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2019年高考生物一輪復(fù)習(xí) 開卷速查 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 1．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基依次分別是—H、—CH3、—CH2OH B．這三種氨基酸理化性質(zhì)的不同取決于R基不同 C．甲是最簡單的氨基酸 D．從上式可看出，只要含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基的化合物就是組成蛋白質(zhì)的氨基酸 解析：根據(jù)組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可判斷：甲、乙、丙三種氨基酸的R基分別是—H、—CH3、—CH2OH，不同氨基酸R基的不同決定了其理化性質(zhì)的不同；組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。 答案：D 2．如圖所示，物質(zhì)A是在胰島B細(xì)胞中合成的，且與血糖調(diào)節(jié)有關(guān)。物質(zhì)B是一種淋巴因子，可干擾病毒DNA在宿主細(xì)胞中的復(fù)制。物質(zhì)C由漿細(xì)胞合成并分泌，且具有免疫作用。物質(zhì)D由垂體分泌，可促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成和骨的生長。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．A、B、C、D四種物質(zhì)分別為胰島素、干擾素、抗體、生長素 B．物質(zhì)A、B、C、D結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因是a的種類、數(shù)量和排列順序不同 C．與A、B、C、D四種物質(zhì)的合成、分泌有關(guān)的細(xì)胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體 D．高溫和低溫均能破壞物質(zhì)A的空間結(jié)構(gòu)，使其調(diào)節(jié)血糖的能力喪失 解析：A、B、C、D四種物質(zhì)分別為胰島素、干擾素、抗體、生長激素，均屬于分泌蛋白，其合成和分泌與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體有關(guān)。物質(zhì)A、B、C、D結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因是氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)的不同。高溫能破壞胰島素的空間結(jié)構(gòu)，使其功能喪失，低溫下胰島素的空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。 答案：C 3．[xx海南卷]下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．有些蛋白質(zhì)是染色體的組成成分 B．酶在催化反應(yīng)前后，其分子結(jié)構(gòu)不變 C．食鹽作用下析出的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性 D．蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng) 解析：染色體的組成成分主要是蛋白質(zhì)和DNA。酶是生物催化劑，反應(yīng)前后其分子結(jié)構(gòu)不變。蛋白質(zhì)遇高溫、重金屬鹽變性，鹽析出的蛋白質(zhì)沒有變性。雙縮脲試劑可與蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)生成紫色絡(luò)合物。 答案：C 4．某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個(gè)數(shù)是(　　) A．n－m　　　　　　　　 B．n－2m C．n＋m D．n＋2m 解析：兩個(gè)氨基酸脫水縮合形成一個(gè)肽鍵，每個(gè)肽鍵中含一個(gè)氧原子；n個(gè)氨基酸縮合形成m條肽鏈，應(yīng)有肽鍵n－m個(gè)，所以肽鍵中氧原子是n－m個(gè)，一條肽鏈中除肽鍵外還至少含有一個(gè)完整的羧基，里面有兩個(gè)氧原子，所以m條肽鏈中應(yīng)至少還有2m個(gè)氧原子，再加上肽鍵中的n－m個(gè)，所以應(yīng)至少有氧原子的個(gè)數(shù)為n－m＋2m＝n＋m。 答案：C 5．下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的敘述中，不正確的是(　　) A．各種氨基酸都是通過肽鍵連接的 B．各種蛋白質(zhì)的基本組成單位都是氨基酸 C．氨基酸的空間結(jié)構(gòu)和種類決定了蛋白質(zhì)的功能 D．細(xì)胞膜上的糖蛋白參與生物細(xì)胞間的信息傳遞 解析：各種蛋白質(zhì)都是以氨基酸為基本組成單位，氨基酸之間通過肽鍵連接。組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)決定了蛋白質(zhì)的功能。不同的蛋白質(zhì)承擔(dān)著不同的生物學(xué)功能，如細(xì)胞膜上的糖蛋白參與生物細(xì)胞間的信息傳遞。 答案：C 6．如圖所示為某細(xì)胞中一條肽鏈的結(jié)構(gòu)簡式，R1、R2和R3是3個(gè)不同的化學(xué)基團(tuán)。下列有關(guān)分析不正確的是(　　) A．該肽鏈中的肽鍵數(shù)是2 B．該肽鏈?zhǔn)怯?個(gè)氨基酸脫去3分子水縮合形成的 C．合成該肽鏈的細(xì)胞器是核糖體 D．該化合物能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng) 解析：圖中所示的化合物為三肽，含有2個(gè)肽鍵，是由3個(gè)氨基酸脫去2分子水縮合形成的，合成場所在核糖體，A、C正確，B錯(cuò)誤；含有肽鍵的化合物均能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，D正確。 答案：B 7．二硫鍵“—S—S—”是蛋白質(zhì)中連接兩條肽鏈之間的一種化學(xué)鍵。如圖是由280個(gè)氨基酸組成的某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．該蛋白質(zhì)至少有兩個(gè)羧基 B．該蛋白質(zhì)完全水解需要277個(gè)水分子 C．該蛋白質(zhì)的功能由氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序三方面決定 D．該蛋白質(zhì)至少含有280個(gè)氨基 解析：分析題意可知，該蛋白質(zhì)由兩條肽鏈和一個(gè)環(huán)肽構(gòu)成，因此該蛋白質(zhì)至少有2個(gè)氨基和2個(gè)羧基，完全水解需要278個(gè)水分子；蛋白質(zhì)的功能是由蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定的，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)又由氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)決定。 答案：A 8．下列關(guān)于氨基酸和蛋白質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的(　　) A．酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異是由R基的不同引起的 B．甜味肽的分子式為C13H16O5N2，則該甜味肽是一種二肽 C．某二肽的化學(xué)式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸(R基為—CH3)和另一種氨基酸X，則X的化學(xué)式應(yīng)該是C5H9NO4 D．n個(gè)氨基酸共有m(m>n)個(gè)氨基，則由這些氨基酸縮合成的一個(gè)多肽中氨基的數(shù)目為m－n 解析：由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知，不同氨基酸之間只有R基不同，故氨基酸是否溶于水等性質(zhì)是由R基決定的，A正確；最小的肽是二肽，由于每種氨基酸中至少含有1個(gè)N，那么二肽分子中應(yīng)至少含有2個(gè)N，因甜味肽分子式中只有2個(gè)N，故該甜味肽一定為二肽，B正確；氨基酸分子式可寫成C2H4O2N—R，將—R換成—CH3，即為丙氨酸，形成二肽時(shí)要脫去1分子H2O，再根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子守恒可推出氨基酸X的分子式，C正確；n個(gè)氨基酸含有m個(gè)氨基，說明n個(gè)氨基酸的所有R基因共有(m－n)個(gè)氨基，又因每條肽鏈中至少含有1個(gè)氨基(位于肽鏈一端)，故該多肽鏈中氨基的數(shù)目為(m－n＋1)，但如果形成的是環(huán)肽，則多肽中氨基的數(shù)目(m－n)，D錯(cuò)誤。 答案：D 9．某多肽的分子式為C42H65N11O9，它徹底水解后只得到以下3種氨基酸，則此多肽中含有的賴氨酸個(gè)數(shù)為(　　) A．2個(gè) B．3個(gè) C．5個(gè) D．8個(gè) 解析：假設(shè)甘氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸的數(shù)目分別為a、b、c。由于這三種氨基酸都只含有一個(gè)羧基，該多肽的氧原子數(shù)＝肽鍵中的氧原子數(shù)＋游離的羧基中的氧原子數(shù)，即9＝肽鍵中的氧原子數(shù)＋2。因此，該多肽含有7個(gè)肽鍵，8個(gè)氨基酸，即a＋b＋c＝8。根據(jù)該多肽含有的氮原子數(shù)分析，可得a＋b＋2c＝11，可求出c＝3。 答案：B 第Ⅱ卷　非選擇題 二、非選擇題 10．某致病細(xì)菌分泌的外毒素，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、痙攣等癥狀，以致死亡。該外毒素為環(huán)狀肽，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示： 請據(jù)圖分析回答： (1)該化合物中含有游離的__________個(gè)氨基__________個(gè)羧基。 (2)該化合物是由__________個(gè)氨基酸組成的，區(qū)別這些氨基酸的種類依靠的是其結(jié)構(gòu)中的__________。 (3)組成該化合物的氨基酸有__________種，其中有__________個(gè)氨基酸的R基相同，這個(gè)R基是____________。 (4)該化合物為__________肽化合物，含有__________個(gè)肽鍵。 (5)填寫虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱：A.____________________，B.______________。 解析：據(jù)圖分析，該外毒素為環(huán)狀七肽，具有7個(gè)肽鍵，由5種不同的氨基酸組成，其中有1種氨基酸出現(xiàn)3次，其R基為—CH3，區(qū)別氨基酸的種類依靠的是其結(jié)構(gòu)中的R基。該化合物沒有游離的氨基和羧基。虛線框內(nèi)結(jié)構(gòu)A、B的名稱依次是肽鍵和R基。 答案：(1)0　0　(2)7　R基　(3)5　3　—CH3　(4)環(huán)狀七　7　(5)肽鍵　R基 11．已知20種氨基酸的平均相對分子質(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)，圖2為部分肽鏈放大示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： (1)該化合物由氨基酸脫去____________個(gè)水分子形成，這種結(jié)合方式叫做____________，圖1所示的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為____________。如果核苷酸的平均相對分子質(zhì)量為400，則指導(dǎo)該蛋白質(zhì)產(chǎn)生的基因的相對分子質(zhì)量最小為____________。 (2)圖2中有____________種R基，肽鍵是____________(填序號)；該肽鏈至少有____________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①的氨基酸有____________個(gè)。 解析：氨基酸通過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－(124－1)18－23＝13 652。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)＝6∶1，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)生的基因的相對分子質(zhì)量＝1246400－(1246－2)18＝284 244。圖2中有4個(gè)R基，3種R基，肽鍵為②④⑥。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。構(gòu)成該十肽的氨基酸的R基中只有結(jié)構(gòu)①含有1個(gè)N，其他氨基酸的R基中均不含N，那么m－10個(gè)N均在①結(jié)構(gòu)中，所以含有①的氨基酸有m－10個(gè)。 答案：(1)123　脫水縮合　13 652　284 244　(2)3?、冖堍蕖?　(3)m－10 12．洗衣粉是人們?nèi)粘Ｉ钪械谋貍淦罚鞣N含酶制劑的洗衣粉因洗滌效果好而備受青睞。下面是兩生物興趣小組的同學(xué)針對含酶制劑的洗衣粉所做的實(shí)驗(yàn)，請你分析回答相關(guān)問題： (1)甲組同學(xué)用含有不同種類酶制劑的洗衣粉進(jìn)行了如表所示的實(shí)驗(yàn)，他們做該實(shí)驗(yàn)的目的是探究_______________________________________ _______________。 該實(shí)驗(yàn)還應(yīng)控制的無關(guān)變量有________________________________ __________________。 該實(shí)驗(yàn)中______________________分別構(gòu)成兩組對照實(shí)驗(yàn)。 組別 布料大小 污染物 水溫 A(蛋白酶洗衣粉) 55 cm 蛋白質(zhì) 40 ℃ B(脂肪酶洗衣粉) 55 cm 蛋白質(zhì) 40 ℃ C(蛋白酶洗衣粉) 55 cm 淀粉 40 ℃ (2)乙組同學(xué)為了探究蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，用以下所給的條件進(jìn)行了探究，請你幫助他們完成下列實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)原理：蛋白質(zhì)能與雙縮脲試劑發(fā)生作用，呈現(xiàn)紫色反應(yīng)。 實(shí)驗(yàn)材料：質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液(雙縮脲試劑A液)、質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液(雙縮脲試劑B液)、蛋白酶洗衣粉、普通洗衣粉、滴管、試管、蒸餾水等。 實(shí)驗(yàn)步驟： ①取兩支試管編號1、2； ②__________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________； ③__________________________________________________________ _____________； ④觀察兩支試管中的顏色變化。 可能的現(xiàn)象及結(jié)論：__________________________________________ ______________________________________________________________________________________________。 解析：(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是洗衣粉所含有的酶與污染物成分之間的對應(yīng)關(guān)系，因此可用來探究酶的專一性。洗衣粉的用量、污染物的含量、水質(zhì)及pH等都是無關(guān)變量。(2)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究蛋白酶是否為蛋白質(zhì)，加酶洗衣粉和普通洗衣粉的差異在于有沒有蛋白酶，所以用雙縮脲試劑對兩種洗衣粉進(jìn)行檢測，如果含加酶洗衣粉的試管中出現(xiàn)紫色，而含普通洗衣粉的試管中未出現(xiàn)紫色，則說明蛋白酶為蛋白質(zhì)，反之則不是。 答案：(1)酶的專一性　洗衣粉的用量、污染物的含量、水質(zhì)、pH等　A與B、A與C　(2)實(shí)驗(yàn)步驟：②向1號試管中加入2 mL蛋白酶洗衣粉溶液，向2號試管中加入2 mL普通洗衣粉溶液　③然后，向兩支試管中各加入1 mL質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液，振蕩搖勻；再向兩支試管中分別加入3～4滴質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液，振蕩搖勻　可能的現(xiàn)象及結(jié)論：1號試管中出現(xiàn)紫色，2號試管中未出現(xiàn)紫色，說明該蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；1、2號試管中均未出現(xiàn)紫色，說明該蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì) 教師備課資源(教師用書獨(dú)具) 1．巧用數(shù)字“一、二、三、四、五”梳理蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能 “一個(gè)通式”指氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。 “二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)”指組成蛋白質(zhì)的氨基酸必須同時(shí)具備的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)：一是數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，二是位置標(biāo)準(zhǔn)。 “三個(gè)數(shù)量關(guān)系”指蛋白質(zhì)分子合成過程中的三個(gè)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)。 “四個(gè)原因”指蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因有四個(gè)：氨基酸的種類不同、氨基酸的數(shù)量不同、氨基酸排列順序不同、肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。 “五大功能”指蛋白質(zhì)分子有5個(gè)功能：細(xì)胞的組成物質(zhì)、催化作用、免疫作用、運(yùn)輸作用和調(diào)節(jié)作用。 2．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次 基本單位 氨基酸 化學(xué)結(jié)構(gòu) 氨基酸脫水縮合形成多肽 空間結(jié)構(gòu) 一條或多條肽鏈盤曲、折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子 3.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能多樣性的原因分析 分析角度 具體解釋 蛋白質(zhì)本身 氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序及肽鏈空間結(jié)構(gòu)→結(jié)構(gòu)多樣性→功能多樣性 遺傳物質(zhì) 千變?nèi)f化的堿基對排列順序→遺傳信息的多樣性→蛋白質(zhì)的多樣性 生物進(jìn)化 千變?nèi)f化的環(huán)境條件→通過自然選擇保留適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體及個(gè)體內(nèi)的蛋白質(zhì)→個(gè)體的多樣性和蛋白質(zhì)的多樣性 4.幾種常見蛋白質(zhì)的分布和功能 此部分經(jīng)常借助某些具體的蛋白質(zhì)從不同的角度進(jìn)行命題，現(xiàn)舉例如下： 名稱 分布 功能 大多數(shù)酶 細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外 催化作用 載體蛋白 細(xì)胞膜 運(yùn)輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等 某些激素(如生長激素、促甲狀腺激素、胰島素、胰高血糖素等) 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(xì)胞內(nèi) 主要運(yùn)輸氧氣和部分二氧化碳 糖蛋白 細(xì)胞膜表面 保護(hù)、潤滑、識別等作用 5.氨基酸的排列與多肽種類的計(jì)算 假若有A、B、C三種氨基酸，由這三種氨基酸組成多肽的情況可分為以下兩種情形： (1)A、B、C三種氨基酸，在每種氨基酸數(shù)目無限的情況下，可形成肽類化合物的種類：