2027年高考一轮生物学总复习（必修1）讲义----1.3 蛋白质和核酸

第3讲　蛋白质和核酸 考情研读·备考定位 课标要求 核心素养 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序列及其空间结构等，细胞的功能主要由蛋白质完成。 2．概述核酸由核苷酸连接而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。 3．说明生物大分子以碳链为基本骨架。 1．运用结构与功能观分析蛋白质和核酸的结构与功能。(生命观念) 2．通过对蛋白质形成过程的相关计算，培养逻辑思维能力和学科间知识的综合应用能力。(科学思维) 3．通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗等方面的应用问题分析，及分析DNA指纹技术的应用，培养学生关注科技发展，获取信息，应用信息解决实际问题的能力。(社会责任) 4．通过对生物大分子构成的分析，培养逻辑思维能力和综合分析能力。 考点一　蛋白质的结构和功能 知|识|巩|固 1．组成蛋白质的氨基酸的结构和种类 (1)氨基酸的结构 (2)氨基酸的种类 种类 2．蛋白质的合成 (1)多肽的形成过程 ①肽的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为 。 ②H2O中各元素的来源：H来自 ，O来自 。 ③一条肽链上氨基数或羧基数的确定：一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基(或羧基)在 上。 (2)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例) 3．蛋白质结构多样性与功能多样性 教材隐含知识 1．(必修1 P30正文信息)由于氨基酸之间能够形成 等，从而使得肽链能 ，形成具有 的蛋白质分子。 2．(必修1 P30图2－11)图中胰岛素由 条肽链构成，通过二硫键(—S—S—)相互结合在一起，其中共含有 个二硫键。 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)蛋白质变性可导致部分肽键断裂。(　　) (2)帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素。(　　) (3)胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中。(　　) (4)核酸和蛋白质高温变性后降温都能缓慢复性。(　　) (5)食物中的蛋白质可被人体直接吸收。(　　) 延|伸|探|究 2021年3月，一篇熟鸡蛋返生孵小鸡的论文引发网络关注。央视评论：“侮辱性很强，伤害性极大”。 (1)熟鸡蛋无法返生的原因是______________________________。 (2)在鸡蛋清中加入食盐析出白色絮状物，兑水后絮状物消失，这一现象说明______________________________；相对于生鸡蛋，煮熟的鸡蛋更容易消化，这是因为______________________________。 (3)经常食用鸡蛋、牛奶、大豆制品，人体一般就不会缺乏必需氨基酸，必需氨基酸是指______________________________。高温加热后，蛋白质用双缩脲试剂检验__________(填“能”或“不能”)发生紫色反应。双缩脲试剂的使用方法是______________________________。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___________________________。 重|难|精|讲 1．常考蛋白质的分布和功能 2．蛋白质相关的计算规律 (1)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算 ①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数； ②游离氨基或羧基数目＝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； ②蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18(不考虑形成二硫键)。 肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 蛋白质相 对分子质量 氨基 数目 羧基 数目 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 注：假设氨基酸平均相对分子质量为a。 [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。 精|准|命|题 考向一　蛋白质的结构与功能 》例1　(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 》例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被破坏 考向二　蛋白质的相关计算 》例3　(2022·重庆卷)将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述，错误的是(　　) A．进入人体后需经高尔基体加工 B．比人胰岛素多了2个肽键 C．与人胰岛素有相同的靶细胞 D．可通过基因工程方法生产 》例4 (2026·辽宁实验中学阶段检测)如图为一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子，其中“—S—S—”是将两条肽链连接起来的二硫键(由两个—SH形成，即—SH＋—SH→—S—S—＋2H)。下列叙述正确的是(　　) A．该分子中含有197个肽键 B．该蛋白质中至少含有2个游离的氨基 C．参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有200个氨基 D．合成该蛋白质的过程中，其相对分子质量减少了3 568 考点二　核酸的种类、结构和功能 知|识|巩|固 1．核酸的结构层次 2．核酸的种类和功能 (1)核酸的功能和分布 (2)DNA和RNA的组成成分比较 核酸初步水解的产物是 ，脱氧核苷酸和核糖核苷酸分别是DNA和RNA的基本组成单位，彻底水解的产物是五碳糖、磷酸和含氮碱基，两种核酸都有含氮碱基 和磷酸，区别在于： 教材隐含知识 (教材必修1 P34问题探讨)自从全国打击拐卖儿童DNA数据库建成后，借助“打拐DNA数据库”，数以千计的被拐儿童得以重回父母身边。打拐DNA数据库能帮助大量的被拐儿童找到亲生父母的原因是不同个体的DNA如同指纹一样具有特异性，如果能从父母的DNA指纹中找到孩子的所有条带，就可以确定亲子关系。 3．核酸与蛋白质的比较 项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 元素 等 组成单位 (4种) 核糖核苷酸(4种) 氨基酸(21种) 合成场所 主要在细胞核中复制产生 主要在细胞核中转录生成 核糖体 分子结构 一般为双螺旋结构 一般为单链结构 氨基酸→多肽→蛋白质 4．生物大分子以碳链为骨架 (1)组成多糖、蛋白质、核酸的基本单位分别是 ，这些基本单位称为 ，生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。 (2)碳是“生命的核心元素”的原因是 ，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。 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)补充某些特定的核酸，可以增强机体修复受损基因的能力。(　　) (2)DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性。(　　) (3)蛋白质和DNA具有相同的空间结构，体内合成时都需要模板、能量和酶。(　　) (4)人体细胞中储存遗传信息的物质是RNA。(　　) (5)线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶。(　　) 延|伸|探|究 1．组成DNA分子的脱氧核苷酸有4种，但是如果数量不限，n个脱氧核苷酸在连成DNA片段时，排列顺序最多有多少种？ 2．生物的遗传信息是否都储存在DNA分子中？举例说明。 3．多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，试从组成二者单体种类的角度分析核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是的原因。 重|难|精|讲 1．归纳核酸的功能 2．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、蛋白质和生物多样性的关系 (3)细胞分化导致核DNA、mRNA和蛋白质的“相同”与“不同” 精|准|命|题 考向一　借助核酸的结构与功能，考查生命观念 》例1　16S rRNA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16S rRNA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 》例2　(2026·北京东城区高三月考)图甲所示物质b是组成图乙或图丙所示物质的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是(　　) A．如果图甲中的a是核糖，则b是图丙所示物质的基本单位 B．如果m是胸腺嘧啶(T)，则b是图乙所示物质的基本单位 C．在多个b聚合成图乙或图丙所示物质的过程中，都要产生水 D．图乙或图丙所示物质彻底水解的产物是甲，含有乙的生物，细胞内有5种碱基 归纳概括生物种类与核酸、核苷酸及碱基种类的关系 生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 细胞生物 DNA和RNA 5种 8种 DNA 病毒 DNA病毒 DNA 4种 4种 DNA RNA病毒 RNA 4种 4种 RNA 考向二　核酸与蛋白质的联系 》例3　(2026·广东深圳模拟)下图为真核细胞遗传信息传递的有关概念图，据图分析下列说法错误的是(　　) 注：a、b、c表示过程，①～⑦表示物质。 A．①表示的DNA主要分布在细胞核中，少量分布在细胞质中 B．a、b、c过程可分别表示遗传信息的复制、转录、翻译 C．多细胞生物个体每个细胞中含有的②③④⑤的种类都相同 D．⑦是遗传信息表达的最终产物，①直接或间接控制生物体的性状 》例4　核酸通常与蛋白质结合以核酸—蛋白质复合体的形式存在。下列叙述错误的是(　　) A．核糖体可以看作核酸—蛋白质复合体 B．T2噬菌体可以看作核酸—蛋白质复合体 C．真核细胞的染色质以核酸—蛋白质复合体的形式存在 D．原核细胞DNA复制时，不会出现核酸—蛋白质复合体 考向三　围绕生物大分子以碳链为骨架，考查生命观念 》例5　(2021·全国甲卷)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是(　　) A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的 B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架 C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体 D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质 有机物初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物 |情境储备　战高考| 【情境储备】　深入浅出话“DNA指纹技术” DNA指纹技术是指用特定的限制性内切核酸酶将DNA分子切割成多个长度不同的片段，再利用电泳等技术分离这些片段，获得DNA片段图谱的技术。在真核生物基因组DNA中存在着一些高度重复的序列，具有高度可变性，几乎可以使每个个体形成唯一的特征性带型。因此，DNA指纹技术可应用于刑事案件上确认犯罪嫌疑人、亲子鉴定、空难事故受难者残骸鉴定、器官移植的配型实验等。 【高考预测】　DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途，刑侦人员将案发现场收集到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。如图为某案件现场法医从受害者身上提取的罪犯DNA与怀疑对象的DNA，利用DNA指纹技术对比得出的结果，请根据所学内容分析，下列说法正确的是(　　) A．利用DNA指纹技术进行鉴定的原因是DNA分子具有多样性 B．利用DNA指纹技术进行鉴定的原因是只有DNA携带遗传信息 C．利用DNA指纹技术进行鉴定的结果是1号对应的个体最可能是罪犯 D．利用DNA指纹技术进行鉴定时需要将DNA水解成脱氧核糖核苷酸 真|题|再|现 1．(2025·河北卷)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 2．(2025·江苏卷)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·北京卷)科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的(　　) A．元素组成 B．核苷酸种类 C．碱基序列 D．空间结构 4．(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 提能训练　练案[3] A组 一、选择题 1．(2025·福建福州模拟)有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是(　　) A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关 B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链 C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失 D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构 2．(2025·重庆渝中三模)某科研团队从深海热泉细菌中分离出一种耐高温化合物X。经元素分析显示，X含有C、H、O、N、S等元素，实验表明X可被某肽酶水解，进一步研究发现X在80 ℃高温处理仍能维持部分功能。下列推测不合理的是(　　) A．X中的S元素可能通过二硫键参与分子结构的构建 B．X被某肽酶水解后的产物分子量之和大于X C．X在生物体内的合成加工过程可能与细胞内的内质网有关 D．X在高温下仍保留部分活性可能与氨基酸的序列、分子空间结构都有关 3．(2026·陕晋青宁衡水金卷)随着生活水平的提高，食品的营养、外观、口感、风味等品质越来越受到重视。下列相关叙述错误的是(　　) A．食品中蛋白质的营养价值主要取决于必需氨基酸的种类和含量 B．坚果类食品中的脂肪是细胞内良好的储能物质，其合成与内质网有关 C．部分蔬菜呈绿色与细胞内叶绿素有关，叶绿素的合成需要N、Mg等元素 D．煮熟的鸡蛋中蛋白质空间构象被破坏，不能与双缩脲试剂产生紫色反应 4．(2026·湖北十堰期末)人的红细胞通过血红蛋白运输O2，而Fe是人体血红蛋白的重要成分。缺Fe会阻碍血红蛋白的合成，导致缺铁性贫血。在太空失重环境中，宇航员可能会出现红细胞破裂、数量减少的现象，被称为太空贫血。下列相关叙述正确的是(　　) A．缺Fe会直接导致红细胞数量减少，从而引发缺铁性贫血 B．Fe是构成血红蛋白的重要元素，这体现了无机盐参与细胞内化合物的组成 C．太空贫血是失重环境下血红蛋白无法正常合成所致 D．宇航员的红细胞中含量最多的化合物和元素分别是血红蛋白、Fe 5．(2025·吉林省“BEST”合作体六校联考)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(如图)。肽酶E1专门水解天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门水解天门冬氨酸氨基端的肽键。下列有关叙述正确的是(　　) A．该十九肽含有的肽键数目为19个 B．肽酶E1完全作用后产生的多肽有七肽、六肽、四肽 C．该十九肽至少含有6个游离的羧基 D．肽酶E2完全作用于该十九肽，需消耗4个水分子 6．(2026·福建漳州期末)下列关于细胞中核酸的叙述，错误的是(　　) A．细胞内，脱氧核糖核酸和核糖核酸携带遗传信息 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．细胞中核酸彻底水解产物有8种 7．(2025·黑龙江哈尔滨期末)如图所示是某种有机大分子的基本组成单位的模式图。下列叙述错误的是(　　) A．若b为核糖，则c有4种，分别是A、U、C、G B．a、b、c结合而成的基本单位，在人体中共有4种 C．在RNA病毒中该物质彻底水解可得到6种化合物 D．若c为T，则该有机小分子的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸 二、非选择题 8．(2026·四川内江期中)遗传物质DNA控制蛋白质的生物合成，所以现在许多蛋白质的序列是直接从DNA的序列推演而来的。但传统的多肽测序方法也依然使用广泛，这是因为传统方法能够揭示许多在基因序列中不清楚的细节。蛋白质化学测序与一些新的方法互补，提供多种途径以获得氨基酸序列数据。这些数据对生物化学研究的许多领域都是关键的。一般的多肽测序方法包含了以下几个步骤。回答下列问题： (1)第一步：利用特定方法切下蛋白质N端的残基并分析，以初步判断蛋白质分子中多肽链的氨基酸数目和种类，已知甘氨酸的R基团为—H，请写出甘氨酸的结构式____________。 (2)第二步：拆分蛋白质分子的多肽链和断开二硫键。人和其他哺乳动物的胰岛素都由51个氨基酸构成，且氨基酸种类及蛋白质的空间结构大致相同，那么人和其他哺乳动物胰岛素的主要差别在于__________________________；胰岛素和其他激素一起维持人体血糖处于相对稳定状态，这体现了蛋白质具有_________________________________的功能。 (3)第三步：分析每一条多肽链的氨基酸序列。一般先将完整的多肽链用不同的方法断开后形成若干小肽段，然后再来分析小肽段中的氨基酸序列。在分析小肽段中的氨基酸序列时，主要使用酸来完全水解肽段以得到各种氨基酸。理论上，酸也可以直接作用于蛋白质，其发挥作用时，不仅可以破坏蛋白质的________，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，而且还能使________断开，以得到单个氨基酸。第四步：氨基酸全序列的重建。 (4)若多肽链由141个氨基酸组成，其中含丙氨酸5个，分别位于第26、71、72、99、141位(如图所示)。若脱掉其中的丙氨酸氨，则该多肽水解得到的几种有机物(多肽和氨基酸)中氢原子数比原多肽链多______个。 B组 一、选择题 1．(2025·北京海淀区一模)科学家发现一种名为“Splicetin”的蛋白质，它能特异性识别并结合错误剪接的mRNA，并将其引导至核糖体进行翻译，产生一段短肽作为“错误标签”，最终被蛋白酶体降解。该过程未体现的蛋白质功能是(　　) A．催化功能　　　 　 B．运输功能 C．信息传递功能 D．免疫功能 2．(2026·浙江名校协作体联考)泛素是一种在真核生物中普遍存在的小分子蛋白质。细胞中靶蛋白与泛素结合后，会被运送到蛋白酶体中进行降解。这一过程需要多种酶的参与。下列叙述错误的是(　　) A．泛素的基本组成单位是氨基酸 B．蛋白酶体具有催化功能，可降解多种蛋白质 C．靶蛋白的降解过程需要消耗能量 D．泛素与靶蛋白的结合体现了蛋白质的运输功能 3．(2025·山东潍坊一模)角蛋白是头发的主要成分，富含二硫键。烫发时，先用还原剂破坏二硫键使头发变形，再用药水氧化重建二硫键将发型固定。下列叙述正确的是(　　) A．角蛋白的单体是核苷酸 B．烫发过程改变了角蛋白的氨基酸序列 C．二硫键存在于角蛋白的肽链之间或内部 D．角蛋白的功能与其空间结构的改变无关 4．(2025·辽宁省协作校高三一模)蛋白质在行使功能的时候往往会与某些物质或结构相结合。下列叙述错误的是(　　) A．与水分子结合，可以协助水分子进出细胞 B．与DNA分子结合，可以催化合成核糖核苷酸长链 C．与促甲状腺激素结合，可以实现细胞间信息交流 D．与病原体结合，可以抑制病原体对宿主细胞的黏附 5．(2026·湖北省部分高中协作体期中联考)1965年，我国科学家在世界上率先合成具有生物活性的结晶牛胰岛素，其大致过程是根据已知的氨基酸序列，先用化学方法分别合成胰岛素A、B两条肽链，再催化两条肽链间形成二硫键。下列分析正确的是(　　) A．上述合成胰岛素的方法必须利用mRNA为模板 B．一些氨基酸R基上的氨基或羧基参与肽键的形成 C．形成二硫键后，A、B两条肽链的肽键数目增多、形成更复杂的空间结构 D．若小鼠被注射该产物后出现低血糖症状，则说明该产物具有生物活性 6．(2025·广东深圳二模)下列有关核酸分布的叙述，错误的是(　　) A．黑藻叶肉细胞中的DNA主要分布在细胞核中 B．酵母菌细胞中的RNA主要分布在细胞质中 C．人体成熟红细胞中既不含DNA也不含RNA D．流感病毒中的RNA主要分布在拟核中 7．(2025·北京海淀区一模)科学家在陨石中发现了核糖等多种生命构建分子。下列有关核糖的叙述，错误的是(　　) A．核糖和脱氧核糖都是五碳糖 B．核糖是RNA的基本组成单位之一 C．脱氧核糖是DNA的基本组成单位之一 D．核糖核苷酸中的糖是核糖 二、非选择题 8．(2025·河南驻马店期末)美国生物学家威尔逊曾说“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找”。研究组成细胞的分子，实际上就是在探寻生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。图甲为组成细胞分子的相关概念图，图乙为某种核苷酸的结构图，图丙为某条核苷酸链的部分示意图。据图回答下列问题： (1)图甲中若E是植物细胞中特有的储能物质，则E表示________，E不可能是磷脂分子，从元素组成上分析其原因_______________________________。 (2)图甲中A的结构通式是____________，D在生物体中具有多样性，从氨基酸的角度分析D具有多样性的原因是______________________________。 (3)图甲中与M相比，N特有的组成成分是______________，F的功能是_________________________________________。 (4)图乙所示结构的中文名称为______________，图丙中④的中文名称是________________，图丙中⑤虽然只有4种单体，但可以储存大量遗传信息，其原因是________________。 微专题一　探究“种子形成与萌发”过程中相关的变化 专|题|整|合 1．种子发育及处理过程中水的变化 2．种子形成与萌发过程中的有机物种类变化 种子形成与萌发过程 有机物种类变化 种子形成初期 可溶性糖较多 种子成熟过程 可溶性糖转化为淀粉(粮食作物)或脂肪(油料作物)或蛋白质(豆类作物)，有机物干重增加 种子萌发 储存的有机物(淀粉、脂肪等)转化为可溶性糖，一般有机物干重下降 3．种子萌发与休眠过程中植物激素的变化 种子发育程度 激素种类及变化 种子萌发 赤霉素、细胞分裂素含量上升 种子休眠 脱落酸含量上升 4．种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线分析 如图所示，在种子萌发的第Ⅰ阶段，种子快速吸水，呼吸速率上升，子叶展开之前，萌发种子的干物质总量会减少，主要原因是种子不进行光合作用制造有机物，但进行细胞呼吸消耗有机物；在种子萌发的第Ⅱ阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多，说明此期间主要进行无氧呼吸。 对|点|落|实 1．(2022·海南选择考)种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是(　　) A．种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响 B．种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少 C．干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活 D．种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪 2．(2025·重庆八中模拟)种子成熟是种子发育阶段之一，发生在母株上。种子萌发是指种子成熟后从母株上脱落，遇到适宜的气候和温度等条件形成幼苗的过程。下列叙述错误的是(　　) A．种子成熟过程中有机物干重会增加，主要来源于光合器官的光合产物输入 B．油菜种子与小麦种子相比，播种时更适合浅播的是前者 C．种子萌发过程中有机物种类和含量变化，主要受植物激素的调节 D．导致油菜种子萌发初期干重增加的主要是C元素 答案： 第3讲　蛋白质和核酸 考情研读·备考定位 课标要求 核心素养 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序列及其空间结构等，细胞的功能主要由蛋白质完成。 2．概述核酸由核苷酸连接而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。 3．说明生物大分子以碳链为基本骨架。 1．运用结构与功能观分析蛋白质和核酸的结构与功能。(生命观念) 2．通过对蛋白质形成过程的相关计算，培养逻辑思维能力和学科间知识的综合应用能力。(科学思维) 3．通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗等方面的应用问题分析，及分析DNA指纹技术的应用，培养学生关注科技发展，获取信息，应用信息解决实际问题的能力。(社会责任) 4．通过对生物大分子构成的分析，培养逻辑思维能力和综合分析能力。 考点一　蛋白质的结构和功能 知|识|巩|固 1．组成蛋白质的氨基酸的结构和种类 (1)氨基酸的结构 (2)氨基酸的种类 种类 2．蛋白质的合成 (1)多肽的形成过程 ①肽的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽。 ②H2O中各元素的来源：H来自—COOH和—NH2，O来自—COOH。 ③一条肽链上氨基数或羧基数的确定：一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，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(以血红蛋白为例) 3．蛋白质结构多样性与功能多样性 教材隐含知识 1．(必修1 P30正文信息)由于氨基酸之间能够形成氢键等，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。 2．(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。 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)蛋白质变性可导致部分肽键断裂。(　　) (2)帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素。(　　) (3)胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中。(　　) (4)核酸和蛋白质高温变性后降温都能缓慢复性。(　　) (5)食物中的蛋白质可被人体直接吸收。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 延|伸|探|究 2021年3月，一篇熟鸡蛋返生孵小鸡的论文引发网络关注。央视评论：“侮辱性很强，伤害性极大”。 (1)熟鸡蛋无法返生的原因是______________________________。 (2)在鸡蛋清中加入食盐析出白色絮状物，兑水后絮状物消失，这一现象说明______________________________；相对于生鸡蛋，煮熟的鸡蛋更容易消化，这是因为______________________________。 (3)经常食用鸡蛋、牛奶、大豆制品，人体一般就不会缺乏必需氨基酸，必需氨基酸是指______________________________。高温加热后，蛋白质用双缩脲试剂检验__________(填“能”或“不能”)发生紫色反应。双缩脲试剂的使用方法是______________________________。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___________________________。 提示：(1)高温破坏蛋白质的空间结构，使蛋白质变性，且该过程是不可逆的 (2)盐析过程中蛋白质的结构没有发生变化　鸡蛋煮熟过程中，高温使蛋白质变性，蛋白质空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解 (3)人体细胞自身不能合成，必须从外界环境中获取的氨基酸　能　先加A液(NaOH溶液)，再加B液(CuSO4溶液)　必需氨基酸的种类和含量 重|难|精|讲 1．常考蛋白质的分布和功能 2．蛋白质相关的计算规律 (1)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算 ①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数； ②游离氨基或羧基数目＝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； ②蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18(不考虑形成二硫键)。 肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 蛋白质相 对分子质量 氨基 数目 羧基 数目 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 注：假设氨基酸平均相对分子质量为a。 [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。 精|准|命|题 考向一　蛋白质的结构与功能 》例1　(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 答案：B 解析：钙调蛋白属于蛋白质，其合成场所是核糖体，A正确；蛋白质的基本组成单位是氨基酸，B错误；由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，钙调蛋白两端的肽链盘曲、折叠成近似对称的球形结构，C正确；蛋白质与特定分子结合往往会发生空间结构(构象)的改变，D正确。 氨基酸的功能和运输 》例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被破坏 答案：A 解析：蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象，蛋白质变性一般不会导致肽键断裂，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，根据相似相溶可知，球状蛋白多数可溶于水，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；变性后原有空间结构改变，导致一系列理化性质变化，生物活性丧失，D正确。 考向二　蛋白质的相关计算 》例3　(2022·重庆卷)将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述，错误的是(　　) A．进入人体后需经高尔基体加工 B．比人胰岛素多了2个肽键 C．与人胰岛素有相同的靶细胞 D．可通过基因工程方法生产 答案：A 解析：作为蛋白质类激素，胰岛素进入人体后作用于靶细胞表面受体，不进入细胞内，高尔基体在细胞内，A错误；与人胰岛素相比，人工长效胰岛素A链上氨基酸数目不变，B链增加了2个氨基酸，故其比人胰岛素多了2个肽键，B正确；人工长效胰岛素和人胰岛素都可降低血糖，二者的靶细胞相同，C正确；根据人工长效胰岛素的氨基酸序列，可获得其基因序列，可将其基因导入工程菌中进行生产，D正确。 》例4 (2026·辽宁实验中学阶段检测)如图为一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子，其中“—S—S—”是将两条肽链连接起来的二硫键(由两个—SH形成，即—SH＋—SH→—S—S—＋2H)。下列叙述正确的是(　　) A．该分子中含有197个肽键 B．该蛋白质中至少含有2个游离的氨基 C．参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有200个氨基 D．合成该蛋白质的过程中，其相对分子质量减少了3 568 答案：D 解析：该蛋白质分子含有3条肽链并且乙和丙这2条肽链间有一个肽键，所以链内肽键数＝氨基酸数－肽链数＝200－3＝197(个)，链间肽键1个，该蛋白质分子共有肽键数＝197＋1＝198(个)，A错误；该蛋白质中含有3条肽链，至少含有3个游离的氨基，B错误；图中1条肽链的R基上的氨基与另一条肽链的R基上的羧基反应形成了一个肽键，因此在组成该蛋白质分子的200个氨基酸中，至少含有201个氨基和201个羧基，C错误；200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质时脱去的水分子数为198个，并形成2个二硫键，所以合成该蛋白质时相对分子质量减少198×18＋2×2＝3 568，D正确。 考点二　核酸的种类、结构和功能 知|识|巩|固 1．核酸的结构层次 2．核酸的种类和功能 (1)核酸的功能和分布 (2)DNA和RNA的组成成分比较 核酸初步水解的产物是核苷酸，脱氧核苷酸和核糖核苷酸分别是DNA和RNA的基本组成单位，彻底水解的产物是五碳糖、磷酸和含氮碱基，两种核酸都有含氮碱基A、G、C和磷酸，区别在于： 教材隐含知识 (教材必修1 P34问题探讨)自从全国打击拐卖儿童DNA数据库建成后，借助“打拐DNA数据库”，数以千计的被拐儿童得以重回父母身边。打拐DNA数据库能帮助大量的被拐儿童找到亲生父母的原因是不同个体的DNA如同指纹一样具有特异性，如果能从父母的DNA指纹中找到孩子的所有条带，就可以确定亲子关系。 3．核酸与蛋白质的比较 项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等 组成单位 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 氨基酸(21种) 合成场所 主要在细胞核中复制产生 主要在细胞核中转录生成 核糖体 分子结构 一般为双螺旋结构 一般为单链结构 氨基酸→多肽→蛋白质 4．生物大分子以碳链为骨架 (1)组成多糖、蛋白质、核酸的基本单位分别是单糖、氨基酸、核苷酸，这些基本单位称为单体，生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。 (2)碳是“生命的核心元素”的原因是生物大分子以碳链为基本骨架，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。 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)补充某些特定的核酸，可以增强机体修复受损基因的能力。(　　) (2)DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性。(　　) (3)蛋白质和DNA具有相同的空间结构，体内合成时都需要模板、能量和酶。(　　) (4)人体细胞中储存遗传信息的物质是RNA。(　　) (5)线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 延|伸|探|究 1．组成DNA分子的脱氧核苷酸有4种，但是如果数量不限，n个脱氧核苷酸在连成DNA片段时，排列顺序最多有多少种？ 提示：4n/2种。 2．生物的遗传信息是否都储存在DNA分子中？举例说明。 提示：不是，生物的遗传信息大都储存在DNA中，但部分病毒的遗传信息储存在RNA中，如HIV、SARS病毒等。 3．多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，试从组成二者单体种类的角度分析核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是的原因。 提示：构成多糖的基本单位是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成多糖，它的顺序没有什么变化。而核酸是由核苷酸连接而成的长链，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。 重|难|精|讲 1．归纳核酸的功能 2．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、蛋白质和生物多样性的关系 (3)细胞分化导致核DNA、mRNA和蛋白质的“相同”与“不同” 精|准|命|题 考向一　借助核酸的结构与功能，考查生命观念 》例1　16S rRNA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16S rRNA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 答案：C 解析：RNA含有A、G、U、C四种碱基，A正确；16S rRNA是原核生物核糖体RNA的一种，故16S rRNA是糖体的重要组成部分，B正确；tRNA转运氨基酸，C错误；16S rRNA在物种间有较大差异，可为研究生物进化提供证据，D正确。 》例2　(2026·北京东城区高三月考)图甲所示物质b是组成图乙或图丙所示物质的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是(　　) A．如果图甲中的a是核糖，则b是图丙所示物质的基本单位 B．如果m是胸腺嘧啶(T)，则b是图乙所示物质的基本单位 C．在多个b聚合成图乙或图丙所示物质的过程中，都要产生水 D．图乙或图丙所示物质彻底水解的产物是甲，含有乙的生物，细胞内有5种碱基 答案：D 解析：核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是组成核苷酸的三种化合物，即五碳糖、含氮碱基和磷酸，D错误。 归纳概括生物种类与核酸、核苷酸及碱基种类的关系 生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 细胞生物 DNA和RNA 5种 8种 DNA 病毒 DNA病毒 DNA 4种 4种 DNA RNA病毒 RNA 4种 4种 RNA 考向二　核酸与蛋白质的联系 》例3　(2026·广东深圳模拟)下图为真核细胞遗传信息传递的有关概念图，据图分析下列说法错误的是(　　) 注：a、b、c表示过程，①～⑦表示物质。 A．①表示的DNA主要分布在细胞核中，少量分布在细胞质中 B．a、b、c过程可分别表示遗传信息的复制、转录、翻译 C．多细胞生物个体每个细胞中含有的②③④⑤的种类都相同 D．⑦是遗传信息表达的最终产物，①直接或间接控制生物体的性状 答案：C 解析：①表示DNA，真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，少数分布在细胞质中的线粒体和叶绿体中，A正确；结合题图分析可知，a、b、c过程可分别表示遗传信息的复制(得到DNA)、转录(得到RNA)、翻译(得到蛋白质)，B正确；由于基因的选择性表达，多细胞生物个体每个细胞中含有的④的种类不完全相同，③⑤一般相同，C错误；⑦是蛋白质，是遗传信息表达的最终产物，DNA直接或间接控制生物体的性状，D正确。 》例4　核酸通常与蛋白质结合以核酸—蛋白质复合体的形式存在。下列叙述错误的是(　　) A．核糖体可以看作核酸—蛋白质复合体 B．T2噬菌体可以看作核酸—蛋白质复合体 C．真核细胞的染色质以核酸—蛋白质复合体的形式存在 D．原核细胞DNA复制时，不会出现核酸—蛋白质复合体 答案：D 解析：核糖体由RNA和蛋白质构成，可以看作核酸—蛋白质复合体，A正确；T2噬菌体由DNA和蛋白质构成，可以看作核酸—蛋白质复合体，B正确；真核细胞的染色质主要由DNA和蛋白质构成，可以核酸—蛋白质复合体的形式存在，C正确；原核细胞DNA复制时，DNA聚合酶与DNA结合形成DNA—蛋白质复合体，D错误。 考向三　围绕生物大分子以碳链为骨架，考查生命观念 》例5　(2021·全国甲卷)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是(　　) A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的 B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架 C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体 D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质 答案：C 解析：①酶的化学本质是蛋白质或RNA，其基本单位是氨基酸或核苷酸，含氮元素，②抗体的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸，含氮元素，⑥核酸包括DNA和RNA，其基本单位是核苷酸，含氮元素，C正确。 有机物初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物 |情境储备　战高考| 【情境储备】　深入浅出话“DNA指纹技术” DNA指纹技术是指用特定的限制性内切核酸酶将DNA分子切割成多个长度不同的片段，再利用电泳等技术分离这些片段，获得DNA片段图谱的技术。在真核生物基因组DNA中存在着一些高度重复的序列，具有高度可变性，几乎可以使每个个体形成唯一的特征性带型。因此，DNA指纹技术可应用于刑事案件上确认犯罪嫌疑人、亲子鉴定、空难事故受难者残骸鉴定、器官移植的配型实验等。 【高考预测】　DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途，刑侦人员将案发现场收集到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。如图为某案件现场法医从受害者身上提取的罪犯DNA与怀疑对象的DNA，利用DNA指纹技术对比得出的结果，请根据所学内容分析，下列说法正确的是(　　) A．利用DNA指纹技术进行鉴定的原因是DNA分子具有多样性 B．利用DNA指纹技术进行鉴定的原因是只有DNA携带遗传信息 C．利用DNA指纹技术进行鉴定的结果是1号对应的个体最可能是罪犯 D．利用DNA指纹技术进行鉴定时需要将DNA水解成脱氧核糖核苷酸 答案：C 解析：每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点，即DNA分子具有特异性，因此可以用来进行鉴定，A错误；核酸(DNA和RNA)是携带遗传信息的物质，B错误；通过DNA指纹图中的条带比较可以看出，1号条带与从受害者身上提取的罪犯DNA样品的条带位置和强度高度相似，故1号对应的个体最可能是罪犯，C正确；利用DNA指纹技术进行鉴定时不需要将DNA水解成脱氧核糖核苷酸，D错误。 真|题|再|现 1．(2025·河北卷)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：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；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；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；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。 2．(2025·江苏卷)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：蛋白质的组成元素为C、H、O、N(可能含S)，磷脂含C、H、O、N、P，淀粉仅含C、H、O，淀粉不含N元素，A错误；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；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；淀粉是多糖，属于生物大分子；磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物组成，属于小分子，D错误。 3．(2024·北京卷)科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的(　　) A．元素组成 B．核苷酸种类 C．碱基序列 D．空间结构 答案：C 解析：DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A不符合题意；DNA分子的核苷酸种类只有4种，B不符合题意；每种DNA的碱基序列不同，“尼安德特人”与现代人的DNA碱基序列有相似部分，证明“尼安德特人”与现代人是近亲，C符合题意；DNA的空间结构一般是规则的双螺旋结构，D不符合题意。 4．(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 答案：D 解析：植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态，如日常炒菜用的食用油(花生油、豆油等)，不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，A正确；大豆中的蛋白质、脂肪和淀粉经人体消化系统消化吸收后，在人体内可通过呼吸作用分解释放能量，B正确；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；脂肪只含C、H、O元素，磷脂除了含有C、H、O，还含有P甚至N，D错误。 提能训练　练案[3] A组 一、选择题 1．(2025·福建福州模拟)有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是(　　) A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关 B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链 C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失 D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构 答案：C 解析：蛋白质功能主要取决于组成其的氨基酸数目、种类、排列顺序及肽链的空间结构，A正确；5种氨基酸数量相同但排列顺序不同，可形成不同种类的多肽链，B正确；将抗体溶于NaCl溶液中可能引起盐析，但盐析与溶解度有关，活性不会丧失，C错误；氨基酸序列相同的多肽链可能因折叠方式不同形成不同的空间结构，D正确。 2．(2025·重庆渝中三模)某科研团队从深海热泉细菌中分离出一种耐高温化合物X。经元素分析显示，X含有C、H、O、N、S等元素，实验表明X可被某肽酶水解，进一步研究发现X在80 ℃高温处理仍能维持部分功能。下列推测不合理的是(　　) A．X中的S元素可能通过二硫键参与分子结构的构建 B．X被某肽酶水解后的产物分子量之和大于X C．X在生物体内的合成加工过程可能与细胞内的内质网有关 D．X在高温下仍保留部分活性可能与氨基酸的序列、分子空间结构都有关 答案：C 解析：在蛋白质中，S元素可能通过形成二硫键参与分子结构的构建，二硫键对维持蛋白质的空间结构有重要作用，该推测合理，A错误；X被肽酶水解时，会消耗水分子，水解后的产物分子量之和大于X，因为增加了水分子的质量，该推测合理，B错误；X是从深海热泉细菌中分离得到的，细菌属于原核生物，原核细胞没有内质网，所以X在生物体内的合成加工过程不可能与细胞内的内质网有关，该推测不合理，C正确；蛋白质的功能与氨基酸的序列和分子空间结构密切相关，X在高温下仍保留部分活性可能与氨基酸的序列、分子空间结构都有关，该推测合理，D错误。 3．(2026·陕晋青宁衡水金卷)随着生活水平的提高，食品的营养、外观、口感、风味等品质越来越受到重视。下列相关叙述错误的是(　　) A．食品中蛋白质的营养价值主要取决于必需氨基酸的种类和含量 B．坚果类食品中的脂肪是细胞内良好的储能物质，其合成与内质网有关 C．部分蔬菜呈绿色与细胞内叶绿素有关，叶绿素的合成需要N、Mg等元素 D．煮熟的鸡蛋中蛋白质空间构象被破坏，不能与双缩脲试剂产生紫色反应 答案：D 解析：必需氨基酸是人体不能合成，必须从食物中获得的氨基酸，因此在评价各种食物中蛋白质的营养价值时，人们要注重其必需氨基酸的种类和含量，A正确；脂肪是细胞内良好的储能物质，内质网是脂质的合成车间，B正确；蔬菜呈绿色，是因为细胞内的叶绿素含量较高，吸收的绿光少，叶绿素组成元素包含C、H、O、N、Mg，因此合成需要N、Mg等元素的参与，C正确；高温使蛋白质变性，其空间结构改变，但依然存在肽键，仍可以与双缩脲试剂产生紫色反应，D错误。 4．(2026·湖北十堰期末)人的红细胞通过血红蛋白运输O2，而Fe是人体血红蛋白的重要成分。缺Fe会阻碍血红蛋白的合成，导致缺铁性贫血。在太空失重环境中，宇航员可能会出现红细胞破裂、数量减少的现象，被称为太空贫血。下列相关叙述正确的是(　　) A．缺Fe会直接导致红细胞数量减少，从而引发缺铁性贫血 B．Fe是构成血红蛋白的重要元素，这体现了无机盐参与细胞内化合物的组成 C．太空贫血是失重环境下血红蛋白无法正常合成所致 D．宇航员的红细胞中含量最多的化合物和元素分别是血红蛋白、Fe 答案：B 解析：缺Fe会影响血红蛋白的合成进而导致血红蛋白减少，导致缺铁性贫血，而不是直接导致红细胞数量减少，A错误；Fe是构成血红蛋白的重要元素，说明无机盐能参与细胞内重要化合物的组成，B正确；太空贫血是失重环境中红细胞破裂、数量减少导致的，并非血红蛋白无法正常合成，C错误；红细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的元素是O，D错误。 5．(2025·吉林省“BEST”合作体六校联考)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(如图)。肽酶E1专门水解天门冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门水解天门冬氨酸氨基端的肽键。下列有关叙述正确的是(　　) A．该十九肽含有的肽键数目为19个 B．肽酶E1完全作用后产生的多肽有七肽、六肽、四肽 C．该十九肽至少含有6个游离的羧基 D．肽酶E2完全作用于该十九肽，需消耗4个水分子 答案：D 解析：该十九肽含有的肽键数目为19－1＝18个，A错误；肽酶E1专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E1作用后产生的多肽是七肽(1－7号氨基酸)、六肽(9－14号氨基酸)和五肽(15－19号氨基酸)，B错误；由于天门冬氨酸的R基上有—COOH，且氨基酸脱水缩合成一条肽链，所以该十九肽羧基至少有4＋1＝5个游离的羧基，C错误；肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，即7、8、14、19左侧的肽键，1个肽键断裂需要消耗1分子水，共消耗4分子水，D正确。 6．(2026·福建漳州期末)下列关于细胞中核酸的叙述，错误的是(　　) A．细胞内，脱氧核糖核酸和核糖核酸携带遗传信息 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．细胞中核酸彻底水解产物有8种 答案：C 解析：脱氧核糖核酸(DNA)是遗传信息的载体，核糖核酸(RNA)如mRNA可传递遗传信息，因此两者均携带遗传信息，A正确；核酸(DNA和RNA)通过储存、传递遗传信息控制生物的遗传和变异，并通过指导蛋白质合成实现功能表达，B正确；真核细胞中，DNA主要分布在细胞核，线粒体和叶绿体中也含少量DNA；RNA主要在细胞质中，但细胞核内也存在RNA，C错误；核酸(DNA和RNA)彻底水解产物包括脱氧核糖、核糖、磷酸、5种碱基(A、T、C、G、U)，共8种，D正确。 7．(2025·黑龙江哈尔滨期末)如图所示是某种有机大分子的基本组成单位的模式图。下列叙述错误的是(　　) A．若b为核糖，则c有4种，分别是A、U、C、G B．a、b、c结合而成的基本单位，在人体中共有4种 C．在RNA病毒中该物质彻底水解可得到6种化合物 D．若c为T，则该有机小分子的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸 答案：B 解析：若b为核糖，则该有机大分子为RNA，其基本组成单位为核糖核苷酸，碱基c有4种，分别是A、U、C、G，A正确；a、b、c结合而成的基本单位为核苷酸，在人体中共有8种，B错误；在RNA病毒中该物质为RNA，彻底水解可得到6种化合物，分别为磷酸、核糖、A、U、C、G，C正确；若c为T，则b一定为脱氧核糖，a为磷酸，那么该有机小分子的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，D正确。 二、非选择题 8．(2026·四川内江期中)遗传物质DNA控制蛋白质的生物合成，所以现在许多蛋白质的序列是直接从DNA的序列推演而来的。但传统的多肽测序方法也依然使用广泛，这是因为传统方法能够揭示许多在基因序列中不清楚的细节。蛋白质化学测序与一些新的方法互补，提供多种途径以获得氨基酸序列数据。这些数据对生物化学研究的许多领域都是关键的。一般的多肽测序方法包含了以下几个步骤。回答下列问题： (1)第一步：利用特定方法切下蛋白质N端的残基并分析，以初步判断蛋白质分子中多肽链的氨基酸数目和种类，已知甘氨酸的R基团为—H，请写出甘氨酸的结构式____________。 (2)第二步：拆分蛋白质分子的多肽链和断开二硫键。人和其他哺乳动物的胰岛素都由51个氨基酸构成，且氨基酸种类及蛋白质的空间结构大致相同，那么人和其他哺乳动物胰岛素的主要差别在于__________________________；胰岛素和其他激素一起维持人体血糖处于相对稳定状态，这体现了蛋白质具有_________________________________的功能。 (3)第三步：分析每一条多肽链的氨基酸序列。一般先将完整的多肽链用不同的方法断开后形成若干小肽段，然后再来分析小肽段中的氨基酸序列。在分析小肽段中的氨基酸序列时，主要使用酸来完全水解肽段以得到各种氨基酸。理论上，酸也可以直接作用于蛋白质，其发挥作用时，不仅可以破坏蛋白质的________，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，而且还能使________断开，以得到单个氨基酸。第四步：氨基酸全序列的重建。 (4)若多肽链由141个氨基酸组成，其中含丙氨酸5个，分别位于第26、71、72、99、141位(如图所示)。若脱掉其中的丙氨酸氨，则该多肽水解得到的几种有机物(多肽和氨基酸)中氢原子数比原多肽链多______个。 答案：(1)　(2)氨基酸的排列顺序不同　调节机体的生命活动/信息传递　(3)空间结构　肽键　(4)16 解析：(1)氨基酸的结构特点为：每个氨基酸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在同一个碳原子上，甘氨酸的R基团为—H，则甘氨基酸的结构式为： (2)蛋白质的结构决定功能，人和其他哺乳动物的胰岛素都由51个氨基酸构成，且氨基酸种类及蛋白质的空间结构大致相同，则人和其他哺乳动物胰岛素的主要差别在于氨基酸的排列顺序不同。激素具有调节的作用，胰岛素和其他激素一起维持人体血糖处于相对稳定状态，这体现了蛋白质具有调节机体的生命活动/信息传递的功能。 (3)强酸、强碱重金属可使蛋白质变性，因此酸发挥作用时，不仅可以破坏蛋白质的空间结构，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失，而且还能使肽键断开，以得到单个氨基酸。 (4)丙氨酸5个，分别位于第26、71、72、99、141位，若脱掉其中的丙氨酸，则有8个肽键被水解，每水解一个肽键消耗一分子的H2O，相当于加了16个氢，则该多肽水解得到的几种有机物(多肽和氨基酸)中氢原子数比原多肽链多16个。 B组 一、选择题 1．(2025·北京海淀区一模)科学家发现一种名为“Splicetin”的蛋白质，它能特异性识别并结合错误剪接的mRNA，并将其引导至核糖体进行翻译，产生一段短肽作为“错误标签”，最终被蛋白酶体降解。该过程未体现的蛋白质功能是(　　) A．催化功能　　　 　 B．运输功能 C．信息传递功能 D．免疫功能 答案：D 解析：Splicetin蛋白能“识别并结合”mRNA，体现了信息传递功能；“引导至核糖体”可能涉及运输功能；最终“被蛋白酶体降解”，蛋白酶体具有催化功能。整个过程并未涉及识别和清除外来病原体的免疫功能。 2．(2026·浙江名校协作体联考)泛素是一种在真核生物中普遍存在的小分子蛋白质。细胞中靶蛋白与泛素结合后，会被运送到蛋白酶体中进行降解。这一过程需要多种酶的参与。下列叙述错误的是(　　) A．泛素的基本组成单位是氨基酸 B．蛋白酶体具有催化功能，可降解多种蛋白质 C．靶蛋白的降解过程需要消耗能量 D．泛素与靶蛋白的结合体现了蛋白质的运输功能 答案：D 解析：泛素作为一种“标签”分子，标记需要被降解的蛋白质，这体现了蛋白质的信息传递功能，而非运输功能，D错误。 3．(2025·山东潍坊一模)角蛋白是头发的主要成分，富含二硫键。烫发时，先用还原剂破坏二硫键使头发变形，再用药水氧化重建二硫键将发型固定。下列叙述正确的是(　　) A．角蛋白的单体是核苷酸 B．烫发过程改变了角蛋白的氨基酸序列 C．二硫键存在于角蛋白的肽链之间或内部 D．角蛋白的功能与其空间结构的改变无关 答案：C 解析：角蛋白是蛋白质，单体是氨基酸，A错误；烫发过程只改变了二硫键的位置，即改变了蛋白质的空间结构，并未改变氨基酸序列，B错误；二硫键是连接肽链中两个半胱氨酸残基的化学键，可在一条肽链内部或不同肽链之间形成，C正确；功能的改变正是依赖于空间结构的改变，D错误。 4．(2025·辽宁省协作校高三一模)蛋白质在行使功能的时候往往会与某些物质或结构相结合。下列叙述错误的是(　　) A．与水分子结合，可以协助水分子进出细胞 B．与DNA分子结合，可以催化合成核糖核苷酸长链 C．与促甲状腺激素结合，可以实现细胞间信息交流 D．与病原体结合，可以抑制病原体对宿主细胞的黏附 答案：A 解析：水分子进出细胞可通过自由扩散和协助扩散，自由扩散不需要蛋白质协助，协助扩散需要通道蛋白，通道蛋白转运水时，不与水分子结合，A错误；RNA聚合酶的本质是蛋白质，与DNA分子结合，可以催化合成核糖核苷酸长链，B正确；受体的本质是蛋白质，促甲状腺激素与其特异性受体结合，可以实现细胞间信息交流，C正确；抗体的本质为蛋白质，抗体可以与病原体结合，抑制病原体对宿主细胞的黏附，D正确。 5．(2026·湖北省部分高中协作体期中联考)1965年，我国科学家在世界上率先合成具有生物活性的结晶牛胰岛素，其大致过程是根据已知的氨基酸序列，先用化学方法分别合成胰岛素A、B两条肽链，再催化两条肽链间形成二硫键。下列分析正确的是(　　) A．上述合成胰岛素的方法必须利用mRNA为模板 B．一些氨基酸R基上的氨基或羧基参与肽键的形成 C．形成二硫键后，A、B两条肽链的肽键数目增多、形成更复杂的空间结构 D．若小鼠被注射该产物后出现低血糖症状，则说明该产物具有生物活性 答案：D 解析：牛胰岛素合成是根据已知的氨基酸序列合成的肽链，该方法为化学合成法，其合成过程中没有利用mRNA为模板，A错误；氨基酸R基上的氨基或羧基一般不参与肽键的形成，处于游离状态，B错误；胰岛素A、B两条肽链间形成二硫键的过程中。肽键数目不变，C错误；胰岛素具有降血糖的作用，若小鼠被注射胰岛素后出现低血糖症状，则说明产物具有生物活性，D正确。 6．(2025·广东深圳二模)下列有关核酸分布的叙述，错误的是(　　) A．黑藻叶肉细胞中的DNA主要分布在细胞核中 B．酵母菌细胞中的RNA主要分布在细胞质中 C．人体成熟红细胞中既不含DNA也不含RNA D．流感病毒中的RNA主要分布在拟核中 答案：D 解析：病毒没有细胞结构，没有拟核，其RNA位于衣壳内部，D错误。A、B正确描述了真核细胞中核酸的分布。C正确，人成熟红细胞无细胞核和细胞器，因此不含DNA和RNA。 7．(2025·北京海淀区一模)科学家在陨石中发现了核糖等多种生命构建分子。下列有关核糖的叙述，错误的是(　　) A．核糖和脱氧核糖都是五碳糖 B．核糖是RNA的基本组成单位之一 C．脱氧核糖是DNA的基本组成单位之一 D．核糖核苷酸中的糖是核糖 答案：B 解析：核糖是构成核糖核苷酸的成分之一。核糖核苷酸才是RNA的基本组成单位。B混淆了单糖与核苷酸的概念，故错误。A、C、D表述均正确。 二、非选择题 8．(2025·河南驻马店期末)美国生物学家威尔逊曾说“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找”。研究组成细胞的分子，实际上就是在探寻生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。图甲为组成细胞分子的相关概念图，图乙为某种核苷酸的结构图，图丙为某条核苷酸链的部分示意图。据图回答下列问题： (1)图甲中若E是植物细胞中特有的储能物质，则E表示________，E不可能是磷脂分子，从元素组成上分析其原因_______________________________。 (2)图甲中A的结构通式是____________，D在生物体中具有多样性，从氨基酸的角度分析D具有多样性的原因是______________________________。 (3)图甲中与M相比，N特有的组成成分是______________，F的功能是_________________________________________。 (4)图乙所示结构的中文名称为______________，图丙中④的中文名称是________________，图丙中⑤虽然只有4种单体，但可以储存大量遗传信息，其原因是________________。 答案：(1)淀粉　磷脂的元素组成为C、H、O、N、P，而E的元素组成为C、H、O　(2)CH2NRHCOOH　氨基酸的种类、数量、排列顺序不同　(3)核糖、尿嘧啶　细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用　(4)腺嘌呤核糖核苷酸　胞嘧啶脱氧核苷酸　脱氧核苷酸的数量、排列顺序多种多样 解析：(1)E是植物细胞特有的储能物质，则E为淀粉。磷脂的元素组成为C、H、O、N、P，而E的元素组成为C、H、O，所以E不可能是磷脂分子。 (2)A是氨基酸，结构通式是CH2NRHCOOH，D是蛋白质，从氨基酸的角度分析D具有多样性的原因是氨基酸的种类、数量、排列顺序不同。 (3)图甲中M是绝大多数生物的遗传物质，M是DNA，则N为RNA，与M相比，N特有的组成成分是核糖、尿嘧啶。F是核酸，是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 (4)图乙中五碳糖是核糖，碱基是腺嘌呤，因此乙所示结构的中文名称为腺嘌呤核糖核苷酸。图丙中含有碱基T，因此丙表示脱氧核苷酸链，其中①是脱氧核糖，②是胞嘧啶，③是磷酸，因此④的中文名称是胞嘧啶脱氧核苷酸。图丙中⑤虽然只有4种单体，但可以储存大量遗传信息，其原因是脱氧核苷酸的数量、排列顺序多种多样。 微专题一　探究“种子形成与萌发”过程中相关的变化 专|题|整|合 1．种子发育及处理过程中水的变化 2．种子形成与萌发过程中的有机物种类变化 种子形成与萌发过程 有机物种类变化 种子形成初期 可溶性糖较多 种子成熟过程 可溶性糖转化为淀粉(粮食作物)或脂肪(油料作物)或蛋白质(豆类作物)，有机物干重增加 种子萌发 储存的有机物(淀粉、脂肪等)转化为可溶性糖，一般有机物干重下降 3．种子萌发与休眠过程中植物激素的变化 种子发育程度 激素种类及变化 种子萌发 赤霉素、细胞分裂素含量上升 种子休眠 脱落酸含量上升 4．种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线分析 如图所示，在种子萌发的第Ⅰ阶段，种子快速吸水，呼吸速率上升，子叶展开之前，萌发种子的干物质总量会减少，主要原因是种子不进行光合作用制造有机物，但进行细胞呼吸消耗有机物；在种子萌发的第Ⅱ阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多，说明此期间主要进行无氧呼吸。 对|点|落|实 1．(2022·海南选择考)种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是(　　) A．种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响 B．种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少 C．干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活 D．种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪 答案：C 解析：种子的萌发需要水分，温度会影响种子代谢所需酶的活性，氧气会影响种子的有氧呼吸过程，A正确；种子萌发过程中呼吸作用增强，消耗的有机物的量增多，储藏的有机物的量减少，B正确；干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中缺水，特别是缺少自由水，导致细胞代谢强度非常弱，但吸收水分后，外界环境适宜的条件下，种子就会萌发，C错误；脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，D正确。 2．(2025·重庆八中模拟)种子成熟是种子发育阶段之一，发生在母株上。种子萌发是指种子成熟后从母株上脱落，遇到适宜的气候和温度等条件形成幼苗的过程。下列叙述错误的是(　　) A．种子成熟过程中有机物干重会增加，主要来源于光合器官的光合产物输入 B．油菜种子与小麦种子相比，播种时更适合浅播的是前者 C．种子萌发过程中有机物种类和含量变化，主要受植物激素的调节 D．导致油菜种子萌发初期干重增加的主要是C元素 答案：D 解析：油菜种子富含油脂，而小麦种子富含淀粉，同质量的油脂与糖类相比，油脂中含有的氢原子多、氧原子少，因此氧化分解会消耗更多的氧气，因此，油菜种子与小麦种子相比，播种时更适合浅播的是油菜种子，B正确；油菜种子萌发初期引起干重增加的主要是O元素，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $