第1单元 第3课时 蛋白质和核酸-【优化探究】2026高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（人教版多选）

细胞的概述及其分子组成 第一单元 [学习要求]　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种类、数目、排列顺序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。3.说出细胞内以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。 学习要求 第3课时　蛋白质和核酸 演练感悟 考点三 考点二 真题 课时 巩固提高 考点一 内容索引 NEIRONGSUOYIN 蛋白质的结构和功能 蛋白质相关计算的重点题型突破 核酸的组成、结构与功能及生物大分子 蛋白质的结构和功能 考点一 归纳 必备知识 1.组成蛋白质的氨基酸 C、H、O 、 N 一个氨基 一个羧基 同一个碳原子上 非必需氨基酸 必需氨基酸 2.蛋白质的结构 (1)氨基酸的脱水缩合 ①图中产生的H2O中H来源于___________;O来源于_____。 ②一条肽链含有的游离的氨基(或羧基)至少是___个,位于肽链的一端;其余的位于_________________上。 氨基和羧基 羧基 1 R基(或侧链基团) 归纳 必备知识 (2)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例) 肽链 盘曲、折叠 空间结构 归纳 必备知识 3.蛋白质结构和功能的多样性 酶 血红蛋白 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (1)(必修1 P30“与社会的联系”)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病,原因是赖氨酸为必需氨基酸,玉米中不含赖氨酸,因此长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患相关疾病。 (2)(必修1 P31“相关信息”)人类的许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关,如囊性纤维化、阿尔茨海默病、帕金森病等。 1.具有氨基和羧基的化合物,都是构成蛋白质的氨基酸。( ) 2.组成荧光蛋白的各种氨基酸之间的差异主要是其空间结构不同。 ( ) 3.组成蛋白质的氨基酸之间可以按照不同的方式脱水缩合。 ( ) 4.脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键,该多肽就是几肽。 ( ) 5.由于肽链上不同氨基酸之间能够形成肽键,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。 ( ) 6.镰状细胞贫血患者红细胞运输氧的能力下降与细胞结构改变有关,与血红蛋白的氨基酸顺序改变无关。 ( ) × × × × × × 错漏诊断 深研 核心问题 1.科学家研究和鉴定一些动物谷胱甘肽过氧化物酶的作用时,发现了人体第21种氨基酸——硒代半胱氨酸,是蛋白质中硒的主要存在位置,人体内硒含量很少,合成硒代半胱氨酸的原料需要不断从食物中获取。回答下列问题。  (1)硒位于硒代半胱氨酸的哪个位置? _______________________________。 依据是__________________________。  (2)硒代半胱氨酸是非必需氨基酸还是 必需氨基酸? ___________。依据是_______________________________ _____________。  硒位于硒代半胱氨酸的R基中 氨基酸的区别在于R基的不同 必需氨基酸 合成硒代半胱氨酸的原料需要不断 从食物中获取 深研 核心问题 2.蛋类营养丰富,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,是食物中最理想的优质蛋白质。  (1)熟鸡蛋更容易消化的原因是___________________________________ ______________________。  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 (2)蛋白质变性后____(填“能”或“不能”)用双缩脲试剂检测,理由是_____________________________________________________。  能 蛋白质变性后空间结构改变,但没有破坏氨基酸之间的肽键 深研 核心问题 2.蛋类营养丰富,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,是食物中最理想的优质蛋白质。  (3)蛋白质分子中,肽链上不同氨基酸之间可能通过哪些化学键相连接? 提示: (4)若蛋白质空间结构改变,一定是蛋白质变性吗?举例说明。 提示: 一条肽链中相邻氨基酸通过肽键相连接,肽链上不同氨基酸之间还能形成氢键,两条或多条肽链之间还可通过二硫键结合在一起。 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发生改变。 蛋白质的水解与变性的辨析 归纳提升 命题 考向突破 考向1　组成蛋白质的氨基酸 1.(多选)食用花卉是一类富含氨基酸且有利于人体氨基酸营养平衡的天然绿色食品。下列有关食用花卉中氨基酸的叙述,错误的是 ( 　　) A.各种氨基酸都含有元素C、H、O、N、S B.食用花卉中的氨基酸可以用双缩脲试剂来检测 C.必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标 D.通过检测氨基酸的种类可以鉴定不同种类的花卉 ABD 解析:组成蛋白质的氨基酸的基本元素是C、H、O、N,有的含有S,A错误; 双缩脲试剂与蛋白质中的肽键发生紫色反应,从而鉴定蛋白质,而氨基酸中不含此结构,因而食用花卉中的氨基酸不可以用双缩脲试剂来检测,B错误;必需氨基酸是人体不能合成而且是人体需要的氨基酸,因此必需氨基酸只能从食物中获得,故必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标,C正确;通过检测氨基酸的种类不能鉴定区分不同种类的花卉,因为氨基酸不具有物种的特异性,D错误。 2.(2022·湖北卷)氨基酸在人体内分解代谢时,可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物(有机胺),有些有机胺能引起较强的生理效应。组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管;酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管;天冬氨酸脱去羧基后的产物β⁃丙氨酸是辅酶A的成分之一。下列叙述正确的是(　　) A.人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去羧基生成有机胺 B.有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料 C.组胺分泌过多可导致血压上升 D.酪胺分泌过多可导致血压下降 B 解析:人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去氨基生成含氮部分和不含氮部分,不含氮部分可进一步生成二氧化碳和水,A错误;有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料,如天冬氨酸脱去羧基后的产物β⁃丙氨酸是辅酶A的成分之一,B正确;组胺可舒张血管,组胺分泌过多可导致血压下降,C错误;酪胺可收缩血管,酪胺分泌过多可导致血压上升,D错误。 考向2　蛋白质的结构和功能 3.(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 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。 4.(2024·辽宁卷)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 解析: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;钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸,不是Ca2+,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。 蛋白质相关计算的重点题型突破 考点二 题型1　利用氨基酸脱水缩合基本规律相关计算 1.蛋白质中游离氨基或羧基数的计算 (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=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、肽键数和脱去水分子数的关系 (1)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数; (2)蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量(假设为a)-脱去水分子数×18(不考虑形成二硫键)。 肽链数 氨基 酸数 肽键数 脱去水分子数 多肽链相对分子量 氨基数 羧基数 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 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。 1.(2025·湖南长沙模拟)在某动物体内,由81个氨基酸形成胰岛素原,加工切除M片段(31~60)后成为能降低血糖的胰岛素(如图所示)。下列相关叙述正确的是(　　) A.控制该胰岛素原合成的基因中含有的碱基数不会少于486个 B.加工完成后的胰岛素分子中含有的氨基数和羧基数均不会少于49个 C.胰岛素中的肽键在核糖体上形成,二硫键(—S—S—)在细胞质基质中形成 D.M片段的切除需要酶的催化,每生成一个M片段的同时会产生2个水分子 A 典例突破 解析:控制该胰岛素原合成的基因中含有的碱基数不会少于81×6=486个,A正确;加工完成后的胰岛素分子中含有的氨基数和羧基数均不会少于2个,B错误;胰岛素是分泌蛋白,其中的肽键在核糖体上形成,二硫键(—S—S—)在内质网中形成,C错误;M片段的切除需要酶的催化,每生成一个M片段需要消耗2个水分子,水解肽键需要消耗水分子而不是产生水分子,D错误。 题型2　利用原子守恒计算蛋白质(多肽)中的原子数 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。 2.(2025·山东济南模拟)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所示,下列叙述错误的是(　　) A.形成短肽A、B、C共消耗2分子水 B.短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个 C.该四十九肽苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上 D.若用蛋白外切酶处理该多肽,最终会得到49个氨基酸 A 典例突破 解析: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错误;由题图分析可知,短肽A、B、C的形成过程中共去掉第17、31和32位苯丙氨酸(C9H11NO2),此过程共需要断裂5个肽键(分别位于16和17号、17和18号、30和31号、31和32号、32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;题图是某四十九肽经内切酶作用后的情况,该内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,经内切酶处理该多肽后,形成1~16、18~30、33~49三个片段,说明第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,可得到49个氨基酸,D正确。 3.有一条由12个氨基酸组成、分子式为CXHYOWNZS(Z>12,W>13)的多肽,这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸:半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解产物中天冬氨酸的数目是(　　) A.(Y+12)个　　　　　 B.(Z+12)个 C.(W-13)个 D.(W-13)/2个 D 解析:由氨基酸的基本通式可知,天冬氨酸(C4H7O4N)中应含有2个羧基,设该化合物中天冬氨酸(C4H7O4N)的个数是x个,根据题干信息可知脱去12-1=11个水,根据氧原子守恒,2×(12-x)+4x-11=W,解得:x=(W-13)/2。 核酸的组成、结构与功能及生物大分子 考点三 归纳 必备知识 1.核酸的组成、结构与功能 (1)核酸的结构层次 磷酸 五碳糖 含氮碱基 (2)DNA和RNA的组成成分比较 ①相同成分:含氮碱基__________和磷酸。 A、G、C 归纳 必备知识 (3)核酸的功能与分布 遗传信息 拟核 归纳 必备知识 (4)核苷酸的排列顺序储存着遗传信息 ①遗传信息的多样性:组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有 ___种,但是如果数量不限,在连成长链时, ___________是极其多样的,所以DNA分子的信息容量非常大。 ②遗传信息的特异性:每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的排列顺序是特定的,其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 4 排列顺序 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (1)(必修1 P34“问题探讨”)DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息,原因是人的遗传物质是DNA,而每个人的遗传物质都有所区别,因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。 (2)(必修1 P35正文)HIV的遗传物质储存的遗传信息是指特定核糖核苷酸序列。 2.生物大分子以碳链为骨架 (1)生物大分子以碳链为骨架 单体(基本单位) 多聚体(生物大分子) 单体 多聚体 _____ 多糖 _______ 蛋白质 核苷酸 _____ 单糖 氨基酸 核酸 归纳 必备知识 (2)大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物 物质 初步水解产物 彻底水解产物 DNA ____________ ______________________ RNA 核糖核苷酸 ____________________ 蛋白质 主要是多肽 _______ 淀粉 主要是麦芽糖 _______ 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基、磷酸 核糖、碱基、磷酸 葡萄糖 氨基酸 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (必修1 P36正文)“碳是生命的核心元素”的原因是生物大分子以碳链为骨架。 1.核苷酸包括DNA和RNA两类。( ) 2.DNA分子一条链中的两个相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连。 ( ) 3.核苷酸是生物体内携带遗传信息的物质,核苷酸种类的不同取决于碱基的不同。 ( ) 4.淀粉、糖原结构不同与构成它们的基本单位的种类和排列顺序有关。 ( ) 5.酶、抗体、激素、糖原、脂肪都是生物大分子,都以碳链为骨架。 ( ) × × × × × 错漏诊断 深研 核心问题 1.由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b,如图所示。 (1)若m为腺嘌呤,则b为_______________________________________。  (2)若a为核糖,则b为_____的基本组成单位。  (3)若m为尿嘧啶,则_____中肯定不含b这种化合物。 (4)若由b构成的核酸通常含有两条链,则a为_________。 腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 RNA DNA 脱氧核糖 深研 核心问题 1.由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b,如图所示。 (5)组成化合物b的元素有_________________ 。  (6)若a为核糖,则由b组成的核酸主要分布在________中。  (7)幽门螺杆菌体内含的化合物m共___种。  (8)烟草叶肉细胞、烟草花叶病毒的遗传物质所具有的碱基和核苷酸的种类数依次是_______和_______。  C、H、O、N、P 细胞质 5 4、4 4、4 深研 核心问题 2.如图表示生物大分子的连接方式,回答以下问题。 (1)若该图为一段肽链结构模式图,则1表示中心碳原子,2表示“—CO—NH—”,3的种类大约有_____种。  (2)若该图为一段核酸结构模式图,则1表示五碳糖,2表示磷酸基团,3表示 __________。  (3)若该图表示多糖结构模式图,则1、2、3连接形成的化合物是_____。  21 含氮碱基 单糖 1.不同生物的核酸、核苷酸、含氮碱基和五碳糖的归纳 归纳提升 2.核酸的功能归纳 3.“四看”法判断细胞内的有机物或结构 命题 考向突破 考向1　核酸的结构和功能 1.(2025·广东六校联考)如图表示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 解析: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。 考向2　核酸与蛋白质的关系 2.如图中甲、乙、丙是细胞内重要的三种多聚体,a和b为其单体。结合此图,判断以下叙述错误的是(　　) ①同一人神经细胞和肝细胞中,甲一般相同,乙、丙有所不同 ②在人体细胞内,a共有4种 ③ATP是由a连接3个特殊化学键形成的 ④b可与双缩脲试剂产生紫色反应 ⑤乙的组成元素与磷脂分子相同 ⑥某些乙类物质有氢键 A.①②③　 　B.②③④ C.④⑤⑥ D.②⑤⑥ B 解析:人体体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形 成的,因此在同一人的神经细胞和肝细胞中甲(DNA) 一般相同,但由于基因的选择性表达,乙(RNA)和丙(蛋 白质)一般不相同,①正确;人体细胞内含有DNA和RNA 两种核酸,因此含有8种a(核苷酸,4种脱氧核苷酸+4种 核糖核苷酸),②错误;ATP是由a中的腺嘌呤核糖核苷 酸连接2个磷酸基团形成的,只含2个特殊化学键,③错误;b为氨基酸,其不能与双缩脲试剂产生紫色反应,④错误;乙为RNA,其组成元素与磷脂分子相同,都是C、H、O、N、P,⑤正确;乙为RNA,包括mRNA、tRNA和rRNA等,其中tRNA存在局部双链结构,含有氢键,⑥正确。 3.(2025·山东淄博模拟)细胞内的核酸通常需要与蛋白质结合形成核酸—蛋白质复合物,才能行使特定的生理功能。下列有关叙述错误的是(　　) 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 D 解析: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。 考向3　比较细胞中的生物大分子 4.(2023·全国乙卷,改编)生物体内参与生命活动的生物大分子可以由单体聚合而成,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 B 解析:组成蛋白质的单体是②氨基酸,连接两个氨基酸分子的化学键是③肽键,组成核酸的单体是⑤核苷酸,B错误。 5.(多选)(2025·河北石家庄模拟)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.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物细胞内的储能物质 AD 解析: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,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正确。 真题　演练感悟 2 3 1 4 1.(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 2 3 1 4 解析:细胞色素c是一种蛋白质,至少由C、H、O、N四种元素组成,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。 2 3 1 4 2.(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 2 3 1 4 解析:蛋白质变性是蛋白质的空间结构被破坏而失去活性,变性状态下蛋白质中的肽键没有断裂,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,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。 2 3 1 4 3.(2024·新课标卷)大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是(　　) A.大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态 B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可以在人体内分解产生能量 C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸 D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素 D 2 3 1 4 解析:植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温下呈液态,动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,在室温下呈固态,A正确;蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量,B正确;必需氨基酸是人体细胞不能合成、必须从外界获取的氨基酸,大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸,C正确;脂肪的组成元素只有C、H、O,D错误。 2 3 1 4 4.(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 2 3 1 4 解析: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、多糖、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。 课时 巩固提高 69 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 一、单项选择题 1.如图为氨基酸结构通式示意图,下列叙述错误的是(　　) A.①可为氨基或羧基 B.两个氨基酸脱水缩合可形成氢键 C.R基的种类决定氨基酸的种类 D.氨基酸种类、数量及排列顺序会影响蛋白质的多样性 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析:由氨基酸的结构通式可知①可为羧基或氨基,各种氨基酸的区别在于R基不同,即氨基酸分子中R基的种类决定了氨基酸的种类、性质等,A、C正确;两个氨基酸脱水缩合可形成肽键,B错误;氨基酸种类、数量及排列顺序会影响蛋白质的结构,使蛋白质的结构具有多样性,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 2.赖氨酸是一种必需氨基酸,在豆类植物中含量丰富。适当地补充赖氨酸可以满足人体生长发育的需求。下列有关叙述错误的是(　　) A.人体细胞中的其他物质经代谢可生成赖氨酸 B.赖氨酸与其他氨基酸的区别在于侧链基团不同 C.适当补充豆类食物,有利于满足人体的需求 D.赖氨酸与其他氨基酸的脱水缩合发生在核糖体上 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析:赖氨酸是必需氨基酸,人体细胞不能合成,必须从外界食物中获取,A错误;区别氨基酸的重要依据是侧链基团不同,B正确;豆类含有丰富的蛋白质,有利于满足人体的需求,C正确;氨基酸的脱水缩合反应发生在核糖体上,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3.(2025·江苏苏州模拟)胰岛素是人体中促进降血糖的激素,由胰岛B细胞中的一些小分子合成,经研究发现,这些小分子具有相似的结构,都包含—NH2和—COOH两种基团,推测胰岛素的化学本质最可能是(　　) A.蛋白质　　　　　　　 B.纤维素 C.淀粉 D.脱氧核糖核酸 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析:分析题意,胰岛素是由胰岛B细胞中的一些小分子合成,研究发现,这些小分子具有相似的结构,都包含—NH2和—COOH两种基团,是构成氨基酸的必要结构,而氨基酸是蛋白质的基本单位,据此推测胰岛素的化学本质最可能是蛋白质。 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 4.(2025·安徽芜湖模拟)HSP是机体细胞受高温刺激后合成的一类热休克蛋白,该蛋白可发挥如图所示的作用,以保护机体细胞不受破坏。推测图中HSP所起的作用是(　　) A.促进肽键的形成 B.抑制氨基酸脱水缩合 C.促使肽链形成一定的空间结构 D.破坏蛋白质的结构稳定性 C 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 解析:由题图分析,HSP可以与多肽链结合,使其形成蛋白质,由此可以判断HSP的作用是对蛋白质加工,促使肽链形成一定的空间结构,C正确。 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 5.二硫键“—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,下列相关叙述正确的是(　　) A.该蛋白质至少有280个氨基 B.形成该蛋白质的过程中脱去了278个水分子 C.该蛋白质含有2个游离的羧基 D.该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类和排列顺序三方面决定 B 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 解析:根据题图分析可知,该蛋白质是由280个氨基酸组成的2条链状肽和1条环状肽构成的,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、C错误;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正确;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。 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 6.16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种,在物种间有较大差异。以下关于16SrRNA的说法,错误的是(　　) A.含有A、G、U、C四种碱基 B.是核糖体的重要组成部分 C.通过转运氨基酸参与翻译 D.可为研究生物进化提供证据 C 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 解析:16SrRNA含有A、G、U、C四种碱基,A正确;依据题干信息, 16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种,所以16SrRNA是核糖体的重要组成部分,B正确;16SrRNA是核糖体的重要组成部分,所以其参与翻译过程,但是不能转运氨基酸,C错误;16SrRNA在物种间有较大差异,所以可为研究生物进化提供证据,D正确。 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 7.阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。下列叙述错误的是(　　) A.蛋白质分子具有与它所承担功能相适应的独特结构 B.核酸是由核苷酸连接而成的长链,是遗传信息的携带者 C.糖原、淀粉、麦芽糖都是以葡萄糖为单体的生物大分子 D.生物大分子是由单体连接成的多聚体,以碳链为基本骨架 C 解析:结构与功能相适应,蛋白质分子具有与它所承担功能相适应的独特结构,A正确;核酸是遗传信息的携带者,是由核苷酸连接而成的长链,B正确;麦芽糖是二糖,不属于生物大分子,C错误;生物大分子以碳链为基本骨架,是由单体连接成的多聚体,D正确。 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 8.(2025·湖南长沙模拟)人体中的携氧蛋白又被称为“分子肺”,可以携带并运输O2,主要包括红细胞中的血红蛋白、肌肉细胞中的肌红蛋白和脑组织中的脑红蛋白,三者同属球蛋白家族,但氨基酸序列差异较大。下列叙述错误的是(　　) A.携氧蛋白中与肽键直接相连的原子为C和N B.组成血红蛋白的部分氨基酸的R基中含有铁元素 C.三者同属球蛋白家族,但空间结构有所区别 D.研究携氧蛋白有利于缺氧缺血损伤性疾病的治疗 B 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 解析:蛋白质中连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键,与肽键直接相连的原子为C和N,A正确;血红蛋白中的铁元素位于血红蛋白的辅基血红素中,组成血红蛋白的氨基酸中不含铁元素,B错误;血红蛋白、肌红蛋白和脑红蛋白同属球蛋白家族,但三者的氨基酸序列差异较大,空间结构也应有所区别,C正确;携氧蛋白可以携带并运输O2,因此研究携氧蛋白的作用机制,有利于缺氧缺血损伤性疾病的治疗,D正确。 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 9.头发会受环境因素影响而发生不同程度的损伤,其中烫发是常见因素 之一。头发的主要成分是角蛋白,烫发时先用还原剂破坏肽链之间的二硫键(—S—S—),使之被还原成游离的巯基(—SH),易于变形;再用发夹和发卷将头发塑成一定的形状;最后用氧化剂在新位置形成二硫键,固定发型。下列叙述错误的是(　　) A.角蛋白属于结构蛋白,是构成细胞和生物体结构的重要物质 B.角蛋白变性可导致部分有关的化学键包括肽键、二硫键等断裂 C.在烫发过程中,角蛋白的相对分子质量先增加后减小 D.烫发后角蛋白无法恢复原有的空间结构,生活中应避免反复烫发 B 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 解析:角蛋白是构成头发的主要成分,属于结构蛋白,是构成细胞和生物体结构的重要物质,A正确;角蛋白变性可导致部分有关的化学键包括二硫键等断裂,但肽键不会断裂,B错误;在烫发过程中,角蛋白的肽链之间的二硫键(—S—S—)先被还原成游离的巯基(—SH),再用氧化剂在新位置形成二硫键,肽键数不变,相对分子质量先增加后减小,C正确;烫发后角蛋白的结构发生改变,无法恢复原有的空间结构,因此生活中应避免反复烫发,D正确。 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 10.(2025·湖北荆州模拟)生物体内蛋白质的合成、加工是一个十分复杂的过程,其中多肽链的正确折叠对其正确构象的形成至关重要。如果蛋白质折叠发生错误,蛋白质的构象就会发生改变,影响其功能,严重时会引发疾病。有些蛋白质错误折叠后还会相互聚集,形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀,产生毒性而致病。此类疾病称为蛋白质构象病,下列相关说法正确的是(　　) A.多肽链的形成以及折叠过程均发生在核糖体上 B.蛋白质构象病均可遗传给后代,属于遗传病 C.题述淀粉样纤维沉淀的主要成分是淀粉和蛋白质 D.蛋白质构象是否发生改变不能用双缩脲试剂来判别 D 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 解析:多肽链的形成在核糖体,折叠过程发生在内质网,A错误;如果蛋白质构象病发生在体细胞中,就不会遗传给后代,不属于遗传病,B错误;根据题干信息可知,淀粉样纤维沉淀是由于蛋白质折叠错误形成的抗蛋白水解酶物质,所以主要成分是蛋白质,不含淀粉,C错误;蛋白质构象发生改变,仍然含有多个肽键,可与双缩脲试剂产生紫色反应,因此不能用双缩脲试剂来判别蛋白质构象是否发生改变,D正确。 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 二、多项选择题 11.炸腐竹制作时需选择蛋白质和脂肪多而没有杂色的黄豆,经泡发、 磨浆、煮浆、起皮、干燥、油炸等过程制作而成。下列分析正确的是 (　　) A.黄豆所含蛋白质的组成元素都是C、H、O、N、P B.煮浆时出现“起皮”与高温下豆浆中的蛋白质结构发生改变有关 C.黄豆中的脂肪是一种由脂肪酸和甘油反应形成的生物大分子物质 D.煮沸后冷却至常温的豆浆能与双缩脲试剂产生紫色反应 BD 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 解析:蛋白质的基本组成单位是氨基酸,组成元素有C、H、O、N,有的R基上可能还含有S等元素,A错误;蛋白质在加热过程中会发生变性,空间结构会发生改变,从而出现凝聚现象,煮浆时出现起皮与豆浆中的蛋白质结构发生改变有关,B正确;脂肪不是生物大分子,C错误;双缩脲试剂能与蛋白质的肽键产生紫色反应,经高温处理的蛋白质发生了变性,破坏了其空间结构, 但是肽键没有被破坏,所以能与双缩脲试剂产生紫色反应,D正确。 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 12.(2025·湖南湘潭模拟)下列关于脱氧核糖核酸(DNA)的分布的叙述,正确的是(　　) A.蛙的成熟红细胞中含DNA分子 B.人体细胞的细胞质中也有DNA分子 C.含DNA的原核细胞不会同时含RNA D.细菌细胞中的遗传物质在染色体上 AB 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 解析:蛙不是哺乳动物,其成熟红细胞含细胞核,细胞核与细胞质的线粒体中都有DNA分子,A正确;线粒体中有少量DNA分布,线粒体位于细胞质中,因此人体细胞的细胞质中也有DNA分子,B正确;原核细胞能进行转录和翻译过程,因此原核细胞中既有DNA,也有RNA,C错误;细菌为原核细胞,没有由核膜包被的细胞核,因此不含有染色体,其遗传物质主要存在于拟核中,D错误。 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 13.(2025·河北衡水模拟)人类内耳中存在一种名为Prestin的运动蛋白,负责控制外毛细胞的收缩和伸长,该蛋白的快速运动对于听到高频声音至关重要。Prestin蛋白分为3个部分,即N端(约100个氨基酸残基)、疏水核 (约400个氨基酸残基)、C端(约240个氨基酸残基)。下列叙述不正确的是(　 　) A.Prestin蛋白的合成方式是脱水缩合,该过程不需要消耗能量 B.Prestin蛋白与其他蛋白质功能不同只在于其氨基酸的数目不同 C.Prestin蛋白彻底水解后的产物是N端、疏水核和C端 D.Prestin蛋白基因缺失会影响人类外毛细胞的收缩和伸长 ABC 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 3 解析:Prestin蛋白的合成方式是氨基酸之间的脱水缩合,该过程需要消耗能量,A错误;Prestin蛋白与其他蛋白质功能不同在于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链形成的空间结构的不同,B错误;Prestin蛋白彻底水解后的产物是氨基酸,C错误;依据题干信息,Prestin运动蛋白负责控制外毛细胞的收缩和伸长,所以Prestin蛋白基因缺失会影响人类外毛细胞的收缩和伸长,D正确。 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 三、非选择题 14.(2025·广东梅州模拟)胶原在哺乳动物体内含量丰富,是一种由3条肽链拧成的纤维状蛋白质,部分区域呈螺旋形,如图是前胶原在两种前胶原酶的作用下形成胶原的示意图。回答下列问题。 3 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (1)结合图示分析,胶原至少含有___个游离的—COOH。切除N⁃前肽,需要断开端肽________(填“氨基端”或“羧基端”)的肽键。 3 氨基端 解析:胶原含3条肽链,至少含有3个游离的羧基(—COOH)。根据题图可 知,切除N⁃前肽,需要断开端肽氨基端的肽键。 3 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (2)前胶原由3条α链螺旋而成。已知每条α链具有含150个氨基酸残基的N⁃前肽和含250个氨基酸残基的C⁃前肽。C⁃前肽含3条肽链,且存在2个链内二硫键和5个链间二硫键,则这5个链间二硫键最可能在________(填场所)中形成。合成C⁃前肽时,相对分子质量将减少______。  内质网 4 460 解析: C⁃前肽的5个链间二硫键最可能在内质网中形成。C⁃前肽含250个氨基酸残基和7个二硫键,合成C⁃前肽时,相对分子质量将减少(250-3) ×18+7×2=4 460。 3 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 (3)去乙酰化酶(SIRT3)可以对NLRC4蛋白进行去乙酰化修饰,其与胶原结构不同的原因是_______________________________________________ _____________________。 研究团队发现,SIRT3缺失的小鼠,其NLRC4蛋白的激活程度显著降低。该实验说明SIRT3的作用机理是____________ _______________________________________________________。  组成二者的氨基酸种类、数目和排列顺序不同及肽链形成的空间结构不同 去乙酰化酶(SIRT3)通过对NLRC4蛋白进行去乙酰化修饰而使NLRC4活化 3 2 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 解析: 去乙酰化酶与胶原的结构不同的原因是组成二者的氨基酸种类、数目和排列顺序不同及肽链形成的空间结构不同。去乙酰化酶(SIRT3)可以对NLRC4蛋白进行去乙酰化修饰。SIRT3缺失的小鼠,其NLRC4蛋白的激活程度显著降低,这说明去乙酰化酶(SIRT3)通过对NLRC4蛋白进行去乙酰化修饰而使NLRC4活化。 3 ②不同成分 $$