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2024年高中生物大一轮复习必修一课件：第3讲 蛋白质和核酸
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这是一份2024年高中生物大一轮复习必修一课件：第3讲 蛋白质和核酸，共60页。PPT课件主要包含了重温真题经典再现，限时强化练，基础·精细梳理，疑难·精准突破，典例·精心深研，情境推理·探究，重点难点·透析，对点强化，综合提升等内容，欢迎下载使用。
课标内容 (1)阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其空间结构等，细胞的功能主要由蛋白质完成。(2)概述核酸由核苷酸连接而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。
核酸是遗传信息的携带者
蛋白质是生命活动的主要承担者
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
1.蛋白质的功能(连线)
2.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
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。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。
(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)( )
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__________________________________________ _______________________。
高温破坏蛋白质的空间结构，使蛋白质变性，
(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______________________________________________________________________________________。
盐析过程中蛋白质的结构没有发生变化
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__________________________。
人体细胞自身不能合成，必须从外界环境中获取的氨基酸
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。
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 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)：
(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－1)中的肽链数(1)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。
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
围绕蛋白质的结构和功能，考查结构与功能观
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(8种)和非必需氨基酸(13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
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。
3.(2023·黑龙江哈尔滨期中)科学家已经发现了第21种和第22种氨基酸——硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸，硒代半胱氨酸也可以在人体中合成，吡咯赖氨酸只存于甲烷菌中。下列关于组成蛋白质的氨基酸的说法，错误的是 ( )A.组成人体蛋白质的氨基酸有13种必需氨基酸，8种非必需氨基酸B.组成人体蛋白质的氨基酸都含有C、H、O、NC.这两种氨基酸的结构也符合组成蛋白质的氨基酸的结构通式D.第21种和第22种氨基酸的理化性质不同，原因是二者的R基不同
解析 组成人体蛋白质的氨基酸有8种必需氨基酸，13种非必需氨基酸。
4.(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18nC.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
结合蛋白质的相关计算，考查科学思维
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。
5.(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
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
3.“三看”法快速确认DNA、RNA
5.生物大分子以碳链为骨架
(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)( )提示 线粒体和叶绿体中也有合成DNA的酶。
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。
DNA是遗传物质，而每个人的遗
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：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。
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
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( )
结合核酸的结构和功能，考查生命观念
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.颤蓝细菌的遗传信息储存在甲的排列顺序中
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；颤蓝细菌的遗传物质为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RNAB.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RNAD.樱花的遗传物质主要是DNA
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。
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( )
结合蛋白质与核酸的关系，考查科学思维
A.a、b、c共有的元素为C、H、O、NB.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
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
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：所有生物的膜都由蛋白质—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辛格和尼科尔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
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
解析 蛋白质的氮元素主要存在于与肽键相邻的结构中，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
解析 叶绿体类囊体薄膜是光反应的场所，能合成ATP，则存在催化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
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
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
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；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肺炎，D错误。
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者1.(2023·河南八市联考)下列生理过程中没有蛋白质直接参与的是( )A.DNA进行半保留复制B.内环境中O2进入线粒体C.组织细胞识别生长激素D.人体内血糖平衡的调节
解析 DNA进行半保留复制时，需要DNA聚合酶等酶参与，需要蛋白质，A不符合题意；内环境中O2进入线粒体属于自由扩散，不需要蛋白质，B符合题意；组织细胞识别生长激素依赖细胞膜上的受体，受体的本质是蛋白质，C不符合题意；人体内血糖平衡的调节需要胰岛素和胰高血糖素的参与，它们的化学本质都是蛋白质，D不符合题意。
2.(2023·湖北七市联考)下列关于蛋白质的结构和功能的叙述，正确的是( )A.由某三个不同种类的氨基酸构成的三肽最多有6种B.蛋白质功能多样性的根本原因是蛋白质结构具有多样性C.具有运输功能的蛋白质都位于细胞膜上D.鸡蛋在煮熟后，其中的蛋白质会因肽键断裂而变性失活
解析 由三个不同种类的氨基酸构成的三肽最多有3×2×1＝6(种)，A正确；蛋白质功能多样性的直接原因是蛋白质结构具有多样性，根本原因是遗传信息具有多样性，B错误；具有运输功能的蛋白质不都位于细胞膜上，C错误；鸡蛋在煮熟后，其中的蛋白质会变性失活，但肽键不会断裂，D错误。
3.(2023·华师一附中调研)人的血红蛋白由574个氨基酸组成，含两条α链和两条β链，四条肽链通过二硫键(—S—S—)连接。下列有关叙述正确的是( )A.血红蛋白的N元素主要位于氨基中，其含有570个肽键B.组成血红蛋白的氨基酸含Fe，Fe为血红蛋白的特征元素C.高温处理后的血红蛋白仍然能与双缩脲试剂发生紫色反应D.用3H标记氨基酸可追踪血红蛋白合成与分泌到细胞外的过程
解析 血红蛋白分子中的N元素主要位于“—CO—NH—”中，血红蛋白中的肽键数＝氨基酸数－肽链数＝574－4＝570(个)，A错误；血红蛋白的元素组成为C、H、O、N、S、Fe，Fe是血红蛋白的特征元素，但氨基酸中不含有Fe，B错误；高温会破坏血红蛋白的空间结构，但肽键没有被破坏，仍然能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；血红蛋白是胞内蛋白，不会分泌到红细胞外，D错误。
4.(2022·黑吉两省十校联合体联考)如图是蛋白质分子的结构简图，不同图形代表组成蛋白质的单体，下列分析正确的是( )
A.不同图形代表氨基酸分子，图形之间以氢键相连接B.蛋白质结构的多样性的根本原因是图形的数量和排列顺序C.高温、强酸、强碱等均会破坏蛋白质的空间结构和肽键D.图示的蛋白质分子可能同时具有免疫功能和催化功能
解析 蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸分子通过肽键连接，A错误；蛋白质结构的多样性的根本原因是基因的多样性，B错误；高温、强酸、强碱等会破坏蛋白质的空间结构，不会破坏蛋白质中的肽键，C错误；某些蛋白质分子可能同时具有免疫功能和催化功能，如溶菌酶，D正确。
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
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。
考点二 核酸是遗传信息的携带者6.(2023·成都七中诊断)2020年10月7日诺贝尔化学奖颁给了2位研究生物学的科学家，以表彰她们“开发出一种基因编辑方法”。她们阐述和发展了CRISPR基因编辑技术，利用这些技术和工具，研究人员可以极其精确地修改动物、植物和微生物的DNA。下列有关叙述不正确的是 ( )A.动物、植物体中DNA主要分布在细胞核中B.动物、植物和微生物的DNA所含的五碳糖、磷酸和碱基种类相同C.DNA初步水解的产物有6种D.DNA是储存、传递遗传信息的生物大分子
解析 DNA初步水解的产物为4种脱氧核糖核苷酸，C错误。
7.(2023·安徽淮北调研)如图所示，图甲所示物质b是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述中错误的是( )
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 由题图可知，乙为DNA，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，所以如果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，有磷酸二酯键形成，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。
8.(2023·山东淄博模拟)核酸通常与蛋白质结合以“核酸—蛋白质”复合体的形式存在。以下叙述错误的是 ( )A.T2噬菌体、HIV和烟草花叶病毒都可以看作是“核酸—蛋白质”复合体B.紫外线、酒精消杀病毒时，分别破坏复合体中的核酸和蛋白质C.原核细胞中的“核酸—蛋白质”复合体就是核糖体“RNA—蛋白质”复合体D.真核细胞内遗传信息传递过程中，可出现核酸与相应的酶形成的复合体
解析 原核细胞中的“核酸—蛋白质”复合体不仅仅是核糖体“RNA—蛋白质”复合体，如DNA复制时，DNA聚合酶与DNA结合形成“DNA—蛋白质”复合体，C错误。
9.(2023·西安五校联考)如图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲～丙及结构丁的示意图。下列相关叙述，错误的是( )
A.若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应，则单体3为葡萄糖B.若图中丁是一种细胞器，则单体1为氨基酸，单体2为核糖核苷酸C.若图中丁能被碱性物质染成深色，则物质丙可控制物质乙的合成D.物质甲、乙、丙为生物大分子，都有物种特异性
解析 若物质甲能与碘液发生蓝色反应，则其为淀粉，单体3为淀粉的组成单位——葡萄糖，A正确；若图中丁是一种细胞器，由核酸和蛋白质构成，则其是核糖体，单体1为氨基酸，单体2为核糖核苷酸，B正确；若图中丁能被碱性物质染成深色，则丁为染色体，物质丙为DNA，物质乙为蛋白质，DNA可控制蛋白质的合成，C正确；物质甲是多糖，没有物种特异性，D错误。
10.(2023·广东佛山联考)经测定，某多肽链的分子式是C21HxOyN4S2，其中含有一个二硫键(—S—S—)。已知该多肽是由下列氨基酸中的其中几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列关于该多肽的叙述，错误的是( )A.该多肽水解后产生的氨基酸分别是苯丙氨酸、亮氨酸和天冬氨酸B.该多肽中H原子数和O原子数分别是30和5C.该多肽形成过程中至少需要3种tRNAD.该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了56
解析 该多肽链的分子式是C21HxOyN4S2，含有2个硫，所以水解产物中有2个半胱氨酸。根据C原子和N原子守恒，可知该多肽由三种氨基酸组成，半胱氨酸含有3个C，所以另两种氨基酸共含有15个C，可知为苯丙氨酸和亮氨酸。该多肽水解后产生的氨基酸分别是2个半胱氨酸、1个苯丙氨酸和1个亮氨酸；该多肽形成过程中脱去3分子水和形成一个二硫键脱去2个氢，所以多肽中O原子数为8－3＝5，H原子数为38－6－2＝30；该多肽由3种氨基酸组成，形成过程中至少需要3种tRNA；该多肽形成时脱去3分子水和2个氢，相对分子质量减少18×3＋2＝56。
11.(2023·大连市一中期中)下列关于核酸的叙述，正确的是 ( )A.DNA分子双链之间的碱基通过磷酸二酯键相连B.只有在细胞核中合成的核酸才能携带遗传信息C.有的RNA分子可以作为DNA合成的模板D.染色体上DNA的复制发生在有丝分裂前期或减数第一次分裂的前期
解析 DNA分子的两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，A错误；细胞核和细胞质中合成的核酸都能携带遗传信息，B错误；逆转录病毒的RNA在逆转录成DNA的过程中充当模板，C正确；染色体上DNA的复制发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，D错误。
12.(2023·河南百校联盟)蛋白质是生命活动的主要承担者。回答下列与蛋白质相关的问题：(1)从氨基酸分子水平分析，决定蛋白质结构多样性的原因是________________________________。 结构的多样性决定了功能的多样性，例如，酶能够通过__________________ 的机制催化生化反应高效进行。
氨基酸的种类、数目和排列顺序
(2)“分子伴侣”是一类能帮助多肽进行初步折叠、组装或转运的蛋白质，由此推测其主要存在于________(填细胞结构)中。“ATP合成酶”是一类分布于生物膜上催化ADP合成ATP的复合蛋白质，由此推测，在动物细胞中其主要存在于____________(填细胞结构)上。(3)利用蛋清做如下实验。实验一：在蛋清中加入食盐，会看到白色的絮状物出现。兑水稀释后絮状物消失，蛋清恢复原来的液体状态。实验二：加热蛋清，蛋清变成白色固体。恢复常温后，凝固的蛋清不能恢复液体状态。从蛋白质结构的角度分析，请简述上述两个实验结果产生差异的原因___________________________________________________________________。
前者蛋白质的空间结构没有被破坏，后者蛋白质的空间结构遭到破坏
(4)基因对生物性状的控制也是通过蛋白质来实现的。例如，与圆粒豌豆相比较，皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，导致淀粉分支酶不能合成，最终导致细胞内淀粉含量低，游离蔗糖含量高，种子不能有效保留水分而皱缩。由此说明基因、蛋白质与性状的关系是_____________________________________________________________。
基因通过控制酶的合成来控制代
谢过程，进而控制生物体的性状
解析 (1)从氨基酸分子水平分析，构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，决定了蛋白质结构的多样性。酶能够通过显著降低反应活化能的机制催化生化反应高效进行。(2)根据“分子伴侣”是一类能帮助多肽进行初步折叠、组装或转运的蛋白质，可推测其主要存在于内质网中。动物细胞通过细胞呼吸产生ATP，场所是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，“ATP合成酶”是一类分布于生物膜上催化ADP合成ATP的复合蛋白质，据此推测在动物细胞中其主要存在于线粒体内膜上。(3)实验一在蛋清中加入食盐，有白色絮状物出现，兑水稀释后絮状物消失，说明蛋白质的空间结构没有被破坏；实验二蛋清加热后恢复常温，蛋白质不能恢复为液态，说明蛋白质的空间结构遭到了破坏。(4)该实例说明了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
课标内容 (1)阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其空间结构等，细胞的功能主要由蛋白质完成。(2)概述核酸由核苷酸连接而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。
核酸是遗传信息的携带者
蛋白质是生命活动的主要承担者
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
1.蛋白质的功能(连线)
2.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
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。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。
(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)( )
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__________________________________________ _______________________。
高温破坏蛋白质的空间结构，使蛋白质变性，
(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______________________________________________________________________________________。
盐析过程中蛋白质的结构没有发生变化
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__________________________。
人体细胞自身不能合成，必须从外界环境中获取的氨基酸
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。
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 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)：
(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－1)中的肽链数(1)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。
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
围绕蛋白质的结构和功能，考查结构与功能观
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(8种)和非必需氨基酸(13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
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。
3.(2023·黑龙江哈尔滨期中)科学家已经发现了第21种和第22种氨基酸——硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸，硒代半胱氨酸也可以在人体中合成，吡咯赖氨酸只存于甲烷菌中。下列关于组成蛋白质的氨基酸的说法，错误的是 ( )A.组成人体蛋白质的氨基酸有13种必需氨基酸，8种非必需氨基酸B.组成人体蛋白质的氨基酸都含有C、H、O、NC.这两种氨基酸的结构也符合组成蛋白质的氨基酸的结构通式D.第21种和第22种氨基酸的理化性质不同，原因是二者的R基不同
解析 组成人体蛋白质的氨基酸有8种必需氨基酸，13种非必需氨基酸。
4.(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18nC.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
结合蛋白质的相关计算，考查科学思维
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。
5.(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
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
3.“三看”法快速确认DNA、RNA
5.生物大分子以碳链为骨架
(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)( )提示 线粒体和叶绿体中也有合成DNA的酶。
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。
DNA是遗传物质，而每个人的遗
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：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。
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
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( )
结合核酸的结构和功能，考查生命观念
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.颤蓝细菌的遗传信息储存在甲的排列顺序中
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；颤蓝细菌的遗传物质为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RNAB.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RNAD.樱花的遗传物质主要是DNA
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。
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( )
结合蛋白质与核酸的关系，考查科学思维
A.a、b、c共有的元素为C、H、O、NB.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
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
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：所有生物的膜都由蛋白质—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辛格和尼科尔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
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
解析 蛋白质的氮元素主要存在于与肽键相邻的结构中，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
解析 叶绿体类囊体薄膜是光反应的场所，能合成ATP，则存在催化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
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
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
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；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肺炎，D错误。
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者1.(2023·河南八市联考)下列生理过程中没有蛋白质直接参与的是( )A.DNA进行半保留复制B.内环境中O2进入线粒体C.组织细胞识别生长激素D.人体内血糖平衡的调节
解析 DNA进行半保留复制时，需要DNA聚合酶等酶参与，需要蛋白质，A不符合题意；内环境中O2进入线粒体属于自由扩散，不需要蛋白质，B符合题意；组织细胞识别生长激素依赖细胞膜上的受体，受体的本质是蛋白质，C不符合题意；人体内血糖平衡的调节需要胰岛素和胰高血糖素的参与，它们的化学本质都是蛋白质，D不符合题意。
2.(2023·湖北七市联考)下列关于蛋白质的结构和功能的叙述，正确的是( )A.由某三个不同种类的氨基酸构成的三肽最多有6种B.蛋白质功能多样性的根本原因是蛋白质结构具有多样性C.具有运输功能的蛋白质都位于细胞膜上D.鸡蛋在煮熟后，其中的蛋白质会因肽键断裂而变性失活
解析 由三个不同种类的氨基酸构成的三肽最多有3×2×1＝6(种)，A正确；蛋白质功能多样性的直接原因是蛋白质结构具有多样性，根本原因是遗传信息具有多样性，B错误；具有运输功能的蛋白质不都位于细胞膜上，C错误；鸡蛋在煮熟后，其中的蛋白质会变性失活，但肽键不会断裂，D错误。
3.(2023·华师一附中调研)人的血红蛋白由574个氨基酸组成，含两条α链和两条β链，四条肽链通过二硫键(—S—S—)连接。下列有关叙述正确的是( )A.血红蛋白的N元素主要位于氨基中，其含有570个肽键B.组成血红蛋白的氨基酸含Fe，Fe为血红蛋白的特征元素C.高温处理后的血红蛋白仍然能与双缩脲试剂发生紫色反应D.用3H标记氨基酸可追踪血红蛋白合成与分泌到细胞外的过程
解析 血红蛋白分子中的N元素主要位于“—CO—NH—”中，血红蛋白中的肽键数＝氨基酸数－肽链数＝574－4＝570(个)，A错误；血红蛋白的元素组成为C、H、O、N、S、Fe，Fe是血红蛋白的特征元素，但氨基酸中不含有Fe，B错误；高温会破坏血红蛋白的空间结构，但肽键没有被破坏，仍然能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；血红蛋白是胞内蛋白，不会分泌到红细胞外，D错误。
4.(2022·黑吉两省十校联合体联考)如图是蛋白质分子的结构简图，不同图形代表组成蛋白质的单体，下列分析正确的是( )
A.不同图形代表氨基酸分子，图形之间以氢键相连接B.蛋白质结构的多样性的根本原因是图形的数量和排列顺序C.高温、强酸、强碱等均会破坏蛋白质的空间结构和肽键D.图示的蛋白质分子可能同时具有免疫功能和催化功能
解析 蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸分子通过肽键连接，A错误；蛋白质结构的多样性的根本原因是基因的多样性，B错误；高温、强酸、强碱等会破坏蛋白质的空间结构，不会破坏蛋白质中的肽键，C错误；某些蛋白质分子可能同时具有免疫功能和催化功能，如溶菌酶，D正确。
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
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。
考点二 核酸是遗传信息的携带者6.(2023·成都七中诊断)2020年10月7日诺贝尔化学奖颁给了2位研究生物学的科学家，以表彰她们“开发出一种基因编辑方法”。她们阐述和发展了CRISPR基因编辑技术，利用这些技术和工具，研究人员可以极其精确地修改动物、植物和微生物的DNA。下列有关叙述不正确的是 ( )A.动物、植物体中DNA主要分布在细胞核中B.动物、植物和微生物的DNA所含的五碳糖、磷酸和碱基种类相同C.DNA初步水解的产物有6种D.DNA是储存、传递遗传信息的生物大分子
解析 DNA初步水解的产物为4种脱氧核糖核苷酸，C错误。
7.(2023·安徽淮北调研)如图所示，图甲所示物质b是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述中错误的是( )
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 由题图可知，乙为DNA，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，所以如果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，有磷酸二酯键形成，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。
8.(2023·山东淄博模拟)核酸通常与蛋白质结合以“核酸—蛋白质”复合体的形式存在。以下叙述错误的是 ( )A.T2噬菌体、HIV和烟草花叶病毒都可以看作是“核酸—蛋白质”复合体B.紫外线、酒精消杀病毒时，分别破坏复合体中的核酸和蛋白质C.原核细胞中的“核酸—蛋白质”复合体就是核糖体“RNA—蛋白质”复合体D.真核细胞内遗传信息传递过程中，可出现核酸与相应的酶形成的复合体
解析 原核细胞中的“核酸—蛋白质”复合体不仅仅是核糖体“RNA—蛋白质”复合体，如DNA复制时，DNA聚合酶与DNA结合形成“DNA—蛋白质”复合体，C错误。
9.(2023·西安五校联考)如图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲～丙及结构丁的示意图。下列相关叙述，错误的是( )
A.若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应，则单体3为葡萄糖B.若图中丁是一种细胞器，则单体1为氨基酸，单体2为核糖核苷酸C.若图中丁能被碱性物质染成深色，则物质丙可控制物质乙的合成D.物质甲、乙、丙为生物大分子，都有物种特异性
解析 若物质甲能与碘液发生蓝色反应，则其为淀粉，单体3为淀粉的组成单位——葡萄糖，A正确；若图中丁是一种细胞器，由核酸和蛋白质构成，则其是核糖体，单体1为氨基酸，单体2为核糖核苷酸，B正确；若图中丁能被碱性物质染成深色，则丁为染色体，物质丙为DNA，物质乙为蛋白质，DNA可控制蛋白质的合成，C正确；物质甲是多糖，没有物种特异性，D错误。
10.(2023·广东佛山联考)经测定，某多肽链的分子式是C21HxOyN4S2，其中含有一个二硫键(—S—S—)。已知该多肽是由下列氨基酸中的其中几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列关于该多肽的叙述，错误的是( )A.该多肽水解后产生的氨基酸分别是苯丙氨酸、亮氨酸和天冬氨酸B.该多肽中H原子数和O原子数分别是30和5C.该多肽形成过程中至少需要3种tRNAD.该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了56
解析 该多肽链的分子式是C21HxOyN4S2，含有2个硫，所以水解产物中有2个半胱氨酸。根据C原子和N原子守恒，可知该多肽由三种氨基酸组成，半胱氨酸含有3个C，所以另两种氨基酸共含有15个C，可知为苯丙氨酸和亮氨酸。该多肽水解后产生的氨基酸分别是2个半胱氨酸、1个苯丙氨酸和1个亮氨酸；该多肽形成过程中脱去3分子水和形成一个二硫键脱去2个氢，所以多肽中O原子数为8－3＝5，H原子数为38－6－2＝30；该多肽由3种氨基酸组成，形成过程中至少需要3种tRNA；该多肽形成时脱去3分子水和2个氢，相对分子质量减少18×3＋2＝56。
11.(2023·大连市一中期中)下列关于核酸的叙述，正确的是 ( )A.DNA分子双链之间的碱基通过磷酸二酯键相连B.只有在细胞核中合成的核酸才能携带遗传信息C.有的RNA分子可以作为DNA合成的模板D.染色体上DNA的复制发生在有丝分裂前期或减数第一次分裂的前期
解析 DNA分子的两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，A错误；细胞核和细胞质中合成的核酸都能携带遗传信息，B错误；逆转录病毒的RNA在逆转录成DNA的过程中充当模板，C正确；染色体上DNA的复制发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，D错误。
12.(2023·河南百校联盟)蛋白质是生命活动的主要承担者。回答下列与蛋白质相关的问题：(1)从氨基酸分子水平分析，决定蛋白质结构多样性的原因是________________________________。 结构的多样性决定了功能的多样性，例如，酶能够通过__________________ 的机制催化生化反应高效进行。
氨基酸的种类、数目和排列顺序
(2)“分子伴侣”是一类能帮助多肽进行初步折叠、组装或转运的蛋白质，由此推测其主要存在于________(填细胞结构)中。“ATP合成酶”是一类分布于生物膜上催化ADP合成ATP的复合蛋白质，由此推测，在动物细胞中其主要存在于____________(填细胞结构)上。(3)利用蛋清做如下实验。实验一：在蛋清中加入食盐，会看到白色的絮状物出现。兑水稀释后絮状物消失，蛋清恢复原来的液体状态。实验二：加热蛋清，蛋清变成白色固体。恢复常温后，凝固的蛋清不能恢复液体状态。从蛋白质结构的角度分析，请简述上述两个实验结果产生差异的原因___________________________________________________________________。
前者蛋白质的空间结构没有被破坏，后者蛋白质的空间结构遭到破坏
(4)基因对生物性状的控制也是通过蛋白质来实现的。例如，与圆粒豌豆相比较，皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，导致淀粉分支酶不能合成，最终导致细胞内淀粉含量低，游离蔗糖含量高，种子不能有效保留水分而皱缩。由此说明基因、蛋白质与性状的关系是_____________________________________________________________。
基因通过控制酶的合成来控制代
谢过程，进而控制生物体的性状
解析 (1)从氨基酸分子水平分析，构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，决定了蛋白质结构的多样性。酶能够通过显著降低反应活化能的机制催化生化反应高效进行。(2)根据“分子伴侣”是一类能帮助多肽进行初步折叠、组装或转运的蛋白质，可推测其主要存在于内质网中。动物细胞通过细胞呼吸产生ATP，场所是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，“ATP合成酶”是一类分布于生物膜上催化ADP合成ATP的复合蛋白质，据此推测在动物细胞中其主要存在于线粒体内膜上。(3)实验一在蛋清中加入食盐，有白色絮状物出现，兑水稀释后絮状物消失，说明蛋白质的空间结构没有被破坏；实验二蛋清加热后恢复常温，蛋白质不能恢复为液态，说明蛋白质的空间结构遭到了破坏。(4)该实例说明了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
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