内容正文:
第03讲 蛋白质和核酸
目录
01 课标达标练
【题型一】蛋白质的结构和功能
【题型二】蛋白质的相关计算
【题型三】核酸是遗传信息的携带者
【题型四】生物大分子以碳链为骨架
02 能力突破练 (新情境+新思维+新角度)
03 高考溯源练 (含2025高考真题)
题型一 蛋白质的结构和功能
1.下列关于蛋白质的空间结构的叙述,正确的是( )
A.二硫键只用于连接不同肽链,从而影响蛋白质的空间结构
B.盐酸不会破坏胰蛋白酶的空间结构,且有利于食物的消化
C.载体蛋白参与物质运输时都需要ATP磷酸基团的磷酸化
D.转运蛋白参与物质运输时自身构象常常会发生改变
2.膜蛋白是一类结构独特的蛋白质,它镶嵌于膜脂的特性使这一蛋白处于细胞与外界的交界部位,如图是细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式。下列相关叙述错误的是( )
A.若蛋白A具有信息传递功能,则该蛋白可能是胰岛素的受体
B.若蛋白B具有物质运输功能,则该蛋白能选择性控制物质进出
C.若蛋白C有催化功能,则其活性的高低受温度、pH等因素的影响
D.蛋白A和蛋白B的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的亲水性
3.正常的细胞能合成天冬酰胺(氨基酸)以满足自身生长,而白血病细胞不能合成足够的天冬酰胺,必须依靠血液中的天冬酰胺支持肿瘤细胞的快速生长。天冬酰胺合成和代谢过程如下图所示,下列叙述正确的是( )
天冬氨酸+谷氨酰胺+ATP天冬酰胺天冬氨酸+氨
A.天冬酰胺是必需氨基酸,通过饮食摄入满足细胞的需求
B.天冬酰胺既参与合成蛋白质,也可以维持细胞内的渗透压
C.白血病细胞一定缺乏合成天冬酰胺的前体物质
D.白血病患者可以口服L-天冬酰胺酶以抑制肿瘤细胞的生长
4.(多选)鱼胶原蛋白凭借小分子易吸收、高生物活性、低致敏性及环保优势,在医学修复(如手术缝合线)、美容护肤及食品工业中逐步替代陆生动物胶原蛋白。鱼胶原蛋白的氨基酸序列以甘氨酸—脯氨酸—羟脯氨酸为核心重复单元,下列关于鱼胶原蛋白的叙述错误的是( )
A.作为手术缝合线的胶原蛋白能被人体内的胶原蛋白酶分解而被人体组织吸收
B.鱼胶原蛋白在美容护肤领域发挥作用,主要是因为其核心重复单元中的甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸能直接促进皮肤细胞增殖
C.鱼胶原蛋白可作为食品添加剂,若某食品标签上标明含有鱼胶原蛋白,消费者可放心大量食用
D.脯氨酸和羟脯氨酸是人体细胞内不能合成的必需氨基酸
5.(多选)某种胰岛素是由51个氨基酸组成的蛋白质,含有2条肽链和3个二硫键。在提取该胰岛素的过程中,β—巯基乙醇的使用浓度会直接影响其结构。当β—巯基乙醇的使用浓度过高时,该种胰岛素的二硫键断裂,肽链伸展。下列叙述正确的是( )
A.胰岛素与糖原均是由多个单体连接成的多聚体
B.高浓度β—巯基乙醇改变了胰岛素的空间结构,进而导致其功能丧失
C.经高浓度β—巯基乙醇处理的胰岛素仍可与双缩脲试剂发生紫色反应
D.胰岛素的肽键、二硫键的形成及肽链折叠等加工过程是在高尔基体内完成的
题型二 蛋白质的相关计算
6.某十九肽含4个天门冬氨酸(R基为-CH2-COOH),分别位于第7,8,14,19位(见图)。肽酶E1专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键,肽酶E2专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键。下列叙述正确的是( )
A.该十九肽含有的肽键数目为19个
B.肽酶E2完全作用后产生的多肽中氧原子数目比十九肽少了4个
C.该十九肽至少含有6个游离的羧基
D.肽酶E1完全作用后产生的多肽有七肽、六肽、四肽
7.钙调蛋白(CaM)是真核细胞中重要的信号分子,其是由148个氨基酸组成的单链蛋白质。当细胞内Ca2+浓度升高时,CaM可通过结合Ca2+激活下游信号通路,进而促进胰岛素分泌。下列叙述错误的是( )
A.CaM是在核糖体上合成的 B.Ca是组成细胞的大量元素
C.CaM的合成需要脱去148个水分子 D.促进CaM的合成,有利于胰岛素的分泌
8.哺乳动物的血红蛋白含4条肽链,由574个氨基酸组成。β链上谷氨酸被缬氨酸取代会使人患镰状细胞贫血(SCA)。下列叙述错误的是( )
A.一个血红蛋白含有574个肽键 B.氨基酸的分子结构通式为
C.氨基酸替换使蛋白空间结构改变 D.SCA患者血红蛋白携氧功能异常
9.(多选)某多肽的分子式为CaHbOmNnS2,由2条多肽链组成,用肽酶将其彻底水解后,只得到下列4种氨基酸。下列有关叙述正确的是( )
A.形成该多肽需脱去m-2个水分子
B.该多肽分子中含有2个甲
C.若用上述4种氨基酸(数量不限)最多可形成45种五肽
D.该多肽分子可以与双缩脲试剂发生反应
10.(多选)研究表明,Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征是β-淀粉样蛋白(β-AP)沉积。β-AP分子是由其前体蛋白APP在病理状态下异常加工而成的,过程如图所示,图中数字表示氨基酸的个数。下列根据上述信息所作的推论,正确的是( )
A.图中两种酶作用于APP分子的肽键并使其断裂 B.β-AP分子是一条40肽,含有39个肽键
C.健康人体内可能不存在β-分泌酶和γ-分泌酶 D.APP分子被水解酶切割需要消耗水分子
题型三 核酸是遗传信息的携带者
11.丙肝病毒是一种RNA病毒,仅携带能够编码一个多肽的基因,该基因编码的多肽能被酶解成10个功能片段。下列相关叙述正确的是( )
A.丙肝病毒的RNA是储存、传递遗传信息的生物大分子
B.丙肝病毒的遗传物质彻底水解后可产生4种核糖核苷酸
C.该多肽分子被酶解成10个功能片段后肽键减少了10个
D.丙肝病毒和肺炎链球菌在生态系统中所属的组成成分不同
12.下列关于细胞中核酸的叙述,错误的是( )
A.细胞内携带遗传信息的物质是脱氧核糖核酸和核糖核酸
B.核酸与生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成密切相关
C.在真核细胞中,DNA分布在细胞核内、RNA分布在细胞质中
D.DNA分子中的脱氧核苷酸排列顺序多样化,导致其储存的遗传信息量非常大
13.环状RNA是细胞内的一类特殊的非编码的呈封闭环状结构的RNA分子,是RNA领域的研究热点。环状RNA具有多个microRNA的结合位点,发挥着像海绵那样吸收microRNA的作用,而microRNA能与mRNA结合从而参与基因表达的调控。下列叙述错误的是( )
A.环状RNA彻底水解后得到5种有机小分子
B.环状RNA、microRNA、mRNA分子都是基因转录的产物
C.microRNA与mRNA结合时遵循G与C、A与U配对的原则
D.环状RNA参与转录水平上的调控,其数量与基因表达效率成正相关
14.(多选)核酸广泛存在于所有动植物细胞、微生物体内。下列关于核酸的叙述,正确的是( )
A.核酸是生物大分子,其水解得到的单体是氨基酸
B.核酸中的 C元素存在于含氮碱基、磷酸、五碳糖中
C.HIV的遗传物质为 RNA,其碱基和核苷酸各有 4 种
D.酵母菌的遗传物质为 DNA,主要分布于染色体上
15.(多选)核酸是生物体内重要的化合物,当用蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时,得到的产物是5′—核苷酸(五碳糖的5′位连接磷酸)的混合物,当用牛脾磷酸二酯酶处理小鼠核酸时,产物是“3′—核苷酸”(五碳糖的3′位连接磷酸)的混合物。下列有关核酸的叙述,错误的是( )
A.用上述两种酶分别处理核酸均可得到4种水解产物
B.蛇毒磷酸二酯酶发挥作用的机理是提高反应所需的能量
C.上述实验证明核苷酸是通过3′,5′—磷酸二酯键连接而成的
D.小鼠体内的核酸主要存在于细胞核中,并且可以与蛋白质相结合
题型四 生物大分子以碳链为骨架
16.下图表示细胞中发生的水解反应。推测该生物大分子的单体不可能是( )
A.葡萄糖 B.核苷酸 C.氨基酸 D.淀粉
17.某同学绘制了一概念图如下,用于表示①由②、③、④构成或组成。下列叙述正确的是( )
A.若①表示植物体内的储能物质,则②③④可分别表示淀粉、纤维素、脂肪
B.若①表示核苷酸,则②③④可分别表示核苷、含氮碱基、磷酸基团
C.若①表示生物大分子,则②③④可分别表示多糖、蛋白质、核酸
D.若①表示线粒体,则②③④可分别表示外膜、内膜、膜间隙
18.关于生物体和细胞内的“骨架”,下列叙述正确的是( )
A.细胞骨架仅存在于动物细胞中,对维持细胞形态起重要作用
B.DNA分子中的骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的
C.蛋白质分子中的骨架是由氨基酸残基的侧链组成的
D.细胞膜上的蛋白质分子是固定在脂双层的骨架上的
19.细胞中的元素和化合物在生物体内有重要作用,下列叙述正确的是( )
A.生物大分子都含有C、H、O、N,且以碳链为骨架
B.细胞中的核酸初步水解和彻底水解的产物分别是4种和8种
C.某些蛇毒中的碱性蛋白酶能催化膜脂降解,导致细胞溶解
D.细胞质基质、线粒体和叶绿体中的氨基酸由tRNA 运输到核糖体上进行翻译
20.(多选)多聚体是以碳链为基本骨架的小分子单体构成的高分子化合物,下列有关叙述正确的是( )
A.若多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核苷酸有4种
B.若多聚体为 tRNA,则分子中不存在由氢键连接的碱基对
C.若多聚体是糖原,则仅由 1 种单体构成且只存在于动物细胞
D.若多聚体是纤维素,单体应为葡萄糖,是植物细胞壁的主要成分
1.(24-25高三上·江苏徐州·期中)如图为某化合物及反应过程,以下说法正确的是( )
A.①代表的碱基可以是尿嘧啶
B.上图表示核糖核苷酸脱水缩合过程
C.由上图中核苷酸聚合形成的大分子一般以单链形式存在
D.支原体的遗传物质可由上图所示的核苷酸脱水缩合形成
2.(2025·江苏盐城·模拟预测)关于细胞中化合物的叙述,错误的是( )
A.糖原和几丁质都是由C、H、O构成的动物多糖
B.胆固醇和磷脂都是构成动物细胞膜的重要成分
C.核酸和蛋白质都是以碳链为基本骨架的多聚体
D.钠离子和钙离子都是与细胞兴奋性有关的重要成分
3.(2025·江苏南通·模拟预测)下列关于生物体内重要化合物的叙述,正确的是( )
A.氨基酸空间结构的差异是蛋白质分子多样性的原因之一
B.葡萄糖、酶、几丁质等有机分子均以碳链为基本骨架
C.ATP中A代表腺嘌呤,P代表磷酸基团,T代表三个特殊的化学键
D.人体摄入的糖类和脂肪在体内可以相互大量转化
4.(2025·江苏徐州·二模)细胞膜作为系统的边界,保障了细胞内部环境的相对稳定,下列有关细胞膜的叙述错误的是( )
A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,还含有少量的糖类
B.脂质中的磷脂分子可侧向移动有利于细胞完成分裂和生长
C.去除细胞膜中的蛋白质,细胞膜的表面张力会降低
D.细胞间的信息交流可能与细胞膜上的糖类有关
5.(2025·江苏徐州·模拟预测)乳腺癌、胃癌细胞表面有大量的HER2蛋白,T细胞表面有CD3蛋白和CD28蛋白。研究人员利用上述三种蛋白作为抗原分别制备单克隆抗体,然后将其在体外解偶联后重新偶联制备得到三抗(如图)。相关叙述正确的是( )
A.给小鼠同时注射三种抗原蛋白,可产生能同时分泌三种抗体的浆细胞
B.三抗能同时与T细胞和肿瘤细胞特异性结合,促进T细胞对肿瘤细胞的杀伤
C.三抗的肽链之间通过二硫键相连,空间结构变化不影响其功能
D.三抗与肿瘤细胞的识别体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能
6.(2025·江苏南通·模拟预测)“盐水鸭”是南京的著名特产,以中秋前后桂花盛开季节制作的盐水鸭色味最佳,又名桂花鸭,是中国地理标志产品。下列叙述正确的是( )
A.做南京盐水鸭的鸭子吃水草、螺、蚌等长大,是初级消费者
B.做南京盐水鸭的鸭子体内核酸初步水解和彻底水解产物分别为5种和8种
C.南京盐水鸭采用“低温熟煮”烹饪工艺,含量最多的化合物是水
D.南京盐水鸭严控NaCl用量,主要有利于细胞内液渗透压的维持
7.(2025·甘肃平凉·模拟预测)核酸和蛋白质是细胞内最重要的两类有机化合物,两者之间存在密切联系。下列有关细胞内核酸和蛋白质的叙述,错误的是( )
A.人体细胞中含A、T、C、G碱基的核苷酸共有7种
B.大分子RNA是病毒和部分原核生物的遗传物质
C.高温处理后的蛋白质仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.核酸的合成离不开蛋白质,蛋白质的合成离不开核酸
8.(2025·宁夏银川·模拟预测)在动画电影《哪吒2》里,太乙真人用莲藕重塑哪吒肉身的情节扣人心弦。现在,抛开奇幻设定,从生物学视角剖析,下列相关叙述错误的是( )
A.从细胞结构与功能的角度分析这是可行的,将莲藕细胞中细胞壁、叶绿体、液泡等结构去掉即可
B.从DNA的序列角度看难度较大,需要进行大量基因编辑
C.从元素组成的角度看这是可行的,因为莲藕和人体具有相似的元素组成
D.从遗传与进化的角度分析,哪吒和莲藕可能具有共同的祖先
9.(2025·河南·模拟预测)蛋白质是生命活动的主要承担者,核酸是遗传信息的携带者。下列有关叙述正确的是( )
A.蛋白质和DNA都可承担催化化学反应的功能,都是生命活动的产物
B.蛋白质和核酸都是生物大分子,都以碳链为骨架
C.蛋白质和RNA的组成元素都含有碳、氢、氧、氮,都可能含磷
D.蛋白质和DNA分子各自独特的空间结构是形成其多样性的原因
10.(多选)(24-25高三上·江苏泰州·阶段练习)胰脂肪酶是水解脂肪最重要的酶,由胰腺腺泡细胞分泌。下列关于脂肪、胰脂肪酶以及控制该酶合成的基因的说法,错误的是( )
A.脂肪是人体细胞进行生命活动所需要的主要能源物质
B.胰脂肪酶可以催化脂肪水解为一分子甘油和三分子脂肪酸
C.胰脂肪酶以及控制该酶合成的基因的基本组成单位都不能继续进行水解
D.脂肪、胰脂肪酶都是以碳链为骨架的生物大分子
一、单选题
1.(2024·江苏·高考真题)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
2.(2025·江苏·高考真题)关于蛋白质、磷脂和淀粉,下列叙述正确的是( )
A.三者组成元素都有C、H、O、N
B.蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C.蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D.磷脂和淀粉都是生物大分子
3.(2024·天津·高考真题)胰岛素的研发走过了:动物提取—化学合成—重组胰岛素—生产胰岛素类似物生产等历程。有关叙述错误的是( )
A.动物体内胰岛素由胰岛B细胞合成并胞吐出细胞
B.氨基酸是化学合成胰岛素的原料
C.用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素需相同的启动子
D.利用蛋白质工程可生产速效胰岛素等胰岛素类似物
4.(2025·河北·高考真题)下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B.糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D.多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
5.(2024·湖北·高考真题)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
二、多选题
6.(2024·河北·高考真题)酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化,三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体,研究发现其M蛋白的编码基因表达量发生显著改变。下列分析正确的是( )
A.该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变短所致
B.P和K都可改变M的空间结构,从而改变其活性
C.K不足或P过量都可使酵母细胞积累更多物质而体积变大
D.M和P之间的活性调控属于负反馈调节
7.(2023·河北·高考真题)哺乳动物的巨噬细胞吞噬、降解衰老的红细胞,获得的Fe2+通过膜上的铁输出蛋白(FPN)进入血液,用于骨髓生成新的红细胞。肝脏分泌的铁调素可靶向降解FPN。炎症可以促进铁调素的合成。下列叙述正确的是( )
A.由Fe参与构成的血红蛋白具有运输功能
B.衰老的红细胞被吞噬需要膜蛋白的参与
C.敲除铁调素编码基因,巨噬细胞会出现铁积累
D.长期炎症可能会减少红细胞生成,进而导致贫血
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第03讲 蛋白质和核酸
目录
01 课标达标练
【题型一】蛋白质的结构和功能
【题型二】蛋白质的相关计算
【题型三】核酸是遗传信息的携带者
【题型四】生物大分子以碳链为骨架
02 能力突破练 (新情境+新思维+新角度)
03 高考溯源练 (含2025高考真题)
题型一 蛋白质的结构和功能
1.下列关于蛋白质的空间结构的叙述,正确的是( )
A.二硫键只用于连接不同肽链,从而影响蛋白质的空间结构
B.盐酸不会破坏胰蛋白酶的空间结构,且有利于食物的消化
C.载体蛋白参与物质运输时都需要ATP磷酸基团的磷酸化
D.转运蛋白参与物质运输时自身构象常常会发生改变
【答案】D
【解析】A、二硫键不仅连接不同肽链,也可在同一条肽链内部形成,A错误;
B、胰蛋白酶的最适pH为弱碱性,胃中的强酸性环境会使其空间结构破坏(变性失活),无法发挥消化作用,B错误;
C、载体蛋白参与的运输包括主动运输(需ATP)和协助扩散(不需ATP),如葡萄糖进入红细胞为协助扩散,无需ATP磷酸化,C错误;
D、转运蛋白中的载体蛋白在运输物质时会发生构象改变(如主动运输和协助扩散),而通道蛋白在开放或关闭时也可能发生构象变化(如门控通道),D正确。
故选D。
2.膜蛋白是一类结构独特的蛋白质,它镶嵌于膜脂的特性使这一蛋白处于细胞与外界的交界部位,如图是细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式。下列相关叙述错误的是( )
A.若蛋白A具有信息传递功能,则该蛋白可能是胰岛素的受体
B.若蛋白B具有物质运输功能,则该蛋白能选择性控制物质进出
C.若蛋白C有催化功能,则其活性的高低受温度、pH等因素的影响
D.蛋白A和蛋白B的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的亲水性
【答案】D
【解析】A、胰岛素是一种激素,需要与靶细胞表面的受体结合来传递信息,若蛋白A具有信息传递功能,它有可能是胰岛素的受体,A正确;
B、具有物质运输功能的膜蛋白(如载体蛋白),能够选择性地控制物质进出细胞,这是细胞膜选择透过性的体现,B正确;
C、具有催化功能的蛋白质是酶,酶的活性高低受温度、pH等因素的影响,C正确;
D、磷脂双分子层内部是疏水的,蛋白A和蛋白B的跨膜区段位于磷脂双分子层中,所以这些区段的氨基酸很可能具有较强的疏水性,而不是亲水性,D错误。
故选D。
3.正常的细胞能合成天冬酰胺(氨基酸)以满足自身生长,而白血病细胞不能合成足够的天冬酰胺,必须依靠血液中的天冬酰胺支持肿瘤细胞的快速生长。天冬酰胺合成和代谢过程如下图所示,下列叙述正确的是( )
天冬氨酸+谷氨酰胺+ATP天冬酰胺天冬氨酸+氨
A.天冬酰胺是必需氨基酸,通过饮食摄入满足细胞的需求
B.天冬酰胺既参与合成蛋白质,也可以维持细胞内的渗透压
C.白血病细胞一定缺乏合成天冬酰胺的前体物质
D.白血病患者可以口服L-天冬酰胺酶以抑制肿瘤细胞的生长
【答案】B
【解析】A、天冬酰胺可由正常细胞自身合成,因此属于非必需氨基酸,而必需氨基酸必须通过饮食摄入,A错误;
B、天冬酰胺作为氨基酸,可参与蛋白质的合成,同时,细胞内的氨基酸作为溶质分子,能够维持渗透压,B正确;
C、白血病细胞无法合成足够天冬酰胺,可能因缺乏天冬酰胺合成酶,而非前体物质(如天冬氨酸、谷氨酰胺等),C错误;
D、L-天冬酰胺酶为蛋白质,口服会被消化酶分解失效,需通过注射方式给药,D错误。
故选B。
4.(多选)鱼胶原蛋白凭借小分子易吸收、高生物活性、低致敏性及环保优势,在医学修复(如手术缝合线)、美容护肤及食品工业中逐步替代陆生动物胶原蛋白。鱼胶原蛋白的氨基酸序列以甘氨酸—脯氨酸—羟脯氨酸为核心重复单元,下列关于鱼胶原蛋白的叙述错误的是( )
A.作为手术缝合线的胶原蛋白能被人体内的胶原蛋白酶分解而被人体组织吸收
B.鱼胶原蛋白在美容护肤领域发挥作用,主要是因为其核心重复单元中的甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸能直接促进皮肤细胞增殖
C.鱼胶原蛋白可作为食品添加剂,若某食品标签上标明含有鱼胶原蛋白,消费者可放心大量食用
D.脯氨酸和羟脯氨酸是人体细胞内不能合成的必需氨基酸
【答案】BCD
【解析】A、人体内存在胶原蛋白酶等可将胶原蛋白分解为小分子氨基酸,从而能被人体组织吸收,A正确;
B、鱼胶原蛋白在美容护肤领域发挥作用,是其整体结构和特性促进皮肤细胞增殖等,并非核心重复单元中的氨基酸直接促进皮肤细胞增殖,B错误;
C、虽然鱼胶原蛋白低致敏性,但不意味着不会引发任何过敏反应,个体存在差异,大量食用也可能有潜在风险,C错误;
D、脯氨酸属于非必需氨基酸,人体可以通过其他代谢途径自行合成。羟脯氨酸也不是必需氨基酸,它通常由脯氨酸经羟化酶作用转化而来,是在脯氨酸的特定位置引入羟基而形成的。这种转化过程在人体内可以进行,D错误。
故选BCD。
5.(多选)某种胰岛素是由51个氨基酸组成的蛋白质,含有2条肽链和3个二硫键。在提取该胰岛素的过程中,β—巯基乙醇的使用浓度会直接影响其结构。当β—巯基乙醇的使用浓度过高时,该种胰岛素的二硫键断裂,肽链伸展。下列叙述正确的是( )
A.胰岛素与糖原均是由多个单体连接成的多聚体
B.高浓度β—巯基乙醇改变了胰岛素的空间结构,进而导致其功能丧失
C.经高浓度β—巯基乙醇处理的胰岛素仍可与双缩脲试剂发生紫色反应
D.胰岛素的肽键、二硫键的形成及肽链折叠等加工过程是在高尔基体内完成的
【答案】ABC
【解析】A、胰岛素的化学本质是蛋白质,其单体是氨基酸,糖原的单体是葡萄糖,胰岛素和糖原都是由多个单体连接成的多聚体,A正确;
B、高浓度β-巯基乙醇使胰岛素的二硫键断裂,肽链伸展,改变了胰岛素的空间结构,使其功能丧失,B正确;
C、高浓度β-巯基乙醇只能导致胰岛素的二硫键断裂,没有破坏其肽键,因此经高浓度β-巯基乙醇处理的胰岛素仍能与双缩脲试剂发生紫色反应,C正确;
D、胰岛素的肽键形成是在核糖体上进行的,二硫键的形成及肽链的折叠等蛋白质的加工折叠过程是在内质网和高尔基体内完成的,D错误。
故选ABC。
题型二 蛋白质的相关计算
6.某十九肽含4个天门冬氨酸(R基为-CH2-COOH),分别位于第7,8,14,19位(见图)。肽酶E1专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键,肽酶E2专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键。下列叙述正确的是( )
A.该十九肽含有的肽键数目为19个
B.肽酶E2完全作用后产生的多肽中氧原子数目比十九肽少了4个
C.该十九肽至少含有6个游离的羧基
D.肽酶E1完全作用后产生的多肽有七肽、六肽、四肽
【答案】B
【解析】A、该十九肽含有的肽键数目为19(氨基酸分子数目)-1(肽链的条数)=18个,A错误;
B、肽酶E2专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键,完全作用该多肽链后,共断开4个肽键(分别位于第6和7、7和8、13和14、18和19位氨基酸之间),其中的第7位和第19位天门冬氨酸会脱离肽链,每断开一个肽键会消耗1分子水而增加1个氧原子,故增加4个氧原子,又因为第7位和第19位天门冬氨酸的脱离(每个天门冬基酸中含有4个氧原子),共减少8个氧原子,所以肽酶E2完全作用后产生的多肽中,氧原子数目比19肽少8-4=4个,B正确;
C、根据天冬氨酸的分子式(C4H7O4N)可知,天冬氨酸的R基中含有一个羧基,因此十九肽至少含有1(肽链末端的羧基)+4(四个天门冬氨酸的R基上含有的)=5个游离的羧基,C错误;
D、肽酶E1专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键,因此该酶将7、8、14位右侧的肽键切断,产生的多肽有七肽、六肽、五肽,D错误。
故选B。
7.钙调蛋白(CaM)是真核细胞中重要的信号分子,其是由148个氨基酸组成的单链蛋白质。当细胞内Ca2+浓度升高时,CaM可通过结合Ca2+激活下游信号通路,进而促进胰岛素分泌。下列叙述错误的是( )
A.CaM是在核糖体上合成的 B.Ca是组成细胞的大量元素
C.CaM的合成需要脱去148个水分子 D.促进CaM的合成,有利于胰岛素的分泌
【答案】C
【解析】A、依据题干信息,钙调蛋白是由148个氨基酸组成的单链蛋白质,蛋白质的合成场所是在核糖体上,A正确;
B、Ca是组成细胞的大量元素,B正确;
C、CaM是由148个氨基酸组成的单链蛋白质,因此CaM的合成需要脱去147个水分子,C错误;
D、依据题干信息,CaM可通过结合Ca2+激活下游信号通路,进而促进胰岛素分泌,所以促进CaM的合成,有利于胰岛素的分泌,D正确。
故选C。
8.哺乳动物的血红蛋白含4条肽链,由574个氨基酸组成。β链上谷氨酸被缬氨酸取代会使人患镰状细胞贫血(SCA)。下列叙述错误的是( )
A.一个血红蛋白含有574个肽键 B.氨基酸的分子结构通式为
C.氨基酸替换使蛋白空间结构改变 D.SCA患者血红蛋白携氧功能异常
【答案】A
【解析】A、一个血红蛋白分子中含有的肽键=574−4=570,A错误;
B、氨基酸的分子结构通式特点是每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同,B正确;
C、氨基酸是构成蛋白质的基本单位,氨基酸的替换可导致蛋白质空间结构改变,C正确;
D、SCA患者血红蛋白异常,其携氧功能也会异常,D正确。
故选A。
9.(多选)某多肽的分子式为CaHbOmNnS2,由2条多肽链组成,用肽酶将其彻底水解后,只得到下列4种氨基酸。下列有关叙述正确的是( )
A.形成该多肽需脱去m-2个水分子
B.该多肽分子中含有2个甲
C.若用上述4种氨基酸(数量不限)最多可形成45种五肽
D.该多肽分子可以与双缩脲试剂发生反应
【答案】BCD
【解析】A、题干信息:某多肽的分子式为CaHbOmNnS2,水解后产生的四种氨基酸中都只含有一个氨基,故可推知,该多肽有n个氨基酸组成,该多肽由2条多肽链组成,所以形成该多肽需脱去n-2个水分子,A错误;
B、多肽的分子式为CaHbOmNnS2,可知其含有2个S,甲的R基上含有一个S(其他氨基酸R基上不含S),所以该多肽分子中含有2个甲,B正确;
C、五肽是由5个氨基酸组成,上述4种氨基酸最多可形成45种五肽,C正确;
D、该多肽分子含有两个以上的肽键,可以与双缩脲试剂发生紫色反应,D正确。
故选BCD。
10.(多选)研究表明,Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征是β-淀粉样蛋白(β-AP)沉积。β-AP分子是由其前体蛋白APP在病理状态下异常加工而成的,过程如图所示,图中数字表示氨基酸的个数。下列根据上述信息所作的推论,正确的是( )
A.图中两种酶作用于APP分子的肽键并使其断裂 B.β-AP分子是一条40肽,含有39个肽键
C.健康人体内可能不存在β-分泌酶和γ-分泌酶 D.APP分子被水解酶切割需要消耗水分子
【答案】ACD
【解析】A、分析题意,β-分泌酶和γ-分泌酶能使APP上的氨基酸水解下来,说明β-分泌酶和γ-分泌酶作用于肽键并使其断裂,A正确;
B、由图可知,β-AP分子中的氨基酸数目=635-597+1=39个,是三十九肽,则肽键数=氨基酸数-肽链数=38个,B错误;
C、Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征是β-淀粉样蛋白(β-AP)沉积,所以健康人体内可能不存在β-分泌酶和γ-分泌酶,C正确;
D、APP分子被水解酶切割,此过程为水解,需要消耗水分子,D正确。
故选ACD。
题型三 核酸是遗传信息的携带者
11.丙肝病毒是一种RNA病毒,仅携带能够编码一个多肽的基因,该基因编码的多肽能被酶解成10个功能片段。下列相关叙述正确的是( )
A.丙肝病毒的RNA是储存、传递遗传信息的生物大分子
B.丙肝病毒的遗传物质彻底水解后可产生4种核糖核苷酸
C.该多肽分子被酶解成10个功能片段后肽键减少了10个
D.丙肝病毒和肺炎链球菌在生态系统中所属的组成成分不同
【答案】A
【解析】A、丙肝病毒是一种RNA病毒,则丙肝病毒的RNA是储存、传递遗传信息的生物大分子,A正确;
B、丙肝病毒是一种RNA病毒,其遗传物质是RNA,故丙肝病毒的遗传物质(RNA)彻底水解后可产生核糖、磷酸和4种含氮碱基(A、U、G、C),B错误;
C、该基因编码的多肽能被酶解成10个功能片段,即水解了9个肽键,故肽键减少了9个,C错误;
D、丙肝病毒寄生在活细胞内,肺炎链球菌是寄生性细菌,故二者在生态系统的组成成分中属于消费者,D错误。
故选A。
12.下列关于细胞中核酸的叙述,错误的是( )
A.细胞内携带遗传信息的物质是脱氧核糖核酸和核糖核酸
B.核酸与生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成密切相关
C.在真核细胞中,DNA分布在细胞核内、RNA分布在细胞质中
D.DNA分子中的脱氧核苷酸排列顺序多样化,导致其储存的遗传信息量非常大
【答案】C
【解析】A、核酸包括两类:DNA和RNA,核酸是细胞内携带遗传信息的物质,脱氧核糖核酸和核糖核酸都能携带遗传信息,A正确;
B、核酸是生物的遗传物质,与生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成密切相关,B正确;
C、在真核细胞中,DNA主要分布在细胞核内、RNA主要分布在细胞质中,C错误;
D、DNA分子中的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息,其脱氧核苷酸排列顺序多样化,导致其储存的遗传信息量非常大,因而DNA具有储存大量遗传信息的能力,D正确。
故选C。
13.环状RNA是细胞内的一类特殊的非编码的呈封闭环状结构的RNA分子,是RNA领域的研究热点。环状RNA具有多个microRNA的结合位点,发挥着像海绵那样吸收microRNA的作用,而microRNA能与mRNA结合从而参与基因表达的调控。下列叙述错误的是( )
A.环状RNA彻底水解后得到5种有机小分子
B.环状RNA、microRNA、mRNA分子都是基因转录的产物
C.microRNA与mRNA结合时遵循G与C、A与U配对的原则
D.环状RNA参与转录水平上的调控,其数量与基因表达效率成正相关
【答案】D
【解析】A、环状RNA彻底水解后得到6种小分子,分别为四种碱基、磷酸和核糖,其中磷酸不是有机物,故环状RNA彻底水解后得到5种有机小分子(四种碱基和核糖),A正确;
B、细胞中的RNA是通过转录形成的,即环状RNA、microRNA、mRNA分子都是基因转录的产物,B正确;
C、microRNA与mRNA结合遵循碱基互补配对原则,即G与C、A与U配对,C正确;
D、环状RNA具有多个microRNA的结合位点,microRNA能与mRNA结合,降低了翻译速率,则环状RNA数量和基因表达效率成正相关关系,但环状RNA参与翻译水平上的调控,D错误。
故选D。
14.(多选)核酸广泛存在于所有动植物细胞、微生物体内。下列关于核酸的叙述,正确的是( )
A.核酸是生物大分子,其水解得到的单体是氨基酸
B.核酸中的 C元素存在于含氮碱基、磷酸、五碳糖中
C.HIV的遗传物质为 RNA,其碱基和核苷酸各有 4 种
D.酵母菌的遗传物质为 DNA,主要分布于染色体上
【答案】CD
【解析】A、核酸是生物大分子,其水解得到的单体是核苷酸,A错误;
B、磷酸中不含C,B错误;
C、HIV的遗传物质为RNA,其碱基有A、U、G、C四种,构成RNA的核苷酸也有4种,C正确;
D、酵母菌为真核生物,其遗传物质为DNA,主要分布于染色体上,D正确。
故选CD。
15.(多选)核酸是生物体内重要的化合物,当用蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时,得到的产物是5′—核苷酸(五碳糖的5′位连接磷酸)的混合物,当用牛脾磷酸二酯酶处理小鼠核酸时,产物是“3′—核苷酸”(五碳糖的3′位连接磷酸)的混合物。下列有关核酸的叙述,错误的是( )
A.用上述两种酶分别处理核酸均可得到4种水解产物
B.蛇毒磷酸二酯酶发挥作用的机理是提高反应所需的能量
C.上述实验证明核苷酸是通过3′,5′—磷酸二酯键连接而成的
D.小鼠体内的核酸主要存在于细胞核中,并且可以与蛋白质相结合
【答案】ABD
【解析】A、用蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时,由于小鼠的核酸有两种--DNA和RNA ,因而可得到8种水解产物,当用牛脾磷酸二酯酶处理小鼠核酸时,得到不止8种水解产物,A错误;
B、蛇毒磷酸二酯酶发挥作用的机理是降低化学反应的活化能,B错误;
C、用两种磷酸二酯酶处理的结果不同,因而上述实验证明核苷酸是通过3′,5′—磷酸二酯键连接而成的,C正确;
D、小鼠体内的DNA主要存在于细胞核中,而RNA主要存在于细胞质中,D错误。
故选ABD。
题型四 生物大分子以碳链为骨架
16.下图表示细胞中发生的水解反应。推测该生物大分子的单体不可能是( )
A.葡萄糖 B.核苷酸 C.氨基酸 D.淀粉
【答案】D
【解析】ABCD、葡萄糖是多糖的单体,核苷酸是核酸的单体,氨基酸是蛋白质的单体,均符合单体定义。淀粉是多糖,本身是生物大分子,不是单体,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
17.某同学绘制了一概念图如下,用于表示①由②、③、④构成或组成。下列叙述正确的是( )
A.若①表示植物体内的储能物质,则②③④可分别表示淀粉、纤维素、脂肪
B.若①表示核苷酸,则②③④可分别表示核苷、含氮碱基、磷酸基团
C.若①表示生物大分子,则②③④可分别表示多糖、蛋白质、核酸
D.若①表示线粒体,则②③④可分别表示外膜、内膜、膜间隙
【答案】C
【解析】A、植物的储能物质主要是淀粉和脂肪,纤维素是植物细胞壁的成分,不具有储能功能,A错误;
B、若①表示核苷酸,则②③④可分别表示五碳糖、含氮碱基、磷酸基团,B错误;
C、生物大分子是由单体聚合而成的多聚体,多糖的单体为葡萄糖、蛋白质的单体为氨基酸、核酸的单体为核苷酸,三者均属于生物大分子,C正确;
D、线粒体包括外膜、内膜和线粒体基质,D错误。
故选C。
18.关于生物体和细胞内的“骨架”,下列叙述正确的是( )
A.细胞骨架仅存在于动物细胞中,对维持细胞形态起重要作用
B.DNA分子中的骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的
C.蛋白质分子中的骨架是由氨基酸残基的侧链组成的
D.细胞膜上的蛋白质分子是固定在脂双层的骨架上的
【答案】B
【解析】A、细胞骨架普遍存在于真核细胞中(包括动植物细胞),由蛋白质纤维构成,维持细胞形态并参与物质运输,A错误;
B、DNA分子的基本骨架由磷酸与脱氧核糖交替连接形成,位于外侧,碱基对排列在内侧,B正确;
C、蛋白质分子的骨架是氨基酸残基通过肽键连接形成的多肽链主链,侧链(R基)影响空间结构,C错误;
D、细胞膜上的蛋白质分子具有流动性,可在脂双层中移动,并非固定,D错误。
故选B。
19.细胞中的元素和化合物在生物体内有重要作用,下列叙述正确的是( )
A.生物大分子都含有C、H、O、N,且以碳链为骨架
B.细胞中的核酸初步水解和彻底水解的产物分别是4种和8种
C.某些蛇毒中的碱性蛋白酶能催化膜脂降解,导致细胞溶解
D.细胞质基质、线粒体和叶绿体中的氨基酸由tRNA 运输到核糖体上进行翻译
【答案】D
【解析】A、生物大分子包括多糖、蛋白质、核酸等均以碳链为基本骨架。但多糖(如淀粉、糖原)仅含C、H、O,不含N,A错误;
B、细胞中的核酸包括DNA和RNA。初步水解产物为4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸;彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖、核糖、5种碱基(A、T、U、C、G),共8种,B错误;
C、碱性蛋白酶催化蛋白质水解,而膜脂主要成分为磷脂(脂类),蛋白酶无法直接降解脂类,C错误;
D、细胞质基质、线粒体和叶绿体中的核糖体合成蛋白质时,氨基酸由对应区域的tRNA运输至核糖体进行翻译,即细胞质基质、线粒体和叶绿体中均会进行翻译过程,D正确。
故选D。
20.(多选)多聚体是以碳链为基本骨架的小分子单体构成的高分子化合物,下列有关叙述正确的是( )
A.若多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核苷酸有4种
B.若多聚体为 tRNA,则分子中不存在由氢键连接的碱基对
C.若多聚体是糖原,则仅由 1 种单体构成且只存在于动物细胞
D.若多聚体是纤维素,单体应为葡萄糖,是植物细胞壁的主要成分
【答案】ACD
【解析】A、若多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核苷酸有腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸,A正确;
B、若多聚体为 tRNA,则分子中存在由氢键连接的碱基对,B错误;
C、多聚体糖原的单体是葡萄糖,糖原存在于动物细胞中,C正确;
D、多聚体纤维素是植物细胞壁主要成分,其单体是葡萄糖,D正确。
故选ACD。
1.(24-25高三上·江苏徐州·期中)如图为某化合物及反应过程,以下说法正确的是( )
A.①代表的碱基可以是尿嘧啶
B.上图表示核糖核苷酸脱水缩合过程
C.由上图中核苷酸聚合形成的大分子一般以单链形式存在
D.支原体的遗传物质可由上图所示的核苷酸脱水缩合形成
【答案】D
【解析】A、图中的糖为脱氧核糖,其中的核苷酸是脱氧核苷酸,尿嘧啶存在于核糖核苷酸中,因此①不可能是尿嘧啶,A错误;
B、图中五碳糖为脱氧核糖,故上图表示的是脱氧核苷酸脱水缩合的过程,B错误;
C、图中五碳糖为脱氧核糖,故上图表示的是脱氧核苷酸脱水缩合的过程,即形成的大分子物质是DNA,DNA一般是双链的,C错误;
D、支原体的遗传物质是DNA,上图所示的是脱氧核苷酸脱水缩合形成DNA的过程,因此通过上图脱水缩合过程形成的多聚体可以作为支原体的遗传物质,D正确。
故选D。
2.(2025·江苏盐城·模拟预测)关于细胞中化合物的叙述,错误的是( )
A.糖原和几丁质都是由C、H、O构成的动物多糖
B.胆固醇和磷脂都是构成动物细胞膜的重要成分
C.核酸和蛋白质都是以碳链为基本骨架的多聚体
D.钠离子和钙离子都是与细胞兴奋性有关的重要成分
【答案】A
【解析】A、几丁质的组成元素是C、H、O、N,A错误;
B、胆固醇和磷脂都是构成动物细胞膜的重要成分,磷脂是构成所有生物膜的重要成分,B正确;
C、核酸和蛋白质都是生物大分子,都是以碳链为基本骨架的多聚体,C正确;
D、钠离子和钙离子都是与细胞兴奋性有关的重要成分,如钠离子降低,兴奋性降低。血浆中钙离子过高,肌肉无力,D正确。
故选A。
3.(2025·江苏南通·模拟预测)下列关于生物体内重要化合物的叙述,正确的是( )
A.氨基酸空间结构的差异是蛋白质分子多样性的原因之一
B.葡萄糖、酶、几丁质等有机分子均以碳链为基本骨架
C.ATP中A代表腺嘌呤,P代表磷酸基团,T代表三个特殊的化学键
D.人体摄入的糖类和脂肪在体内可以相互大量转化
【答案】B
【解析】A、蛋白质分子多样性的原因包括氨基酸种类、数目、排列顺序及肽链盘曲折叠形成的空间结构的差异,不包括氨基酸自身的空间结构差异,A错误;
B、葡萄糖(单糖)、酶(蛋白质或RNA)、几丁质(多糖)均为有机物,均以碳链为基本骨架,B正确;
C、ATP中的A表示腺苷(腺嘌呤+核糖),T表示三,P表示磷酸基团,ATP中含两个特殊的化学键,C错误;
D、糖类可大量转化为脂肪,但脂肪难以大量转化为糖类,且转化过程受代谢调节的限制,D错误。
故选B。
4.(2025·江苏徐州·二模)细胞膜作为系统的边界,保障了细胞内部环境的相对稳定,下列有关细胞膜的叙述错误的是( )
A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,还含有少量的糖类
B.脂质中的磷脂分子可侧向移动有利于细胞完成分裂和生长
C.去除细胞膜中的蛋白质,细胞膜的表面张力会降低
D.细胞间的信息交流可能与细胞膜上的糖类有关
【答案】C
【解析】A、细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,糖类以糖蛋白或糖脂形式少量存在,A正确;
B、磷脂分子的侧向移动是细胞膜流动性的基础,而膜的流动性是细胞分裂和生长(如膜面积扩展)的必要条件,B正确;
C、去除蛋白质后,细胞膜仅剩磷脂层,其结构更松散,表面张力应升高(蛋白质可降低表面张力),C错误;
D、细胞膜上的糖蛋白参与细胞识别和信息传递(如精卵识别),D正确。
故选C。
5.(2025·江苏徐州·模拟预测)乳腺癌、胃癌细胞表面有大量的HER2蛋白,T细胞表面有CD3蛋白和CD28蛋白。研究人员利用上述三种蛋白作为抗原分别制备单克隆抗体,然后将其在体外解偶联后重新偶联制备得到三抗(如图)。相关叙述正确的是( )
A.给小鼠同时注射三种抗原蛋白,可产生能同时分泌三种抗体的浆细胞
B.三抗能同时与T细胞和肿瘤细胞特异性结合,促进T细胞对肿瘤细胞的杀伤
C.三抗的肽链之间通过二硫键相连,空间结构变化不影响其功能
D.三抗与肿瘤细胞的识别体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能
【答案】B
【解析】A、同时注射3种抗原会刺激B细胞分化形成不同的浆细胞,进而产生三种抗体,但一种浆细胞只能产生一种抗体,并不能产生三抗,A错误;
B、抗原抗体能特异性识别结合,三抗能同时与T细胞和肿瘤细胞特异性结合,促进了T细胞对肿瘤细胞的杀伤,B正确;
C、三抗的肽链之间通过二硫键相连,结构决定其功能,空间结构变化影响其功能,C错误;
D、三抗是物质,不是细胞,它与肿瘤细胞的识别不能体现细胞间的信息交流,D错误。
故选B。
6.(2025·江苏南通·模拟预测)“盐水鸭”是南京的著名特产,以中秋前后桂花盛开季节制作的盐水鸭色味最佳,又名桂花鸭,是中国地理标志产品。下列叙述正确的是( )
A.做南京盐水鸭的鸭子吃水草、螺、蚌等长大,是初级消费者
B.做南京盐水鸭的鸭子体内核酸初步水解和彻底水解产物分别为5种和8种
C.南京盐水鸭采用“低温熟煮”烹饪工艺,含量最多的化合物是水
D.南京盐水鸭严控NaCl用量,主要有利于细胞内液渗透压的维持
【答案】C
【解析】A、做南京盐水鸭的鸭子吃水草、螺、蚌等长大,是初级消费者和次级消费者,A错误;
B、鸭子体内核酸有2种,分别是DNA和RNA,因此初步水解的产物有8种,四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸,彻底水解产物也有8种,分别是A、T、C、G、U、脱氧核糖、核糖、磷酸,B错误;
C、细胞内含量最多的化合物是水,C正确;
D、南京盐水鸭严控NaCl用量,并不是有利于细胞内液渗透压的维持,此时细胞已经死亡,主要是要让细胞失水和调味,D错误。
故选C。
7.(2025·甘肃平凉·模拟预测)核酸和蛋白质是细胞内最重要的两类有机化合物,两者之间存在密切联系。下列有关细胞内核酸和蛋白质的叙述,错误的是( )
A.人体细胞中含A、T、C、G碱基的核苷酸共有7种
B.大分子RNA是病毒和部分原核生物的遗传物质
C.高温处理后的蛋白质仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.核酸的合成离不开蛋白质,蛋白质的合成离不开核酸
【答案】B
【解析】A、人体细胞中含有DNA和RNA两种核酸。含A碱基的核苷酸有腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸;含 T 碱基的核苷酸只有胸腺嘧啶脱氧核苷酸;含 C 碱基的核苷酸有胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸;含 G 碱基的核苷酸有鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸,共 7 种,A正确;
B、原核生物的遗传物质是 DNA,病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA,RNA 不是原核生物的遗传物质,B错误;
C、高温处理后的蛋白质,其空间结构被破坏,但肽键仍然存在,双缩脲试剂能与含有 2 个或 2 个以上肽键的化合物发生紫色反应,所以高温处理后的蛋白质仍能与双缩脲试剂发生紫色反应,C正确;
D、核酸的合成需要酶(大多数酶是蛋白质)的催化,所以核酸的合成离不开蛋白质;蛋白质的合成需要以核酸(mRNA 作为模板)为指导,所以蛋白质的合成离不开核酸,D正确。
故选B。
8.(2025·宁夏银川·模拟预测)在动画电影《哪吒2》里,太乙真人用莲藕重塑哪吒肉身的情节扣人心弦。现在,抛开奇幻设定,从生物学视角剖析,下列相关叙述错误的是( )
A.从细胞结构与功能的角度分析这是可行的,将莲藕细胞中细胞壁、叶绿体、液泡等结构去掉即可
B.从DNA的序列角度看难度较大,需要进行大量基因编辑
C.从元素组成的角度看这是可行的,因为莲藕和人体具有相似的元素组成
D.从遗传与进化的角度分析,哪吒和莲藕可能具有共同的祖先
【答案】A
【解析】A、动物细胞的功能依赖完整且特化的结构(如流动性强的细胞膜、中心体等),仅去除植物细胞的部分结构无法实现功能与动物细胞完全匹配,A错误;
B、人体与莲藕细胞的DNA信息差别大,要让莲藕的DNA转变为编码人体结构的形式,需借助基因编辑技术进行大量基因编辑,B正确;
C、动物细胞和植物细胞的元素组成相似,从这个角度来讲,太乙真人用莲藕重塑哪吒肉身是可行的,C正确;
D、从生物进化历程看,地球上生物起源于共同祖先,之后沿着不同分支演化,动物和植物逐渐呈现出极大差异,但根源上保留了一些共性特征,从遗传与进化的角度看哪吒和莲藕可能有共同祖先,D正确。
故选A。
9.(2025·河南·模拟预测)蛋白质是生命活动的主要承担者,核酸是遗传信息的携带者。下列有关叙述正确的是( )
A.蛋白质和DNA都可承担催化化学反应的功能,都是生命活动的产物
B.蛋白质和核酸都是生物大分子,都以碳链为骨架
C.蛋白质和RNA的组成元素都含有碳、氢、氧、氮,都可能含磷
D.蛋白质和DNA分子各自独特的空间结构是形成其多样性的原因
【答案】B
【解析】A、大多数的酶是蛋白质,少数是RNA,故蛋白质和RNA都可承担催化化学反应的功能,但DNA不可承担催化化学反应的功能,A错误;
B、蛋白质和核酸(DNA和RNA)都是生物大分子,蛋白质的基本单位是氨基酸,核酸的基本单位是核苷酸,它们都是以碳链为骨架的有机分子,B正确;
C、蛋白质和RNA的组成元素都含有碳、氢、氧、氮,蛋白质可能含磷,但RNA一定含有磷,C错误;
D、蛋白质的多样性主要由氨基酸的种类、数量、排列顺序以及空间结构决定,DNA的多样性主要由碱基的排列顺序决定,DNA的空间结构(双螺旋)是相对固定的,不具有多样性,D错误。
故选B。
10.(多选)(24-25高三上·江苏泰州·阶段练习)胰脂肪酶是水解脂肪最重要的酶,由胰腺腺泡细胞分泌。下列关于脂肪、胰脂肪酶以及控制该酶合成的基因的说法,错误的是( )
A.脂肪是人体细胞进行生命活动所需要的主要能源物质
B.胰脂肪酶可以催化脂肪水解为一分子甘油和三分子脂肪酸
C.胰脂肪酶以及控制该酶合成的基因的基本组成单位都不能继续进行水解
D.脂肪、胰脂肪酶都是以碳链为骨架的生物大分子
【答案】ACD
【解析】A 、人体细胞进行生命活动所需要的主要能源物质是葡萄糖,脂肪是细胞内良好的储能物质,A 错误;
B 、胰脂肪酶是水解脂肪最重要的酶,可以催化脂肪水解为一分子甘油和三分子脂肪酸,B正确;
C 、胰脂肪酶属于蛋白质,它的基本单位是氨基酸,不能继续水解,而控制该酶合成的基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,可继续水解形成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,C错误;
D 、脂肪不是生物大分子,蛋白质是生物大分子,D错误。
故选 ACD。
一、单选题
1.(2024·江苏·高考真题)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
【答案】B
【解析】A、肝糖原和脂肪只含有C、H、O,不含N元素,A错误;
B、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;
C、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;
D、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。
故选B。
2.(2025·江苏·高考真题)关于蛋白质、磷脂和淀粉,下列叙述正确的是( )
A.三者组成元素都有C、H、O、N
B.蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C.蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D.磷脂和淀粉都是生物大分子
【答案】B
【解析】A、蛋白质的组成元素为C、H、O、N(可能含S),磷脂含C、H、O、P,淀粉仅含C、H、O,淀粉不含N元素,A错误;
B、生物膜的主要成分是磷脂(构成基本支架)和蛋白质(承担膜功能),B正确;
C、植物的储能物质为淀粉和脂肪,动物的储能物质为糖原和脂肪,蛋白质不是主要储能物质,C错误;
D、淀粉是多糖,属于生物大分子;磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸组成,属于小分子,D错误;
故选B。
3.(2024·天津·高考真题)胰岛素的研发走过了:动物提取—化学合成—重组胰岛素—生产胰岛素类似物生产等历程。有关叙述错误的是( )
A.动物体内胰岛素由胰岛B细胞合成并胞吐出细胞
B.氨基酸是化学合成胰岛素的原料
C.用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素需相同的启动子
D.利用蛋白质工程可生产速效胰岛素等胰岛素类似物
【答案】C
【解析】A、胰岛素在动物体内由胰岛B细胞合成后,经过胞吐作用释放出细胞,A正确;
B、胰岛素属于蛋白质激素,所以化学合成胰岛素的原料是氨基酸,B正确;
C、用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素不需要使用相同的启动子,因为两者属于不同的表达系统,大肠杆菌是原核生物表达系统,而乳腺生物反应器属于真核生物表达系统,启动子要求不同,C错误;
D、利用蛋白质工程技术可以对胰岛素进行改造,生成具有不同作用特性的胰岛素类似物,包括速效胰岛素,D正确。
故选C。
4.(2025·河北·高考真题)下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B.糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D.多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
【答案】B
【解析】A、纤维素属于糖类,元素组成是C、H、O,淀粉酶是蛋白质,元素组成主要是C、H、O、N,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,它们都有C、H、O,A正确;
B、糖原是多糖,由葡萄糖单体连接成多聚体,蛋白质由氨基酸单体连接成多聚体,但脂肪不是多聚体,它是由甘油和脂肪酸组成的,B错误;
C、多肽链中的某些区域可以形成氢键,如α螺旋结构,核酸单链如tRNA,可在链内形成氢键,形成特定的空间结构,C正确;
D、多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分,蛋白质是细胞膜、细胞质等结构的重要组成成分,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分,D正确。
故选B。
5.(2024·湖北·高考真题)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
【答案】C
【解析】A、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;
B、抗体的本质是免疫球蛋白,会与抗原结合形成沉淀团,被吞噬细胞消化分解,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;
C、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;
D、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。
故选C。
二、多选题
6.(2024·河北·高考真题)酵母细胞中的M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成。蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化,三者间的调控关系如图所示。现有一株细胞体积变小的酵母突变体,研究发现其M蛋白的编码基因表达量发生显著改变。下列分析正确的是( )
A.该突变体变小可能是M增多且被激活后造成细胞分裂间期变短所致
B.P和K都可改变M的空间结构,从而改变其活性
C.K不足或P过量都可使酵母细胞积累更多物质而体积变大
D.M和P之间的活性调控属于负反馈调节
【答案】AB
【解析】A、据题干信息“M蛋白被激活后可导致核膜裂解、染色质凝缩以及纺锤体形成”可知,M蛋白激活可促进细胞进入分裂前期,导致分裂间期变短,使得间期蛋白质合成量不足,细胞体积变小,A正确;
B、据题干信息“蛋白K和P可分别使M发生磷酸化和去磷酸化”可知,P和K分别通过磷酸化和去磷酸化改变M的空间结构,从而改变其活性,B正确;
C、据题图可知,蛋白K对M有抑制作用,蛋白P对M有激活作用,故K不足或P过量都会使酵母细胞中被激活的蛋白M增多,促进细胞进入分裂前期,间期蛋白质积累不足而体积变小,C错误;
D、据题图可知,当M增多时,会激活促进蛋白P的产生,而蛋白P又会反过来继续激活促进蛋白M的产生,使得M继续增多,故M和P之间的活性调控属于正反馈调节,D错误。
故选AB。
7.(2023·河北·高考真题)哺乳动物的巨噬细胞吞噬、降解衰老的红细胞,获得的Fe2+通过膜上的铁输出蛋白(FPN)进入血液,用于骨髓生成新的红细胞。肝脏分泌的铁调素可靶向降解FPN。炎症可以促进铁调素的合成。下列叙述正确的是( )
A.由Fe参与构成的血红蛋白具有运输功能
B.衰老的红细胞被吞噬需要膜蛋白的参与
C.敲除铁调素编码基因,巨噬细胞会出现铁积累
D.长期炎症可能会减少红细胞生成,进而导致贫血
【答案】ABD
【解析】A、血红蛋白具有运输氧的功能,Fe是血红蛋白的组成成分。A正确;
B、衰老的红细胞被巨噬细胞的膜蛋白识别后才能进行胞吞,B正确;
C、巨噬细胞中Fe2+的输出需要转运蛋白FPN的参与,肝脏分泌的铁调素可靶向降解FPN。敲除铁调素的编码基因,抑制了肝脏合成分泌铁调素,FPN不再被铁调素降解,巨噬细胞中的Fe2+输出不会受抑制,胞内不会出现铁积累,C错误;
D、长期炎症可以使铁调素的分泌增多,由于铁调素靶向降解FPN,使巨噬细胞FPN转运蛋白输出Fe2+减少,可影响红细胞的生成,从而导致贫血,D正确。
故选ABD。
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