖表示有關(guān)蛋白質(zhì)分子的概念圖,有關(guān)分析不正確的是 (　　) A.相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)中可能有20種A B.蛋白質(zhì)中的N元素主要存在于B中 C.蛋白質(zhì)功能的多樣性取決于A的多樣性 D.多

19、肽中A的數(shù)目一般大于B的數(shù)目 【解析】選C。氨基酸的種類最多有20種,A正確;肽鍵的化學(xué)簡式是—NH—CO—,所以蛋白質(zhì)中的N元素主要存在于B中,B正確;蛋白質(zhì)功能的多樣性取決于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性,而不是A(氨基酸)的多樣性,C錯誤;多肽中B(肽鍵)的數(shù)目=A(氨基酸)的數(shù)目-肽鏈數(shù)目,所以多肽中A的數(shù)目一般大于B的數(shù)目,D正確。 2.(6分)綠色熒光蛋白簡稱GFP,最初是從維多利亞多管發(fā)光水母中分離出來的結(jié)構(gòu)蛋白。其相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示,下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A.該蛋白質(zhì)含有2條肽鏈 B.R基上的氨基有16個 C.該肽鏈水解時,水中氫的去向是形成氨基 D.在合成該物質(zhì)時

20、相對分子質(zhì)量減少了2 250 【解析】選A。由圖可知,該蛋白質(zhì)共含有17個游離的羧基,其中有15個在R基中,說明該蛋白質(zhì)含有2條肽鏈,A正確;該蛋白質(zhì)有2條肽鏈,游離氨基總數(shù)為17,因此R基上的氨基有15個,B錯誤;氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)時,脫去的水中的H來自氨基和羧基,所以該肽鏈水解時,水中氫的去向是形成氨基和羧基,C錯誤;該蛋白質(zhì)由126個氨基酸、2條肽鏈組成,因此在合成該物質(zhì)時相對分子質(zhì)量減少了18×(126-2)=2 232,D錯誤。 【方法規(guī)律】多肽中游離氨基數(shù)目的計算方法 (1)R基中不含氨基時,游離的氨基數(shù)=肽鏈條數(shù)。 (2)R基中含有氨基時,游離的氨基數(shù)=肽鏈條數(shù)+R

21、基中的氨基數(shù)。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　　有一條由12個氨基酸組成,分子式為CXHYOWNZS(Z>12,W>13)的多肽,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(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、賴氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解產(chǎn)物中天冬氨酸的數(shù)目是 (　　) A.(Y+12)個 　　　　 B.(Z+12)個 C.(W-13)個 D.(W-13)/2個 【解析】選D。由題意知,天冬氨酸(C4H7O4N)中含有2個羧基,4個氧原子,設(shè)該化合物中天冬氨酸的個數(shù)是x個,根據(jù)題干信息可知脫去12

22、-1=11個水,根據(jù)氧原子守恒,2×(12-x)+4x-11=W,解得:x=(W-13)/2。 【實驗·探究】 3.(18分)(2018·唐山高一檢測)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,其生物活性就會喪失,這稱為蛋白質(zhì)的變性。高溫、強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、重金屬等會使蛋白質(zhì)變性?，F(xiàn)請你利用提供的材料用具設(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、酒精燈等。 (1)實驗步驟: ①取兩支試管,編號A、B

23、。向A、B兩試管中各加1 mL新鮮的淀粉酶溶液,然后向A試管加____________,向B試管加5滴無水乙醇,混勻后向A、B兩試管再加2 mL可溶性淀粉溶液;? ②將兩支試管搖勻后,同時放入適宜溫度的溫水中維持5 min; ③_____________________________________________;? ④從溫水中取出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,觀察試管中的顏色變化。 (2)實驗結(jié)果預(yù)測及結(jié)論: ①_____________________________________________,? 說明無

24、水乙醇能使淀粉酶(蛋白質(zhì))變性; ②_________________________________________,? 說明無水乙醇不能使淀粉酶(蛋白質(zhì))變性。 【解析】(1)①實驗的試劑的量是無關(guān)變量,應(yīng)保持一致,因此,取兩支試管,編號A、B,向A、B兩試管中各加入1 mL新鮮的淀粉酶溶液,然后向A試管加5滴蒸餾水,向B試管加5滴無水乙醇,混勻后向A、B兩試管再加2 mL可溶性淀粉溶液。 ③配制斐林試劑溶液,取質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液和質(zhì)量濃度為 0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合。 (2)①若A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀,B試管中不出現(xiàn),說明無水乙醇能使淀粉酶(蛋白質(zhì))變性; ②若A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀,B試管中也出現(xiàn)磚紅色沉淀,說明無水乙醇不能使淀粉酶(蛋白質(zhì))變性。 答案:(1)①5滴蒸餾水 ③取質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液和質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合,配制成斐林試劑 (2)①若A試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀,B試管中不出現(xiàn) ②若A、B試管中都出現(xiàn)磚紅色沉淀