1-3 生命活动的主要承担者——蛋白质(时间：40分钟 分值：100分)一、选择题(共10小题，每小题7分，共70分)1．下列有关氨基酸、肽链和蛋白质的叙述，正确的是( )A．都只含有C、H、O、N四种元素B．遇双缩脲试剂都显紫色C．都通过主动运输进入细胞D．通常都含有羧基【解析】 甲硫氨酸R基中含有S，则由甲硫氨酸参与构成的肽链和蛋白质中也含有S；某些蛋白质(如血红蛋白)中还含有Fe，A项错误双缩脲试剂与蛋白质或肽链中的肽键发生作用产生紫色反应，氨基酸中无肽键，不会与双缩脲试剂发生紫色反应，B项错误大分子物质通过胞吞的方式进入细胞，C项错误一个氨基酸分子中至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，由氨基酸形成的肽链也至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基，D项正确答案】 D2．经测定某化合物含C、H、O、N、S，该化合物不可能具有的一项功能是( )A．与抗原发生特异性结合B．用于基因工程获得黏性末端C．降低化学反应的活化能 D．细胞中新蛋白质合成的直接模板【解析】 据该化合物含C、H、O、N、S，可推测其化学本质为蛋白质与抗原发生特异性结合的物质是抗体，抗体的本质是蛋白质，可能是该化合物；用于基因工程获得黏性末端的酶是限制酶，限制酶的本质是蛋白质，可能是该化合物；能降低化学反应活化能的物质是酶，化学本质可能是蛋白质，可能是该化合物；细胞中新蛋白质合成的直接模板是mRNA，属于核酸，不是蛋白质，因此不可能是该化合物。
答案】 D3．下列不属于生物体内蛋白质功能的是 ( )A．构成细胞膜的主要成分之一B．催化细胞内化学反应的酶C．供给细胞代谢的主要能源物质D．起免疫功能的抗体【解析】 构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，A正确；绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数酶是RNA，B正确；供给细胞代谢的主要能源物质是糖类，而非蛋白质，C错误；抗体是蛋白质，具有免疫功能，D正确答案】 C4．如图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是( )A．结构④在生物体内远超过20种B．氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自②和③C．结构④中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合D．生物体内n个氨基酸形成一条肽链需要n种密码子【解析】 图中①表示氨基，③表示羧基，④表示侧链基团(R基)构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，即R基的种类约有20种，A错误；氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自①和③，B错误；在核糖体进行蛋白质合成时，一般不会用侧链缩合，这是由酶的专一性决定的，C正确；生物体内n个氨基酸形成一条肽链需要n个密码子，而不是需要n种密码子，D错误答案】 C5．亮氨酸的R基为—C4H9，缬氨酸的R基为—C3H7，它们缩合形成的二肽分子中，C、H原子个数的比为( )A．11∶24 B．9∶18C．11∶22 D．10∶22【解析】 氨基酸结构通式可以用C2H4O2N—R表示，而脱水缩合形成二肽的过程中，失去了1分子的水，所以C原子的个数是11，H原子的个数是22，C项正确。
答案】 C6．(2017·上海市虹口区高三二模)如图表示细胞中常见的反应，下列叙述错误的是( )A．图中虚线框内为肽键 B．化合物甲的R基为HC．图中的X是水 D．化合物丙含2个游离羧基【解析】 图中的曲线框内是由—NH2和—COOH脱去1分子水形成的，是肽键，X是水，A、C项正确；化合物甲的R基是—CH2COOH，B项错误；化合物丙含2个游离的羧基，D项正确答案】 B7．蛋白质是生命活动的承担者，下列有关蛋白质结构和功能的说法，正确的是( )A．氨基酸是组成蛋白质的基本单位，每种氨基酸分子都只含有一个氨基和一个羧基，不同的氨基酸在于R基的不同B．胰岛素分子有A、B两条肽链，A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，胰岛素分子中肽键的数目是49个C．蛋白质种类繁多的原因之一是氨基酸互相结合的方式不同D．有些蛋白质起信息传递作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素、雄性激素等【解析】 每种氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基，不同的氨基酸在于R基的不同，A错误；蛋白质中肽键数目＝氨基酸数目－肽链数目，故胰岛素分子中肽键的数目＝21＋30－2＝49(个)，B正确；蛋白质种类多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关，不同氨基酸互相结合的方式是相同的，C错误；雄性激素是固醇类物质，D错误。
答案】 B8．如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)下列分析正确的是( )A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基C．沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能【解析】 从图中可以看出，保留的肽链中含有51(即30＋21)个氨基酸，所以肽键的数目＝51－2＝49(个)；胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基中)；沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键；因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测量C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能答案】 D9．请仔细观察如图所示图解，有关叙述和分析正确的是( )A．上述结构中全部属于氨基酸B．若上述氨基酸形成链状四肽，则应该具有3个肽键，2个游离的氨基，2个游离的羧基C．若上述氨基酸形成环状四肽，应该有4个肽键，2个游离的氨基，1个游离的羧基D．若上述①②③三种物质，每种仅有一个，则形成的三肽种类最多有27种【解析】 题图中④的氨基酸的氨基和羧基不连接在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸，A错误；①②③⑤形成链状四肽，则应该具有3个肽键，3个游离的氨基，2个游离的羧基，B错误；①②③⑤形成环状四肽，应该有4个肽键，2个游离的氨基，1个游离的羧基，C正确；①②③三种物质，每种仅有一个，形成的三肽种类是6种，D错误。
答案】 C10．蛋白质加热处理后会发生如图所示的变化，据此判断下列有关叙述正确的是( )A．沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂B．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变C．变性后的蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应D．食盐作用下析出的蛋白质也发生了变性【解析】 由题图可知，蛋白质经加热变性后，肽链充分伸展，肽键并未断裂，但会失去生物活性，特定功能丧失由于肽键未断裂，因此变性后的蛋白质仍可与双缩脲试剂发生紫色反应食盐的作用只是析出蛋白质，并没有使其变性答案】 C二、非选择题(共3小题，共30分)11．(10分)图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图；图乙表示某三十九肽中共有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现用酶将肽链中的丙氨酸去掉得到4条长短不等的多肽据图回答下列问题：(1)图甲中A的元素组成为____________，在人体内可以合成的B属于____________，C是____________2)蛋白质的结构具有多样性，从蛋白质自身分析，原因有：氨基酸的__________________________不同，以及蛋白质的________千变万化从根本上分析，是因为________________________________________________________________________。
3)图乙中，三十九肽被水解后形成的短肽中肽键数量减少________个，氨基和羧基分别增加________个，碳原子减少________个，氧原子减少________个解析】 (1)图甲中的B是蛋白质的基本单位——氨基酸，它的组成元素有C、H、O、N等，氨基酸脱水缩合后形成肽键(C)2)蛋白质的结构多样性的原因可以从两个方面分析：一是蛋白质本身的结构，组成蛋白质的氨基酸种类、数量、排列顺序以及蛋白质本身的空间结构都会使蛋白质的结构具有多样性；二是从遗传物质的角度分析，由于DNA具有多样性，DNA中的基因通过表达合成的蛋白质也具有多样性3)图乙中的多肽未被破坏前的肽键数量为38个，去掉4个氨基酸后形成4条肽链，故肽键的数量＝35－4＝31(个)，所以肽键数量减少了7个每一条肽链的一端是一个氨基，另一端是一个羧基，故氨基和羧基的数目都增加了3个去掉4个丙氨酸，每个丙氨酸含有3个碳原子，故碳原子数目减少12个水解7个肽键需要7分子水参与，氧原子数目增加7个，而每个丙氨酸含有2个氧原子，脱去4个丙氨酸，共减少8个氧原子，故在该过程中，氧原子数目减少1个答案】 (1)C、H、O、N 非必需氨基酸 肽键(2)种类、数量和排列顺序 空间结构 DNA的多样性(3)7 3、3 12 112．(10分)某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。
该外毒素为环状肽，结构简式如下图所示：请据图分析回答：(1)该化合物中含有________个游离的氨基和________个游离的羧基2)合成该化合物的氨基酸有________种3)该化合物称为________肽化合物，含有________个肽键4)填写虚线框内结构的名称：B.________(从氨基酸结构通式的角度讲)5)该化合物含有8个氮原子，其中________个位于肽键上，________个位于R基上6)该外毒素在形成过程中失去了________个水分子，相对分子质量减少了________答案】 (1)0 0 (2)5 (3)环状七 7 (4)R基 (5)7 1 (6)7 12613．(10分)加热会使蛋白质变性，在变性过程中肽键是否因此而断裂呢？请设计一个验证“蛋白质在加热变性后肽键没有断裂”的实验材料用具：0.01 g·mL－1的CuSO4溶液(双缩脲试剂B液)、0.01 g·mL－1的NaOH溶液(双缩脲试剂A液)、蛋清、清水、酒精灯、试管、滴管等必备用品1)实验原理：蛋白质中的肽键与双缩脲试剂发生颜色反应，呈紫色如果加热变性的蛋白质与双缩脲试剂反应仍呈紫色，即可证明肽键没有断裂。
2)方法步骤：①取两支试管，分别编号甲、乙，向两支试管中加入_______________________________________________________________________________________________________②________________________________________________________________________________________________________________________________________________③冷却后，分别向两支试管中滴加________，摇匀；再向两支试管中分别滴入4滴________，摇匀④观察两试管的颜色变化3)预期结果：_______________________________________________________________________________________________________________________________________4)实验结论：蛋白质在加热变性后肽键没有断裂。
解析】 (2)由题干信息可知，该实验的自变量是蛋白质是否进行加热变性处理，首先向两支试管中加入等量的蛋清液，一组不加热，一组加热处理，使其变性，设置单一变量；冷却后应该先加入双缩脲试剂A液1 mL，形成碱性环境，然后加入双缩脲试剂B液4滴，摇匀并观察可能出现的颜色变化在使用双缩脲试剂鉴定时，注意试剂滴加的先后顺序，以及对试剂滴加量的要求3)蛋白质在加热变性前后肽键均没有断裂，变性前后的蛋白质均可以与双缩脲试剂发生颜色反应，生成紫色物质答案】 (2)①等量的蛋清液 ②对甲试管加热，使蛋清变性；乙试管不加热 ③1 mL双缩脲试剂A液 双缩脲试剂B液 (3)甲、乙试管均变紫。