初升高暑期衔接2023高一生物精讲精练专题05蛋白质和核酸

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专题05 蛋白质和核酸 《初中课程要求》说出人体需要的主要营养物质。《高中课程要求》阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，它的功能取决于由氨基酸序列及其形成的空间。概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。          初中知识复习：蛋白质的作用：         高中方法预习氨基酸构成蛋白质氨基酸脱水缩合形成肽链 蛋白质结构的多样性· 血红蛋白β链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，形成了异常的血红蛋白S（HbS），取代了正常血红蛋白（HbA），氧分压下降时血红蛋白S分子之间相互作用，聚合成为螺旋形多聚体，使红细胞扭曲成镰状细胞（即镰变现象），导致运输氧的能力大为削弱。蛋白质的变性及应用·蛋白质的变性指的是蛋白质受物理或化学因素的影响，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。· 影响因素∶ 化学方法有强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等;物理方法有加热（高温）、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。· 应用∶·①鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，易消化。·②细菌、病毒经过加热、酸、重金属处理后因蛋白质变性而灭活，达到消毒目的。1．（2020·天水市第一中学高一月考）蛋白质在生物体内具有重要作用。下列叙述错误的是（    ）A．某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变B．蛋白质分子都含有碳、氢、氧、氮4种元素C．蛋白质分子可由一条多肽链组成D．向蛋清液中加入双缩脲试剂A液，加热后溶液呈紫色【答案】D【分析】1、蛋白质是生命活动的主要承担着，其主要含有C、H、O、N四种元素，其空间结构可受到某些化学物质的影响。2、双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液，其原理是含有肽键的化合物可与铜离子在碱性条件下发生结合形成紫色络合物。【详解】A、某些化学物质，如酸碱，可使蛋白质发生变性，空间结构发生改变，A正确；B、蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，B正确；C、有一些蛋白质分子可以由一条多肽链经过盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子，C正确；D、应依次在待测液中加入双缩脲试剂A和双缩脲试剂B，直接观察颜色，无须加热，D错误。故选D。【点睛】本题考查蛋白质的相关内容，熟悉蛋白质相关的知识点是解决本道题的关键。2．（2020·黑龙江大庆市·大庆中学高一月考）某药物H3Z是一种多肽类的激素，能使人对陌生人产生信赖感，有助于治疗孤独症等病症。下列有关叙述正确的是（    ）A．H3Z的基本组成元素是C、H、O、N、SB．合成H3Z时生成的水中的H原子只来自氨基C．孤独症患者直接口服少量H3Z就可以有效地缓解症状D．若H3Z被水解成1个二肽，3个四肽，5个六肽，则这些短肽肽键总数是35【答案】D【分析】(1)构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子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连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同；
(2)氨基酸通过脱水缩合形成多肽，而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，同时脱出一分子水的过程，水分子中的氢来自于氨基和羧基，水分子中的氧来自于羧基。氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数═脱去水分子数═氨基酸数一肽链数；
(3)由题干知：H3Z的化学本质是多肽。【详解】A、H3Z是多肽，由氨基酸构成，化学元素有C、H、O、N，可能有S，A错误；B、脱水缩合时水中的氢来自于氨基和羧基，B错误；C、H3Z是多肽，口服在消化道会被分解成氨基酸失去其作用，C错误；D、D、1个2肽、3个4肽、5个6肽中的肽键总数=氨基酸总数-肽链总数═（2×1+4×3+6×5）-（1+3+5）═35个，D正确。故选D。3．（2020·浙江高一课时练习）下图是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中肯定含有硫元素B．蛋白质高温时易变性C．多肽中B的数目等于C的数目D．蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因【答案】B【分析】蛋白质的化学元素组成为：C、H、O、N（S、Fe），蛋白质空间结构在高温、过酸、过碱调节下空间结构被破坏而变性，多肽中氨基酸的数目=肽键数+肽链数。【详解】A、A氨基酸中可能含有硫元素，也可能不含，A错误；B、蛋白质高温、过酸、过碱会变性，B正确；C、多肽中氨基酸数不等于肽键数，多肽中氨基酸的数目=肽键数+肽链数（在环状多肽中氨基酸数等于肽键数）,C错误；D、细胞多样性的根本原因是遗传信息的多样性，D错误。故选B。4．（2020·江苏南通市·启东中学高一月考）下列关于核酸的叙述，错误的是（    ）A．核酸是生物体内具有遗传功能的大分子化合物B．真核生物中，DNA和RNA都可以作为遗传物质C．核酸的基本单位是核苷酸D．核酸是病毒的组成成分之一【答案】B【分析】核酸的基本组成单位是核苷酸，1分子核苷酸由1分子磷酸、1分子五碳糖、1分子含氮碱基组成；核酸根据五碳糖不同分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸；真核细胞的DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中，核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质。【详解】A、核酸是生物体内具有遗传功能的大分子化合物，A正确；B、真核细胞中遗传物质是DNA，B错误；C、核酸的基本单位是核苷酸，C正确；D、病毒是由核酸和蛋白质外壳构成，D正确。故选B。5．（2021·四川南充市·阆中中学高三月考）下列有关蛋白质和核酸说法错误的是（    ）A．高温可以使蛋白质空间结构改变，但不能改变DNA分子的双螺旋结构B．原核细胞中存在蛋白质与DNA的复合物C．蛋白质和核酸等生物大分子都是以碳链为骨架的D．核酸控制蛋白质合成过程中，有肽键、氢键等化学键的形成【答案】A【分析】核酸根据五碳糖不同分为DNA和RNA，核酸的基本组成单位是核苷酸，核酸中核苷酸的排列顺序蕴含着遗传信息；DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序是千变万化的，千变万化的脱氧核苷酸的排列顺序使DNA分子具有多样性，每个DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序又是特定的，这构成了DNA分子的特异性。
蛋白质的结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序及蛋白质分子的空间结构有关，蛋白质结构多样性决定功能多样性。【详解】A、高温可以使蛋白质变性，也可以使DNA双链解开，变为单链结构，A错误；
B、原核细胞中存在DNA与蛋白质的复合物，B正确；
C、蛋白质、核酸等生物大分子都是以碳链为骨架构成的，C正确；
D、核酸控制蛋白质合成过程中，RNA的合成涉及到磷酸二酯键、RNA与DNA结合涉及到氢键、氨基酸脱水缩合形成肽键，D正确，
故选A。【点睛】掌握高温能使蛋白质变性也能使DNA空间结构遭到破坏是本题解答的关键6．（2020·湖北省汉川市第一高级中学高一月考）下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是（    ）A．煮鸡蛋时高温会导致蛋白质变性，但鸡蛋的营养价值不变B．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的C．某多肽分子式为C24H45O14N10，且R基上有2个游离的羧基，则此多肽最多含有8个肽键D．高温煮沸后的豆浆溶液冷却后不能与双缩脲试剂作用产生紫色【答案】D【分析】 1、组成蛋白质的氨基酸至少含有一 个氨基和一 个羧基，且都有一个氨基和一 个羧基连接在同一个碳原子上。组成蛋白质的氨基酸约有20种，这些氨基酸的区别在于R基不同。2、氨基酸脱水缩合过程中脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数。【详解】A、高温会破坏蛋白质的结构导致蛋白质变性，但不影响蛋白质的营养价值，变性后的蛋白质更容易消化，A正确；B、酪氨酸与精氨酸的区别在于酪氨酸和精氨酸的R基不同，B正确；C、多肽分子式为C24H45O14N10，且R基上有2个游离的羧基，一个羧基中含有两个氧原子，则肽键数=14-2×2-2=8，则此多肽最多含有8个肽键，C正确；D、高温只是破坏蛋白质的空间结构，肽键并没有断开，高温煮沸后的豆浆溶液冷却后依然能与双缩脲试剂作用产生紫色，D错误。故选D。【点睛】本题考查氨基酸的分子结构特点，解题的关键是要识记氨基酸的结构通式及特点，掌握氨基酸脱水缩合过程中的相关计算，能运用其延伸规律答题。7．（2020·浙江宁波市·效实中学高一期中）有一条多肽链，分子式为CXHYOPNQS，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸分析推算可知，水解得到的氨基酸个数为（    ）A．Q+1 B．P-1 C．Q-2 D．P+1【答案】B【分析】按氧原子数目计算氨基酸的数量：氧原子数=氨基酸数+肽链条数+R基上氧原子数。【详解】根据题图可知：半胱氨酸、丙氨酸和苯丙氨酸中都只有一个氨基和一个羧基，而赖氨酸中含有两个氨基和一个羧基，因此本题按氧原子数目计算氨基酸的数量，氧原子数=氨基酸数+肽链条数+R基上氧原子数，四种氨基酸的R基上均无氧原子，所以氨基酸数为p﹣1。故选B。【点睛】解答本题的关键是分析图中四种氨基酸的氨基和羧基的数量，根据原子守恒的方法判断可以利用氧原子数计算氨基酸个数。8．（2020·巴南区·重庆市实验中学高三月考）生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即是由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体，下列表述正确的是（    ）A．若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示肽键，2表示中心碳原子，3的种类有20种B．若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3的种类有4种C．若该图为一段RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3的种类有4种D．若该图表示多糖的结构模式图，则淀粉、维素和糖原中葡萄糖的数量和连接方式是相同的【答案】C【分析】多肽由很多个氨基酸脱水缩合产生，中间通过肽键相连；多糖的单体都是葡萄糖，但是葡萄糖的连接方式不同。【详解】A、如果该图为一段肽链的结构模式图，则1表示中心碳原子，2表示肽键，3的种类约有21种，A错误；B、如果该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示脱氧核糖，2表示磷酸基团，3是碱基，DNA中的碱基含有A、T、C、G四种，B错误；C、如果该图为一段RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3表示含氮碱基有4种，C正确；D、淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位相同，都是葡萄糖，但是不同多糖葡萄糖之间的连接方式不同，D错误。故选C。9．（2020·辽宁沈阳市·高一其他模拟）下列有关蛋白质和核酸的叙述，错误的是（    ）A．某些核酸和蛋白质可以催化细胞内的化学反应B．构成胰岛素分子的两条肽链通过二硫键相互结合在一起C．DNA指纹技术的原理在于每个个体的DNA的核糖核苷酸序列各有特点D．核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用【答案】C【分析】酶具有催化作用，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。核酸包括DNA和RNA，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。【详解】A、大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，它们可以催化细胞内的化学反应，A正确；B、胰岛素是一种蛋白质，由两条肽链组成，两条肽链之间通过二硫键连接在一起，B正确；C、DNA指纹技术的原理在于每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有差异，C错误；D、核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用，D正确。故选C。10．（2020·苏州市吴江区教育局教研室高二期末）下列选项中，均不含氮元素的一组化合物是（     ）A．葡萄糖和糖原 B．脂肪酸和磷脂C．脱氧核苷酸和脱氧核糖核酸 D．氨基酸和血红蛋白【答案】A【分析】组成生物体最基本元素是C，基本元素是C、H、O、N，糖类和脂肪含有C、H、O元素，蛋白质的元素有C、H、O、N，有些还有P、S等，核酸的元素有C、H、O、N、P。【详解】A、葡萄糖和糖原均属于糖类，二者的元素组成都是C、H、O，A正确；B、脂肪酸的元素组成是C、H、O，磷脂的元素组成是C、H、O、N、P，B错误；C、脱氧核苷酸和脱氧核糖核酸的元素组成都是C、H、O、N、P，C错误；D、氨基酸和血红蛋白的元素组成中都含有C、H、O、N，D错误。故选A。