高中生物苏教版 (2019)必修1《分子与细胞》第三节 细胞中的蛋白质和核酸第一课时巩固练习

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第三节　细胞中的蛋白质和核酸
第一课时　细胞的功能主要由蛋白质完成
基础过关练
题组一　氨基酸的结构及其种类
1.(2021江苏徐州高一期中)下列四种物质中,属于构成蛋白质的氨基酸的是 (　深度解析　)
A.　　　　　　 　B.
C.　　　　　　　D.
2.已知谷氨酸的分子式是C5H9O4N,那么该氨基酸的R基是 (　　)
A.—C2H4NO2　　　　　　　B.—C3H5O2
C.—C4H6O2　　　　　　 　D.—C4H5O2
3.(2021江苏沭阳修远中学高一月考改编)下列有关组成蛋白质的氨基酸的描述,正确的是 (　易错　)
A.氨基酸是构成蛋白质的基本单位,由氨基和羧基组成
B.每种氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基
C.氨基酸脱水缩合,产生的水中的氢来自羧基
D.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
题组二　蛋白质的结构及功能
4.(2021江苏扬州高一期中)烫发时,先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂,再用卷发器将头发固定形状,最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程改变了角蛋白的 (　　)
A.空间结构　　　　　　　B.氨基酸种类
C.氨基酸数目　　　　　　　D.氨基酸排列顺序
5.(2021江苏南京外国语学校高一月考改编)下列关于蛋白质功能的举例,合理的是 (　　)
A.催化——抗体　　　　　　　B.运输——唾液淀粉酶
C.防御——血红蛋白　　　　　　　D.调控——生长激素
6.(2020江苏连云港高一期末)血红蛋白能运输氧气,胰岛素能降低血糖。同样是蛋白质但功能不同的原因是 (　　)
A.构成蛋白质分子的结构不同
B.形成蛋白质的肽键种类不同
C.组成蛋白质的化学元素不同
D.合成蛋白质的脱水方式不同
7.(2021辽宁沈阳郊联体期中联考)某条多肽链由31个基本单位构成,如图为其部分结构示意图,叙述错误的是　 (　　)

A.该多肽的侧链基团有31种
B.该多肽至少有一个游离氨基
C.该多肽有30个肽键
D.该多肽形成过程中相对分子质量减少了540
8.如图是氨基酸之间发生一系列反应形成血红蛋白的过程。请回答下列问题。

(1)从氨基酸到蛋白质的形成过程如下:氨基酸→二肽→多肽→肽链盘曲、折叠→具有一定　　　　　的蛋白质。 
(2)两个相邻氨基酸,一个氨基酸的　　　和另一个氨基酸的　　　　发生反应失去一分子水形成肽键,这个过程称为　　　　,形成的化合物称为　　　　。 
(3)不同的蛋白质分子结构不同,体现在组成蛋白质的氨基酸的　　　　　　　　　　　　不同和蛋白质的　　　　　不同等方面。 
(4)血红蛋白分子是由574个氨基酸脱水形成4条肽链后,盘曲、折叠而成的,则在形成过程中生成了　　　　个肽键。 
(5)血红蛋白分子的功能说明有些蛋白质具有　　　功能。 
题组三　有关蛋白质的计算
9.(2021河南省实验中学高一月考)由下列三个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物中,含有的氨基、羧基和肽键数分别是 (　　)

A.2、1、2　　　　B.1、2、2　　　　C.1、2、3　　　　D.2、2、2

10.(2020江苏镇江一中高二期中)现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为 (　　)
A.798、2和2　　　　　　　B.798、12和10
C.799、1和1　　　　　　　D.799、11和9
11.(2021江苏常熟中学高一质量检测)全世界每年有成百上千人由于误吃毒蘑菇而死亡。鹅膏蕈碱就是一种毒菇的毒素,它是一条环状八肽。若20种氨基酸的平均相对分子质量为128,则鹅膏蕈碱的相对分子质量大约是 (　深度解析　)
A.1 024　　　　B.898　　　　C.880　　　　D.1 008
12.(2021江苏南通如皋中学高一月考)如图为牛胰岛素结构图,该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是 (　深度解析　)

A.牛胰岛素为五十一肽,其中含有50个肽键
B.牛胰岛素中至少含有2个氨基和2个羧基
C.牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸
D.牛胰岛素形成时,减少的相对分子质量为882
13.(2021江苏南通期中)某致病细菌分泌的外毒素,为无色细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性,可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等,以致死亡。该外毒素为环状肽,其结构简式如图所示。

(1)该化合物中含有　　　　个氨基,　　　个羧基。 
(2)该化合物是由　　　　个氨基酸组成的,区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的　　　　。 
(3)组成该化合物的氨基酸有　　　　种,其中有　　　　个氨基酸的R基相同,这个R基是　　　　。 
(4)该化合物称为　　　　肽化合物,含有　　　　个肽键。 
(5)该化合物含有　　　　个氮原子,其中　　　　个位于R基上。 
(6)该外毒素在环状肽形成过程中失去了　　　　个水分子,相对分子质量减少了　　　　　。 
题组四　检测生物组织中的蛋白质
14.(2021江苏连云港赣榆智贤中学高一月考)双缩脲试剂(A液:0.1 g/mL的氢氧化钠溶液,B液:0.01 g/mL的硫酸铜溶液)可以用来检测生物组织中是否存在蛋白质。下列操作步骤正确的是 (　　)
A.待测组织样液→加入B液2 mL→注入A液4滴→观察颜色变化
B.待测组织样液→加入A液2 mL→注入B液4滴→观察颜色变化
C.待测组织样液→加入A液和B液的混合液2 mL→隔水加热→观察颜色变化
D.待测组织样液→加入A液2 mL→注入B液4滴→隔水加热→观察颜色变化
15.被彻底水解的蛋白质遇双缩脲试剂没有紫色反应。蛋白酶(其本质为蛋白质)可以彻底水解蛋白质,加热只是破坏蛋白质结构。为验证鸡蛋清中含有蛋白质,下列实验设计和结果预测,错误的是 (　　)
①需设置蛋白质标准液作为对照实验
②可对待测液先加入双缩脲试剂,然后加入蛋白酶,观察颜色变化来验证
③加热后凝固的蛋清,然后打碎制成匀浆,加入双缩脲试剂,无颜色反应
A.②　　　　B.③　　　　C.①③　　　　D.②③
16.(2021江苏淮安涟水一中高一月考)根据我国现行的食品质量标准,0~6个月的婴儿奶粉中蛋白质的含量应为12%~18%。现有一种待测婴儿奶粉,请你尝试完成鉴定实验。
(1)实验目的:鉴定该待测婴儿奶粉蛋白质的含量是否符合质量标准。
(2)实验原理:蛋白质与　　　　试剂发生作用,产生紫色反应。 
(3)材料用具:相同浓度的标准婴儿奶粉溶液和待测婴儿奶粉溶液、0.1 g/mL的NaOH溶液、0.01 g/mL的CuSO4溶液、试管和滴管等。
(4)实验步骤:
①取两支试管分别加入2 mL的标准婴儿奶粉溶液(编号甲)和2 mL的待测婴儿奶粉溶液(编号乙)。标准婴儿奶粉溶液在本实验中起　　　　作用。 
②分别向两支试管中加入2 mL的　　　　溶液,振荡,摇匀。 
③再分别向两支试管中加入3~4滴　　　　溶液,振荡,摇匀,比较颜色的变化。 
(5)结果分析:若甲、乙两支试管中溶液都显紫色,且深浅度一致,则待测婴儿奶粉蛋白质的含量　　　　　　;若甲试管中溶液显紫色,而乙试管中溶液不显紫色或紫色较浅,则待测婴儿奶粉蛋白质的含量　　　　　　　。 

能力提升练
题组一　掌握蛋白质的形成过程
1.(2020江苏徐州一中、宿迁中学等三校联考,)某多肽分子式是C21HxOyN4S2(无二硫键),已知该多肽是由下列氨基酸中的某几种作原料合成的:亮氨酸(C6H13O2N)、天门冬氨酸(C4H7O4N)、苯丙氨酸(C9H11O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。以下对该多肽的描述不正确的是 (　易错　)
A.有3个肽键
B.水解后得到4种氨基酸
C.含有氧原子和氢原子的数目分别为5和32
D.只有1个羧基
2.(2021江苏常熟中学高一质量检测,)下图1是某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)及部分肽链放大图(图2),请据图判断下列叙述正确的是 (　　)

图1

图2
A.该蛋白质中含有1条肽链,124个肽键
B.图2中含有的R基是①②④⑥⑧
C.从图2可推知该肽链至少含有2个游离的羧基
D.该蛋白质由124个氨基酸构成
3.(多选)(2021江苏苏州高一期末改编,)肉毒杆菌是一种对人体有致命影响的病原体,在繁殖过程中分泌肉毒毒素(化学成分是蛋白质)。人们食入并吸收这种毒素后,神经系统的功能将遭到破坏。该毒素由两条肽链组成。如图为肉毒毒素的局部结构简式,据此判断下列说法不正确的是 (　易错　)

A.由图示结构可知,肉毒毒素的单体是氨基酸
B.该局部结构由5种单体组成,含4个肽键
C.一分子肉毒毒素至少含有1个氨基和1个羧基
D.组成肉毒毒素的元素一定只有C、H、O、N
4.(多选)(2021江苏扬州高级中学高一月考,)如图表示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S
B.①过程有水生成
C.多肽中B的数目等于C的数目
D.蛋白质结构的多样性决定了功能的多样性
题组二　蛋白质结构和功能的综合
5.(2021江苏江阴四校期中联考,)以下四组图分别表示蛋白质结构多样性形成的原因,下面的相关叙述错误的是 (　　)


A.甲图所示肽链中氨基酸的数目不同
B.乙图所示肽链中氨基酸的种类不同
C.丙图所示肽链中氨基酸的排列顺序不同
D.丁图所示肽链以相同方式盘曲、折叠形成不同的空间结构
6.(2021江苏南通高三质量检测,)血红素是人体红细胞中血红蛋白分子的重要组成部分,能使血液呈红色。血红素可以与氧气和一氧化碳等结合,且结合的方式完全一样。如图表示红细胞、血红蛋白和血红素的关系,相关叙述错误的是 (　　)

A.组成红细胞的元素有C、H、O、N、P、Fe等
B.一个血红蛋白分子是由4条多肽链构成的
C.血红素分子与氧气的结合是不可逆的
D.高原居民体内红细胞和血红蛋白增多
7.(2020江苏南通如皋中学高一月考,)如图甲是由A、B、C三个区段共81个氨基酸构成的胰岛素原(图中数字为氨基酸残基的序号),胰岛素原需经切除C区段才能成为乙图中有活性的胰岛素。请回答:

甲 乙
(1)切除C区段的过程本质上是　　　　反应,理论上可以根据切除后所得　　　　的含量间接反映胰岛素的量。 
(2)图乙中胰岛素分子含有α、β两条肽链,α链含有　　　　个氨基酸,β链含有　　　　个氨基酸,胰岛素分子中含有肽键　　　　个。使肽链相互连接在一起的是　　　　(填化学键),最后盘曲形成具有特定　　　　　　　的胰岛素分子。　深度解析　 
(3)如果让糖尿病人口服胰岛素,则起不到降低血糖的效果,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。将胰岛素溶液煮沸,冷却后注入人体中,也不能降低血糖,原因是高温破坏了胰岛素的　　　　结构。 
(4)在胰岛素溶液中加入双缩脲试剂,溶液的颜色呈　　　　色。 
(5)经检测,人和其他哺乳动物胰岛素都由51个氨基酸构成,且氨基酸组成大致相同,比较如下:
猪:β链第30位氨基酸与人的不同;
马:β链第30位氨基酸和α链第9位氨基酸与人的不同;
羊:β链第8、9、10位氨基酸与人的不同;
鼠:α链有8个氨基酸,β链有10个氨基酸与人的不同。
上述几种动物中,和人的亲缘关系最近的是　　　　。有些糖尿病人体内缺少胰岛素,如果通过注射动物胰岛素进行治疗,最适宜的是　　　　的胰岛素。 
8.()抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过链间二硫键连接而成的蛋白质。整个抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分(如图所示)。在同一个物种中,不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列。请回答:

(1)合成此抗体时,脱水缩合产生的水来自氨基酸的　　　　　　。若某种抗体的一条H链有550个氨基酸,一条L链有242个氨基酸,则该抗体中含有　　　个肽键。 
(2)同一个体中抗体的结构不尽相同,每种抗体的可变区都具有一定的特异性,导致各种抗体可变区不同的原因是　　　　　　　　　　　　。蛋白质功能具有多样性,除免疫功能外,还有　　　　　　　　、　　　　　　　　等。 
(3)从血清中分离出所需抗体后,若加入酒精处理,则抗体　　　(填“有”或“无”)活性。加热会使蛋白质变性,但在变性过程中肽键不会断裂。请设计实验进行验证。简要写出实验设计思路和实验结果。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析
基础过关练
1.A
2.B
3.B
4.A
5.D
6.A
7.A
9.B
10.B
11.C
12.B
14.B
15.D



1.A　生物体中组成蛋白质的氨基酸具有以下结构特点:每个氨基酸分子中,至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基与同一个碳原子相连接(教材P22)。A符合题意。
方法技巧　判断组成蛋白质的氨基酸
(1)至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
(2)有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
(3)这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团(R)。
2.B　氨基酸的结构通式为:,分子组成为C2H4O2N+R基上的原子个数,已知谷氨酸的分子式是C5H9O4N,其中含有C、H、O、N的原子数分别是5、9、4、1,所以R基团是—C3H5O2,综上分析,B正确,A、C、D错误。
3.B　氨基酸是蛋白质分子的基本组成单位,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基与同一个碳原子相连接,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,A错误,B正确;氨基酸脱水缩合,产生的水中的氢来自羧基和氨基,C错误;氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N,有的还含有S,D错误。
易错警示　氨基酸≠组成蛋白质的氨基酸
氨基酸是指含有氨基和羧基的一类有机化合物。若一个氨基酸不符合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,则该氨基酸不是组成蛋白质的氨基酸。
4.A　据题意可知,烫发时,头发角蛋白的二硫键先断裂,最后在新的位置重新形成,这一过程改变了角蛋白的空间结构,A正确。
5.D　抗体具有防御功能,A错误;唾液淀粉酶的作用是催化功能,B错误;血红蛋白运输氧气,属于蛋白质的运输功能,C错误;生长激素对细胞的生命活动起调控作用,D正确。
6.A　不同蛋白质功能不同的原因是构成蛋白质分子的结构不同,A正确;氨基酸脱水缩合形成蛋白质的肽键种类相同,B错误;组成不同蛋白质的化学元素可能不完全相同,但是这不是其功能不同的主要原因,C错误;氨基酸合成蛋白质的脱水方式相同,D错误。
7.A　由于组成生物体内蛋白质的氨基酸常见的有20种,所以该多肽的侧链基团最多有20种,A错误;由于肽链的两个末端各有一个游离的氨基或羧基,此外在R基上也可能有游离的氨基,所以该多肽至少有一个游离氨基,B正确;该多肽链由31个氨基酸构成,由于肽链的肽键数等于氨基酸数减去肽链数,所以该肽链有30个肽键,C正确;由于氨基酸在脱水缩合形成肽链时,每形成一个肽键的同时脱去一分子水,所以该肽链的形成会脱去30个水分子,根据水的相对分子质量为18,可得该多肽形成过程中相对分子质量减少了18×30=540,D正确。
8.答案　(1)空间结构　(2)羧基　氨基　脱水缩合　二肽　(3)种类、数目和排列顺序　空间结构　(4)570　(5)运输
解析　(1)从氨基酸到蛋白质的形成过程如下:氨基酸→二肽→多肽→肽链盘曲、折叠→具有一定空间结构的蛋白质。(2)两个相邻的氨基酸,一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基发生反应失去一分子水形成肽键,这个过程称为脱水缩合,形成的化合物称为二肽。(3)不同的蛋白质分子结构不同,体现在组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同和蛋白质的空间结构不同等方面。(4)血红蛋白分子是由574个氨基酸脱水形成4条肽链后,盘曲、折叠而成的,肽键数=氨基酸数-肽链数,则在形成过程中生成的肽键数为574-4=570。(5)血红蛋白分子的功能说明有些蛋白质具有运输功能。
9.B　题图三个氨基酸的R基依次是—CH3、—H、—(CH2)2—COOH,R基中含1个羧基、不含氨基,则由此三个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物(三肽)中,含有游离氨基数=肽链数+R基中含有的氨基数=1+0=1(个)、游离羧基数=肽链数+R基中含有的羧基数=1+1=2(个)、肽键数=氨基酸数-肽链数=3-1=2(个)。
10.B　氨基酸数-肽链数=肽键数=脱去的水分子数,所以共有798个肽键。每个氨基酸上至少有一个氨基和一个羧基,故R基上有10个氨基和8个羧基,肽链的两个末端各有一个游离氨基或羧基,所以氨基和羧基的数目分别是12和10。故选B。
11.C　由于鹅膏覃碱是一种环状八肽,所以在形成过程中,失去水分子数=肽键数=氨基酸数=8。根据蛋白质相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量-失去水分子数×水的相对分子质量可知:鹅膏覃碱的相对分子质量大约是128×8-8×18=880。
特别提醒　在蛋白质分子合成过程中,①失去水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数(对于环状肽来说,肽键数=氨基酸数);②蛋白质相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数-失去水分子数×水的相对分子质量。
12.B　牛胰岛素有2条肽链,含有51个氨基酸,形成的肽键数=氨基酸数-肽链数=51-2=49(个),因此,牛胰岛素为五十一肽,其中含有49个肽键,A错误;每条肽链至少一端含有一个氨基、另一端含有一个羧基,牛胰岛素有2条肽链,至少含有2个羧基和2个氨基,B正确;组成蛋白质常见的氨基酸有20种,但每种蛋白质不一定都由20种氨基酸形成,因此牛胰岛素水解产物最多含有20种不同的氨基酸,C错误;牛胰岛素形成时,减少的相对分子质量等于脱去的水的相对分子质量和形成“—S—S—”脱去H的相对分子质量,即18×(51-2)+2×3=888,D错误。
思路分析　抓准题眼:“—S—S—”是由两个—SH脱去两个H形成的,因此,形成一个“—S—S—”,蛋白质的相对分子质量减少2。
13.答案　(1)0　0　(2)7　R基　(3)5　3　—CH3　(4)环状七　7　(5)8　1　(6)7　126
解析　(1)分析该化合物的结构简式可知,该化合物中没有游离的氨基和羧基,氨基和羧基的数目均为0。(2)该化合物中含有7个肽键,并且首尾相连,即该化合物是由7个氨基酸组成的,区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的R基。(3)氨基酸的不同是由R基决定的,该化合物的R基共有5种,其中重复出现的R基是—CH3,即其中有3个氨基酸的R基相同。(4)该化合物称为环状七肽化合物,含有7个肽键。(5)该化合物含有8个氮原子,其中7个位于肽键上,1个位于R基上。(6)n个氨基酸脱水缩合形成环状肽,脱去水分子n个,形成n个肽腱,所以形成7个肽键脱去7个水分子,相对分子质量减少了7×18=126。
14.B　双缩脲试剂由质量浓度为0.1 g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01 g/mL的硫酸铜溶液组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先向待测组织样液中加入氢氧化钠溶液2 mL,然后再加入3~4滴硫酸铜溶液,最后观察颜色的变化,若试管中颜色变成紫色,说明待测组织样液中有蛋白质的存在。
15.D　被彻底水解的蛋白质遇双缩脲试剂没有紫色反应,但是加热处理的蛋白质只是空间结构被破坏,没有彻底水解,遇双缩脲试剂出现紫色反应。实验应该遵循对照原则,因此需设置蛋白质标准液作为对照实验,而加入鸡蛋清的组为实验组,①正确;可对待测液先加入双缩脲试剂,观察颜色变化来验证,但是不能加入蛋白酶,因为蛋白酶的本质为蛋白质,其也能与双缩脲试剂发生颜色反应,②错误;加热后凝固的蛋清,只是破坏了蛋白质的空间结构,并没有彻底水解,加入双缩脲试剂后仍然会出现紫色反应,③错误。因此选择D。
16.答案　(2)双缩脲　(4)①对照　②NaOH　③CuSO4　(5)符合质量标准　不符合质量标准
解析　(2)蛋白质可以与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。(4)标准婴儿奶粉溶液在本实验中起对照作用。双缩脲试剂在使用的过程中应先加入2 mL的NaOH溶液,振荡,摇匀,再加入3~4滴的CuSO4溶液,振荡,摇匀。(5)若甲、乙两试管均出现紫色且程度相同,说明二者蛋白质含量相同,待测婴儿奶粉蛋白质的含量符合质量标准;若乙试管没有出现紫色,或者比甲试管紫色浅,说明待测婴儿奶粉蛋白质的含量不符合质量标准。
能力提升练
1.B
2.D
3.CD
4.BD
5.D
6.C


1.B　根据H和S确定相应氨基酸的个数,再根据原子守恒确定其他氨基酸个数。由多肽分子式中N4,且列举的氨基酸中都只含1个N,所以该多肽由4个氨基酸合成;由多肽分子式中S2可推知该多肽中应包括2个半胱氨酸(C3H7O2NS),由多肽分子式中C21可知另外2个氨基酸是苯丙氨酸(C9H11O2N)和亮氨酸(C6H13O2N)。该多肽链是由4个氨基酸脱水缩合形成的,因此含有3个肽键,A正确;该多肽链含有4个氨基酸,其中有2个是半胱氨酸(C3H7O2NS),因此最多含有3种氨基酸,B错误;4个氨基酸脱去3分子水,因此含有的氧原子数目是2×4-3=5,氢原子数目是7×2+11+13-3×2=32,C正确;该肽链是由2个半胱氨酸(C3H7O2NS)、苯丙氨酸(C9H11O2N)和亮氨酸(C6H13O2N)形成的一条肽链,因此只有1个羧基,D正确。
2.D　由图1可知该蛋白质中含有1条肽链、124个氨基酸,肽键数=氨基酸数-肽链数=124-1=123(个),A错误,D正确;图2中含有的R基是②④⑥⑧,B错误;图2中的R基团含有2个羧基(⑥⑧),可推知该肽链至少含有3个游离的羧基,C错误。
3.CD　肉毒毒素的化学本质是蛋白质,其单体是氨基酸,A正确。题图片段含有4个肽键,是由5个氨基酸脱水缩合形成的,图示结构中5个氨基酸的R基各不相同,因此这5个氨基酸是5种氨基酸,B正确。肉毒毒素是由两条肽链组成的,因此一分子肉毒毒素至少含有2个氨基和2个羧基,C错误。由题干能够判断组成肉毒毒素的元素一定有C、H、O、N,但不能够判断组成肉毒毒素的元素一定只有C、H、O、N,D错误。
易错警示　组成该蛋白质的氨基酸中,R基的组成元素是不确定的,可能含有除C、H、O、N外的其他元素,比如S,因此不能判断组成蛋白质的元素一定只有C、H、O、N。
4.BD　S是蛋白质的特征元素,但不是所有的蛋白质都含有S,A错误;氨基酸经脱水缩合形成多肽的过程中会有水的生成,B正确;链状肽链中,多肽中B的数目不等于C的数目,肽键数=氨基酸数-肽链数,C错误;蛋白质结构多样性决定功能多样性,D正确。
5.D　由甲图可知,上下两种蛋白质氨基酸种类相同,数目不同,体现了蛋白质多样性与氨基酸数目之间的关系,A正确;由乙图可知,上下两种蛋白质的氨基酸数目相同,氨基酸种类不同,体现了蛋白质多样性与氨基酸种类之间的关系,B正确;由丙图可知,上下两种蛋白质的氨基酸的种类、数目相同,排列顺序不同,体现了蛋白质多样性与组成蛋白质的氨基酸的排列顺序之间的关系,C正确;由丁图可知,上下两种蛋白质的肽链盘曲、折叠的方式不同,体现了蛋白质多样性与空间结构之间的关系,D错误。
6.C　根据血红素的图解和磷脂分子是构成细胞质膜的重要物质可知,组成红细胞的元素有C、H、O、N、P、Fe等,A正确;根据血红蛋白的图解分析可知,一个血红蛋白分子是由4条多肽链构成的,B正确;血红素分子与氧气的结合是可逆的,C错误;高原地区氧气含量相对较少,其居民体内红细胞和血红蛋白增多,D正确。
7.答案　(1)水解　C区段　(2)21　30　49　—S—S—　空间结构　(3)胰岛素在消化道内被分解　空间　(4)紫　(5)猪　猪
解析　(1)胰岛素原需经切除C区段才能成为乙图中有活性的胰岛素,切除C区段的过程本质上是水解反应,理论上可以根据切除后所得C区段的含量间接反映胰岛素的量。(2)切除C区段后得到两条链,α链为61~81位氨基酸,含有21个氨基酸,β链为1~30位氨基酸,含有30个氨基酸,胰岛素分子含有51个氨基酸,胰岛素分子中含有肽键数为51-2=49(个)。使肽链相互连接在一起的是—S—S—,最后盘曲形成具有特定空间结构的胰岛素分子。(3)如果让糖尿病人口服胰岛素,则起不到降低血糖的效果,原因是胰岛素在消化道内被分解而失去作用;将胰岛素溶液煮沸,冷却后注入人体中,也不能降低血糖,原因是高温破坏了胰岛素的空间结构,使蛋白质变性失活。(4)胰岛素的化学本质是蛋白质,在胰岛素溶液中加入双缩脲试剂,溶液的颜色呈紫色。(5)分析题干可知,猪的胰岛素与人的胰岛素的差异最小,所以题述几种动物中,和人的亲缘关系最近的是猪。有些糖尿病人体内缺少胰岛素,如果通过注射动物胰岛素进行治疗,最适宜的是猪的胰岛素。
思路点拨　甲图中题眼是“切除C区段才能成为有活性的胰岛素”,因此胰岛素分子含有2条肽链。
8.答案　(1)氨基和羧基　1 580　(2)组成可变区的氨基酸种类、排列顺序和多肽形成的空间结构不同　催化作用　调节生命活动(物质运输、细胞结构的组成成分)　(3)无　分别取等量的经过加热处理的蛋白质和未经过加热处理的蛋白质,各加入等量的双缩脲试剂,摇匀后进行颜色对比,两组均出现紫色
解析　(1)抗体的化学本质是蛋白质,蛋白质由氨基酸脱水缩合形成,脱水缩合产生的水来自氨基酸的氨基和羧基。若某种抗体的一条H链有550个氨基酸,一条L链有242个氨基酸,图中的抗体有两条H链和两条L链,则该抗体中含有(550+242)×2-4=1 580(个)肽键。(2)同一个体中抗体的结构不尽相同,每种抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分,抗体中V区具有特异性,导致各种抗体可变区不同的原因是组成可变区的氨基酸种类、排列顺序和多肽盘曲、折叠形成的空间结构不同。蛋白质功能具有多样性,除免疫外,还有催化、传递信息、运输等功能。(3)酒精会导致蛋白质变性,因此加入酒精处理抗体后,抗体失去活性。蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,作用部位是肽键,利用此原理,可设计实验验证蛋白质变性过程中肽键不会断裂。设计思路为:分别取等量的经过加热处理的蛋白质和未经过加热处理的蛋白质,各加入等量的双缩脲试剂,摇匀后进行颜色对比,两组均出现紫色。