人教版 (2019)必修1《分子與細胞》第4節(jié) 蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者練習(xí)題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

學(xué)習(xí)并掌握氨基酸脫水縮合生成多肽鏈的過程
運用科學(xué)思維，能夠?qū)Χ嚯男纬蛇^程中相關(guān)物質(zhì)或結(jié)構(gòu)進行數(shù)量上的推理
理解蛋白質(zhì)多樣性的原因
結(jié)合實際了解蛋白質(zhì)變性、分解等問題，突出蛋白質(zhì)與人體健康，提高關(guān)注社會的學(xué)科素養(yǎng)
【基礎(chǔ)知識】
脫水縮合生成多肽鏈過程
概念：一個氨基酸分子的氨基 (-NH2)與另一個氨基酸分子的羧基 (-COOH)相連接，同時脫去一分子水的過程。
過程
①過程a的名稱：脫水縮合，脫去的水中，氫來自氨基和另一個氨基酸的羧基，氧來自羧基。
②結(jié)構(gòu)b的名稱: 肽鍵 (連接2個氨基酸的化學(xué)鍵)，結(jié)構(gòu)簡式為 —CO—NH— 。
③化合物c的名稱：二肽，即由兩個氨基酸脫水縮合形成的化合物。
特別提醒：（1）脫水縮合后原來的氨基和羧基不能再稱為“氨基和羧基”了；（2）肽鍵有三個“—”，兩端的不能去掉；（3）“幾肽”的命名與氨基酸數(shù)一致，與肽鍵數(shù)無關(guān)。
規(guī)律總結(jié)：（1）脫水縮合生成的肽鏈，一端只有一個氨基，另一端只有一個羧基，再出現(xiàn)氨基和羧基一定是在R基團中；（2）環(huán)肽的氨基和羧基只在R基團中；（3）每個肽鍵中有一C、H、O、N的數(shù)目各一個；（4）氨基酸脫水縮合只丟失了H和O原子數(shù)，N的原子數(shù)沒變。
二、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成及其多樣性原因
1.結(jié)構(gòu)形成過程
氨基酸
二肽
多肽：由多個氨基酸分子縮合而成，含有多個肽鍵的化合物。多肽通常呈
雷神結(jié)構(gòu)，叫肽鏈。
肽鏈盤曲、折疊：由于氨基酸之間能夠形成氫鍵，使得肽鏈盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu) 的蛋白質(zhì)分子。
具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu) 許多蛋白質(zhì)分子都含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學(xué)鍵如二硫鍵相互結(jié)合在一起。
2.結(jié)構(gòu)多樣性原因
數(shù)目成千上萬
不同種類氨基酸的排列順序千變?nèi)f化
28 千變?nèi)f化
氨基酸
多肽：肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu) 千差萬別。
三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變
蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué) 因素作用下，其特定的空間結(jié)構(gòu) 被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì) 的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。（說明：遇雙縮脲試劑還會出現(xiàn)紫色反應(yīng)，故其本質(zhì)還是蛋白質(zhì)，肽鍵并沒有斷裂）
雞蛋、肉類煮熟易消化，原因是高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu) 變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。（說明：被蛋白酶水解過程，是肽鍵斷裂的過程，是蛋白質(zhì)變成氨基酸的過程，遇雙縮脲試劑不發(fā)生顏色反應(yīng)；水解與脫水縮合過程相反）
3.加酒精、加熱、加酸等引起細菌和病毒的蛋白質(zhì)變性，可以達到消毒、滅菌的作用。
【考點剖析】
考點一：氨基酸脫水縮合生成肽鏈
例1．形成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的層次從簡到繁依次是（）
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸脫水縮合 ④多肽 ⑤具有一定空間結(jié)構(gòu)
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】蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，氨基酸由C、H、O、N等元素組成；氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成多肽；一條或幾條多肽鏈連接在一起，形成一定的空間結(jié)構(gòu)，構(gòu)成蛋白質(zhì)。所以形成蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的層次，從小到大依次是②→①→③→④→⑤，A正確。
例2.兩個氨基酸縮合成二肽并生成水，這個水分子中的氫原子來自氨基酸的（）
A．氨基B．羧基C．R基D．氨基和羧基
【答案】D
【解析】脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫出一分子水，所以脫去的水分子中的氫原子來自氨基和羧基，而氧來自于羧基，D正確。
考點二：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及多樣性
例3．下列關(guān)于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因的敘述，錯誤的是（）
A．氨基酸的種類和數(shù)量不同B．氨基酸的排列順序不同
C．肽鍵的結(jié)構(gòu)不同D．肽鏈的數(shù)目不同
【答案】C
【解析】蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)的多樣性與氨基酸的數(shù)目、不同種類氨基酸排列順序及肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)均有關(guān)，不同蛋白質(zhì)中氨基酸之間的肽鍵相同，與蛋白質(zhì)多樣性無關(guān)。C符合題意。
例4.某蛋白質(zhì)由4條肽鏈構(gòu)成，含有65個氨基酸，則該蛋白質(zhì)至少含有的氨基數(shù)、肽鍵數(shù)分別是（）
A．65、 61B．4、 61C．61、 61D．4、 65
【答案】B
【解析】蛋白質(zhì)分子至少含有的氨基數(shù)或羧基數(shù)，應(yīng)該看肽鏈的條數(shù)，有幾條肽鏈，則至少含有幾個氨基或幾個羧基，該蛋白質(zhì)由4條肽鏈構(gòu)成，則至少含有4個氨基；肽鍵數(shù)目=氨基酸個數(shù)-肽鏈條數(shù)=65-4=61，B正確。
考點三、蛋白質(zhì)變性與水解
例5.有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯誤的是（）
A．蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)
B．變性蛋白質(zhì)也能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)
C．細胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時，通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與
D．血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接
【答案】D
【解析】蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時其生物活性也發(fā)生改變，A正確；熱變性后的蛋白質(zhì)肽鍵仍然存在，能與雙縮脲試劑發(fā)生反應(yīng)呈現(xiàn)紫色，B正確；細胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時需要蛋白酶催化，而蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，C正確；血紅蛋白中不同肽鏈之間通過二硫鍵連接，每條肽鏈中相鄰氨基酸通過肽鍵連接，D錯誤。
【過關(guān)檢測】
1．蛋白質(zhì)水解時，水中氫的去向是參與形成（）
A．肽鍵B．氨基和羧基
C．R基團D．水
【答案】B
【解析】蛋白質(zhì)的水解和氨基酸的脫水縮合過程是個相反的過程，脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個氨基酸分子的氨基（-NH2）相連接，同時脫出一分子水的過程，故蛋白質(zhì)水解時，水中的氫的去向是參與形成氨基和羧基，即B正確。
2．下圖是某一多肽鏈的分子結(jié)構(gòu)式，其中表示肽鍵的是（）
A．①B．③C．⑥D(zhuǎn)．④
【答案】D
【解析】肽鍵是相鄰兩個氨基酸之間脫水縮合而成的化學(xué)鍵，可用圖中的④表示。D符合題意。
3．下列物質(zhì)中，找出構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸，若這些氨基酸（每種1個）脫水縮合，所形成的物質(zhì)應(yīng)是（）
①NH2—CH2—CH2OH ②NH2—CH2—COOH
③ ④
A．二肽B．三肽
C．四肽D．蛋白質(zhì)
【答案】A
【解析】組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基，且二者連在同一個碳原子上。圖示物質(zhì)中②④屬于構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，由兩個氨基酸脫水縮合所形成的物質(zhì)應(yīng)是二肽。A符合題意。
4．某蛋白質(zhì)分子由64個氨基酸分子組成，其合成過程中共脫去63個水分子，則該蛋白質(zhì)分子的肽鍵個數(shù)是（）
A．65B．64C．63D．62
【答案】C
【解析】氨基酸脫水縮合過程中，脫去的水分子數(shù)=形成的肽鍵個數(shù)=氨基酸數(shù)目-肽鏈條數(shù)，即每形成1個肽鍵就脫去一分子水，故該蛋白質(zhì)肽鍵的數(shù)目為63個，C正確。
5．在下列物質(zhì)中，若將其中能構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸通過脫水縮合而形成蛋白質(zhì)分子，則此蛋白質(zhì)分子中所含有的羧基、氨基和肽鍵的數(shù)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】據(jù)此可知①②③④⑥都是構(gòu)成人體的氨基酸。③④的R基上都各含有1個羧基，③有1個氨基。5個氨基酸脫水縮合形成4個肽鍵，每個蛋白質(zhì)分子游離端有1個氨基和1個羧基，所以羧基、氨基、肽鍵的數(shù)目一次為3、2、4。
6．某昆蟲受到外界環(huán)境刺激時會產(chǎn)生大量某種具有抗菌活性的多肽。如圖為該多肽的結(jié)構(gòu)簡式，下列有關(guān)敘述正確的是（）
A．該多肽屬于四肽化合物，含有4個肽鍵
B．該多肽水解后可產(chǎn)生5種氨基酸
C．該多肽含有1個游離的氨基和1個游離的羧基
D．改變該多肽的氨基酸排列順序，可能會導(dǎo)致其喪失抗菌活性
【答案】D
【解析】分析題圖可知，該化合物含有4個肽鍵，是由5個氨基酸形成的五肽化合物，A錯誤；組成該多肽的5個氨基酸中，兩個氨基酸的R基（－H）相同，因此該多肽水解后可得到4種氨基酸，B錯誤；5個氨基酸的R基上都沒有氨基，有一個氨基酸的R基上含有1個羧基，因此該多肽共有1個游離的氨基和2個游離的羧基，C錯誤；如果其氨基酸排列順序改變，會導(dǎo)致該多肽鏈形成的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，可能會導(dǎo)致其喪失抗菌活性，D正確。
7．吃煮熟的雞蛋更容易消化吸收，原因是加熱過程中使其蛋白質(zhì)變性失活，這是由于高溫破壞了蛋白質(zhì)的（）
A．肽鍵B．肽鏈C．空間結(jié)構(gòu)D．氨基酸
【答案】C
【解析】高溫會破壞蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)，使蛋白質(zhì)發(fā)生變性。該過程中高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，肽鍵沒有斷裂，C正確。
8．下列選項中，不能使蛋白質(zhì)變性的是（）
A．高溫B．強酸C．低溫D．重金屬
【答案】C
【解析】能使蛋白質(zhì)變性的化學(xué)方法有加強酸、強堿、重金屬鹽、尿素、丙酮等，能使蛋白質(zhì)變性的物理方法有加熱(高溫)、紫外線及X射線照射、超聲波、劇烈振蕩或攪拌等。高溫、強酸、重金屬都會使蛋白質(zhì)變性，低溫不會使蛋白質(zhì)變性，C正確。
9．蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，下列敘述正確的是（）
A．氨基酸僅通過脫水縮合的方式就可以形成蛋白質(zhì)
B．蛋白質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物是氨基酸
C．高溫、過酸、過堿使蛋白質(zhì)變性其破壞了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)和肽鍵
D．蛋白質(zhì)具有運輸、免疫、遺傳、調(diào)節(jié)等各種功能
【答案】B
【解析】氨基酸通過脫水縮合的方式形成多肽鏈，多肽鏈通過盤曲折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，A錯誤；蛋白質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物是氨基酸，B正確；高溫、過酸、過堿使蛋白質(zhì)變性其破壞了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，而肽鍵并沒有破壞，C錯誤；蛋白質(zhì)具有運輸、免疫、調(diào)節(jié)等各種功能，但不具有遺傳的功能，D錯誤。
10．下列關(guān)于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是（）
A．氨基酸種類、數(shù)目和排列順序相同的蛋白質(zhì)功能可能不同
B．由n條肽鏈組成的蛋白質(zhì)，含羧基和氨基各n個
C．組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可以按不同方式脫水縮合
D．發(fā)揮生物催化作用的蛋白質(zhì)在反應(yīng)前后其分子結(jié)構(gòu)徹底改變
【答案】A
【解析】氨基酸種類、數(shù)目和排列順序相同的蛋白質(zhì)，如果肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同，則蛋白質(zhì)的功能也可能不同，A正確；由于一條多肽鏈至少有一個游離氨基和一個游離羧基分別位于肽鏈兩端，所以由n條肽鏈組成的蛋白質(zhì)，含有的游離氨基數(shù)和游離羧基數(shù)至少都是n個，B錯誤；組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間都是以脫水縮合形成肽鍵的方式相連接的，C錯誤；發(fā)揮生物催化作用的蛋白質(zhì)在反應(yīng)前后其分子結(jié)構(gòu)不變，D錯誤。

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