人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者练习题

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学习并掌握氨基酸脱水缩合生成多肽链的过程
运用科学思维，能够对多肽形成过程中相关物质或结构进行数量上的推理
理解蛋白质多样性的原因
结合实际了解蛋白质变性、分解等问题，突出蛋白质与人体健康，提高关注社会的学科素养
【基础知识】
脱水缩合生成多肽链过程
概念：一个氨基酸分子的 氨基 (-NH2)与另一个氨基酸分子的 羧基 (-COOH)相连接，同时脱去 一分子水的过程 。
过程
①过程a的名称： 脱水缩合 ，脱去的水中，氢来自 氨基 和 另一个氨基酸的羧基 ，氧来自 羧基 。
②结构b的名称: 肽键 (连接2个氨基酸的化学键)，结构简式为 —CO—NH— 。
③化合物c的名称： 二肽 ，即由 两个氨基酸 脱水缩合形成的化合物。
特别提醒：（1）脱水缩合后原来的氨基和羧基不能再称为“氨基和羧基”了；（2）肽键有三个“—”，两端的不能去掉；（3）“几肽”的命名与氨基酸数一致，与肽键数无关。
规律总结：（1）脱水缩合生成的肽链，一端只有一个氨基，另一端只有一个羧基，再出现氨基和羧基一定是在R基团中；（2）环肽的氨基和羧基只在R基团中；（3）每个肽键中有一C、H、O、N的数目各一个；（4）氨基酸脱水缩合只丢失了H和O原子数，N的原子数没变。
二、蛋白质结构的形成及其多样性原因
1.结构形成过程
氨基酸
二肽
多肽： 由 多个氨基酸 分子缩合而成，含有 多个肽键 的化合物。多肽通常呈
雷神 结构，叫 肽链 。
肽链盘曲、折叠： 由于氨基酸之间能够形成 氢键 ，使得肽链盘曲、折叠，形成具有 一定空间结构 的蛋白质分子。
具有 复杂的空间结构 许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的 化学键 如二硫键相互结合在一起。
2.结构多样性原因
数目 成千上万
不同种类氨基酸的排列顺序 千变万化
28 千变万化
氨基酸
多肽：肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 空间结构 千差万别。
三、蛋白质结构的改变
蛋白质变性是指蛋白质在某些 物理 和 化学 因素作用下，其特定的 空间结构 被破坏，从而导致其理化性质 的改变和 生物活性 丧失的现象。（说明：遇双缩脲试剂还会出现紫色反应，故其本质还是蛋白质，肽键并没有断裂）
鸡蛋、肉类煮熟易消化，原因是高温使蛋白质分子的 空间结构 变得伸展、松散，容易被 蛋白酶 水解。（说明：被蛋白酶水解过程，是肽键断裂的过程，是蛋白质变成氨基酸的过程，遇双缩脲试剂不发生颜色反应；水解与脱水缩合过程相反）
3.加酒精、加热、加酸等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到 消毒、灭菌 的作用。
【考点剖析】
考点一：氨基酸脱水缩合生成肽链
例1．形成蛋白质结构的层次从简到繁依次是（ ）
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸脱水缩合 ④多肽 ⑤具有一定空间结构
A．②→①→③→④→⑤B．②→①→③→⑤→④
C．②→①→⑤→③→④D．①→②→③→④→⑤
【答案】A
【解析】蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸由C、H、O、N等元素组成；氨基酸经过脱水缩合形成多肽；一条或几条多肽链连接在一起，形成一定的空间结构，构成蛋白质。 所以形成蛋白质分子结构的层次，从小到大依次是②→①→③→④→⑤，A正确。
例2.两个氨基酸缩合成二肽并生成水，这个水分子中的氢原子来自氨基酸的（ ）
A．氨基B．羧基C．R基D．氨基和羧基
【答案】D
【解析】脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水，所以脱去的水分子中的氢原子来自氨基和羧基，而氧来自于羧基，D正确。
考点二：蛋白质结构及多样性
例3．下列关于蛋白质结构多样性的原因的叙述，错误的是（ ）
A．氨基酸的种类和数量不同B．氨基酸的排列顺序不同
C．肽键的结构不同D．肽链的数目不同
【答案】C
【解析】蛋白质的结构的多样性与氨基酸的数目、不同种类氨基酸排列顺序及肽链的数目和空间结构均有关，不同蛋白质中氨基酸之间的肽键相同，与蛋白质多样性无关。C符合题意。
例4.某蛋白质由4条肽链构成，含有65个氨基酸，则该蛋白质至少含有的氨基数、肽键数分别是（ ）
A．65、 61B．4、 61C．61、 61D．4、 65
【答案】B
【解析】蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数，应该看肽链的条数，有几条肽链，则至少含有几个氨基或几个羧基，该蛋白质由4条肽链构成，则至少含有4个氨基；肽键数目=氨基酸个数-肽链条数=65-4=61，B正确。
考点三、蛋白质变性与水解
例5.有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是（ ）
A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B．变性蛋白质也能与双缩脲试剂发生反应
C．细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与
D．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接
【答案】D
【解析】蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关，蛋白质的空间结构发生改变时其生物活性也发生改变，A正确；热变性后的蛋白质肽键仍然存在，能与双缩脲试剂发生反应呈现紫色，B正确；细胞内蛋白质发生水解时需要蛋白酶催化，而蛋白酶的化学本质是蛋白质，C正确；血红蛋白中不同肽链之间通过二硫键连接，每条肽链中相邻氨基酸通过肽键连接，D错误。
【过关检测】
1．蛋白质水解时，水中氢的去向是参与形成（ ）
A．肽键B．氨基和羧基
C．R基团D．水
【答案】B
【解析】蛋白质的水解和氨基酸的脱水缩合过程是个相反的过程，脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程，故蛋白质水解时，水中的氢的去向是参与形成氨基和羧基，即B正确。
2．下图是某一多肽链的分子结构式，其中表示肽键的是（ ）
A．①B．③C．⑥D．④
【答案】D
【解析】肽键是相邻两个氨基酸之间脱水缩合而成的化学键，可用图中的④表示。D符合题意。
3．下列物质中，找出构成生物体蛋白质的氨基酸，若这些氨基酸（每种1个）脱水缩合，所形成的物质应是（ ）
①NH2—CH2—CH2OH ②NH2—CH2—COOH
③ ④
A．二肽B．三肽
C．四肽D．蛋白质
【答案】A
【解析】组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且二者连在同一个碳原子上。图示物质中②④属于构成蛋白质的氨基酸，由两个氨基酸脱水缩合所形成的物质应是二肽。A符合题意。
4．某蛋白质分子由64个氨基酸分子组成，其合成过程中共脱去63个水分子，则该蛋白质分子的肽键个数是（ ）
A．65B．64C．63D．62
【答案】C
【解析】氨基酸脱水缩合过程中，脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸数目-肽链条数，即每形成1个肽键就脱去一分子水，故该蛋白质肽键的数目为63个，C正确。
5．在下列物质中，若将其中能构成人体蛋白质的氨基酸通过脱水缩合而形成蛋白质分子，则此蛋白质分子中所含有的羧基、氨基和肽键的数目依次是（ ）
①②③④⑤⑥
A．3、3、2 B．4、3、3 C．3、2、4 D．2、2、2
【答案】C
【解析】据此可知①②③④⑥都是构成人体的氨基酸。③④的R基上都各含有1个羧基，③有1个氨基。5个氨基酸脱水缩合形成4个肽键，每个蛋白质分子游离端有1个氨基和1个羧基，所以羧基、氨基、肽键的数目一次为3、2、4。
6．某昆虫受到外界环境刺激时会产生大量某种具有抗菌活性的多肽。如图为该多肽的结构简式，下列有关叙述正确的是（ ）
A．该多肽属于四肽化合物，含有4个肽键
B．该多肽水解后可产生5种氨基酸
C．该多肽含有1个游离的氨基和1个游离的羧基
D．改变该多肽的氨基酸排列顺序，可能会导致其丧失抗菌活性
【答案】D
【解析】分析题图可知，该化合物含有4个肽键，是由5个氨基酸形成的五肽化合物，A错误；组成该多肽的5个氨基酸中，两个氨基酸的R基（－H）相同，因此该多肽水解后可得到4种氨基酸，B错误；5个氨基酸的R基上都没有氨基，有一个氨基酸的R基上含有1个羧基，因此该多肽共有1个游离的氨基和2个游离的羧基，C错误；如果其氨基酸排列顺序改变，会导致该多肽链形成的空间结构发生改变，可能会导致其丧失抗菌活性，D正确。
7．吃煮熟的鸡蛋更容易消化吸收，原因是加热过程中使其蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的（ ）
A．肽键B．肽链C．空间结构D．氨基酸
【答案】C
【解析】高温会破坏蛋白质分子的空间结构，使蛋白质发生变性。该过程中高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，肽键没有断裂，C正确。
8．下列选项中，不能使蛋白质变性的是（ ）
A．高温B．强酸C．低温D．重金属
【答案】C
【解析】能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等，能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。高温、强酸、重金属都会使蛋白质变性，低温不会使蛋白质变性，C正确。
9．蛋白质是生命活动的主要承担者，下列叙述正确的是（ ）
A．氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质
B．蛋白质彻底水解的产物是氨基酸
C．高温、过酸、过碱使蛋白质变性其破坏了蛋白质的空间结构和肽键
D．蛋白质具有运输、免疫、遗传、调节等各种功能
【答案】B
【解析】氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽链，多肽链通过盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，A错误；蛋白质彻底水解的产物是氨基酸，B正确；高温、过酸、过碱使蛋白质变性其破坏了蛋白质的空间结构，而肽键并没有破坏，C错误；蛋白质具有运输、免疫、调节等各种功能，但不具有遗传的功能，D错误。
10．下列关于蛋白质分子结构和功能的叙述，正确的是（ ）
A．氨基酸种类、数目和排列顺序相同的蛋白质功能可能不同
B．由n条肽链组成的蛋白质，含羧基和氨基各n个
C．组成蛋白质的氨基酸之间可以按不同方式脱水缩合
D．发挥生物催化作用的蛋白质在反应前后其分子结构彻底改变
【答案】A
【解析】氨基酸种类、数目和排列顺序相同的蛋白质，如果肽链的空间结构不同，则蛋白质的功能也可能不同，A正确；由于一条多肽链至少有一个游离氨基和一个游离羧基分别位于肽链两端，所以由n条肽链组成的蛋白质，含有的游离氨基数和游离羧基数至少都是n个，B错误；组成蛋白质的氨基酸之间都是以脱水缩合形成肽键的方式相连接的，C错误；发挥生物催化作用的蛋白质在反应前后其分子结构不变，D错误。