内容正文:
课时提升练(2) 蛋白质和核酸
1.(2024·浙江Z20名校联盟联考)我国科学家在世界上首次人工合成了酵母丙氨酸tRNA。tRNA的基本单位是( )
A.脱氧核苷酸 B.核糖核苷酸
C.脂肪酸 D.氨基酸
B 解析:RNA有mRNA、tRNA、rRNA三种,其基本组成单位为核糖核苷酸,B正确。
2.(2024·浙江9+1联盟联考)生命现象的基础是组成细胞的元素和分子。下列相关叙述错误的是( )
A.酶的特异性都与氨基酸的排列顺序有关
B.组成血红蛋白的元素主要有C、H、O、N
C.质粒与rRNA组成元素相同但基本单位不同
D.淀粉与糖原结构有差异但基本单位相同
A 解析:酶的化学本质是蛋白质或RNA,所以其基本单位是氨基酸或核糖核苷酸,A错误;组成血红蛋白的元素主要有C、H、O、N,除此之外还有Fe,B正确;细菌细胞内的质粒化学本质为DNA,基本单位是4种脱氧核苷酸,rRNA的基本单位是4种核糖核苷酸,DNA和RNA均由C、H、O、N、P 组成,C正确;动物体内的糖原与植物体内的淀粉均属于多糖,基本单位均为葡萄糖,两者结构有差异,功能不同,D正确。
3.蛋白质在生物体内具有重要作用。下列叙述错误的是( )
A.高温可使蛋白质的空间结构发生改变
B.蛋白质分子都含有碳、氢、氧、氮4种元素
C.蛋白质分子可由一条多肽链组成
D.向蛋清液中加入双缩脲试剂A,加热后溶液呈紫色
D 解析:应先在蛋清液中加入双缩脲试剂A振荡混合均匀后,加入双缩脲试剂B,直接观察颜色,无须加热,D错误。
4.(2025·浙江宁波模拟)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是( )
A.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自氨基和羧基
B.细胞膜、细胞溶胶中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与
D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与R基团有关
B 解析:蛋白质的形成是氨基酸脱水缩合的结果,产生的水中的氢原子来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基,A正确;细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质,而在细胞溶胶中转运氨基酸的是tRNA,B错误;细胞内蛋白质发生水解时,需要蛋白酶的催化,而蛋白酶的本质也是蛋白质,C正确;蛋白质的物理性质和化学性质不仅与碳骨架有关,与R基团也有关,D正确。
阅读下列材料,回答第5、6题。
《诗经·小雅·都人士》描述京城贵族男女:“彼君子女,绸直如发”“彼君子女,卷发如虿”。意思是有的人头发稠密而直,有的人卷发犹如蝎尾翘。现实生活中有的同学为直发,有的同学则为自然卷。某直发同学追求潮流,准备去烫头。他了解到头发含角蛋白,具有两条肽链,烫头机理如图所示(图中—S—S—为二硫键)。
5.若角蛋白的一条链含n个氨基酸,另一条链含m个氨基酸,则角蛋白含有的肽键数为( )
A.n+m B.n-m
C.n+m-2 D.n-m+2
C 解析:肽键数=氨基酸的个数-肽链的条数=n+m-2。故选C。
6.据图可知,烫头前后角蛋白发生的变化是( )
A.氨基酸种类 B.氨基酸排列顺序
C.氨基酸数目 D.蛋白质空间结构
D 解析:由图可知,烫头的原理是使角蛋白中的二硫键断裂,然后两条肽链的—SH错位形成—S—S—。所以烫头前后角蛋白发生的变化是蛋白质空间结构。故选D。
7.下列关于核酸的叙述,错误的是( )
A.原核生物的遗传物质是DNA
B.将DNA与RNA彻底水解后,最多可得到8种产物
C.核酸的组成元素与磷脂分子基本相同
D.核酸是生物体进行生命活动的主要承载者
D 解析:蛋白质是生物体进行生命活动的主要承载者,D错误。
8.如图为DNA和RNA化学成分的比较概念图,图中阴影部分表示( )
A.脱氧核糖、鸟嘌呤、磷酸
B.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸
C.核糖、脱氧核糖、磷酸
D.胞嘧啶、鸟嘌呤、磷酸、腺嘌呤
D 解析:分析图形可知,阴影部分是DNA和RNA共同含有的,脱氧核糖只有DNA含有,RNA含有的是核糖,A、C错误;胸腺嘧啶是DNA中特有的碱基,B错误;胞嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤和磷酸是DNA和RNA共同含有的,D正确。
9.下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A.酶都是由氨基酸脱水缩合形成的
B.DNA和ATP中均含腺嘌呤和磷酸基团
C.RNA分子中不含胸腺嘧啶和氢键
D.糖类分子均可与双缩脲试剂发生显色反应
B 解析:大多数酶的化学本质是蛋白质,极少数酶的化学本质是RNA,RNA是由核糖核苷酸脱水缩合而来的,A错误;RNA分子中不含胸腺嘧啶,但有的RNA分子中含氢键,如tRNA,C错误;糖类分子不能与双缩脲试剂发生显色反应,蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应,D错误。
10.(2025·浙江杭州模拟)细胞中甲、乙两类生物大分子的单体结构如图所示。下列叙述错误的是( )
A.甲中和乙中的部分种类具有酶的催化活性
B.甲分子R基排列顺序的多样性可决定乙分子的多样性
C.若a为—OH,则甲与乙形成的某种复合物可构成甲的合成场所
D.若a为—H,则甲与乙形成的某种复合物在有丝分裂中呈现不同形态
B 解析:甲是蛋白质,基本单位是氨基酸,乙是核酸,基本单位是核苷酸,而酶的化学本质是蛋白质或RNA,A正确;甲分子R基排列顺序的多样性意味着蛋白质具有多样性,它是由乙分子中的DNA决定的,B错误;若a为—OH,则乙为核糖核酸,而蛋白质的合成场所是核糖体,核糖体由核糖核酸中的rRNA和蛋白质构成,C正确;若a为—H,则乙为脱氧核糖核酸,而染色体和染色质都是由DNA和蛋白质构成的,两者是同一物质在细胞不同分裂时期的不同形态,D正确。
11.(2025·浙江嘉兴模拟)同位素示踪法可用于研究物质的转移。以下各组物质均能用15N标记的是( )
A.脱氧核糖和氨基酸 B.丙酮酸和核糖核酸
C.果胶和脂质 D.氨基酸和ATP
D 解析:脱氧核糖元素组成只有C、H、O,氨基酸主要由C、H、O、N组成,A错误;丙酮酸元素组成只有C、H、O,核糖核酸的元素组成是C、H、O、N、P,B错误;果胶元素组成只有C、H、O,脂质中的油脂只有C、H、O,磷脂有C、H、O、N、P,C错误;氨基酸主要由C、H、O、N组成,ATP的元素组成是C、H、O、N、P,因此均能用15N标记,D正确。
12.自闭症儿童封闭在只有他自己的世界里,就像黑夜里的星星,孤独地闪烁着,他们又被称为“星星的孩子”。某药物HRZ是一种多肽类的激素,能使人对陌生人产生信赖感,有助于治疗自闭症。下列有关叙述正确的是( )
A.组成HRZ的元素主要是C、H、O、N、P
B.自闭症患者直接口服少量HRZ就可以有效地缓解症状
C.药物HRZ由核苷酸在核糖体上脱水缩合而成
D.若HRZ被水解成1个2肽,3个4肽,5个6肽,则这些短肽的肽键总数是35
D 解析:组成多肽的元素主要是C、H、O、N,A错误;多肽口服会被消化道内的消化酶水解,因此不能口服,只能注射,B错误;多肽由氨基酸在核糖体上脱水缩合而成,C错误。
13.(2024·浙江丽水模拟)由枯草芽孢杆菌分泌的生物表面活性剂——脂肽,作为高效环保材料已经在化妆品、洗涤工业等领域得到广泛应用。脂肽的结构示意图如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.该化合物的合成至少要经过7次氨基酸之间的脱水缩合反应
B.该化合物的合成、分泌过程需要经过核糖体、内质网、高尔基体等结构
C.该化合物需在加热条件下才能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.该化合物中游离羧基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关
D 解析:由题图可知,脂肽是由一条脂肪酸链和一条由7个氨基酸构成的多肽链组成的,7个氨基酸之间含有6个肽键,故至少需要经过6次氨基酸之间的脱水缩合反应,A错误;枯草芽孢杆菌属于原核生物,细胞内仅有核糖体一种细胞器,没有内质网、高尔基体等结构,B错误;由题图可知,脂肽中含有肽键,使用双缩脲试剂对其鉴定时,不需要加热即可发生紫色反应,C错误。
14.(2025·浙江杭州模拟)图甲中①②③④表示不同化学元素所组成的化合物,图乙表示由四个单体构成的化合物。以下说法错误的是( )
A.若图甲中的②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位,则②是脂肪
B.若图甲中④能吸收、传递和转化光能,则④可用95%的酒精提取
C.图乙中若单体是氨基酸,则该化合物彻底水解后的产物中氧原子数增加3个
D.图乙中若单体是四种脱氧核苷酸,则该化合物彻底水解后的产物有5种
D 解析:②的组成元素只有C、H、O,若其大量存在于皮下和内脏器官周围等部位,则可能是脂肪,A正确;④的组成元素是C、H、O、N、Mg,能吸收、传递和转化光能,则④可能是叶绿素,可用95%的酒精提取,B正确;图乙中若单体是氨基酸,则为四肽,该化合物彻底水解需要3分子水,所以水解后的产物中氧原子数增加3个,C正确;图乙中若单体是四种脱氧核苷酸,则乙为DNA,彻底水解后的产物有脱氧核糖、磷酸和四种碱基A、C、G、T,共6种,D错误。
15.(2024·浙江温州模拟)“RNA世界假说”是生命起源的假说之一,该学说认为生命进化的早期并没有蛋白质,是某些RNA催化了其他RNA的复制,进化多年后便将携带遗传信息的功能传给DNA,DNA和蛋白质都是RNA进化的产物。下列相关叙述正确的是( )
A.DNA和RNA都是生物大分子,组成元素和空间结构也相同
B.细胞分化时,核DNA、RNA和蛋白质的种类和含量均会发生改变
C.“RNA世界假说”具有一定的局限性,无法解释RNA从何而来
D.rRNA能够催化肽键的形成,该事实不能作为“RNA世界假说”的证据
C 解析:DNA和RNA都是生物大分子,组成元素相同,但DNA和RNA的空间结构不相同,A错误;细胞分化时,核DNA不会发生改变,B错误;“RNA世界假说”认为先有RNA后有DNA与蛋白质,这无法解释RNA由DNA转录而来这一现象,因此具有一定的局限性,C正确;rRNA能够催化肽键的形成,说明某些RNA具有催化功能,该事实能够作为“RNA世界假说”的证据,D错误。
16.(2025·浙江丽水模拟)生物体内的化学元素构成化合物,如图是元素与几种化合物的关系。回答下列问题:
(1)图中四种有机物都含有C、H、O三种元素,其中__________是最基本的元素。蛋白质的主要组成元素是C、H、O和X,X代表的元素是__________。核酸的组成元素是C、H、O和X、Y,Y代表的元素是________。
(2)在动物细胞中,储存能量的多糖是______,在植物细胞中,储存能量的多糖主要是________。
(3)核酸包括DNA和RNA,DNA的基本组成单位是________________,其特有的碱基是__________。
答案:(1)C(碳元素) N(氮元素) P(磷元素)
(2)糖原 淀粉
(3)脱氧核糖核苷酸 T(胸腺嘧啶)
解析:(1)图中显示糖类、油脂、蛋白质和核酸的组成元素中都含有C、H、O,其中C是最基本元素;蛋白质的组成元素是C、H、O、N等,核酸的组成元素是C、H、O、N、P,由此判断图中X代表的是N,Y代表的是P。(2)多糖包括糖原、淀粉、纤维素等,动物细胞中储存能量的多糖是糖原,植物细胞中储存能量的多糖主要是淀粉。(3)核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),其中脱氧核糖核酸主要分布于细胞核中,其基本单位是脱氧核糖核苷酸,DNA含有的碱基有A、T、C、G,RNA含有的碱基有A、U、C、G,DNA特有的碱基是T(胸腺嘧啶)。
17.利用计算机可模拟蛋白质的三维结构,如利用相同的300个氨基酸分别构建以下三种结构:
①为环肽,其中两个不相邻的氨基酸的侧链基团之间形成肽键;
②为两条肽链,其中有两个氨基酸的侧链基团之间形成肽键;
③为两条肽链,且两条肽链之间形成一个二硫键(—S—S—)。
已知二硫键是由2个巯基(—SH)脱氢形成的。回答下列问题。
(1)300个氨基酸可分为多种,划分的依据是____________________;由300个氨基酸形成①的过程称为____________。
(2)由①~③三种多肽实例可知,蛋白质的多样性与____________________________有关。③至少含有的游离氨基数和游离羧基数分别为________。若③是一种有效的血管扩张药物,则其中的二硫键发生断裂,________(填“会”或“不会”)导致其功能发生改变。
答案:(1)不同氨基酸的R基不同 脱水缩合
(2)氨基酸的排列顺序和蛋白质分子的空间结构(注:不能答氨基酸的种类和数目) 3、3 会
解析:(1)不同的氨基酸分子之间的区别在于R基的不同。①是环肽,是氨基酸经过脱水缩合形成的。(2)由题意可知,①~③三种多肽都是由相同种类和数目的氨基酸经过脱水缩合形成的,但三者的结构不同,由此可见,蛋白质的多样性与氨基酸的排列顺序和蛋白质分子的空间结构有关。②和③都含有两条肽链,且氨基酸的种类和数目相同,但②中有两个氨基酸的侧链基团之间形成肽键,说明组成②和③的300个氨基酸的R基中,至少有1个R基中含有1个游离氨基,至少有1个R基中含有1个游离羧基,因此③至少含有3个游离的氨基和3个游离的羧基。③的功能是由其结构直接决定的,若③是一种有效的血管扩张药物,则其中的二硫键发生断裂,会使③的结构发生改变,进而会导致其功能发生改变。
18.(2025·浙江宁波模拟)评价奶粉营养价值高低的重要标准是看必需氨基酸的种类和含量。赖氨酸是人体必需氨基酸,缺乏则会影响体内蛋白质的合成,出现营养不良。
(1)请写出氨基酸的结构通式:____________;所有氨基酸共有的元素是________。
(2)赖氨酸加双缩脲试剂________(填“会”或“不会”)出现紫色。
(3)某生物兴趣小组为探究赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸,利用下列材料和用具进行了探究,请补充并完善他们的实验方案:
材料与用具:20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。
实验原理:必需氨基酸是动物体不能合成、只能从食物中获得的氨基酸。当动物缺乏必需氨基酸时,就会影响体内蛋白质的合成,出现营养不良,体重增加缓慢或减轻。
实验方案:
①配食:取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入适量的20种氨基酸,配制成食物A;取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入__________________________,配制成食物B。
②分组:将20只大鼠_________________为甲、乙两组,分别______________,求出________________________________________________________________________。
③饲喂:甲组每天饲喂适量的食物A;__________________________________。
④观测:分别测量甲、乙两组大鼠的体重,计算体重变化量。
若该小组的实验结果是乙组大鼠出现营养不良、体重减轻等症状,甲组正常,则实验结论是________________________________。若___________________________________,则实验结论是赖氨酸不是大鼠的必需氨基酸。
答案:(1) C、H、O、N
(2)不会
(3)①等量的除赖氨酸以外的19种氨基酸 ②随机均分 称量体重 平均值 ③乙组每天饲喂等量的食物B 赖氨酸是大鼠的必需氨基酸 甲、乙两组大鼠都正常
解析:(1)氨基酸是构成蛋白质的基本单位,其结构通式是;所有氨基酸共有的元素是C、H、O、N。(2)双缩脲试剂鉴定的是含有2个或2个以上肽键的化合物,氨基酸没有肽键,氨基酸溶液中加双缩脲试剂不会出现紫色反应。(3)实验原理:必需氨基酸是动物体不能合成、只能从食物中获得的氨基酸。当动物缺乏必需氨基酸时,就会影响体内蛋白质的合成,出现营养不良,体重增加缓慢或减轻。实验方案:①配食:取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的20种氨基酸,配制成食物A(对照组);另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的19种氨基酸,其含量和比例与食物A中相同,配制成食物B。②分组:将20只大鼠随机平均分成甲、乙两组,分别称量其体重,求出平均值。③饲喂:甲组每天饲喂适量的食物A;乙组每天饲喂与食物A等量的食物B,两组大鼠其他饲养条件相同。④分别测量甲、乙两组大鼠的体重,并计算体重变化量。实验结果预测及结论:若乙组大鼠出现营养不良、体重减轻等症状,甲组正常,说明赖氨酸是大鼠的必需氨基酸;若两组大鼠营养状况和体重基本相同,说明赖氨酸不是大鼠的必需氨基酸。
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