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2019年高中生物 第一單元 走近細胞和組成細胞的分子 第3講 生命活動的主要承擔者—蛋白質課時跟蹤訓練 測控導航表 知識點 題號 1.組成蛋白質的氨基酸及其種類 1,2 2.蛋白質的結構與功能 3,4,6,7,8,9,10 3.蛋白質的相關計算 5,12,14 4.綜合考查 11,13 1.下列關于生物體內氨基酸的敘述,正確的是(　B　) A.氨基酸是蛋白質分子的單體,由氨基和羧基組成 B.組成蛋白質的氨基酸共有的結構是 C.每個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合成 解析:氨基酸的結構通式為,不同的氨基酸R基不同,因此共有結構為;甲硫氨酸中含有C、H、O、N、S五種元素;必需氨基酸不能在人體內合成。 2.谷氨酸的R基為—C3H5O2,則在一個谷氨酸分子中,含有碳和氧的原子數分別是(　B　) A.4,4 B.5,4 C.4,5 D.5,5 解析:谷氨酸的R基為—C3H5O2,結合氨基酸的結構通式可知,一個谷氨酸分子中含有碳和氧的原子數分別是5和4。 3.有關蛋白質中肽鍵的敘述,錯誤的是(　C　) A.核糖體是形成肽鍵的場所 B.蛋白質中N元素主要存在于肽鍵中 C.肽鍵的結構簡式可表示為NH—CO D.雙縮脲試劑可與肽鍵作用生成紫色物質 解析:肽鍵的結構簡式正確的寫法為“—NH—CO—”。 4.催產素、牛加壓素、血管舒緩素等多肽化合物的氨基酸數量相同,但其生理功能卻不同,原因有(　B　) ①氨基酸種類不同 ②氨基酸的數目不同 ③氨基酸的排列順序不同 ④肽鏈的盤曲折疊方式不同 A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④ 解析:蛋白質功能多樣性的原因有氨基酸的種類、數目、排列順序,肽鏈的盤曲折疊方式及其形成的空間結構不同。 5.層粘連蛋白是由一條重鏈(A鏈)和兩條輕鏈(B1鏈、B2鏈)構成的高分子糖蛋白,其結構示意圖如圖所示,若該蛋白由m個氨基酸構成,下列有關說法不正確的是(　C　) A.該層粘連蛋白含有肽鍵數為m-3 B.組成該蛋白的氨基酸中可能有些必須從食物中獲取 C.層粘連蛋白是由20種氨基酸經脫水縮合而成的 D.該物質至少含有3個游離的氨基和羧基 解析:肽鍵數等于氨基酸數減去肽鏈數;組成該蛋白的氨基酸中可能存在必需氨基酸,必需氨基酸只能從食物中獲取;該蛋白質由3條肽鏈構成,則至少含有3個游離的氨基和羧基。 6. 如圖所示,物質甲是在胰島B細胞中合成的,物質乙是一種淋巴因子,物質丙由漿細胞合成分泌;物質丁由垂體分泌,可促進蛋白質的合成和骨的生長。則下列說法正確的是(　D　) A.物質甲、乙、丙、丁的結構多樣性只與a有關 B.控制甲、乙、丙、丁合成的物質是核糖核酸 C.物質甲、丁分別為胰島素、抗利尿激素 D.物質乙、丙均在特異性免疫中發(fā)揮作用 解析:甲(胰島素)、乙(淋巴因子)、丙(抗體)、丁(生長激素)的化學本質都是蛋白質,蛋白質的結構多樣性與氨基酸的數目、種類、排列順序,肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構有關;控制甲、乙、丙、丁合成的物質是脫氧核糖核酸;淋巴因子和抗體均在特異性免疫中發(fā)揮作用。 7.組成蛋白質的氨基酸中有兩種氨基酸含有硫,已知某一蛋白質分子中含有一個硫原子。則下列說法中不正確的是(　B　) A.該蛋白質分子中含有的硫一定存在于氨基酸的R基上 B.該蛋白質分子完全水解后最多可以得到20種氨基酸 C.該蛋白質可能由一條、兩條或多條肽鏈組成 D.該蛋白質分子中有“…—N—C—C—N—C—C—…”的重復結構 解析:組成蛋白質的氨基酸最多有20種,其中有兩種氨基酸含有S元素,而該蛋白質分子中只含有一個S原子,說明該蛋白質只有一種含S的氨基酸,組成該蛋白質的氨基酸最多有19種;根據題干信息不能確定該蛋白質所含的肽鏈數,故該蛋白質可能由一條、兩條或多條多肽鏈組成;根據氨基酸的結構和脫水縮合的過程可知,氨基中的N原子與羧基中的C原子相連,即蛋白質分子中含有“…—N—C—C—N—C—C—…”的重復結構。 8.(xx遼寧葫蘆島月考)蛋白質分子能被肽酶降解,至于哪一個肽鍵斷裂則取決于肽酶的類型。肽酶P能斷裂帶有側鏈R4的氨基酸和相鄰氨基酸的羧基基團之間的肽鍵。下列說法正確的是(　C　) A.上圖所示肽鏈一定由五種氨基酸脫水縮合而成 B.在肽酶P的作用下,經過脫水縮合可以形成兩條肽鏈 C.肽酶P可以催化1處的化學鍵斷裂 D.該肽鏈中含有游離的氨基和羧基各一個 解析:氨基酸的種類由R基決定。由于不清楚R1～R5是否相同,所以無法確定該肽鏈是否含有5種氨基酸,只能確定上圖所示肽鏈一定由五個氨基酸脫水縮合而成;肽酶P能斷裂帶有側鏈R4的氨基酸和相鄰氨基酸的羧基基團之間的肽鍵,即能使1處的化學鍵斷裂,因此形成的化合物是一個三肽和一個二肽,該過程不是脫水縮合;由于不清楚R1～R5是否含有氨基和羧基,所以,只能確定該肽鏈至少含有一個游離的氨基和一個游離的羧基。 能力達標 9.(xx河南新鄉(xiāng)期末)HSP是機體細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,以保護機體細胞不受破壞。圖中HSP所起的作用是(　C　) 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構 D.維持蛋白質結構穩(wěn)定性 解析:分析圖示可知,HSP能促進多肽鏈轉變成蛋白質,即促使肽鏈形成空間結構。 10.(xx黑龍江哈六中期末)朊病毒蛋白(PrP)有兩種構象:一種是PrPC,一種是PrPSC,其性質對比如下表: 項目 PrPC PrPSC 空間結構 螺旋為主 折疊為主 溶解度 高 低 致病性 不致病 致病 肽鏈氨基酸排列順序 相同 由此可以推知控制合成這兩種蛋白質的基因核苷酸排列順序以及它們表現(xiàn)出不同性質的原因分別是(　C　) A.不相同;溶解度不同 B.不相同;氨基酸組成的種類不同 C.相同;空間結構不同 D.相同;組成氨基酸的數量不同 解析:由表中信息可知,兩種蛋白質的肽鏈中氨基酸排列順序相同,由此可確定基因中核苷酸排列順序相同,而兩種蛋白質的空間結構不同是它們表現(xiàn)出不同性質的原因。 11.近年來的研究初步表明,βAP(β淀粉樣蛋白)沉積是Alzheimer型老年癡呆的主要病征。βAP是由其前體蛋白APP(一種含695個氨基酸的跨膜蛋白)在病理狀態(tài)下異常加工而成。APP形成βAP的過程如圖所示。根據上述信息所作的推論錯誤的是(　C　) A.用雙縮脲試劑檢測βAP分子,有紫色反應 B.βAP的效果可能是引起大腦功能異常 C.一個βAP分子中至少含有39個肽鍵 D.β分泌酶很可能是突變基因表達的產物 解析:根據題意,βAP(β淀粉樣蛋白)的化學本質是蛋白質,用雙縮脲試劑檢測呈紫色;“βAP(β淀粉樣蛋白)沉積是Alzheimer型老年癡呆的主要病征”,則βAP的作用效果可能是引起大腦功能異常;據圖分析,βAP分子中氨基酸數=635-596=39(個),則肽鍵數=氨基酸數-肽鏈數=38個;βAP是由其前體蛋白APP在病理狀態(tài)下異常加工而成,其形成過程需要β分泌酶和γ分泌酶的作用,正常的機體發(fā)生病變,很可能是基因突變的結果,因此,β分泌酶很可能是突變基因表達的產物。 12.如圖為牛胰島素結構圖,該物質中—S—S—是由兩個—SH脫去兩個H形成的。下列說法正確的是(　B　) 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.牛胰島素水解產物含有20種不同的氨基酸 D.牛胰島素形成時,減少的相對分子質量為882 解析:由圖示可知,牛胰島素是由兩條肽鏈構成的,共有51個氨基酸,因此其肽鍵數為51-2=49(個);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;在生物體中組成蛋白質的氨基酸約有20種,但不一定每種蛋白質中都有20種氨基酸;牛胰島素形成時,減少的相對分子質量為4918+23=888。 13.從某種真核細胞中提取大量的核糖體,放入含下列幾種物質(其中N已被15N標記)的培養(yǎng)液里,假設培養(yǎng)液里含有核糖體完成其功能所需要的一切物質和條件。請回答下列問題: ① ② ③ ④ ⑤ (1)實驗中,核糖體的功能就是把上述物質中的[　　]　　　　([　]內填序號)通過　　　　　　　方式合成多肽(蛋白質)。 (2)實驗中所用的培養(yǎng)液相當于細胞內的　 。 (3)由①③⑤這3個分子合成的三肽中含有　　　　個氨基和　　　　個羧基。 (4)實驗中,檢測到某一多肽鏈含200個15N,則該多肽鏈最多有　　　　個肽鍵。 (5)如果得到的一條肽鏈長度不變,組成它的氨基酸的種類和數目也不變,改變其中的　　　　　　　　　　,就可以改變其性質。 (6)實驗得到的多肽可用　　　　試劑鑒定,呈現(xiàn)　　　　色,其原因是該化合物中所含有的　　　　與該試劑發(fā)生了顏色反應。 解析:構成蛋白質的氨基酸的特點是有1個氨基和1個羧基連在同一個碳原子上,只有①③⑤才是合成蛋白質的氨基酸,氨基酸在細胞質中的核糖體上通過脫水縮合方式合成多肽(蛋白質)。1條多肽鏈中除R基之外只含有1個游離的氨基和1個游離的羧基,題中③的R基上含有1個羧基,因此,該三肽中含有1個氨基和2個羧基。1個氨基酸中至少含有1個氨基,所以某一多肽鏈含200個15N,最多由200個氨基酸組成,則該多肽鏈最多有199個肽鍵。蛋白質的多樣性是由氨基酸的種類、數目和排列順序以及肽鏈的空間結構決定的。多肽可用雙縮脲試劑鑒定,呈現(xiàn)紫色反應,原因是多肽含有的肽鍵與其發(fā)生了顏色反應。 答案:(1)①③⑤　氨基酸　脫水縮合　(2)細胞質基質　(3)1　2　(4)199　(5)氨基酸的排列順序和肽鏈的空間結構　(6)雙縮脲　紫　肽鍵 拓展提升 14.蛋白水解酶分內切酶和外切酶2種,外切酶專門作用于肽鏈末端的肽鍵,內切酶則作用于肽鏈內部特定區(qū)域,若蛋白水解酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)兩側的肽鍵,蛋白水解酶2作用于賴氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽鍵,某四十九肽經酶1和酶2作用后的情況見下圖。 (1)若蛋白外切酶處理該多肽,則會得到　　　　　個氨基酸。 (2)短肽A、B、C比四十九肽的氧原子數少　　　　　個。 (3)該四十九肽只有第　　　　　號位為賴氨酸,而苯丙氨酸存在于第　　　　　號位上。 (4)若通過酶切等方法確定某多肽由甘氨酸C2H5O2N、丙氨酸C3H7O2N、半胱氨酸C3H7O2NS組成,此多肽由101個氨基酸組成。已知組成此 多肽的氨基酸的平均相對分子質量為100,每摩爾此多肽含有S元素 51 mol。則此多肽中三種氨基酸的數量比是　　　　　　　　　。 解析:(1)外切酶專門作用于肽鏈末端的肽鍵,若蛋白外切酶處理該多肽,則可依次一個個地對末端的肽鍵進行切割,逐漸縮短肽鏈,最后得到49個氨基酸。 (2)根據酶1作用后的圖形可知,四十九肽形成A、B、C過程中,失去了3個苯丙氨酸,即失去6個氧原子,減少了5個肽鍵,即消耗了5分子的水,5分子的水中有5個氧原子,所以短肽A、B、C比四十九肽的氧原子數少1個。 (3)酶2作用于賴氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽鍵,即圖中氨基酸的左側,根據酶2作用后的圖形可知,第22、23、49號位為賴氨酸。酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)兩側的肽鍵,根據酶1作用后的圖形可知,苯丙氨酸存在于第17、31、32號位上。 (4)已知每摩爾多肽含有S元素51 mol,說明此多肽中含有51個半胱氨酸殘基。設此多肽分子含甘氨酸y個,則含丙氨酸101-51-y=50-y,甘氨酸C2H5O2N相對分子質量為75,丙氨酸C3H7O2N相對分子質量為89,半胱氨酸C3H7O2NS相對分子質量為121,由101100=51121+75y+ 89(50-y)得y≈37,所以三種氨基酸的數量比是甘氨酸∶丙氨酸∶半胱氨酸=37∶13∶51。 答案:(1)49　(2)1　(3)22、23、49　17、31、32 (4)甘氨酸∶丙氨酸∶半胱氨酸=37∶13∶51