新教材适用2024版高考生物二轮总复习第1部分专题1细胞的物质基础与结构基础第1讲细胞由多种多样的分子组成核心考点三细胞中的蛋白质和核酸教师用书

核心考点三细胞中的蛋白质和核酸1．常考的8类蛋白质的分布和功能2．核酸的组成、种类与功能3．核酸与蛋白质之间的关系(1)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系(2)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不完全相同”真题感悟常考题型一蛋白质和核酸的结构和功能典例1(2023·浙江1月卷)纺锤丝由微管构成，微管由微管蛋白组成。有丝分裂过程中，染色体的移动依赖于微管的组装和解聚。微管蛋白是构成细胞骨架的重要成分之一，组成微管蛋白的基本单位是(A)A．氨基酸 B．核苷酸C．脂肪酸 D．葡萄糖【解析】微管蛋白是蛋白质，构成微管蛋白的基本单位是氨基酸，氨基酸经过脱水缩合构成蛋白质，故选A。典例2(2023·湖北卷)球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是(A)A．蛋白质变性可导致部分肽键断裂B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质D．变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏【解析】蛋白质的变性主要是由于蛋白质分子的空间结构被破坏，肽键并不断裂，A错误；球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧，说明外侧主要是极性基团，可溶于水，不易溶于乙醇，B正确；加热变性的蛋白质空间结构发生改变，该空间结构改变不可逆，不能恢复原有的结构和性质，C正确；变性后空间结构改变，导致一系列理化性质变化，生物活性丧失，D正确。故选A。典例3(2023·浙江6月卷)我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素，其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是(C)A．糖类 B．脂质C．蛋白质 D．核酸【解析】胰岛素是胰岛B细胞合成并分泌的唯一的一个能降低血糖的激素，其化学本质是蛋白质，而我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素，其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同，因此，结晶牛胰岛素的化学本质是蛋白质，C正确。故选C。典例4(2023·全国乙卷)生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成，构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键以及检测生物大分子的试剂等信息如下表。单体连接键生物大分子检测试剂或染色剂葡萄糖—①—②③蛋白质④⑤—核酸⑥根据表中信息，下列叙述错误的是(B)A．①可以是淀粉或糖原B．②是氨基酸，③是肽键，⑤是碱基C．②和⑤都含有C、H、O、N元素D．④可以是双缩脲试剂，⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂【解析】葡萄糖是多糖的单体，多糖包括淀粉、糖原和纤维素，故①可以是淀粉或糖原，A正确；蛋白质是由单体②氨基酸通过③肽键连接形成的，核酸的单体是核苷酸，故⑤是核苷酸，B错误；②氨基酸的元素组成是C、H、O、N，⑤核苷酸的元素组成是C、H、O、N、P，C正确；检测蛋白质的④可以是双缩脲试剂，检测核酸的⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂，D正确。故选B。归纳提升：1．蛋白质结构和功能的易错点(1)蛋白质结构多样性的原因有四个，并非同时具备才能确定两个蛋白质分子的结构不同，而是只要具备其中的一点，就能确定。(2)在核糖体上合成的是多肽，而不是成熟的蛋白质，多肽要经过加工才能形成具有一定结构和功能的蛋白质。(3)高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲、折叠形成的空间结构。(4)加酒精、加热、照射紫外线等方法能消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性。2．核酸结构和功能的易错点(1)DNA一般是双链结构，有些DNA为环状，如质粒DNA、线粒体和叶绿体中的DNA。RNA一般是单链结构。(2)双链DNA的碱基对间含氢键，某些RNA(如tRNA)中也含氢键。(3)1个tRNA中含有1个反密码子，但不能认为其只含有3个碱基。(4)rRNA在真核细胞中合成于核仁处，参与核糖体的构成。但原核细胞没有核仁，同样可以合成rRNA。常考题型二蛋白质与核酸的关系典例5(2023·湖南卷)南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是(A)A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能【解析】帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素，A错误；核酸、糖原、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生，B正确；帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。故选A。典例6(2020·北京卷)蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子，下列对两者共性的概括，不正确的是(C)A．组成元素含有C、H、O、NB．由相应的基本结构单位构成C．具有相同的空间结构D．体内合成时需要模板、能量和酶【解析】蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，DNA的基本组成元素是C、H、O、N、P，故两者组成元素都含有C、H、O、N，A正确；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，两者都由相应的基本结构单位构成，B正确；蛋白质具有多种多样的空间结构，DNA一般是规则的双螺旋结构，C错误；蛋白质和DNA在体内合成时都需要模板、能量和酶，D正确。故选C。典例7(2019·江苏卷)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是(B)A．核酸和蛋白质的组成元素相同B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键【解析】核酸的组成元素是C、H、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，A错误；核酸包括DNA和RNA，两者的合成都需要相关酶的催化，而这些酶的化学本质是蛋白质，B正确；蛋白质的分解需要蛋白酶的参与，而蛋白酶的本质是蛋白质，因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与，C错误；高温会破坏蛋白质分子的空间结构，但是不会破坏肽键，且核酸分子中不含肽键，D错误。典例8(2018·全国Ⅰ卷)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是(B)A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶【解析】真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，都存在DNA—蛋白质复合物，A正确；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在DNA—蛋白质复合物，原核细胞无成形的细胞核，DNA裸露存在，不含染色体(质)，但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制，