生命活动的主要承担者——蛋白质
一、选择题
1．关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是( )
A．相对分子质量最大的氨基酸是甘氨酸
B．有些氨基酸不能在人体细胞中合成
C．氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键
D．不同氨基酸之间的差异是由R基引起的
解析：选A 甘氨酸的R基是一个氢原子(—H)，是最简单的天然氨基酸；氨基酸包括必需氨基酸和非必需氨基酸两种，必需氨基酸在动物和人体细胞内不能合成，只能从食物中获得；氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键；生物体内组成蛋白质的氨基酸约20种，各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
2．下面四种氨基酸中，最有可能不是生物体蛋白质组成成分的是( )
解析：选D 根据氨基酸的结构通式可知，构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
3．蚕丝被贴身暖和、轻盈透气，是“健康绿色睡眠”的首选。下列关于组成“蚕丝”主要成分的叙述，正确的是( )
A．它的基本组成单位的通式为－CO－NH－
B．它的形成过程中没有水产生
C．蚕丝的基本组成单位是氨基酸
D．它一定含有的化学元素是C、H、O、N、P、Fe
解析：选C 蚕丝的主要成分是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，蛋白质是通过氨基酸的脱水缩合形成的，蚕丝蛋白质中不一定含有P、Fe元素。
4．两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽，同时生成一分子水，该水分子中的氧来自( )
A．氨基 B．羧基
C．氨基和羧基 D．连在碳原子上的H
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解析：选B 两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽，一个氨基酸分子的羧基(—COOH)提供氧原子和氢原子，另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)提供氢原子，生成一分子水，因此水分子中的氧只能是来自羧基。
5．下列能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的是( )
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸分子之间脱水缩合 ④多肽 ⑤形成一定的空间结构
A．①③④②⑤ B．②①④③⑤
C．②①③⑤④ D．②①③④⑤
解析：选D 蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸由C、H、O、N等元素构成，氨基酸经脱水缩合形成多肽，1条或几条多肽经盘曲、折叠形成具有复杂空间结构的蛋白质。
6．生长激素和胰岛素都是人体内对生命活动起着重要调节作用的激素，但是功能不同，与此无关的是( )
A．氨基酸的数目、种类和排列顺序
B．构成蛋白质肽链的数目
C．构成蛋白质多肽链的空间结构
D．氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基
解析：选D 蛋白质功能不同的原因在于结构不同，结构多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序及肽链的数目和空间结构不同。
7．如图所示为某多肽化合物，关于其组成部分数目的判断，错误的是( )
A．1个氨基 B．2个羧基
C．2个肽键 D．3种R基
解析：选D 据图可知，该多肽是由3个氨基酸组成的三肽，含有1个氨基(—NH2)、2个羧基(—COOH)、2个肽键(—CO—NH—)，有2种R基，即—CH3、—CH2COOH。
8.免疫球蛋白IgG的结构如图所示，其中－S－S－表示连接两条相邻肽链的二硫链。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG有肽键数( )
A．m个 B．(m＋1)个
C．(m－2)个 D．(m－4)个
解析：选D 由氨基酸缩合成蛋白质的过程中，存在这样的关系：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数(对于非环状多肽而言)。从图中给出的信息可以判断出IgG的结构中有4条肽链，由于共有m个氨基酸，因此可以得出肽键的数量为(m－4)个。
二、非选择题
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9．如图甲是血红蛋白的空间结构模式图，其含有两条α肽链，两条β肽链(α肽链和β肽链
不同)。图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序，请回答下列问题：
(1)图乙中①的名称是________，写出③⑤⑦处肽键的结构式：____________________。
(2)图乙所示的一段肽链由________种氨基酸脱水缩合而成。
(3)据两图可知一条β肽链至少含有________个羧基，若两条β肽链完全相同，则一个血红蛋白分子至少含有________个羧基。
(4)从两图可以得出，蛋白质多样性的原因是_____________________________________。
解析：(1)图乙中的①是氨基，②④⑥⑧都是R基。(2)图乙所示的一段肽链中有3种R基，故此肽链由3种氨基酸脱水缩合而成。(3)⑥⑧含有羧基，主链上含有一个羧基，所以一条β肽链至少含有3个羧基，两条β肽链至少含有6个羧基，两条α肽链至少含有2个羧基，故此蛋白质分子至少含有8个羧基。(4)蛋白质具有多样性的原因是氨基酸的数目、种类、排列顺序、多肽链的条数和空间结构等不同。
答案：(1)氨基 —CO—NH— (2)3 (3)3 8
(4)氨基酸的数目、种类、排列顺序、多肽链的条数和空间结构等不同
一、选择题
1．下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是( )
A．不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同
B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
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：选D 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；有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，如血红蛋白和载体蛋白都具有运输作用；组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同。
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2．下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是( )
A．缬氨酸的R基是—C3H7，则它的分子式是C5H11O2N
B．分子式为C63H105O45N17S2的一条(非环状)多肽化合物中，最多含有的肽键数目是16个
C．两个氨基酸脱水缩合过程中失去的H2O中的氢来源于氨基和羧基中的氢
D．10个氨基酸构成的多肽有9个—CO—NH—，称为九肽
解析：选D 10个氨基酸脱水缩合形成9个水和9个肽键，形成的化合物为十肽。
3．下列有关蛋白质(或多肽)的分析，正确的是( )
A．胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关
B．沸水浴加热后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂
C．某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
D．某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基
解析：选C 蛋白质的功能取决于其结构，而蛋白质的结构取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链盘曲形成的空间结构；沸水浴加热使肽链伸展但不会断裂；由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质分子结构中至少含有氨基、羧基数与肽链条数有关，与氨基酸个数无关。
4．蛋白质是生命活动的主要承担者，在组成细胞的有机物中含量最多。下图为有关蛋白质的简要概念图，下列对图示分析正确的是( )
A．a肯定含有P B．多肽中b的数目等于c的数目
C．①过程有水生成 D．d表示氨基酸的多样性
解析：选C 组成蛋白质的元素肯定有C、H、O、N，只有部分蛋白质含有S和P；b表示氨基酸，c表示肽键，氨基酸的数目减去肽链的数目等于肽键的数目，因此b的数目不等于c的数目；d表示蛋白质功能的多样性；①过程表示脱水缩合，有水生成。
5．谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要的三肽，它由谷氨酸(C5H9NO4)、甘氨酸(C2H5NO2)和半胱氨酸缩合而成，则半胱氨酸可能的分子式为( )
A．C3H3NS B．C3H5NS
C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS
解析：选C 谷胱甘肽是由3个氨基酸通过脱去2分子水缩合而成的三肽。因此，根据原子守恒，这3个氨基酸的分子式叠加后应等于谷胱甘肽的分子式再加上2个水分子，即C10H17O6N3S＋2H2O＝C10H21O8N3S。故C10H21O8N3S－C5H9NO4－C2H5NO2＝C3H7O2NS(半胱氨酸)。
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6．下列有关图中蛋白质的叙述，正确的是( )
A．含有两条肽链
B．共有126个肽键
C．R基中共含17个氨基
D．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子
解析：选A 蛋白质中游离的羧基数＝肽链条数＋R基上羧基数，同理，游离的氨基数＝肽链条数＋R基上氨基数。结合图可知，该蛋白质含有两条肽链，124个肽键，R基中共含15个氨基，形成该蛋白质过程中共脱掉124个水分子。
二、非选择题
7．用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目如下表所示：
化
合
物
多肽化合物
蛋白质
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
催产素
牛加压素
血管舒缓素
平滑肌舒张素
猪促黑色素细胞激素
人促黑色素细胞激素
牛胰岛素
人胰岛素
免疫球蛋白IgG
人血红蛋白
氨数
基目
酸
9
9
9
10
13
22
223
51
660
574
(1)表中①②③的氨基酸数目虽相同，但其生理作用彼此不同，这是因为它们的____________________________________________不同。
(2)表中③与④、⑤与⑥的功能虽相似，但各自具有专一性。它们之间的差异主要取决于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在未知平滑肌舒张素的情况下，推知这种肽类化合物至少有________个氨基和________个羧基，这些氨基和羧基位于肽类化合物的哪一位置？________________。
(4)⑧是由51个氨基酸组成的两条多肽链，共有________个肽键。
(5)⑧的生理功能说明蛋白质具有________作用；⑨的生理功能说明蛋白质具有________作用；⑩的生理功能说明蛋白质具有________作用；⑩有4条肽链，在574个氨基酸分子脱水缩合过程中生成________个水分子。
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(6)这些实例说明蛋白质的分子结构具有____________，这种结构特点决定了______________________________。
解析：(1)虽然①②③的氨基酸数目相同，但其种类和排列顺序及肽链的空间结构未必相同，因此形成的多肽结构不同，生理功能各异。(2)结构的特异性决定了功能的专一性，就③与④、⑤与⑥而言，均为肽类物质，其结构的差异是由于氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的空间结构不同导致的。(3)从氨基酸脱水缩合生成多肽的过程可知，肽链为开链式结构，其两端各游离着一个氨基和一个羧基。(4)由51个氨基酸脱水缩合形成两条肽链时共形成49个肽键。(5)⑧为激素，可说明蛋白质具有调节作用；⑨为抗体，说明蛋白质具有免疫功能；⑩为血红蛋白，可运输O2，说明蛋白质具有运输功能；⑩由574个氨基酸形成4条肽链时共脱去水分子570个。(6)不同的蛋白质其结构不同，所具有的功能也各不相同。
答案：(1)氨基酸种类、排列顺序及肽链的空间结构
(2)氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的空间结构不同 (3)1 1 肽链两端 (4)49 (5)调节 免疫 运输 570 (6)多样性 蛋白质分子具有多种功能
8．一条多肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列三种氨基酸：
(1)C22H34O13N6的化学名称是________，它的基本组成单位的结构特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该多肽水解可产生________个氨基酸，其中谷氨酸有________个，共需要消耗________个水分子。
(3)在一个C22H34O13N6分子中，存在________个游离的氨基。
(4)如果该多肽的肽链长度不变，组成它的氨基酸的种类和数目均不变，改变其中的________________________________________________________________________，
就可以改变其性质。
解析：(1)三种氨基酸的分子式中均各含有一个氨基(－NH2
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)，即每个氨基酸只有一个氮原子，又因为脱水缩合过程中氮原子的数量不改变，所以该多肽的名称是六肽，构成多肽的基本单位是氨基酸。(2)该六肽水解可得6个氨基酸，需要断裂5个肽键，共需要消耗5个水分子。假设谷氨酸有a个，根据脱水缩合过程中氧原子守恒，可知4a＋(6－a)×2＝13＋5，解得a＝3。(3)组成该多肽链的氨基酸的R基不含有氨基，一条肽链的一端肯定含有1个氨基，另一端肯定含有1个羧基；又因为每种氨基酸只含1个氨基，所以经过脱水缩合后，肽链一共含有1个游离的氨基。(4)肽链的多样性取决于氨基酸的种类、数量和排列顺序。
答案：(1)六肽 都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 (2)6 3 5 (3)1 (4)氨基酸的排列顺序
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