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第三节 细胞中的蛋白质和核酸必备知识基础练1.下列哪项不是构成蛋白质的氨基酸?( )A.B.C.D.2.下列两种氨基酸,它们在形成二肽化合物时,最可能缩合的基团是( )A.①③ B.②⑥C.②④或①⑤D.⑤⑥3.组成下列多聚体的单体的种类最多的是( )A.血红蛋白B.DNAC.淀粉D.纤维素4.新型冠状病毒感染的肺炎(COVID-19)的病原体——新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的遗传物质是RNA,如果SARS-CoV-2的组成物质在某些酶的作用下彻底水解,可以得到的水解产物主要有( )A.碱基、脱氧核糖、磷酸、氨基酸
B.碱基、核糖、磷酸、葡萄糖C.碱基、葡萄糖、磷酸、甘油、脂肪酸D.碱基、核糖、磷酸、氨基酸5.下列关于核酸的叙述,正确的是( )A.DNA与RNA中均含腺嘌呤,且腺嘌呤构成的核苷酸种类相同B.组成DNA与蛋白质的元素种类相同C.HIV的遗传信息储存在DNA中D.双链DNA分子中含有胸腺嘧啶6.一条由39个氨基酸形成的多肽链,其中有4个谷氨酸(R为-CH2—CH2—COOH),则该多肽( )A.有39个肽键B.可能有游离氨基1个C.至少有4个游离羧基D.至多有36种氨基酸7.硒代半胱氨酸是人们发现的第21种氨基酸,这是蛋白质中硒的主要存在位置,人体中硒的含量很少,合成硒代半胱氨酸的原料需要不断从食物中获得。下列有关叙述错误的是( )A.人体蛋白质中均含有硒B.硒属于微量元素C.硒位于硒代半胱氨酸的R中D.硒代半胱氨酸是非必需氨基酸8.血红蛋白是红细胞内氧的运输载体,由两条α链和两条β链组成。下列关于血红蛋白结构和功能的说法,错误的是( )A.1个血红蛋白分子中至少有4个游离的氨基B.血红蛋白的四条多肽链中都有20种氨基酸
C.两条α链和两条β链形成过程中有水分子生成D.空间结构改变的血红蛋白可能无法运输氧气9.回答下列问题。Ⅰ.肉毒梭菌(厌氧性梭状芽孢杆菌)是致死性最高的病原体之一,广泛存在于自然界中。肉毒梭菌的致病性在于其产生的神经麻痹毒素——肉毒类毒素。肉毒类毒素是由两个亚单位(每个亚单位由一条链盘曲、折叠而成)组成的一种生物大分子。下图是肉毒类毒素的局部结构简式。(1)组成肉毒类毒素的基本单位的结构通式为 。 (2)由上图可知,该片段含有 种单体,在形成该片段时要脱去 分子水,这种化学反应被称为 。 (3)高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是 。 Ⅱ.下图是某核苷酸与核苷酸链示意图。图一图二
(1)已知图一中分子结构式的左上角基团为碱基——腺嘌呤。则该核苷酸的中文名称是 ,该核苷酸是构成 的原料。 (2)图二为一条核苷酸链示意图,图中所示4的中文名称是 ,此结构构成的核酸通常由 条图示的核苷酸链构成。 能力素养提升练10.(多选)科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(牛细胞中的一种蛋白质),可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去尿素和巯基乙醇,再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中,经过一段时间以后,发现牛胰核糖核酸酶的活性得以恢复。下列叙述正确的是( )A.该酶空间结构的形成与肽链的折叠方式等有关B.这个实验说明环境因素能通过影响蛋白质的空间结构来影响其功能C.用过酸、过碱溶液处理牛胰核糖核酸酶也能导致其结构的改变D.巯基乙醇和尿素处理破坏了牛胰核糖核酸酶中的肽键导致其变性11.(多选)Hsp70蛋白可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽转运、折叠或组装,但其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述错误的是( )A.Hsp70蛋白可能通过改变自身的空间结构来发挥作用B.Hsp70蛋白形成过程中产生的水中的氢全部来自氨基C.Hsp70蛋白由20种氨基酸组成D.Hsp70蛋白中的氮元素都存在于R中12.(多选)某三十九肽中共有丙氨酸4个,现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的肽链(如图所示),下列有关该过程的叙述,错误的是( )
A.肽键数目减少了8个B.新生的4条肽链总共至少有4个氨基C.如果新生的4条肽链总共有5个羧基,那么其中必有1个羧基在R(侧链基团)上D.4条肽链若重新连接成一条长链,将脱去4个水分子13.如图是分子的简要概念图,下列叙述正确的是( )A.若C为RNA,则B为核糖核苷酸,A为C、H、O、NB.若B为葡萄糖,则C在动物细胞中可能为乳糖C.若B为脱氧核苷酸,则C是一切生物的遗传物质D.若C具有信息传递、运输、催化、调控等功能,则B可能为氨基酸14.请仔细观察下图,回答下列问题。(1)该图表示的物质名称为 ,是构成 的基本单位。根据碱基的不同,该物质分为 种,若碱基为A,则此基本单位的全称是 。 (2)若把图中虚线框内的氧原子去掉,则其名称应为 ,是构成 的基本单位,组成该物质的碱基有 。若碱基为A,则此基本单位的全称是 。 15.某小组对大豆种子萌发过程中蛋白质含量的变化进行了研究(如下图所示),请完成实验原理;判断实验步骤中画线部分是否正确,并更正错误之处,写出实验结果。
(1)实验原理:蛋白质 ,其颜色深浅与蛋白质含量成正比。 (2)实验步骤:①将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9d后取出,各加入适量蒸馏水,研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液;②取3支试管,编号1、2、3,分别加入等量的萌发1、5、9d的大豆种子的蛋白质制备液;③在上述试管中各加入等量的质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液(按比例配制)的混合液 a,振荡均匀后,隔水加热,观察溶液颜色变化。 a. 。 b. 。 (3)实验结果: 。16.评价奶粉营养价值高低的主要标准是必需氨基酸的种类和含量。赖氨酸是人体的必需氨基酸,缺乏则会影响体内蛋白质的合成,导致机体营养不良。赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢?某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究。请补充并完善他们的实验方案。材料、用具:20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。实验原理:必需氨基酸是动物不能合成、只能从食物中获得的氨基酸。当动物缺乏必需氨基酸时,会影响体内蛋白质的合成,出现营养不良、体重增加缓慢甚至减轻等现象。实验步骤:
(1)配制食物:取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的20种氨基酸,配制成食物A; ,配制成食物B。 分组:将20只大鼠平均分成甲、乙两组,分别称量其体重。(2)饲喂:甲组每天饲喂适量的食物A, 。 (3)观测: 。 (4)实验结果预测及结论:实验结果实验结论①若两组大鼠营养状况和体重基本相同① ② ②赖氨酸是大鼠的必需氨基酸答案：1.B 解析构成蛋白质的氨基酸分子中,至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基与同一个碳原子相连接,只有B项不具备这一特点。2.C 解析脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时失去一分子水。注意此氨基与羧基是氨基酸分子非R上的氨基和羧基。3.A 解析血红蛋白属于蛋白质,其单体是氨基酸,在生物体内,组成蛋白质的氨基酸约有20种;DNA的单体是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸共有4种;淀粉属于多糖,其单体是葡萄糖;纤维素属于多糖,其单体是葡萄糖。4.D 解析SARS-CoV-2的主要成分是蛋白质和RNA,所以在某些酶的作用下彻底水解的产物是氨基酸、碱基、核糖、磷酸。5.D 解析DNA中腺嘌呤构成腺嘌呤脱氧核苷酸,RNA中腺嘌呤构成腺嘌呤核糖核苷酸;DNA的元素组成是C、H、O、N、P,蛋白质的元素组成为C、H、O、N等;HIV的遗传物质是RNA。
6.B 解析一条由39个氨基酸形成的直链多肽含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=39-1=38(个),A项错误;该多肽含有4个谷氨酸(R为-CH2—CH2—COOH),因此至少有4+1=5(个)游离羧基,C项错误;该多肽约由20种氨基酸脱水缩合而成,D项错误。7.A 解析硒主要存在于硒代半胱氨酸的R中,并不是所有的蛋白质中都含有硒,A项错误,C项正确;由题意可知,人体内硒含量很少,故硒元素属于微量元素,B项正确;由题意可知,合成硒代半胱氨酸的原料需不断从食物中获取,说明硒代半胱氨酸在细胞内能合成,因此硒代半胱氨酸是非必需氨基酸,D项正确。8.B 解析1个血红蛋白分子由四条多肽链构成,每条肽链至少有1个游离的氨基,因此1个血红蛋白分子中至少有4个游离的氨基,A项正确;构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种,但并不是每个蛋白质分子都由20种氨基酸构成,B项错误;氨基酸脱水缩合形成肽链,因此两条α链和两条β链形成过程中有水分子生成,C项正确;蛋白质空间结构发生改变可能导致其功能丧失,因此空间结构改变的血红蛋白可能无法运输氧气,D项正确。9.解析Ⅰ.(1)组成肉毒类毒素的基本单位为氨基酸,氨基酸的结构通式为。(2)题图所示的片段中5个氨基酸的R各不相同,说明该片段由5种单体(氨基酸)组成,氨基酸形成多肽的反应称为脱水缩合,需要脱掉4分子水。(3)高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温破坏了肉毒类毒素的空间结构。Ⅱ.(1)题图一中核苷酸所含的五碳糖是核糖、碱基为腺嘌呤,因此该核苷酸是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA(核糖核酸)的基本组成原料之一。(2)图二中显示有胸腺嘧啶(T),代表的是DNA分子的片段,所以4是胞嘧啶脱氧核苷酸,DNA分子通常由2条脱氧核苷酸链构成。答案Ⅰ.(1) (2)5 4 脱水缩合(3)高温破坏蛋白质的空间结构 Ⅱ.(1)腺嘌呤核糖核苷酸RNA
(2)胞嘧啶脱氧核苷酸 210.ABC 解析牛胰核糖核酸酶的化学本质是蛋白质,其空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关,A项正确;根据题意可知,环境因素能影响蛋白质的空间结构而影响其功能,B项正确;由于牛胰核糖核酸酶的化学本质是蛋白质,因此受到强酸强碱的处理会使其变性失活,空间结构发生改变,C项正确;根据题意可知,巯基乙醇和尿素处理破坏了牛胰核糖核酸酶的空间结构导致其变性,但该过程没有破坏肽键,D项错误。11.BCD 解析Hsp70蛋白可能通过改变自身的空间结构来与多肽的某些部位相结合,A项正确;Hsp70蛋白形成过程中产生的水中的氢来自氨基和羧基,B项错误;Hsp70蛋白不一定含有20种氨基酸,C项错误;Hsp70蛋白中的氮元素部分存在于R中,D项错误。12.AD 解析丙氨酸分别是该多肽链的第8、18、27、39个氨基酸,去掉第8、18、27个丙氨酸时,每去掉1个丙氨酸就减少2个肽键,去掉第39个丙氨基酸时,减少1个肽键,因此,共减少7个肽键,A项错误;一条多肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,因此4条肽链总共至少有4个氨基,B项正确;如果新生的4条肽链总共有5个羧基,则4个羧基在肽链末端,1个羧基在R(侧链基团)上,C项正确;4条肽链若重新连接成一条长链,将脱去3个水分子,D项错误。13.D 解析若C为RNA,则B为核糖核苷酸,A代表的元素为C、H、O、N、P,A项错误;若B为葡萄糖,则C为多糖,乳糖是二糖,B项错误;若B为脱氧核苷酸,则C为DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA,C项错误;若C具有信息传递、运输、催化、调控等功能,则C为蛋白质,此时B为氨基酸,D项正确。14.答案(1)核糖核苷酸 RNA 4 腺嘌呤核糖核苷酸 (2)脱氧核苷酸 DNA 鸟嘌呤、腺嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶 腺嘌呤脱氧核苷酸15.解析(1)蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应,紫色越深,说明蛋白质含量越多。(2)检测溶液中的蛋白质时,NaOH溶液和CuSO4溶液不能同时加入,因为先加NaOH溶液可以为Cu2+与蛋白质反应提供一个碱性环境。若两种溶液同时加入,会导致Cu2+变成Cu(OH)2沉淀而失效。(3)结合图中曲线可以看出,随着萌发天数的增加,蛋白质含量增多。答案(1)与双缩脲试剂作用产生紫色反应(2)a错。更正:2mL质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液摇匀后,再加入3~4滴质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液
b错。更正:不加热,直接观察溶液颜色变化(3)1、2、3号试管中颜色依次加深16.解析由题意可知,该实验的目的是探究赖氨酸是不是大鼠的必需氨基酸,所以自变量应是食物中是否含赖氨酸,那么配制食物时,取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的20种氨基酸,配制成食物A(对照组),食物B就应该为:取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的19种氨基酸,其含量和比例与食物A中相同。甲组每天饲喂适量的食物A,乙组每天饲喂与甲组等量的食物B,两组大鼠其他饲养条件相同且适宜。分别观测两组大鼠的营养状况,测量甲、乙两组大鼠的体重。若两组大鼠营养状况和体重基本相同,说明赖氨酸不是大鼠的必需氨基酸。若乙组大鼠出现营养不良、体重增加缓慢或减轻等症状,甲组大鼠正常,说明赖氨酸是大鼠的必需氨基酸。答案(1)取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的19种氨基酸,其含量和比例与食物A中相同 (2)乙组每天饲喂等量的食物B,两组大鼠其他饲养条件相同且适宜 (3)分别观测大鼠的营养状况,测量甲、乙两组大鼠的体重 (4)赖氨酸不是大鼠的必需氨基酸 若乙组大鼠出现营养不良、体重增加缓慢或减轻等症状,甲组大鼠正常
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