2024高考生物一轮复习讲义 第一章第3讲 蛋白质和核酸
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这是一份2024高考生物一轮复习讲义 第一章第3讲 蛋白质和核酸,共26页。试卷主要包含了蛋白质的结构,蛋白质的功能,多肽有链状的,也有环状的,新冠病毒是一种RNA病毒,9%的NaCl溶液等内容,欢迎下载使用。
第3讲 蛋白质和核酸
课标内容 (1)阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成,它的功能取决于氨基酸种类、数目、序列及其空间结构等,细胞的功能主要由蛋白质完成。(2)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。
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
1.蛋白质的结构
(1)组成蛋白质的氨基酸
(2)氨基酸的脱水缩合
(3)蛋白质的结构层次
(4)蛋白质结构多样性的原因
2.蛋白质的功能(连线)
1.不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因
①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。
②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.明辨蛋白质的盐析、变性和水解
①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。
②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的变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。
生理功能丧失
③水解:在蛋白酶等作用下,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。
【考点速览·诊断】
(1)核酸和蛋白质高温变性后降温都能缓慢复性。(2021·江苏卷,1D)(×)
提示 蛋白质不能。
(2)蛋白质是生物体内重要的储能物质。(2020·浙江7月选考,2C)(×)
提示 蛋白质一般不作为储能物质。
(3)蛋白质和DNA的组成元素都含有C、H、O、N,具有相同的空间结构。(2020·北京卷,2AC)(×)
提示 蛋白质具有多种多样的空间结构,双链DNA具有相同的空间结构。
(4)蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输。(2018·全国卷Ⅱ,1C)(×)
提示 血红蛋白含有Fe2+
(5)高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键。(2019·江苏卷,1C)(×)
提示 高温会破坏蛋白质和核酸的空间结构,但不会破坏肽键,核酸中无肽键。
(6)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,3A)(√)
(7)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,3C)(√)
【情境推理·探究】
1.2021年3月,一篇熟鸡蛋返生孵小鸡的论文引发网络关注。央视评论:“侮辱性很强,伤害性极大”。
(1)熟鸡蛋无法返生的原因是___________________________________________。
提示 高温破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质变性,且该过程是不可逆的
(2)在鸡蛋清中加入食盐析出白色絮状物,兑水后絮状物消失,这一现象说明_____________________________________________________________________;
相对于生鸡蛋,煮熟的鸡蛋更容易消化,这是因为___________________________。
提示 盐析过程中蛋白质结构没有发生变化 鸡蛋煮熟的过程中,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
(3)经常食用鸡蛋、牛奶、大豆制品,人体一般就不会缺乏必需氨基酸,必需氨基酸是指____________________________________________________________
___________________________________________________________________。
高温加热后,蛋白质用双缩脲试剂检验________(填“能”或“不能”)发生紫色反应。双缩脲试剂的使用方法是__________________________________________。
评价食物中蛋白质成分的营养价值时,应特别关注的问题是____________________________________________________________________。
提示 人体细胞自身不能合成,必须从外界环境中获取的氨基酸 能 先加A液(NaOH溶液),再加B液(CuSO4溶液) 必需氨基酸的种类和含量
2.下图为由50个氨基酸形成的多肽示意图,其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸,得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在),请回答下列问题:
(1)水解得到的几种有机物比原五十肽增加了________个氧原子。
(2)新生成的4条多肽链至少含有________个游离的羧基,若将这4条多肽链重新连接成一条长链,则将脱去________分子H2O。
(3)若将得到的5个氨基酸缩合成五肽,则有________种不同的氨基酸序列。
提示 (1)8 (2)4 3 (3)5
【重点难点·透析】
1.常考蛋白质的分布和功能
2.有关蛋白质结构的计算规律
(1)利用蛋白质的结构图解掌握相应的计算规律
结合示意图可得出如下规律(假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽时):
形成肽链数
形成肽键数
脱去水分子数
蛋白质相对分子质量
1
n-1
n-1
na-18(n-1)
m
n-m
n-m
na-18(n-m)
(1)计算多肽的相对分子质量时,除了考虑水分子的减少外,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—,由两个—SH脱H形成)时,要再减去2(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。
(3)游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数。
(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数:在一个氨基酸中,若不考虑R基,则含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时,要失去部分氢、氧原子,但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下:
①碳原子数=氨基酸的分子数×2+R基上的碳原子数。
②氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去的水分子数×2。
③氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。
④氮原子数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。
(1)由于R基上的碳原子数不好确定,且氢原子数较多,因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
(2)若已知多肽链的分子式,则此多肽链中:
①含2个氨基的氨基酸数=N原子数-肽键数-1。
②含2个羧基的氨基酸数=。
(3)多肽中除去氨基酸的有关计算
①若除去多肽内部的一个氨基酸,需水解掉两个肽键;若除去多肽一端的一个氨基酸,需水解掉1个肽键。
②每水解1个肽键,则需要1分子水参与,肽键数减少1个,生成物与原多肽相比氧原子增加1个,氢原子增加2个,氨基增加1个,羧基增加1个。
(4)多肽种类的计算题
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。
考向1 蛋白质的结构和功能
1.(2021·重庆卷,3)某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述正确的是( )
A.食物中的该蛋白可被人体直接吸收
B.人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸
C.未经折叠的该蛋白具有生物学功能
D.该蛋白在内质网内完成加工
答案 B
解析 蛋白质要在人体消化道中被彻底水解为氨基酸才能被吸收,A错误;构成人体蛋白质的氨基酸包括必需氨基酸(成人有8种,婴儿有9种)和非必需氨基酸(12种),必需氨基酸人体细胞不能合成,需从外界环境中获取,B正确;未经折叠的多肽链没有生物学活性,C错误;该蛋白为分泌蛋白,要在核糖体上合成,经过内质网初步加工,通过囊泡的形式运至高尔基体进一步加工,再分泌到细胞外,D错误。
2.(2013·河南九师联盟)某生物兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液,结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.过程①既没有破坏蛋白质的空间结构也没有破坏其中的肽键
B.向过程④结束后的反应体系中加入双缩脲试剂不会再产生紫色反应
C.过程②会破坏蛋白质的空间结构,导致蛋白质失去其生理功能
D.图中①②两种处理方法都没有改变蛋清蛋白中的氨基酸数量
答案 B
解析 过程①属于盐析,既没有破坏蛋白质的空间结构也没有破坏其中的肽键,A正确;蛋白酶也属于蛋白质,催化蛋白质水解的产物小分子多肽中也有肽键,加入双缩脲试剂后会产生紫色反应,B错误;过程②处理后的蛋白质已经变性,空间结构已破坏,失去其生理功能,C正确;图中①②两种处理方法都没有改变氨基酸数量,D正确。
考向2 蛋白质的相关计算
3.(2023·江苏苏州调研)多肽有链状的,也有环状的。下列有关说法不正确的是( )
A.一条链状多肽至少含有1个氨基和1个羧基
B.n个氨基酸形成环状多肽时相对分子质量的变化为18n
C.多肽能盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子
D.将环状n肽彻底水解需要破坏的肽键数量为(n-1)个
答案 D
解析 环状n肽含有n个肽键,因此,将环状n肽彻底水解需要破坏的肽键数量为n个,D错误。
4.(2023·河北保定调研)二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,对其叙述正确的是( )
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277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
答案 C
解析 结合题意及图示可知,该蛋白质由280个氨基酸组成2条链状多肽和1条环状多肽,一条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,该蛋白质至少有2个游离的氨基和2个游离的羧基,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,脱去了278个水分子,B错误;该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序和蛋白质的空间结构四方面决定,D错误。
考点二 核酸是遗传信息的携带者
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、RNA
3.DNA分子的特性
4.生物大分子以碳链为骨架 脂肪不属于生物大分子
生物大分子(多聚体)
基本单位(单体)
多糖
单糖
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸
【考点速览·诊断】
(1)DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性。(2021·福建卷,3D)(√)
(2)碳链是各种生物大分子的结构基础。(2020·江苏卷,2A)(√)
(3)人体细胞中储存遗传信息的物质是RNA。(2020·浙江7月选考,2D)(×)
提示 人体细胞中储存遗传信息的物质是DNA。
(4)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,1D)(×)
提示 线粒体DNA位于线粒体基质中。
(5)DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键。(2018·海南卷,10C)(√)
(6)真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成。(2018·江苏卷,3B)(×)
提示 线粒体和叶绿体中也可合成DNA和RNA。
(7)在细胞中,核外没有参与DNA合成的酶。(2017·全国卷Ⅱ,3A)(×)
【情境推理·探究】
1.DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是____________________________。DNA鉴定技术还可以应用在____________________________等方面。
提示 DNA是遗传物质,而每个人的遗传物质有所区别 研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系
2.随着生活水平的提高,人们对营养保健食品日益关注。核酸保健品真的保健吗?
提示 不会的,因为核酸在消化道内需彻底消化才能被吸收,且人体内不缺乏合成核酸的原料。
3.近年来由病毒引起的人类及动物疾病经常发生,如新冠感染、禽流感等,回答下列有关病毒的相关问题:
实验目的:探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
材料用具:显微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、RNA酶等。写出实验思路。(说明:活鸡胚的培养方法和检测方法不做要求。)
提示 ①取活鸡胚分成等量的两组并编号为甲、乙,用显微注射器分别向甲组注射核酸提取物和DNA酶混合液,向乙组注射等量的核酸提取物和RNA酶混合液。
②在相同且适宜的条件下培养一段时间。
③分别从培养后的活鸡胚中提取样品,检测是否产生禽流感病毒。
【重点难点·透析】
1.归纳核酸的功能
2.核酸与蛋白质的比较
(1)DNA、蛋白质和生物多样性的关系
(2)细胞分化导致DNA、mRNA和蛋白质的“相同”与“不同”
①同一个体不同的体细胞中,核DNA相同。
②由于基因的选择性表达,同一个体的不同体细胞中mRNA和蛋白质等不完全相同。
3.不同生物的核酸、核苷酸、碱基和五碳糖的归纳
注意核酸与遗传物质的范围:对病毒来说,核酸与遗传物质是一致的,为DNA或RNA;对细胞生物来说,核酸指DNA和RNA,遗传物质仅指DNA。
4.以“N”为中心构建微网
考向1 核酸的结构和功能
1.(2023·河南天一大联考)如图是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是( )
A.动物细胞的核酸中碱基种类有8种
B.若丙中N为T,则丙的基本组成单位是乙
C.若丙中N为U,则不可储存遗传信息
D.颤藻的遗传信息储存在甲的排列顺序中
答案 D
解析 动物细胞内含有DNA和RNA两种核酸,DNA和RNA中碱基种类共有5种(A、T、C、G、U),A错误;若丙中N为T,则该链属于DNA链,DNA的基本组成单位是甲(脱氧核苷酸),B错误;若丙中N为U,则该链属于RNA链,RNA链也可储存遗传信息,如HIV的遗传信息储存于其RNA分子中,C错误;颤藻的遗传物质为DNA,DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序储存着遗传信息,D正确。
2.(2023·辽宁沈阳质检)“待到樱花盛开时,期待与君再相逢。”这是2020年春天湖北人民向全国人民发出的深情邀约。武汉大学在2021年春天,选择樱花盛开最美的两天,专门请医护人员来武大赏樱。下列有关生物遗传物质的叙述,正确的是( )
A.病毒的遗传物质是DNA或RNA
B.新冠病毒的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
C.既有DNA又有RNA的人体细胞,其遗传物质是DNA或RNA
D.樱花的遗传物质主要是DNA
答案 A
解析 病毒只有一种核酸,其遗传物质是DNA或RNA,A正确;新冠病毒的遗传物质是RNA,水解产生4种核糖核苷酸,B错误;既有DNA又有RNA的人体细胞,其遗传物质是DNA,C错误;细胞生物的遗传物质是DNA,D错误。
考向2 蛋白质与核酸的关系
3.(2023·华师一附中调研)图中甲、乙、丙表示生物大分子,①②③表示生理过程。下列选项中分析错误的是( )
A.a、b、c共有的元素为C、H、O、N
B.a与b的区别只是含有的五碳糖不同
C.通过②③过程核酸控制蛋白质的合成
D.同一生物不同细胞中的丙有差异
答案 B
解析 根据图示可判断,甲代表DNA,乙代表示RNA,丙代表蛋白质,①代表DNA的复制,②代表转录,③代表翻译。单体a是脱氧核苷酸,单体b是核糖核苷酸,单体c是氨基酸。核酸的组成元素是C、H、O、N、P,氨基酸的主要组成元素是C、H、O、N;a与b的区别除了五碳糖不同外,碱基种类上也有差别;核酸通过转录和翻译可控制蛋白质的合成,进而控制生物性状;由于基因的选择性表达,同一生物不同细胞中合成的蛋白质有差异。
4.(2023·山东烟台调研)无论在细胞结构中还是在细胞的生命活动中,蛋白质常常与其他物质结合形成复合物来发挥作用。下列相关叙述错误的是( )
A.蛋白质与多糖结合形成的复合物可能具有信息传递作用
B.蛋白质与DNA结合形成的复合物可能存在于大肠杆菌
C.脂质—蛋白质—脂质组成的三层复合物参与构成了几乎所有的生物膜
D.宿主细胞的RNA—蛋白质复合物中的蛋白质可能来自病毒
答案 C
解析 蛋白质和多糖结合形成糖蛋白,分布在细胞膜的外侧,可能具有信息交流的功能,A正确;大肠杆菌虽然不具有染色体,但是在DNA复制过程中,DNA聚合酶与DNA结合可以形成复合物, B正确;蛋白质—脂质—蛋白质组成的三层复合物是罗伯特森提出的细胞膜的静态模型,现在大多数人所接受的是桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型,C错误;有些逆转录病毒侵染细胞的过程中,其逆转录酶(属于蛋白质)会进入宿主细胞参与逆转录过程,D正确。
跳出题海 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
现配现用且混合使用
2.实验步骤
(1)不选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞,原因是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的红细胞观察DNA和RNA在细胞中分布的原因是哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核,没有DNA。
1.(2021·河北卷,3)关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A.NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B.染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C.纸层析法分离叶绿体色素时,以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D.利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量,推测土壤动物的丰富度
答案 B
解析 还原糖的检测实验中,使用的是斐林试剂,将NaOH与CuSO4等量混合,还原糖与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀,蛋白质的检测实验中,使用的是双缩脲试剂,先加入NaOH创造碱性环境,再加少量CuSO4,蛋白质在碱性条件下与Cu2+反应,生成紫色的络合物,A正确;染色质的主要成分是蛋白质和DNA,蛋白质包裹着DNA,比裸露的DNA更难着色,B错误;纸层析法分离叶绿体色素时,使用的层析液由石油醚、丙酮和苯混合而成,C正确;调查土壤小动物的种类和数量采用的是取样器取样法,通过小动物的种类和数量可推测土壤动物的丰富度,D正确。
2.(2023·贵阳市摸底)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.甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同,实验中应分别加入甲基绿和吡罗红
B.盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞
C.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
D.盐酸有利于染色质中的DNA与蛋白质分离,不利于DNA与染色剂结合
答案 B
解析 该实验中甲基绿和吡罗红应该先混合再使用,A错误;叶肉细胞含有DNA和RNA,但是其内含有色素,会干扰实验结果的观察,C错误;盐酸能使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合,D错误。
重温真题 经典再现
1.(2022·湖南卷,1)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是( )
A.胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B.皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C.胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D.胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
答案 C
解析 蛋白质的氮元素主要存在于肽键中,A错误;胶原蛋白为生物大分子物质,涂抹于皮肤表面不能被直接吸收,B错误;胶原蛋白属于分泌蛋白,其合成、加工与内质网和高尔基体有关,C正确;由题干信息可知,胶原蛋白非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高,而人体需要从食物中获取必需氨基酸,非必需氨基酸自身可以合成,因此并不能说明胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高,D错误。
2.(2021·辽宁卷,1)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是( )
A.叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B.胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C.唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D.线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
答案 D
解析 叶绿体类囊体薄膜是光反应的场所,能合成ATP,故存在催化ATP合成的酶,其本质是蛋白质,A正确;胰岛B细胞能分泌胰岛素,胰岛素能降低血糖,且其化学本质是蛋白质,B正确;唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶,唾液淀粉酶属于分泌蛋白,能水解淀粉,C正确;细胞呼吸中葡萄糖分解的场所在细胞质基质,线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质,D错误。
3.(2021·全国甲卷,1)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是( )
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
答案 C
解析 ①酶的化学本质是蛋白质或RNA,②抗体的化学本质是蛋白质,③激素的化学本质是多肽和蛋白质、氨基酸类衍生物、固醇类等,只有多肽和蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的,RNA、固醇类激素等不是通过肽键连接而成的,A错误;③激素中蛋白质类属于生物大分子,④糖原属于生物大分子,⑤脂肪的相对分子质量较小,不属于生物大分子,B错误;①酶的化学本质是蛋白质或RNA,其基本单位是氨基酸或核苷酸,都含氮元素,②抗体的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸,含氮元素,⑥核酸包括DNA和RNA,其基本单位是核苷酸,含氮元素,C正确;④糖原属于多糖,糖类是生物体主要的能源物质,⑤脂肪是细胞内良好的储能物质,不是主要能源物质,⑥核酸是细胞内携带遗传信息的物质,不是能源物质,D错误。
4.(2022·湖南卷,3)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染
答案 B
解析 由题干信息“部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活”可知,碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活,A正确;由图可知,加热导致碱性蛋白酶由天然状态变为部分解折叠,部分解折叠的碱性蛋白酶降温后可恢复到天然状态,因此一定程度的加热导致碱性蛋白酶的构象改变是可逆的,B错误;添加酶稳定剂有利于保持酶结构的稳定,进而提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果,C正确;加酶洗衣粉可以降低洗涤剂使用量,使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展,减少对环境的污染,D正确。
5.(2020·全国卷Ⅲ,5)新冠病毒是一种RNA病毒。新冠感染疫情给人们的生活带来了巨大影响。下列与新冠感染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.通常新冠感染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感染,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;通常新冠感染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感染患者,C正确;适量饮酒,一方面酒精浓度比较低,达不到消毒的效果,另一方面新型冠状病毒主要通过呼吸道传染,没有发现有消化道传染,所以饮酒不能预防新冠感染,D错误。
限时强化练
(时间:30分钟)
【对点强化】
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
1.(2023·湖北四地七校联考)下列有关细胞中的水和蛋白质的叙述,错误的是( )
A.活细胞中,水和蛋白质分别是含量最多的无机物和有机物
B.水与蛋白质结合后将不能自由流动
C.合成蛋白质的脱水缩合反应产生的水中,氢和氧分别来自—NH2和—COOH
D.肾小管细胞膜上存在专门输送水分子的蛋白质
答案 C
解析 活细胞中,含量最多的无机物是水,含量最多的有机物是蛋白质,A正确;水与蛋白质结合后成为结合水,失去了流动性,B正确;合成蛋白质的脱水缩合反应是指一个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水,故其产生的水中的氢分别来自—NH2和—COOH,而产生的水中的氧来自—COOH,C错误;肾小管细胞有重吸收水分子的功能,其膜上存在专门运输水分子的水通道蛋白,D正确。
2.(2023·河南许昌模拟)蛋白质是生命活动的主要承担者,生物体内不同类型的蛋白质行使不同的功能。下列相关叙述错误的是( )
A.葡萄糖进入人小肠上皮细胞需要借助载体蛋白,并消耗能量
B.某种蛋白与病原体结合,可抑制病原体对人体细胞的黏附
C.突触后膜上的受体蛋白,可特异性识别并结合神经递质
D.用胰蛋白酶处理生物膜,不会改变生物膜的通诱性
答案 D
解析 小肠上皮细胞吸收葡萄糖需要借助膜上的载体蛋白并消耗能量,属于主动运输,A正确;体液免疫中抗体与病原体结合后可抑制病原体的繁殖以及对人体细胞的黏附,B正确;位于突触后膜上的蛋白质,能识别并结合神经递质,神经递质与受体的结合具有特异性,C正确;用胰蛋白酶处理生物膜,生物膜上的蛋白质被水解,会改变生物膜的选择透过性,D错误。
3.(2023·江西重点中学盟校联考)豆类是人类蛋白质供给的主要来源之一,下列关于豆类的说法正确的是( )
A.豆子吸水膨胀后蛋白质的空间结构没有发生变化,仍然具有生物活性
B.将豆子研磨成粉后,蛋白质的空间结构被完全破坏,失去生物活性
C.煮沸后的豆浆加入双缩脲试剂后,不会出现紫色
D.豆子煮熟后蛋白质分子中的肽键被破坏,更易于消化
答案 A
解析 豆子吸水膨胀以后,蛋白质的空间结构没有发生改变,仍然具有生物活性,A正确;将豆子磨成粉是物理变化的过程,蛋白质的空间结构没有被破坏,B错误;双缩脲试剂与肽键反应出现紫色,煮沸后的豆浆所含蛋白质的肽键没有被破坏,C错误;加热使蛋白质的空间结构变得伸展、松散,但肽键没有被破坏,D错误。
4.(2023·江西五校联考)如图为牛胰岛素结构示意图,图中实线表示二硫键(由两个“—SH”脱氢后形成)。下列有关说法错误的是( )
A.图示牛胰岛素为51肽,其中游离的羧基数等于游离的氨基数
B.将图示牛胰岛素彻底分解为氨基酸后,相对分子质量增加888
C.若破坏二硫键及甘氨酸(Gly)羧基端的肽键,所得产物的氨基酸数量均不同
D.用牛胰岛素治疗糖尿病时,只能注射,不能口服
答案 A
解析 图示牛胰岛素含有2条肽链,51个氨基酸,为51肽,由于某些氨基酸的R基可能含有氨基或羧基,故分子中游离的羧基数和游离的氨基数不一定相等,A错误;图示牛胰岛素含有的肽键数=氨基酸数-肽链数=51-2=49个,含有二硫键3个,故将图示牛胰岛素彻底分解为氨基酸后,相对分子质量增加49×18+3×2=888,B正确;甘氨酸位于图中较短链的第1位和较长链的第8、20、23位,破坏二硫键及甘氨酸(Gly)羧基端的肽键后,产物的氨基酸数分别为1、20、8、12、3、7,均不同,C正确;牛胰岛素的化学本质为蛋白质,口服会被消化道中的蛋白酶水解,故利用牛胰岛素治疗糖尿病时只能注射,D正确。
考点二 核酸是遗传信息的携带者
5.(2023·河南百师联盟)科学研究发现,细胞内普遍存在被称为分子伴侣的一类蛋白质,该类蛋白质能够识别并结合不完整折叠或装配的蛋白质,帮助这些多肽正确折叠、转运或防止它们聚集,其本身不参与最终产物的形成(如图),在生物体内发挥着重要的功能。下列关于分子伴侣的叙述错误的是( )
A.分子伴侣是由不同基因控制的在核糖体上合成的蛋白质
B.分子伴侣在内质网中调节蛋白质的正确折叠和装配,并参与蛋白质的合成
C.分子伴侣具有特定的结构,能识别异常折叠的蛋白质,不识别正常折叠的蛋白质
D.分子伴侣具有降解异常蛋白质,防止它们聚集的作用
答案 B
解析 分子伴侣是一类蛋白质,是由不同基因控制合成的,A正确;分子伴侣能识别并结合不完整折叠或装配的蛋白质,调整这些多肽折叠、转运,该过程发生在内质网,其本身不参与蛋白质的合成,B错误;分子伴侣具有特定的结构,能识别异常折叠的蛋白质,正常折叠的蛋白质没有识别位点,C正确;分子伴侣具有降解异常蛋白质防止它们聚集的作用,进而影响细胞代谢,D正确。
6.(2023·郑州一中质检)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.DNA分子在细胞核中合成,RNA分子在细胞质中合成
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分子在不同的细胞中转录产物可能不同
答案 D
解析 细菌为原核生物,原核生物的遗传物质是DNA,A错误;在真核生物中,DNA分子和RNA分子的合成都可发生在细胞核、线粒体和叶绿体中,在原核生物中,DNA分子和RNA分子的合成都发生在细胞质中,B错误;同一种tRNA分子在不同细胞中转运的氨基酸相同,C错误;由于存在基因选择性表达,故相同的DNA分子在不同的细胞中转录产物可能不同,D正确。
7.(2023·广东广州五中阶段练习)科学家在大西洋沉积物中发现了一种吞食DNA的细菌。下列相关说法错误的是( )
A.该细菌只有核糖体一种细胞器
B.该细菌通过胞吞摄取DNA
C.DNA被该细菌彻底水解后,可得到6种小分子化合物
D.为避免自身DNA被降解,该细菌以RNA为遗传物质
答案 D
解析 细菌为原核生物,细胞中只有核糖体一种细胞器,A正确;DNA是大分子物质,该细菌吞食DNA的过程应属于胞吞,B正确;DNA被彻底水解后可得到4种碱基、磷酸和脱氧核糖,共6种小分子化合物,C正确;细菌为原核生物,遗传物质是DNA,D错误。
8.(2023·陕西洛南中学联考)如图是生物体细胞内部分有机化合物的概念图。下列有关叙述错误的是( )
A.不同氨基酸的R基一定不同,人体细胞可合成非必需氨基酸
B.宿主细胞的RNA—蛋白质复合物中的蛋白质可能来自病毒
C.烟草花叶病毒的遗传信息储存在c中,其基本单位是核糖核苷酸
D.图中DNA是多聚体,其单体中的脱氧核糖的组成元素为C、H、O、N、P
答案 D
解析 氨基酸的不同在于R基的不同,非必需氨基酸能在人体内合成,A正确;RNA病毒侵染时将自身的逆转录酶、RNA复制酶一并注入宿主细胞,宿主细胞的RNA—蛋白质复合物中的蛋白质可能来自病毒,B正确;烟草花叶病毒是RNA病毒,其遗传信息储存在c(RNA)中,其基本组成单位是核糖核苷酸,C正确;图中DNA是多聚体,其单体脱氧核糖核苷酸中的脱氧核糖组成元素为C、H、O,D错误。
考点三 观察DNA和RNA在细胞中的分布
9.(2023·山西师大附中期末)下图表示“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的基本实验步骤,下列对该实验基本步骤的叙述错误的是( )
A.①表示制片,首先应在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液
B.②表示水解,需要用质量分数为8%的盐酸处理烘干后的装片
C.③表示用缓水流冲洗,以免影响染色
D.④表示用甲基绿和吡罗红对标本先后进行染色
答案 D
解析 甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色,染色时甲基绿和吡罗红应该先混合再对细胞进行染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布,D错误。
【 综合提升 】
10.(2023·广东中山调研)下列关于核酸和糖类的叙述,正确的是( )
A.核酸和糖类都属于能源物质,能通过细胞呼吸氧化分解释放能量
B.核酸中的糖类可能是核糖或脱氧核糖,它们与磷酸和碱基一起构成核苷酸
C.人成熟的红细胞中既没有核酸也没有糖类
D.真核细胞中的核酸全部在细胞核中合成,糖类全部在叶绿体中合成
答案 B
解析 核酸不属于能源物质,A错误;DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖,五碳糖与磷酸和碱基共同构成了核苷酸,B正确;人成熟的红细胞中含有糖类,C错误;真核细胞中的核酸主要合成于细胞核,在线粒体和叶绿体中也能合成,D错误。
11.(2023·陕西宝鸡质检)红枣是重要的滋补品,现代药理学发现,红枣含有蛋白质、糖类、有机酸、维生素以及多种微量元素。下列说法合理的是( )
A.鲜枣在风干的过程中损失的主要是结合水
B.红枣是理想的核酸保健品,能补充人体所需的核酸
C.红枣能激发人体产生记忆细胞,抵抗各种病原体入侵,增强免疫力
D.红枣中含有Fe,有助于合成血红蛋白,缓解贫血症状
答案 D
解析 鲜枣在风干的过程中损失的主要是自由水,A错误;人体中的核酸是以核苷酸为原料自行合成的,红枣中的核酸不能被直接利用,只能经过消化形成小分子物质后被人体吸收,作为进一步合成核酸的原料,B错误;抗原能激发人体产生特异性免疫,产生记忆细胞,抵抗特定病原体入侵,增强免疫力,但红枣不是抗原,C错误;Fe是合成血红蛋白的微量元素,红枣富含该元素,有利于血红蛋白的合成,进行氧气运输,缓解贫血症状,D正确。
12.(2023·河北邢台五岳联盟)血红蛋白(HbA)由1个珠蛋白和4个血红素组成。每个珠蛋白包括4条多肽链,其中α、β链各2条,肽链由α、β珠蛋白基因编码。如图是血红蛋白的四级结构示意图。回答下列问题:
(1)组成HbA的化学元素至少包含________。红细胞中的HbA是在________合成的。
(2)HbA的一级结构指肽链上________的排列顺序,该排列顺序根本上是由____________________________决定的。HbA易与氧结合和分离,使HbA执行________的功能。
(3)当低海拔地区生活的人进入高原后,机体通过增加促红细胞生成素(EPO)刺激骨髓生成较多的红细胞。EPO调节生理代谢的意义是_______________________,从而使人能够适应高原环境。
(4)蛋白质表面吸附的水构成“水膜”以保护蛋白质。强酸能破坏蛋白质表面的“水膜”使蛋白质变性,导致其空间结构变得伸展、松散,从而暴露出更多的肽键。为验证盐酸能使蛋白质变性,可选用________(填“HbA”或“豆浆”)为材料,并用双缩脲试剂检测,实验组给予________处理,预测实验结果是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
答案 (1)C、H、O、N、Fe 核糖体 (2)氨基酸 α、β珠蛋白基因的脱氧核苷酸(或碱基)序列 运输物质(氧气) (3)通过增加红细胞的数量和血红蛋白的含量,提高血液的供氧能力 (4)豆浆 盐酸 实验组样液的紫色程度比对照组的深
解析 (1)血红蛋白是含Fe元素的蛋白质,组成元素最少包括C、H、O、N、Fe。(2)氨基酸是组成蛋白质的基本单位,血红蛋白的一级结构指肽链上氨基酸的排列顺序,该序列根本上是由α、β珠蛋白基因的脱氧核苷酸(或碱基)序列决定的。(3)红细胞具有运输氧气的功能。氧气含量较低时,机体通过增加促红细胞生成素(EPO)刺激骨髓生成较多的红细胞,加快氧气的运输,故EPO调节生理代谢的意义是通过增加红细胞的数量和血红蛋白的含量,提高血液的供氧能力,从而使人能够适应高原低氧环境。(4)血红蛋白(HbA)本身带有颜色(红色),使用HbA作为实验材料会影响双缩脲试剂检测结果,而豆浆含有丰富的蛋白质,且颜色比较浅,可作为验证盐酸能使蛋白质变性实验的材料。该实验的自变量为是否使用盐酸,因此实验组给予盐酸处理。强酸能破坏蛋白质表面的“水膜”使蛋白质变性,导致其空间结构变得伸展、松散,从而暴露出更多的肽键,因此实验组蛋白质中的肽键暴露得更多,且更容易与双缩脲试剂发生反应,故预测实验结果是实验组样液的紫色程度比对照组的深。
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