第3講 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)一、單項(xiàng)選擇題1(2017年湖南衡陽(yáng)模擬)關(guān)于生物體內(nèi)氨基酸的敘述，正確的是()A氨基酸是蛋白質(zhì)分子的單體，由氨基和羧基組成B組成蛋白質(zhì)的氨基酸共有的結(jié)構(gòu)是C每個(gè)氨基酸分子都只含有C、H、O、N四種元素D組成人體的氨基酸都在人體內(nèi)合成【答案】B【解析】氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一碳原子上，A錯(cuò)誤、B正確；有些氨基酸還含有S和Fe元素，C錯(cuò)誤；必需氨基酸在人體內(nèi)不能合成，D錯(cuò)誤。2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)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(lái)自于和C結(jié)構(gòu)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(gè)氨基酸形成一條多肽鏈需要n種密碼子【答案】C【解析】為氨基，為羧基，為側(cè)鏈基團(tuán)(R基)。構(gòu)成人體氨基酸的種類(lèi)約有20種，而不是R基的種類(lèi)約有20種，A錯(cuò)誤；脫水縮合形成水，水中的氫來(lái)自，B錯(cuò)誤；生物體內(nèi)n個(gè)氨基酸形成一條多肽鏈需要n個(gè)密碼子，而不是需要n種密碼子，D錯(cuò)誤。3(2017年山西呂梁三模)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的種類(lèi)繁多，下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述正確的是()A細(xì)胞膜的功能與膜蛋白的種類(lèi)有關(guān)，與蛋白質(zhì)的數(shù)量無(wú)關(guān)B蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分，但不是染色體中遺傳信息的攜帶者C胰高血糖素是一種蛋白質(zhì)類(lèi)激素，也是人體內(nèi)唯一能降低血糖的激素D呼吸酶是一類(lèi)蛋白質(zhì)的總稱(chēng)，可催化多糖、二糖和單糖的氧化分解【答案】B【解析】細(xì)胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂，其中蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，細(xì)胞膜的功能與膜蛋白的種類(lèi)和數(shù)量均有關(guān)，A錯(cuò)誤；染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA組成，其中DNA是遺傳信息的攜帶者，B正確；胰島素是一種蛋白質(zhì)類(lèi)激素，也是人體內(nèi)唯一能降低血糖的激素，C錯(cuò)誤；參與細(xì)胞呼吸的糖類(lèi)主要為單糖，二糖和多糖一般需先水解為單糖才能被呼吸酶氧化分解，D錯(cuò)誤。4神舟飛船搭載的蛋白質(zhì)在太空結(jié)晶狀況良好，結(jié)晶體像“鉆石”，太空晶體可供研究抗癌新藥。下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，正確的是()A蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性只與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、空間結(jié)構(gòu)有關(guān)B已知某化合物含有C、H、O、N等元素且具有催化作用，可以推斷此物質(zhì)是蛋白質(zhì)C有些蛋白質(zhì)具有防御功能，如抗體，有些蛋白質(zhì)具有接受信息的功能，如受體，抗體和受體都具有特異性D一條剛剛從核糖體上合成的肽鏈，其氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目及排列順序已確定，因此具有生物活性【答案】C【解析】蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性與氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)；含有C、H、O、N等元素且具有催化作用的物質(zhì)也可能是RNA；抗體和受體的本質(zhì)均是蛋白質(zhì)，兩種物質(zhì)均具有特異性，只能與某些特定的物質(zhì)結(jié)合；真核細(xì)胞中核糖體上合成的多肽鏈，通常還需要經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工才具有生物活性。5(2017年寧夏銀川市第二中學(xué)統(tǒng)練)在下列物質(zhì)中，若將其中構(gòu)成人體的氨基酸通過(guò)縮合而形成蛋白質(zhì)分子，則此蛋白質(zhì)分子中所含有的羧基數(shù)目是()A1個(gè)B2個(gè)C4個(gè)D至少3個(gè)【答案】D【解析】題中構(gòu)成人體的氨基酸有，肽鏈?zhǔn)前被岱肿酉嗷タs合而成的鏈狀結(jié)構(gòu)，除氨基酸分子上的R基外，每條肽鏈上至少有一個(gè)羧基。因此包括四個(gè)氨基酸上的R基在內(nèi)的2個(gè)羧基，這條肽鏈應(yīng)至少含3個(gè)羧基。6某多肽鏈為199肽，其分子式為CxHyNaObS2(a199、b200)，并且由下列5種氨基酸組成。那么該多肽鏈徹底水解后將會(huì)分別得到賴(lài)氨酸、天冬氨酸的個(gè)數(shù)為()Aa199、(b200)/2 Ba200、b200Ca199、(b199)/2 Da200、(b200)/2【答案】A【解析】根據(jù)氨基酸的分子式可知，賴(lài)氨酸含有兩個(gè)氨基，根據(jù)N原子守恒可知，多余的N原子來(lái)自賴(lài)氨酸的R基，即a199；天冬氨酸含有兩個(gè)羧基，一個(gè)天冬氨酸的R基中含有兩個(gè)氧原子，根據(jù)氧原子守恒可知，天冬氨酸中R基的個(gè)數(shù)為：(b1981992)2，故A正確。7(2017年河北武邑調(diào)研)下面為牛胰島素結(jié)構(gòu)圖，該物質(zhì)中SS是由兩個(gè)SH脫去兩個(gè)H形成的，下列說(shuō)法正確的是()A牛胰島素為51肽，其中含有50個(gè)肽鍵B牛胰島素中至少有2個(gè)NH2和2個(gè)COOHC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(shí)，減少的相對(duì)分子質(zhì)量為882【答案】B【解析】該牛胰島素含有51個(gè)氨基酸，其中含有肽鍵數(shù)為51249(個(gè))；牛胰島素含兩條鏈，至少含2個(gè)游離的NH2和2個(gè)COOH；牛胰島素水解可得到51個(gè)氨基酸，最多有20種氨基酸，但并非一定是20種；牛胰島素形成時(shí)，51個(gè)氨基酸脫水的同時(shí)還減少了6個(gè)H，故減少的相對(duì)分子質(zhì)量為49186888。8如圖表示一個(gè)由三條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)分子，共含271個(gè)氨基酸，圖中每條虛線(xiàn)表示由兩個(gè)R基中的巰基(SH)脫氫形成一個(gè)二硫鍵(SS)。下列相關(guān)敘述不正確的是()A組成該分子的氨基酸最多約有20種B氨基酸合成該分子后相對(duì)分子質(zhì)量減少了4 824C該分子至少含有3個(gè)游離的氨基D該物質(zhì)遇到雙縮脲試劑會(huì)發(fā)生紫色反應(yīng)【答案】B【解析】組成蛋白質(zhì)的氨基酸最多約有20種；由271個(gè)氨基酸合成該分子時(shí)，脫去268分子水，同時(shí)在形成4個(gè)二硫鍵時(shí)脫去8個(gè)氫，即減少的相對(duì)分子質(zhì)量為2681884 832；該分子由三條多肽鏈形成，至少含有3個(gè)游離的氨基；蛋白質(zhì)遇到雙縮脲試劑會(huì)發(fā)生紫色反應(yīng)。9下圖表示胰島素分子中一條多肽鏈，其中有3個(gè)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(gè)游離的羧基，位于第1位B用特殊水解酶除去3個(gè)甘氨酸，形成的產(chǎn)物(包括甘氨酸)比原多肽多5個(gè)氧原子C用特殊水解酶除去3個(gè)甘氨酸，形成的產(chǎn)物中有4條多肽D該多肽釋放到細(xì)胞外需要經(jīng)過(guò)兩種細(xì)胞器的加工【答案】D【解析】該多肽至少含有一個(gè)游離的羧基，位于第1位或第30位；除去3個(gè)甘氨酸要斷裂6個(gè)肽鍵，需6個(gè)水分子，因此形成的產(chǎn)物中氧原子的數(shù)比原多肽多6個(gè)氧原子；除去3個(gè)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；該多肽釋放到細(xì)胞外之前，需要通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工。10(2017年福建莆田月考)某50肽中有丙氨酸(R基為CH3)4個(gè)，現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應(yīng)位置如下圖)，得到4條多肽鏈和5個(gè)氨基酸(脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在)。下列有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()A若將得到的5個(gè)氨基酸縮合成5肽，則有5種不同的氨基酸序列B若將新生成的4條多肽鏈重新連接成一條多肽鏈，將脫去3個(gè)H2OC該50肽水解得到的幾種有機(jī)物，其結(jié)構(gòu)比原50肽增加了4個(gè)氧原子D若新生成的4條多肽鏈總共有5個(gè)羧基，那么其中必有1個(gè)羧基在R基上【答案】C【解析】由于只有一個(gè)氨基酸不是丙氨酸，故形成的5肽有5種不同的氨基酸排列順序，A正確；4條多肽重新形成一條肽鏈，需形成3個(gè)肽鍵，脫去3個(gè)H2O，B正確；該50肽水解需要斷裂8個(gè)肽鍵，增加8個(gè)氧原子，C錯(cuò)誤；每條肽鏈至少有一個(gè)羧基，4條多肽至少有4個(gè)羧基，其他羧基在R基上，D正確。11請(qǐng)仔細(xì)觀察如圖所示圖解，有關(guān)敘述和分析正確的是()A上述結(jié)構(gòu)中全部屬于氨基酸B若形成鏈狀四肽，則應(yīng)該具有3個(gè)肽鍵、2個(gè)游離的氨基、2個(gè)游離的羧基C若形成的是環(huán)狀四肽，應(yīng)該有4個(gè)肽鍵、2個(gè)游離的氨基、1個(gè)游離的羧基D若上述三種物質(zhì)，每種僅有一個(gè)，則形成的三肽種類(lèi)最多有27種【答案】C【解析】題圖中的氨基和羧基不連接在同一個(gè)碳原子上，不是組成蛋白質(zhì)的氨基酸，A錯(cuò)誤；形成鏈狀四肽，應(yīng)該有3個(gè)肽鍵、3個(gè)游離的氨基、2個(gè)游離的羧基，B錯(cuò)誤；形成環(huán)狀四肽，應(yīng)該有4個(gè)肽鍵、2個(gè)游離的氨基、1個(gè)游離的羧基，C正確；三種物質(zhì)，每種僅有一個(gè)，形成的三肽種類(lèi)是6種，D錯(cuò)誤。12假如蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽鍵，蛋白酶2作用于賴(lài)氨酸(C6H14N2O2)兩側(cè)的肽鍵，某四十九肽經(jīng)酶1和酶2作用后的情況見(jiàn)下圖，下列敘述正確的是()A此多肽含有2個(gè)賴(lài)氨酸B苯丙氨酸位于四十九肽的第17、31、49位C短肽D、E與四十九肽的氧原子數(shù)相同，N原子數(shù)減少2個(gè)D適宜條件下酶1和酶2同時(shí)作用于此多肽，可形成5條短肽【答案】C【解析】由于酶2作用于賴(lài)氨酸兩側(cè)的肽鍵，故該四十九肽第23位上的氨基酸為賴(lài)氨酸，A錯(cuò)誤；由于酶1作用于苯丙氨酸的羧基端，故苯丙氨酸位于四十九肽的第16、30、48位，B錯(cuò)誤；如果酶1和酶2同時(shí)作用于此多肽，可形成4條短肽和1個(gè)氨基酸，D錯(cuò)誤；短肽D、E與四十九肽相比，減少了一個(gè)賴(lài)氨酸，但增加了兩個(gè)OH，故二者氧原子相同，N原子數(shù)減少2個(gè)，C正確。二、非選擇題13已知20種氨基酸的平均相對(duì)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(hào))，圖2為部分肽鏈放大示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)該化合物由氨基酸脫去_個(gè)水分子形成，這種結(jié)合方式叫作_，圖1所示的蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為_(kāi)。如果核苷酸的平均相對(duì)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(duì)分子質(zhì)量最小為_(kāi)。(2)圖2中有_種R基，肽鍵是_(填序號(hào))；該蛋白質(zhì)至少有_個(gè)游離的羧基。(3)假設(shè)有一個(gè)十肽，分子式為CxHyOzNmSn，組成該肽的氨基酸只有圖2中的幾種，則含有的氨基酸有_個(gè)?！敬鸢浮?1)123脫水縮合13 652284 244(2)33(3)m10【解析】(1)氨基酸通過(guò)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(duì)分子質(zhì)量氨基酸的總分子質(zhì)量脫去的水的總分子質(zhì)量形成二硫鍵脫去的氫的分子質(zhì)量124128(1241)182313 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)61，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)生的基因的最小相對(duì)分子質(zhì)量核苷酸的分子量核苷酸數(shù)目脫去的水分子數(shù)181246400(12462)18284 244。(2)圖2中有4個(gè)、3種R基，肽鍵為。圖2中的R基含有2個(gè)羧基，而構(gòu)成該蛋白質(zhì)的多肽鏈的首或尾含有1個(gè)游離的羧基，故該蛋白質(zhì)至少含有3個(gè)游離的羧基。(3)構(gòu)成該十肽的氨基酸的R基中只有結(jié)構(gòu)含有1個(gè)N，其他氨基酸的R基中均不含N，那么(m10)個(gè)N均在結(jié)構(gòu)中，所以含有的氨基酸有(m10)個(gè)。14胰島素是一種蛋白質(zhì)分子，它含有、兩條肽鏈，鏈含有21個(gè)氨基酸，鏈含有30個(gè)氨基酸，兩條多肽鏈間通過(guò)兩個(gè)二硫鍵(二硫鍵是由兩個(gè)“SH”連接而成)連接，在鏈上也形成一個(gè)二硫鍵。如圖為結(jié)晶牛胰島素的平面結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)此回答：(1)該分子中的51個(gè)氨基酸經(jīng)_方式形成兩條肽鏈，這兩條肽鏈通過(guò)圖中的_(填化學(xué)鍵)相互連接在一起，最后形成具有_結(jié)構(gòu)的胰島素分子。(2)胰島素分子中含有_個(gè)肽鍵，肽鍵可表示為_(kāi)。從理論上分析，胰島素分子至少有_個(gè)“NH2”，至少有_個(gè)“COOH”。(3)人體中胰島素的含量過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)疾病，在治療時(shí)不能口服胰島素，只能注射，原因是_。(4)經(jīng)檢測(cè)，人和其他哺乳動(dòng)物胰島素的氨基酸組成比較如下：豬：鏈第30位氨基酸與人的不同；馬：鏈第30位氨基酸和鏈第9位氨基酸與人的不同；羊：鏈第8、9、10位氨基酸與人的不同；鼠：鏈有8個(gè)氨基酸、鏈有10個(gè)氨基酸與人的不同。相近物種的胰島素不同，反映在多肽鏈的氨基酸組成上主要是_ _。上述幾種動(dòng)物中，_和人的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)。糖尿病病人最適宜的代用品是_(填動(dòng)物名稱(chēng))的胰島素。【答案】(1)脫水縮合SS一定空間(2)49CONH22(3)胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，口服會(huì)被消化酶催化水解而失效(4)氨基酸的排列順序不同鼠豬【解析】(1)胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，組成胰島素的基本單位是氨基酸，通過(guò)氨基酸的脫水縮合形成肽鏈，肽鏈經(jīng)一定的化學(xué)鍵如圖中的“SS”連接，形成了具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。(2)胰島素分子中的肽鍵數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)51249(個(gè))，肽鍵可表示為CONH；一條肽鏈中至少有1個(gè)游離的氨基、1個(gè)游離的羧基，胰島素含有兩條肽鏈，因此至少含有2個(gè)游離的氨基、2個(gè)游離的羧基。(3)胰島素具有一定的生理功能，能降低血液中的葡萄糖濃度，但由于其本質(zhì)是蛋白質(zhì)，若口服的話(huà)，會(huì)被消化道內(nèi)的蛋白酶水解而失去療效，因此胰島素只能注射，不能口服。(4)比較人和豬、馬、羊、鼠胰島素的氨基酸的差異，可知和人的氨基酸排列相差較大的動(dòng)物是鼠，最接近的是豬，因此鼠與人的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)，豬和人的親緣關(guān)系最近，豬的胰島素是最適宜的代用品。15(2017年山東濟(jì)南模擬)一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì)，下圖為部分細(xì)胞結(jié)構(gòu)和多種蛋白質(zhì)，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)A蛋白參與細(xì)胞間的相互黏連，所以在動(dòng)物細(xì)胞工程中常用_處理組織碎塊，使細(xì)胞分散開(kāi)。(2)B蛋白與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸有關(guān)，如果轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程需ATP供能，則轉(zhuǎn)運(yùn)方式稱(chēng)為_(kāi)，若轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程不消耗ATP，則轉(zhuǎn)運(yùn)方式稱(chēng)為_(kāi)，能量來(lái)自于所轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)_形成的勢(shì)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(kāi)關(guān)”一樣，引起細(xì)胞內(nèi)一系列變化，是細(xì)胞膜完成_功能的分子基礎(chǔ)。(4)D蛋白和細(xì)胞骨架共同完成細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸，細(xì)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(zhuān)一性的特點(diǎn)。(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(chēng)是_?！敬鸢浮?1)胰蛋白酶(2)主動(dòng)運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散濃度差(3)空間結(jié)構(gòu)信息交流(或細(xì)胞通訊、細(xì)胞識(shí)別)(4)蛋白質(zhì)(5)一種或一類(lèi)底物(6)RNA聚合酶【解析】(1)動(dòng)物細(xì)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(dòng)物細(xì)胞。(2)主動(dòng)運(yùn)輸與協(xié)助擴(kuò)散均需要載體蛋白參與，但主動(dòng)運(yùn)輸消耗ATP。(3)C蛋白是細(xì)胞膜上的受體，與細(xì)胞間的信息交流有關(guān)。(4)細(xì)胞骨架的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。(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(lèi)化學(xué)反應(yīng)。(6)F蛋白是催化轉(zhuǎn)錄過(guò)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(diǎn)結(jié)合，催化轉(zhuǎn)錄過(guò)程。