届高中生物第二章第2节生命活动的主要承担者蛋白质作业新人教版必修1.docx

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届高中生物第二章第2节生命活动的主要承担者蛋白质作业新人教版必修1

第二章第2节生命活动的主要承担者--蛋白质

1．蚕丝被贴身暖和、轻盈透气，是“健康绿色睡眠”的首选。

下列关于组成“蚕丝”主要成分的叙述，正确的是（　　）

A．它的基本组成单位的通式为－CO－NH－

B．它的形成过程中没有水产生

C．蚕丝的基本组成单位是氨基酸

D．它一定含有的化学元素是C、H、O、N、P、Fe

解析：

选C　蚕丝的主要成分是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，蛋白质是通过氨基酸的脱水缩合形成的，蚕丝蛋白中不一定含有P、Fe元素。

2．甲硫氨酸的R基是CH2CH2SCH3，它的分子式是（　　）

A．C5H11O2NS　　　　　　　B．C3H7S

C．C4H11O2SD．C5H10O2N

3．如图为一条肽链的分子结构简式，下列有关分析不正确的是（　　）

A．这条肽链中的肽键数是2个

B．构成肽链的氨基酸数目是2个

C．合成蛋白质的生理过程称脱水缩合

D．在合成该肽链时形成2个水分子

解析：

选B　根据图示结构可知，该肽链中含有肽键（—NH—CO—）两个，说明该多肽是由三个氨基酸脱水缩合形成的，在此过程中形成了2分子水。

4．蛋白质是细胞内的重要物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能是相适应的。

下列关于蛋白质类物质与其功能的对应正确的是（　　）

A．胰岛素与调节

B．抗体与催化

C．唾液淀粉酶与催化蛋白质消化

D．血红蛋白与免疫

解析：

选A　胰岛素是蛋白质类激素，对生命活动具调节作用；抗体能与特异性的病毒结合并消灭它们，属于免疫功能；唾液淀粉酶具有消化淀粉作用，不能催化蛋白质水解；血红蛋白存在于成熟的红细胞中，主要运输氧气。

5．在同一草场，牛和羊吃同样的草料，但牛肉和羊肉的味道却不同，这是因为（　　）

A．同种植物对不同生物的影响不同

B．牛和羊的消化能力不同

C．牛和羊的蛋白质结构存在差异

D．牛和羊的亲缘关系比较远

解析：

选C　不同生物体由于遗传物质的差异，合成的蛋白质结构就有所差异。

牛肉和羊肉的主要成分为蛋白质，虽然食物来源基本相同，但蛋白质经消化后形成的氨基酸，在不同生物体内合成的蛋白质结构不同。

6．图甲是某物质的结构通式，据图回答问题：

　　　　　　　　　乙　

（1）此类物质通称为________，它是构成________的基本单位。

（2）生物体中此类物质约有________种，决定其种类的是通式中的________。

若此物质中含有两个氨基，另外一个的位置应在________。

（3）牛胰岛素是由51个此类物质组成的两条多肽链，共有________个肽键，两条肽链至少含有________个氨基和________个羧基，可分别表示为________和________。

（4）当它与另一个同类分子结合时的方式称为________。

形成的化学键叫________，可表示为________，反应后的产物是________。

（5）某物质的R基若为—CH2—CO—CH3时，请在上面的图乙方框中写出此物质的结构简式。

解析：

生物界中的氨基酸约有20种，决定氨基酸种类的是其通式中的R基。

构成蛋白质的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。

氨基酸之间脱水缩合形成肽键，所以，两个氨基酸脱水缩合后的产物是二肽和水。

若某蛋白质由一条肽链构成，其脱去的水分子数和肽键数为（n－1）个。

牛胰岛素由两条肽链构成，其脱去的水分子数和形成的肽键数为n－2＝51－2＝49（个）。

每条肽链的两端分别各含有一个氨基和一个羧基，所以若每个氨基酸的R基上不含有氨基或羧基，两条肽链至少就含有2个氨基和2个羧基。

如果R基为—CH2—CO—CH3，则可将通式中的R基换成—CH2—CO—CH3即可。

答案：

（1）氨基酸　蛋白质　

（2）20　R基　R基上　

（3）49　2　2　—NH2　—COOH　（4）脱水缩合　肽键　—NH—CO—　二肽和水

（时间：

25分钟；满分：

50分）

一、选择题（每小题3分，共24分）

1．如果一个氨基酸分子中含有两个氨基，其中一个氨基与羧基连在同一个碳原子上，那么，另一个氨基的位置是（　　）

A．与氨基端相连B．与羧基端相连

C．和氢相连D．在R基上

解析：

选D　连在氨基酸中心碳原子上的有一个氨基、一个羧基和一个氢原子，另一个侧链基团用R表示，显然另一个氨基只能在R基上。

2．胰岛素是胰岛素原通过蛋白酶的水解作用而生成的，那么胰岛素原水解所需的水中的氢用于（　　）

A．形成—COOH和—SH

B．形成—COOH和连接碳的—H

C．形成—SH和—OH

D．形成—NH2和—COOH

解析：

选D　氨基酸脱水缩合形成多肽过程中，氨基脱氢，而羧基则脱去羟基，故水解过程中，一个水分子中的一个氢用于形成氨基，另一个氢和氧一起以羟基的形式用于形成羧基。

3．某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是（　　）

A．5、50、50B．9、42、42

C．9、42、8D．8、42、42

解析：

选C　由51个氨基酸组成的肽链，分解为9条肽链，因为每条肽链至少含有一个氨基和一个羧基，则短肽的氨基总数的最小值为9；这些短肽含有的肽键数为：

1×（2－1）＋2×（5－1）＋3×（6－1）＋3×（7－1）＝42；分解成这些短肽所需的水分子数为：

（51－1）－42＝8。

4．两条肽链分别由360个氨基酸和380个氨基酸组成，若每个氨基酸的平均相对分子质量为a，则两肽链之间相差的肽键数和相对分子质量分别是（　　）

A．19和19aB．19和19a－19×18

C．20和20aD．20和20a－20×18

解析：

选D　由360个氨基酸脱水缩合形成一条肽链时形成的肽键数是360－1＝359,380个氨基酸脱水缩合形成一条肽链时形成的肽键数是380－1＝379，二者之差是379－359＝20；相对分子质量之差是（380a－379×18）－（360a－359×18）＝20a－20×18。

5．如图是某多肽化合物的示意图，下列有关该化合物的叙述不正确的是（　　）

A．氨基酸的种类主要由②、④、⑥、⑧决定

B．③、⑤、⑦的形成与R基无关

C．该多肽链游离的羧基多于游离的氨基

D．该多肽链在形成过程中，相对分子质量减少了36

解析：

选D　从题图可知，①是氨基，②、④、⑥、⑧是R基，③、⑤、⑦是肽键，⑨是羧基。

该多肽链中游离的羧基有3个，游离的氨基有2个。

由于该肽链有3个肽键，故在合成时失去3个水分子，相对分子质量减少了3×18＝54，所以D项错误。

6．如图是某蛋白质分子的结构示意图，图中“▲、★、■、●”等表示不同种类的氨基酸，图中A链由21个氨基酸组成，B链由19个氨基酸组成，图中“—S—S—”是在蛋白质加工过程中由两个“—SH”脱下2个H形成的。

下列有关叙述中，错误的是（　　）

A．形成该蛋白质分子时脱去38分子的水

B．该蛋白质分子中至少含有两个羧基

C．图中“－”表示肽键，可简写为CO－NH

D．形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了686

解析：

选C　图中“－”代表肽键，表示为－CO－NH－；而在形成该蛋白质分子的过程中脱去38分子的水，同时形成一个二硫键，失去2个H，相对分子质量减少38×18＋2＝686；通过分析肽链分子的结构，不难发现每条多肽链至少含有一个羧基（－COOH）和一个氨基（－NH2）。

7．（江苏高考）下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是（　　）

A．不同的蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同

B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能

C．组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合

D．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合

解析：

选D　不同的蛋白质分子中氨基酸的数量、种类和排列顺序都不尽相同，A、C项正确；有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，如血红蛋白和载体蛋白都具有运输作用，B项正确；组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同，D项错误。

8．如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是（　　）

A．甲中肯定含有S元素

B．①过程会有水产生

C．多肽中乙的数目等于丙的数目

D．蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因

解析：

选B　甲为构成氨基酸的元素，可能含有S元素，也可能不含。

①过程为脱水缩合过程，每形成1个肽键，就会有1分子水产生。

环状肽中，乙的数目等于丙（肽键）的数目，但是链状肽中乙的数目不等于丙的数目。

蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的直接原因。

二、非选择题（共26分）

9．（10分）如图所示的几种符号代表不同种类的氨基酸，请据图完成有关问题。

（1）它们结构的差别在于________________不同。

（2）7种氨基酸通过________的方式形成一条肽链，此过程可形成________个肽键，脱去________个水分子，相对分子质量减少了________。

（3）如果上述肽链原长度不变，改变其中的________，就可改变该肽链的性质。

（4）若两个蛋白质分子均由两条

（2）中的肽链构成，那么这两个蛋白质分子的功能是否一定相同？

_____，原因是________________________________________________。

解析：

题目以不同的符号代表不同种类的氨基酸，将蛋白质结构这一抽象的知识形象化、直观化。

构成天然蛋白质的20种氨基酸均为α氨基酸，它们有共同的结构通式，其中R基的不同是决定氨基酸种类的唯一因素。

氨基酸分子通过脱水缩合形成肽链，相邻两个氨基酸缩合后通过肽键相连接并失去一个水分子，因此减少的相对分子质量为失去的水分子的相对分子质量之和。

肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同决定了蛋白质结构的不同，而不同的蛋白质分子的空间结构也各不相同，蛋白质分子结构的复杂性决定了其功能的多样性。

答案：

（1）R基　

（2）脱水缩合　6　6　108　（3）氨基酸的排列顺序　（4）不一定　分别由相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子

10．（16分）脑啡肽的合成采用的是蛋白质工程技术，这是生物技术在分子水平上的又一突破。

请根据此化合物的结构分析回答：

（1）该化合物中有________个氨基和________个羧基。

（2）该化合物是由________个氨基酸失去________分子水而形成的，这种方式叫做________，该化合物叫______肽。

在形成时，相对分子质量减少了________。

（3）该化合物水解后可产生________种氨基酸，造成氨基酸种类不同的原因是______________________。

（4）现有质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液、鸡蛋、人的口腔唾液（含淀粉酶）、质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶。

请设计实验证明“脑啡肽是多肽”。

①实验原理：

在碱性溶液中，多肽与CuSO4反应产生紫色物质。

②方法步骤：

_________________________________________________。

③预期结果：

__________________________________________________________。

④实验结论：

____________________________________________________。

解析：

该多肽含有4个肽键，是由5个氨基酸脱水缩合而成的，在形成多肽时，共脱去4个水分子，相对分子质量减少了4×18＝72。

该多肽中有一个氨基和一个羧基；从结构上可以看出，左起第二个氨基酸的R基和第三个氨基酸的R基相同，应为同一种氨基酸，因此脑啡肽水解后产生4种氨基酸。

脑啡肽是多肽，在碱性溶液中，多肽与CuSO4反应产生紫色物质。

在设计实验时应注意空白对照。

答案：

（1）1　1　

（2）5　4　脱水缩合　五　72　（3）4　R基不同　（4）②取2支试管分别编号A、B，在A中加入2mL脑啡肽液，在B中加入2mL清水；在2支试管中各加入1mL0.1g/mLNaOH溶液，振荡；在2支试管中各加入4滴0.01g/mL的CuSO4，振荡　③A试管中出现紫色，B试管中不出现紫色　④脑啡肽是一种多肽

[知识归纳整合]

1．链状肽

（1）脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数。

（2）氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数。

（3）羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数。

（4）蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数。

（5）N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。

（6）O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。

（7）H原子数＝各氨基酸中H的总数－2×脱去水分子数（不考虑二硫键）。

2.环状肽

环状多肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽的氨基酸R基中的氨基和羧基的数目，如图所示。

（Aa表示氨基酸）

由图示可知：

肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数。

[强化针对训练]

1．肽链在合成后，进一步形成蛋白质时需要进行加工，在加工时常常要切去一部分氨基酸，再构成蛋白质。

现有一条含100个氨基酸的肽链，其中含游离的氨基14个，加工时共切去氨基酸16个，则加工后多肽链所含的游离氨基至少还有（　　）

A．0个　　　　　　　　　B．1个

C．2个　　　　　　　　　D．14个

解析：

选B　加工之前该肽链R基中含有游离的氨基13个，去掉16个氨基酸后形成的该多肽链至少含有一个氨基和一个羧基，位置分别位于肽链两端。

2．现有氨基酸100个，其中氨基总数为102个，羧基总数为101个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质中，含有氧原子的数目是（　　）

A．101B．102

C．103D．104

解析：

选D　这个蛋白质分子中有98个肽键（每个肽键含有1个氧原子），3个羧基（每个羧基含有2个氧原子），故多肽中氧原子数目为98×1＋3×2＝104。

3．现有氨基酸800个，其中氨基总数为810，羧基总数为808，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为（　　）

A．798、2和2B．798、12和10

C．799、1和1D．799、11和9

解析：

选B　800个氨基酸中有氨基810个和羧基808个，则说明10个氨基和8个羧基在R基中。

800个氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质，其肽键数目＝800－2＝798，氨基数目＝10＋2＝12，羧基数目＝8＋2＝10。

4．某蛋白质的结构示意图如下，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。

若该蛋白质由m个氨基酸构成，则每摩尔该蛋白质在形成时生成的水分子摩尔数和减少的相对分子质量分别为（　　）

A．m　18m

B．（m－4）　18（m－4）

C．（m－3）　18（m－3）＋4

D．（m－2）　18（m－2）＋4

解析：

选D　通过识图可知，含有3条肽链，其中一条是环状结构。

对于环状结构来说，失水数等于氨基酸数。

图中还有2个二硫键，所以还要失去4个H。

5.（上海高考）某蛋白质由124个氨基酸组成，其中有8个—SH，在肽链形成空间结构（如图）时，生成4个二硫键（—S—S—），若各氨基酸平均相对分子质量为125，则该蛋白质的相对分子质量约为（　　）

A．13278B．13286

C．13294D．15500

解析：

选A　蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×各氨基酸平均相对分子质量－（脱去水的分子质量＋脱去H的分子质量）＝124×125－（123×18＋2×4）＝13278。

6．某致病细菌分泌的外毒素，为无色细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，甚至死亡。

该外毒素为环状肽，结构式如图所示。

请据图分析并回答问题：

（1）该化合物中含有游离的氨基______个，羧基_______个。

（2）该化合物是由________个氨基酸组成的，区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的________。

（3）组成该化合物的氨基酸有________种，其中有________个氨基酸的R基相同，这个R基是________。

（4）该化合物称为________肽化合物，含有________个肽键。

（5）填写虚线框内结构的名称：

A.________，B.______（从氨基酸结构通式的角度分析）。

（6）该化合物具有8个氮原子，其中________个位于肽键上，________个位于R基上。

（7）该化合物具有10个氧原子，其中________个位于肽键上，________个位于R基上。

（8）该外毒素在环状肽形成过程中失去了________个水分子，相对分子质量减少了________。

解析：

解答第

（1）～（5）小题可据图分析，该外毒素为环状七肽，具有7个肽键，由5种不同的氨基酸组成，其中有1种氨基酸出现3次，其R基为－CH3。

区别氨基酸的种类依靠其结构中的R基。

该化合物没有游离的氨基和羧基。

虚线框内结构A、B的名称依次是肽键和R基。

解答第（6）、（7）小题可据图计数。

每个肽键中各有1个氮原子和1个氧原子，7个肽键所含氮原子和氧原子均为7个，R基上的氮原子和氧原子分别为1个和3个。

第（8）问，形成1条环状肽时，有多少个氨基酸参与缩合，即形成多少个肽键，脱掉多少个水分子。

答案：

（1）0　0　

（2）7　R基　（3）5　3　－CH3　（4）环状七　7　（5）肽键　R基　（6）7　1　（7）7　3　（8）7126