内容正文:
蛋白质和核酸
第三讲
学习目标
1.1.6 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序列及其形成的空间结构,细胞的功能主要由蛋白质完成
1.1.7 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
内容索引
1.自主学习单
基础为主打 · 学生为主体
2.深化学习单
能力为主攻 · 教师为主导
3.发展报告单
创新为主线 · 优化为主调
4.素养提升训练
3
基础为主打 · 学生为主体
自主学习单
01
(一)教材中的主旨语句要“悟透”
1.在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
(1) (2023·浙江卷)微管蛋白是构成细胞骨架的重要成分之一,微管蛋白 的基本单位是氨基酸。 ( )
(2) (2023·湖南卷) 胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中。 ( )
(3)下图为几种分子的结构简式,其中___不属于构成蛋白质的氨基酸,判断的依据是_______________________________________。
②的氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上
②
基础点(一) 蛋白质是生命活动的主要承担者
√
×
①H2N—CH—COOH ②CH3—CH—COOH
| |
COOH S—NH2
③H2N—CH—COOH ④H2N—CH—CH2—COOH
| |
H2N—CH2 COOH
2.氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的
盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,因此,蛋白质分子的
结构极其多样。
(1)(2023·浙江卷)我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素,其
化学本质是蛋白质。 ( )
(2) (2022·重庆卷)将人胰岛素A链的1个天冬氨酸替换为甘氨酸,B链末端
增加2个精氨酸,可制备一种人工长效胰岛素,该胰岛素比人胰岛素多了
2个肽键。 ( )
(3)加酶洗衣粉中添加了多种酶制剂,如蛋白酶制剂和脂肪酶制剂等。
使用这种洗衣粉水温一般不能超过60 ℃,原因是温度过高会___________
______________导致变性失活。
破坏蛋白质
(酶)的空间结构
(二)知识点间的关系要“融通”
1.一图理清蛋白质的基本单位——氨基酸
√
√
氨基(—NH2)
羧基
(—COOH)
2.三图解读蛋白质结构多样性及其功能多样性
(1)多肽的形成过程
①肽的名称确定:一条多肽链由几个______分子构成就称为几肽。
②H2O中各元素的来源:H来自________________,O来自________。
③一条肽链上氨基数或羧基数的确定:一条肽链上至少有一个游离的
氨基和一个游离的羧基,分别位于肽链的____;其余的氨基或羧基在
____上。
(2)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例)
氨基酸
—COOH和—NH2
—COOH
两端
R基
(3)蛋白质结构多样性与功能多样性
脱水缩合
复杂的
空间结构
种类
数目
排列
顺序
空间结构
酶
抗体
(三)教材潜在的命题导向要“发掘”
1.(必修1 P30“图2-10、图2-11”拓展)根据图2-10 ,在蛋白质形成过程中,每形成一个肽键,多肽的相对分子质量减少____。根据图2-11,该胰岛素A链和B链共形成___个二硫键(—S—S—),形成二硫键后该蛋白质的相对分子质量减少了___ 。
2. (必修1 P30“图2-10 、图2-13”延伸)结合镰状细胞贫血的致病原理,说明蛋白质结构与功能的关系。
提示:每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构,如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变,就可能会影响其功能。
18
3
6
3. (必修1 P30“与社会的联系”延伸)通过加热、加酸、加酒精等可进行消毒、灭菌,其原理是什么?
提示:加热、加酸、加酒精等能够使细菌和病毒的蛋白质变性,从而达到消毒、灭菌的目的。
基础点(二) 核酸是遗传信息的携带者
(一)教材中的主旨语句要“悟透”
1.核酸包括DNA和RNA两大类,其基本组成单位是核苷酸。核酸是细胞
内携带遗传信息的物质,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。
(1) (2023·全国乙卷)蛋白质和核酸的单体都含有C、H、O、N元素。 ( )
(2) (2022·浙江卷)用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期
的S期,放射性同位素最适合标记在胞嘧啶。 ( )
√
×
(3)在T2噬菌体的化学组成中,60%是蛋白质,40%是DNA,因此有人说没有糖类参与T2噬菌体的形成。你认为这种说法对吗?为什么?
提示:不对。因为DNA的基本单位脱氧核苷酸有脱氧核糖参与形成。
2.多糖、蛋白质和核酸等生物大分子都是以碳链为基本骨架。
(1) (2023·全国甲卷)激素、糖原、脂肪都是生物大分子,都以碳链为骨架。 ( )
(2) (2020·江苏卷)碳链是各种生物大分子的结构基础。 ( )
×
√
(3)生命科学研究中常用“建模”的方法表示微观物质的结构,如图中甲~丙分别表示动物细胞中常见的三种大分子有机物,每种有机物都有其特定的基本组成单位。则多糖、多肽和核酸分别与___________相吻合。
丙、甲、乙
(二)知识点间的关系要“融通”
1.一图理清核酸的结构层次
磷酸
五碳糖
含氮碱基
2.一图概括核酸的功能与分布
遗传信息
拟核
生物大分子(多聚体) 基本单位(单体)
多糖 ____
蛋白质 ______
核酸 ______
3.一表概括生物大分子及其单体
单糖
氨基酸
核苷酸
(三)教材潜在的命题导向要“发掘”
1. (必修1 P34“问题探讨”拓展分析)刑侦人员通过DNA指纹可以获得嫌疑人的信息,其根本原因是什么?
提示:生物(指细胞生物)的遗传信息储存在DNA分子中,每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。
2. (必修1 P36“拓展应用”改编)某产品说明称它是一种含有核酸的保健品,补充核酸能够提高人体细胞内的核酸含量,可增强基因的修复能力。你是否认可这种说法?请说明理由。
提示:不认可。人们吃的食物中含有丰富的核酸,不需额外补充;人体细胞不能直接利用外来的核酸,都要经过消化分解后才能被细胞利用;细胞内的基因修复有自身的复杂机制,补充核酸不能增强基因的修复能力。
3. (必修1 P36“图217及正文”挖掘)科学家说“碳是生命的核心元素”,这样说的道理是什么?
提示:以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子,构成细胞生命大厦的基本框架。
2. (必修1 P36“拓展应用”改编)某产品说明称它是一种含有核酸的保
健品,补充核酸能够提高人体细胞内的核酸含量,可增强基因的修复能
力。你是否认可这种说法?请说明理由。
3. (必修1 P36“图217及正文”挖掘)科学家说“碳是生命的核心元素”,
这样说的道理是什么?
提示:不认可。人们吃的食物中含有丰富的核酸,不需额外补充;人体
细胞不能直接利用外来的核酸,都要经过消化分解后才能被细胞利用;细
胞内的基因修复有自身的复杂机制,补充核酸不能增强基因的修复能力。
提示:以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子,构成细胞生命
大厦的基本框架。
能力为主攻 · 教师为主导
深化学习单
02
提能点(一) 蛋白质结构和功能的综合分析
逐点清(一) 蛋白质的结构适于完成多种功能
|探|究|导|学|
鸡蛋营养丰富,蛋清中营养素主要是蛋白质,不但含有人体所需要的必需氨基酸,且氨基酸组成与人体组成模式接近,是食物中较理想的优质蛋白质,蛋清也是核黄素的良好来源。蛋黄比蛋清含有更多种类的营养成分,钙、磷和铁等无机盐多集中于蛋黄中,蛋黄还含有较多的维生素A、D、B1和B2。
(1)熟鸡蛋更容易消化的原因是什么?
提示: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。
(2)高温变性后的蛋白质与双缩脲试剂还能有颜色反应吗?
提示:有颜色反应,因为该反应的原理是Cu2+在碱性环境中与肽键形成紫色络合物,而高温变性的蛋白质含有肽键。
(3)蛋白质空间结构改变一定是蛋白质变性吗?举例说明。
提示:不一定。例如,细胞膜上的载体蛋白在转运物质过程中空间构象会发生改变。
(4)人畜误食铜盐、汞盐、铅盐等重金属盐而中毒,你认为应采用怎样的措施解毒,为什么?
提示:服用蛋清、牛奶或豆浆。因为蛋清、牛奶或豆浆中主要含有蛋白质,它们能与重金属盐迅速发生反应,从而保护人畜。
变性 是由高温、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。变性后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
水解 在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽进而彻底水解为氨基酸。水解产生的多肽能与双缩脲试剂发生紫色反应,氨基酸则不能
|精|要|点|拨|
1.比较蛋白质的变性和水解
2.
“数字法”归纳—蛋白质的结构和功能
逐点清(二) 几种常考蛋白质的分布和功能
|小|题|导|学|
1. (2024年1月·九省联考甘肃卷)手抓羊肉是西北地区餐桌上常见的美食,其味道鲜美,含有丰富的蛋白质。下列有关蛋白质的叙述,错误的是( )
A.煮熟后蛋白质变性,更容易被人体消化
B.蛋白质可分解成氨基酸被人体细胞吸收
C.人体细胞的生命活动主要由蛋白质承担
D.蛋白质的功能主要取决于氨基酸的种类
√
解析:蛋白质的功能主要取决于氨基酸的种类、数目和排列顺序以及蛋白质的空间结构,D错误。
2. (2024·福州模拟)下列关于膜蛋白的说法,错误的是( )
A.不同膜蛋白的功能不同,根本原因是基因的多样性和基因的选择性表达
B.由膜蛋白介导的胞吞(胞吐)过程对物质运输没有选择性
C.癌变细胞的某些膜蛋白减少导致其易于分散和转移
D.膜蛋白可能具有催化、能量转换、信息交流等多种功能
√
解析:不同膜蛋白的功能不同,直接原因是蛋白质结构不同,根本原因是基因的多样性和基因的选择性表达,A正确;
由膜蛋白介导的胞吞(胞吐)过程对物质运输有选择性,B错误;
癌变细胞的某些膜蛋白(如糖蛋白)减少,细胞间的黏着性下降,导致其容易分散和转移,C正确;多
种生物膜(如线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜、细胞膜等)上分布有不同的膜蛋白,膜蛋白可能具有催化、能量转换、信息交流等多种功能,D正确。
名称 分布或来源 功能
大多数酶 细胞内或细胞外 催化作用
转运蛋白 生物膜 运输某些物质
某些激素(如胰岛素) 由内分泌腺(细胞)合成分泌至内环境中 调节生命活动
抗体 由浆细胞合成并分泌至内环境中 免疫作用
血红蛋白 红细胞内 主要运输O2
糖蛋白 细胞外表面 保护、润滑、识别细胞间信息传递等作用
结构蛋白 细胞膜、肌纤维等 构成细胞和生物体的成分
|精|要|点|拨|
常考蛋白质的分布和功能
逐点清(三) 蛋白质的相关计算
|精|要|点|拨|
1.利用蛋白质形成的结构图解进行计算
(1)氨基数=肽链数+R基中的氨基数=氨基酸中所有的氨基数-肽键数。
(2)羧基数=肽链数+R基中的羧基数=氨基酸中所有的羧基数-肽键数。
注:环形肽中肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数。
(3)肽键数、脱去水分子数和蛋白质相对分子质量的计算。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:
形成
肽链数 形成
肽键数 脱去水
分子数 氨基
数目 羧基
数目 蛋白质相对
分子质量
1 n-1 n-1 至少1个 至少1个 nA-18(n-1)
m n-m n-m 至少m个 至少m个 nA-18(n-m)
2.多肽种类的推算方法
多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说,则取决于氨基酸的种类和排列顺序。
(1)假若有n种氨基酸形成一个三肽,那么形成三肽的种类为n×n×n,即n3种。
(2)假若n种氨基酸形成一个m肽,则形成的多肽种类有nm种。
|典|题|例|析|
[典例] (2024·鞍山联考)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,下列叙述正确的是( )
A.该蛋白质至少有2个游离的羧基
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280个氨基
D.该蛋白质的功能仅由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定
√
[解析] 由题图可知,该蛋白质含2条链状肽和1条环状肽,一条肽链(链状肽)至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基,因此该蛋白质至少有2个游离的氨基和2个游离的羧基,A正确,C错误;
该蛋白质是由280个氨基酸组成的,含2条链状肽和1条环状肽,则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错误;
该蛋白质的功能是由氨基酸的数量、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决定的,D错误。
[易错提醒]
有关多肽计算的两个注意点
(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。
题点1 组成蛋白质的氨基酸种类和结构
1. (2024·常德模拟)甲硫氨酸是构成人体的必需氨基酸,R基为—CH2CH2SCH3,相应密码子是5′AUG3′。下列叙述正确的是( )
A.含有甲硫氨酸的蛋白质,其组成元素仅有C、H、O、N、S五种元素
B.每个甲硫氨酸含有一个游离的氨基和两个游离的羧基
C.转运甲硫氨酸的tRNA上的反密码子为5′UAC3′
D.人的血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,说明该蛋白合成时经过了修饰加工
√
解析:含有甲硫氨酸的蛋白质,其组成元素一定有C、H、O、N、S五种元素,但也可以有别的元素,如P,A错误;
甲硫氨酸的R基中不含氨基或羧基,所以每个甲硫氨酸含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,B错误;
甲硫氨酸的密码子是5′AUG3′,碱基互补配对时两条单链反向平行,因此转运甲硫氨酸的tRNA上的反密码子为5′CAU3′,C错误;
因为起始密码子对应的就是甲硫氨酸,肽链合成时第一个氨基酸是甲硫氨酸,所以人的血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸,说明该蛋白合成时经过了修饰加工,D正确。
项目 赖氨酸 苏氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 色氨酸 甲硫(蛋)氨酸 缬氨酸 苯丙氨酸
黑豆 5.94 3.65 7.36 4.46 1.01 1.20 5.03 5.32
黑豆豉 20.4 9.8 20.4 14.1 - 19.2 21.9 34.8
A. 8 种氨基酸之间的区别在于 R 基不同
B.与黑豆相比,黑豆豉更易于消化吸收
C.与黑豆相比,黑豆豉有机物种类减少
D.苯丙酮尿症患儿不宜食用黑豆豉
2. (2024·泉州一模)研究人员以黑豆为原料运用混合菌种固体发酵技术制作黑豆豉,并对黑豆与黑豆豉的8种游离必需氨基酸含量(单位为mg/100 g)进行检测,结果如表。下列相关分析错误的是( )
√
解析:氨基酸之间的区别在于R基不同,A正确;
黑豆运用混合菌种固体发酵技术制作成黑豆豉,经过微生物的分解作用,产生一些中间代谢产物,与黑豆相比,黑豆豉有机物种类增多,氨基酸含量增多,更易于消化吸收,B正确,C错误;
苯丙酮尿症表现为苯丙氨酸代谢异常,产生的苯丙酮酸增多,而黑豆豉富含苯丙氨酸,因此,苯丙酮尿症患儿不宜食用黑豆豉,D正确。
题点2 蛋白质的结构和功能
3. (2024年1月·九省联考泉州卷)鸡枞菌是贵州省常见的珍稀菌种。对鸡枞菌中蛋白质的氨基酸种类进行分析,测得所含的氨基酸有16种(甲硫氨酸只存在于菌盖)。下列叙述正确的是( )
A.鸡枞菌的蛋白质发生变性可使肽键断裂
B.鸡枞菌含组成人体蛋白质的全部氨基酸
C.鸡枞菌的菌柄与菌盖蛋白质的种类相同
D.鸡枞菌的多肽链的合成场所位于核糖体
√
解析:鸡枞菌的蛋白质发生变性可使空间结构改变,但肽键不发生断裂,A错误;
鸡枞菌中组成蛋白质的氨基酸有16种,而组成人体蛋白质的氨基酸有21种,B错误;
甲硫氨酸只存在于菌盖,所以鸡枞菌的菌柄与菌盖蛋白质的种类不同,C错误;
鸡枞菌的多肽链的合成场所位于核糖体,D正确。
4. (2024·襄阳模拟)肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,含有C、H、O、N、Fe五种元素,由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面,而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。下列说法正确的是( )
A.Mb表面极性侧链基团能够与水分子结合而使Mb溶于水
B.Fe作为大量元素,参与构成血红素辅基
C.Mb复杂结构的形成只与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
D.空腹采血若发现血浆中Mb明显增高,则表明肌肉细胞内供氧充足
√
解析:Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面,则Mb表面极性侧链基团能够与水分子结合而使Mb溶于水,A正确;
Fe作为微量元素,参与构成血红素辅基,B错误;
由题意可知,Mb含有C、H、O、N、Fe五种元素,则其不同部位氨基酸之间不形成二硫键,C错误;
肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,空腹采血若发现血浆中Mb明显增高,可能是肌肉细胞发生了破裂,D错误。
题点3 蛋白质的相关计算
5. (2024·海南统考)胰高血糖素是一种由29个氨基酸组成的直链多肽,它含有3个谷氨酰胺,分别位于第3、20、24位,谷氨酰胺的R基是—CH2CH2CONH2。下列叙述错误的是( )
A.谷氨酰胺的分子式为C5H8N2O3
B.胰高血糖素分子中含有28个肽键
C.胰高血糖素在人体内可作为信号分子传递信息
D.胰高血糖素的合成过程中有水生成
√
解析:根据氨基酸的结构通式及谷氨酰胺的R基可知,谷氨酰胺的分子式为C5H10N2O3,A错误;
肽键数=氨基酸数-肽链数,因此胰高血糖素分子中含有29-1=28(个)肽键,B正确;
胰高血糖素作为调节血糖的信号分子,能在细胞间进行信息传递,C正确;
胰高血糖素是一种多肽,多肽的合成过程中要进行脱水缩合,会有水生成,D正确。
A.1,2,2,2 B.2,1,4,4 C.2,2,2,2 D.1,2,3,3
√
6.下列物质中,有的属于构成蛋白质的氨基酸,有的不是,若将其中的氨基酸缩合成多肽化合物,则其中含有的游离氨基数目、游离羧基数目、肽键数目、生成的水分子数目依次是( )
解析:题中②③⑤属于构成蛋白质的氨基酸。由于氨基酸⑤的R基中有1个羧基,因此由②③⑤三个氨基酸脱水缩合形成的三肽中,含有1个游离的氨基和2个游离的羧基,形成的肽键数目=生成的水分子数目=氨基酸数目-肽链数=3-1=2(个),A正确。
A.形成短肽A、b、c共消耗5分子水
B.短肽A、b、c比该四十九肽的氧原子数少1个
C.该四十九肽中苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上
D.若用蛋白外切酶处理该多肽,最终会得到50个氨基酸
7.蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域。若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,某四十九肽经该内切酶作用后的情况如图,下列相关叙述错误的是( )
√
解析:分析题图可知,短肽A、b、c的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸(C9H11NO2),这需要断裂5个肽键,消耗5个水分子,A正确;
短肽A、b、c的形成过程共需要断裂5个肽键(分别位于16和17号、17和18号、30和31号、31位和32号、32位和33号)、消耗5个水分子,每个苯丙氨酸含有2个氧原子,每个水分子含有1个氧原子,所以短肽A、b、c比该四十九肽的氧原子数少2×3-5=1(个),B正确;
该内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,结合题图分析,该四十九肽中第17、31和32号为苯丙氨酸,C正确;
外切酶专门作用于肽链末端的肽键,若该四十九肽用蛋白外切酶处理,最终可得到49个氨基酸,D错误。
提能点(二) 蛋白质与核酸关系的比较分析
逐点清(一) 核酸的种类与组成
|小|题|导|学|
1. (2024·朔州模拟)利用CRISPR基因编辑技术,研究人员可以极其精确地修改动物、植物和微生物的DNA。下列有关叙述错误的是( )
A.动物、植物和微生物的DNA所含五碳糖、磷酸和碱基种类相同
B.RNA与DNA分子都是由四种核苷酸组成,都可以储存遗传信息
C.核酸等生物大分子均以碳链为骨架,因此活细胞中碳元素含量最多
D.环状DNA分子中每个脱氧核糖均连接2个磷酸基团和1个含氮碱基
√
解析:动物、植物和微生物的DNA所含五碳糖、磷酸和碱基种类相同,均为脱氧核糖、磷酸和A、T、G、C 4种碱基,A正确;
RNA与DNA分子都是由四种核苷酸组成,RNA由4种核糖核苷酸组成,DNA由4种脱氧核苷酸组成,RNA与DNA分子都可以储存遗传信息,B正确;
核酸、蛋白质和多糖等生物大分子均以碳链为骨架,但活细胞中氧元素含量最多,C错误;
环状DNA分子首尾相连,其中每个脱氧核糖均连接2个磷酸基团和1个含氮碱基,D正确。
A.图中的多核苷酸可能取自烟草花叶病毒的遗传物质
B.游离的核苷酸在合成该图所示化合物时,需脱去4分子水
C.解旋酶作用于连接磷酸基团与五碳糖的磷酸二酯键
D.在多核苷酸中,磷酸基团均和两个五碳糖相连
2. (2024·黄山模拟)核苷酸可通过脱水缩合形成多核苷酸,脱水后一个核苷酸的磷酸基团与下一个单体的五碳糖相连。结果,在多核苷酸中形成了一个重复出现的糖—磷酸主链(如图)。据此判断,下列叙述正确的是( )
√
解析:图中物质含碱基T,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,不含碱基T,故图中的多核苷酸不可能取自烟草花叶病毒的遗传物质,A错误;
由题图可知,该多核苷酸是由5个脱氧核苷酸形成的一条链,共脱去4分子水,B正确;
解旋酶作用于DNA双链中碱基对之间的氢键,C错误;
在多核苷酸链中,5′端的磷酸基团和一个五碳糖相连,D错误。
|精|要|点|拨|
1.不同生物的核酸、核苷酸、碱基和五碳糖的归纳
2.“三看法”判断DNA和RNA
逐点清(二) 蛋白质与核酸之间的关系
|小|题|导|学|
1. (2024·天津模拟)下列关于蛋白质、核酸的叙述,错误的是( )
A.脱氧核苷酸数目及序列决定了DNA的空间结构
B.氨基酸的数量及序列影响蛋白质的结构和功能
C.蛋白质与核酸的合成过程均需要对方的参与
D.蛋白质多样性的根本原因是核酸具有多样性
√
解析:脱氧核苷酸数目及序列决定DNA的多样性,DNA的空间结构是特定的双螺旋结构,A错误;
蛋白质的结构决定功能,而蛋白质的结构与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、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,故氨基酸的数量及序列影响蛋白质的结构和功能,B正确;
蛋白质的合成需要核酸的指导,核酸的合成需要酶(多数为蛋白质)的催化,C正确;
细胞中的蛋白质是在核酸的指导下经转录和翻译过程形成的,蛋白质多样性的根本原因是核酸具有多样性,D正确。
2.核酸通常与蛋白质结合以“核酸—蛋白质”复合体的形式存在。下列叙述错误的是( )
A.核糖体可以看作“核酸—蛋白质”复合体
B.T2噬菌体可以看作“核酸—蛋白质”复合体
C.真核细胞染色质以“核酸—蛋白质”复合体存在
D.原核细胞DNA复制时,不会出现“核酸—蛋白质”复合体
√
解析:核糖体主要由RNA和蛋白质构成,可以看作“核酸—蛋白质”复合体,A正确;
T2噬菌体由DNA和蛋白质构成,可以看作“核酸—蛋白质”复合体,B正确;
真核细胞的染色质由DNA和蛋白质构成,可以“核酸—蛋白质”复合体的形式存在,C正确;
原核细胞DNA复制时,DNA聚合酶与DNA结合形成“DNA—蛋白质”复合体,D错误。
|精|要|点|拨|
1.建模分析蛋白质和核酸之间的关系
2.常见的核酸—蛋白质复合体
题点1 核酸的结构与功能
1. (2024·洛阳联考)三位在丙肝病毒研究方面作出杰出贡献的科学家被授予诺贝尔生理学或医学奖,已知丙肝病毒所含核酸为单链RNA。下列相关叙述正确的是( )
A.丙肝病毒的组成成分彻底水解后的产物是六种小分子物质
B.单链RNA 中不存在碱基互补配对
C.ATP 水解释放两个磷酸基团后,可作为合成RNA的原料
D.病毒是生命系统的最基本层次
√
解析:丙肝病毒是 RNA病毒,其组成成分包括蛋白质和 RNA,蛋白质彻底水解的产物是氨基酸,RNA彻底水解的产物是核糖、磷酸和四种碱基,所以丙肝病毒彻底水解后的小分子物质不止六种,A错误;
单链结构的 RNA中也可能存在碱基互补配对,如tRNA,B错误;
ATP水解释放两个磷酸基团后成为腺嘌呤核糖核苷酸,是合成 RNA的原料之一,C正确;
生命系统的最基本层次是细胞,病毒不属于生命系统的结构层次,D错误。
2.某研究团队通过一种新蛋白质技术,确认一块来自青藏高原的颌骨属于丹尼索瓦人;另一组科学家则利用DNA技术, 重建了一个7.5万年前居住在俄罗斯西伯利亚的年轻丹尼索瓦人女孩的面容。下列相关叙述错误的是( )
A.DNA中含氮碱基种类与RNA不完全相同
B.DNA分布在细胞核中,RNA分布在细胞质中
C.丹尼索瓦人的颌骨细胞中DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代 表遗传信息
D.上述另一组科学家利用的DNA技术,可被刑侦人员通过DNA指纹为案件的侦破提供证据
√
解析:DNA分子中含氮碱基种类与RNA分子不完全相同,DNA分子特有的碱基是T,RNA分子特有的碱基是U,A正确;
真核生物中,DNA分子主要分布在细胞核中,RNA分子主要分布在细胞质中,B错误;
丹尼索瓦人的遗传物质是DNA,故其颌骨细胞中DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,C正确;
刑侦人员可以通过DNA指纹技术获得嫌疑人的信息,根本原因是人的遗传信息储存在DNA中,每个人DNA的脱氧核苷酸序列不同,D正确。
题点2 核酸与蛋白质之间的关系
3. (2024·天津模拟)下图为豌豆细胞中X基因的表达过程(AUG为起始密码子且编码甲硫氨酸),下列相关叙述正确的是( )
C.完成过程①的模板是α链
D.mRNA的基本组成单位是A、G、C、U四种碱基
解析:图中mRNA的起始密码子是AUG,编码甲硫氨酸,甘氨酸的密码子是GGA,A正确;
②过程是翻译,主要在细胞质中进行,B错误;
mRNA与DNA模板链能发生碱基互补配对,所以完成过程①的模板是β链,C错误;
图中mRNA的基本组成单位是4种核糖核苷酸,D错误。
A.图中甘氨酸的密码子是GGA
B.②过程主要在细胞核中进行
√
4. (2024·长沙模拟)在生命起源之初,究竟是先有核酸还是先有蛋白质,科学家提出了以下假说:最早出现的生物大分子很可能是RNA,它兼具了DNA和蛋白质的功能,既可以像DNA一样储存遗传信息,又可以像蛋白质一样催化反应,DNA和蛋白质则是进化的产物。下列事实不支持以上观点的是( )
A.某些刚转录得到的RNA在一定条件下可进行自身催化剪切反应
B.翻译以mRNA为模板,同时需要rRNA和tRNA的参与
C.逆转录病毒能以RNA为模板逆转录得到DNA
D.RNA的合成需要RNA聚合酶等大量酶和其他分子参与
√
解析:RNA在一定条件下可进行自身催化剪切反应,说明RNA具有催化功能,A不符合题意;
翻译的产物是蛋白质,说明蛋白质的产生必须有RNA的参与,证明了生命进化的过程中先出现了RNA,后来才出现了蛋白质,B不符合题意;
以RNA为模板可以逆转录得到DNA,可推测在生命形成初期,一些简单的生物可能在RNA出现后通过逆转录合成DNA,从而可以认为先出现RNA,再出现DNA,C不符合题意;
RNA通过转录产生,转录过程中需要的RNA聚合酶的化学本质为蛋白质,即RNA的产生需要蛋白质的参与,无法支持题述观点,D符合题意。
创新为主线 · 优化为主调
发展报告单
03
[典例] (2023·海南高考)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是( )
A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D.高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性
热考题型多维考法精研——考查蛋白质类的题目走向常规化和立体化
√
[解析] 该蛋白的基本组成单位是氨基酸,与天然蜘蛛丝蛋白的基本组成单位相同,A错误;
氨基酸是组成蛋白质的基本单位,该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而成,B正确;
该蛋白彻底水解的产物为氨基酸,不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,C错误;
高温可改变该蛋白的空间结构,从而改变其韧性,但不会改变其化学组成,D错误。
[考法分析]
蛋白质的考查常规化是指近年不同的高考试卷都把这部分知识作为高频考点,立体化则是指既有本章节的综合,也会结合细胞结构、基因工程等立体综合考查。“将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白”作为学科问题情境,主要考查考生对教材知识的理解和应用,要求考生对这部分知识归纳、总结并记忆,是对细胞中蛋白质的结构、功能以及检测等相关知识的深度考查。
1. (2024·济宁期末)胃蛋白酶原由胃黏膜主细胞合成分泌,在酸性环境中发生去折叠,使得其以自催化的方式将44个氨基酸残基切去,从而生成具有活性的胃蛋白酶。下列关于胃蛋白酶原的叙述错误的是( )
A.其合成离不开游离的核糖体
B.其去折叠发生在内质网中
C.其活化过程中至少失去88个C原子
D.其结构变化避免了对胃黏膜主细胞的水解
√
解析:胃蛋白酶原是蛋白质,其合成场所是游离的核糖体,A正确;
胃蛋白酶原在胃中的酸性环境去折叠,自催化为有活性的胃蛋白酶,因此该过程在细胞外发生,B错误;
氨基酸由于其部分基团参与了肽链的形成,剩余的结构部分则称氨基酸残基,氨基酸最少含有2个C,因此失去44个氨基酸残基,失去碳原子数量最少为88个,C正确;
胃蛋白酶原不具有催化活性,而其在酸性环境中形成胃蛋白酶才具有催化活性,这种结构变化避免了对胃黏膜主细胞的水解,D正确。
2.科研人员以豌豆、小麦蛋白制成“植物基人造肉”,主要是通过提高温度、加大压力和搅拌、剪切等方式将散沙一样的天然结构植物蛋白变性,挤压成组织化蛋白,使其具备动物肉类的口感和风味,如植物牛排等。下列叙述正确的是( )
A.植物蛋白变性被挤压成组织化蛋白的过程发生在肽链的羧基和氨基之间
B.植物蛋白口感和风味的改变,是因为复杂的加工过程将其最终转化为动物性蛋白
C.该技术可缓解因动物肉类生产导致的温室气体排放,是解决温室效应加剧的根本途径
D.“植物基人造肉”与动物肉均能在常温、碱性环境中与Cu2+结合生成紫色物质
√
解析:植物蛋白变性被挤压成组织化蛋白的过程是引起蛋白大子空间结构和理化性质的改变,并非对蛋白质进行水解和重新脱水缩合,因此不会发生在肽链的羧基和氨基之间,A错误;
复杂的加工过程不能将植物蛋白转化为动物性蛋白,植物蛋白口感和风味的改变,是因为复杂的加工过程使其蛋白质空间结构发生了改变,B错误;
该技术的应用能在一定程度上缓解温室效应加剧,但不是解决温室效应加剧的根本途径,C错误;
与天然结构植物蛋白相比,“植物基人造肉”空间结构发生改变,但仍然含有肽键,故“植物基人造肉”与动物肉均能在常温、碱性环境中与Cu2+结合生成紫色物质,D正确。
3. (2024·南京模拟)科学家从人类习以为常的感觉入手研究,发现了触觉受体Piezo。它由三个相同的Piezo蛋白组成“螺旋桨状”三聚体,能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞。下图为Piezo的结构模式图及可能的作用机理示意图,下列相关叙述不正确的是( )
A.Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,一定含有元素C、H、O、N
B.Piezo蛋白在核糖体上合成,不需要内质网和高尔基体的加工
C.机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开,离子内流
D.开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械超敏痛(触摸痛)
√
解析:Piezo蛋白是一种跨膜蛋白,其基本组成单位是氨基酸,一定含有元素C、H、O、N,A正确;
由题意可知,Piezo蛋白是细胞膜上的触觉受体,需要在核糖体上合成后,由内质网和高尔基体加工后运输至细胞膜,B错误;
由图可知,机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开,离子内流,C正确;
结合题意和图示可知,抑制Piezo功能,机体不能感受到机械力刺激,因此开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械超敏痛(触摸痛),D正确。
素养提升训练
04
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1.科研人员在多种细胞中发现了一种RNA上连接糖分子的糖RNA,之前发现的糖修饰的分子是细胞膜上的糖蛋白和糖脂。糖RNA和糖蛋白两类分子的共同点是( )
A.都是以碳链为骨架的生物大分子
B.组成元素都是C、H、O、N、P、S
C.都可以作为某些生物的遗传物质
D.都在核糖体上合成后转移到细胞膜
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解析:蛋白质和RNA是以碳链为骨架的生物大分子,故糖RNA和糖蛋白都是以碳链为骨架的生物大分子,A正确;
糖RNA组成元素为C、H、O、N、P等,糖蛋白组成元素为C、H、O、N、(S)等,B错误;
细胞中的DNA和RNA可以携带并传递细胞中的遗传信息,蛋白质和糖类不携带遗传信息,C错误;
RNA主要在细胞核中合成,D错误。
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2.色氨酸是一种必需氨基酸,可由动物肠道微生物产生。当色氨酸进入大脑时会转化为血清素,血清素是产生饱腹感的一种重要信号分子,最终会转化为褪黑素使人感觉困倦。下列叙述正确的是( )
A.色氨酸中至少含四种大量元素,在人体内可由其他氨基酸转化而来
B.如果食物中色氨酸的含量较高,则产生饱腹感时需摄入的食物更多
C.血液中色氨酸含量较多的动物肠道中,产生色氨酸的微生物可能更多
D.人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中色氨酸含量上升
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解析:根据氨基酸的结构通式可知,色氨酸中一定含有C、H、O、N四种大量元素,但色氨酸是必需氨基酸,不能在人体内合成,A错误;
如果食物中色氨酸的含量较高,色氨酸转化为血清素增多,机体产生饱腹感增强,则食物摄入量减少,B错误;
色氨酸是一种必需氨基酸,可由动物肠道微生物产生,故血液中色氨酸含量较多的动物,其肠道中产生色氨酸的微生物可能更多,C正确;
由题意可知,人在吃饱后产生困倦的直接原因是血液中褪黑素的含量增加,D错误。
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3. (2024·济南模拟)鸡蛋中富含多种营养物质,且利于人体吸收。下列有关叙述正确 的是( )
A.鸡蛋的卵清蛋白中N的质量分数高于C
B.鸡蛋中的磷脂含量丰富,只存在于细胞膜和多种细胞器膜中
C.鸡蛋中的无机盐被人体吸收后,对维持细胞的酸碱平衡非常重要
D.鸡蛋煮熟可达到灭菌的目的,但高温会破坏蛋白质的空间结构,导致不易被人体消化
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解析:鸡蛋的卵清蛋白中C的质量分数高于N,A错误;
鸡蛋中的磷脂也存在于核膜中,B错误;
某些无机盐离子,对维持细胞的酸碱平衡非常重要,C正确;
鸡蛋煮熟后,蛋白质的空间结构被破坏,更容易被人体消化,D错误。
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4.研究发现一类称为“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述错误的是( )
A.酵母菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网
B.“分子伴侣”介导加工的环状八肽化合物中至少含有8个氧原子和8个氮原子
C.“分子伴侣”可循环发挥作用,说明蛋白质空间结构的改变都是可逆转的
D.“分子伴侣”折叠蛋白质的过程中可能涉及氢键的形成
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解析:酵母菌是真核生物,结合题干信息中“分子伴侣”的作用,推测“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网,A正确;
环状八肽化合物由 8个氨基酸脱去8个水分子形成,每个氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),则该环状八肽中至少含有8×2-8=8(个)氧原子,至少含有8×1=8(个)氮原子,B正确;
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由题干信息可知,“分子伴侣”在发挥作用时会改变自身空间结构,并可循环发挥作用,因此可以判断“分子伴侣”空间结构的改变是可以逆转的,但其他蛋白质在高温、强酸、强碱的作用下发生空间结构的改变是不可逆的,C错误;
“分子伴侣”折叠蛋白质的过程中,即蛋白质的空间结构形成过程中,可能涉及二硫键、氢键的形成,D正确。
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5. (2024·石家庄模拟)多肽链离开核糖体几分钟后才能被折叠,若在这期间被氧化,将会影响其后续的折叠。伴侣蛋白GroEL及其辅因子GroES能帮助活细胞内已被氧化的多肽链进行折叠,CnoX是一种与GroEL结合的蛋白质,参与该过程。大肠杆菌中某多肽链的折叠过程如下图。下列分析错误的是( )
A.多肽链的折叠与组成多肽链的氨基酸序列密切相关
B.CnoX与多肽链形成二硫键可防止多肽链被氧化
C.GroES与GroEL结合后会引起多肽链进行折叠
D.CnoX、GroES在与GroEL结合的过程中可能存在竞争关系
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解析:多肽链的折叠与组成多肽链的氨基酸序列密切相关,A正确;
由图可知,已被氧化的多肽链与CnoX之间形成二硫键,二硫键断裂,已氧化的多肽链去氧化,B错误;
GroES与GroEL的结合引发CnoX的释放和多肽链的折叠,C正确;
CnoX先与GroEL结合,之后GroES与GroEL结合后CnoX释放,所以CnoX、GroES在与GroEL结合时可能存在竞争关系,D正确。
6.牛胰核糖核酸酶是一种能催化核糖核酸降解的蛋白质分子,而物质X会导致该酶去折叠而失去活性,当去除物质X后,它又会重新折叠恢复活性。下列叙述正确的是( )
A.组成牛胰核糖核酸酶和核糖核酸的元素相同
B.牛胰核糖核酸酶和核糖核酸均由各自基本组成单位脱水形成
C.物质X可能破坏了牛胰核糖核酸酶中的肽键而使其失去活性
D.该实例表明高温下变性失活的蛋白质通过一定处理也能恢复活性
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解析:牛胰核糖核酸酶属于蛋白质分子,至少含有C、H、O、N四种元素,而核糖核酸的元素组成为 C、H、O、N、P五种,两者元素组成不完全相同,A错误;
牛胰核糖核酸酶是由氨基酸脱水缩合而成,核糖核酸是由核糖核苷酸脱水缩合而成,B正确;
当去除物质X后,失活的牛胰核糖核酸酶会重新折叠恢复活性,说明物质X可能破坏了牛胰核糖核酸酶的空间结构,而未破坏肽键,C错误;
该实例不能表明高温下变性失活的蛋白质通过一定处理能恢复活性,D错误。
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7. (2024·辽阳模拟)驱动蛋白与细胞内物质运输有关,驱动蛋白家族成员众多,其中典型的驱动蛋白1是由两条轻链和两条重链构成的异源四聚体,具有两个球形的头、一个螺旋状的杆和两个扇子状的尾。驱动蛋白通过头结合和水解ATP,导致颈部发生构象改变,驱动自身及所携带的“货物”分子沿细胞骨架定向“行走”,将“尾部”结合的“货物”转运到指定位置。下列叙述错误的是( )
A.典型的驱动蛋白1中至少含有4个游离的氨基、4个游离的羧基
B.细胞骨架除参与物质运输外,还与细胞运动、分裂等相关
C.合成驱动蛋白1和细胞骨架的原料分别是氨基酸、葡萄糖
D.驱动蛋白分子既具有运输功能,又具有酶的催化特性
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解析:典型的驱动蛋白1是由4条链组成的,因此至少含有4个游离的氨基、4个游离的羧基,A正确;
细胞骨架参与物质运输、细胞运动、细胞分裂等生命活动,B正确;
细胞骨架的化学本质是蛋白质,合成驱动蛋白1和细胞骨架的原料都是氨基酸,C错误;
据题意可知,驱动蛋白具有转运“货物”和催化ATP水解的双重功能,D正确。
8. (2024·大庆模拟)细胞中存在着起调控作用的单链环状RNA分子,不编码蛋白质。另外,原核生物的拟核中存在大型双链环状DNA。下列说法不正确的是( )
A.环状RNA和环状DNA中嘌呤碱基数和嘧啶碱基数都相等
B.该RNA分子不编码蛋白质,可能是缺乏起始密码子
C.环状RNA分子和环状DNA分子都没有游离的磷酸基团
D.单链环状RNA的形成依赖磷酸二酯键,双链环状DNA的形成依赖氢键
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解析:环状RNA为单链,嘌呤碱基数和嘧啶碱基数不一定相等,A错误;
起始密码子是多肽链合成的起始信号,该RNA不能编码蛋白质,可能是缺乏起始密码子,B正确;
环状RNA分子和环状DNA分子都没有游离的磷酸基团,C正确;
双链环状DNA的形成依赖氢键和磷酸二酯键,D正确。
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9.已知生物毒素A是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白,通过胞吞进入细胞,专一性地抑制人核糖体的功能。为研究A的结构与功能的关系,某小组取A、b和c(由A经高温加热处理获得,糖链不变)三种蛋白样品,分别加入三组等量的某种癌细胞(X)培养物中,适当培养后,检测X细胞内样品蛋白的含量和X细胞活力(初始细胞活力为100%),结果如图所示。下列相关分析不合理的是( )
A.动物细胞中,蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中
B.根据图1可知,蛋白质b进入细胞几乎不受其浓度的影响
C.生物毒素A组细胞的蛋白质合成量少于蛋白质b组细胞的
D.生物毒素A能显著抑制X细胞的活力,主要依赖糖链或蛋白质b
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解析:蛋白质的加工主要在内质网中进行,所以动物细胞中,蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中,A正确;
根据图1可知,随样品蛋白b浓度的增加,细胞内样品蛋白b含量基本不变,说明蛋白质b进入细胞几乎不受其浓度的影响,B正确;
图2中,A组细胞活力降低,b组细胞活力基本不变,则生物毒素A组细胞的蛋白质合成量少于蛋白质b组细胞的,C正确;
A和c都含有糖链,根据实验和图2可知,A能正常发挥抑制X细胞活力的作用,但蛋白质空间结构被破坏的c和未经糖链修饰的b都不能,说明A抑制X细胞活力主要是由蛋白b与糖链结合后形成的特殊空间结构决定的,D错误。
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10.如图1为组成细胞的有机物及元素,已知A~E为生物大分子。图2为图1中某种生物大分子的部分结构,请回答下列问题:
(1)图1 中的x、y代表的元素分别是________,图2是图1中____(填“A”“B”
“C”“D”或“E”)的部分结构,它是由____种氨基酸连接而成。
(2)A的结构具有多样性,从A角度分析,其原因是______________________
__________________。
(3)B是__________,其在动物细胞中所起的作用是_____________________。
(4)D在化学组成上与E的不同部分是__________________________。
(5)某肽链由51个氨基酸组成,如果用肽酶把其分解成1个五肽、3个六肽和
4个七肽,则这些短肽所含氨基总数至少为________个,氧原子数与原来的
肽链相比,发生的变化是___________________________________________
_____________________________。
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解析:(1)由题图分析可知,图1 中x是N,y是P,图2是一种六肽,是图1中A(蛋白质)的部分结构,它是由5种氨基酸连接而成。
(2)从A(氨基酸)的角度分析,A(蛋白质)结构多样性的原因与A的种类、数目、排列顺序千差万别有关。
(3)B是多糖,其在动物细胞中可以储存能量。
(4)DNA和RNA在化学组成上的不同部分是五碳糖和含氮碱基。
(5)某肽链由51个氨基酸组成,如果用肽酶把其分解成1个五肽、3个六肽和4个七肽,即1+3+4=8(条)肽链,则所含氨基总数至少为8个,水解过程增加了7个水,故氧原子数比原来增加了7个。
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答案:(1)N、P (顺序不可颠倒) A 5
(2)A(氨基酸)的种类、数目和排列顺序不同
(3)多糖 储存能量
(4)五碳糖和含氮碱基
(5)8 比原来增加了7个氧原子
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11.研究表明Wnt(一种信号分子)信号途径与肿瘤发生密切相关。Wnt受体蛋白Frizzled和LRP5/6 在细胞膜上以结合状态存在,启动Wnt信号途径。非编码RNA(ncRNA)在人类癌症中特异性表达,也是癌症发生发展的关键调节因子。细胞骨架调节因子——CYTOR(一种RNA)是后来发现的一种致癌性ncRNA。请据图回答下列问题:
(1)非编码RNA是指不编码蛋白质的RNA,核糖体RNA______(填“属于”
或“不属于”)ncRNA。
(2)CYTOR的基本单位是____________,CYTOR可通过激活EGFR、____
______、________等下游信号通路从而影响P21的表达,最终__________
(填“促进”或“抑制”)癌细胞增殖。
(3)在异常情况下,Wnt信号通路导致细胞质中的βcAtenin 积累并向核内
转移是该通路激活的标志,________________激活了下游的基因表达,最
终促进______________________。
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(4)资料显示CYTOR高表达与多种癌症存在显著相关性。CYTOR和癌胚抗原(一种广谱肿瘤标志物)联合检测比CYTOR或癌胚抗原单独检测的准确性_________,对CYTOR进行含量监测和研究可能具有的临床意义有_______________________________________________________。
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解析:(1)非编码RNA(ncRNA)是指不编码蛋白质的RNA,核糖体RNA是组成核糖体的成分,不编码蛋白质,因此属于ncRNA。
(2)CYTOR是细胞骨架调节因子,本质是RNA,基本单位是核糖核苷酸。据图可知,CYTOR可通过激活EGFR、P13K、AKT等下游信号通路,抑制P21的作用,P21能抑制癌细胞增殖,因此CYTOR最终促进癌细胞增殖。
(3)据图可知,Wnt信号能激活Dvl,进而导致细胞质中的βcAtenin积累,向核内转移,激活βcAtenin /TCF复合体,促进下游的基因表达,最终促进癌细胞增殖和转移。
(4)细胞癌变过程中,细胞膜上会产生癌胚抗原等物质,CYTOR高表达与多种癌症存在显著相关性,因此细胞癌变中CYTOR高表达,产生癌胚抗原,因此CYTOR和癌胚抗原联合检测比CYTOR或癌胚抗原单独检测的准确性更高。CYTOR高表达与多种癌症存在显著相关性,因此CYTOR进行含量监测和研究可能具有的临床意义有用于临床癌症早期诊断(筛查);作为分子靶向治疗标志物,利于药物的开发研究等。
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答案:(1)属于
(2)核糖核苷酸 P13K AKT 促进
(3)βcAtenin/TCF复合体 癌细胞增殖和转移
(4)更高 用于临床癌症早期诊断(筛查);作为分子靶向治疗标志物,利于药物的开发研究等
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