02 必修1 专题一 第2讲 蛋白质、核酸及有机物鉴定-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习讲义（浙科版）

第2讲　蛋白质、核酸及有机物鉴定 一、蛋白质是生命活动的主要承载者 (一)氨基酸的结构 1．蛋白质主要由________四种元素组成，有些蛋白质还含有S元素。 2．构成蛋白质的基本单位是________，种类约有________种，一个蛋白质分子可由__________个氨基酸分子组成。 3．构成蛋白质的绝大多数氨基酸的结构特点是：每个氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，并且它们都连在一个中央碳原子上，另外还含有一个H和一个________。如缬氨酸中的R为__________，丙氨酸中的R为__________。 (二)蛋白质的合成及其结构 1．多肽的生物合成 (1)以上4种氨基酸中哪个不是构成蛋白质的氨基酸？________。 (2)由以上3种构成蛋白质的氨基酸所形成的三肽化合物的结构。 ①上述化合物形成过程中，所产生的水中的H和O分别来自____________。 ②新形成的化学键表示为________。 ③形成以上化合物的过程中一共生成________个水分子。 ④上述化合物中游离的氨基有________个，游离的羧基有________个。 ⑤用以上3种氨基酸为原料，可以形成的三肽有________种。 2．氨基酸合成多肽过程中的相关计算 (1)n个氨基酸形成1条肽链，含有_______________________________________　个肽键。 (2)n个氨基酸形成2条肽链，含有______________________________________　个肽键。 (3)n个氨基酸形成3条肽链，含有_______________________________________　个肽键。 根据以上规律，可以得出多肽链在形成过程中，形成的肽键数或失去的水分子数＝氨基酸数－肽链数的结论。 如果构成多肽的氨基酸的平均相对分子质量是a，由n个氨基酸形成m条肽链，则该多肽的相对分子质量大约是____________。 3．蛋白质结构多样性与功能多样性之间的关系 (1)氨基酸、多肽与蛋白质三者之间的层次关系 (2)蛋白质结构的多样性决定其功能的多样性 基因的多样性(根本原因) [注意点]　通常核糖体上合成的多肽没有活性，需要经过盘曲折叠(一般在内质网、高尔基体上完成)形成具有一定空间的蛋白质，才能发挥作用。蛋白质分子可以由一条或几条多肽链经盘曲折叠形成。 二、核酸储存与传递遗传信息 DNA RNA 初步水解产物 4种脱氧核苷酸 ______________　 彻底水解产物 磷酸基团、脱氧核糖、4种含氮碱基(A、T、C、G) 磷酸基团、核糖、4种含氮碱基(A、U、C、G) 主要存在部位 ______________________________，拟核 细胞质 组成 无机酸 磷酸 磷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 共有含 氮碱基 A、G、C 特有含 氮碱基 T U 结构 规则的双螺旋结构 一般为单链 功能 携带遗传信息(绝大多数生物的遗传物质)，通过指导蛋白质的合成从而控制生物性状 遗传物质(RNA病毒)，催化作用，传递遗传信息(mRNA)，转运氨基酸(tRNA)，组成核糖体(rRNA) 三、检测生物组织中的糖类、蛋白质和油脂 1．实验原理 检测物质 鉴定试剂 颜色反应 还原糖 本尼迪特试剂(水浴加热) ________ 油脂 苏丹Ⅲ染液 ________ 蛋白质 双缩脲试剂 ________ 淀粉 碘­碘化钾溶液 ________ 2．实验步骤 (1)油脂的检测 (2)糖类和蛋白质的检测 ①教师完成标准样液的检测。 ②学生观察标准样液的显色结果。 ③预测待检样品的显色结果。 ④制备组织样液：剪碎材料→放入研钵→研磨→过滤→获得上清液。 ⑤检测 a．检测淀粉：取2 mL样本上清液→滴加5滴__________溶液，与样本上清液比较→观察并记录颜色变化 b．检测蛋白质：取2 mL样本上清液→加入2 mL__________振荡→加入5滴__________，与样本上清液比较→观察并记录颜色变化 c．检测还原糖：取2 mL样本上清液→加入2 mL________并振荡→热水浴加热2～3 min，与样本上清液比较→观察并记录颜色变化 蛋白质高温变性后，还能否与双缩脲试剂发生颜色反应？为什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 胰岛素的生物合成与结构 胰岛素合成的基本过程是：首先在胰岛β细胞中粗面内质网的核糖体上合成前胰岛素原，前胰岛素原在穿过内质网膜时被切去一段信号肽序列后成为胰岛素原，再通过蛋白酶的水解作用，脱下35个氨基酸残基的连接肽，连接肽的两端各切去两个氨基酸成C肽，最终形成含有三个二硫键的胰岛素，C肽和胰岛素同时通过分泌小泡分泌出胰岛β细胞。如图是胰岛素原转化成胰岛素的过程，请据图回答问题： 　(1)信号肽的基本单位是__________。 (2)胰岛素原转化成胰岛素的过程是在__________内完成的。 (3)胰岛素分子中含有肽键______个，胰岛素分泌过程中________(填“需要”或“不需要”)载体。 (4)从理论上分析，胰岛素分子至少有________个—NH2。 (5)胰岛素可用于治疗某些糖尿病，但胰岛素只能注射，而不能口服，原因是_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 一、有关蛋白质的几种特殊情况的计算问题 1．环状多肽相对分子质量的计算 如果有环状多肽，则环状多肽氨基酸数＝形成肽键数＝脱去水分子数，如果环状多肽氨基酸数为n，其平均相对分子质量为a，则环状多肽相对分子质量＝na－18n。 2．存在二硫键时，多肽相对分子质量的计算 二硫键(—S—S—)是由空间相邻的两个半胱氨酸上巯基(—SH)脱掉2个氢原子形成的，二硫键具有维持蛋白质空间结构的作用。所以在计算蛋白质的相对分子质量时，如果肽链之间出现二硫键(二硫键是由2个“—SH”连接而成的)，除了需要考虑水分子的减少外，要再减去形成二硫键脱去氢的个数。 某种胰岛素的二硫键示意图 　如图表示某蛋白质的结构，其中“—S—S—”表示连接两条相邻肽链的二硫键(二硫键是由2个“—SH”连接而成的)。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则形成该蛋白质分子的过程中，生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为(　　) A．m个、18m B．(m－4)个、18(m－4) C．(m－3)个、18(m－3)＋4 D．(m－2)个、18(m－2)＋4 [解析]　由题图可知，该蛋白质由m个氨基酸形成3条肽链，其中一条是环状肽链，由2个二硫键将3条肽链连接。对于环状肽链来说，脱去水分子数等于氨基酸数，所以脱去的水分子数是(m－2)个；2个二硫键脱去的氢原子是4个，因此该蛋白质形成过程中减少的相对分子质量是18(m－2)＋4。D正确。 [答案]　D 3．利用原子守恒法计算多肽(或蛋白质)中的原子数或氨基酸数 在一个氨基酸中，若不考虑R基团，则其分子式是C2H4O2N。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。由于R基团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。其相关数量关系如下： (1)氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基团上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。 (2)氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。 (3)若已知多肽或蛋白质的分子式，则此多肽或蛋白质中： ①含2个氨基的氨基酸数＝氮原子数－肽键数－1。 ②含2个羧基的氨基酸数＝。 　某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列3种氨基酸，相关叙述正确的是(　　) A．合成1分子该物质将产生6个水分子 B．在细胞中合成该物质时只需要3种tRNA C．该多肽分子含一个游离氨基和一个游离羧基 D．每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸 [解析]　分析结构简式可知，三种氨基酸都只含有一个氨基，该多肽的分子式为C22H34O13N6，有6个“N”，因此该多肽含有6个氨基酸，合成1分子该物质将产生5个水分子，A错误；合成此多肽时需要几种tRNA是由mRNA上有几种密码子决定的，密码子具有简并性，决定该多肽的6个氨基酸的密码子无法确定只有3种，则合成该物质时有可能需3种或3种以上tRNA，B错误；组成该多肽的3种氨基酸分子的R基团中均不含氨基，但谷氨酸的R基团上含有1个羧基，且谷氨酸的个数＝＝(13－5－2)÷2＝3，因此该多肽含有4个游离的羧基和1个游离的氨基，C错误；从以上分析可知，每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸，D正确。 [答案]　D 4．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。 　某50肽中有丙氨酸(R基团为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，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)。 下列有关叙述，错误的是(　　) A．该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子 B．若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列 C．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4分子H2O D．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基 [解析]　该50肽水解脱掉4个丙氨酸应该水解掉8个肽键，形成的有机物中氧原子增加8个，A正确；水解得到4个丙氨酸和一个50号氨基酸，这5个氨基酸经过脱水缩合反应形成5种不同的氨基酸序列，B正确；4条多肽链经过脱水缩合反应形成一条肽链，由3个肽键连接，脱去3分子水，C错误；每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链中至少含有4个游离的氨基和4个游离的羧基，D正确。 [答案]　C 二、蛋白质的变性与蛋白质的变构作用(又称为蛋白质别构效应) 蛋白质变性 蛋白质变构 实质 受高温、强酸、强碱、重金属离子等物理或化学因素的影响，蛋白质空间结构遭到破坏，从而导致其性质和功能发生部分或全部丧失 一个蛋白质与其配体(小分子物质)结合后，蛋白质的空间结构发生改变，调节了蛋白质的生物学功能，使它适合于功能的需要 结果 ①空间结构改变(氨基酸排列顺序不变) ②生物学功能丧失 ③水溶性下降(易沉淀) ④更易被水解(食物煮熟易消化) 导致蛋白质活性改变，使它适合于功能的需要 实例 高温消毒、灭菌；高温使酶失去活性 载体蛋白与小分子或离子结合；酶与底物结合；血红蛋白与氧气结合 　(2023·湖北选择性考试)球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是(　　) A．蛋白质变性可导致部分肽键断裂 B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇 C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质 D．变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏 [解析]　蛋白质变性主要是由于蛋白质空间结构被破坏，但其中的肽键一般不会断裂，A错误；球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧，说明外侧主要是极性基团，可溶于水，不易溶于乙醇，B正确；加热变性的蛋白质空间结构发生改变，该空间结构改变不可逆，故不能恢复原有的结构和性质，C正确；变性后空间结构改变，导致一系列理化性质变化，生物活性丧失，D正确。 [答案]　A 三、比较蛋白质与核酸的不同点 蛋白质 核酸 元素组成 C、H、O、N，有的还含有S元素 C、H、O、N、P 基本单位 20种不同的氨基酸 4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸 连接方式 合成场所 核糖体，有些蛋白质需要内质网、高尔基体的加工 细胞核、线粒体、叶绿体、拟核 结构的多样性 氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，蛋白质的空间结构多种多样 核苷酸数目及排列顺序的多样性 功能 ①结构成分——毛发、肌肉、蚕丝等②调节——某些激素(如：生长激素等)③催化——酶④运输——转运蛋白、血红蛋白⑤免疫——抗体 ①DNA是主要的遗传物质，控制生物的遗传与代谢②RNA是某些病毒的遗传物质；参与蛋白质的合成；某些RNA具有催化功能 　如图表示化合物a和m参与化合物b的构成情况，下列叙述错误的是(　　) A．若m为腺嘌呤，则b可能为腺嘌呤核糖核苷酸 B．在噬菌体、烟草花叶病毒体内b均为4种 C．若a为核糖，则ADP脱去一个磷酸后，可形成b D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸可存在于HIV中 [解析]　图示b为核苷酸，m为含氮碱基，a为五碳糖。若m为腺嘌呤，则b可为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸，A正确；病毒只含有一种核酸(DNA或RNA)，其核苷酸种类均为4种，B正确；若a为核糖，则ADP水解可形成b，C正确；HIV的遗传物质是RNA，其基本单位为核糖核苷酸，故a应为核糖，D错误。 [答案]　D 　结合蛋白质、核酸的结构和功能，考查结构与功能观 1．(2023·浙江Z20联盟联考)下列生命活动可以由血浆中的蛋白质完成的是(　　) A．呈递抗原　　　　　 B．中和部分毒素 C．催化ATP合成 D．引发第二性征 2．(2024·浙江强基联盟高三联考)通过蛋白质工程将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该长效胰岛素的叙述，错误的是(　　) A．比人胰岛素多了两个肽键 B．可通过基因工程方法生产 C．与人胰岛素有相同的靶细胞 D．进入人体细胞后需经高尔基体加工 3．(2022·湖南选择性考试)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 4．(2022·浙江6月选考)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(　　) A．胞嘧啶 B．胸腺嘧啶 C．腺嘌呤 D．鸟嘌呤 　基于蛋白质生物合成的事实和证据，考查科学思维素养 5．如图表示胰岛β细胞形成胰岛素的过程，刚合成的前胰岛素原，在信号肽酶的作用下，将信号肽切除而成为胰岛素原，胰岛素原通过蛋白酶的水解作用生成胰岛素和一个C肽，C肽和胰岛素同时分泌出胰岛β细胞。下列说法错误的是(　　) A．测定血液中C肽的含量可反映胰岛β细胞的分泌功能 B．信号肽酶和蛋白酶能分别破坏前胰岛素原和胰岛素原的肽键 C．内质网、高尔基体参与了前胰岛素原形成胰岛素的过程 D．胰岛素分子的A链和B链是由不同的基因编码的多肽链 6．研究发现，内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的钙浓度并形成具有Ca2+通道活性的四聚体，可将内质网中过多的Ca2+排出，从而消除内质网钙过载给细胞带来的多种威胁，这种内质网钙过载激活的钙通道称为CLAC通道。当内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平后四聚体解聚，钙通道活性消失。下列叙述错误的是(　　) A．Ca2+浓度通过CLAC通道的调节机制属于负反馈调节 B．内质网通过TMCO1释放过多Ca2+的过程需要消耗ATP C．Ca2+作为信号分子调节内质网中跨膜蛋白TMCO1的活性 D．TMCO1结构异常可能会影响蛋白质等大分子的加工和运输 　结合蛋白质的相关计算，考查科学思维素养 7．(2023·宁波期末)绿色荧光蛋白是从发光水母中分离出来的一种结构蛋白，其相关数据如下表所示。若R基团上的羧基和氨基不会脱水形成肽键，则下列有关叙述正确的是(　　) 氨基酸数目 126 R基团上的羧基数 15 游离羧基的总数 17 游离氨基的总数 17 A．该蛋白质只含1条肽链 B．该蛋白质水解时，水分子中的氧参与形成氨基 C．R基团上的氨基有17个 D．合成一分子该蛋白质时脱去水的相对分子质量为2232 8．经测定，某条肽链其分子式是C21HxOyN4S2。已知该肽链是由下列氨基酸中的几种为原料合成的，苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列有关该多肽链的叙述，错误的是(　　) A．该肽链是四肽化合物 B．水解后能产生3种氨基酸 C．氢原子数和氧原子数分别是30和5 D．在核糖体上形成时相对分子质量减少了54 　结合生物组织中的物质鉴定，考查科学思维素养 9．(2023·海南等级考)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 10．(2023·全国乙卷)生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成，构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键以及检测生物大分子的试剂等信息如下表。 单体 连接键 生物大分子 检测试剂或染色剂 葡萄糖 — ① — ② ③ 蛋白质 ④ ⑤ — 核酸 ⑥ 根据表中信息，下列叙述错误的是(　　) A．①可以是淀粉或糖原 B．②是氨基酸，③是肽键，⑤是碱基 C．②和⑤都含有C、H、O、N元素 D．④可以是双缩脲试剂，⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂 【精读课本】 自主诊断 一、(一)1．C、H、O、N　2．氨基酸　20　数百至数千　3．R基团　—CH(CH3)2　—CH3 (二)1．(1)丁　(2)羧基和氨基，羧基　　2　1　2　27或6　2．(1)n－1　(2)n－2　(3)n－3　an－(n－m)×18　3．(2)多肽　排列顺序　蛋白质空间结构 二、4种核糖核苷酸　细胞核(少量在线粒体、叶绿体) 三、1．红黄色　橙黄色　紫色　蓝色　2．(1)苏丹Ⅲ　橙黄色　(2)碘­碘化钾　双缩脲试剂A　双缩脲试剂B　本尼迪特试剂 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 第2讲　蛋白质、核酸及有机物鉴定 精读课本·盘点基础知识 问题与思考 提示：能，双缩脲试剂是与多肽分子中的肽键发生紫色反应。过酸、过碱、重金属盐或高温会使蛋白质的空间结构遭到破坏，但肽键并未断裂，依然能与双缩脲试剂发生紫色反应。 教考链接 (1)氨基酸　(2)高尔基体　(3)49　不需要　(4)2　(5)蛋白质可以被消化道水解 延伸迁移·实现融会贯通 1．B　[吞噬细胞能处理呈递抗原，A错误；血浆中含有能中和细菌产生的毒素的蛋白质，B正确；ATP合成发生在细胞内部的叶绿体、细胞溶胶和线粒体中，催化ATP合成的酶也分布在细胞内，不在血浆中，C错误；第二性征是人体内性激素作用的结果，性激素属于脂质，D错误。] 2．D　[将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备出一种人工长效胰岛素，该长效胰岛素比人胰岛素多了2个精氨酸，以及A链上存在一个氨基酸的差异，所以只多了两个肽键，A正确；人工长效胰岛素是对天然蛋白质的改造，需要通过蛋白质工程改造相应基因，并通过基因工程生产相应蛋白质，因此人工长效胰岛素可通过基因工程方法生产，B正确；人工胰岛素和人胰岛素作用相同，都是降血糖的作用，故靶细胞相同，C正确；该胰岛素进入内环境起调节作用，不需要再经细胞内高尔基体加工，D错误。] 3．C　[蛋白质的氮元素主要存在于“—CO—NH—”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；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，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，因此并不能说明胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高，D错误。] 4．B　[细胞周期的分裂间期中S期是DNA复制期，主要是遗传物质的复制，该过程需要4种游离的脱氧核苷酸作为原料，与RNA相比，DNA特有的碱基是胸腺嘧啶，故用放射性同位素标记胸腺嘧啶最适合检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期，B正确。] 5．D　[由于C肽和胰岛素同时分泌出胰岛β细胞，因此测定血液中C肽的含量可反映胰岛β细胞的分泌功能，A正确；据图可知，信号肽酶和蛋白酶能分别破坏前胰岛素原和胰岛素原的肽键，B正确；胰岛素属于分泌蛋白，因此内质网、高尔基体参与了前胰岛素原形成胰岛素的过程，C正确；由图可知，胰岛素分子的A链和B链是由同一条肽链加工而来，因此胰岛素分子的A链和B链是由同一基因编码的多肽链，D错误。] 6．B　[由题干信息“内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的钙浓度并形成具有Ca2+通道活性的四聚体，可将内质网中过多的钙离子排出……当内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平后四聚体解聚，钙通道活性消失”可知，CLAC通道的作用是使Ca2+浓度维持在正常水平，该机制属于负反馈调节，A正确；由题干信息“内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的钙浓度并形成具有Ca2+通道活性的四聚体，可将内质网中过多的Ca2+排出”可知，内质网通过TMCO1释放过多Ca2+的过程是顺浓度梯度的，属于被动转运，因此不需要消耗ATP，B错误；由题干信息“内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的钙浓度并形成具有Ca2+通道活性的四聚体，可将内质网中过多的Ca2+排出……当内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平后四聚体解聚，钙通道活性消失”可知，Ca2+作为信号分子调节内质网中跨膜蛋白TMCO1的活性，C正确；TMCO1结构异常时，细胞将无法消除内质网钙超载引起的内质网功能紊乱，内质网是蛋白质等大分子加工和运输的场所，因此TMCO1结构异常可能会影响蛋白质等大分子的加工和运输，D正确。] 7．D　[该蛋白质共有17个游离的羧基，其中有15个在R基团中，说明该蛋白质含有2条肽链，A错误；氨基酸经脱水缩合形成蛋白质时，脱去的水中的氧来自氨基酸中的羧基，所以该蛋白质水解时，水分子中的氧参与形成羧基，B错误；依据以上分析，该蛋白质含有2条肽链，游离的氨基总数是17个，所以R基团上的氨基有17－2＝15个，C错误；合成一分子该蛋白质时脱去水的相对分子质量为(126－2)×18＝2232，D正确。] 8．C　[分析题干信息可知，题干中给出的几种氨基酸都只含有一个N，该肽链分子式是C21HxOyN4S2，含有4个氮原子，则该多肽是由4个氨基酸脱水缩合形成的四肽，A正确；该化合物中含有2个S，因此该多肽中含有2个半胱氨酸，含有C 6个，该肽链分子式是C21HxOyN4S2，另两个氨基酸含有的碳原子数＝21－6＝15，根据原子守恒定律，另两个氨基酸分别是苯丙氨酸和亮氨酸(碳原子数＝9＋6＝15)，所以该四肽化合物水解产生的氨基酸是3种，B正确；依据以上分析可知，组成该化合物的氨基酸分别是2个半胱氨酸、1个苯丙氨酸和1个亮氨酸，2个半胱氨酸、1个苯丙氨酸和1个亮氨酸含有氢原子数和氧原子数分别是38和8，形成四肽失去3分子水，因此该化合物中氢原子数和氧原子数分别是32和5，C错误；形成四肽失去3分子水，在核糖体上形成时相对分子质量减少了3×18＝54，D正确。] 9．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。] 10．B　[由葡萄糖组成的生物大分子是多糖，包括纤维素、淀粉、糖原等，A正确；组成蛋白质的基本单位是②氨基酸，连接的化学键是③肽键，⑤是核酸的基本单位——核苷酸，B错误；②是氨基酸，⑤是核苷酸，前者含有C、H、O、N，还有部分含S，后者含有C、H、O、N、P，二者共有的元素是C、H、O、N，C正确；检测蛋白质是用双缩脲试剂，甲基绿和吡罗红混合染色剂可以用来鉴定核酸，D正确。] $$ 课时分层作业(二)　 1．A　[①为氨基，③为羧基，④为侧链基团(R基团)。组成氨基酸的R基团约有20种，A正确。氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自①和③，B错误。R基团中的氨基或羧基不参与脱水缩合，C错误。生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子，D错误。] 2．D　[由蛋白质和糖类组成的结构是糖蛋白，位于细胞膜上，具有识别信号分子的作用，A正确；由蛋白质和DNA组成的结构是染色体，染色体是遗传信息的载体，B正确；由蛋白质和RNA组成的结构是核糖体，具有合成蛋白质的功能，C正确；细胞膜主要由蛋白质和脂质组成，其结构特点是流动性，功能特点是选择透过性，D错误。] 3．B　[血管紧张素是一种多肽类激素，其与双缩脲试剂可发生紫色反应，A错误；血管紧张素是由血管紧张素原(一种血清球蛋白)经水解形成的，因此其形成过程中伴随着水的消耗，B正确；血管紧张素原的化学本质是蛋白质，是在核糖体合成的，C错误；血管紧张素是一种多肽类激素，口服会被消化而失去疗效，D错误。] 4．D　[脑啡肽由氨基酸通过肽键连接而成，图中③表示肽键，A错误；氨基酸的种类是由R基团决定的，根据图示可知，图中含有5个氨基酸，但R基团只有4种，因此脑啡肽是由4种不同的氨基酸脱水缩合形成的五肽，B错误；脑啡肽是一种神经递质，可以镇静、提高痛阈从而调节人体对痛的感觉，可推测脑啡肽经释放后，作用在突触后膜后会阻止Na＋内流，使兴奋不能传递到大脑皮层，C错误；细胞释放脑啡肽的过程为胞吐，依赖细胞膜的流动性，D正确。] 5．C　[该蛋白质中含有的肽键数为(n－m)个，每个“—NH—CO—”结构含有一个氧原子；m条肽链至少含有m个游离的羧基(—COOH)，因此，该蛋白质中至少含有的氧原子的个数为n－m＋2m＝n＋m，C正确。] 6．B　[胰岛素基因编码的两条肽链中氨基酸总数是m＋n，正常情况下终止密码子不编码氨基酸，在不考虑终止密码子的情况下，蛋白质中氨基酸的数目＝1/3mRNA中的碱基数目＝1/6基因中的碱基数目。所以基因中对应的碱基个数应大于6(m＋n)，A正确；一个基因在转录过程中，只有一条链作为模板链，B错误；形成的两条肽链中氨基酸共有m＋n个，根据密码子和氨基酸的一一对应关系(不考虑终止密码子)可知，与之对应的胰岛素mRNA中至少含有m＋n个密码子，C正确；A、B两条肽链可能是翻译形成的一条肽链经蛋白酶作用使特定位置的一个肽键断裂后形成的，D正确。] 7．A　[蛋白质的结构决定功能，结构多样性的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别，A正确；血红蛋白的主要功能是运输氧气，B错误；蛋白质在碱性条件下能够与硫酸铜溶液发生紫色反应，C错误；在肝脏研磨液中加入食盐能够使过氧化氢酶发生盐析，D错误。] 8．D　[过程②说明Q可能是细胞膜上的载体，A正确；根据过程①可知，Q可能是酶，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，故Q中可能含有硫元素，B正确；酶促反应在细胞内外均可发生，如唾液淀粉酶，C正确；物质运输不一定依赖腺苷三磷酸(ATP)，如易化扩散，D错误。] 9．D　[据图可知，两种激素都是由九个氨基酸脱水缩合形成的链状肽，肽链间的氨基酸通过二硫键进一步折叠，A错误；氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，B错误；肽链中游离的氨基数目与参与构成肽链的氨基酸的种类有关，C错误；根据分析可知，两种激素间因两个氨基酸种类不同，进而导致两者的功能不同，D正确。] 10．D　[该激活过程是在小肠腔内进行的，不需要内质网和高尔基体的参与，D错误。] 11．A　[抗体酶属于分泌蛋白，在核糖体上合成后需要经过内质网和高尔基体加工后才能发挥作用，A正确；低温会抑制酶的活性，但不会使酶变性失活，B错误；抗体酶的化学本质是蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色，该过程不需要水浴加热，C错误；抗体酶具有专一性，既体现在抗体结构域与抗原的结合，又体现在底物结合的部位，D错误。] 12．B　[核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用，A正确；核酸是生物的遗传物质，主要存在于细胞核中，B错误；DNA能携带遗传信息，可通过DNA指纹获取嫌疑人信息，C正确；人体细胞中的核酸包括DNA和RNA，共含有2种五碳糖、5种碱基，D正确。] 13．A　[苏丹Ⅲ染液可使油脂呈橙黄色，若向甲组中加入苏丹Ⅲ染液后混匀，由于苏丹Ⅲ染液本身呈橙黄色，因此呈橙黄色不能说明该组织中含有油脂，油脂的检测需染色后，使用50%的酒精溶液洗去浮色以后在显微镜下观察，A错误；双缩脲试剂可与蛋白质或多肽中的肽键发生紫色反应，向乙组中加入双缩脲试剂后混匀，若呈紫色，则说明该组织中含有蛋白质或多肽，B正确；丙组中加入碘-碘化钾溶液后混匀，若呈蓝色，则说明该组织中含有淀粉，C正确；可用本尼迪特试剂(或斐林试剂)来检测还原糖，若向丁组中加入本尼迪特试剂(或斐林试剂)，水浴加热后呈红黄色(或砖红色)沉淀，则说明该组织中含有还原糖，D正确。] 14．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的结合会引发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。] 15．D　[泛素化标记的结果是使得被标记的蛋白质被蛋白酶分解为较小的多肽、氨基酸以及可以重复使用的泛素，A正确；结合题干“泛素可以与目标蛋白中赖氨酸的ε氨基结合，对目标蛋白形成多聚泛素化标记”“当必需氨基酸匮乏时，肝细胞中E3泛素连接酶Ubr1会失活，不能催化脂滴保护蛋白Plin2的多聚泛素化降解”推测，泛素与目标蛋白赖氨酸的ε氨基结合可能由E3泛素连接酶催化完成，B正确；必需氨基酸匮乏时Ubr1会失活，只有结合必需氨基酸才能起作用，故Ubr1可能是必需氨基酸受体，能与必需氨基酸结合并被激活，C正确；对肝细胞Plin2中赖氨酸的ε氨基进行保护，导致其无法被泛素标记，Plin2蛋白只有降解之后其中的脂肪才能利用，如果不能降解就会抑制脂肪的分解，从而造成肝脏脂肪的堆积，D错误。] 16．答案：(1)核糖体　　(2)将健康小鼠随机均分成两组，一组小鼠口腔感染敲除蛋白酶基因的牙龈卟啉细菌，一组小鼠口腔感染正常的牙龈卟啉细菌。一段时间后，检验两组小鼠大脑中有无β-淀粉样蛋白沉积　(3)研制抑制牙龈蛋白酶活性的药物等(其他合理答案也可) 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时分层作业(二)　蛋白质、核酸及有机物鉴定 1．如图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是(　　) A．结构④在生物体内约有20种 B．氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自②和③ C．结构④中含有的氨基或羧基全部参与脱水缩合 D．生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n种密码子 2．(2023·丽水期末)下列关于蛋白质组成的细胞结构的叙述，错误的是(　　) A．由蛋白质和糖类组成的结构具有识别信号分子的作用 B．由蛋白质和DNA组成的结构具有遗传信息载体的功能 C．由蛋白质和RNA组成的结构具有合成蛋白质的功能 D．由蛋白质和脂质组成的结构具有流动性的功能特点 3．(2023·浙睿原创联盟第二次适应性考试)血管紧张素是由肝脏分泌的前体物质血管紧张素原(一种血清球蛋白)经水解形成的一种多肽类激素。血管紧张素能引起血管收缩，升高血压，用于各种原因的虚脱、休克所引起的低血压症。下列有关叙述正确的是(　　) A．双缩脲试剂与血管紧张素发生蓝色反应 B．血管紧张素的形成过程伴随着水的消耗 C．血管紧张素原是在肝细胞中的高尔基体上合成的 D．通过口服或注射血管紧张素都可使血压升高 4．(2023·浙江十校联盟高三第三次联考)脑啡肽是一种神经递质，可以镇静、提高痛阈从而调节人体对痛的感觉。如图为脑啡肽的结构简式(不包括指示用的箭头、虚线和数字编号)，下列叙述正确的是(　　) A．脑啡肽由氨基酸通过肽键连接而成，图中②表示肽键 B．脑啡肽是由4种不同的氨基酸脱水缩合形成的四肽 C．脑啡肽经释放后，作用在突触后膜后会阻止K＋外流 D．细胞释放脑啡肽的过程，体现了细胞膜的流动性 5．某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有的氧原子个数是(　　) A．n－m 　 　　　　 B．n－2m C．n＋m D．n＋2m 6．胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的，其中A链中的氨基酸有m个，B链中的氨基酸有n个(不考虑终止密码子)。下列有关叙述中错误的是(　　) A．胰岛素基因中含有的碱基数大于6(m＋n) B．胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链 C．胰岛素mRNA中至少含有m＋n个密码子 D．A、B两条肽链可能是经蛋白酶作用后形成的 7．(2023·杭州高级中学模拟考)蛋白质是生命活动的主要承担者，没有蛋白质就没有生命。下列有关生物体内蛋白质的叙述，正确的是(　　) A．蛋白质的功能由氨基酸序列及其形成的空间结构决定 B．血浆蛋白的主要功能是运输氧气和催化某些化学反应 C．蛋白质在酸性条件下能够与硫酸铜溶液发生紫色反应 D．在肝脏研磨液中加入食盐能够使过氧化氢酶沉淀变性 8．下面的①②③分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质。下列有关Q的叙述，错误的是(　　) A．Q可能位于细胞膜上 B．Q中可能含有硫元素 C．①不一定发生在细胞内 D．②必须依赖腺苷三磷酸 9．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。两者结构简式如图所示，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．两种激素间因两个氨基酸种类不同导致生理功能不同 10．胰腺合成的胰蛋白酶原进入小肠后，在肠激酶作用下形成有活性的胰蛋白酶，该激活过程如图所示(图中数据表示氨基酸位置)，下列分析错误的是(　　) A．胰蛋白酶原是一条由229个氨基酸组成的多肽 B．胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了6个肽键 C．肠激酶激活胰蛋白酶的过程可避免胰蛋白酶破坏自身细胞 D．激活过程是在内质网和高尔基体中进行的 11．抗体酶是具有催化能力的免疫球蛋白，又称为催化性抗体。如图所示，某些抗体酶可以特异性地识别癌细胞表面的特殊抗原，并催化无活性药物前体的转化反应，可用于靶向治疗癌症。则下列叙述正确的是(　　) A．抗体酶在核糖体上合成，经内质网和高尔基体加工后才能发挥作用 B．温度过高或过低均会使抗体酶变性失活 C．将抗体酶和双缩脲试剂混合，需要水浴加热后才出现紫色反应 D．抗体酶的专一性仅体现在抗体结构域与抗原的结合 12．核酸是遗传信息的携带者。下列有关核酸的组成和分布的表述错误的是(　　) A．核酸在生物体的蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用 B．核酸是生物的遗传物质，仅存在于细胞核中 C．刑侦人员可通过DNA指纹获取嫌疑人信息的根本原因是遗传信息储存在DNA分子中 D．人体细胞中的核酸含有2种五碳糖、5种碱基 13．(2023·温州高三第二次适应性考试)生物组织或细胞中有机物的某些成分可通过显色法或染色法进行鉴定。现将某一生物组织充分研磨、制成匀浆后取样本上清液，分为甲、乙、丙、丁4组备用。下列叙述错误的是(　　) A．甲组中加入苏丹Ⅲ染液后混匀，若呈橙黄色，则说明该组织中含有油脂 B．乙组中加入双缩脲试剂后混匀，若呈紫色，则说明该组织中含有蛋白质或多肽 C．丙组中加入碘-碘化钾溶液后混匀，若呈蓝色，则说明该组织中含有淀粉 D．丁组中加入本尼迪特试剂(或斐林试剂)，水浴加热后呈红黄色(或砖红色)沉淀，则说明该组织中含有还原糖 14．(2023·山东日照统考三模)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 15．(2023·莱芜第一中学模拟预测)泛素是一类真核细胞内广泛存在的小分子蛋白质，它可以与目标蛋白中赖氨酸的ε氨基结合，对目标蛋白形成多聚泛素化标记，然后引导其进入蛋白酶体(含有大量水解酶)。当必需氨基酸匮乏时，肝细胞中E3泛素连接酶Ubr1会失活，不能催化脂滴保护蛋白Plin2的多聚泛素化降解。下列叙述错误的是(　　) A．泛素化标记的蛋白质水解会产生小的多肽或氨基酸 B．泛素与目标蛋白赖氨酸的ε氨基结合可能由E3泛素连接酶催化完成 C．Ubr1可能是必需氨基酸受体，能与必需氨基酸结合并被激活 D．对肝细胞Plin2中赖氨酸的ε氨基进行保护会减轻脂肪肝 16．(2023·泰安一模)科学家发现牙龈卟啉细菌不仅是引起牙周炎的主要病原体，还易侵入大脑，分泌牙龈蛋白酶等有害蛋白，诱发阿尔茨海默病。回答下列问题： (1)与牙龈蛋白酶合成分泌有关的细胞器是____________。牙龈蛋白酶基本组成单位的结构通式是_____________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (2)已知β-淀粉样蛋白在大脑中沉积是阿尔茨海默病的典型特征之一。研究人员将牙龈卟啉细菌的牙龈蛋白酶基因敲除，利用健康小鼠进行实验，验证牙龈蛋白酶是不是引起阿尔茨海默病的主要有害蛋白，其实验思路是________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (3)广谱抗生素无法根除牙龈卟啉细菌，并且可能导致抗性。结合上述材料分析，治疗阿尔茨海默病的新思路是__________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$