组成蛋白质的20种氨基酸分子中，其共有的结构是(　　)

解析：选D。氨基酸的通式为，其共有的结构是。

下图为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．A中肯定含有C、H、O、S、P元素

B．①过程有水生成，形成的化学键是肽键

C．蛋白质结构具有多样性的直接原因一定是多肽中B的数目不同

D．蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因

解析：选B。氨基酸的组成元素是C、H、O、N，有的还含有S元素。图中①表示氨基酸脱水缩合形成肽键。图中B是氨基酸，C是肽键，蛋白质多样性的直接原因是多方面的，不仅是氨基酸数目的不同。蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的直接原因。

(2012·上海中学高一检测)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(　　)

A．这条肽链中的肽键数是2个

B．构成肽链的氨基酸数目是2个

C．合成蛋白质的生理过程称脱水缩合

D．在合成该肽链时形成2个水分子

解析：选B。此肽为3肽，有3个氨基酸脱水缩合形成。

有一条多肽链，分子式为C₆₉H₁₂₁O₂₁N₂₅S，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸：

分析推算可知，水解得到的氨基酸数为(　　)

A．19个                                B．20个

C．21个                                D．25个

解析：选B。氨基酸缩合形成多肽时，相邻氨基酸分子中，其中一个氨基酸的羧基脱去—OH，另一个氨基酸的氨基脱去—H，形成一分子水，因此m个氨基酸形成一条肽链时，脱去的水分子个数为m－1，则O原子的个数减少为2m－(m－1)＝m＋1(个)。因为题中所给的三种氨基酸的R基中都没有羧基，所以据此可推知m＋1＝21，则氨基酸个数为20个。

 

人体的肌肉主要是由蛋白质构成的，但骨骼肌、心肌、平滑肌的功能各不相同，这是因为 (　　)

A．肌细胞的形状不同

B．在人体内的分布位置不同

C．支配其运动的神经不同

D．构成肌细胞的蛋白质分子结构不同

解析：选D。生物体的结构和功能是相适应的，结构不同可能导致功能不同。骨骼肌、心肌、平滑肌的功能各不相同，原因是构成三种肌肉的蛋白质分子结构不同。

下列是某化合物的结构简图，据图回答：

(1)图中的①表示________(用文字表示)，⑥表示________(用文字表示)，④表示________(用文字表示)。

(2)图中的化合物是由________个氨基酸分子失去______分子水形成的，这种反应叫做________，该化合物的名称是________。其中R基有________种。

(3)图中有________个肽键，有________个氨基和________个羧基。

解析：(1)图中①是氨基，⑥是羧基，②、③、⑤是R基，④表示肽键。

(2)该化合物含有两个肽键，属于三肽，是由三个氨基酸脱水缩合形成的。

(3)由于R基不含有—NH₂和—COOH，因此该化合物中只含有一个—NH₂和一个—COOH。

答案：(1)氨基　羧基　肽键　(2)三　二　脱水缩合　三肽　三　(3)两　一　一

 

1．氨基酸是组成蛋白质的基本单位。

2．每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上。

3．蛋白质中含有C、H、O、N等元素。

4．蛋白质多样性的原因是：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，及肽链形成的空间结构不同。

5．蛋白质是组成细胞和生物体的重要物质，还有催化、运输、调节和免疫等功能。

 

 

一、单项选择题

(2012·南京师大附中高一月考)在下列物质中，找出构成生物体蛋白质的氨基酸，若这些氨基酸脱水缩合，所形成的物质应是(　　)

A．二肽　　　　　　　　　              B．三肽

C．四肽                                D．蛋白质

解析：选A。根据构成生物体蛋白质的氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH₂)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，可看出题中①和③不是构成生物体蛋白质的氨基酸，②和④是构成生物体蛋白质的氨基酸，这2个氨基酸脱水缩合所形成的物质应是二肽。

有两种氨基酸，它们在形成二肽时可能缩合的基团是(　　)

 

A．①④                                B．①③

C．②④                                D．②③

解析：选B。脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH₂)相连接，同时脱去一分子的水。

通常情况下，分子式为C₆₃H₁₀₃O₆₅N₁₇S₂的链状多肽化合物中，最多含有肽键(　　)

A．63个                                B．62个

C．17个                                D．16个

解析：选D。一个肽键就是—CO—NH—，所以根据N的数目可以求出肽键的数目。不过要注意，一个链状多肽必定有一端有一个未结合的—NH₂，所以实际肽键的数目比N的数目少1个。

某一条多肽链中共有肽键151个，则此分子中—NH₂和—COOH的数目至少(　　)

A．152　152                            B．151　151

C．1　1                                D．2　2

解析：选C。每两个相邻的氨基酸之间会形成一个肽键。因此，在肽链的两端一定是氨基(—NH₂)和羧基(—COOH)，如果构成多肽的每个氨基酸分子的R基上都没有氨基(—NH₂)和羧基(—COOH)，这时该多肽所含的氨基(—NH₂)和羧基(—COOH)数最少为1。

将下列物质中能构成蛋白质的氨基酸脱水缩合成直链状肽类化合物，则该多肽含有的羧基、氨基和肽键数依次是(　　)

A．6，7，6                             B．5，6，4

C．2，2，4                             D．1，1，4

解析：选C。根据氨基酸的结构特点，②中不含羧基，不是构成蛋白质的氨基酸，①③④⑤⑥均是构成蛋白质的氨基酸，经过脱水缩合可形成五肽化合物，包含了4个肽键，肽链的一端是—NH₂，另一端是—COOH，⑤R基中的—NH₂与⑥R基中的—COOH均不参与脱水缩合，因此该五肽共包含了2个—NH₂和2个—COOH。

下列能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组是(　　)

①氨基酸　②C、H、O、N等元素　③氨基酸分子脱水缩合　④多肽　⑤形成一定的空间结构

A．①②③④⑤                          B．②①④③⑤

C．②①③⑤④                          D．②①③④⑤

解析：选D。元素以原子的形式构成氨基酸分子，氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，多肽再通过盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，这是蛋白质结构的不同组成层次。但这种结构层次并不代表体内蛋白质就是从原子开始构成的，体内蛋白质是利用体内合成或转化来的氨基酸以及从体外吸收来的氨基酸为原料形成多肽，再经过盘曲、折叠形成的。

生物体内的蛋白质千差万别，其原因不可能是(　　)

A．组成肽键的化学元素不同

B．组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同

C．氨基酸排列顺序不同

D．蛋白质的空间结构不同

解析：选A。蛋白质的多样性是由组成蛋白质的氨基酸种类、数量、排列顺序以及肽链盘曲、折叠的方式和形成的空间结构来决定的；而组成肽键的化学元素是相同的，均为C、H、O、N。

下列各项物质均属于蛋白质的是(　　)

A．生物膜上的载体、胰岛素、抗体

B．胰岛素、雄性激素、生长激素

C．抗生素、抗体、生长激素

D．维生素B、甲状腺激素、维生素A

解析：选A。由于结构的多样性，蛋白质在功能上也具有多样性的特点，其功能主要有：①结构蛋白，如肌肉、载体蛋白、血红蛋白；②信息传递，如胰岛素；③免疫功能，如抗体；④大多数酶是蛋白质，如胃蛋白酶；⑤细胞识别，如细胞膜上的糖蛋白。总而言之，一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。

狼体内有a种蛋白质，20种氨基酸；羊体内有b种蛋白质，20种氨基酸。则狼吃掉羊后，体内含有蛋白质种类和氨基酸种类最可能是(　　)

A．a，20                               B．a＋b，40

C．b，20                               D．a＋b，40

解析：选A。自然界中能构成蛋白质的氨基酸有20种，狼吃掉羊后，组成羊肉的蛋白质经消化酶的水解形成氨基酸被狼吸收，这样狼体内的氨基酸会有所更新，但种类不会改变。同时，这些氨基酸最终会在狼体内由狼的基因控制合成构成狼的蛋白质，使狼体内蛋白质得以更新，但种类还是a种。

二、双项选择题

下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是(　　)

A．并不是所有的蛋白质都具有催化作用

B．高等动物能合成生命活动所需的20种氨基酸

C．细胞中氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质

D．所有蛋白质都含有C、H、O、N四种元素

解析：选AD。有的蛋白质具有催化作用，如酶，并不是所有蛋白质都具有催化作用；高等动物体内只能合成非必需氨基酸，不能合成必需氨基酸；细胞中构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构都相同才可称为是同一种蛋白质；所有蛋白质都由氨基酸组成，都含有C、H、O、N四种元素。

(2012·广东中山一中高一检测)蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能是相适应的。下列蛋白质类物质与其功能对应正确的是(　　)

A．胰岛素与调节                        B．抗体与免疫

C．淀粉酶与运输                        D．血红蛋白与催化

解析：选AB。生物体内蛋白质功能很多，如起调节作用的激素，如胰岛素；起免疫作用的抗体；起催化作用的酶，如淀粉酶；起运输作用的血红蛋白等。

下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是(　　)

A．甲硫氨酸的R基是—CH₂—CH₂—S—CH₃，则它的分子式是C₅H₁₁O₂NS

B．分子式为C₆₃H₁₀₅O₄₅N₁₇S₂的多肽化合物中，最多含有的肽键数目是17个

C．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中有9个肽键，因此称为九肽

解析：选BD。

三、非选择题

 

如图为一个由一条肽链组成的蛋白质分子，其中A～F分别表示多肽链中的不同氨基酸分子。若图中蛋白质分子由n个氨基酸分子组成，其中B、D、F的R基中分别含有1个氨基(—NH₂)、1个羧基(—COOH)和1个甲基(—CH₃)，据图回答下列问题：

(1)此蛋白质分子至少含有的氨基和羧基的数目分别为________、________。

(2)这个蛋白质分子经水解酶分解，分别在A、B、C、D、E、F这六个点断裂，则形成________个多肽分子，水解中需要________个水分子。

(3)若组成这个蛋白质的氨基酸分子的平均相对分子质量为a，则水解后的多肽分子的总的相对分子质量为__________________________。

解析：分析题意可知，此蛋白质分子由1条多肽链组成，含有n个氨基酸分子，氨基酸的平均相对分子质量为a，且氨基酸B、D的R基中分别含有1个氨基、1个羧基。(1)1条多肽链中至少含有1个羧基和1个氨基，分别位于多肽链的两端，又已知氨基酸B、D的R基中分别含有1个氨基、1个羧基，故此蛋白质分子至少含有2个氨基和2个羧基。

(2)此蛋白质分子分别在A～F六处水解，可形成7个多肽分子，每一处水解需要1个水分子，故需要6个水分子。

(3)水解后形成的多肽分子的相对分子质量包含两部分，一是原蛋白质分子的相对分子质量，即为na；二是水解过程中消耗的水的相对分子质量，即为6×18＝108。故所有水解后的多肽分子的相对分子质量为 na＋108。

答案：(1)2　2　(2)7　6　(3)na＋108

以下几种符号代表不同种类的氨基酸，请完成有关问题。

(1)写出它们的结构通式________，它们结构的差别在于________的不同。

(2)7种氨基酸在细胞的________中通过________的方式形成一条肽链，此过程可形成__________个肽键，得到__________个水分子，相对分子质量减少了________。

(3)如果上述肽链原长度不变，改变其中的____________________，就可改变该肽链的性质。

(4)若两个蛋白质分子均由两条(2)中的肽链构成，那么两个蛋白质分子的功能是否一定相同？为什么？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：本题是一道创新题，考查了学生对于蛋白质的合成场所、化学组成、结构、功能等知识的综合理解应用能力。题目以不同的符号代表不同种类的氨基酸，启发我们可将蛋白质结构这一抽象的知识形象化、直观化。构成天然蛋白质的20种氨基酸有共同的结构通式，其中R基是决定氨基酸种类的唯一因素。氨基酸分子通过脱水缩合作用形成肽链，相邻两个氨基酸缩合后通过肽键相连接并失去一个水分子，因此减少的相对分子质量为失去的水分子的相对分子质量之和。肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同决定了不同结构的蛋白质，而不同的蛋白质分子空间结构也各不相同，蛋白质分子结构的复杂性决定了其功能的多样性。

答案：(1) 　R基　(2)细胞质中的核糖体　脱水缩合　6　6　108　(3)氨基酸的排列顺序　(4)不一定相同。因为由相同的两条肽链分别经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子。

健康人的尿中含有极微量的蛋白质，若尿液中蛋白质总量过高，则称为蛋白尿。除了肾脏疾病和涉及肾脏的其他疾病会引起蛋白尿外，健康人在剧烈运动后也会出现暂时性蛋白尿。临床上常用双缩脲法定性和定量检测尿中的蛋白质。请完成下面的实验，探究你在某次剧烈运动后是否出现了蛋白尿。

(1)材料用具：试管、量筒、剧烈运动前后的尿液、双缩脲试剂A液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)、双缩脲试剂B液(质量浓度为0.01 g/mL的CuSO₄溶液)。

(2)实验原理：________________________________________________________________________。

(3)实验步骤：

①取两支试管，分别编号为A、B。

②A中加入运动前自己的尿液2 mL，B中加入剧烈运动后自己的尿液2 mL。

③先向A、B两支试管中分别加入________________________________________________________________________，

再向两支试管中分别加入________________________________________________________________________。

④对比观察两支试管中溶液的颜色变化。

(4)预期结果及相应结论：

解析：本题主要探究人在剧烈运动后是否出现蛋白尿。本题所利用的原理是教材中有关蛋白质的鉴定，即蛋白质与双缩脲试剂发生反应呈紫色。探究性实验中要注意遵守单一变量原则和对照原则。

中学阶段对照实验设计的步骤一般有四步：

第一步：分组编号，即取两支试管，分别编号为A、B(步骤①)；

<, span>, 第二步：设置对照实验，即向两支试管中分别加入运动前和运动后的尿液，再加入双缩脲试剂(步骤②③)；

第三步：观察并记录实验结果，注意要设置观察标准，即观察两支试管中溶液的颜色变化(步骤④)。完善实验中的步骤时，注意双缩脲试剂的操作步骤，即先滴加1 mL双缩脲试剂A液，振荡均匀后，再滴加4滴双缩脲试剂B液，并摇匀；

第四步：实验结论。结合实验原理，依据实验现象，得出实验结论。

本实验的预测结果中第一种预测的结论是在无蛋白质存在的条件下，NaOH和CuSO₄反应生成的Cu(OH)₂，颜色呈现浅蓝色；第二种预测的结论是有蛋白尿的出现，故结果应为运动前的尿液加入双缩脲试剂，颜色呈现浅蓝色，运动后的尿液加入双缩脲试剂，颜色呈现紫色，原因为Cu(OH)₂和蛋白质发生反应生成紫色化合物。

答案：(2)蛋白质与双缩脲试剂发生反应呈紫色

(3)③1 mL双缩脲试剂A液并摇匀　4滴双缩脲试剂B液，并摇匀