高中生物苏教版分子与细胞第2章细胞的化学组成学业分层测评4

学业分层测评(四)蛋白质的结构和功能(建议用时：45分钟)[学业达标]1．在血红蛋白的结构中，连接两个氨基酸分子的化学键是()A．—NH—CO— B．—NO—CH—C．—NO—CO— D．—NH—CH—【解析】肽键是由一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基经脱水缩合形成的化学键。【答案】A2．有人将氨基酸结构通式和人体结构进行了如下类比，说法错误的是()A．图中氨基酸结构通式的中心C原子可以类比成人体的躯干部分B．图中人有一只左手，一只右手，就如每个氨基酸也仅有一个羧基和一个氨基C．氨基酸种类的不同取决于R基的不同，就如我们每个人的脸孔各不相同一样D．氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程可以类比成人与人手拉手排成队的过程【解析】每个氨基酸至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基，因此人的一只左手和一只右手只能相当于一个氨基酸分子中与中心C原子直接相连的氨基和羧基。【答案】B3．下列多肽片段充分水解后，产生的氨基酸有()A．2种B．3种C．4种D．5种【解析】据题图中氨基酸的R基判断，第1个和第3个氨基酸属于同种，第2个和第5个氨基酸属于同种，第4个与其他均不同，因此该多肽充分水解后应产生3种氨基酸。【答案】B4．下列关于组成蛋白质的氨基酸概念的叙述，正确的是()A．氨基酸是蛋白质的组成单位，由氨基和羧基组成B．每个氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基C．一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成多肽D．氨基酸是酸碱两性化合物，分子中至少含有一个氨基和一个羧基，且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上【解析】氨基和羧基只是氨基酸的必要部分，一个完整的氨基酸分子不只含有氨基和羧基，故A项错误；因每个氨基酸分子都至少含有一个氨基和一个羧基，所以B项错误；一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成的是二肽，故C项错误。【答案】D5．下图为一条肽链的分子结构简式，下列有关分析不正确的是()【导学号：21210006】A．这条肽链中的肽键数是2B．构成该肽链的氨基酸数目是2C．该条肽链可称为多肽D．在合成该肽链时形成2个水分子【解析】这一肽链是由三个氨基酸经脱水缩合形成的，含有两个肽键，反应时形成2个水分子。【答案】B6．某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子质量为a，该蛋白质所含的氨基酸有b/3个，则该蛋白质的相对分子质量约为()\f(2,3)ab－6b＋18n\f(1,3)ab－6bC．(eq\f(1,3)b－a)×18\f(1,3)ab－(eq\f(1,3)b－n)×18【解析】该蛋白质的氨基酸数为b/3个，肽链n条，推知脱水数为b/3－n，根据蛋白质的相对分子质量＝蛋白质所含氨基酸数×氨基酸平均分子质量－脱水数×水分子质量，故该蛋白质的相对分子质量为a×b/3－18×(b/3－n)。【答案】D7．血红蛋白分子有574个氨基酸，4条肽链，在形成此蛋白质分子时，脱下的水分子数和形成的肽键数分别是()A．573和573 B．573和570C．570和573 D．570和570【解析】依据脱下的水分子数＝肽键数目＝氨基酸数－肽链条数，直接得到答案。【答案】D8．下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法，正确的是()A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推断此物质为蛋白质C．不同蛋白质分子中组成肽键的化学元素无差异性D．蛋白质空间结构改变，可能会导致蛋白质失去生物活性，但这种改变一般是可逆的【解析】蛋白质多样性与肽链的空间结构有关，与氨基酸的空间结构无关，故A错误。含有C、H、O、N等元素的化合物较多，不一定是蛋白质，如氨基酸等，故B错误。蛋白质分子中的肽键都是—CO—NH—，组成元素都是C、H、O、N四种，无差异性，故C正确。蛋白质的空间结构是决定蛋白质性质的因素之一，过酸、过碱或高温都会使蛋白质的空间结构发生改变，这种改变往往是不可逆的，如酶在高温下失活后即使再降低温度其活性也不会恢复，故D错误。【答案】C9．如图是某蛋白质分子的结构示意图，图中“▲—★—■—●”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．蛋白质多样性的主要原因是氨基酸的种类和排列顺序不同B．该蛋白质分子中至少含有两个羧基C．图中“—S—S—”代表的化学键也是肽键D．形成该蛋白质分子时分子质量减少了686【解析】组成蛋白质的基本单位是氨基酸；图中“—S—S—”代表的化学键不是肽键，是二硫键；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个氢，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保留一个羧基(—COOH)和一个氨基(—NH2)【答案】C10．分析下列资料并回答问题：资料1下面的图式中R、R′、R″、R可能是相同或不相同的原子团或侧链。①②③④分别表示不同的化学键。资料2某多肽的化学式为C55H70O19N10，将它彻底水解后得到下列四种氨基酸：甘氨酸(C2H5NO2)丙氨酸(C3H7NO2)谷氨酸(C5H9NO4)苯丙氨酸(C9H11NO2)(1)资料2中的四种氨基酸的结构通式是____________；丙氨酸的R基是________。(2)资料1中的肽链水解时，断裂的化学键是________(用数字表示)。(3)资料2中的多肽，在完全水解后得到________个氨基酸。【解析】氨基酸分子的结构通式是，不同氨基酸的R基不同。多肽链在水解时，断裂的化学键是肽键(—NH—CO—)。先来看资料2中的总化学式，N原子有10个，而这几种氨基酸的N原子都是1个，那么彻底水解后共有10个氨基酸。【答案】(1)—CH3(2)③(3)10[能力提升]11．右图表示一个由153个氨基酸构成的蛋白质分子，下列叙述正确的是()A．该分子中含有152个肽键B．参与构成该分子的氨基酸中至少有154个氨基和154个羧基C．该分子空间结构的形成与－S－S－等化学键无关D．该分子彻底水解将产生153种氨基酸【解析】由题图可知，除形成正常肽键外，还在R基之间形成了一个肽键，故该分子中含有153个肽键。该空间结构的形成与二硫键有关。组成蛋白质的氨基酸约有20种。由于R基中含有一个－NH2和一个－COOH，故参与构成该分子的氨基酸中至少有154个－NH2和154个－COOH。【答案】B12．如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是()A．该分子中含有198个肽键B．这200个氨基酸中至少有200个氨基C．合成该蛋白质时相对分子质量减少了3582D．该蛋白质中至少含有3个游离的氨基【解析】由图可知，该蛋白质分子由两条肽链组成，两条肽链间还有一个肽键，所以该分子含有的肽键数为200－2＋1＝199(个)，A错误；由图可知，第70个氨基酸的R基中有一个氨基，所以这200个氨基酸中至少有201个氨基，B错误；合成该蛋白质时减少的相对分子质量为199×18＝3582，C正确；该蛋白质分子有两条肽链，所以至少有两个游离的氨基，D错误。【答案】C13．下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．多肽中乙的数目等于丙的数目C．①过程都是经过脱水缩合完成的D．蛋白质结构和功能的多样性只是由于氨基酸种类和数目多样性造成的【解析】根据蛋白质的结构层次可知，甲表示构成氨基酸的元素，有C、H、O、N等，可能含有S，但是不一定有S。乙表示氨基酸，丙表示氨基酸分子脱水缩合形成的肽键，对于环状肽而言，乙的数目等于丙的数目，而对于链状肽，乙的数目—肽链数目＝丙的数目。①表示氨基酸分子脱水缩合形成多肽的过程。生物体中组成蛋白质的氨基酸种类约有20种，但由于氨基酸的数目成百上千，排列顺序千变万化，多肽链的空间结构千差万别，导致蛋白质的结构和功能多种多样。【答案】C14．如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系，其中a表示有机小分子物质，A表示有机高分子物质。请据图分析回答：(1)图中的X代表什么元素？________。(2)a的结构通式为________，由a→A的过程中，有下列数量关系：失去的水分子数＝______分子数－________数目。(3)A可分为A1……A4，其原因从a分析是：①__________________________________________________；②__________________________________________________；③____________________________________________________；从A分析是因为__________________________________。(4)A1是________，它是一类________催化剂；A2是________；A3是________，含有的特殊元素是________，存在于________中。【解析】据A1～A4的功能判断A为蛋白质，其基本组成元素有C、H、O、N，故X是N。氨基酸是构成蛋白质的基本单位，其结构通式为。脱水缩合反应中脱下的水分子数＝氨基酸数－肽链数。蛋白质功能多样性是由结构多样性决定的，从a分析是因为种类不同、数目不同、排列顺序不同，从A分析是多肽链在数目和空间结构上不同造成的。具有催化作用的是酶；具有免疫作用的是抗体；能运输O2的是血红蛋白，含Fe元素。【答案】(1)N(2)氨基酸肽链(3)种类不同数目不同排列顺序不同多肽链在数目和空间结构上不同(4)酶生物抗体血红蛋白Fe红细胞15．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。如图为脑啡肽的结构简式，请回答下列问题：(1)该化合物有________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(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，