高考生物微专题（通用版）：第3讲 蛋白质和核酸

第3讲蛋白质和核酸内容考情——知考向核心素养——提考能内容要求1.阐明蛋白质的分子组成、结构和功能2.概述核酸的结构和功能生命观念蛋白质、核酸的结构多样性决定功能多样性科学思维归纳演绎蛋白质的合成及有关计算，比较DNA与RNA的异同近三年考情2020·全国卷Ⅰ（1、4）、2020·全国卷Ⅱ（1、3）、2020·全国卷Ⅲ（5、30）、2019·全国卷Ⅰ（2）、2019·全国卷Ⅱ（1）、2018·全国卷Ⅲ（1）科学探究观察DNA和RNA在细胞中的分布社会责任了解蛋白质在人体健康及疾病治疗方面的应用，养成良好的生活习惯考点一蛋白质的结构和功能1.组成蛋白质的氨基酸的元素组成、结构与种类“8种必需氨基酸”甲（甲硫氨酸）来（赖氨酸）写（缬氨酸）一（异亮氨酸）本（苯丙氨酸）亮（亮氨酸）色（色氨酸）书（苏氨酸）。婴儿多1种：组氨酸。2.蛋白质的合成（1）二肽的形成过程①过程a：脱水缩合，物质b：二肽，结构c：肽键。②H2O中H来源于氨基和羧基；O来源于羧基。（2）蛋白质的形成过程提醒（1）在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽要经过加工后才能形成有一定结构和功能的蛋白质。（2）氨基酸脱水缩合时R基中的氨基或羧基一般不发生脱水缩合，参与脱水缩合反应的是位于中心碳原子上的氨基或羧基。但在蛋白质空间结构形成过程中可能会发生R基中的氨基和羧基的脱水缩合。3.蛋白质结构多样性与功能多样性巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能（1）氨基酸的空间结构不同，也是蛋白质分子多样性的原因之一（）提示×氨基酸的空间结构不等于蛋白质的空间结构。在回答蛋白质多样性原因时应特别注意一定要强调多肽链盘曲、折叠及其形成的空间结构（即蛋白质空间结构）。（2）相对分子质量最小的氨基酸是甘氨酸（√）（3）组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合（×）（4）评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量（√）（5）蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变（×）（6）人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质都含有20种氨基酸（×）1.人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸称为必需氨基酸，共8种，婴儿比成人多的一种必需氨基酸为组氨酸。因此，评价蛋白质营养价值时，格外注重必需氨基酸的种类和含量。eq\x(必修①P21“与生活的联系”)2.1965年，我国科学家终于完成了结晶牛胰岛素的全部合成，且合成的胰岛素与天然胰岛素具有一样的生物活性。eq\x(必修①P24“科学史话”)1.（科学探究）蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？请说明理由。提示能。因为高温破坏肽链盘曲折叠形成的空间结构，没有破坏氨基酸之间的肽键。2.（科学思维）胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物学活性，请从蛋白质的结构方面分析原因：核糖体上合成的多肽不具有复杂的空间结构，只有经过盘曲折叠形成一定空间结构后才能行使正常的生理功能。3.（生产生活）鸡蛋清中加食盐析出白色絮状物（蛋白质），兑水稀释后，絮状物消失，上述过程中说明蛋白质结构没有发生变化。吃熟鸡蛋容易消化的原因是高温使蛋白质变性，蛋白质空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。蛋白质的盐析、变性和水解可逆的盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。生理功能丧失eq\a\vs4\al(仍能与双缩脲试剂发生颜色反应)4.（健康生活）长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因：赖氨酸为必需氨基酸，人体不能合成，只能从食物中摄取才能保证正常生命活动，玉米中不含赖氨酸，因此长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病。1.蛋白质相关的计算规律（1）蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数；②游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。（2）蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系①肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数；②蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18（不考虑形成二硫键）。肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数多肽链相对分子质量氨基数目羧基数目1条mm－1m－1am－18（m－1）至少1个至少1个n条mm－nm－nam－18（m－n）至少n个至少n个注：假设氨基酸平均相对分子质量为a。（3）利用原子守恒法计算肽链中的原子数①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数；②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。注：①环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同，即肽键的数目＝脱去的水分子的数目＝氨基酸的数目。②如果形成二硫键，需考虑每形成一个二硫键需去掉两个H。（4）多肽种类的计算以20种氨基酸构成四肽的种类为例：①若每种氨基酸数目不限，可形成四肽的种类有：204种。②若每种氨基酸只有一个，可形成四肽的种类有（20×19×18×17）种。（5）基因表达中氨基酸数与相应DNA、mRNA中碱基数目关系eq\a\vs4\ac\hs10\co5(DNA（基因）,\o(→,\s\up7(转录)),mRNA,\o(→,\s\up7(翻译)),蛋白质,碱基数,∶,碱基数,∶,氨基酸数,6,∶,3（最多）,∶,1（最多）)2.常考蛋白质的分布和功能提醒载体与受体的区别载体是协助物质运输的蛋白质，如血红蛋白是运输氧的载体，细胞膜上有运输葡萄糖、Na＋、K＋等的载体蛋白；受体是接受信号分子的蛋白质，如神经递质受体、激素分子受体，其主要作用是实现细胞间信息交流。考向1借助组成蛋白质的氨基酸种类与结构考查结构与功能观1.（2020·海南东方联考）下列关于生物体内氨基酸的叙述正确的是（）A.组成蛋白质的氨基酸约有20种，所以R基也约有20种B.每个氨基酸都只含C、H、O、N四种元素C.构成蛋白质的氨基酸都可以在人体内合成D.每个氨基酸都只含有一个氨基和一个羧基答案A解析不同氨基酸的R基不同，组成蛋白质的氨基酸约有20种，所以R基也约有20种，A正确；氨基酸主要由C、H、O、N四种元素组成，有的氨基酸R基中还含有S等元素，B错误；组成蛋白质的氨基酸中，能在人体细胞内合成的氨基酸称为非必需氨基酸，不能在人体细胞内合成的氨基酸称为必需氨基酸，C错误；每个氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，D错误。2.（2021·山东潍坊统考）下面是三种化合物的结构简式，下列有关这三种化合物的叙述，错误的是（）A.三种化合物可以用一个结构通式表示B.三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基C.三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D.三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同答案B解析三种物质都是构成生物体中蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示，A正确；图中三种氨基酸共同点应为“至少都含有一个氨基、一个羧基”，B错误；双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应，是由于蛋白质中有肽键，氨基酸中无肽键，故不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数分别是1、1、1，D正确。[规律方法]“两看法”判断组成生物体蛋白质的氨基酸考向2结合蛋白质的结构和功能，考查生命观念3.（2020·全国卷Ⅲ，5）新冠病毒是一种RNA病毒。新冠肺炎疫情给人们的生活带来了巨大影响。下列与新冠肺炎疫情防控相关的叙述，错误的是（）A.新冠病毒含有核酸和蛋白质，通过核酸检测可排查新冠病毒感染者B.教室经常开窗通风可以促进空气流动，降低室内病原微生物的密度C.通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧，因此可以通过体温测量初步排查D.每天适量饮酒可以预防新冠肺炎，因为酒精可以使细胞内的病毒蛋白变性答案D解析新冠病毒含有核酸和蛋白质，通过核酸检测可诊断机体中是否存在新冠病毒的核酸，以达到排查新冠病毒感染者的目的，A正确；教室经常开窗通风可以促进空气流动，降低室内病原微生物的密度，B正确；通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧，因此通过体温测量可初步排查新冠肺炎患者，C正确；体积分数为70%的酒精可以使病毒蛋白变性，但饮酒不能预防新冠肺炎，D错误。4.（2021·河北沧州质量监测）蛋白质是与生命及有关生理活动紧密联系在一起的物质，没有蛋白质就没有生命。下列有关蛋白质结构和功能的叙述中，不正确的是（）A.各种蛋白质的基本连接键都是肽键B.各种蛋白质的组成单位都是氨基酸C.氨基酸的空间结构和种类决定了蛋白质的功能D.细胞膜上的糖蛋白参与生物细胞间的信息传递答案C解析蛋白质的基本组成单位为氨基酸，氨基酸脱水缩合形成肽键，A、B正确；蛋白质的功能与其结构相适应，蛋白质结构多样性的直接原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同，但与氨基酸的空间结构无关，C错误；细胞膜上的糖蛋白主要与细胞识别、细胞间的信息传递有关，D正确。考向3围绕蛋白质的合成，考查科学思维能力5.（2021·江苏徐州一中、宿迁中学联考）某多肽的分子式是C21HxOyN4S2（二硫键）。已知该多肽是由下列氨基酸中的某几种合成的：亮氨酸（C6H13NO2）、天门冬氨酸（C4H7NO4）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、半胱氨酸（C3H7NO2S）。下列对该多肽的描述不正确的是（）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32D.只有1个羧基答案B解析分析题干信息可知，该多肽中含有4个N原子，而组成多肽链的几种氨基酸都只含有一个N原子，因此该多肽链是由4个氨基酸脱水缩合形成的，故含有3个肽键，A正确；该多肽链含有4个氨基酸，根据S原子守恒，可知其中有2个是半胱氨酸（C3H7NO2S），因此最多含有3种氨基酸，B错误；根据以上分析可知，该多肽链中含有4个氨基酸，其中包括两个半胱氨酸，再结合C原子守恒可知，另外两个氨基酸是苯丙氨酸（C9H11NO2）和亮氨酸（C6H13NO2），4个氨基酸脱去3分子水，因此含有的O是2×4－3＝5，H是7×2＋11＋13－3×2＝32，C正确；该肽链是由2个半胱氨酸（C3H7NO2S）、1个苯丙氨酸（C9H11NO2）和1个亮氨酸（C6H13NO2）形成的，因此只有1个羧基，D正确。6.（2021·江西吉安调研）如图为某蛋白质的结构简图，图中数字代表氨基酸的序号。若经加工断开第70号和第165号氨基酸两侧的肽键后，则会得到几种不同的有机产物。下列有关叙述错误的是（）A.加工前，共有198个肽键B.加工后，氢原子数增加了8个C.加工后，羧基数增加了2个D.加工后，相对分子质量增加72答案C解析加工前，2条肽键共由200个氨基酸构成，因此共有200－2＝198（个）肽键，A正确；在加工的过程中，断开第70号和第165号氨基酸两侧的肽键，即共破坏4个肽键，需要4分子水参与，形成4个氨基和4个羧基，所以加工后，氢原子数增加8个，羧基数增加4个，相对分子质量增加了18×4＝72，B、D正确，C错误。考点二核酸的组成、结构与功能1.核酸的结构层次2.核酸的功能与分布“三看”法快速确认DNA、RNA3.DNA分子的特性4.生物大分子以碳链为骨架（1）DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接（×）（2）与DNA相比，RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶（T）和脱氧核糖（×）（3）细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键（×）（4）同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同（√）（5）大肠杆菌细胞内含有4种碱基、4种核苷酸（×）（6）核酸和蛋白质都具有物种的特异性，核苷酸和氨基酸也具有物种特异性（×）1.DNA的中文全名是脱氧核糖核酸，DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是DNA是遗传物质，而每个人的遗传物质有所区别。DNA鉴定技术还可以应用在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面。eq\x(必修①P26“问题探讨”拓展)2.写出下列DNA、RNA、ATP和核苷酸中“A”的含义。eq\x(必修①P28“图示”拓展)3.蛋白质、核酸的水解产物和代谢终产物相同吗？eq\x(必修①P28“图示”拓展)提示不相同。核酸的初步水解产物是核苷酸，彻底水解产物是碱基、五碳糖和磷酸，代谢终产物是CO2、H2O和磷酸盐等。蛋白质的水解产物是小分子肽、氨基酸，代谢终产物是CO2、H2O、尿素等。1.核酸与蛋白质的比较项目核酸蛋白质DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等组成单位名称脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸种类4种4种形成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体检测试剂甲基绿、吡罗红混合染液（DNA呈绿色、RNA呈红色）双缩脲试剂（紫色）分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽→蛋白质结构多样性的决定因素核苷酸的种类、数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别（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”2.不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳生物种类核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质细胞生物DNA和RNA5种8种DNA病毒DNA病毒DNA4种4种DNARNA病毒RNA4种4种RNA3.以“N”为中心构建微网考向1借助核酸的结构与功能，考查生命观念1.（2020·河南顶级名校质检）下列有关核酸的叙述中，正确的是（）①人体中含A、C、T这3种碱基的核苷酸共有5种②DNA分布在细胞内，RNA分布在细胞质中③老鼠细胞质中的遗传物质是RNA④把DNA的一条单链中的T换成U就是一条RNA链了⑤原核细胞中既有DNA，又有RNA⑥鉴定物种可以选择DNA、RNA、核苷酸A.①⑤ B.①②④⑤C.①②⑤⑥ D.①②③⑤答案A解析人体中含A、C、T碱基的核苷酸有5种，①正确；DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质中，②错误；老鼠细胞质中的核酸有DNA和RNA，遗传物质是DNA，③错误；DNA链与RNA链的区别不仅有碱基种类不同，五碳糖也不同，④错误；原核细胞中既有DNA，又有RNA，⑤正确；应选择具有特异性的物质进行物种鉴定，如DNA、RNA等，但不能选择核苷酸，⑥错误。2.（2020·吉林5月三模）下列有关核酸的叙述，正确的是（）A.2019新型冠状病毒的核酸彻底水解后可得到5种碱基B.T2噬菌体的DNA是在细菌细胞核内合成的C.真核细胞中的RNA分子结构中没有碱基互补配对现象D.对SARS病毒的核酸进行分析，得到的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数一般不相等答案D解析2019新型冠状病毒只含有RNA一种核酸，RNA彻底水解后可得到A、U、G、C4种碱基。T2噬菌体寄生在细菌细胞中，其DNA是在细菌细胞内合成的，但细菌属于原核生物，其细胞内没有细胞核。真核细胞中的RNA有tRNA、mRNA和rRNA等，在tRNA中存在局部双链结构，有碱基互补配对现象。SARS病毒的核酸是单链RNA，其中嘌呤碱基数与嘧啶碱基数一般不相等。考向2结合核酸、蛋白质间的内在关系，考查分析判断能力3.（2020·北京卷，2）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（）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、能量和酶答案C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具有相同的空间结构，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。4.（2020·广东韶关联考）生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，a、b、c是组成甲、乙、丙三种生物大分子的单体，这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析下列相关叙述正确的是（）A.人体细胞中单体a、b的结构可用d表示，人体中d的种类有4种B.大肠杆菌细胞内单体c的结构可用e表示，e的种类约有20种C.a、b是生物体内遗传信息的携带者，丙是生命活动的主要承担者D.甲、乙的多样性由d中的n充分体现，丙的多样性由e中的R基充分体现答案B解析根据图示可判断，甲代表DNA，乙代表RNA，丙代表蛋白质，a、b、c分别代表脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸，d为核苷酸，e为氨基酸，m为磷酸，f为五碳糖，n为碱基。人体中d的种类有8种，脱氧核苷酸和核糖核苷酸各4种，A错误；e为氨基酸，在生物体内约有20种，B正确；遗传信息的携带者是核酸而不是核苷酸，C错误；DNA和RNA的多样性由d的数量、排列顺序以及d中n的种类充分体现，蛋白质的多样性由e的数量、排列顺序以及e中R基的种类和蛋白质的空间结构充分体现，D错误。（1）记住几种常见RNA的功能（2）常见的核酸—蛋白质复合体考点三观察DNA和RNA在细胞中的分布1.实验原理（1）甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同（2）盐酸eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①改变细胞膜的通透性→加速染色剂进入细胞,②使染色质中的DNA和蛋白质分离→有利于DNA与染色剂结合))2.实验步骤1.实验选材时，为何不选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞？提示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含紫色液泡，叶肉细胞含叶绿体，易对实验结果造成颜色干扰。2.不能用哺乳动物成熟红细胞观察DNA和RNA分布的原因是什么？提示哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有DNA。3.水解之前，为何用酒精灯烘干载玻片？提示烘干可迅速杀死并固定细胞，否则细胞内的溶酶体会对核酸造成破坏。1.（2021·宁夏石嘴山期中）下列有关真核细胞中核酸结构和功能的叙述，错误的是（）A.DNA和RNA化学组成上的差异表现在五碳糖的不同B.盐酸能使染色质中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合C.DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质中D.豌豆叶肉细胞中的核酸，含有的碱基种类有5种答案A解析DNA和RNA在化学组成上的差异表现为五碳糖和含氮碱基的不同，DNA中的五碳糖为脱氧核糖，含特有碱基T，RNA中的五碳糖为核糖，含特有碱基U，A错误；盐酸能使染色质中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合，B正确；在真核细胞中，DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质中，C正确；豌豆叶肉细胞中的核酸有DNA和RNA，含有的碱基种类有A、T、G、C、U5种，D正确。2.（2021·山西省实验中学质检）下列有关核酸的叙述，正确的是（）A.真核细胞中，tRNA、rRNA、mRNA都是由DNA转录而来的B.T2噬菌体在大肠杆菌细胞核内合成DNAC.提取细胞中的全部核酸进行碱基分析，嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数D.甲基绿染色剂使RNA呈现绿色，吡罗红染色剂使DNA呈现红色答案A解析真核细胞内的tRNA、rRNA、mRNA都是由DNA转录而来的，A正确；大肠杆菌属于原核生物，细胞内没有核膜包被的细胞核，只有拟核，B错误；细胞中既有DNA又有RNA，双链DNA分子中嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等，RNA一般是单链结构，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数可能不相等，因此提取细胞中全部核酸进行碱基分析，嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数，C错误；甲基绿染色剂使DNA呈现绿色，吡罗红染色剂使RNA呈现红色，D错误。重温真题经典再现1.经典重组判断正误（1）观察细胞中RNA和DNA的分布时，可用吡罗红甲基绿染色剂染色（2020·全国卷Ⅱ，3C）（）（2）高温可破坏病原体蛋白质的空间结构，煮沸处理餐具可杀死病原体（2020·全国卷Ⅰ，1C）（）（3）真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物（2018·全国卷Ⅰ，2A）（）（4）将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失（2017·海南卷，1C）（）（5）细胞中RNA合成过程不会在细胞核外发生（2017·全国卷Ⅲ，1C）（）（6）原核生物拟核区中含有环状的DNA分子（2017·海南卷，2C）（）（7）DNA与ATP中所含元素的种类相同（2015·全国卷Ⅰ，1A）（）提示（1）√（2）√（3）√（4）×盐析过程蛋白质空间结构没有破坏，所以其活性没有丧失。（5）×线粒体和叶绿体中的DNA也能通过转录合成RNA。（6）√（7）√2.（2020·天津等级考，2）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.纤维素答案A解析组成血红蛋白的单体是氨基酸，生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种；组成DNA的单体是脱氧核苷酸，根据碱基种类不同，脱氧核苷酸可分为4种；组成淀粉和纤维素的单体都是葡萄糖。故选A。3.（2020·江苏卷，2）下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是（）A.碳链是各种生物大分子的结构基础B.糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子C.细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子D.细胞中生物大分子的合成需要酶来催化答案B解析生物大分子都以碳链为基本骨架，A正确；多糖、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子，单糖、二糖以及脂质等不属于生物大分子，B错误；种类繁多的生物大分子是以小分子为基本组成单位通过脱水缩合而成的，C正确；细胞中生物大分子的合成需要酶来催化，D正确。4.（2019·江苏卷，1）下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是（）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答案B解析核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素主要包括C、H、O、N，有的还含有S，二者不相同，A错误；核酸的生物合成需要多种化学本质为蛋白质的酶参与，B正确；蛋白质的分解需要化学本质为蛋白质的酶的参与，不需要核酸的直接参与，C错误；高温会破坏蛋白质和核酸的空间结构，使蛋白质和核酸发生变性，但不会破坏蛋白质中的肽键，核酸分子中无肽键，D错误。5.（2018·全国卷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___________________________________________________________。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解析（1）氨基酸是生物体中组成蛋白质的基本单位；氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽键；胃蛋白酶属于分泌蛋白；高尔基体在分泌蛋白形成过程中的作用是对来自内质网的分泌蛋白进行加工、分类和包装。（2）蛋白质中正确的氨基酸序列和空间结构决定了其生物学功能；蛋白质变性是空间结构遭到了破坏，失去了生物活性。变性蛋白质的肽键暴露出来，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解。（3）编码血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被替换，但其未引起血红蛋白中氨基酸序列改变，说明突变前后mRNA上相应密码子对应同一种氨基酸，即遗传密码具有简并性。课后·分层训练（时间：35分钟）1.（2020·海南省高考模拟，12）下列关于人体的磷脂和氨基酸的叙述，正确的是（）A.脂肪酸是磷脂的组成成分之一，使磷脂分子具有疏水性B.线粒体和核糖体都含有磷脂C.必需氨基酸是机体必须自身合成的氨基酸D.所有氨基酸都参与蛋白质的合成答案A解析磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的分子，磷酸头部是亲水的，脂肪酸尾部是疏水的，A正确；线粒体中含有磷脂，核糖体不含磷脂，B错误；必需氨基酸是机体只能从食物中获取而自身不能合成的氨基酸，C错误；组成人体内蛋白质的氨基酸有20种，而氨基酸的种类大约有180种，D错误。2.（2020·浙江7月选考，2改编）下列关于生物体中有机物的叙述，正确的是（）A.淀粉的结构单元是蔗糖B.胆固醇是人体所需的物质C.蛋白质是生物体内重要的储能物质D.人细胞中储存遗传信息的物质是RNA答案B解析淀粉的结构单元是葡萄糖，A错误；胆固醇属于脂质，是人体所需的物质，B正确；蛋白质通常不作为能源物质，生物体内重要的储能物质有糖原、淀粉和脂肪，C错误；人细胞中储存遗传信息的物质是DNA，D错误。3.（2020·四川乐山一模）蛋白质是生命活动的主要承担者，不支持这一观点的选项是（）A.细胞的识别与细胞膜表面的糖蛋白有关B.蛋白质的基本组成单位是氨基酸C.信号分子在细胞间传递信息依赖蛋白质D.起催化作用的酶，大多数是蛋白质答案B解析细胞膜表面的糖蛋白具有识别功能，体现了蛋白质具有信息传递、调节机体生命活动的功能，A不符合题意；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，不能体现蛋白质的功能，B符合题意；细胞间信息传递依赖蛋白质，体现了蛋白质的信息传递功能，C不符合题意；大多数酶的化学本质是蛋白质，体现了蛋白质的催化功能，D不符合题意。4.（2021·安徽淮北一中期中）下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是（）A.多肽水解时，肽键断裂，水仅转变成了氨基中的一部分B.链状八肽分子中至少含有8个氧原子和8个氮原子C.变性后的蛋白质仍能与双缩脲试剂发生紫色反应D.不是所有的细胞器都含有蛋白质答案C解析多肽水解时，断裂肽键要消耗水，水转变成了氨基和羧基的一部分，A错误；链状八肽分子中有7个肽键，还至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，因此至少含有9个氧原子和8个氮原子，B错误；蛋白质变性后肽键未断裂，仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，所有细胞器都含有蛋白质，D错误。5.（2021·湖南衡阳八中考）某些溶剂可以破坏多肽链结合时的非共价相互作用。用尿素处理蛋白质，可以使蛋白质变性，成为失去原有空间结构的松散肽链。当去除尿素时，蛋白质又可以自发地重新复性成为原来的构象，实验如图所示。下列说法错误的是（）A.变性的蛋白质能够恢复原来的构象B.实验中暴露在高浓度的尿素中的肽链只由它的氨基酸序列决定C.无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性D.对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定，无法得到其准确序列答案D解析由题图可知，尿素处理会导致蛋白质变性，去除尿素，变性的蛋白质能够恢复原来的构象，A正确；实验中失去原有空间结构的松散肽链由它的一级结构即氨基酸序列决定，B正确；无论蛋白质是否变性，均有肽键，均可以与双缩脲试剂发生紫色反应，故无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性，C正确；蛋白质变性只破坏其空间结构，不破坏肽键及氨基酸序列，故对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定，可以得到其准确序列，D错误。6.（2021·四川成都外国语学校期中）由1分子磷酸、1分子碱基m和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，下列相关叙述正确的是（）A.若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B.若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位C.若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物D.若由b构成的核酸存在于核糖体中，则a必为脱氧核糖答案C解析腺嘌呤（A）在脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）中均会出现，故若m为腺嘌呤，不能确定b的核苷酸种类，A错误；若a为核糖，则b为RNA特有的核苷酸，B错误；若m为尿嘧啶，则b是RNA特有的核苷酸，DNA中不含b这种化合物，C正确；若由b构成的核酸存在于核糖体中，则a必为核糖，D错误。7.（2021·山东莱州质检）下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，正确的是（）A.该实验的操作步骤：制片—水解—染色—冲洗—观察B.甲基绿和吡罗红对DNA和RNA亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红C.盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞D.该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNA答案C解析该实验的正确操作步骤应该是制片—水解—冲洗—染色—观察，A错误；实验中应加入甲基绿吡罗红混合染色剂，B错误；盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，C正确；叶肉细胞含有绿色的叶绿体，对实验结果的观察有影响，叶肉细胞含有RNA，D错误。8.（2021·江西临川联考）不同生物含有的核酸种类不同。原核生物和真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA。下列关于各种生物中含有的碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述，正确的是（）选项ABCD生物或细胞T4噬菌体烟草叶肉细胞烟草花叶病毒豌豆根毛细胞碱基5种5种4种8种核苷酸5种8种8种8种五碳糖1种2种2种2种答案B解析T4噬菌体属于DNA病毒，只含有DNA一种核酸，所以含有4种碱基、4种（脱氧）核苷酸、1种五碳糖（脱氧核糖），A错误；烟草叶肉细胞和豌豆根毛细胞同时含有DNA和RNA两种核酸，所以含有8种核苷酸（4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸）、2种五碳糖（脱氧核糖和核糖）、5种碱基，B正确，D错误；烟草花叶病毒属于RNA病毒，只含有RNA一种核酸，所以含有4种碱基、4种（核糖）核苷酸、1种五碳糖（核糖），C错误。9.（2021·重庆巴蜀中学适应考）回答下列有关蛋白质的相关问题：（1）某蛋白质是由51个氨基酸连接形成的2条肽链所构成的，2条肽链之间含有3个二硫键（即—S—S—，它是由两个“—SH”形成的）。组成蛋白质的各种氨基酸之间的区别在于的不同。这些氨基酸形成该蛋白质分子过程中，相对分子质量减少了。（2）现有某种酶可催化淀粉水解，但在高温条件下，该酶不能催化反应的进行，其原因是。（3）若将人类控制合成某分泌蛋白的基因转入细菌中，使其在细菌体内完成表达，但在细菌体内表达出来的物质与人体内的该分泌蛋白结构不同，请从细胞结构的角度分析，其原因是。答案（1）R基888（2）高温条件下，酶的空间结构遭到破坏，活性丧失（3）该分泌蛋白在人体内合成时，需要内质网和高尔基体进行加工，而细菌体内没有内质网和高尔基体解析（1）组成蛋白质的各种氨基酸之间的区别在于R基不同。51个氨基酸形成2条肽链，脱去49个水分子，3个二硫键脱去6个H，因此相对分子质量减少了49×18＋6＝888。（2）根据题意可知，该酶的化学本质为蛋白质，因此在高温条件下，酶的空间结构被破坏，活性丧失。（3）人体细胞合成分泌蛋白时，通常需要内质网和高尔基体加工，而细菌是原核生物，没有内质网和高尔基体。10.（2020·四川凉山州4月模拟）下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，错误的是（）A.两者都有可能降低化学反应的活化能B.两者都可能转运氨基酸C.两者具有相同的空间结构D.两者的合成都需要能量答案C解析酶具有催化作用，作用机理是降低化学反应的活化能，而酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，故蛋白质和核酸都可能降低化学反应的活化能，A正确；氨基酸进入细胞需要细胞膜上载体蛋白的协助，细胞质基质中tRNA能携带氨基酸到核糖体上，参与翻译过程，故蛋白质和核酸都有可能转运氨基酸，B正确；蛋白质由肽链盘曲、折叠形成一定的空间结构，这不同于核酸的空间结构（DNA分子一般为双螺旋结构，而RNA分子一般为单链），C错误；蛋白质和核酸的合成都需要消耗能量，D正确。11.（2021·福建漳州质检）如图表示某种大分子物质的基本单位，关于它的叙述正确的是（）A.该物质是核糖核酸，人体内有4种B.从图中看，该物质只含有C、H、O、P4种元素C.该物质形成的大分子物质是RNA，它主要分布在细胞质中D.在T2噬菌体和HIV的宿主细胞中都找不到这种物质答案C解析题图为核糖核苷酸的结构，人体内有4种，A错误；该物质含有C、H、O、N、P5种元素，B错误；该物质聚合形成RNA，主要分布于细胞质中，C正确；在T2噬菌体和HIV的宿主细胞中都能找到这种物质，D错误。12.（2020·四川成都一诊）与半胱氨酸相比，同型半胱氨酸R基中的巯基（—SH）前多一个“—CH2—”，含同型半胱氨酸的多肽链容易在内质网中形成折叠蛋白。据此判断，下列说法正确的是（）A.未折叠蛋白与双缩脲试剂不能发生紫色反应B.同型半胱氨酸与半胱氨酸的区别是羧基数目不同C.同型半胱氨酸与其他氨基酸之间不能正常形成肽键D.人体内同型半胱氨酸积累可能影响细胞间的信息交流答案D解析蛋白质与双缩脲试剂反应的原理是双缩脲试剂与其中的相邻肽键反应呈紫色，与蛋白质是否折叠无关，A错误；同型半胱氨酸与半胱氨酸的区别是R基不同，B错误；同型半胱氨酸有氨基和羧基，与其他氨基酸之间能正常形成肽键，C错误；人体内同型半胱氨酸积累导致蛋白质的空间结构改变而使其功能改变，可能影响细胞间的信息交流，D正确。13.（2021·福建晋江四校联考）如图甲、乙为组成生物体的相关化合物，乙为一个由α、β、γ三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个巯基（—SH）脱氢形成的二硫键（—S—S—）。下列相关叙述错误的是（）A.甲为乙的基本单位，且乙中至少含有3个氨基B.由不同的甲形成乙后，相对分子质量比原来少了4824C.甲形成乙的场所在细胞质、线粒体、叶绿体中均可存在D.如果甲的R基为C3H5O2，则由两分子甲形成的化合物中含有16个H答案B解析甲为氨基酸，是蛋白质的基本组成单位，乙中含有3条多肽链，所以至少含有3个氨基，A正确；由于氨基酸形成蛋白质乙的过程中脱去了271－3＝268（个）水分子和8个H，因此相对分子质量比原来少了268×18＋8＝4832，B错误；甲形成乙的场所是核糖体，细胞质、线粒体、叶绿体中均有核糖体，C正确；如果甲的R基为C3H5O2，1分子甲含有9个H，由2分子甲形成二肽需要脱去1分子水（2个H），则该二肽中含有2×9－2＝16（个）H，D正确。14.（2021·湖南永州模拟）糖类是生物体维持生命活动的主要能源物质，蛋白质是生命活动的主要承担者。图甲为糖类的概念图，图乙是某种需要能量的蛋白质降解过程。科学家发现，一种被称为泛素的多肽在该过程中起重要作用。泛素激活酶（E1）将泛素激活，然后由E1将泛素交给泛素结合酶（E2），最后在泛素连接酶（E3）的指引下将泛素转移到靶蛋白上，这一过程不断重复，靶蛋白就被绑上一批泛素分子。被泛素标记的靶蛋白很快被送往细胞内一种被称为蛋白酶体的结构中进行降解。整个过程如图乙所示。请分析回答：（1）如果单糖A