2021学年第二节 生物大分子以碳链为骨架第2课时习题

第2课时　蛋白质的结构及功能

基础巩固

1.(2020嘉兴高一期末改编)如图表示二肽分子的结构,①②③④中表示肽键的是(　　)

A.① B.② C.③ D.④

2.据报道,科学家在治疗“非典”病人时,曾将病愈个体的血清注入一部分患者体内,有效地发挥了治疗作用,其中的有效成分是抗体。抗体的化学本质属于              (　　)

A.脂质 B.糖类 C.蛋白质 D.核酸

3.(2020宁波六校高一期中)如图表示有关蛋白质分子的简要概念图,对图示分析正确的是(　　)

A.A中肯定有S元素

B.①过程发生的化学反应称脱水缩合,反应产生的水中的氢分别来自氨基和羧基

C.多肽中B的数目等于C的数目

D.蛋白质的种类有20种

4.下列依次为丙氨酸、丝氨酸和天门冬氨酸的结构式:

由这三个氨基酸脱水缩合所形成的化合物,能形成的种类数、含有的氨基、羧基的数目是(　　)

A.27,3,1 B.27,1,2

C.6,1,2 D.6,2,2

5.(2020浙东北联盟高一期中改编)下列有关蛋白质的空间结构的说法正确的是(　　)

A.不同蛋白质分子中参与形成肽键的化学基团无差异性

B.不同的多肽,组成它们的氨基酸种类、数量和空间结构不同

C.蛋白质分子都是由一条多肽链组成,且都具有独特的空间结构

D.不适宜的温度和酸碱度可以使蛋白质空间结构改变,但不影响其生物活性

6.现有100个氨基酸,共有氨基102个,羧基107个,由它们合成的2条肽链中肽键、氨基、羧基的数目分别是              (　　)

A.98,4,9 B.98,102,107

C.98,1,1 D.100,4,9

7.(2020余姚中学高一质检改编)下列关于蛋白质的叙述,正确的是(　　)

A.同一种蛋白质也可能组成外观不同的结构

B.蛋白质的空间结构一旦发生改变,就会失去生物学活性

C.二肽都有两个肽键

D.不同蛋白质中氨基酸的种类均不同

8.二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,下列相关叙述正确的是(　　)

A.该蛋白质至少有2个羧基

B.该蛋白质完全水解需要277个水分子

C.该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定

D.该蛋白质至少含有280个氨基

9.三个不同的氨基酸可以合成三肽的种类以及三种不同的氨基酸数量足够时能合成的三肽的种类分别是              (　　)

A.6,9 B.3,9

C.3,27 D.6,27

10.根据下图回答问题。

(1)图中A表示　　　　　,D表示　　　　。(用文字表达) 

(2)该化合物是由　　　个氨基酸分子失去　　　个水分子而形成的,这种化学反应称为　 

　　。 

(3)图中表示R基团的字母是　　　　　　,表示肽键的字母是　　　　。 

(4)该化合物由　　　　种氨基酸组成。 

(5)蛋白质多样性的原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、　　　　、　　　　　　不同,多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。 

能力提升

11.绿色荧光蛋白是从发光水母中分离出来的一种结构蛋白,其相关数据如下表所示。若R基团上的羧基和氨基不会脱水缩合形成肽键,则下列相关叙述正确的是(　　)

A.R基团上的氨基有16个,该蛋白质含有1条肽链

B.该蛋白质水解时,水分子中的氧参与形成氨基

C.合成一分子该蛋白质时脱去水的相对分子质量为2 232

D.该蛋白质中的N主要存在于游离—NH2中

12.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,错误的是(　　)

A.酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由R基团不同引起的

B.甜味肽的分子式为C13H16O5N2,则该甜味肽是一种二肽

C.n个氨基酸形成m个多肽链,则该过程会产生n个水分子和n个肽键

D.n个氨基酸共有m个氨基,由这些氨基酸脱水缩合成的一条多肽链中含氨基的数目为m-n+1

13.下面4组图解中,①和②分别表示不同的蛋白质分子,其中○□△各代表一种氨基酸。下列叙述错误的是(　　)

A.甲或乙的①和②都具有独特的空间结构

B.乙中每一条肽链至少含有一个游离羧基

C.丙中①和②的氨基酸之间连接方式不同

D.丁可表示组成蛋白质的多肽链数目不同

14.(2020杭州二中模拟)某有机分子的分子式为C22H34O13N6,其水解后共产生下列3种氨基酸。据此判断,下列正确的一项是(　　)

　　　甘氨酸　　　　　　　丙氨酸

谷氨酸

A.该分子是由6个氨基酸脱水缩合而成的

B.合成1个这样的分子同时将产生6个水分子

C.该分子中存在一个游离氨基和一个游离羧基

D.1个这样的分子水解后可以产生2个谷氨酸

15.胰岛素是一种蛋白质分子,它含有α、β两条多肽链,α链含有21个氨基酸,β链含有30个氨基酸,两条多肽链间通过两个二硫键(二硫键是由两个—SH连接而成)连接,在α链上也形成一个二硫键,如图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图,据此回答下列问题。

(1)该分子中的51个氨基酸先在胰腺细胞的核糖体上经　　　　　　方式形成两条肽链,这两条肽链通过一定的化学键,如图中的—S—S—相互连接在一起,最后形成具有一定空间结构的胰岛素分子。 

(2)胰岛素分子中含有肽键　　　个,从理论上分析,胰岛素分子至少有　　　个“—NH2”,至少有　　　个“—COOH”。 

(3)已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128,则该化合物的相对分子质量约为　　　　　　。 

参考答案

第2课时　蛋白质的结构及功能

基础巩固

1.C　解析 ①是R基团,②是氨基,③是肽键,④是羧基。

2.C　解析 蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质结构多样性决定功能多样性,抗体是具有免疫功能的蛋白质。

3.B　解析 图中A是组成蛋白质的元素,蛋白质的主要组成元素为C、H、O、N,有的蛋白质中含有S元素,A中不一定含有S元素,A项错误;B为蛋白质的基本单位氨基酸,氨基酸分子相互结合组成多肽的过程为脱水缩合,因此过程①为脱水缩合,该反应产生的水中的氢分别来自氨基和羧基,B项正确;多肽中C(肽键)的数目=B(氨基酸)的数目-肽链的数目,C项错误;组成蛋白质的氨基酸种类约为20种,D项错误。

4.C　解析 根据题意分析,已知有三个不同的氨基酸,由这三个氨基酸构成的三肽种类=3×2×1=6(种);分析题图可知,3个氨基酸中,天门冬氨酸含有2个羧基,因此该肽链中的氨基数是1,羧基数是2。

5.A　解析 不同蛋白质分子中形成肽键的相关化学基团均为氨基(—NH2)和羧基(—COOH),A项正确;不同的多肽,组成它们的氨基酸种类、数量和排列顺序不同,B项错误;蛋白质分子由一条或多条多肽链组成,且都具有独特的空间结构,C项错误;不适宜的温度和酸碱度可以使蛋白质空间结构改变,进而影响其生物学活性,D项错误。

6.A　解析 由题意知,100个氨基酸中,含有102个氨基和107个羧基,因此100个氨基酸中R基团中的氨基是2个、羧基是7个,如果由这100个氨基酸形成2条肽链,形成的肽键数=100-2=98(个),游离的氨基数是2+2=4(个),游离的羧基数是2+7=9(个)。

7.A　解析 同一种蛋白质可能组成外观不同的结构,A项正确;结构决定功能,因此蛋白质的空间结构一旦发生改变,便会导致功能改变,但不一定会失去生物学活性,若蛋白质空间结构一旦发生不可逆改变,便会失去生物学活性,B项错误;二肽一般只有一个肽键,C项错误;蛋白质结构多样性与氨基酸的种类、数目及排列顺序有关,因此不同蛋白质分子,可能氨基酸种类相同,但排列顺序或数目不同,D项错误。

8.A　解析 该蛋白质由3条肽链组成,其中有两条是链状肽链,每条链状肽链至少含有一个羧基,因此该蛋白质分子至少含有2个羧基,A项正确;该蛋白质合成时脱去水分子数目=280-2=278(个),因此其完全水解时也需要278个水分子,B项错误;该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序和蛋白质的空间结构决定,C项错误;该蛋白质由3条肽链组成,其中有两条是链状肽链,每条链状肽链至少含有一个氨基,因此该蛋白质分子至少含有2个氨基,D项错误。

9.D　解析 蛋白质的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,三个不同的氨基酸合成三肽的种类是3×2×1=6(种),三种不同的氨基酸数量足够时能合成的三肽的种类33=27(种)。

10.解析 (1)由以上分析知,题图中的A表示氨基,D表示羧基。

(2)该化合物含有2个肽键、3个R基团,是由3个氨基酸脱去2个水分子合成的三肽,由氨基酸形成该化合物的方式应为脱水缩合。

(3)题图中的B、C、G表示R基团(依次是—CH3、—CH2—COOH、—CH3),E、F是肽键。

(4)该化合物中各氨基酸的R基团依次是—CH3、—CH2—COOH、—CH3,R基团有2种,所以该化合物由2种氨基酸形成。

(5)蛋白质的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同有关。

答案 (1)氨基　羧基

(2)3　2　脱水缩合

(3)B、C、G　E、F

(4)2

(5)数目　排列顺序

能力提升

11.C　解析 该蛋白质共含有17个游离的羧基,其中有15个在R基团中,说明该蛋白质含有2条肽链,又由于游离的氨基总数是17个,所以R基团上的氨基有15个,A项错误;氨基酸经脱水缩合形成蛋白质时,脱去的水分子中的氧来自氨基酸中的羧基,所以该蛋白质水解时,水分子中的氧参与形成羧基,B项错误;合成一分子该蛋白质时脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=126-2=124(个),脱去水的相对分子质量为124×18=2 232,C项正确;蛋白质中的N元素主要存在于—NH2与—COOH脱水缩合的部位中,D项错误。

12.C　解析 氨基酸结构中不同的结构是R基团,所以酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由R基团的不同引起的,A项正确;由于氨基酸分子中至少含有一个氨基,甜味肽的分子式为C13H16O5N2,由氮原子数可知甜味肽中含有两个氨基酸,是一种二肽,B项正确;n个氨基酸形成m个多肽链,则该过程会产生n-m个水分子和n-m个肽键,C项错误;由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,所以n个氨基酸共有m个氨基,则这些氨基酸脱水缩合成的一条多肽链中含氨基的数目为m-n+1,D项正确。

13.C　解析 甲或乙的①和②分别表示不同的蛋白质分子,具有各自独特的空间结构,A项正确;乙图中肽链均为直链,至少含有一个氨基和羧基,B项正确;不同氨基酸的连接方式相同,均通过肽键相连,C项错误;丁图示中①和②的肽链数目不同,D项正确。

14.A　解析 分析题意可知,这三种氨基酸都只含有一个氨基,而该有机分子含6个N原子,则该有机分子是由6个氨基酸分子脱水缩合而成的,A项正确;由以上分析可知,该有机分子是由6个氨基酸分子脱水缩合而成的,因此合成1个这样的分子同时将产生5个水分子,B项错误;组成该有机分子的3种氨基酸分子的R基团中均不含氨基,但谷氨酸的R基团中含有1个羧基,且该有机分子中含有3个谷氨酸,因此该多肽分子中含1个游离的氨基和4个游离的羧基,C项错误;由分析可知,合成1个这样的分子需要3个谷氨酸,D项错误。

15.解析 (1)氨基酸在核糖体上经过脱水缩合反应形成肽链,多肽链经过盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质分子。

(2)胰岛素分子中含有肽键=氨基酸数目-肽链的条数=(21+30)-2=49(个);从理论上分析,一条肽链的一端含有一个氨基,另一端含有一个羧基,所以胰岛素分子有两条链,至少有2个“—NH2”和2个“—COOH”。

(3)胰岛素的相对分子质量=128×51-(49×18+6×1)=5 640。

答案 (1)脱水缩合　(2)49　2　2　(3)5 640