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（江苏专版）

细胞的概述及其分子组成 第一单元 第3课时 蛋白质和核酸 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。 考点三 考点二 真题 课时 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 演练感悟 核酸的组成、结构与功能及生物大分子 巩固提高 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 必需氨基酸 一个氨基 一个羧基 同一个碳原子上 非必需氨基酸 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 1个,位于肽链的一端;其余的位于 上。 氨基和羧基 羧基 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 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 (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__________________________ _____________________ 。   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。 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 合成硒代半胱氨酸的原料需要不断从食物中获取 必需氨基酸 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)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: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。 (4)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 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.(2025·广东深圳模拟)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,正确的是 (　　) 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鉴定区分不同种类的花卉 C 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.(2025·江苏泰州模拟)焦谷氨酸是由谷氨酸脱水缩合而成的化合物,其结构式如图,下列相关叙述正确的是 (　　) A.谷氨酸分子可用C5H9NO4表示 B.谷氨酸脱去的水中的氢都来自羧基 C.焦谷氨酸是含一个肽键的环状二肽 D.谷氨酸的侧链基团是—CH2—CH—COOH A 解析:焦谷氨酸是由谷氨酸脱水缩合而成的化合物,在此过程中脱去1分子的水(H2O),结合焦谷氨酸的结构式可推知谷氨酸分子可用C5H9NO4表示,A正确;谷氨酸脱去的水中的氢来自羧基和氨基,B错误;焦谷氨酸是由1个谷氨酸分子中的氨基和R基上的羧基脱水缩合而成的,含一个肽键,但不属于二肽,C错误;谷氨酸分子可用C5H9NO4表示,依据氨基酸 的结构通式“ ”可推知,谷氨酸的侧链基团(R基)是 —CH2—CH2—COOH,D错误。 考向2　蛋白质的结构和功能 3.(2025·江苏苏州调研)蛋白质是生命活动的主要承担者,①血红蛋白、②细胞因子、③载体蛋白、④受体蛋白、⑤抗体、⑥肌球蛋白、⑦溶菌酶、⑧胰岛素都是人体内重要的蛋白质。下列相关说法正确的是(　　) A.①③④均具有运输功能,其中①还参与血浆渗透压的维持 B.②⑤⑦均具有免疫作用,这类物质均由免疫细胞合成并分泌 C.②⑤⑧都是信息分子,可进行细胞间的信息传递 D.⑤⑥⑧都由高度分化的细胞产生,是特定基因表达的结果 D 解析:①血红蛋白具有运输氧气的功能,还参与血浆渗透压的维持;③载体蛋白具有运输物质的功能;④受体蛋白具有识别和传递信息的功能,不具有运输功能,A错误;②细胞因子、⑤抗体和⑦溶菌酶均具有免疫作用,但溶菌酶不一定由免疫细胞合成并分泌,比如唾液腺细胞也能分泌溶菌酶,B错误;②细胞因子和⑧胰岛素都是重要的信息分子,它们通过与特定受体结合,调节细胞的生理功能,实现细胞间的信息传递,⑤抗体不是信息分子,不能进行信息的传递,C错误;⑤抗体由浆细胞产生,⑥肌球蛋白由肌细胞产生,⑧胰岛素由胰岛B细胞产生,这些细胞都是高度分化的细胞,它们产生特定的蛋白质是基因选择性表达的结果,D正确。 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必须去掉两个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 (　　) 典例突破 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 答案:A 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(　　) 典例突破 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 答案:A 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.(多选)(2025·江苏常州调研)蛋白酶体是一种大分子复合体,其作用是降解细胞内异常的蛋白质。泛素(Ub)是一种多肽,细胞中错误折叠的蛋白质被泛素绑定标记后,最终被送往蛋白酶体中降解,降解需要消耗能量。据图分析,下列说法正确的是 (　　) A.该过程中蛋白质被降解前,需要多次泛素化标记 B.原核细胞中的蛋白质无需折叠加工,因此无泛素存在 C.若靶蛋白含有M个氨基酸、N条肽链,则此蛋白质至少含有氧原子数(N+M)个 D.泛素的合成发生在核糖体中,泛素的降解发生在蛋白酶体中 答案:AC 解析:由图可知,错误折叠的蛋白质在被送往蛋白酶体之前,要与多个泛素发生反应,A正确;原核细胞中的蛋白质也需要折叠加工,也可能会出错,也需要泛素起作用,B错误;蛋白质中最少含有的氧原子数计算方法为:氧原子数=肽键数+2×肽链数。肽键数的计算方法为:肽键数=氨基酸数－肽链数。若靶蛋白含有M个氨基酸、N条肽链,则该蛋白质分子中至少含有氧原子数的计算方法为:氨基酸数－肽链数+2×肽链数=M-N+2×N=(M+N)个,C正确;泛素是多肽,其合成发生在核糖体中。蛋白酶体降解的是错误折叠的蛋白质,泛素不是错误折叠的蛋白质,不在蛋白酶体中降解,D错误。 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   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 教材拾遗 (人教必修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。 归纳 必备知识 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 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 (2)大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基、磷酸 核糖、碱基、磷酸 氨基酸 葡萄糖 归纳 必备知识 归纳 必备知识 教材拾遗 (苏教必修1 P13)多糖、蛋白质和核酸是生物大分子,它们都是由许多基本组成单位(单体)连接而成的。构成这些单体的碳原子之间是通过单键或双键相连接的,形成了不同长度的分支状、链状或环状结构,这些结构被称为有机化合物的碳骨架。 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 (4)若由b构成的核酸通常含有两条链,则a为　　　　　　。  (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　　　　。  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。  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　 C、H、O、N、P　 细胞质 5 4、4 4、4 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 深研 核心问题 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 答案: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.(2021·江苏卷)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子,下列相关叙述错误的是 (　　) A.组成元素都有C、H、O、N B.细胞内合成新的分子时都需要模板 C.在细胞质和细胞核中都有分布 D.高温变性后降温都能缓慢复性 D 解析:核酸的组成元素为C、H、O、N、P,蛋白质的组成元素为C、H、O、N,大多数蛋白质还含有S,故组成元素都有C、H、O、N,A正确;核酸和蛋白质的合成都需要模板。合成DNA以DNA分子的两条链为模板,合成RNA以DNA的一条链为模板,合成蛋白质以mRNA为模板,B正确;核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布,DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,C正确;DNA经高温变性后降温能缓慢复性,蛋白质经高温变性后,降温不能复性,D错误。 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 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。 B 5.(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植物细胞内的储能物质 A 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错误。 真题　演练感悟 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以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;球状蛋白分子的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。 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 1 4 10 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 12 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.(2025·江苏镇江模拟)血红蛋白可以将氧气输送到人体的器官和组织。下列叙述正确的是 (　　) A.组成血红素的氨基酸含有N、S、Fe等元素 B.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 C.血红蛋白中谷氨酸被缬氨酸替代会降低运输氧的能力 D.血浆中血红蛋白含量减少是判断人体是否贫血的标准之一 C 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 解析:组成血红素的氨基酸不含化学元素Fe,A错误;肽键是连接氨基酸之间的化学键,不同肽链之间一般通过二硫键等连接,B错误;血红蛋白中谷氨酸被缬氨酸替代,会导致生物性状发生改变,从而降低其运输氧的能力,C正确;血红蛋白位于红细胞内,不属于血浆成分,D错误。 3.(2025·江苏南通检测)红烧小黄鱼是海安人餐桌上的美食,小黄鱼中含有丰富的蛋白质。下列有关蛋白质的叙述,错误的是 (　　) A.蛋白质的功能主要取决于氨基酸的数目 B.蛋白质可以分解成氨基酸被人体细胞吸收 C.人体细胞的生命活动主要由蛋白质承担 D.煮熟后蛋白质变性,更容易被人体消化 A 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 解析:蛋白质的结构决定功能,蛋白质的结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构等都有关,A错误;蛋白质的基本组成单位是氨基酸,蛋白质可分解成氨基酸被人体细胞吸收,B正确;蛋白质是生命活动的主要承担者,具有催化、运输、免疫等功能,人体细胞的生命活动主要由蛋白质承担,C正确;煮熟后蛋白质的空间结构遭到破坏(肽键未断裂,未发生水解),变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因此更容易被人体消化,D正确。 4.(2025·江苏镇江模拟)核酸是细胞内遗传信息的携带者。下列关于核酸的叙述,正确的是 (　　) A.细胞内核酸只分布在细胞核和细胞质基质中 B.RNA中的两个核苷酸之间可以通过氢键或磷酸二酯键连接 C.若双链DNA分子中胞嘧啶占比为n,则每条单链上的胞嘧啶占比为n~2n D.核酸携带的遗传信息改变,则控制合成的蛋白质也将发生改变 A 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 解析:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,此外叶绿体和线粒体也含有少量DNA;RNA主要分布在细胞质中,细胞核内也有少量RNA,A正确;RNA通常为单链,每条链上相邻的两个核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,B错误;如果双链DNA分子中胞嘧啶占n,由于胞嘧啶分布在两条DNA单链上,因此每一条单链上胞嘧啶占0~2n,C错误;由于密码子的简并性,核酸携带的遗传信息改变,控制合成的蛋白质结构不一定改变,D错误。 5.(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 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 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。 6.二硫键“—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 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 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。 7.(2025·江苏盐城模拟)膜联蛋白是依赖Ca2+活化后与膜磷脂结合形成的一类紧挨细胞膜的蛋白质,其具有调控功能,可参与囊泡运输、钙信号传导、细胞生长、分裂和凋亡等过程。下列叙述错误的是 (　　) A.膜联蛋白的形成需要Ca2+以及膜上磷脂分子的参与 B.推测当Ca2+浓度降低时,膜联蛋白的调控功能下降 C.膜联蛋白是需要分泌到细胞外起作用的蛋白质 D.膜联蛋白可能是检测早期细胞凋亡的指标之一 C 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 解析:根据题干信息“膜联蛋白是依赖Ca2+活化后与膜磷脂结合形成的一类紧挨细胞膜的蛋白质”可知,膜联蛋白的形成需要Ca2+以及膜上磷脂分子的参与,A正确;膜联蛋白的功能活化需要Ca2+参与,推测当Ca2+浓度降低时,膜联蛋白的调控功能下降,B正确;膜联蛋白与膜磷脂结合时紧挨细胞膜,其属于膜上蛋白,并不需要分泌到细胞外起作用,C错误;膜联蛋白可参与囊泡运输、钙信号传导、细胞生长、分裂和凋亡等过程,因此膜联蛋白可能是检测早期细胞凋亡的指标之一,D正确。 8.(2025·江苏淮安模拟)某校很多师生感染肺炎,引起咳嗽、发烧等症状。肺炎是呼吸系统常见的感染性疾病,可以由病毒或支原体等引起,下列相关叙述正确的是 (　　) A.抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎有效,对流感病毒引起的肺炎无效 B.支原体的核酸彻底水解生成8种有机物,而病毒的核酸只产生6种 C.支原体中DNA主要分布在细胞核中,RNA病毒的RNA分布在蛋白质外壳内 D.支原体的遗传物质中嘌呤数一定等于嘧啶数,而病毒的遗传物质不一定 D 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 解析:支原体和病毒都没有细胞壁,抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎和流感病毒引起的肺炎均无效,A错误;支原体的核酸为DNA和RNA,彻底水解生成磷酸、核糖、脱氧核糖和5种含氮碱基(有机物)共8种产物,其中磷酸为无机物,B错误;支原体是原核生物,没有细胞核,其DNA主要分布在拟核中,C错误;支原体的遗传物质是双链DNA,双链DNA中嘌呤数一定等于嘧啶数;病毒的遗传物质是DNA或RNA,RNA一般为单链,单链RNA中嘌呤数不一定等于嘧啶数,D正确。 9.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 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 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。 10.(2025·江苏盐城模拟)沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构,开启了分子生物学时代,DNA条形码技术就是一种利用一个或者多个特定的小段DNA进行物种鉴定的分子生物学技术。如图展示的中药材DNA条形码就是中药材的基因身份证。下列叙述错误的是 (　　) A.利用DNA条形码可以鉴定物种及物种间亲缘关系 B.DNA中G—C对的比例会影响DNA双螺旋结构稳定性 C.中药材遗传信息“条形码”源于DNA分子中核糖核苷酸的排列顺序 D.不同种类中药材细胞的DNA分子不同,但其彻底水解产物的种类相同 C 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 13 14 12 1 2 3 5 6 7 8 9 11 4 12 13 14 10 1 解析:由于DNA分子具有特异性,因此可以利用DNA条形码鉴定物种及物种间亲缘关系,A正确;DNA中G—C对通过3个氢键相连,A—T对通过2个氢键相连,因此G—C对的比例越大,DNA双螺旋结构稳定性越高,B正确;中药材的遗传物质是DNA,遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中,C错误;不同种类的中药材细胞的DNA分子不同,但不同的DNA分子彻底水解产物的种类是相同的,都是磷酸基团、脱氧核糖和4种含氮碱基,D正确。 11.20世纪20年代,科学家就开始利用多种方法,如酶解法、同位素标记法和病毒重组法等,对生物的遗传物质进行了探索。下列有关遗传物质的叙述,正确的是 (　　) A.以RNA为遗传物质的生物不一定是没有细胞结构的病毒 B.大部分原核生物的遗传物质是DNA,少部分是RNA C.肺炎链球菌中既有DNA又有RNA,其主要遗传物质是DNA D.烟草花叶病毒的RNA能使烟草感染病毒,说明RNA是其遗传物质 D 2 3 5 6 7 8 9 11 4 12 13 14 10 1 解析:不具细胞结构的病毒的遗传物质是DNA或RNA,所以以RNA为遗传物质的生物一定是病毒,A错误;原核生物的遗传物质是DNA,B错误;肺炎链球菌内既有DNA又有RNA,但DNA是遗传物质,DNA是主要遗传物质是针对整个生物界而言的,C错误;烟草花叶病毒的感染和重建实验证明了RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,D正确。 12.(多选)(2025·江苏盐城检测)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.该蛋白彻底氧化分解可以产生氨基酸 D.高温可以改变该蛋白的空间结构,从而改变其韧性 BD 2 3 5 6 7 8 9 4 10 13 14 1 12 11 2 3 5 6 7 8 9 4 10 12 13 14 11 1 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形成肽键连接而成,B正确;该蛋白彻底氧化分解可产生二氧化碳和水,C错误;高温可改变该蛋白的空间结构,从而改变其韧性,D正确。 13.(多选)(2025·江苏宿迁模拟)图1为牛胰岛素结构图,该物质中的“—S—S—”是由两个“—SH”脱去两个H形成的。图2为核酸的组成示意图。下列说法错误的是 (　　) 2 3 5 6 7 8 9 4 10 12 13 14 11 1 A.图1中的牛胰岛素含有49个肽键 B.牛胰岛素形成时,与图1中氨基酸相对分子质量总和相比较,减少的相对分子质量为888 C.图2中a、b物质的单体分别为氨基酸和核糖核苷酸 D.大肠杆菌的遗传物质是图2中的a 答案:CD 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 14 13 1 解析:图1中的牛胰岛素含有A、B两条链,其中A链由21个氨基酸连接而成,B链由30个氨基酸连接而成,故含有肽键数为51－2=49个,A正确;牛胰岛素形成时,与图1中氨基酸相对分子质量总和相比较,减少的相对分子质量为(51－2)×18+2×3=888,B正确;图2中a为RNA、b为DNA,其单体分别为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸,C错误;大肠杆菌的遗传物质是DNA,对应图2中的b,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 14 13 1 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。 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 14 13 1 (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。 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 氨基端 (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 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 13 14 1 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)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 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 14 13 1 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。 2 3 5 6 7 8 9 11 4 10 12 14 13 1 $$