2020版高考生物新设计大一轮江苏专用版讲义：第一单元组成细胞的分子第3讲

第3讲　蛋白质和核酸
考纲考情——知考向
核心素养——提考能
最新考纲
1.蛋白质的结构和功能(B)
2.核酸的结构和功能(B)
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
近三年江苏考情
2018年T3、T5(2分)；2017年T3(2分)；2016年T4(2分)；2015年T1(2分)
社会责任
蛋白质与人体健康及其在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元素组成、结构与种类

2.蛋白质的合成及其结构、功能的多样性
(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

3.蛋白质结构与功能的多样性

■助学巧记
巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能


1.真题重组　判断正误
(1)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)(　　)
(2)氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自于氨基和羧基(2016·江苏卷，4B)(　　)
(3)蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团有关(2016·江苏卷，4D)(　　)
(4)蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的(2017·江苏卷，3B)(　　)
(5)蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的(2017·江苏卷，3C)(　　)
提示　(1)√　(2)√　 (3)√
(4)×　蛋白质是由肽链盘曲折叠形成的，可能只由1条肽链构成，也可能由多条肽链构成。
(5)×　蛋白质变性是由空间结构发生改变造成的。
2.深挖教材
(1)(人教版必修1 P21图示拓展)多肽与蛋白质有什么区别？
提示　多肽和蛋白质的区别：在核糖体上合成的是多肽，没有明显的空间结构，多肽必须经过加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。
(2)(人教版必修1 P23图示改编)头发和肌肉的主要成分均为蛋白质，但功能相差极大，从氨基酸角度分析，原因是什么？
提示　组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。
3.边角拾遗
(人教版必修1 P23“与生活的联系”)在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物，高温加热后鸡蛋清会呈现白色固态状，导致蛋白质出现这两种情况的原理相同吗？说明理由。
提示　盐析一般是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程，原理是物质在不同浓度的盐溶液中溶解度不同。蛋白质在高浓度盐溶液中析出，而DNA是在低浓度盐溶液中析出，盐析为可逆反应。所以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。而变性是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。另外，水解是指在蛋白酶作用下，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。

　组成蛋白质的氨基酸种类与结构
1.关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是(　　)
A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸
B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成
C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键
D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的
解析　甘氨酸应是分子量最小的氨基酸，它的R基是最简单的氢。
答案　A
2.(2019·江西金太阳全国大联考)下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述错误的是(　　)

A.以上这三种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH
B.将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下，经脱水缩合可形成三肽化合物最多有27种
C.甲是最简单的氨基酸
D.从上式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸
答案　D

“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸
　　　
3.(2018·苏北四市一模)下列关于多肽和蛋白质的叙述，正确的是(　　)
A.内孢霉素是一种环状十一肽，分子中含10个肽键
B.氨基酸脱水缩合生成的水分子中的氢来自于氨基和羧基
C.组成头发的蛋白质中不同肽链之间通过肽键相连
D.蛋白质的功能与碳骨架有关，与其空间结构无关
解析　环状十一肽中含11个肽键；蛋白质中氨基酸之间通过肽键相连，不同肽链之间通过其他化学键相连，如二硫键；蛋白质的功能与氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构有关。
答案　B
　结合蛋白质的结构和功能，考查生命观念
4.(2018·全国卷Ⅱ，1)下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是(　　)
A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原
B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程
C.蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输
D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分
解析　浆细胞产生的特异性抗体可与相应抗原结合而发挥免疫功能，A正确；肌细胞中的肌球蛋白、肌动蛋白等参与肌肉收缩，B正确；参与氧气运输的血红蛋白中有Fe2＋，而没有Mg2＋，C错误；染色体主要由蛋白质和DNA组成，所以细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分，D正确。
答案　C
5.(多选)人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质(　　)
A.都是生物体的主要能源物质
B.都由氨基酸脱水缩合形成
C.都具有一定的空间结构
D.都能催化生物化学反应
解析　蛋白质是生命活动主要承担者和体现着，不是主要的能源物质；不是所有的蛋白质都有催化作用，如酶有催化作用，而抗体具有免疫作用，血红蛋白具有运输作用。
答案　BC
6.(2018·南京盐城二模)下列有关蛋白质分子的叙述，错误的是(　　)
A.有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
B.细胞中运输K＋、氨基酸的物质都是蛋白质
C.变性蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.蛋白质的基本性质与碳骨架及功能基团有关
解析　细胞中运输氨基酸的是载体蛋白或tRNA。
答案　B

几种常考蛋白质的分布和功能
名称
分布
功能
绝大多数酶
细胞内或细胞外
催化作用
载体蛋白
细胞膜
运输某些物质如离子、氨基酸等
某些激素(如生长激素、胰岛素)
内环境中
调节生命活动
抗体、淋巴因子
内环境中
免疫作用
血红蛋白
红细胞内
主要运输O2和部分CO2
糖蛋白(受体蛋白)等
细胞膜表面
保护、润滑、识别等作用
结构蛋白
细胞膜、肌纤维等
构成细胞和生物体的成分
　围绕蛋白质的合成，考查科学思维
7.(2018·江苏卷，5)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是(　　)

A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关
D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同
解析　分析结构简式，两种激素中的环状肽都是由6个氨基酸构成的，故为六肽环，A错误；氨基酸之间脱水缩合产生的水分子中的氢来自氨基和羧基，B错误；有些氨基酸的R基可能含有游离氨基，C错误；分析结构简式，两种激素间有2个氨基酸种类不同，故生理功能不同与这2个氨基酸种类不同有关，D正确。
答案　D
8.(2019·江淮十校质检)图甲表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子(数字表示相应位置)，图乙表示该蛋白质分子的一条肽链，其中有2个丙氨酸(R基为—CH3)。下列相关叙述错误的是(　　)

A.该蛋白质分子中含有198个肽键
B.该蛋白质分子中至少含有2个—NH2
C.200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了3 584
D.图乙中肽链脱去2个丙氨酸后的产物与原肽链相比，氢原子数目增加8个、氧原子数目增加4个
解析　分析题图，图甲中蛋白质分子含有两条肽链，且在两条肽链之间还含有一个二硫键和一个肽键，因此该蛋白质分子中含有的肽键数＝氨基酸数－肽链数＋肽链间的肽键数＝(200－2)＋1＝199(个)，A错误；根据氨基酸的结构特点及氨基酸脱水缩合的特点，可推断该蛋白质分子中至少含有2个—NH2，B正确；200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时，失去(200－2＋1＝199)个H2O，同时形成二硫键时失去2个H，由此可计算出形成该蛋白质时，相对分子质量减少了199×18＋2×1＝3 584，C正确；脱去1个丙氨酸需要在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键，则脱去2个丙氨酸需要断裂4个肽键，而水解一个肽键需要1分子的水，此过程共需要4分子的水，由此可推断脱去2个丙氨酸后的产物与原肽链相比，氧原子数目增加4个、氢原子数目增加8个，D正确。
答案　A
9.(2018·常州一模)下图为由A、B、C三条链共81个氨基酸构成的胰岛素原，其需切除C链才能成为有活性的胰岛素，下列相关叙述正确的是(　　)

A.C链的切除在细胞质基质中完成
B.胰岛素原中至少含有3个游离的氨基
C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸共有81个羧基
D.胰岛素分子中含有2条肽链、49个肽键
解析　蛋白质的加工在内质网和高尔基体中完成；胰岛素原中A、B、C三条链连成一条链，因此至少含有1个游离的氨基；参与构成该蛋白质分子的氨基酸至少有81个羧基，R基中可能含有；切除C链后胰岛素分子中含有A、B共2条肽链，含51个氨基酸，49个肽键。
答案　D

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×1。
②游离氨基或羧基数目＝肽链数×1＋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
多肽链相对分子量
氨基数目
羧基数目
1条
m
m－1
m－1
am－18(m－1)
至少1个
至少1个
n条
m
m－n
m－n
am－18(m－n)
至少n个
至少n个
注：氨基酸平均分子质量为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)基因表达中氨基酸数与相应DNA、mRNA中碱基数目关系

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

■助学巧记
“三看”法快速确认DNA、RNA

3.核酸与蛋白质的比较


项目
核酸
蛋白质
DNA
RNA
元素
C、H、O、N、P
C、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
4.DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系


1.真题重组　判断正误
(1)细胞中RNA合成过程不会在细胞核外发生(2017·全国卷Ⅲ，1C)(　　)
(2)在细胞中，核外没有参与DNA合成的酶(2017·全国卷Ⅱ，3A)(　　)
(3)原核生物拟核区中含有环状的DNA分子(2017·海南卷，2C)(　　)
(4)DNA与ATP中所含元素的种类相同(2015·全国卷Ⅰ，1A)(　　)
提示　(1)×　线粒体和叶绿体中的DNA也能转录合成RNA。
(2)×　线粒体和叶绿体中也有DNA合成酶。
(3)√　(4)√
2.深挖教材
(1)(人教版必修1 P26“问题探讨”拓展)DNA指纹法在案件侦破工作中有重要的用途。为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？你能说出DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？
提示　DNA是主要的遗传物质，而每个人的遗传物质有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上，在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面，也可以利用DNA鉴定技术。
(2)(人教版必修1 P28图示拓展)DNA、RNA、ATP和核苷酸中“A”的含义是什么？
提示　


　借助核酸的结构与功能，考查生命观念
1.(2018·海南卷，10)下列与真核生物中核酸有关的叙述，错误的是(　　)
A.线粒体和叶绿体中都含有DNA分子
B.合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量
C.DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键
D.转录时有DNA双链解开和恢复的过程
解析　线粒体和叶绿体是半自主性细胞器，在其基质中都含有DNA和RNA分子，A正确；合成核酸需要能量(ATP)、模板、原料和酶，B错误；DNA和RNA都是由核苷酸形成的，相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，C正确；转录时DNA双链解开，以其中一条链为模板转录生成RNA，转录结束后RNA从DNA上脱下，DNA双链恢复，D正确。
答案　B
2.下列与核酸有关的叙述正确的是(　　)
A.含RNA的生物一定含DNA
B.含DNA的生物一定含RNA
C.含RNA的细胞器一定含DNA
D.含DNA的活细胞一定含RNA
解析　遗传物质是RNA的病毒，生物体中只有RNA一种核酸，A错误；遗传物质是DNA的病毒，只有DNA一种核酸，B错误；核糖体由RNA和蛋白质构成，不含DNA，C错误；含DNA的细胞通过转录和翻译体现生物体的性状，则含DNA的活细胞一定含RNA，D正确。
答案　D

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RNA
5种
8种
DNA
病毒
DNA病毒
DNA
4种
4种
DNA
RNA病毒
RNA
4种
4种
RNA
　围绕核酸、蛋白质间的内在关系，考查科学思维能力
3.下图甲是由氨基酸合成蛋白质的示意图，乙表示DNA部分结构模式图。下列有关叙述正确的是(　　)

A.图甲中由a到b的过程中，必须脱去一个水分子
B.图甲的全过程都发生在内质网上的核糖体上
C.图乙中的a可表示构成DNA的基本组成单位
D.限制酶的作用位点在图乙中的①处
解析　两分子氨基酸脱去一分子水形成一个肽键，A正确；只有分泌蛋白的合成发生在内质网上的核糖体上，且要进入内质网和高尔基体进行进一步加工，因此图甲的全过程不都发生在内质网的核糖体上，B错误；图乙中的a只包括脱氧核糖与碱基，不是构成DNA的基本组成单位，C错误；限制酶的作用位点为②处，D错误。
答案　A
4.甲图表示某些重要化合物的元素组成和功能关系，乙图是甲图中某种物质的分子结构图。下列相关叙述中，正确的是(　　)

A.乙图表示的物质是甲图中的b
B.甲图中的X表示的元素是N，Y表示的是N和P
C.甲图中过程③和过程④发生的场所不同
D.甲图中过程①②③都进行了相同的碱基互补配对
解析　由题图甲可以判断A是DNA，B是RNA，C是蛋白质，过程①②③分别是DNA的复制、转录和翻译，进一步可判断单体a是脱氧核苷酸，b是核糖核苷酸，c是氨基酸。题图乙表示的是核糖核苷酸，对应甲图中的b，A正确。
答案　A
　结合细胞内重要有机物的推断，考查科学思维的能力
5.如图表示几种化合物的元素组成，下列相关叙述错误的是(　　)

A.若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸
B.若②是细胞中重要的储能物质，则②是脂肪
C.若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNA
D.若④主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则④是糖原
解析　由图示可知，①的组成元素为C、H、O、N，若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是蛋白质的组成单位——氨基酸，A正确；②的组成元素只有C、H、O三种，可能是糖类或脂肪，但因②是细胞中重要的储能物质，故②是脂肪，B正确；③的组成元素为C、H、O、N、P，若③是能储存遗传信息的大分子物质，则其可能是DNA，也可能是RNA，C错误；④只含C、H、O三种元素，主要是在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则④指肝糖原和肌糖原，D正确。
答案　C
6.(2018·南通市三模)下列有关人体细胞内蛋白质、核酸、多糖的叙述，错误的是(　　)
A.都含有C、H、O
B.都属于多聚体
C.都参与遗传信息传递
D.都能被相应的酶降解
解析　蛋白质的基本组成元素为C、H、O、N，核酸的基本组成元素为C、H、O、N、P，多糖的基本组成元素为C、H、O；蛋白质、核酸、多糖都属于多聚体，都能被相应的酶降解；糖类一般不参与遗传信息的传递。
答案　C
澄清易错易混·强化科学思维
[易错易混]
易错点1　一些功能物质是否为蛋白质的判断
点拨　一些功能物质的化学本质如下：①绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；激素中，有些是蛋白质，有些不是蛋白质。②抗体和载体的本质都是蛋白质，但结构各不相同。蛋白质与酶、激素、抗体、载体的关系如下图所示：

易错点2　受体蛋白≠载体蛋白≠通道蛋白
点拨　(1)位于细胞膜外表面或细胞内、可以接受信号分子的蛋白质，叫作受体蛋白，如激素、神经递质的受体蛋白。
(2)位于细胞膜上、可以转运物质进出细胞的蛋白质，叫作载体蛋白，如主动运输和协助扩散这两种物质跨膜运输方式中的“载体”。
(3)通道蛋白属于载体蛋白的一种，是一类跨越细胞膜磷脂双分子层的蛋白质，其分子结构如同中间有个连通膜内外的通道一样，通过打开和关闭通道(改变蛋白质构象)来控制物质通过。一般情况下，通道蛋白运输物质的方式为协助扩散。
易错点3　核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不完全相同”
点拨　

易错点4　明确“水解”和“氧化分解”不同
点拨　
物质
初步水解
彻底水解产物
氧化分解产物
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
CO2＋H2O
脂肪
甘油＋脂肪酸
甘油＋脂肪酸
CO2＋H2O
蛋白质
多肽
氨基酸
CO2＋H2O＋尿素
核酸
核苷酸
磷酸＋五碳糖＋碱基
CO2＋H2O＋尿酸等
[深度纠错]
1.(2019·福建龙岩质检)下列关于蛋白质的叙述错误的是(　　)
A.细胞间的信息交流大多与细胞膜蛋白有关
B.由蛋白质组成的细胞骨架与细胞分裂等生命活动密切相关
C.细胞内蛋白质的合成与分解通常需要另一些蛋白质的参与
D.细胞膜的功能特性与膜上的载体蛋白有关，与其基本骨架的流动性无关
解析　细胞间的信息交流大多依赖细胞膜上的受体蛋白，A正确；细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，B正确；细胞内蛋白质的合成与分解通常需要一些酶的催化，而大多数酶的化学本质是蛋白质，C正确；细胞膜的功能特性与膜上的载体蛋白有关，与其基本骨架的流动性也有关，D错误。
答案　D
2.如图所示，物质甲是胰岛B细胞合成的，物质乙是一种淋巴因子，物质丙由浆细胞合成分泌；物质丁由垂体分泌，可促进蛋白质的合成和骨的生长。则下列说法正确的是(　　)

A.物质甲、乙、丙、丁的结构多样性只与a有关
B.控制物质甲、乙、丙、丁合成的物质是核糖核酸
C.物质甲、丁分别为胰岛素、抗利尿激素
D.物质乙、丙均在特异性免疫中发挥作用
解析　甲(胰岛素)、乙(淋巴因子)、丙(抗体)、丁(生长激素)的化学本质都是蛋白质，蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关，A、C错误；控制蛋白质合成的物质是基因即具有遗传效应的DNA(脱氧核糖核酸)片段，B错误；淋巴因子和抗体均在特异性免疫中发挥作用，D正确。
答案　D
3.(2018·无锡市一模)下列关于细胞内分子的叙述，正确的是(　　)
A.叶肉细胞中的淀粉是在叶绿体外膜上合成的
B.酶、抗体、激素、神经递质的合成都与核糖体有关
C.蛋白质遇高温变性时，其空间结构被破坏，肽键数不变
D.真核细胞中，由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸有8种
解析　叶肉细胞中的淀粉是通过光合作用在叶绿体基质中合成的；绝大多数酶、抗体、部分激素是蛋白质，其合成与核糖体有关，神经递质、性激素等合成与核糖体无关；蛋白质遇高温变性，被破坏的是空间结构；真核细胞中，由A、G参与构成的核苷酸有4种，T、U参与构成的核苷酸有2种，由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸共有6种。
答案　C
4.关于生物体内化合物的叙述，错误的是(　　)
A.ATP的含量在细胞中相对稳定，为生命活动直接供能
B.淀粉、肝糖原、纤维素彻底水解后，得到的产物相同
C.肽链在核糖体合成后需经内质网和高尔基体加工才具备特定功能
D.RNA具有信息传递、催化反应、物质转运等功能
解析　原核细胞中不含内质网和高尔基体，其肽链在核糖体合成后不需经内质网和高尔基体加工也具备特定功能。
答案　C
随堂·真题&预测
1.(2017·海南卷，1)有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是(　　)
A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失
D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
解析　蛋白质的空间结构决定蛋白质有相应的生物活性，A正确；多肽链的多样性由组成多肽链的氨基酸的种类、数量和排列顺序决定，B正确；抗体在NaCl溶液中会发生盐析，但抗体的空间结构没有被破坏，所以其活性没有丧失，C错误；多肽链的氨基酸序列虽然相同，但可以折叠成不同的空间结构，D正确。
答案　C
2.(2016·江苏卷，4)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是(　　)
A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自于氨基和羧基
C.细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与
D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团有关
解析　细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质，细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA，A错误；氨基酸之间脱去的水分子中氢来自氨基和羧基，B正确；细胞内蛋白质水解时需蛋白酶催化，蛋白酶属于蛋白质，C正确；蛋白质的基本性质与碳骨架有关，也与功能基团有关，D正确。
答案　A
3.(2017·江苏卷，3)下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是(　　)
A.琢鄄鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键
B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
解析　环状八肽由8个氨基酸脱水缩合形成，肽键数与氨基酸数相等，都是8个，A正确；蛋白质具有多样性，可能由1条多肽链构成，也可能由2条或2条以上多肽链构成，B错误；蛋白质变性是指蛋白质的空间结构被破坏，肽键没有断裂，C错误；变性蛋白质含有肽键，可与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
答案　A
4.(2020·高考预测)细胞受到冰冻时，蛋白质分子互相靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍保留(如图所示)。下列说法错误的是(　　)

A.巯基位于氨基酸的R基上
B.解冻后蛋白质功能可能异常
C.结冰和解冻过程涉及肽键的变化
D.抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力
解析　巯基(—SH)中含有S，由氨基酸的结构通式可知，巯基位于氨基酸的R基上，A正确；蛋白质的结构决定蛋白质的功能，由题干“解冻时，蛋白质氢键断裂”可知解冻后的蛋白质空间结构会发生变化，其功能也可能发生异常，B正确；由题干信息知，结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键，解冻会减少蛋白质分子中的氢键，结冰和解冻过程中未涉及肽键的变化，C错误；细胞受到冰冻时，蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)，抗冻植物能够适应较冷的环境，根据形态结构和功能相适应的观点，可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力，D正确。
答案　C
5.(2020·高考预测)如图甲、乙、丙、丁代表细胞中的物质或结构。下列分析中错误的是(　　)

A.C、H、O、N、P属于组成细胞的大量元素
B.甲物质中含有氢键，丙物质中含有高能磷酸键
C.乙、丁结构中由C、H、O、N、P组成的化合物种类相同
D.甲、乙、丙三种物质或结构参与了丁结构中酶的合成
解析　分析题图可知，甲是tRNA、乙是核糖体、丙是ATP、丁是一种生物膜。C、H、O、N、P属于组成细胞的大量元素，A正确；结合题图分析，甲是tRNA，其中局部双螺旋结构部位含有氢键，丙是ATP，含有2个高能磷酸键，B正确；乙是核糖体，含有蛋白质和RNA，丁是一种生物膜，含有磷脂和蛋白质，而RNA和磷脂都由C、H、O、N、P组成，C错误；丁结构中酶的化学本质为蛋白质，其合成场所为核糖体(乙)，需要tRNA(甲)转运氨基酸，并由ATP(丙)提供能量，D正确。
答案　C
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1.(2018·无锡上学期期中卷)绿色荧光蛋白(GFP)含有1条多肽链，由238个氨基酸组成，其在紫外线照射下能发出荧光。下列相关叙述错误的是(　　)
A.GFP可能由20种氨基酸组成，共含有237个肽键
B.GFP与双缩脲试剂在水浴加热条件下，发生紫色反应
C.GFP在溶液pH > 12时荧光反应消失，可能是其空间结构受到破坏
D.GFP基因可作为标记基因，与基因表达载体整合后导入受体细胞
解析　绿色荧光蛋白(GFP)含有1条多肽链，由238个氨基酸组成，所以GFP可能由20种氨基酸组成，共含有238－1＝237个肽键；用双缩脲试剂检测蛋白质时，不需要水浴加热；过酸过碱能使蛋白质变性，所以GFP在溶液pH > 12时荧光反应消失，可能是其空间结构受到破坏；GFP基因控制合成的蛋白质能发出绿色荧光，所以可作为标记基因，与基因表达载体整合后导入受体细胞。
答案　B
2.(2018·南通泰州一模)组成人体细胞的蛋白质和脱氧核糖核酸(　　)
A.都由C、H、O、N、P等元素组成
B.都由基本组成单位聚合而成
C.都可作为细胞的能源物质
D.合成过程中可互相作为模板
解析　组成蛋白质的基本元素为C、H、O、N(有的含有S)，脱氧核糖核酸的基本组成元素为C、H、O、N、P；蛋白质和脱氧核糖核酸分别由氨基酸和脱氧核苷酸聚合而成；脱氧核糖核酸不可作为细胞的能源物质；蛋白质不可以作为脱氧核糖核酸合成的模板。
答案　B
3.下列关于蛋白质的叙述，正确的是(　　)
A.组成蛋白质的基本单位是氨基酸
B.合成蛋白质的细胞器是高尔基体
C.性激素属于蛋白质类有机物
D.真核生物的遗传物质是蛋白质
解析　合成蛋白质的细胞器是核糖体，B错误；性激素属于固醇类有机物，C错误；真核生物的遗传物质是DNA，D错误。
答案　A
4.某蛋白质由124个氨基酸组成，其中有8个—SH，在肽链形成空间结构(如图)时，生成4个二硫键(—S—S—)，若氨基酸平均分子量为125，则该蛋白质的分子量约为(　　)

A.13 278 B.13 286
C.13 294 D.15 500
解析　124个氨基酸的相对分子质量是124×125，脱去了123个水分子其相对分子质量是18×123，8个—SH形成4个二硫键脱去8个H原子，所以该蛋白质相对分子质量是124×125－18×123－8＝13 278。
答案　A
5.下列有关人体内蛋白质的叙述中，错误的是(　　)
A.氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质
B.内环境中存在胰岛素、抗体等蛋白质物质
C.饥饿时，蛋白质的分解可能会加强
D.人体细胞的核糖体不可能合成流感病毒的蛋白质
解析　蛋白质的多样性取决于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构，A正确；胰岛素、抗体等属于分泌蛋白，存在于内环境中，B正确；饥饿时，血糖供能不足，蛋白质的分解可能会加强，C正确；在感染流感病毒时，人体细胞的核糖体可能合成流感病毒的蛋白质，D错误。
答案　D
6.(2019·南通模拟)如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是(　　)

A.胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水
B.胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
C.沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失
D.理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能
解析　从图中可以看出，保留的肽链中含有51(即30＋21)个氨基酸，肽键的数目＝51－2＝49(个)，所以合成它的过程中共脱去49分子水，A错误；胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基中)，B错误；沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键，C错误；因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能，D正确。
答案　D
7.下列有关DNA和RNA的叙述正确的是(　　)
A.细菌的遗传物质是DNA和RNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA
B.转录过程遵循碱基互补配对原则，形成的RNA分子中则无碱基互补配对现象
C.同一种tRNA分子在不同细胞中转运的氨基酸不同
D.相同的DNA分子转录产物可能不同
解析　细菌的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，A错误；转录产生的tRNA分子中仍存在碱基互补配对现象，B错误；一种tRNA只能转运一种氨基酸，C错误；同一个体不同细胞中基因选择性表达，相同DNA分子转录的产物可能不同，D正确。
答案　D
8.下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是(　　)
A.不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同
B.有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
C.组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合
D.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
解析　不同的蛋白质分子中氨基酸的数量、种类和排列顺序都不尽相同，A、C两项正确；有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，如血红蛋白和载体蛋白都具有运输功能，B项正确；组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同，都是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，同时脱去一分子水，D项错误。
答案　D

9.(2018·通州期中)(多选)某50肽中有丙氨酸(R基为一CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)，得到4条多肽链和5个氨基酸。下列有关叙述错误的是(　　)

A.该50肽水解得到的全部有机物分子量比原50肽多了72
B.如果得到的某条多肽链有2个氨基，则有一个氨基在R基上
C.如果将得到的5个氨基酸合成一条肽链，则有4种不同的氨基酸序列
D.如果将得到的4条肽链重新连接成一条多肽链，则会脱去3个水
解析　每脱掉1个丙氨酸需打开2个肽键，每打开1个肽键需1个分子水，因此脱出4个丙氨酸，需要8分子水，得到的全部有机物分子量比原50肽多了18×8＝144；每条肽链的一端都含有一个氨基，如果得到的某条多肽链有2个氨基，则有一个氨基在R基上；得到的5个氨基酸中有4个是丙氨酸，若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，应有5种不同的氨基酸序列；将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，将脱去3个H2O。
答案　AC
10.(多选)下表关于人体内有机物的叙述，错误的是(　　)
序号
物质
化学组成
作用机理
A
激素
蛋白质或脂肪
与靶细胞的受体结合，调节生命活动
B
酶
蛋白质或RNA
降低反应的活化能，催化物质分解
C
受体
蛋白质与糖类
与信息分子特异性结合，传递信息
D
抗体
蛋白质与糖类
与抗原特异性结合，发挥免疫作用
解析　“脂肪”不是“激素”，A错误；酶可降低反应的活化能，但相关反应未必为“分解”反应，B错误；抗体的化学本质为“蛋白质”并非糖类，故D错误。
答案　ABD
11.(2018·苏锡常镇三模)(多选)下列物质或结构中含有脱氧核糖的是(　　)
A.RNA聚合酶
B.RNA聚合酶结合位点
C.起始密码
D.启动子
解析　RNA聚合酶是蛋白质，RNA聚合酶结合位点是基因的启动子，基因的本质是DNA，含脱氧核糖；起始密码子在mRNA上，RNA含核糖。
答案　BD
12.下列有关真核细胞中相关化合物的叙述，正确的是(　　)
A.胰蛋白酶在细胞中合成，在内环境中发挥作用
B.脂质是细胞中的储能物质，不参与生命活动调节
C.DNA的两条脱氧核苷酸链间通过磷酸二酯键连接
D.淀粉、脂肪、蛋白质和核酸都能被相应的酶水解
解析　胰蛋白酶在细胞中合成，在肠道中发挥作用，不属于内环境；脂质中的脂肪是细胞中的储能物质，脂质中的性激素就能参与生命活动调节；DNA的两条脱氧核苷酸链间通过氢键连接。
答案　D
13.(2018·苏锡常镇三模)TMCO1是内质网上的跨膜蛋白，当内质网中钙离子浓度过高时，TMCO1形成具有活性的钙离子载体，并将内质网中过多的钙离子排出。一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子载体活性随之消失。下列有关叙述正确的是(　　)
A.高浓度的钙离子会导致钙离子载体失活
B.内质网中钙离子浓度的失衡可能会导致细胞代谢紊乱
C.TMCO1须经内质网加工后由高尔基体分泌出细胞
D.若敲除TMCO1基因，则内质网中钙离子浓度会下降
解析　当内质网中钙离子浓度过高时，TMCO1形成具有活性的钙离子载体，钙离子浓度恢复正常水平会导致钙离子载体失活，表明内质网中钙离子浓度的失衡可能会导致细胞代谢紊乱；TMCO1是内质网上的跨膜蛋白，不需要经高尔基体分泌出细胞；若敲除TMCO1基因，则不能形成有活性的钙离子载体，不能将内质网中过多的钙离子排出，从而使内质网中钙离子浓度升高。
答案　B
14.(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_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
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。
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
15.(实验探究)根据下列材料设计一个证明酶是蛋白的实验。
实验材料：0.1(g·mL－1)的NaOH溶液、0.01(g·mL－1)的CuSO4溶液、鸡蛋、人的新鲜唾液、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、脱脂棉。
实验原理：___________________________________________________________。
实验步骤：
(1)__________________________________________________________________。
(2)__________________________________________________________________。
(3)结果观察：________________________________________________________。
(4)结论：____________________________________________________________。
解析　 要证明酶是蛋白质，可以利用蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应的原理进行实验，如果酶是蛋白质，它就会与双缩脲试剂发生紫色反应。
实验原理：蛋白质与双缩脲试剂可发生紫色反应，如能证明酶也能与双缩脲试剂发生紫色反应，证明酶的本质是蛋白质。
实验步骤：
(1)取适量的蛋清稀释后放入试管中，编为1号；再取等量的唾液放入试管中，编号为2。
(2)分别向两个试管中先加入2 mL的质量浓度为0.1(g·mL－1)的NaOH溶液，摇匀后，再分别加入3～4滴0.01(g·mL－1)的CuSO4溶液，摇匀，观察变化。
(3)结果观察：两个试管均变为紫色。
(4)结论：说明唾液中酶的成分是蛋白质。
答案　蛋白质与双缩脲试剂可发生紫色反应，如能证明酶也能与双缩脲试剂发生紫色反应，证明酶的本质是蛋白质　(1)取适量的蛋清稀释后放入试管中，编为1号；再取等量的唾液放入试管中，编号为2　(2)分别向两个试管中先加入2 mL的质量浓度为0.1(g·mL－1)的NaOH溶液，摇匀后，再分别加入3～4滴0.01(g·mL－1)的CuSO4溶液，摇匀，观察变化　(3)两个试管均变为紫色　(4)说明唾液中酶的成分是蛋白质