内容正文:
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A.维生素 B.葡萄糖
C.氨基酸 D.核苷酸
2.(2023·北京卷)运动强度越低,骨骼肌的耗氧量越
少。如图显示在不同强度体育运动时,骨骼肌消耗
的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是
(A )
A.低强度运动时,主要利用脂肪酸供能
B.中等强度运动时,主要供能物质是血糖
C.高强度运动时,糖类中的能量全部转变为ATP
D.肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
3.(2023·山西卷)葡萄糖是人体所需的一种单糖。
下列关于人体内葡萄糖的叙述,错误的是 (B )
A.葡萄糖是人体血浆的重要组成成分,其含量受激
素的调节
B.葡萄糖是机体能量的重要来源,能经自由扩散通
过细胞膜
C.血液中的葡萄糖进入肝细胞可被氧化分解或转
化为肝糖原
D.血液中的葡萄糖进入人体脂肪组织细胞可转变
为甘油三酯
4.(2022·湖北卷)水是生命的源泉,节约用水是每个
人应尽的责任,下列有关水在生命活动中作用的叙
述,错误的是 (C )
A.水是酶促反应的环境
B.参与血液中缓冲体系的形成
C.可作为维生素D等物质的溶剂
D.可作为反应物参与生物氧化过程
5.(2022·浙江卷)生物体中的有机物具有重要作用。
下列叙述正确的是 (B )
A.油脂对植物细胞起保护作用
B.鸟类的羽毛主要由角蛋白组成
C.糖原是马铃薯重要的贮能物质
D.纤维素是细胞膜的重要组成成分
6.(2021·全国甲卷)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 (C )
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
温馨提示:复习至此,请完成练案[2]
第3讲 蛋白质和核酸
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课标要求 核心素养
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形
成的空间结构,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。
1.通过对蛋白质、核酸功能的理解,认同蛋白质是生命活动的主
要承担者,核酸是遗传信息的携带者。(生命观念)
2.通过对氨基酸结构、蛋白质结构及其多样性和DNA、RNA结
构和功能的分析,培养分析和处理信息的能力。(科学思维)
3.结合蛋白质、核酸的结构及其功能,评价市场上蛋白质制品、
核酸制品的营养价值。(社会责任)
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1.组成蛋白质的氨基酸的结构和种类
(1)氨基酸的结构
元素组成除 C、H、O、N外,有的还含S→ 等
↓
结构
通式
→
特点至少含有一个氨基和一个 →
羧基
都有一个氨基和一个羧基连在
同一个→ 碳原子上
(2)氨基酸的种类
种类
必需氨基酸特点:必须从外界环境中获取种类: 8{ 种
非必需氨基酸特点:人体细胞能够合成种类:13{
种
2.蛋白质的合成
(1)多肽的形成过程
①肽的名称确定:一条多肽链由几个氨基酸分子构
成就称为 几肽。
②H2O中各元素的来源:H来自—COOH和—NH2,
O来自 —COOH。
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 两端;其余的氨基(或羧基)在 R基上。
(2)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例)
3.蛋白质结构多样性与功能多样性
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易错整合,判断正误。
(1)酶既可以在细胞内发挥作用,也可以在细胞外发
挥作用。 (√ )
(2)所有氨基酸都不能在人体细胞内合成。 ( × )
(3)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。( × )
(4)蛋白质中的化学键不都是在核糖体中形成的。
(√ )
(5)蛋白质在酒精作用下肽链的盘曲和折叠被解开
时,其特定功能并未发生改变。 ( × )
(6)在蛋白酶的作用下,蛋白质水解过程中肽键断裂。
(√ )
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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,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 盐析过程中蛋白质
的结构没有发生变化;相对于生鸡蛋,煮熟的鸡蛋更
容易消化,这是因为 煮熟鸡
蛋过程中,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 人体细胞
自身不能合成,必须从外界环境中获取的氨基酸。
高温加热后,蛋白质用双缩脲试剂检验 能(填
“能”或“不能”)发生紫色反应。双缩脲试剂的使用
方法是 先加A液(NaOH溶液),再加B液(Cu
SO4溶液)。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
必需氨基酸的种类和含量
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1.蛋白质的变性和水解辨析
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
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
2.常考蛋白质的分布和功能
提醒:载体与受体的区别
载体是协助物质运输的蛋白质,如血红蛋白是运输
氧的载体,细胞膜上有运输葡萄糖、Na +、K +等的转
运蛋白;受体是接受信号分子的蛋白质,如神经递质
受体、激素分子受体,其主要作用是实现细胞间信息
交流。
3.蛋白质相关的计算规律
(1)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算
①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数;
②游离氨基或羧基数目=肽链数+ R基中含有的氨
基或羧基数。
(2)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数
和失去水分子数的关系
①肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数;
②蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均
相对分子质量-脱去水分子数× 18(不考虑形成二
硫键)。
肽链
数目
氨基
酸数
肽键
数目
脱去水
分子数
蛋白质相
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:假设氨基酸平均相对分子质量为a。
提醒:①环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同,即肽
键的数目=脱去的水分子的数目=氨基酸的数目。
②如果形成二硫键,需考虑每形成一个二硫键需去
掉两个H。
(3)利用原子守恒计算肽链中原子数
氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一
个氨基酸中,若不考虑R基,至少含有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,要失去部分氢原子和氧原子,但是碳原
子、氮原子的数目不会减少。多肽中的相关数量关
系如下:
①碳原子数=氨基酸的个数× 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。
提醒:由于R基上的碳原子数不容易确定,且氢原子
数较多,因此以氮原子数或氧原子数为突破口,计算
氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
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考向一 围绕氨基酸和蛋白质的结构,考查结构
与功能观
)
* "
(2024·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 )
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、N
C.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
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“二看法”判断组成蛋白质的氨基酸
一
看
数
量
—
至少有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
下列不属于构成蛋白质的氨基酸:
a. H2N—CH2—CH2OH缺少羧基(—COOH)
b.
CHHOOC
COOH
CH 2 COOH缺少氨基(—NH2
↓
)
二
看
位
置
—
必须有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)
连在同一个碳原子上。下列不属于构成蛋白质的
氨基酸:
CHH2 N
NH
2
(CH2) 2COOH
氨基与羧基
未连接在同
一个碳原子上
〔变式训练1〕 (2021·重庆卷)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
(B )
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
考向二 考查蛋白质的结构和功能
)
* #
(2023·四川省攀枝花市一模)蛋白质是
生物体生命活动的主要承担者,下列有关蛋白质的叙
述,错误的是 (C )
A.细胞间的信息交流大多与细胞的膜蛋白有关
B.细胞膜和细胞质基质中转运氨基酸的载体不都
是蛋白质
C.蛋白质遇高温变性,此过程中肽键数一定减少
D.细胞核中的某些蛋白质是染色体的重要组成
部分
有关蛋白质需要注意的几点
(1)氨基、羧基和肽键的书写误区:不要将氨基错
写为NH2 或—NH3;不要将羧基误写为C
O
OH 或
COOH。正确的书写应为—NH2、—COOH。
(2)蛋白质变性的误区:高温使蛋白质变性的原
因不是破坏了氨基酸之间的肽键,而是破坏了肽链盘
曲折叠形成的空间结构。
(3)由于基因的选择性表达,同一生物的不同细
胞中蛋白质种类和数量会出现差异。
(4)不同蛋白质的合成场所:真核细胞胞内蛋白
在游离核糖体上合成,分泌蛋白则在附着于内质网上
的核糖体中合成。
(5)氨基酸数目≠氨基酸种类:蛋白质分子含有
多个氨基酸,构成生物体蛋白质的氨基酸约有21种。
(6)R基团中不一定有C原子,如甘氨酸中R基
团为H原子;S元素一定在R基团中。
(7)多肽≠蛋白质:在核糖体上合成的是多肽,而
不是蛋白质,多肽必须经过加工后,才能形成具有一定
空间结构和特定功能的蛋白质。
(8)高温、过酸、过碱、重金属盐,都会使蛋白质的
空间结构发生不可逆的变化,但低温不会。
〔变式训练2〕 (2024·河北省“五个一名校联
盟”二诊)蛋白质是生命活动的主要承担者,在细胞中
发挥着重要的作用。下列有关说法错误的是(C )
A.抗体、酶、载体蛋白发挥相应作用后,不能继续
发挥作用的是抗体
B.细胞凋亡过程中有新蛋白质的合成,体现了基
因的选择性表达
C.高温处理过的蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
D.由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定的空
间结构
考向三 围绕蛋白质的合成及相关计算,考查科
学思维能力
)
* $
(2023·江苏省苏锡常镇四市调研)研究
发现一类称作“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。下列叙述正确的是 (B )
A.乳酸菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在
内质网上
B.“分子伴侣”介导加工的直链八肽化合物中至
少含有9个氧原子和8个氮原子
C.“分子伴侣”的空间结构一旦发生改变,则不可逆转
D.变性后的“分子伴侣”不能与双缩脲试剂发生
作用产生紫色反应
〔变式训练3〕 (2023·华中师范大学附中模考)
短杆菌肽S是从短杆芽孢杆菌中提取的环状十肽类抗
生素。短杆菌肽S主要破坏细胞膜,也破坏真核细胞
的线粒体膜,因而它可以抑制其他微生物的生长繁殖。
下列关于短杆菌肽S的叙述正确的是 (D )
A.短杆菌肽S的合成需要细胞质基质或者线粒体
提供ATP
B.合成1分子短杆菌肽S的过程需要消耗10分
子水
C.短杆菌肽S至少含有1个游离的氨基和1个游
离的羧基
D.短杆菌肽S可能改变膜的通透性,使胞内物质
外溢而导致细胞死亡
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1.核酸的结构层次
提醒:有的RNA也有空间结构,如tRNA等。
2.核酸的功能与分布
功能
→
携带遗传信息
控制生物体的遗传、变异和 蛋白质
→ 的生物合成
分布
DNA 主要分布在 细胞核→
中
RNA 主要分布在 细胞质→ 中
提醒:DNA是一切细胞生物的遗传物质。
3. DNA和RNA的比较
(1)组成单位的比较
(2)DNA和RNA的组成成分比较
①相同成分:含氮碱基 A、G、C和磷酸。
②不同成分DNA:脱氧核糖、胸腺嘧啶(T)
RNA:核糖、尿嘧啶(U{ )
提醒:DNA初步水解的产物是四种脱氧核苷酸(腺
嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧
核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸),彻底水解的产物是脱
氧核糖、磷酸和四种含氮碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺
嘧啶和胞嘧啶)。
4.生物大分子以碳链为骨架
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易错整合,判断正误。
(1)只有DNA分子能携带遗传信息。 ( × )
(2)真核细胞的RNA能够传递遗传信息。 (√ )
(3)RNA只分布在细胞质中,DNA只分布在细胞核内。
( × )
(4)不是所有生物都含有DNA和RNA两种核酸。 (√ )
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1. DNA指纹技术在案件侦破工作中能够提供犯罪嫌
疑人的信息的依据是什么?DNA鉴定技术还可以
运用在哪些方面?
2.(必修1P35正文)组成DNA分子的脱氧核苷酸有4
种,但是如果数量不限,在连成n个脱氧核苷酸构成
的DNA片段时,排列顺序最多有多少种?
3.(必修1P35正文)生物的遗传信息是否都储存在
DNA分子中?举例说明。
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1.归纳概括生物种类与核酸、核苷酸及碱基种类的关系
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
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2.蛋白质与核酸之间的关系图
3. DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系
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考向一 借助核酸的结构与功能,考查生命观念
)
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(2024·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 (D )
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
判断DNA和RNA的三种方法
一看五碳糖
核糖核糖核苷酸(RNA→
)
脱氧核糖脱氧核苷酸(DNA→ )
二看含氮碱基
T脱氧核苷酸(DNA→
)
U核糖核苷酸(RNA→ )
三看碱基比例
嘌呤数=嘧啶数一般为→
DNA
嘌呤数≠嘧啶数一般为→ RNA
〔变式训练1〕 乙肝病毒和人类免疫缺陷病毒的
遗传物质分别是DNA和RNA,下列有关DNA和RNA
的比较,正确的是 (C )
A.从元素组成上,DNA和RNA的元素组成不
相同
B.从化学组成上,DNA与RNA的碱基种类完全不同
C.从结构上,DNA多为双链结构,RNA通常为单
链结构
D.从分布上,真核细胞中的DNA全部存在于细胞
核中,RNA全部存在于细胞质中
考向二 结合核酸、蛋白质间的内在关系,考查创
新应用能力
)
* #
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 (C )
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
DNA + DNA→ 聚合酶复制DNA→
数目加倍
→ 某种蛋白质构成→
染色体
RNA→ 聚合酶转录产生→ RNA
RNA + RNA→ 复制酶复制RNA→
数目加倍
→ 某种蛋白质构成→
核糖体
→ 逆转录酶等逆转录产生→ DNA
〔变式训练2〕 细胞内的核酸通常需要与蛋白质
结合成为核酸—蛋白质复合物,才能行使特定的生理
功能。下列有关叙述不正确的是 (D )
A. RNA与蛋白质结合有利于肽链的合成
B. DNA与蛋白质结合能调控基因的表达
C.真核细胞和原核细胞中均存在DNA与蛋白质
形成的复合物
D. DNA的合成过程需要蛋白质,蛋白质的合成过
程不需要DNA
考向三 生物大分子以碳链为基本骨架
)
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蛋白质、核酸、多糖是人体内重要的大分
子物质,下列相关叙述错误的是 (B )
A.蛋白质结构与功能具有多样性和特异性,是生
命活动的主要承担者
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B. DNA与蛋白质组成染色体,存在于细胞核、线
粒体中
C. RNA主要在细胞核中合成,具有传递信息和转
运物质等功能
D.多糖主要存在于肝脏和骨骼肌细胞,能暂时储
存能量
有机物初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物
〔变式训练3〕 多聚体是由许多相同或相似的基
本单位组成的生物大分子,如图表示细胞利用基本单
位合成生物大分子的示意图,下列说法正确的是
(A )
A.若该生物大分子的基本单位中含有胸腺嘧啶,
则该生物大分子是DNA
B.若该生物大分子具有催化作用,则该生物大分
子一定是蛋白质
C.若该生物大分子的基本单位中含有尿嘧啶,则
该生物大分子是原核生物的遗传物质
D.若该生物大分子是糖原,则该生物大分子是动
植物细胞内的储能物质
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阅读下列材料,回答下列问题:
蜂毒肽的免疫功能
蜂毒肽是由26个氨基酸脱水缩合形成的多肽
①,
可以提高机体免疫功能。明代方以智所著《物理小
识》中,“取黄蜂之尾针合硫炼,加水麝为药。置疮汤
头,以火点而灸之”,详细记录了蜂毒疗法的配方及
用法。
(1)区分蜂毒肽不同单体的依据是 R基不同;
其单体的结构特点是 每种氨基酸至少有一个氨基
和一个羧基,都有一个氨基和一个羧基连接在同一个
碳原子上,这个碳原子同时还连接一个氢原子和一个
侧链基团(R基) 。
(2)蜂毒肽是一种两亲性多肽,
既能溶于水又能
溶于甲醇等有机试剂
②。用蜂毒肽作用于三种免疫细
胞BMDC、BMDM及LSEC,一段时间后,细胞内容物流
出,导致细胞死亡。请根据蜂毒肽的分子特性推测蜂
毒肽造成细胞死亡的原因: 蜂毒肽是两亲性多肽,
可以插入细胞膜的磷脂分子层中,改变细胞膜原有结
构,使细胞膜破裂,释放出细胞内容物,导致细胞死亡。
(3)纳米载体可以增强肿瘤免疫治疗效果。科研
人员构建了蜂毒纳米运载颗粒α - m - NP,以研究蜂
毒纳米运载颗粒对上述三种免疫细胞毒性的实验,
结
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果如图:
据实验结果可得出的结论是 低浓度的蜂毒肽
即可对三种免疫细胞产生明显的细胞毒性,而蜂毒纳
米运载颗粒在相对较高浓度时才会有一定的细胞毒
性,但远低于蜂毒肽的细胞毒性。
【解题策略】
获取
信息
信息①(蜂毒肽是由氨基酸脱水缩合形成的);信息②(蜂毒肽是两亲性多肽,既能溶于水
又能溶于甲醇等有机试剂);
信息③(题图信息:自变量是蜂毒肽和
α - m - NP、试剂浓度,因变量是三种不同
细胞的存活率
)
信息
知识
↓
整合
(1)组成多肽的单体是氨基酸,氨基酸具有
相似的结构特点;
(2)蜂毒肽具有溶于水和有机物的特点,磷
脂分子也具有此特点,细胞膜的基本支架是
磷脂双分子层;
(3)
存活率与药物对免疫细胞的毒性呈负相关
F
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:
|
G
|
H
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,其化学结构和生物活性与天然
胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是
(C )
A.糖类 B.脂质
C.蛋白质 D.核酸
2.(2023·海南卷)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 (B )
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
3.(2022·湖南卷)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 (C )
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
4.(2021·辽宁卷)蛋白质是生命活动的主要承担者。
下列有关叙述错误的是 (D )
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
温馨提示:复习至此,请完成练案[3]
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微专题一 探究“种子形成与萌发”过程的变化
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K
1.种子发育及处理过程中水的变化
种
子
与
水
种子风干丧失的主要是自由水,种子活性未
丧失
随种子
成熟
水分由多到少,在种子成熟时自由
水/结合水的值下降,
代谢减弱
种子萌发自由水/ 结合水的值大幅上升,代
谢旺盛
种子烘烤结合水丧失, 种子丧失活性
2.种子形成与萌发过程中的有机物种类变化
种子形成与
萌发过程 有机物种类变化
种子形成初期 可溶性糖较多
种子成熟过程
可溶性糖转化为淀粉(粮食作物)或
脂肪(油料作物)或蛋白质(豆类作
物),有机物干重增加
种子萌发 储存的有机物(淀粉、脂肪等)转化为可溶性糖,一般有机物干重下降
3.种子萌发与休眠过程中植物激素的变化
种子发育程度 激素种类及变化
种子萌发 赤霉素、细胞分裂素含量上升
种子休眠 脱落酸含量上升
4.种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线分析
如图所示,在种子萌发的第Ⅰ阶段,种子快速吸水,
呼吸速率上升,子叶展开之前,萌发种子的干物质总
量会减少,主要原因是种子不进行光合作用制造有
机物,但进行细胞呼吸消耗有机物;在种子萌发的第
Ⅱ阶段,细胞产生CO2 的量要比消耗O2 的量大得
多,说明此期间主要进行无氧呼吸。
L
|
M
|
N
|
O
1.(2024·湖北重点中学联考)种子成熟和萌发过程
中,种子的内部都会发生剧烈的物质变化。下列描
述不正确的是 (C )
A.种子萌发过程中,自由水和结合水的比值增大,
细胞呼吸作用增强,代谢加快
B.种子成熟过程中,结合水和自由水的比值增大,
细胞呼吸作用减弱,抗逆性增强
C.种子萌发过程中,种子的干重减小,酶活性增强,
物质转化加快,有机物的种类减少
D.油料种子成熟过程中,种子的干重增加,糖类含
量减少,脂肪含量增加
2.如图是油菜种子在发育和萌发过程中,糖类和脂肪
的变化曲线。下列分析正确的是 (A )
A.种子发育过程中,脂肪水解酶比脂肪合成酶活
性低
B.种子发育过程中,脂肪合成需要消耗较多的氮
元素
C.等质量的可溶性糖和脂肪中,所储存的能量脂肪
少于可溶性糖
D.种子萌发时消耗的能量主要来自细胞中脂肪的
氧化分解
!#$
6. D 从元素组成确定,甲溶质可能属于糖类,用斐林试剂可鉴定
糖类中的还原糖(如葡萄糖),会出现砖红色沉淀,但不能鉴定
糖类中的非还原糖(如蔗糖),试剂①是斐林试剂,其使用方法
与双缩脲试剂不同,前者混合使用,后者分开使用,A、B错误;
若②为紫色,则③是含有肽键的物质,如多肽或者蛋白质等,一
定不是脂肪,C错误;用斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热才能
观察到砖红色沉淀,D正确。故选D。
7. D 淀粉属于大分子,需要进一步水解成小分子才能被吸收,A
错误;若待测米粉样液中不含蛋白质,则加入双缩脲试剂后样
液颜色变蓝,因为双缩脲试剂B液本身是蓝色的,B错误;米粉
中的铁、锌都属于婴儿所需的微量元素,钙属于大量元素,C错
误;米粉中的脂肪可直接用苏丹Ⅲ试剂检测,苏丹Ⅲ将脂肪染
成橘黄色,D正确。故选D。
8.(1)碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少 (2)①排除
用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖 ②发芽前玉米
③蓝色→砖红色 淀粉酶失活
解析:(1)淀粉可以用碘液检测产生蓝色。胚乳呈现蓝色块状,
说明胚乳含有大量的淀粉,而随着发芽时间的延长,蓝色块状
变小,说明玉米发芽的过程中胚乳的淀粉逐渐减少。
(2)①该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶的作
用,在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原糖,还原糖用斐林
试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和淀粉,
作为对照试验,其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。
②根据单一变量原则,1号试管加的是缓冲液作为对照,3号、4
号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液,则2号试管加
的X溶液应该是发芽前玉米提取液。
③3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶,催化淀粉水解产生
了还原糖,因此其颜色由蓝色变成了砖红色。4号试管中加了
淀粉酶溶液,淀粉酶能催化淀粉水解产生还原糖从而使4号试
管中的颜色从蓝色变成砖红色,如果试管4没有出现砖红色沉
淀,最可能的原因是淀粉酶失活。
第3讲 蛋白质和核酸
考点一 蛋白质的结构和功能
必备知识·夯实基础
知识巩固
1.(1)C、H、O、N 羧基 同一个 (2)外界环境中获取 8
人体细胞能够合成
2.(1)①几肽 ②—COOH和—NH2 —COOH ③两端 R基
(2)盘曲、折叠 一定的空间结构 复杂的空间结构
3.种类 排列顺序 空间结构 酶 血红蛋白 抗体
思维辨析
(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
延伸探究
(1)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)盐析过程中蛋白质的结构没有发生变化 煮熟鸡
蛋过程中,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)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
剖析难点·考点突破
精准命题
例1:A 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。
变式训练1:B 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。
例2:C 细胞间的信息交流大多与细胞的膜蛋白有关,A正
确;细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质,而细胞质基质中
负责转运氨基酸的载体是tRNA,B正确;蛋白质遇高温变性时,其
空间结构被破坏,但肽键没有断裂,即肽键数没有减少,C错误;细
胞核中的染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA,所以细胞核中
的某些蛋白质是染色体的重要组成部分,D正确。
变式训练2:C 酶、载体蛋白发挥作用后结构不变,可以重复
利用,抗体特异性的作用于抗原后,形成沉淀或细胞集团进而被
吞噬细胞吞噬消化,所以不能继续发挥作用的是抗体,A正确;细
胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的现象,在细胞凋亡过
程中,特定的基因会表达并合成特定的蛋白质行使凋亡功能,这
体现了基因的选择性表达,B正确;高温处理过的蛋白质空间结构
被破坏,但不会破坏肽键,双缩脲试剂与肽键发生反应,所以高温
处理过的蛋白质能与双缩脲试剂发生反应,C错误;核糖体是由
rRNA和蛋白质组成的,核糖体具有特定的空间结构,D正确。
例3:B 乳酸菌是原核生物,无内质网,A错误;每一个氨基
酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),直链八肽
化合物由8个氨基酸脱去7个水形成,其中8个氨基酸中至少的
氧原子数为8 × 2 = 16,至少的氮原子数为8 × 1 = 8,7分子水
(H2O)包含的氧原子数为7,氮原子数为0,则直链八肽化合物至
少有氧原子8 × 2 - 7 = 9,氮原子8 × 1 = 8,B正确;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”的空间结构的改变是可以逆转
的,C错误;双缩脲试剂鉴定的物质是蛋白质(或多肽),要求所发
生反应的物质中具有的肽键数≥2个,因此变性后的“分子伴侣”
能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,D错误。
变式训练3:D 短杆芽孢杆菌是原核生物,没有线粒体,只能
由细胞质基质提供ATP,A错误;氨基酸脱水缩合形成环状肽链
时,其脱去的水分子数=氨基酸数目,合成1分子的短杆菌肽S需
要生成10分子水,而不是消耗,B错误;短杆菌肽S为环状分子,
可能没有游离的氨基和羧基,C错误;短杆菌肽S可以破坏细胞
膜,因此可能改变膜的通透性,使细胞内的物质外溢导致细胞死
亡,D正确。
考点二 核酸的种类、结构和功能
必备知识·夯实基础
知识巩固
1.磷酸 五碳糖 含氮碱基
2.蛋白质的生物合成 细胞核 细胞质
3.(2)A、G、C
思维辨析
(1)× (2)√ (3)× (4)√
延伸探究
1.依据是DNA是人类的遗传物质,每个人的遗传物质有所区别,
因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。DNA鉴定技术还可以
运用在亲子鉴定、研究人类起源、不同生物类群的亲缘关系等
方面。
2. 4n / 2种。
3.不是,生物的遗传信息大都储存在DNA中,但部分病毒的遗传
信息储存在RNA中,如HIV、SARS病毒等。
剖析难点·考点突破
精准命题
例1:D 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。
变式训练1:C 从元素组成上,DNA和RNA的元素组成相
同,都为C、H、O、N、P,A项错误;组成DNA的碱基为A、C、G、T,而
组成RNA的碱基为A、C、G、U,因此两者的碱基不完全相同,B项
错误;从结构上,DNA多为双链结构,RNA通常为单链结构,C项
正确;分布上,真核细胞的DNA主要存在于细胞核中,RNA主要
存在于细胞质中,D项错误。
例2:C 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,A正确;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,B正确;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
—115—
误;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,D正确。
变式训练2:D mRNA与有关蛋白质结合有利于翻译过程,
A正确;DNA与RNA聚合酶结合能调控基因的转录,B正确;真核
细胞和原核细胞中,DNA复制和转录时,都有酶与DNA结合成
DNA—蛋白质复合物,C正确;DNA的合成过程需要蛋白质(如
DNA聚合酶),蛋白质的合成过程需要DNA的指导,D错误。
例3:B 氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链盘曲、折叠
的方式及其形成的空间结构不同导致了蛋白质的多样性,而结构
决定功能,蛋白质的功能也具有多样性,每一种蛋白质都有其特
定的结构和功能,因此具有特异性,A正确;染色体只存在于细胞
核中,线粒体中的DNA是裸露的环状DNA分子,B错误;RNA通
过转录产生,主要在细胞核中合成,种类有mRNA(传递遗传信
息)、tRNA(识别并转运氨基酸)、rRNA(参与核糖体的构成),
C正确;在人体中多糖有肝糖原和肌糖原,能暂时储存能量,
D正确。
变式训练3:A 胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,RNA中没有,
若该生物大分子的基本单位(核苷酸)中含有胸腺嘧啶,则该生物
大分子一定是DNA,A正确;若该生物大分子具有催化作用,则该
生物大分子是酶,可以是蛋白质或RNA,B错误;若该生物大分子
的基本单位中含有尿嘧啶,则该生物大分子是RNA,而原核生物
的遗传物质是DNA,C错误;糖原是动物细胞中特有的多糖,若该
生物大分子是糖原,则该生物大分子是动物细胞内的储能物质,D
错误。
素养提升·强化思维
情境试题 规范作答
(1)R基不同 每种氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,都
有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子同时
还连接一个氢原子和一个侧链基团(R基) (2)蜂毒肽是两亲性
多肽,可以插入细胞膜的磷脂分子层中,改变细胞膜原有结构,使
细胞膜破裂,释放出细胞内容物,导致细胞死亡 (3)低浓度的蜂
毒肽即可对三种免疫细胞产生明显的细胞毒性,而蜂毒纳米运载
颗粒在相对较高浓度时才会有一定的细胞毒性,但远低于蜂毒肽
的细胞毒性
真题再现
1. C 胰岛素是胰岛B细胞合成并分泌的唯一的一个能降低血糖
的激素,其化学本质是蛋白质,而我国科学家在世界上首次人
工合成的结晶牛胰岛素,其化学结构和生物活性与天然胰岛素
完全相同,因此,结晶牛胰岛素的化学本质是蛋白质,C正确。
故选C。
2. B 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。故选B。
3. C 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;内质
网是蛋白质的合成、加工场所和运输通道,高尔基体主要是对
来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,胶原蛋白的形成
与核糖体、内质网、高尔基体有关,C正确;由题胶原蛋白非必需
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,衡量蛋白质营养价值的高低
主要取决于所含必需氨基酸的种类、数量及组成比例,因此不
能说明胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高,D错误。
4. D 叶绿体类囊体薄膜是进行光合作用的场所,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,降低血糖,胰岛素的化学本质是蛋白质,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;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。
练案[3]
A组
1. D 蛋白质变性时空间结构改变,而肽键没有断裂,A错误;鸡
枞菌中测得所含的氨基酸仅有16种,而组成人体的氨基酸有
21种,B错误;由题可知,甲硫氨酸只存在于菌盖,因此鸡枞菌
的菌柄与菌盖蛋白质的种类不完全相同,C错误;蛋白质的合成
场所是核糖体,由氨基酸脱水缩合形成,因此鸡枞菌的多肽链
的合成场所位于核糖体,D正确。故选D。
2. B 多肽链上—SH基团被—S—OH取代后,影响其后续的折
叠,可见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。故
选B。
3. C 蛋白质、核酸等生物大分子是由单体构成的多聚体,它们的
多样性均和它们的单体的排列顺序有关,A正确;细菌属于原核
生物,但原核细胞和神经细胞(真核细胞)中的核酸都可以与蛋
白质形成复合物,B正确;生发层细胞的细胞核中含有DNA和
RNA,它们各自由4种不同的核苷酸组成,因此生发层细胞中组
成核酸的核苷酸有8种,C错误;新型冠状病毒是RNA类型的
病毒,含有蛋白质和核酸,其核酸仅有RNA 1种,D正确。故
选C。
4. D 脂肪是细胞内的主要储能物质,但摄入脂肪过多会导致肥
胖等结果,故应适量摄入脂肪,A错误;胶原蛋白属于大分子物
质,不能直接被人体吸收利用,需要分解为氨基酸才能被利用,
B错误;人体细胞中无分解纤维素的酶,纤维素被水解是借助肠
道微生物进行的,C错误;必需氨基酸必须从外界环境中直接获
取,体内不能合成,评价食物中蛋白质成分的营养价值时,应格
外注重必需氨基酸的种类和含量,D正确。故选D。
5. A 由图示可知,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。故选A。
6. D Mb表面含有极性侧链基团,可溶于水,A正确;由分析可
知,Mb中的疏水洞穴能避免血红素辅基中Fe2 +被氧化,保证了
Mb的储氧能力,B正确;由题意可知,Mb含有一条肽链,肽链中
的氨基酸通过脱水缩合形成肽键,一个肽键含有一个氧原子,
肽键数=氨基酸数- 1,肽链的末端的羧基含有两个氧原子,若
不考虑侧链基团中的氧原子,则肽链中氧原子数=肽键数+ 2
=氨基酸数+ 1,C正确;Mb含有C、H、O、N、Fe五种元素,不会
形成二硫键,D错误。故选D。
7. B 这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,会导致这些蛋
白质不能发生磷酸化和去磷酸化,不能参与细胞信号传递,
B错误。
8.(1)离子 葡萄糖盐水 (2)N、P (3)胆固醇和磷脂 结构蛋
白 (4)淀粉 氨基酸 (5)④
解析:(1)据题图分析可知:①是无机盐,在细胞中大多数以离
子形式存在,少数以化合物形式存在;患急性肠炎的病人呕吐、
腹泻会丢失大量水和无机盐,常见的治疗方法是输入葡萄糖盐
水,以补充无机盐和葡萄糖,维持细胞正常的生命活动。
(2)②是糖类,是主要的能源物质,其组成元素是C、H、O,④是
核酸,是遗传信息的携带者,组成元素是C、H、O、N、P,故④特有
的化学元素是N和P。
(3)脂质中构成动物细胞膜重要成分的有胆固醇和磷脂,③是
蛋白质,是生命活动的主要承担者,许多③蛋白质是构成细胞
和生物体的重要物质,称为结构蛋白,如羽毛、肌肉等的成分。
(4)淀粉是植物细胞中储存能量的物质,小麦种子细胞中,主要
的能源物质②是指淀粉;物质③蛋白质的种类的不同是由氨基
酸的数量、种类和排列顺序,以及多肽链的空间结构决定的。
(5)④是核酸,是遗传信息的携带者,导致地球上生物多种多样
的根本原因是④的多样性。
B组
1. D 植物的纤维素的基本组成单位是葡萄糖,脂质的种类有很
多,但都不是多聚体,A错误;动物的糖原的基本组成单位是葡
萄糖,抗体的化学本质是蛋白质,基本组成单位是氨基酸,B
错
—215—