03 必修1 第一单元 第3讲 蛋白质和核酸-【名师导航】2026年高考生物一轮总复习教师用书（人教版）

第3讲　蛋白质和核酸 　1.以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。　2.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。　3.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。 考点1　蛋白质是生命活动的主要承担者 一、组成蛋白质的氨基酸及其种类 1．(必修1 P30“与社会的联系”)组成人体蛋白质的必需氨基酸有8种，巧记为甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。 二、蛋白质的合成及其结构、功能多样性 1．多肽的形成过程 (1)过程a名称：脱水缩合；场所：核糖体。 (2)物质b：二肽。多个氨基酸发生a过程形成的产物被称为多肽。 (3)结构c：肽键。 (4)H2O中H和O的来源：H来自相邻氨基酸的氨基(—NH2)和羧基(—COOH)，O来自羧基(—COOH)。 (5)由n个氨基酸形成的一条肽链上至少有1个游离的氨基和1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 氨基酸多肽蛋白质。 3．蛋白质结构与功能的多样性 2．(必修1 P30“正文信息”)由于肽链上不同氨基酸之间能够形成氢键等化学键，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 3．(必修1 P30“图2-11”)图中胰岛素由2条肽链构成，通过二硫键(—S—S—)相互结合在一起，其中共含有3个二硫键。 4．(必修1 P32“与社会的联系”)吃熟鸡蛋、熟肉容易消化，原因是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。 蛋白质的变性、水解、磷酸化和去磷酸化、甲基化和乙酰化 (1)蛋白质的变性：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，但肽键一般不断裂。 (2)蛋白质的水解：在蛋白酶的作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽，进而在肽酶的作用下彻底水解为氨基酸。食物中的蛋白质被消化的过程即为蛋白质的水解过程。 (3)蛋白质的磷酸化和去磷酸化：细胞代谢过程中，在磷酸化酶的作用下，一些蛋白质接受ATP脱离下来的磷酸和能量，发生空间结构和功能的变化，称为蛋白质的磷酸化；发生磷酸化的蛋白质在去磷酸化酶的作用下，脱去磷酸，恢复原来的结构和功能，称为蛋白质的去磷酸化。如在主动运输中，载体蛋白转运物质的过程中会发生磷酸化和去磷酸化的过程。 (4)蛋白质的甲基化和乙酰化：细胞代谢过程中，在酶的作用下，一些蛋白添加甲基或乙酰基基团，发生结构的变化，使原来的蛋白不被识别或与其他物质的结合发生改变。如构成染色体的蛋白质的甲基化、乙酰化修饰会影响基因的表达。 1．具有氨基和羧基的化合物，都是构成人体蛋白质的氨基酸。(　×　) 提示：构成人体蛋白质的氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 2．非必需氨基酸不能在人体细胞内合成。(　×　) 提示：不能在人体细胞内合成的是必需氨基酸。 3．细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质。(　×　) 提示：氨基酸的排列顺序和多肽链形成的空间结构不同，蛋白质的结构也不同。 4．血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。(　×　) 提示：血红蛋白的不同肽链之间的化学键不是肽键，而是其他的化学键。 5．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变。(　×　) 提示：蛋白质的空间结构被破坏，其特定功能会改变。 6．在蛋白酶的作用下，蛋白质水解过程中肽键断裂。(　√　) 1．下图表示多肽链加工成胰岛素的过程，“信号肽”是引导新合成的肽链向分泌通路转移的短肽链，C肽是胰岛素原生成胰岛素时的水解产物。 (1)核糖体上合成的肽链，在加工成胰岛素过程中，要切掉两段肽链，切掉两段肽链需要蛋白酶。 (2)切掉信号肽序列和C肽的场所是内质网和高尔基体。 2．生物毒素A(A)是由蛋白B(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，某科研小组取A、B和C(由A经加热处理获得，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%)。结果如下图： (1)根据上述实验结果推断，A分子进入细胞，主要是由该分子的糖链与细胞表面受体结合引起的，判断的依据是含有糖链的A和C均能进入细胞，但无糖链的B几乎不能进入细胞。 (2)A能否抑制X细胞活力决定于其空间结构，其判断依据是A能正常发挥抑制X细胞活力的作用，但蛋白空间结构被破坏的C则不能。 (3)A导致X细胞活力下降的原因是核糖体功能受到抑制，会使X细胞内蛋白质合成受阻。 组成蛋白质的氨基酸和多肽及相关计算 1．已知丙氨酸的R基是—CH3，则下列关于5个丙氨酸脱水缩合形成一条多肽链的过程，下列叙述正确的是(　　) A．产物中含有4个肽键，称为四肽 B．产物多肽的相对分子质量相对于反应物减少了90 C．产物水中的H既来自氨基又来自羧基，O只来自羧基 D．产物多肽的分子式为C15H27O6N5，含有5个氨基和5个羧基 C　[5个丙氨酸脱水缩合形成含有4个肽键的化合物称为五肽，A错误；形成该产物的过程中脱去了4分子水，产物多肽的相对分子质量比反应物减少了18×4＝72，B错误；氨基酸脱水缩合时，一个氨基酸的氨基中脱去1个—H，另一个氨基酸的羧基脱去一个—OH，二者结合形成水，所以产物水中的H既来自氨基又来自羧基，O只来自羧基，C正确；丙氨酸的R基是—CH3，没有氨基和羧基，脱水缩合形成一条多肽链，因此产物多肽含有1个氨基和1个羧基，D错误。] 2．催产素是由下丘脑神经细胞合成的九肽类激素，具有催产及使乳腺排乳的作用。下图为催产素结构简式。据此判断下列有关叙述正确的是(　　) A．催产素中含有9个肽键 B．催产素彻底水解后共得到8种氨基酸 C．催产素彻底水解需要9个水 D．形成催产素的过程中相对分子质量减少了144 B　[由题图分析可知，催产素环状结构是由二硫键形成的，其为链状九肽，共有8个肽键，A错误；由图可知，催产素含有8种氨基酸，因此催产素彻底水解后共得到8种氨基酸，B正确；由于催产素中含有8个肽键，因此催产素彻底水解需要8个水，C错误；氨基酸脱水缩合形成催产素过程脱去的水分子数目是8个，1个二硫键脱去2个H，因此相对分子质量减少8×18＋2＝146，D错误。] 　蛋白质的相对分子质量、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(对于环状多肽来说，肽键数＝氨基酸数＝失去水分子数)。 (2)蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量－脱去水分子数×18(若有p个二硫键生成，则还应减去2p)。 肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 氨基 数目 羧基 数目 多肽(蛋白质)的相对分子质量 1条 n n－1 n－1 至少 1个 至少 1个 an－18×(n－1) m条 n n－m n－m 至少 m个 至少 m个 an－18×(n－m) 注：设氨基酸的平均相对分子质量为a。 蛋白质的结构和功能 3．(2023·湖北卷)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 A　[蛋白质变性只改变维持空间结构的氢键，肽键不会断裂，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，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。] 4．蛋白质是生命活动的主要承担者，生物体内不同类型的蛋白质行使不同的功能。下列相关叙述错误的是 (　　) A．葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞需要借助载体蛋白，并消耗能量 B．某种蛋白与病原体结合，可抑制病原体对人体细胞的黏附 C．突触后膜上的受体蛋白，可特异性识别并结合神经递质 D．用胰蛋白酶处理生物膜，不会改变生物膜的通透性 D　[小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖属于主动运输，需借助膜上的载体蛋白，消耗能量，A正确；体液免疫中抗体与病原体结合后可抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附，B正确；位于突触后膜上的蛋白质，能识别并结合神经递质，神经递质与受体的结合具有特异性，C正确；用胰蛋白酶处理生物膜，其上的蛋白质被水解，会改变生物膜的选择透过性，D错误。] 　　常考蛋白质的分布和功能 考点2　核酸是遗传信息的携带者 一、核酸的结构层次 二、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 三、核酸的功能 四、核酸的分布 1．真核细胞 2．原核细胞 五、DNA分子的多样性和特异性 1．多样性：组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是如果数量不限，在连成长链时，排列顺序是极其多样的，所以DNA分子具有多样性。 2．特异性：每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 (必修1 P34“问题探讨”)DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是DNA是遗传物质，而每个人的遗传物质有所区别。DNA鉴定技术还可以应用在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面。 六、生物大分子以碳链为骨架 1．生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。常见的多聚体是多糖、蛋白质和核酸等，相应的单体是葡萄糖、氨基酸和核苷酸等。 2．碳是生命的核心元素。 有机物初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物 1．DNA和RNA的碱基组成相同，五碳糖不同。(　×　) 提示：RNA中不含有T，DNA中不含有U。 2．细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键。(　×　) 提示：tRNA中有氢键。 3．同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同。(　√　) 4．只有细胞内的核酸是携带遗传信息的物质。(　×　) 提示：病毒的核酸也是携带遗传信息的物质。 5．真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质。(　×　) 提示：细胞生物的遗传物质都是DNA。 6．核酸和蛋白质都具有物种的特异性，核苷酸和氨基酸也具有物种特异性。(　×　) 提示：核苷酸和氨基酸不具有物种的特异性。 1．蛋白质和核酸是最重要的两类生命物质，由蛋白质和核酸结合形成的结构有病毒、染色体、核糖体，由蛋白质和核酸结合共同完成的生命活动有DNA复制、RNA复制、转录、逆转录。 2．多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是，从组成二者单体种类的角度分析原因是构成多糖的单体是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成的多糖，它的顺序没有什么变化；构成核酸的核苷酸，无论是脱氧核苷酸还是核糖核苷酸，都各含4种碱基，核酸分子中4种脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)在数量、排列顺序上就会千差万别，从而能够承担起携带遗传信息的功能。 3．研究者先让一组海蜗牛接触几次电击后，发现这些海蜗牛能学会利用长时间蜷缩的方式保护自己，而另外一组没有经过电击的海蜗牛则没有类似的防御行为。提取前者腹部神经元的RNA注射到后者颈部，发现原本没有受过电击的海蜗牛也“学会”了防御，而再设置对照组则发现没有此现象。 (1)对照组的实验设置是提取没有受过电击的海蜗牛腹部神经元的RNA注射到海蜗牛颈部。 (2)该实验的结论是特定的RNA可以使海蜗牛“获得”记忆。 核酸的种类、分布和功能 1．下图是构成核酸的两种核苷酸，下列有关叙述正确的是(　　) A．支原体内的核酸初步水解可得到4种产物 B．肺炎链球菌的遗传信息储存在甲的排列顺序中 C．在同一生物体的不同细胞中，由甲构成的核酸的种类和数量相同 D．由乙构成的核酸分子中不存在氢键 B　[支原体是原核生物，含有DNA和RNA，初步水解会得到8种核苷酸，A错误；肺炎链球菌的遗传物质是DNA，遗传信息储存在脱氧核苷酸(甲)的排列顺序中，B正确；在同一生物体的体细胞与成熟生殖细胞中，由脱氧核苷酸(甲)构成的DNA数量不同，C错误；由核糖核苷酸(乙)构成的RNA分子中，可以存在氢键，例如tRNA，D错误。] 2．(2024·海南卷)海南黎锦是非物质文化遗产，其染料主要来源于植物。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列(细胞内一段特定的DNA序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是(　　) A．不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S B．DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成 C．染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中 D．DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同 D　[不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P，不含S，A错误；DNA条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成，B错误；染料植物的DNA条形码序列主要存在于细胞核中，有少部分存在于细胞质，C错误；不同DNA的区别在于碱基排列顺序不同，DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同，D正确。] 核酸和蛋白质的综合考查 3．(2023·湖南卷)南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是(　　) A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素 B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生 C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化 D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能 A　[蛋白质是以碳链为基本骨架的生物大分子，帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素，A错误；核酸、糖原、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生，B正确；帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。] 4．(不定项)右图表示在真核细胞内发生的一系列生物大分子合成过程，其中A、B、C、D表示生物大分子，D是细胞内的储能物质，b、c、d表示组成对应大分子的单体，下列叙述正确的是(　　) A．物质A主要分布在细胞核中，组成它的单体是脱氧核苷酸 B．物质B、C具有多样性的原因主要是b、c种类多样 C．图中物质具有物种特异性的只有A、B、C D．在植物细胞和动物细胞内D可代表不同物质，但d代表同一物质 ACD　[物质A是DNA，主要分布在细胞核中，组成它的单体是脱氧核苷酸，A正确；物质B是RNA，其多样性的原因是b排列顺序的多样性，物质C多样性的原因是c种类多样、数量和排列顺序及形成的多肽链空间结构的多样性，B错误；单体和多糖不具有物种特异性，C正确；D为多糖，在植物细胞和动物细胞中分别代表淀粉和糖原，但d代表的单体都是葡萄糖，D正确。] 　核酸与蛋白质之间的关系 (1)DNA、RNA和蛋白质三者间的内在关系 (2)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系 生物大分子 5．(2025·揭阳期中)下列关于生物大分子的结构和功能的叙述正确的是(　　) A．DNA只存在于细胞核，RNA只存在于细胞质 B．蛋白质的多样性只与氨基酸的种类、数目、排序有关 C．细胞核中的遗传物质主要是DNA，细胞质中的遗传物质主要是RNA D．分子大小相同，碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息可能不同 D　[DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中，A错误；蛋白质的多样性不仅与氨基酸的种类、数目、排序有关，还与肽链形成的空间结构有关，B错误；无论是细胞核还是细胞质，细胞中的遗传物质都是DNA，C错误；由于碱基的排列顺序不同，遗传信息就不同，因此分子大小相同，碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息可能不同，D正确。] 6．生物大分子是生物生命活动重要的物质基础，下列叙述正确的是(　　) A．各种生物大分子都具有物种特异性，可作为鉴定不同生物的依据 B．人体摄入的多糖必须经过氧化分解后才能被吸收 C．生物大分子间合成的关系可为DNA→RNA→蛋白质→多糖 D．核酸和蛋白质的空间结构在高温条件下都会发生改变，从而永久失活 C　[多糖不具有物种特异性，不能用来鉴别不同生物，A错误；人体摄入的多糖如淀粉必须水解成葡萄糖小分子后才能被吸收，B错误；DNA通过转录形成RNA，RNA经过翻译过程形成蛋白质，蛋白质中酶会催化多糖合成的过程，故生物大分子间合成的关系可为DNA→RNA→蛋白质→多糖，C正确；DNA高温变性、低温复性，蛋白质的空间结构在高温条件下发生改变，永久失活，D错误。] 1．(2024·江苏卷)关于人体中肝糖原、脂肪和胃蛋白酶，下列叙述正确的是(　　) A．三者都含有的元素是C、H、O、N B．细胞中肝糖原和脂肪都是储能物质 C．肝糖原和胃蛋白酶的基本组成单位相同 D．胃蛋白酶能将脂肪水解为甘油和脂肪酸 B　[肝糖原和脂肪只含有C、H、O，不含N元素，A错误；动物细胞中特有的储能物质是肝糖原，动物细胞和植物细胞都含有的储能物质是脂肪，B正确；肝糖原的基本组成单位是葡萄糖，胃蛋白酶的基本组成单位是氨基酸，C错误；酶具有专一性，胃蛋白酶只能水解蛋白质，不能水解脂肪，D错误。] 2．(2024·湖北卷)人的前胰岛素原是由110个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工后转变为由51个氨基酸组成的活性胰岛素，才具有降血糖的作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观念不相符合的是(　　) A．热带雨林生态系统中分解者丰富多样，其物质循环的速率快 B．高温处理后的抗体，失去了与抗原结合的能力 C．硝化细菌没有中心体，因而不能进行细胞分裂 D．草履虫具有纤毛结构，有利于其运动 C　[生态系统的结构包括组成成分和营养结构，其中分解者属于组成成分，其以动植物残体、排泄物中的有机物质为生命活动能源，并把复杂的有机物逐步分解为简单的无机物，所以其重要功能是维持生态系统物质循环的正常进行，以保证生态系统结构和功能的稳定，因此热带雨林生态系统中分解者丰富多样，该生态系统物质循环速率会加快，A不符合题意；抗体的本质是免疫球蛋白，会与抗原结合形成沉淀，被吞噬细胞吞噬消化，高温会破坏抗体(免疫球蛋白)的空间结构，使抗体失去生物活性(即生物学功能)，所以无法与抗原结合，B不符合题意；硝化细菌是原核生物，只含核糖体这一种细胞器，其分裂时，DNA分子附着在细胞膜上并复制为二，然后随着细胞膜的延长，复制而成的两个DNA分子彼此分开，同时细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成隔膜，将细胞质分成两半，形成两个子细胞，该过程即二分裂，依赖于细胞膜和细胞壁，C符合题意；草履虫的纤毛会辅助运动，草履虫靠纤毛的摆动在水中旋转前进，还可帮助口沟摄食，D不符合题意。] 3．(2024·黑吉辽卷)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2＋感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2＋。下列叙述错误的是(　　) A．钙调蛋白的合成场所是核糖体 B．Ca2＋是钙调蛋白的基本组成单位 C．钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D．钙调蛋白结合Ca2＋后，空间结构可能发生变化 B　[钙调蛋白的合成场所是核糖体，核糖体是生产蛋白质的机器，A正确；Ca2＋不是钙调蛋白的基本组成单位，钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸，B错误；氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能够盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关，C正确；小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构，每个球形结构可结合2个Ca2＋，钙调蛋白结合Ca2＋后，空间结构可能发生变化，D正确。] 4．(2023·江苏卷)细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素C的叙述正确的是(　　) A．仅由C、H、O、N四种元素组成 B．是一种能催化ATP合成的蛋白质 C．是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体 D．不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据 D　[蛋白质的元素组成一般是C、H、O、N等，但细胞色素C的组成元素中含有Fe和S，A错误；细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，但催化ATP合成的蛋白质是ATP合成酶，B错误；细胞色素C是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体，C错误；不同物种间细胞色素C氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据，相似度越高，说明生物的亲缘关系越近，D正确。] 5．(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(　　) 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 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。] 6．(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(　　) 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 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、内质网和高尔基体有关，C正确；由题干知，胶原蛋白的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。] 7．(2022·湖南卷)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 B　[由题“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；由题图可知，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，B错误；碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，而且加热也能使碱性蛋白酶失活，会降低碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果，添加酶稳定剂可提高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表面活性剂的数量，减少洗涤剂使用量，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。] 课时分层作业(三) (建议用时：45分钟；本试卷共55分。单项选择题每小题3分，不定项选择题每小题5分) 1．下列有关组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是(　　) A．n个氨基酸共有m(m＞n)个氨基，则这些氨基酸缩合成的一条多肽链中氨基的数目为m－n＋1 B．评价食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重必需氨基酸的含量 C．食物中丰富的蛋白质经过消化和吸收直接增加了体内蛋白质的种类 D．并非每种蛋白质水解后均可得到21种氨基酸 C　[由于一条肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，所以n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一条多肽链中氨基的数目为 m－n＋1，A正确；有8种氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取，如赖氨酸等，这些氨基酸叫作必需氨基酸，因此，在评价各种食品中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重氨基酸尤其是必需氨基酸的含量，B正确；食物中的蛋白质，需要消化成氨基酸才能被吸收到身体内，故不能直接增加体内蛋白质的种类，C错误；组成蛋白质的氨基酸是21种，但每种蛋白质的氨基酸不一定都是21种，D正确。] 2．人体消化道中含有多种蛋白酶和肽酶，下图表示这些酶的作用位点。下列叙述不正确的是(　　) 注：R1～R4代表几种特殊类型氨基酸的R基。 A．图示体现消化酶具有专一性 B．图中消化酶的作用位点均为肽键 C．图中消化酶发挥作用时需消耗水 D．图中消化酶均可在小肠内发挥作用 D　[图示中不同消化酶均作用于特定的氨基酸之间的肽键，体现消化酶具有专一性，A、B正确；图中消化酶发挥作用时是水解反应，需消耗水，C正确；图中胃蛋白酶不可在小肠内发挥作用，因为小肠中pH过高，会使其变性失活，D错误。] 3．下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(　　) 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 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。] 4．(2023·河北卷)关于蛋白质空间结构的叙述，错误的是(　　) A．淀粉酶在0 ℃时空间结构会被破坏 B．磷酸化可能引起蛋白质空间结构的变化 C．氨基酸种类的改变可能影响蛋白质空间结构 D．载体蛋白在转运分子时其自身构象会发生改变 A　[低温不会使蛋白质空间结构改变，淀粉酶本质为蛋白质，在0 ℃时空间结构不会被破坏，A错误；蛋白质分子与磷酸结合后，空间结构发生变化，活性也发生改变，B正确；氨基酸种类的改变会影响蛋白质中氨基酸的排列顺序，进而可能影响蛋白质空间结构，C正确；载体蛋白在转运分子时，需要与被转运的分子结合，会发生自身构象的改变，D正确。] 5．(2025·金华模拟)脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。下图为脱氧核酶RadDz3与靶DNA结合并进行定点切割的示意图。切割断裂位点位于底物鸟嘌呤核苷酸中的脱氧核糖4′碳原子位置，导致脱氧核糖裂解，从而使底物DNA链断裂。下列叙述错误的是(　　) A．RadDz3具有专一性 B．RadDz3脱氧核酶含有C、H、O、N、P等元素 C．RadDz3分子内部碱基间具有氢键 D．RadDz3水解底物DNA中的磷酸二酯键 D　[脱氧核酶RadDz3与靶DNA结合并进行定点切割，说明RadDz3具有专一性，A正确；脱氧核酶的本质是DNA，所以含有C、H、O、N、P等元素，B正确；题图中RadDz3脱氧核酶分子内部碱基间是通过氢键相连的，C正确；由题意可知，RadDz3切割断裂位点位于底物鸟嘌呤核苷酸中的脱氧核糖4′碳原子位置，导致脱氧核糖裂解，从而使底物DNA链断裂，并没有水解底物DNA中的磷酸二酯键，D错误。] 6．下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是(　　) A．碳链是各种生物大分子的结构基础 B．糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子 C．细胞利用种类较少的小分子脱水缩合成种类繁多的生物大分子 D．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化 B　[生物大分子都以碳链为基本骨架，A正确；多糖、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子，单糖、二糖以及脂质等不属于生物大分子，B错误；种类繁多的生物大分子是以种类较少的小分子为基本组成单位通过脱水缩合而成的，C正确；细胞中生物大分子的合成需要酶来催化，D正确。] 7．(不定项)近年来随着肥胖人数增多，减肥药受到追捧。数据显示：接受Wegovy(一种多肽)治疗的成人患者，在2年研究期间实现了显著和持续的体重减轻。下列叙述正确的是(　　) A．Wegovy既可以口服也可以注射 B．组成Wegovy的基本单位是氨基酸 C．Wegovy加热后和双缩脲试剂不能发生紫色反应 D．Wegovy分子中有“－N－C－C－N－C－C－…”的重复结构 BD　[Wegovy是一种多肽，口服后被水解，故只能注射不能口服，A错误；Wegovy的基本单位是氨基酸，B正确；肽链加热后，肽键正常，可以和双缩脲试剂发生紫色反应，C错误；根据氨基酸的结构和脱水缩合的过程可知，多肽分子中含有“－N－C－C－N－C－C－…”的重复结构，D正确。] 8．(不定项)角蛋白是头发的主要成分，由2条肽链组成，含有2个二硫键。下图表示烫发的原理。下列相关说法正确的是(　　) A．烫发过程中角蛋白的空间结构发生了改变，氨基酸排列顺序也发生了改变 B．角蛋白中至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基 C．氨基酸脱水缩合形成肽链的过程中，水中的H来自羧基和氨基 D．角蛋白二硫键的形成与肽键的形成场所相同 BC　[烫发过程中角蛋白的肽键没有断裂，但发生了二硫键的断裂和重组，从而改变了角蛋白的空间结构，但氨基酸的排列顺序没有改变，A错误；角蛋白由两条肽链构成，故至少含有两个游离的氨基和羧基，B正确；氨基酸脱水缩合形成肽链的过程中，水中的H来自氨基和羧基，C正确；肽键的形成发生在核糖体中，形成二硫键是加工的结果，形成了空间结构，两者场所不同，D错误。] 9．(2024·潍坊模拟)GTP(鸟苷三磷酸)的作用与ATP类似，线粒体分裂依赖于细胞质基质中具有GTP酶活性的发动蛋白。线粒体分裂时，在其他蛋白的介导下，发动蛋白有序地排布到线粒体分裂面的外膜上，组装成环线粒体的纤维状结构。该结构缢缩，使线粒体一分为二。下列说法正确的是(　　) A．GTP因含有三个特殊化学键而具有较高能量 B．线粒体分裂体现了发动蛋白具有催化、运动等功能 C．一般情况下，发动蛋白结合到线粒体外膜上等待激活 D．环线粒体的纤维状结构由单糖脱水缩合而成 B　[分析题意，GTP(鸟苷三磷酸)的作用与ATP类似，推测其结构简式应为G－P～P～P，含有两个特殊化学键，A错误；结合题意分析可知，发动蛋白具有GTP酶活性，说明其具有催化作用，且线粒体分裂时发动蛋白有序地排布到线粒体分裂面的外膜上，该过程体现了发动蛋白具有运动功能，B正确；结合题干信息“线粒体分裂依赖于细胞质基质中具有GTP酶活性的发动蛋白”可知，一般情况下，发动蛋白在细胞质基质中等待激活，C错误；分析题意可知，环线粒体的纤维状结构是由发动蛋白等组成的，蛋白质由氨基酸经脱水缩合形成，D错误。] 10．(2025·吉林模拟)现有新发现的一种感染A细菌的病毒B，科研人员设计了如图所示两种方法来探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。一段时间后检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法错误的是(　　) A．同位素标记法中，若换用3H标记上述两种核苷酸也能实现实验目的 B．酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了“减法原理” C．若甲组产生的子代病毒B无放射性而乙组有，则说明该病毒的遗传物质是RNA D．若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生，则说明该病毒的遗传物质是DNA D　[同位素标记法中，若换用3H标记上述两种核苷酸，仍能通过检测甲、乙两组子代病毒的放射性判断出病毒B的遗传物质是DNA还是RNA，能实现实验目的，A正确；酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶，以去除DNA和RNA，故应用了“减法原理”，B正确；若甲组产生的子代病毒B无放射性而乙组有，说明子代病毒B中含有32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸，说明该病毒的遗传物质是RNA，C正确；若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生，说明RNA被RNA酶水解后病毒无法增殖产生子代，所以该病毒的遗传物质是RNA，D错误。] 11．L-天冬酰胺是人体的非必需氨基酸。研究发现L-天冬酰胺酶能将L-天冬酰胺分解，而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸，导致增殖被抑制。研究人员做了如下实验，根据实验结果实验者确定L-天冬酰胺酶是一种理想的抗淋巴瘤药物，那么实验者对①②③④的测定结果是(　　) 实验分组 L-天冬酰胺含量 培养液 细胞内 实验组：培养液＋L-天冬酰胺酶＋淋巴瘤细胞 ① ② 对照组：培养液＋L-天冬酰胺酶＋正常细胞 ③ ④ A．①缺乏；②缺乏；③正常；④缺乏 B．①缺乏；②正常；③缺乏；④正常 C．①缺乏；②缺乏；③缺乏；④正常 D．①缺乏；②缺乏；③正常；④正常 C　[L-天冬酰胺是人体的非必需氨基酸，因此人体的正常细胞能够合成L-天冬酰胺，因此对照组培养液中不能检测到L-天冬酰胺，细胞内能够检测到L-天冬酰胺；淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸，因此在实验组的培养液和细胞内都不能检测到L-天冬酰胺。] 12．(不定项)研究发现，细胞中一些不需要的蛋白质是通过泛素(一种多肽)调节被降解的。对于人体一些不需要的致病蛋白质，泛素分子会主动与之“拥抱”，继而再在这些蛋白质上留下“亲吻”标记，被标记的蛋白质很快就会被运送到一种称为蛋白质酶体的复合物中被降解掉。下列分析正确的是(　　) A．泛素和被标记的死亡蛋白质的合成都受DNA控制 B．泛素分子的合成在核糖体，泛素降解在蛋白质酶体 C．细胞质和细胞核中都可能存在能够降解蛋白质的蛋白质酶体 D．蛋白质酶体具有酶的催化活性，催化断裂的化学键是肽键 ACD　[根据题目信息可知，泛素是一种多肽，多肽和蛋白质的合成都受DNA控制，A正确；泛素是一种多肽，其合成过程发生在核糖体，但蛋白质酶体的降解具有专一性，只降解被泛素标记的蛋白质，不能得出泛素在蛋白质酶体降解的结论，B错误；细胞质和细胞核中都存在不需要的致病蛋白质，它们都需要被标记后被蛋白质酶体降解，因此细胞质和细胞核中都可能存在蛋白质酶体，C正确；蛋白质酶体具有降解致病蛋白质的功能，降解是酶催化下把蛋白质分解的过程，因此，蛋白质酶体具有酶的催化功能，其催化断裂的化学键是肽键，D正确。] 13．(13分)(2023·江苏卷)帕金森综合征是一种神经退行性疾病，神经元中α-Synuclein蛋白聚积是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异，如图所示。为探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用，进行了一系列研究。请回答下列问题： (1)帕金森综合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸，说明TMEM175基因发生____________而突变，神经元中发生的这种突变________(填“能”“不能”或“不一定”)遗传。 (2)突变的TMEM175基因在细胞核中以__________________为原料，由RNA聚合酶催化形成______________键，不断延伸合成mRNA。 (3)mRNA转移到细胞质中，与________结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的________由内质网到达高尔基体。突变的TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的____________改变，从而影响TMEM175蛋白的功能。 (4)基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示，溶酶体膜的____________对H＋具有屏障作用，膜上的H＋转运蛋白将H＋以________的方式运入溶酶体，使溶酶体内pH小于细胞质基质。TMEM175蛋白可将H＋运出，维持溶酶体内pH约为4.6，据图2分析，TMEM175蛋白变异将影响溶酶体的功能，原因是____________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (5)综上推测，TMEM175蛋白变异是引起α-Synuclein蛋白聚积致病的原因，理由是______________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 解析：(1)帕金森综合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸，说明TMEM175基因发生了突变，突变的结果是蛋白质中某个氨基酸发生了改变，因而可推测该基因发生突变的原因是基因中碱基对替换，神经元属于体细胞，其中发生的这种突变不能遗传。(2)突变的TMEM175基因在细胞核中以解开的DNA的一条链为模板，利用细胞核中游离的四种核糖核苷酸为原料，由RNA聚合酶催化形成磷酸二酯键，不断延伸合成mRNA，完成转录过程。(3)mRNA通过核孔转移到细胞质中，与核糖体结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的细胞骨架由内质网到达高尔基体。突变的TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的空间结构发生改变，从而影响TMEM175蛋白的功能，进而表现出患病症状。(4)基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示，溶酶体膜的磷脂双分子层对H＋具有屏障作用，膜上的H＋转运蛋白将H＋以主动运输的方式运入溶酶体，使溶酶体内pH小于细胞质基质，维持其中pH的相对稳定。TMEM175蛋白可将H＋运出，维持溶酶体内pH约为4.6，图中显示，TMEM175蛋白结构改变将不能把溶酶体中多余的H＋转运到细胞质基质中，进而使溶酶体中的pH下降，而pH会影响酶的活性，影响溶酶体作为消化车间的功能。(5)综上推测，TMEM175蛋白变异是引起α-Synuclein蛋白聚积致病的原因，结合图示可推测，TMEM175蛋白结构改变导致无法行使正常的功能，即使得溶酶体中的H＋无法转运到细胞质基质，导致溶酶体中的pH下降，影响了溶酶体中相关酶的活性，导致细胞中α-Synuclein蛋白无法被分解，进而聚积致病。 答案：(1)碱基对替换　不能　(2)核糖核苷酸　磷酸二酯　(3)核糖体　细胞骨架　空间结构　(4)磷脂双分子层　主动运输　TMEM175蛋白结构变化使其不能把溶酶体中多余的H＋转运到细胞质基质中，进而使溶酶体中的pH下降，而pH会影响酶的活性，影响溶酶体的消化功能　(5)TMEM175蛋白结构的改变导致无法行使正常的功能，即使得溶酶体中的H＋无法转运到细胞质基质，导致溶酶体中的pH下降，影响了溶酶体中相关酶的活性，导致细胞中α-Synuclein蛋白无法被分解，进而聚积致病 学科网（北京）股份有限公司 $$