20届高考生物 专题 生命活动的承担者——蛋白质（解析版）

专题03命活动的承担者——蛋白质考纲内容考纲解读1．蛋白质的结构和功能（Ⅱ）。1．了解蛋白质的基本组成元素和基本单位，能够熟练掌握脱水缩合反应和相关的计算，理解蛋白质的多样性与功能的关系。【基础梳理】一、组成蛋白质的氨基酸及其种类1．结构通式：2．组成元素：C、H、O、N，有的还含有P、S等。3．结构特点（1）氨基和羧基的数量：每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基。（2）氨基和羧基的连接位置：都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。（3）氨基酸不同的决定因素：R基的不同。（4）种类：约20种，根据能否在人体内合成可分为必需氨基酸（8种，婴儿9种）和非必需氨基酸（12种）。二、蛋白质的结构及其多样性1．二肽的形成过程（1）过程a名称：脱水缩合，场所为核糖体。（2）物质b名称：二肽。（3）结构c名称：肽键，其结构简式为：—NH—CO—（或—CO—NH—）。（4）H2O中各元素的来源：H来自—COOH和—NH2，O来自—COOH。（5）多个氨基酸发生脱水缩合，产物名称为多肽。2．蛋白质的结构层次氨基酸―――→脱水缩合多肽―――――→盘曲、折叠蛋白质3．蛋白质分子多样性的原因（1）氨基酸a.种类不同b.数目成百上千c.排列顺序千变万化（2）多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。三、蛋白质的功能（连线）【要点解读】1．“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸2．利用原子守恒法计算肽链中的原子数在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。氨基酸在脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。（1）碳原子数＝氨基酸分子数×2＋R基上的碳原子数。（2）氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。（3）氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。（4）氮原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。（5）由于R基上的碳原子数无法确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。3．关注蛋白质结构和性质的四个易错点（1）多肽≠蛋白质：在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽必须经过加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。（2）煮熟的食物易被人体消化，是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，肽链变得松散，易被蛋白酶分解。（3）高温、过酸、过碱、重金属盐，都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化，但低温不会。（4）酒精、加热、紫外线方法消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性。1．（2018全国Ⅱ卷，1）下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是（）A．浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C．蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分【答案】C【解析】抗原能和抗体特异性结合，病毒、细菌等病原体表面的蛋白质等物质，都可以作为引起免疫反应的抗原，可见，浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原，A正确；肌肉细胞中的某些蛋白质（如肌动蛋白等）参与肌肉收缩的过程，B正确；蛋白质结合Fe2＋形成的血红蛋白参与O2的运输，C错误；染色体是细胞核的结构之一，染色体主要由DNA和蛋白质组成，D正确。2．（2018江苏卷，5）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（）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【答案】D【解析】考查氨基酸的结构通式以及分子结构多样性。根据题意可知，两种激素都是由六环肽和三肽侧链构成的多肽化合物，A错误；氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自于一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，B错误；肽链中游离的氨基酸数目与参与构成肽链的氨基酸的种类有关，C错误；根据以上分析可知，两种激素在两个氨基酸种类上不同，进而导致两者的功能不同，D正确。3．（2017海南卷）有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是（）A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构【答案】C【解析】蛋白质的功能主要取决于组成其的氨基酸数目、种类、排列顺序及其形成的空间结构，A正确；数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式且形成长度不同的多肽链，B正确；在质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)中，抗体将保持其活性，C错误；相同的多肽链可盘曲折叠形成不同的空间结构，D正确。4．（2017江苏卷）下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是（）A．α­鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键B．蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的C．蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的D．变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应【答案】A【解析】环状八肽的分子中含有8个肽键，A正确；蛋白质是由肽链盘曲折叠构成的，也可能只有1条肽链，B错误；蛋白质变性是由空间结构发生改变造成的，肽键并没有断裂，仍可与双缩脲试剂发生反应，C、D错误。5．(2018·全国Ⅲ，30)回答下列与蛋白质相关的问题：(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是________。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在________这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白，如_____________________________(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是____________________________________________。(2)通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和________结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变，其原因可能是___________________。【解析】(1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在核糖体上形成的。胃蛋白酶是分泌蛋白，逆转录酶和酪氨酸酶都是细胞内的蛋白质。分泌蛋白分泌到细胞外需要经过高尔基体的加工、分类和包装。(2)具有生物活性的蛋白质都有特定的氨基酸序列和空间结构。变性的蛋白质空间结构被破坏，肽键被暴露，暴露的肽键容易与蛋白酶接触，使蛋白质降解。(3)DNA分子发生突变，导致转录产生的mRNA中的碱基序列发生改变，由于密码子具有简并性，所以可能出现虽然密码子已经改变，但仍对应同一种氨基酸的情况。【答案】(1)氨基酸核糖体胃蛋白酶对蛋白质进行加工、分类和包装(2)空间蛋白质变性使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解(3)遗传密码具有简并性1．（福建省永安市第三中学2019届高三模拟）有关蛋白质中肽键的叙述,错误的是（）A．核糖体是形成肽键的场所B．蛋白质中N元素主要存在于肽键中C．肽键的结构简式可表示为NH—COD．双缩脲试剂可与肽键作用生成紫色物质【答案】C【解析】核糖体是合成蛋白质的场所即肽键形成场所，A正确。蛋白质中的N主要存在于肽键中，R基可能含有，B正确。肽键表示为-NH-CO-，C错误。双缩脲试剂可使肽键作用生成紫色物质，所以可以鉴定蛋白质和多肽，D正确。故选C。2．（山东日照市2019届高三联考）下列关于组成细胞的化学元素的叙述，错误的是（）A．在人体活细胞中，氧元素的含量最多B．C元素是细胞干重中含量最多的元素C．蛋白质中的N元素只存在于肽键和R基中D．有膜细胞器都含C、H、O、N、P五种元素【答案】C【解析】氧元素占人体细胞鲜重的百分比最高，A正确；C元素是细胞干重中含量最多的元素，B正确；蛋白质中的N元素存在于肽键和肽链末端游离的氨基中，R基中可能存在N元素，C错误；有膜细胞器都含磷脂，磷脂的组成元素有C、H、O、N、P，D正确；故错误的选C。3．（江苏省泰州中学2019届第四次模拟）某兴趣小组釆用两种途径处理鸡蛋淸溶液，过程如下图所示。有关叙述正确的是（）A．①②所依据的原理不同，过程②破坏了蛋白质的空间结构和肽键B．③④所依据的原理不同，过程③破坏了蛋白质的空间结构和肽键C．在溶解后产生的溶液中分别加入双缩脲试剂，都会变成紫色D．过程②产生的蛋白块也可以用③的方法进行溶解【答案】C【解析】过程②高温加热使蛋白质变性，导致蛋白质的空间结构改变，但是肽键并没有断裂，A错误；过程③加入蒸馏水使得蛋白质溶解，并没有破坏蛋白质的空间结构和肽键，B错误；溶解后产生的溶液中含有的物质是蛋白质或多肽，仍然具有肽键，因此用双缩脲试剂鉴定均能产生紫色反应，C正确；过程②产生的蛋白块其蛋白质已经变性，用③的方法不能使其再溶解，D错误。4．（黑龙江省哈尔滨市第三中2019届高三第一次调研）下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是（）A．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分B．蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输C．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程D．浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原【答案】B【解析】细胞核中的染色体的主要成分是蛋白质和DNA，A正确；Mg2+是构成叶绿素的化学元素，而Fe2+是构成血红蛋白的化学元素，B错误；肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程，如肌动蛋白和肌球蛋白，C正确；抗体是浆细胞合成与分泌的，可以与相应的病毒抗原结合，产生抗原抗体复合物，D正确。5．（安徽省江淮十校2019届第二次联考）有关蛋白质分子的叙述，正确的是（）A．胃蛋白酶催化反应最适温度和保存温度是37℃B．氨基酸的种类、数量、排列顺序和空间结构决定了蛋白质结构的多样性C．细胞内蛋白质水解时常常需要另一种蛋白质的参与D．蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的【答案】C【解析】酶在低温下不容易变性，适宜在低温下保存，A项错误；蛋白质结构的多样性决定于组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序和肽链的空间结构，而不是氨基酸的空间结构，B项错误；细胞内蛋白质水解时需要蛋白酶的催化，蛋白酶的化学本质是蛋白质，C项正确；蛋白质变性是由于空间结构被破坏引起的，D项错误。6．（河北衡水中学2019届高三调研）下列有关蛋白质结构与功能的叙述，正确的是（）A．蛋白质都是由2条或2条以上多肽链构成的B．高温使蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的C．将抗体溶于NaCl溶液中会使其生物活性丧失D．氨基酸序列相同的肽链可形成不同的空间结构【答案】D【解析】许多蛋白质分子含有几条肽链，它们通过一定的化学键互相结合在一起，A错误；高温使蛋白质变性是由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，蛋白酶水解蛋白质是由于肽键的断裂造成的，B错误；抗体是蛋白质，盐析过程中蛋白质结构没有发生变化，C错误；氨基酸序列相同的肽链可形成不同的空间结构，D正确；故正确的选D。7．（安徽省江淮十校2019届高三第三次联考）有关细胞中有机化合物的叙述，错误的是（）A．蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀B．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构C．胆固醇是动物细胞膜成分并参与人体血液中脂质的运输D．凡是由细胞构成的生物遗传物质一定是DNA【答案】A【解析】蔗糖没有还原性，不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，A错误；氨基酸序列相