2021版高考生物一轮复习第一单元走近细胞和组成细胞的分子第3讲蛋白质课时强化训练解析版

2021版高考生物一轮复习第一单元走近细胞和组成细胞的分子第3讲蛋白质课时强化训练解析版

第3讲　蛋白质 测控导航表 知识点 题号 ‎1.组成蛋白质的氨基酸及其种类 ‎1‎ ‎2.蛋白质的结构与功能 ‎3,4,5,7,8,9,11,12‎ ‎3.蛋白质的相关计算 ‎2,6,10‎ ‎4.综合考查 ‎13,14,15‎ 一、选择题 ‎1.如图为氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是(　C　)‎ 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③‎ C.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:结构④在生物体内约有20种;氨基酸脱水缩合过程中产生的水中的氢来自①和③;决定氨基酸的密码子有61种,翻译过程中氨基酸的数量与密码子的种类一般不会相等。‎ ‎2.某细菌能产生一种“毒性肽”,其分子式是C55H70O19N10,将它彻底水解后得到下列四种氨基酸:甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、苯丙氨酸(C9H11O2N)、谷氨酸(C5H9O4N),则该多肽是(　C　)‎ A.四肽 B.九肽 C.十肽 D.不能确定 解析:根据题意分析可知,该“毒性肽”的分子式是C55H70O19N10,组成该肽链的氨基酸是甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、苯丙氨酸(C9H11O2N)、谷氨酸(C5H9O4N),都只含有一个N原子,因此参与该“毒性肽”合成的氨基酸分子数为10个。由10个氨基酸脱水缩合形成的化合物是十肽。‎ ‎3.下列关于蛋白质分子结构的叙述,错误的是(　D　)‎ A.不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同 7‎ B.每个蛋白质分子至少含有一条肽链 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: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;每个蛋白质分子由一条或多条多肽链构成特定的空间结构;组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同,均由一个氨基酸分子的羧基和另一个相邻氨基酸分子的氨基脱水缩合形成肽键。‎ ‎4.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(　C　)‎ 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:沸水浴加热后,构成蛋白质的肽链充分伸展,蛋白质空间结构改变,但是肽链不会断裂;蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后,空间结构发生改变,其特定功能随之发生改变;变性的蛋白质仍能与双缩脲试剂反应呈紫色;盐析是蛋白质的物理性质,析出的蛋白质的结构不变,因此蛋白质不会变性。‎ ‎5.朊病毒蛋白(PrP)有两种构象:一种是PrPC,一种是PrPSC,其性质对比如下表:‎ 项目 PrPC PrPSC 空间结构 螺旋为主 折叠为主 溶解度 高 低 致病性 不致病 致病 肽链氨基酸排列顺序 相同 由此可以推知控制合成这两种蛋白质的基因核苷酸排列顺序以及它们表现出不同性质的原因分别是(　C　)‎ A.不相同;溶解度不同 B.不相同;氨基酸组成的种类不同 C.相同;空间结构不同 7‎ D.相同;组成氨基酸的数量不同 解析:蛋白质结构不同是由于氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同所决定的,由表可知,这两种蛋白质的氨基酸排列顺序相同,故可以推知控制合成这两种蛋白质的基因核苷酸排列顺序是相同的;PrPC与PrPSC表现出不同的性质,如溶解度、致病性等,与蛋白质的空间结构不同有关。‎ ‎6.由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子含n条多肽,其中z条是环状多肽,这个蛋白质分子中氧原子个数最少为(　C　)‎ A.m-n+z B.m-n-z C.m-z+n D.m+z+n 解析:假设该蛋白质分子的链状多肽中的氨基酸个数为m1,环状多肽中的氨基酸个数为m2,则m=m1+m2。合成肽链时脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=m1-(n-z);合成环状多肽时脱去的水分子数=氨基酸数=m2,故合成该蛋白质共脱去水分子数=m-n+z,则该蛋白质中最少含有的氧原子数=全部氨基酸中至少含有的氧原子数-脱去水分子数=2m-(m-n+z)=m-z+n。‎ ‎7.下列关于多肽和蛋白质的叙述,错误的是(　B　)‎ A.蛋白质分子可由一条或几条多肽链形成 B.高温使蛋白质变性是肽键的断裂造成的 C.氨基酸数量及序列影响蛋白质的结构和功能 D.多肽和蛋白质均能与双缩脲试剂发生紫色反应 解析:高温使蛋白质变性是空间结构破坏造成的,没有造成肽键的 断裂。‎ ‎8.某小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液的过程如图所示。下列叙述错误的是(　D　)‎ A.①、②所依据的原理不同,过程②破坏了蛋白质的空间结构 B.③、④所依据的原理不同,过程④破坏了蛋白质的肽键 C.溶解后的溶液分别加入双缩脲试剂均可变成紫色 D.过程②产生的蛋白块也可用③的方法进行溶解 解析:图中过程①表示蛋白质的盐析,过程②表示蛋白质的变性,过程③表示蛋白质的溶解,过程④表示蛋白质的水解;过程②产生的蛋白块已经变性,不能再被溶解。‎ ‎9.下列关于蛋白质的叙述,正确的是(　B　)‎ 7‎ A.蛋白质中的氮主要存在于氨基中 B.蛋白质中肽键的数量与蛋白质多样性有关 C.胰岛素具有信息传递作用,可直接参与细胞的代谢 D.血红蛋白中含有镁元素,可运输氧气或二氧化碳 解析:蛋白质中的氮主要存在于肽键中;蛋白质中肽键的数量与蛋白质多样性有关;胰岛素具有信息传递作用,但不直接参与细胞的代谢;血红蛋白中含有铁元素,可运输氧气或二氧化碳。‎ ‎10.二硫键“—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,对其叙述正确的是(　C　)‎ A.该蛋白质至少有280个氨基 B.形成该蛋白质的过程中脱去了277个水分子 C.该蛋白质至少有2个游离的羧基 D.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 解析:结合题意及图示可知,该蛋白质由280个氨基酸组成2条链状多肽和1条环肽。一条肽链至少含有一个游离氨基和一个游离羧基,该蛋白质至少有2个游离氨基和羧基;形成该蛋白质的过程中共形成280-2=278(个)肽键,脱去了278个水分子;该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序和多肽链的空间结构等方面决定。‎ ‎11.哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图,各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是(　D　)‎ A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物 B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基 C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关 D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同 7‎ 解析:分析题中激素的结构简式可知,激素中的环状肽都是由6个氨基酸构成的,故为六肽环。氨基酸脱水缩合形成的水分子中的氢来自氨基和羧基。肽链中游离氨基的数目与构成肽链的氨基酸R基上的氨基数目有关。分析题中激素的结构简式可知,两种激素间有2个氨基酸种类不同,故这两种激素生理功能不同是由这2个氨基酸种类不同导致的。‎ ‎12.下列关于蛋白质组成的细胞结构的叙述,错误的是(　D　)‎ A.由蛋白质和糖类组成的结构具有识别信号分子的作用 B.由蛋白质和DNA组成的结构具有遗传信息载体的功能 C.由蛋白质和RNA组成的结构具有合成蛋白质的功能 D.由蛋白质和脂质组成的结构具有流动性的功能特点 解析:由蛋白质和糖类组成的结构是糖蛋白,位于细胞膜上,具有识别信号分子的作用;由蛋白质和DNA组成的结构是染色体,染色体是遗传信息载体;由蛋白质和RNA组成的细胞器是核糖体,具有合成蛋白质的功能;细胞膜主要由蛋白质和脂质组成,其结构特点是流动性,功能特点是选择透过性。‎ 二、非选择题 ‎13.泛素是一个由76个氨基酸组成的多肽链,对细胞内蛋白质降解起调节作用。请回答下列问题:‎ ‎(1)泛素的合成方式称为　　　　　,连接其基本组成单位的结构简式为　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)生物体内存在着两类蛋白质降解过程,一种是不需要能量的,比如发生在消化道中的初步降解,这一过程需要　　　　　　参与;另一种则需要能量,如泛素参与的蛋白质降解过程,消耗的能量直接来自　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)与泛素合成关系最密切的细胞器是　　　　　　。泛素在蛋白质降解过程中,起到“死亡标签”的作用,被泛素标记的蛋白质将被特异性地识别并迅速降解,降解过程发生在　　　　 　　　　(细胞器)中。 ‎ 解析:(1)泛素是一个由76个氨基酸组成的多肽链,因此泛素的合成方式称为脱水缩合。泛素的基本组成单位即氨基酸是通过肽键连接,肽键的结构简式为 —NH—CO—。‎ ‎(2)食物中的蛋白质在消化道中的初步降解,需要蛋白酶(肽酶)参与催化。ATP是直接的能源物质,所以泛素参与的蛋白质降解过程,消耗的能量直接来自ATP水解。‎ ‎(3)多肽链是在核糖体中合成,需要线粒体供能。溶酶体中含有多种水解酶,因此被泛素标记的蛋白质降解过程发生在溶酶体中。‎ 7‎ 答案:(1)脱水缩合　—NH—CO—‎ ‎(2)蛋白酶(肽酶)　ATP水解 ‎(3)核糖体(线粒体)　溶酶体 ‎14.科学家发现牙龈卟啉细菌不仅是引起牙周炎的主要病原体,还易侵入大脑,分泌牙龈蛋白酶等有害蛋白,诱发阿尔茨海默病。回答下列问题:‎ ‎(1)合成牙龈蛋白酶的细胞器是　　　　　　　　　。牙龈蛋白酶基本组成单位的结构通式是　 。 ‎ ‎(2)已知β淀粉样蛋白在大脑中沉积是阿尔茨海默病的典型特征之一。研究人员将牙龈卟啉细菌的牙龈蛋白酶基因敲除,利用健康小鼠进行实验,验证牙龈蛋白酶是引起阿尔茨海默病的主要有害蛋白,其实验思路是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)广谱抗生素无法根除牙龈卟啉细菌,并且可能导致抗性,结合上述材料分析,治疗阿尔茨海默病的新思路是　 。 ‎ 解析:(1)牙龈蛋白酶是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,合成场所是核糖体。‎ ‎(2)验证牙龈蛋白酶是引起阿尔茨海默病的主要有害蛋白的实验思路是将口腔感染已敲除牙龈蛋白酶基因的牙龈卟啉细菌的小鼠与口腔感染正常牙龈卟啉细菌的小鼠进行对照,然后检测两组小鼠大脑有无β淀粉样蛋白。‎ ‎(3)由题干信息可知,广谱抗生素无法根除牙龈卟啉细菌,并且可能导致抗性,因此可从抑制牙龈蛋白酶活性的角度考虑,如研制抑制牙龈蛋白酶活性的药物等。‎ 答案:(1)核糖体　‎ ‎(2)将小鼠平均分成两组,一组小鼠口腔感染敲除牙龈蛋白酶基因的牙龈卟啉细菌,一组小鼠口腔感染正常的牙龈卟啉细菌。一段时间后,检验两组小鼠大脑中有无β淀粉样蛋白沉积 ‎(3)研制抑制牙龈蛋白酶活性的药物等 ‎15.蛋白质的空间结构遭到破坏,其生物活性就会丧失,这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等均会使蛋白质变性。现提供质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯等材料用具。请你设计实验探究乙醇能否使蛋白质 变性。‎ 7‎ ‎(1)实验步骤:‎ ‎①取两支试管,分别编号A、B,向A、B两试管中各加1 mL 新鲜的淀粉酶溶液,然后向A试管加　　　　　　　　　,向B试管加5滴无水乙醇,混匀后向A、B两试管再加 2 mL可溶性淀粉溶液。 ‎ ‎②将两支试管摇匀后,同时放入适宜温度的温水中维持5 min。‎ ‎③  　。 ‎ ‎④从温水中取出A、B试管,各加入1 mL斐林试剂摇匀,放入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中加热约2 min,观察试管中出现的颜色 变化。‎ ‎(2)实验结果预测及结论:‎ ‎①  　。 ‎ ‎②  　。 ‎ ‎(3)该实验的自变量是　　　　　　,对照组是　　　　。 ‎ 解析:(1)该实验的目的是“探究乙醇能否使蛋白质变性”,自变量是乙醇的有无,所以若B试管加入5滴无水乙醇,则A试管加入等量的蒸馏水。因变量是蛋白质是否变性,可利用斐林试剂检测淀粉是否水解来判断,若出现砖红色沉淀,则淀粉水解,证明淀粉酶(蛋白质)没有变性,若不出现砖红色沉淀,则淀粉没有水解,证明淀粉酶(蛋白质)已变性。‎ ‎(2)该实验属于探究性实验,有两种可能性结论,无水乙醇能使淀粉酶变性或无水乙醇不能使淀粉酶变性,则有两种相应的结果:A试管中出现砖红色沉淀,B试管中不出现;或A试管中出现砖红色沉淀,B试管中也出现。‎ ‎(3)该实验中无水乙醇处理的一组是实验组,没有无水乙醇处理的一组是对照组。‎ 答案:(1)①5滴蒸馏水 ‎③取少量质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为 ‎0.05 g/mL的CuSO4溶液,配制成斐林试剂 ‎(2)①A试管中出现砖红色沉淀,B试管中不出现,说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性　②A试管中出现砖红色沉淀,B试管中也出现,说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性 ‎(3)有无乙醇　A 7‎