學(xué)業(yè)分層測評(四)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．在血紅蛋白的結(jié)構(gòu)中，連接兩個(gè)氨基酸分子的化學(xué)鍵是()A．—NH—CO— B．—NO—CH—C．—NO—CO— D．—NH—CH—【解析】肽鍵是由一個(gè)氨基酸的氨基與另一個(gè)氨基酸的羧基經(jīng)脫水縮合形成的化學(xué)鍵。【答案】A2．有人將氨基酸結(jié)構(gòu)通式和人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了如下類比，說法錯(cuò)誤的是()A．圖中氨基酸結(jié)構(gòu)通式的中心C原子可以類比成人體的軀干部分B．圖中人有一只左手，一只右手，就如每個(gè)氨基酸也僅有一個(gè)羧基和一個(gè)氨基C．氨基酸種類的不同取決于R基的不同，就如我們每個(gè)人的臉孔各不相同一樣D．氨基酸脫水縮合形成多肽鏈的過程可以類比成人與人手拉手排成隊(duì)的過程【解析】每個(gè)氨基酸至少含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，因此人的一只左手和一只右手只能相當(dāng)于一個(gè)氨基酸分子中與中心C原子直接相連的氨基和羧基。【答案】B3．下列多肽片段充分水解后，產(chǎn)生的氨基酸有()A．2種B．3種C．4種D．5種【解析】據(jù)題圖中氨基酸的R基判斷，第1個(gè)和第3個(gè)氨基酸屬于同種，第2個(gè)和第5個(gè)氨基酸屬于同種，第4個(gè)與其他均不同，因此該多肽充分水解后應(yīng)產(chǎn)生3種氨基酸。【答案】B4．下列關(guān)于組成蛋白質(zhì)的氨基酸概念的敘述，正確的是()A．氨基酸是蛋白質(zhì)的組成單位，由氨基和羧基組成B．每個(gè)氨基酸分子都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基C．一個(gè)氨基酸的氨基和另一個(gè)氨基酸的羧基脫水縮合形成多肽D．氨基酸是酸堿兩性化合物，分子中至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，且有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上【解析】氨基和羧基只是氨基酸的必要部分，一個(gè)完整的氨基酸分子不只含有氨基和羧基，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；因每個(gè)氨基酸分子都至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；一個(gè)氨基酸的氨基和另一個(gè)氨基酸的羧基脫水縮合形成的是二肽，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】D5．下圖為一條肽鏈的分子結(jié)構(gòu)簡式，下列有關(guān)分析不正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：21210006】A．這條肽鏈中的肽鍵數(shù)是2B．構(gòu)成該肽鏈的氨基酸數(shù)目是2C．該條肽鏈可稱為多肽D．在合成該肽鏈時(shí)形成2個(gè)水分子【解析】這一肽鏈?zhǔn)怯扇齻€(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合形成的，含有兩個(gè)肽鍵，反應(yīng)時(shí)形成2個(gè)水分子。【答案】B6．某蛋白質(zhì)由n條肽鏈組成，氨基酸的平均分子質(zhì)量為a，該蛋白質(zhì)所含的氨基酸有b/3個(gè)，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量約為()\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】該蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)為b/3個(gè)，肽鏈n條，推知脫水?dāng)?shù)為b/3－n，根據(jù)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量＝蛋白質(zhì)所含氨基酸數(shù)×氨基酸平均分子質(zhì)量－脫水?dāng)?shù)×水分子質(zhì)量，故該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為a×b/3－18×(b/3－n)。【答案】D7．血紅蛋白分子有574個(gè)氨基酸，4條肽鏈，在形成此蛋白質(zhì)分子時(shí)，脫下的水分子數(shù)和形成的肽鍵數(shù)分別是()A．573和573 B．573和570C．570和573 D．570和570【解析】依據(jù)脫下的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)目＝氨基酸數(shù)－肽鏈條數(shù)，直接得到答案。【答案】D8．下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能多樣性的說法，正確的是()A．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)有關(guān)B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可以推斷此物質(zhì)為蛋白質(zhì)C．不同蛋白質(zhì)分子中組成肽鍵的化學(xué)元素?zé)o差異性D．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變，可能會導(dǎo)致蛋白質(zhì)失去生物活性，但這種改變一般是可逆的【解析】蛋白質(zhì)多樣性與肽鏈的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，與氨基酸的空間結(jié)構(gòu)無關(guān)，故A錯(cuò)誤。含有C、H、O、N等元素的化合物較多，不一定是蛋白質(zhì)，如氨基酸等，故B錯(cuò)誤。蛋白質(zhì)分子中的肽鍵都是—CO—NH—，組成元素都是C、H、O、N四種，無差異性，故C正確。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是決定蛋白質(zhì)性質(zhì)的因素之一，過酸、過堿或高溫都會使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，這種改變往往是不可逆的，如酶在高溫下失活后即使再降低溫度其活性也不會恢復(fù)，故D錯(cuò)誤。【答案】C9．如圖是某蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中“▲—★—■—●”表示不同種類的氨基酸，圖中A鏈由21個(gè)氨基酸組成，B鏈由19個(gè)氨基酸組成，圖中“—S—S—”是在蛋白質(zhì)加工過程中由兩個(gè)“—SH”脫下2個(gè)H形成的。下列有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()A．蛋白質(zhì)多樣性的主要原因是氨基酸的種類和排列順序不同B．該蛋白質(zhì)分子中至少含有兩個(gè)羧基C．圖中“—S—S—”代表的化學(xué)鍵也是肽鍵D．形成該蛋白質(zhì)分子時(shí)分子質(zhì)量減少了686【解析】組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸；圖中“—S—S—”代表的化學(xué)鍵不是肽鍵，是二硫鍵；在形成該蛋白質(zhì)分子的過程中脫去38分子的水，同時(shí)形成一個(gè)二硫鍵失去2個(gè)氫，分子質(zhì)量減少38×18＋2＝686；通過分析肽鏈分子的結(jié)構(gòu)，不難發(fā)現(xiàn)每條多肽鏈至少保留一個(gè)羧基(—COOH)和一個(gè)氨基(—NH2)【答案】C10．分析下列資料并回答問題：資料1下面的圖式中R、R′、R″、R可能是相同或不相同的原子團(tuán)或側(cè)鏈。①②③④分別表示不同的化學(xué)鍵。資料2某多肽的化學(xué)式為C55H70O19N10，將它徹底水解后得到下列四種氨基酸：甘氨酸(C2H5NO2)丙氨酸(C3H7NO2)谷氨酸(C5H9NO4)苯丙氨酸(C9H11NO2)(1)資料2中的四種氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是____________；丙氨酸的R基是________。(2)資料1中的肽鏈水解時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵是________(用數(shù)字表示)。(3)資料2中的多肽，在完全水解后得到________個(gè)氨基酸。【解析】氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式是，不同氨基酸的R基不同。多肽鏈在水解時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵是肽鍵(—NH—CO—)。先來看資料2中的總化學(xué)式，N原子有10個(gè)，而這幾種氨基酸的N原子都是1個(gè)，那么徹底水解后共有10個(gè)氨基酸。【答案】(1)—CH3(2)③(3)10[能力提升]11．右圖表示一個(gè)由153個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子，下列敘述正確的是()A．該分子中含有152個(gè)肽鍵B．參與構(gòu)成該分子的氨基酸中至少有154個(gè)氨基和154個(gè)羧基C．該分子空間結(jié)構(gòu)的形成與－S－S－等化學(xué)鍵無關(guān)D．該分子徹底水解將產(chǎn)生153種氨基酸【解析】由題圖可知，除形成正常肽鍵外，還在R基之間形成了一個(gè)肽鍵，故該分子中含有153個(gè)肽鍵。該空間結(jié)構(gòu)的形成與二硫鍵有關(guān)。組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種。由于R基中含有一個(gè)－NH2和一個(gè)－COOH，故參與構(gòu)成該分子的氨基酸中至少有154個(gè)－NH2和154個(gè)－COOH。【答案】B12．如圖表示一個(gè)由200個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子。下列敘述正確的是()A．該分子中含有198個(gè)肽鍵B．這200個(gè)氨基酸中至少有200個(gè)氨基C．合成該蛋白質(zhì)時(shí)相對分子質(zhì)量減少了3582D．該蛋白質(zhì)中至少含有3個(gè)游離的氨基【解析】由圖可知，該蛋白質(zhì)分子由兩條肽鏈組成，兩條肽鏈間還有一個(gè)肽鍵，所以該分子含有的肽鍵數(shù)為200－2＋1＝199(個(gè))，A錯(cuò)誤；由圖可知，第70個(gè)氨基酸的R基中有一個(gè)氨基，所以這200個(gè)氨基酸中至少有201個(gè)氨基，B錯(cuò)誤；合成該蛋白質(zhì)時(shí)減少的相對分子質(zhì)量為199×18＝3582，C正確；該蛋白質(zhì)分子有兩條肽鏈，所以至少有兩個(gè)游離的氨基，D錯(cuò)誤。【答案】C13．下圖表示有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖，下列對圖示分析正確的是()A．甲中肯定含有S元素B．多肽中乙的數(shù)目等于丙的數(shù)目C．①過程都是經(jīng)過脫水縮合完成的D．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性只是由于氨基酸種類和數(shù)目多樣性造成的【解析】根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次可知，甲表示構(gòu)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，丙表示氨基酸分子脫水縮合形成的肽鍵，對于環(huán)狀肽而言，乙的數(shù)目等于丙的數(shù)目，而對于鏈狀肽，乙的數(shù)目—肽鏈數(shù)目＝丙的數(shù)目。①表示氨基酸分子脫水縮合形成多肽的過程。生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類約有20種，但由于氨基酸的數(shù)目成百上千，排列順序千變?nèi)f化，多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能多種多樣。【答案】C14．如圖表示人體內(nèi)幾種化學(xué)元素和化合物的相互關(guān)系，其中a表示有機(jī)小分子物質(zhì)，A表示有機(jī)高分子物質(zhì)。請據(jù)圖分析回答：(1)圖中的X代表什么元素？________。(2)a的結(jié)構(gòu)通式為________，由a→A的過程中，有下列數(shù)量關(guān)系：失去的水分子數(shù)＝______分子數(shù)－________數(shù)目。(3)A可分為A1……A4，其原因從a分析是：①__________________________________________________；②__________________________________________________；③____________________________________________________；從A分析是因?yàn)開_________________________________。(4)A1是________，它是一類________催化劑；A2是________；A3是________，含有的特殊元素是________，存在于________中。【解析】據(jù)A1～A4的功能判斷A為蛋白質(zhì)，其基本組成元素有C、H、O、N，故X是N。氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，其結(jié)構(gòu)通式為。脫水縮合反應(yīng)中脫下的水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)。蛋白質(zhì)功能多樣性是由結(jié)構(gòu)多樣性決定的，從a分析是因?yàn)榉N類不同、數(shù)目不同、排列順序不同，從A分析是多肽鏈在數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)上不同造成的。具有催化作用的是酶；具有免疫作用的是抗體；能運(yùn)輸O2的是血紅蛋白，含F(xiàn)e元素。【答案】(1)N(2)氨基酸肽鏈(3)種類不同數(shù)目不同排列順序不同多肽鏈在數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)上不同(4)酶生物抗體血紅蛋白Fe紅細(xì)胞15．腦啡肽的合成采用的是蛋白質(zhì)工程技術(shù)，這是生物技術(shù)在分子水平上的又一突破。如圖為腦啡肽的結(jié)構(gòu)簡式，請回答下列問題：(1)該化合物有________個(gè)氨基和________個(gè)羧基。(2)該化合物是由________個(gè)氨基酸失去________分子水而形成的，這種方式叫做________，該化合物叫________肽。在形成時(shí)，相對分子質(zhì)量減少了________。(3)該化合物水解后可產(chǎn)生________種氨基酸，造成氨基酸種類不同的原因是________。(4)現(xiàn)有質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液、雞蛋、人的口腔唾液(酶)、質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液、水、小燒杯、玻璃棒、試管、滴管和滴瓶。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明“腦啡肽是多肽”。①實(shí)驗(yàn)原理：在堿性溶液中，多肽與CuSO4反應(yīng)產(chǎn)生紫色物質(zhì)。②方法步驟：_______________________________________________________________________________________________。③預(yù)期結(jié)果：_______________________________________。④實(shí)驗(yàn)結(jié)論：________________________________________。【解析】該多肽含有4個(gè)肽鍵，是由5個(gè)氨基酸脫水縮合而成的，在形成多肽時(shí)，共脫去4個(gè)水分子，相對分子質(zhì)量減少了4×18＝72。該多肽中有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基；從結(jié)構(gòu)上可以看出，左起第二個(gè)氨基酸的R基和第三個(gè)氨基酸的R基相同，應(yīng)為同一種氨基酸，