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2021版新高考选考生物一轮复习通用版学案：第2讲 蛋白质和核酸
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第2讲 蛋白质和核酸
考点1 蛋白质的结构、功能和相关计算
1．组成蛋白质的氨基酸及其种类
2．蛋白质的合成及其结构、功能多样性
(1)二肽的形成过程
①过程a名称：脱水缩合；场所：核糖体。
②物质b：二肽。
③结构c：肽键，其结构简式为—NH—CO—。
④H2O中H的来源：一个来自氨基，一个来自羧基；O来源于羧基。
(2)蛋白质的结构层次
氨基酸多肽蛋白质
(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
(必修1 P23“与生活的联系”改编)(1)蛋白质的盐析：在鸡蛋清中加入食盐，会出现________，蛋白质本身结构没有发生变化，仍维持原有的生物活性。
(2)蛋白质的变性：高温加热后，鸡蛋清会呈现白色固态，这是由于高温破坏了______________，使蛋白质变性失活，但没有破坏氨基酸之间的________。
答案：(1)白色絮状物 (2)蛋白质的空间结构 肽键
【真题例证·体验】
(2018·高考全国卷Ⅱ)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：选C。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项正确；肌细胞中的肌球蛋白、肌动蛋白等参与肌肉收缩，B项正确；参与O2运输的血红蛋白中有Fe2＋，而没有Mg2＋，C项错误；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项正确。
【考法纵览·诊断】
(1)在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色
[2018·江苏卷，T17B](×)
(2)从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
[2017·全国卷Ⅱ，T3C](√)
(3)氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
[2017·海南卷，T1D](√)
(4)α鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键
[2017·江苏卷，T3A](√)
(5)蛋白质变性是由肽键的断裂造成的
[2017·江苏卷，T3C](×)
(6)变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
[2017·江苏卷，T3D](×)
(7)细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同
[2016·全国卷Ⅲ，T1B](×)
(8)氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自氨基和羧基 [2016·江苏卷，T4B](√)
(9)细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与 [2016·江苏卷，T4C](√)
(10)蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团相关 [2016·江苏卷，T4D](√)
(11)蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化
[2015·全国卷Ⅰ，T5C](√)
(12)用双缩脲试剂检测蛋白尿，需水浴加热方可呈现出紫色 [2015·四川卷，T5A](×)
【长句应答·特训】
(2018·高考全国卷Ⅲ)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多肽，连接多肽的化学键即为肽键；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
1．几种常考蛋白质的分布和功能
此部分经常借助某些具体的蛋白质从不同角度进行命题，现举例如下：
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
2.蛋白质的相关计算
(1)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
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：氨基酸平均相对分子质量为a。
③计算蛋白质分子质量时易忽略二硫键：当肽链上出现二硫键(—S—S—)时，要再减去2(即2个H)。
(2)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数或羧基数＝肽链数。
②游离氨基数或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基数或羧基数。
(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。
(4)基因表达中氨基酸数与相应DNA、mRNA中碱基数目的关系
DNA(基因)mRNA蛋白质
碱基数 ∶ 碱基数 ∶ 氨基酸数
6 ∶ 3(最多) ∶ 1(最多)
(5)环状肽的结构与相关计算(如图所示)
根据图示可知，肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数(由于环肽首尾氨基酸彼此相连，故形成一个环肽时比形成一条链状肽要多脱去一个水分子)。
蛋白质的结构
生命观念
1．(2020·江苏常州一中期初检测)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
解析：选B。三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示，A正确；图中三种氨基酸的共同点之一应为“都至少含有一个氨基、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，而氨基酸中无肽键，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。
2．(2020·四川成都摸底)下图是某多肽化合物的结构式。下列关于该化合物的叙述，错误的是( )
A．该化合物是三肽，含有2个肽键
B．氨基酸的不同种类决定于R基②④⑥
C．该多肽链中含有4个羧基、3个氨基
D．形成该多肽链时，会脱去2个水分子
解析：选C。据图分析，图中化合物含有2个肽键，为三肽，A正确；图中②④⑥表示R基团，其决定了氨基酸的种类，B正确；图中多肽含有2个游离的羧基，1个游离的氨基，C错误；三肽是由三个氨基酸脱去2个水分子后形成的，D正确。
蛋白质的功能
生命观念
3．(2021·预测)下列生理过程中，没有蛋白质直接参与的是( )
A．线粒体基质中的CO2进入细胞质基质的过程
B．有丝分裂间期DNA进行半保留复制的过程
C．受精作用过程中精子与卵细胞的识别过程
D．免疫系统清除侵入内环境的病原体的过程
解析：选A。CO2从线粒体基质进入细胞质基质的方式是自由扩散，不需要蛋白质的参与；DNA进行半保留复制的过程中需要解旋酶和DNA聚合酶的相关作用，这些酶属于蛋白质；受精作用过程中精子与卵细胞的识别过程与细胞膜上的糖蛋白有关；免疫系统清除侵入内环境的病原体的过程中，产生的抗体属于蛋白质。
4．(不定项)“分子马达”是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质，它们的结构会随着与ATP的结合而改变，在促使ATP转化成ADP的同时引起自身或与其结合的分子发生运动。下列相关叙述错误的是( )
A．“分子马达”具有酶的功能
B．主动运输可能与“分子马达”有关
C．放能反应一般与ATP水解反应相联系
D．蛋白质结构改变意味着其失去活性
解析：选CD。根据题干“它们的结构会随着与ATP的结合而改变，在促使ATP转化成ADP”可知，“分子马达”具有酶的功能，A正确；由题意可知，主动运输可能与“分子马达”有关，B正确；吸能反应(需要消耗能量，ATP是直接能源物质)一般与ATP水解反应相联系，C错误；蛋白质的结构决定其功能，但蛋白质结构改变其活性不一定丧失，如载体蛋白在运输物质时，其结构会发生改变，但这是可以恢复的，其并未失去活性，D错误。
结合新情景考查蛋白质的结构和功能
科学思维
5．(2020·成都七中模拟)HSP是机体细胞受高温刺激后合成的一类热休克蛋白。该蛋白可发挥下图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。图中HSP起的作用是( )
A．促进肽键的形成
B．抑制氨基酸脱水缩合
C．促使肽链形成空间结构
D．维持蛋白质结构稳定性
解析：选C。分析题图可知，HSP能促进多肽链转变成蛋白质，即促使肽链形成空间结构，C项正确，A、B、D项错误。
6．(2018·高考江苏卷)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。两者结构简式如下图，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：选D。分析结构简式可知，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项错误；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项错误；有些氨基酸的R基可能含有游离的氨基，C项错误；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项正确。
蛋白质的相关计算
科学思维
7．(2020·洛阳联考)有一条由14个氨基酸组成，分子式为CXHYOWNZS(Z>14，W>15)的多肽，经过水解后的产物中有3种氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)。水解产物中天冬氨酸的数目是( )
A．(Y＋14)个 B．(Z＋14)个
C．(W－15)个 D．(W－15)/2个
解析：选D。天冬氨酸(C4H7O4N)中含有4个氧原子，设该化合物中天冬氨酸(C4H7O4N)的个数是x个，该多肽脱去14－1＝13个水，根据氧原子守恒，2×(14－x)＋4x－13＝W，解得：x＝(W－15)/2。
8．(不定项) (2020·山东聊城高三期末)某五十肽中有丙氨酸(R基为—CH3)2个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如右图)得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在，下列有关该过程产生的全部有机物中原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是( )
A．肽键数目减少4个 B．氨基和羧基分别增加8个
C．氢原子数目增加8个 D．氧原子数目增加2个
解析：选BD。题图五十肽脱掉其中的2个丙氨酸，在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键，因此肽键数目减少4个，A正确；断裂4个肽键，即水解形成4个氨基和4个羧基，B错误；脱掉丙氨酸的过程需要4个水分子参与水解，所以氢原子数目增加8个，氧原子数目增加4个，C正确，D错误。
9．(不定项)二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。右图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，下列相关叙述正确的是( )
A．该蛋白质至少有280个氨基
B．形成该蛋白质的过程中脱去了278个水分子
C．该蛋白质至少有2个游离的羧基
D．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定
解析：选BC。结合题意及图示可知，该蛋白质是由280个氨基酸组成的2条链状肽和1条环状肽，一条肽链至少含有一个游离氨基和一个游离羧基，因此该蛋白质至少有2个游离氨基和2个游离羧基，A错误，C正确；形成该蛋白质的过程中共形成280－2＝278(个)肽键，即脱去了278个水分子，B正确；该蛋白质的功能是由氨基酸的数量、种类、排列顺序和蛋白质的空间结构四方面决定的，D错误。
考点2 核酸的结构和功能
1．核酸的功能与分布
2．DNA和RNA的比较
[助学巧记] DNA组成结构的“五、四、三、二、一”
五(五种元素)、四(四种单体)、三(三种小分子)、二(二条脱氧核苷酸长链)、一(一种双螺旋结构)。
(必修1 P27“旁栏思考题”改编)原核细胞DNA也是双链结构吗？位于细胞内的什么部位？
答案：是双链环状DNA；位于拟核和细胞质。
【真题例证·体验】
(2018·高考海南卷)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：选B。线粒体和叶绿体中都含有DNA分子，A正确；合成核酸的酶促反应过程中消耗能量，B错误；DNA和RNA分子的每条链上，核苷酸残基间都是以磷酸二酯键相连的，C正确；转录时，在RNA聚合酶的催化作用下，需要转录的DNA双链片段解旋，完成转录后DNA双链恢复，D正确。
【考法纵览·诊断】
(1)线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶
[2018·全国卷Ⅰ，T1D](×)
(2)真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成
[2018·江苏卷，T3B](×)
(3)细胞内各种RNA的合成都以核糖核苷酸为原料，催化该反应的酶是RNA聚合酶
[2018·江苏卷，T27节选](√)
(4)酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸
[2016·全国卷Ⅰ，T1B](√)
(5)T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
[2015·全国卷Ⅰ，T1C](√)
(6)rRNA能参与蛋白质的生物合成
[2015·海南卷，T11A](√)
1．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
2.核酸与蛋白质之间的关系
(1)DNA、RNA和蛋白质三者间的内在关系
(2)DNA多样性、蛋白质多样性的因果关系
(3)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”
核酸的结构和功能
生命观念
1．(2020·天津模拟)下图是DNA和RNA的结构示意图，下列有关说法正确的是( )
A．甲型H1N1流感病毒有5种碱基和8种核苷酸
B．主要存在于硝化细菌拟核中的核酸由5种碱基构成
C．病毒中也有上述两种核酸
D．DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，没有核糖
解析：选D。甲型H1N1流感病毒为RNA病毒，含有A、G、C、U 4种碱基和4种核苷酸，A错误；主要存在于硝化细菌拟核中的核酸为DNA，含有A、G、C、T 4种碱基，B错误；病毒只有一种核酸，DNA或RNA，C错误；DNA中含有的五碳糖为脱氧核糖，不是核糖，D正确。
2．(2020·北京东城区练习)下图甲所示物质b是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是( )
A．如果图甲中的a是核糖，则b是丙的基本单位
B．如果m是胸腺嘧啶(T)，则b是乙的基本单位
C．在多个b聚合成乙或丙的过程中，都要产生水
D．乙或丙彻底水解的产物是甲
解析：选D。由题图可知，图乙为规则的DNA双螺旋结构，图丙为转运RNA。图甲中a是五碳糖，如果a是核糖，则b是核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位，A正确。T是DNA特有的碱基，如果m为T，则b为乙的基本单位，B正确。b聚合成乙或丙的过程中，在核苷酸的磷酸基团和相邻核苷酸的五碳糖的羟基之间脱水缩合形成磷酸二酯键，因此产生水，C正确。核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是组成核苷酸的三种化合物：五碳糖、碱基和磷酸，D错误。
核酸和蛋白质的关系
科学思维
3．(2019·高考江苏卷)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
解析：选B。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。
4．下图表示核酸与蛋白质的关系，试分析并回答下列问题：
(1)染色体的主要成分是____________，核糖体的主要成分是RNA和蛋白质，因此图1中甲、乙、丙分别是________________，a是核苷酸，b是________。
(2)图2是通过结构中的化合物组成构建的概念图，则甲、乙、丙分别是________________________________________________________________________。
(3)从中心法则的角度分析胰岛B细胞内核酸和蛋白质之间的关系可表示为________________________________________________________________________。
答案：(1)DNA和蛋白质 DNA、RNA和蛋白质 氨基酸
(2)DNA、蛋白质和磷脂
(3)DNA→RNA→蛋白质
细胞内有机物的综合考查
科学思维
5．(2020·河北廊坊高三期末)下图是细胞内几种有机物及其功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4的组成成分。下列说法正确的是( )
A．相同质量的M1和M2被彻底氧化分解，则M1的耗氧量多
B．M3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能
C．m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同
D．在HIV体内，将M4彻底水解，得到5种碱基，2种五碳糖
解析：选B。由题图知，M1和M2分别是糖类和脂肪，与脂肪相比，糖类中的氢元素含量少，氧化分解过程中消耗的氧气少，A项错误；由题图知，M3是蛋白质，具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能，B项正确；m3是蛋白质的基本组成单位氨基酸，m4是核酸的基本组成单位核苷酸，五碳糖和碱基的种类不同是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别，不是氨基酸和核苷酸的区别，C项错误；在HIV体内，将M4彻底水解，得到4种碱基，1种五碳糖，D项错误。
6．(不定项)(2020·济宁期中)右图表示生物体内某些有机物的组成关系及其功能，其中C、D、E1、E2为小分子化合物，F、G、H、I、J均为高分子化合物。下列分析不正确的是( )
A．控制生物性状的物质是H
B．C和D共有的元素有C、H、O、N
C．E1与E2的区别是空间结构不同
D．J具有改变化学反应速率的作用
解析：选AC。依题意并分析题图可知，C为核苷酸，D为氨基酸，E1为脱氧核苷酸，E2为核糖核苷酸，F是DNA，G是RNA，H是蛋白质，I是结构蛋白，J是酶。DNA控制生物的性状，A错误；核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，B正确；脱氧核苷酸和核糖核苷酸的区别是含有的五碳糖不同以及含有的碱基不完全相同，C错误；酶能降低化学反应的活化能，因此能改变化学反应速率，D正确。
[易误警示]
易错点1 混淆氨基酸的“种类”与“数目”
[点拨] 氨基酸的数目≠氨基酸的种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成生物体蛋白质的氨基酸种类约有20种；确认氨基酸种类必须依据R基，凡R基相同时无论数目多少，均应视作“同一种”氨基酸。
易错点2 误认为核糖体中合成的物质即具有“蛋白质”活性
[点拨] 核糖体是各种蛋白质的“合成场所”，然而，核糖体中合成的仅为“多肽链”，此肽链初步形成后并无生物学活性。它必须经过加工，形成特定的空间结构后才能具备生物学活性，例如刚从核糖体中合成的唾液淀粉酶并不具有催化功能，只有经过内质网及高尔基体加工后才具有催化功能。
易错点3 不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因
[点拨] (1)不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的特异性。
(2)同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是基因的选择性表达。
易错点4 蛋白质计算时，注意二硫键及环肽
[点拨] (1)计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时，要再减去2(即两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。
(2)若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na－18(n－m)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。
易错点5 脱氧核糖≠脱氧核苷酸≠脱氧核糖核酸；
核糖≠核糖核苷酸≠核糖核酸
[点拨] (1)脱氧核糖是一种五碳糖，脱氧核苷酸是脱氧核糖核酸的基本组成单位，而脱氧核糖核酸是DNA。
(2)核糖是一种五碳糖，核糖核苷酸是核糖核酸的基本组成单位，而核糖核酸是RNA。
易错点6 混淆不同生物的核酸、核苷酸及碱基
[点拨]
[纠错体验]
1．下列关于蛋白质的结构的叙述，正确的是( )
A．具有氨基和羧基的化合物，不一定都是构成蛋白质的氨基酸
B．细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
C．脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽
D．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接
答案：A
2．下列说法正确的是( )
A．高尔基体是肽链合成和加工的场所
B．某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基
C．在形成肽链的过程中形成的肽键数目一定等于氨基酸数减去1
D．某甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则该甜味肽一定是二肽
答案：D
3．下图为牛胰岛素结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是( )
A．牛胰岛素为51肽，其中含有50个肽键
B．牛胰岛素中至少含有2个—NH2和2个—COOH
C．牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸
D．牛胰岛素形成时，减少的分子质量为882
解析：选B。由题图可知，牛胰岛素是由两条肽链形成的蛋白质，含有的肽键数＝氨基酸分子数－肽链数＝51－2＝49，A错误；牛胰岛素含有两条肽链，每条肽链至少含有1个—NH2和1个—COOH，因此至少含有2个—NH2和2个—COOH，B正确；牛胰岛素水解产物最多含有20种不同的氨基酸，C错误；牛胰岛素形成的过程中，形成了49个肽键，还形成了3个二硫键，所以减少的相对分子质量为49×18＋6＝888，D错误。
4．下列关于核酸的叙述，正确的是( )
A．DNA和RNA中的五碳糖相同
B．分子大小相同，碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同
C．DNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接
D．DNA和RNA分子的碱基组成不完全相同
答案：D
5．(不定项)(2020·济南重点高中联考)蛋白质和核酸是细胞重要的大分子物质，下列关于真核细胞中蛋白质和核酸的叙述，正确的是( )
A．二者主要在细胞核内合成，都能通过核孔出入细胞核
B．二者都是线粒体、叶绿体和染色体重要的组成成分
C．合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸不需要蛋白质参与
D．蛋白质的N主要存在于肽键中，核酸的N存在于碱基中
解析：选BD。蛋白质主要在细胞质中的核糖体上合成，核酸主要在细胞核内合成，有些蛋白质能通过核孔进入细胞核，mRNA等能通过核孔出细胞核，但细胞核中的DNA不能通过核孔出细胞核，A错误；二者都是线粒体、叶绿体和染色体重要的组成成分，B正确；合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸需要蛋白质类的酶参与，C错误；蛋白质的N主要存在于肽键中，核酸的N存在于碱基中，D正确。
1．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是( )
A．C5H11O2NS B．C3H7S
C．C4H11O2S D．C5H10O2N
解析：选A。氨基酸分子的通式为C2H4O2N—R，氨基酸分子式中各原子数等于R基上的各原子数加上结构通式中的相应原子数。
2．(2020·上海普陀抽测)下图箭头所指的化学键中，表示肽键的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选C。脱水缩合时，一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水，形成肽键，肽键的结构式为—CO—NH—，如图中的③，C正确。
3．(2020·长沙十二校联考)下图表示在胰岛B细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程。下列有关该过程的叙述正确的是( )
A．发生在细胞质内的核糖体上
B．离不开内质网和高尔基体的作用
C．至少断裂两个肽键生成两分子水
D．需水参与，且水中氢全部用于形成—COOH
解析：选B。胰岛B细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程是蛋白质的一个再加工过程，该过程离不开内质网和高尔基体的作用，不是发生在核糖体上，A错误，B正确；断裂肽键需要消耗水分子而不是生成水分子，C错误；水中的氢参与—COOH和—NH2的形成，D错误。
4．(2020·湖南株洲一模)下列与蛋白质相关内容的描述，正确的是( )
A．所有生物一定都具有蛋白质
B．生物膜上的蛋白质功能一定是作为载体或者通道蛋白
C．蛋白质结构之间的差别一定由氨基酸的R基团不同决定
D．控制蛋白质合成的核酸碱基发生改变一定改变蛋白质的结构
解析：选A。蛋白质是生命活动的承担者，所有生物都具有蛋白质，A正确；生物膜上的蛋白质功能可能是作为载体或者通道蛋白，也可能是具有催化作用的酶或识别功能的糖蛋白，B错误；构成蛋白质的氨基酸种类、数量、排列顺序不同，蛋白质的空间结构千差万别，这些是蛋白质结构多样性的主要原因，C错误；由于密码子具有简并性，控制蛋白质合成的核酸碱基发生改变不一定改变蛋白质的结构，D错误。
5．(2020·江西五市八校一模)蛋白质是生命活动的主要承担者，下列相关叙述错误的是( )
A．蛋白质是染色体的重要组成成分，但不是染色体中遗传信息的携带者
B．细胞膜的功能与膜蛋白的种类有关，与蛋白质的数量无关
C．蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关
D．细胞内蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成
解析：选B。染色体主要由蛋白质和DNA组成，其中的DNA携带遗传信息，A正确；细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量就越多，B错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架体系，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换和信息传递密切相关，C正确；细胞内蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成，D正确。
6. (2020·云南曲靖一中月考)1920年仲斯发现牛胰腺中具有降解核糖核酸的酶，定名为核糖核酸酶，该酶由124个氨基酸组成，具有4对二硫键维系空间结构，如右图所示。以下有关叙述正确的是( )
A．合成该酶所需要的能量直接来自细胞呼吸
B．含有123个肽键，编码它的模板上至少需要124×3个密码子
C．该酶中游离的氨基和羧基至少各1个，氧原子数至少有125个
D．该酶的盘曲和折叠结构被打开时，滴加双缩脲试剂不再出现紫色反应
解析：选C。合成该酶所需要的能量直接来自细胞呼吸产生的ATP，A错误；该酶含有124－1＝123(个)肽键，编码它的模板上至少需要124个密码子，124×3个碱基，B错误；该蛋白质只含有1条肽链，因此至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，由于1个肽键中含有1个氧原子，所以氧原子数至少有123＋2＝125(个)，C正确；该酶的盘曲和折叠结构被打开时，空间结构被破坏，但肽键没有断裂，所以滴加双缩脲试剂后仍会出现紫色反应，D错误。
7．(2020·四川双流中学高三月考)下列关于核酸的叙述，错误的是( )
A．核酸分子的多样性取决于核酸中核苷酸的种类、数量和排列顺序
B．RNA具有传递信息、催化反应、转运物质等功能
C．双链DNA分子的每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基
D．叶绿体与线粒体中含有三种RNA
解析：选C。核苷酸的种类、数量及排列顺序决定了核酸分子的多样性，A正确；RNA中的mRNA可以传递遗传信息，某些RNA具有生物催化功能，tRNA具有转运氨基酸的功能，B正确；双链DNA分子中，大部分脱氧核糖连着两个磷酸，C错误；叶绿体和线粒体中可以进行基因的表达，因此含有rRNA、mRNA、tRNA，D正确。
8. (2020·安徽滁州中学高三月考)核苷酸可通过脱水缩合形成多聚核苷酸链，与多肽一样，脱水后一个核苷酸的磷酸基团与下一个单体的糖相连。结果，在多核苷酸中形成了一个重复出现的糖—磷酸主链(如右图)，据此判断，下列叙述正确的是( )
A．该图所示化合物的组成元素只有C、H、O、N
B．在合成该图所示化合物时，需脱去5分子水，相对分子质量减少90
C．在该图所示化合物分子中，一个磷酸基团大多和两个五碳糖相连
D．图中连接磷酸基团与五碳糖的化学键是磷酸二酯键，即DNA解旋酶作用的位点
解析：选C。核苷酸链的组成元素为C、H、O、N、P，合成该图所示化合物需脱去4分子水，相对分子质量减少了4×18＝72；DNA解旋酶作用于碱基对间的氢键，而不是磷酸二酯键。
9．一切生命活动都离不开蛋白质，下图为部分细胞结构和多种蛋白质，请回答下列有关问题：
(1)A蛋白参与细胞间的相互粘连，所以在动物细胞工程中常用________处理组织碎块，使细胞分散开。
(2)B蛋白与物质跨膜运输有关，如果转运过程需ATP供能，则运输方式为________；若转运过程不消耗ATP，则运输方式为________，能量来自所转运物质____________________形成的势能。
(3)C蛋白只能与特定分子结合，结合后其________发生变化，像“分子开关”一样，引起细胞内一系列变化，是细胞膜完成________功能的分子基础。
(4)D蛋白和细胞骨架共同完成细胞内的物质运输，细胞骨架的化学本质是________。
(5)E蛋白具有催化功能，因其只能与_________________________结合，所以E蛋白的功能具有专一性的特点。
(6)F蛋白的功能是与DNA分子的某一部位结合，以DNA分子的一条链为模板合成RNA分子，F蛋白的名称是________________。
解析：动物细胞间的物质中主要成分是蛋白质，故用胰蛋白酶可以分离动物细胞。主动运输与协助扩散均需要载体蛋白参与，但主动运输消耗ATP。C蛋白是细胞膜上的受体，与细胞间的信息交流有关。具有催化作用的蛋白质是酶，一种酶只能催化一种或一类化学反应。F蛋白是催化转录过程的RNA聚合酶，该酶可以与DNA分子上的RNA聚合酶结合位点结合，催化转录过程。
答案：(1)胰蛋白酶 (2)主动运输 协助扩散 浓度差
(3)空间结构 信息交流(细胞通讯、细胞识别)
(4)蛋白质 (5)一种或一类底物 (6)RNA聚合酶
10．(2020·广西柳州名校高三月考)下图表示构成生物体的元素、化合物及其作用，其中a、b、d、e、f代表小分子，A、B、E代表不同的生物大分子，请据图回答下列问题：
(1)物质a表示________________________，其在原核细胞中共有____________种。
(2)若E是动物细胞中特有的储能物质，则E是____________，其在人体中主要分布于________________________________________________________________________
细胞。
(3)物质d是______________。物质f是________，其在动植物细胞中均可含有，并且由于含能量多而且占体积小，被生物作为长期储备能源的物质。
(4)物质b的名称是____________，图中的“？”是指________(填元素)。若某种B分子由n个b(平均相对分子质量为m)形成的两条链组成，则该B分子的相对分子质量大约为________________。
(5)下图是两个b组成的某物质的部分结构示意图，请补充完整：
解析：(1)物质a由C、H、O、N、P组成并且A是病毒的主要组成成分，所以a是核苷酸，原核细胞中有8种，组成RNA的4种和组成DNA的4种。(2)E是主要的能源物质，是糖类，若E是动物细胞特有的储能物质，则E是肝糖原和肌糖原，主要储存在肝脏细胞和肌肉细胞中。(3)物质d能促进生殖器官的发育，激发并维持雌性动物的第二性征，说明是雌性激素；因为物质f“在动植物细胞中均可含有，并且由于含能量多而且占体积小，被生物作为长期储备能源的物质”，所以是脂肪。(4)物质b是构成B的单体，而物质B是蛋白质，所以b是氨基酸，“？”指的是N。B分子的相对分子质量是mn－18(n－2)。(5)图中缺少的是肽键，为—CO—NH—。
答案：(1)核苷酸 8
(2)糖原 肝脏细胞和肌肉
(3)雌性激素 脂肪
(4)氨基酸 N mn－18(n－2)
(5)—CO—NH—
11．(2020·湖南衡阳期末)下图是人体细胞内氨基酸的转化过程，据图分析，下列说法正确的是( )
A．L异亮氨酸是人体的必需氨基酸
B．图中显示的是一种正反馈调节机制
C．细胞内过多的L异亮氨酸可能改变了苏氨酸脱氨酶的空间结构
D．苏氨酸可与双缩脲试剂发生紫色反应
解析：选C。L异亮氨酸在人体细胞内可以合成，是人体的非必需氨基酸，A错误；由题图可知，L异亮氨酸对苏氨酸脱氨酶有抑制作用，显示的是一种负反馈调节机制，B错误；由题图可知，L异亮氨酸对苏氨酸脱氨酶有变构抑制的作用，细胞内过多的L异亮氨酸可能改变了苏氨酸脱氨酶的空间结构，C正确；苏氨酸中不含肽键，不可与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
12．(不定项)(原创)下图为某胰岛素分子及其局部放大示意图，若该胰岛素是由51个氨基酸分子脱水缩合形成的，下列有关此图的叙述，正确的是( )
A．人体内该分子的表达只能在胰岛B细胞内且在细胞质中游离的核糖体上合成
B．该胰岛素在合成过程中脱去的水分子数为50
C．该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少是3、3
D．在局部放大图中能标志不同氨基酸的标号是①③⑤
解析：选CD。胰岛素分子的化学本质是蛋白质，只能由胰岛B细胞合成并分泌，即人体内该分子的表达只能在胰岛B细胞内且在内质网上的核糖体上合成，A错误；该胰岛素含两条链，由51个氨基酸分子脱水缩合形成，所以在合成过程中，形成的肽键数为49个，即脱去的水分子数为49个，B错误。
13．(不定项)(2021·预测)假如蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)两侧的肽键。某四十九肽分别经酶1和酶2作用后的情况如下图，下列叙述正确的是( )
A．此多肽中含2个赖氨酸
B．苯丙氨酸位于四十九肽的16、30、48位
C．短肽D、E与四十九肽的氧原子数相同，氮原子数减少2个
D．适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽，可形成5条短肽
解析：选BC。蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)两侧的肽键，由图中酶2作用后的肽链情况可知，此多肽中赖氨酸位于23位，A错误；蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽键，由图中酶1作用后的肽链情况可知，苯丙氨酸位于16、30、48位，B正确；短肽D、E与四十九肽相比减少两个肽键和1个赖氨酸，氧原子数相同，氮原子数减少2个，C正确；适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽，可得到短肽1～16、17～22、24～30、31～48，4条短肽和23位、49位两个氨基酸，D错误。
14．(不定项)(2020·青岛高三月考)图甲是由氨基酸合成蛋白质的示意图，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②处
解析：选AD。图甲为由氨基酸形成蛋白质的过程，包括了氨基酸脱水缩合形成肽键、多肽链的折叠和加工过程，由a到d发生在核糖体上，由d到e则需要内质网、高尔基体等参与，故A项正确，B项错误。DNA的基本单位为脱氧核苷酸，由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基构成，图乙中的a为脱氧核糖和含氮碱基，C项错误。限制酶作用于磷酸二酯键，即②处，D项正确。
15．(2020·江苏淮安二中期末)蛋白质的空间结构遭到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等均会使蛋白质变性。现提供质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯等材料用具。请你设计实验探究乙醇能否使蛋白质变性。
(1)实验步骤：
①取两支试管，分别编号A、B，向A、B两试管中各加入 1 mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加入_________________________________________________，向B试管加入5滴无水乙醇，混匀后向A、B两试管再加2 mL可溶性淀粉溶液。
②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5 min。
③____________________________________________________________________。
④从温水中取出A、B试管，各加入1 mL斐林试剂摇匀，放入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中加热约2 min，观察试管中出现的颜色变化。
(2)实验结果预测及结论：
①_______________________________________________________________________。
②_______________________________________________________________________。
(3)该实验的自变量是________，对照组是________。
解析：(1)①取两支试管，编号A、B，向A、B两试管中各加入 1 mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加5滴蒸馏水，向B试管加5滴无水乙醇，混匀后向A、B两试管再加入2 mL可溶性淀粉溶液。②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5 min。③取少量等量质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，配制成斐林试剂。④从温水中取出A、B试管，各加入1 mL斐林试剂摇匀，放入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中加热约2 min，观察试管中出现的颜色变化。
(2)实验结果预测及结论：①A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现，说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性；②A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现，说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。
(3)该实验的自变量是有无乙醇，对照组是A试管。
答案：(1)①5滴蒸馏水
③取少量等量质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，配制成斐林试剂
(2)①A试管中出现砖红色沉淀，B试管中不出现，说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性
②A试管中出现砖红色沉淀，B试管中也出现，说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性
(3)有无乙醇 A试管
考点1 蛋白质的结构、功能和相关计算
1．组成蛋白质的氨基酸及其种类
2．蛋白质的合成及其结构、功能多样性
(1)二肽的形成过程
①过程a名称：脱水缩合；场所：核糖体。
②物质b：二肽。
③结构c：肽键，其结构简式为—NH—CO—。
④H2O中H的来源：一个来自氨基，一个来自羧基；O来源于羧基。
(2)蛋白质的结构层次
氨基酸多肽蛋白质
(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
(必修1 P23“与生活的联系”改编)(1)蛋白质的盐析：在鸡蛋清中加入食盐，会出现________，蛋白质本身结构没有发生变化，仍维持原有的生物活性。
(2)蛋白质的变性：高温加热后，鸡蛋清会呈现白色固态，这是由于高温破坏了______________，使蛋白质变性失活，但没有破坏氨基酸之间的________。
答案：(1)白色絮状物 (2)蛋白质的空间结构 肽键
【真题例证·体验】
(2018·高考全国卷Ⅱ)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：选C。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项正确；肌细胞中的肌球蛋白、肌动蛋白等参与肌肉收缩，B项正确；参与O2运输的血红蛋白中有Fe2＋，而没有Mg2＋，C项错误；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项正确。
【考法纵览·诊断】
(1)在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色
[2018·江苏卷，T17B](×)
(2)从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法
[2017·全国卷Ⅱ，T3C](√)
(3)氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
[2017·海南卷，T1D](√)
(4)α鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键
[2017·江苏卷，T3A](√)
(5)蛋白质变性是由肽键的断裂造成的
[2017·江苏卷，T3C](×)
(6)变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
[2017·江苏卷，T3D](×)
(7)细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同
[2016·全国卷Ⅲ，T1B](×)
(8)氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自氨基和羧基 [2016·江苏卷，T4B](√)
(9)细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与 [2016·江苏卷，T4C](√)
(10)蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团相关 [2016·江苏卷，T4D](√)
(11)蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化
[2015·全国卷Ⅰ，T5C](√)
(12)用双缩脲试剂检测蛋白尿，需水浴加热方可呈现出紫色 [2015·四川卷，T5A](×)
【长句应答·特训】
(2018·高考全国卷Ⅲ)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多肽，连接多肽的化学键即为肽键；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
1．几种常考蛋白质的分布和功能
此部分经常借助某些具体的蛋白质从不同角度进行命题，现举例如下：
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
2.蛋白质的相关计算
(1)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
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：氨基酸平均相对分子质量为a。
③计算蛋白质分子质量时易忽略二硫键：当肽链上出现二硫键(—S—S—)时，要再减去2(即2个H)。
(2)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数或羧基数＝肽链数。
②游离氨基数或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基数或羧基数。
(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。
(4)基因表达中氨基酸数与相应DNA、mRNA中碱基数目的关系
DNA(基因)mRNA蛋白质
碱基数 ∶ 碱基数 ∶ 氨基酸数
6 ∶ 3(最多) ∶ 1(最多)
(5)环状肽的结构与相关计算(如图所示)
根据图示可知，肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数(由于环肽首尾氨基酸彼此相连，故形成一个环肽时比形成一条链状肽要多脱去一个水分子)。
蛋白质的结构
生命观念
1．(2020·江苏常州一中期初检测)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
解析：选B。三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示，A正确；图中三种氨基酸的共同点之一应为“都至少含有一个氨基、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，而氨基酸中无肽键，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。
2．(2020·四川成都摸底)下图是某多肽化合物的结构式。下列关于该化合物的叙述，错误的是( )
A．该化合物是三肽，含有2个肽键
B．氨基酸的不同种类决定于R基②④⑥
C．该多肽链中含有4个羧基、3个氨基
D．形成该多肽链时，会脱去2个水分子
解析：选C。据图分析，图中化合物含有2个肽键，为三肽，A正确；图中②④⑥表示R基团，其决定了氨基酸的种类，B正确；图中多肽含有2个游离的羧基，1个游离的氨基，C错误；三肽是由三个氨基酸脱去2个水分子后形成的，D正确。
蛋白质的功能
生命观念
3．(2021·预测)下列生理过程中，没有蛋白质直接参与的是( )
A．线粒体基质中的CO2进入细胞质基质的过程
B．有丝分裂间期DNA进行半保留复制的过程
C．受精作用过程中精子与卵细胞的识别过程
D．免疫系统清除侵入内环境的病原体的过程
解析：选A。CO2从线粒体基质进入细胞质基质的方式是自由扩散，不需要蛋白质的参与；DNA进行半保留复制的过程中需要解旋酶和DNA聚合酶的相关作用，这些酶属于蛋白质；受精作用过程中精子与卵细胞的识别过程与细胞膜上的糖蛋白有关；免疫系统清除侵入内环境的病原体的过程中，产生的抗体属于蛋白质。
4．(不定项)“分子马达”是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质，它们的结构会随着与ATP的结合而改变，在促使ATP转化成ADP的同时引起自身或与其结合的分子发生运动。下列相关叙述错误的是( )
A．“分子马达”具有酶的功能
B．主动运输可能与“分子马达”有关
C．放能反应一般与ATP水解反应相联系
D．蛋白质结构改变意味着其失去活性
解析：选CD。根据题干“它们的结构会随着与ATP的结合而改变，在促使ATP转化成ADP”可知，“分子马达”具有酶的功能，A正确；由题意可知，主动运输可能与“分子马达”有关，B正确；吸能反应(需要消耗能量，ATP是直接能源物质)一般与ATP水解反应相联系，C错误；蛋白质的结构决定其功能，但蛋白质结构改变其活性不一定丧失，如载体蛋白在运输物质时，其结构会发生改变，但这是可以恢复的，其并未失去活性，D错误。
结合新情景考查蛋白质的结构和功能
科学思维
5．(2020·成都七中模拟)HSP是机体细胞受高温刺激后合成的一类热休克蛋白。该蛋白可发挥下图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。图中HSP起的作用是( )
A．促进肽键的形成
B．抑制氨基酸脱水缩合
C．促使肽链形成空间结构
D．维持蛋白质结构稳定性
解析：选C。分析题图可知，HSP能促进多肽链转变成蛋白质，即促使肽链形成空间结构，C项正确，A、B、D项错误。
6．(2018·高考江苏卷)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。两者结构简式如下图，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：选D。分析结构简式可知，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项错误；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项错误；有些氨基酸的R基可能含有游离的氨基，C项错误；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项正确。
蛋白质的相关计算
科学思维
7．(2020·洛阳联考)有一条由14个氨基酸组成，分子式为CXHYOWNZS(Z>14，W>15)的多肽，经过水解后的产物中有3种氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)。水解产物中天冬氨酸的数目是( )
A．(Y＋14)个 B．(Z＋14)个
C．(W－15)个 D．(W－15)/2个
解析：选D。天冬氨酸(C4H7O4N)中含有4个氧原子，设该化合物中天冬氨酸(C4H7O4N)的个数是x个，该多肽脱去14－1＝13个水，根据氧原子守恒，2×(14－x)＋4x－13＝W，解得：x＝(W－15)/2。
8．(不定项) (2020·山东聊城高三期末)某五十肽中有丙氨酸(R基为—CH3)2个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如右图)得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在，下列有关该过程产生的全部有机物中原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是( )
A．肽键数目减少4个 B．氨基和羧基分别增加8个
C．氢原子数目增加8个 D．氧原子数目增加2个
解析：选BD。题图五十肽脱掉其中的2个丙氨酸，在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键，因此肽键数目减少4个，A正确；断裂4个肽键，即水解形成4个氨基和4个羧基，B错误；脱掉丙氨酸的过程需要4个水分子参与水解，所以氢原子数目增加8个，氧原子数目增加4个，C正确，D错误。
9．(不定项)二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。右图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，下列相关叙述正确的是( )
A．该蛋白质至少有280个氨基
B．形成该蛋白质的过程中脱去了278个水分子
C．该蛋白质至少有2个游离的羧基
D．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定
解析：选BC。结合题意及图示可知，该蛋白质是由280个氨基酸组成的2条链状肽和1条环状肽，一条肽链至少含有一个游离氨基和一个游离羧基，因此该蛋白质至少有2个游离氨基和2个游离羧基，A错误，C正确；形成该蛋白质的过程中共形成280－2＝278(个)肽键，即脱去了278个水分子，B正确；该蛋白质的功能是由氨基酸的数量、种类、排列顺序和蛋白质的空间结构四方面决定的，D错误。
考点2 核酸的结构和功能
1．核酸的功能与分布
2．DNA和RNA的比较
[助学巧记] DNA组成结构的“五、四、三、二、一”
五(五种元素)、四(四种单体)、三(三种小分子)、二(二条脱氧核苷酸长链)、一(一种双螺旋结构)。
(必修1 P27“旁栏思考题”改编)原核细胞DNA也是双链结构吗？位于细胞内的什么部位？
答案：是双链环状DNA；位于拟核和细胞质。
【真题例证·体验】
(2018·高考海南卷)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：选B。线粒体和叶绿体中都含有DNA分子，A正确；合成核酸的酶促反应过程中消耗能量，B错误；DNA和RNA分子的每条链上，核苷酸残基间都是以磷酸二酯键相连的，C正确；转录时，在RNA聚合酶的催化作用下，需要转录的DNA双链片段解旋，完成转录后DNA双链恢复，D正确。
【考法纵览·诊断】
(1)线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶
[2018·全国卷Ⅰ，T1D](×)
(2)真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成
[2018·江苏卷，T3B](×)
(3)细胞内各种RNA的合成都以核糖核苷酸为原料，催化该反应的酶是RNA聚合酶
[2018·江苏卷，T27节选](√)
(4)酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸
[2016·全国卷Ⅰ，T1B](√)
(5)T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
[2015·全国卷Ⅰ，T1C](√)
(6)rRNA能参与蛋白质的生物合成
[2015·海南卷，T11A](√)
1．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
2.核酸与蛋白质之间的关系
(1)DNA、RNA和蛋白质三者间的内在关系
(2)DNA多样性、蛋白质多样性的因果关系
(3)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”
核酸的结构和功能
生命观念
1．(2020·天津模拟)下图是DNA和RNA的结构示意图，下列有关说法正确的是( )
A．甲型H1N1流感病毒有5种碱基和8种核苷酸
B．主要存在于硝化细菌拟核中的核酸由5种碱基构成
C．病毒中也有上述两种核酸
D．DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，没有核糖
解析：选D。甲型H1N1流感病毒为RNA病毒，含有A、G、C、U 4种碱基和4种核苷酸，A错误；主要存在于硝化细菌拟核中的核酸为DNA，含有A、G、C、T 4种碱基，B错误；病毒只有一种核酸，DNA或RNA，C错误；DNA中含有的五碳糖为脱氧核糖，不是核糖，D正确。
2．(2020·北京东城区练习)下图甲所示物质b是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是( )
A．如果图甲中的a是核糖，则b是丙的基本单位
B．如果m是胸腺嘧啶(T)，则b是乙的基本单位
C．在多个b聚合成乙或丙的过程中，都要产生水
D．乙或丙彻底水解的产物是甲
解析：选D。由题图可知，图乙为规则的DNA双螺旋结构，图丙为转运RNA。图甲中a是五碳糖，如果a是核糖，则b是核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位，A正确。T是DNA特有的碱基，如果m为T，则b为乙的基本单位，B正确。b聚合成乙或丙的过程中，在核苷酸的磷酸基团和相邻核苷酸的五碳糖的羟基之间脱水缩合形成磷酸二酯键，因此产生水，C正确。核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是组成核苷酸的三种化合物：五碳糖、碱基和磷酸，D错误。
核酸和蛋白质的关系
科学思维
3．(2019·高考江苏卷)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
解析：选B。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。
4．下图表示核酸与蛋白质的关系，试分析并回答下列问题：
(1)染色体的主要成分是____________，核糖体的主要成分是RNA和蛋白质，因此图1中甲、乙、丙分别是________________，a是核苷酸，b是________。
(2)图2是通过结构中的化合物组成构建的概念图，则甲、乙、丙分别是________________________________________________________________________。
(3)从中心法则的角度分析胰岛B细胞内核酸和蛋白质之间的关系可表示为________________________________________________________________________。
答案：(1)DNA和蛋白质 DNA、RNA和蛋白质 氨基酸
(2)DNA、蛋白质和磷脂
(3)DNA→RNA→蛋白质
细胞内有机物的综合考查
科学思维
5．(2020·河北廊坊高三期末)下图是细胞内几种有机物及其功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4的组成成分。下列说法正确的是( )
A．相同质量的M1和M2被彻底氧化分解，则M1的耗氧量多
B．M3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能
C．m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同
D．在HIV体内，将M4彻底水解，得到5种碱基，2种五碳糖
解析：选B。由题图知，M1和M2分别是糖类和脂肪，与脂肪相比，糖类中的氢元素含量少，氧化分解过程中消耗的氧气少，A项错误；由题图知，M3是蛋白质，具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能，B项正确；m3是蛋白质的基本组成单位氨基酸，m4是核酸的基本组成单位核苷酸，五碳糖和碱基的种类不同是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别，不是氨基酸和核苷酸的区别，C项错误；在HIV体内，将M4彻底水解，得到4种碱基，1种五碳糖，D项错误。
6．(不定项)(2020·济宁期中)右图表示生物体内某些有机物的组成关系及其功能，其中C、D、E1、E2为小分子化合物，F、G、H、I、J均为高分子化合物。下列分析不正确的是( )
A．控制生物性状的物质是H
B．C和D共有的元素有C、H、O、N
C．E1与E2的区别是空间结构不同
D．J具有改变化学反应速率的作用
解析：选AC。依题意并分析题图可知，C为核苷酸，D为氨基酸，E1为脱氧核苷酸，E2为核糖核苷酸，F是DNA，G是RNA，H是蛋白质，I是结构蛋白，J是酶。DNA控制生物的性状，A错误；核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，B正确；脱氧核苷酸和核糖核苷酸的区别是含有的五碳糖不同以及含有的碱基不完全相同，C错误；酶能降低化学反应的活化能，因此能改变化学反应速率，D正确。
[易误警示]
易错点1 混淆氨基酸的“种类”与“数目”
[点拨] 氨基酸的数目≠氨基酸的种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成生物体蛋白质的氨基酸种类约有20种；确认氨基酸种类必须依据R基，凡R基相同时无论数目多少，均应视作“同一种”氨基酸。
易错点2 误认为核糖体中合成的物质即具有“蛋白质”活性
[点拨] 核糖体是各种蛋白质的“合成场所”，然而，核糖体中合成的仅为“多肽链”，此肽链初步形成后并无生物学活性。它必须经过加工，形成特定的空间结构后才能具备生物学活性，例如刚从核糖体中合成的唾液淀粉酶并不具有催化功能，只有经过内质网及高尔基体加工后才具有催化功能。
易错点3 不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因
[点拨] (1)不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的特异性。
(2)同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是基因的选择性表达。
易错点4 蛋白质计算时，注意二硫键及环肽
[点拨] (1)计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时，要再减去2(即两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。
(2)若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na－18(n－m)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。
易错点5 脱氧核糖≠脱氧核苷酸≠脱氧核糖核酸；
核糖≠核糖核苷酸≠核糖核酸
[点拨] (1)脱氧核糖是一种五碳糖，脱氧核苷酸是脱氧核糖核酸的基本组成单位，而脱氧核糖核酸是DNA。
(2)核糖是一种五碳糖，核糖核苷酸是核糖核酸的基本组成单位，而核糖核酸是RNA。
易错点6 混淆不同生物的核酸、核苷酸及碱基
[点拨]
[纠错体验]
1．下列关于蛋白质的结构的叙述，正确的是( )
A．具有氨基和羧基的化合物，不一定都是构成蛋白质的氨基酸
B．细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
C．脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽
D．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接
答案：A
2．下列说法正确的是( )
A．高尔基体是肽链合成和加工的场所
B．某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质，该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基
C．在形成肽链的过程中形成的肽键数目一定等于氨基酸数减去1
D．某甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则该甜味肽一定是二肽
答案：D
3．下图为牛胰岛素结构图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的。下列说法正确的是( )
A．牛胰岛素为51肽，其中含有50个肽键
B．牛胰岛素中至少含有2个—NH2和2个—COOH
C．牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸
D．牛胰岛素形成时，减少的分子质量为882
解析：选B。由题图可知，牛胰岛素是由两条肽链形成的蛋白质，含有的肽键数＝氨基酸分子数－肽链数＝51－2＝49，A错误；牛胰岛素含有两条肽链，每条肽链至少含有1个—NH2和1个—COOH，因此至少含有2个—NH2和2个—COOH，B正确；牛胰岛素水解产物最多含有20种不同的氨基酸，C错误；牛胰岛素形成的过程中，形成了49个肽键，还形成了3个二硫键，所以减少的相对分子质量为49×18＋6＝888，D错误。
4．下列关于核酸的叙述，正确的是( )
A．DNA和RNA中的五碳糖相同
B．分子大小相同，碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同
C．DNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接
D．DNA和RNA分子的碱基组成不完全相同
答案：D
5．(不定项)(2020·济南重点高中联考)蛋白质和核酸是细胞重要的大分子物质，下列关于真核细胞中蛋白质和核酸的叙述，正确的是( )
A．二者主要在细胞核内合成，都能通过核孔出入细胞核
B．二者都是线粒体、叶绿体和染色体重要的组成成分
C．合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸不需要蛋白质参与
D．蛋白质的N主要存在于肽键中，核酸的N存在于碱基中
解析：选BD。蛋白质主要在细胞质中的核糖体上合成，核酸主要在细胞核内合成，有些蛋白质能通过核孔进入细胞核，mRNA等能通过核孔出细胞核，但细胞核中的DNA不能通过核孔出细胞核，A错误；二者都是线粒体、叶绿体和染色体重要的组成成分，B正确；合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸需要蛋白质类的酶参与，C错误；蛋白质的N主要存在于肽键中，核酸的N存在于碱基中，D正确。
1．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，它的分子式是( )
A．C5H11O2NS B．C3H7S
C．C4H11O2S D．C5H10O2N
解析：选A。氨基酸分子的通式为C2H4O2N—R，氨基酸分子式中各原子数等于R基上的各原子数加上结构通式中的相应原子数。
2．(2020·上海普陀抽测)下图箭头所指的化学键中，表示肽键的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：选C。脱水缩合时，一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水，形成肽键，肽键的结构式为—CO—NH—，如图中的③，C正确。
3．(2020·长沙十二校联考)下图表示在胰岛B细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程。下列有关该过程的叙述正确的是( )
A．发生在细胞质内的核糖体上
B．离不开内质网和高尔基体的作用
C．至少断裂两个肽键生成两分子水
D．需水参与，且水中氢全部用于形成—COOH
解析：选B。胰岛B细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程是蛋白质的一个再加工过程，该过程离不开内质网和高尔基体的作用，不是发生在核糖体上，A错误，B正确；断裂肽键需要消耗水分子而不是生成水分子，C错误；水中的氢参与—COOH和—NH2的形成，D错误。
4．(2020·湖南株洲一模)下列与蛋白质相关内容的描述，正确的是( )
A．所有生物一定都具有蛋白质
B．生物膜上的蛋白质功能一定是作为载体或者通道蛋白
C．蛋白质结构之间的差别一定由氨基酸的R基团不同决定
D．控制蛋白质合成的核酸碱基发生改变一定改变蛋白质的结构
解析：选A。蛋白质是生命活动的承担者，所有生物都具有蛋白质，A正确；生物膜上的蛋白质功能可能是作为载体或者通道蛋白，也可能是具有催化作用的酶或识别功能的糖蛋白，B错误；构成蛋白质的氨基酸种类、数量、排列顺序不同，蛋白质的空间结构千差万别，这些是蛋白质结构多样性的主要原因，C错误；由于密码子具有简并性，控制蛋白质合成的核酸碱基发生改变不一定改变蛋白质的结构，D错误。
5．(2020·江西五市八校一模)蛋白质是生命活动的主要承担者，下列相关叙述错误的是( )
A．蛋白质是染色体的重要组成成分，但不是染色体中遗传信息的携带者
B．细胞膜的功能与膜蛋白的种类有关，与蛋白质的数量无关
C．蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关
D．细胞内蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成
解析：选B。染色体主要由蛋白质和DNA组成，其中的DNA携带遗传信息，A正确；细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量就越多，B错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架体系，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换和信息传递密切相关，C正确；细胞内蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成，D正确。
6. (2020·云南曲靖一中月考)1920年仲斯发现牛胰腺中具有降解核糖核酸的酶，定名为核糖核酸酶，该酶由124个氨基酸组成，具有4对二硫键维系空间结构，如右图所示。以下有关叙述正确的是( )
A．合成该酶所需要的能量直接来自细胞呼吸
B．含有123个肽键，编码它的模板上至少需要124×3个密码子
C．该酶中游离的氨基和羧基至少各1个，氧原子数至少有125个
D．该酶的盘曲和折叠结构被打开时，滴加双缩脲试剂不再出现紫色反应
解析：选C。合成该酶所需要的能量直接来自细胞呼吸产生的ATP，A错误；该酶含有124－1＝123(个)肽键，编码它的模板上至少需要124个密码子，124×3个碱基，B错误；该蛋白质只含有1条肽链，因此至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，由于1个肽键中含有1个氧原子，所以氧原子数至少有123＋2＝125(个)，C正确；该酶的盘曲和折叠结构被打开时，空间结构被破坏，但肽键没有断裂，所以滴加双缩脲试剂后仍会出现紫色反应，D错误。
7．(2020·四川双流中学高三月考)下列关于核酸的叙述，错误的是( )
A．核酸分子的多样性取决于核酸中核苷酸的种类、数量和排列顺序
B．RNA具有传递信息、催化反应、转运物质等功能
C．双链DNA分子的每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基
D．叶绿体与线粒体中含有三种RNA
解析：选C。核苷酸的种类、数量及排列顺序决定了核酸分子的多样性，A正确；RNA中的mRNA可以传递遗传信息，某些RNA具有生物催化功能，tRNA具有转运氨基酸的功能，B正确；双链DNA分子中，大部分脱氧核糖连着两个磷酸，C错误；叶绿体和线粒体中可以进行基因的表达，因此含有rRNA、mRNA、tRNA，D正确。
8. (2020·安徽滁州中学高三月考)核苷酸可通过脱水缩合形成多聚核苷酸链，与多肽一样，脱水后一个核苷酸的磷酸基团与下一个单体的糖相连。结果，在多核苷酸中形成了一个重复出现的糖—磷酸主链(如右图)，据此判断，下列叙述正确的是( )
A．该图所示化合物的组成元素只有C、H、O、N
B．在合成该图所示化合物时，需脱去5分子水，相对分子质量减少90
C．在该图所示化合物分子中，一个磷酸基团大多和两个五碳糖相连
D．图中连接磷酸基团与五碳糖的化学键是磷酸二酯键，即DNA解旋酶作用的位点
解析：选C。核苷酸链的组成元素为C、H、O、N、P，合成该图所示化合物需脱去4分子水，相对分子质量减少了4×18＝72；DNA解旋酶作用于碱基对间的氢键，而不是磷酸二酯键。
9．一切生命活动都离不开蛋白质，下图为部分细胞结构和多种蛋白质，请回答下列有关问题：
(1)A蛋白参与细胞间的相互粘连，所以在动物细胞工程中常用________处理组织碎块，使细胞分散开。
(2)B蛋白与物质跨膜运输有关，如果转运过程需ATP供能，则运输方式为________；若转运过程不消耗ATP，则运输方式为________，能量来自所转运物质____________________形成的势能。
(3)C蛋白只能与特定分子结合，结合后其________发生变化，像“分子开关”一样，引起细胞内一系列变化，是细胞膜完成________功能的分子基础。
(4)D蛋白和细胞骨架共同完成细胞内的物质运输，细胞骨架的化学本质是________。
(5)E蛋白具有催化功能，因其只能与_________________________结合，所以E蛋白的功能具有专一性的特点。
(6)F蛋白的功能是与DNA分子的某一部位结合，以DNA分子的一条链为模板合成RNA分子，F蛋白的名称是________________。
解析：动物细胞间的物质中主要成分是蛋白质，故用胰蛋白酶可以分离动物细胞。主动运输与协助扩散均需要载体蛋白参与，但主动运输消耗ATP。C蛋白是细胞膜上的受体，与细胞间的信息交流有关。具有催化作用的蛋白质是酶，一种酶只能催化一种或一类化学反应。F蛋白是催化转录过程的RNA聚合酶，该酶可以与DNA分子上的RNA聚合酶结合位点结合，催化转录过程。
答案：(1)胰蛋白酶 (2)主动运输 协助扩散 浓度差
(3)空间结构 信息交流(细胞通讯、细胞识别)
(4)蛋白质 (5)一种或一类底物 (6)RNA聚合酶
10．(2020·广西柳州名校高三月考)下图表示构成生物体的元素、化合物及其作用，其中a、b、d、e、f代表小分子，A、B、E代表不同的生物大分子，请据图回答下列问题：
(1)物质a表示________________________，其在原核细胞中共有____________种。
(2)若E是动物细胞中特有的储能物质，则E是____________，其在人体中主要分布于________________________________________________________________________
细胞。
(3)物质d是______________。物质f是________，其在动植物细胞中均可含有，并且由于含能量多而且占体积小，被生物作为长期储备能源的物质。
(4)物质b的名称是____________，图中的“？”是指________(填元素)。若某种B分子由n个b(平均相对分子质量为m)形成的两条链组成，则该B分子的相对分子质量大约为________________。
(5)下图是两个b组成的某物质的部分结构示意图，请补充完整：
解析：(1)物质a由C、H、O、N、P组成并且A是病毒的主要组成成分，所以a是核苷酸，原核细胞中有8种，组成RNA的4种和组成DNA的4种。(2)E是主要的能源物质，是糖类，若E是动物细胞特有的储能物质，则E是肝糖原和肌糖原，主要储存在肝脏细胞和肌肉细胞中。(3)物质d能促进生殖器官的发育，激发并维持雌性动物的第二性征，说明是雌性激素；因为物质f“在动植物细胞中均可含有，并且由于含能量多而且占体积小，被生物作为长期储备能源的物质”，所以是脂肪。(4)物质b是构成B的单体，而物质B是蛋白质，所以b是氨基酸，“？”指的是N。B分子的相对分子质量是mn－18(n－2)。(5)图中缺少的是肽键，为—CO—NH—。
答案：(1)核苷酸 8
(2)糖原 肝脏细胞和肌肉
(3)雌性激素 脂肪
(4)氨基酸 N mn－18(n－2)
(5)—CO—NH—
11．(2020·湖南衡阳期末)下图是人体细胞内氨基酸的转化过程，据图分析，下列说法正确的是( )
A．L异亮氨酸是人体的必需氨基酸
B．图中显示的是一种正反馈调节机制
C．细胞内过多的L异亮氨酸可能改变了苏氨酸脱氨酶的空间结构
D．苏氨酸可与双缩脲试剂发生紫色反应
解析：选C。L异亮氨酸在人体细胞内可以合成，是人体的非必需氨基酸，A错误；由题图可知，L异亮氨酸对苏氨酸脱氨酶有抑制作用，显示的是一种负反馈调节机制，B错误；由题图可知，L异亮氨酸对苏氨酸脱氨酶有变构抑制的作用，细胞内过多的L异亮氨酸可能改变了苏氨酸脱氨酶的空间结构，C正确；苏氨酸中不含肽键，不可与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
12．(不定项)(原创)下图为某胰岛素分子及其局部放大示意图，若该胰岛素是由51个氨基酸分子脱水缩合形成的，下列有关此图的叙述，正确的是( )
A．人体内该分子的表达只能在胰岛B细胞内且在细胞质中游离的核糖体上合成
B．该胰岛素在合成过程中脱去的水分子数为50
C．该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少是3、3
D．在局部放大图中能标志不同氨基酸的标号是①③⑤
解析：选CD。胰岛素分子的化学本质是蛋白质，只能由胰岛B细胞合成并分泌，即人体内该分子的表达只能在胰岛B细胞内且在内质网上的核糖体上合成，A错误；该胰岛素含两条链，由51个氨基酸分子脱水缩合形成，所以在合成过程中，形成的肽键数为49个，即脱去的水分子数为49个，B错误。
13．(不定项)(2021·预测)假如蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)两侧的肽键。某四十九肽分别经酶1和酶2作用后的情况如下图，下列叙述正确的是( )
A．此多肽中含2个赖氨酸
B．苯丙氨酸位于四十九肽的16、30、48位
C．短肽D、E与四十九肽的氧原子数相同，氮原子数减少2个
D．适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽，可形成5条短肽
解析：选BC。蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)两侧的肽键，由图中酶2作用后的肽链情况可知，此多肽中赖氨酸位于23位，A错误；蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽键，由图中酶1作用后的肽链情况可知，苯丙氨酸位于16、30、48位，B正确；短肽D、E与四十九肽相比减少两个肽键和1个赖氨酸，氧原子数相同，氮原子数减少2个，C正确；适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽，可得到短肽1～16、17～22、24～30、31～48，4条短肽和23位、49位两个氨基酸，D错误。
14．(不定项)(2020·青岛高三月考)图甲是由氨基酸合成蛋白质的示意图，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②处
解析：选AD。图甲为由氨基酸形成蛋白质的过程，包括了氨基酸脱水缩合形成肽键、多肽链的折叠和加工过程，由a到d发生在核糖体上，由d到e则需要内质网、高尔基体等参与，故A项正确，B项错误。DNA的基本单位为脱氧核苷酸，由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基构成，图乙中的a为脱氧核糖和含氮碱基，C项错误。限制酶作用于磷酸二酯键，即②处，D项正确。
15．(2020·江苏淮安二中期末)蛋白质的空间结构遭到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等均会使蛋白质变性。现提供质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯等材料用具。请你设计实验探究乙醇能否使蛋白质变性。
(1)实验步骤：
①取两支试管，分别编号A、B，向A、B两试管中各加入 1 mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加入_________________________________________________，向B试管加入5滴无水乙醇，混匀后向A、B两试管再加2 mL可溶性淀粉溶液。
②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5 min。
③____________________________________________________________________。
④从温水中取出A、B试管，各加入1 mL斐林试剂摇匀，放入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中加热约2 min，观察试管中出现的颜色变化。
(2)实验结果预测及结论：
①_______________________________________________________________________。
②_______________________________________________________________________。
(3)该实验的自变量是________，对照组是________。
解析：(1)①取两支试管，编号A、B，向A、B两试管中各加入 1 mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加5滴蒸馏水，向B试管加5滴无水乙醇，混匀后向A、B两试管再加入2 mL可溶性淀粉溶液。②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5 min。③取少量等量质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，配制成斐林试剂。④从温水中取出A、B试管，各加入1 mL斐林试剂摇匀，放入盛有50～65 ℃温水的大烧杯中加热约2 min，观察试管中出现的颜色变化。
(2)实验结果预测及结论：①A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现，说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性；②A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现，说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。
(3)该实验的自变量是有无乙醇，对照组是A试管。
答案：(1)①5滴蒸馏水
③取少量等量质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，配制成斐林试剂
(2)①A试管中出现砖红色沉淀，B试管中不出现，说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性
②A试管中出现砖红色沉淀，B试管中也出现，说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性
(3)有无乙醇 A试管
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