第04讲 蛋白质和核酸（专项训练）（4大考点+分层精练）（全国通用） 2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦蛋白质与核酸核心考点，通过基础辨析、重难创新及真题实战三级训练，系统构建从分子结构到功能应用的知识网络，渗透结构与功能观及科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础考点|13题|氨基酸结构辨析、肽链计算、核酸组成判断|从单体（氨基酸/核苷酸）到多聚体（蛋白质/核酸），再到生物大分子碳链骨架，形成“组成-结构-功能”递进逻辑| |重难创新|13题|新情境分析（如胰岛素原加工、β-淀粉样蛋白）、跨学科融合（中药多糖研究）|结合疾病机制、生物工程等实际情境，深化结构与功能适应性及物质转化关系| |真题实战|12题|高考高频考点（蛋白质变性、核酸鉴定）、实验分析题|对接高考命题趋势，强化核心概念迁移及科学探究能力|

第04讲 蛋白质和核酸（专项训练） 模拟·基础演练 1 考点一 蛋白质的结构和功能 1 考点二 蛋白质相关计算 2 考点三 核酸的组成、结构与功能 3 考点四 生物大分子以碳链为基本骨架 4 综合提升 5 重难·创新演练 6 真题·实战演练 11 模拟·基础演练 考查重点：蛋白质的结构和功能；蛋白质的相关计算；核酸的组成、结构、功能；生物大分子以碳链为基本骨架 考点一 蛋白质的结构和功能 1．【组成蛋白质的氨基酸结构辨析】（2024·湖北·模拟预测）下列物质能参与构成生物体内天然蛋白质的有（    ） A．①②③ B．①②③④ C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥ 2．【胶原蛋白的本质与元素分类】（2026·全国·三模）花胶（鱼鳔干制品）富含胶原蛋白、多种氨基酸及微量元素，是传统饮食中备受推崇的食材。下列叙述正确的是（　　） A．花胶中的胶原蛋白在炖煮时肽键断裂，空间结构被破坏，更易被消化 B．胶原蛋白是生物大分子，其基本组成单位是氨基酸，在核糖体上合成 C．花胶中的钙、铁、锌等微量元素，均可用于构成人体骨骼和血红蛋白 D．花胶中的胶原蛋白可直接被人体吸收利用，补充皮肤胶原以延缓衰老 3．【同位素标记氨基酸与肽链合成、N 元素去向】（2026·辽宁·模拟预测）科研人员用15N标记某种氨基酸的α-氨基（与中心碳原子直接相连的氨基），让其参与哺乳动物细胞内的蛋白质合成。下列关于15N位置的叙述，正确的是（    ） A．脱水缩合后，15N主要存在于游离的氨基中 B．若合成的是环状肽，则15N可能不参与肽键的形成 C．多肽水解时，15N会转移到氨基酸的羧基中 D．若该种氨基酸参与合成血红蛋白，15N会随蛋白质存在于成熟红细胞中 4．【蛋白质变性与复性（不定项）】（2022·河北秦皇岛·三模）研究人员在实验室中研究蛋白质的折叠时发现，尿素可以使蛋白质去折叠（或变性），成为失去自然构象的松散肽链，当去掉尿素时，蛋白质又可以自发地重新折叠（或复性）成原来的构象，如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．蛋白质结构与组成该蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序有关 B．去除尿素后，变性的蛋白质恢复它们原来的构象，功能也可能随之恢复 C．暴露在高浓度尿素溶液中的变性的蛋白质不能与双缩脲试剂发生颜色反应 D．当蛋白质和细胞内的其他分子发生相互作用时，其构象不会发生变化 考点二 蛋白质相关计算 5．【多肽水解计算、肽酶定点切割与羧基氧原子分析】（2025·宁夏银川·三模）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、五肽 C．该十九肽至少含有6个游离的羧基 D．与该十九肽相比，肽酶E2完全作用后产生的多肽中氧原子数目不变 6．【多肽分子式推算氨基酸数量、多肽种类计算】（2026·四川泸州·二模）某多肽链的分子式为C42H65N11O9，彻底水解后只得到图示3种氨基酸。下列有关叙述正确的是（    ）    A．此多肽中含有1个游离的羧基，3个游离的氨基 B．图示3种氨基酸按足够的数量混合，在适宜的条件下脱去3个水分子形成的化合物最多有27种（不考虑环状肽） C．这三种氨基酸都不是必需氨基酸 D．甘氨酸是相对分子质量最小的一种氨基酸 7．【二硫键形成、蛋白质变性与分子量计算】（2026·黑龙江哈尔滨·一模）核糖核酸酶A（RNaseA）是由124个氨基酸组成的一条多肽链，其空间结构由氢键以及4个二硫键共同维持。如图所示，用适宜浓度的巯基乙醇（破坏二硫键）和尿素（破坏氢键）共同处理后，RNaseA活性完全丧失；若透析去除这两种物质，其活性可大部分恢复。下列相关叙述错误的是（    ） A．二硫键与肽键一样，都是在核糖体上脱水缩合时形成的 B．RNaseA的氨基酸排列顺序在巯基乙醇和尿素处理后未被破坏 C．由氨基酸合成RNaseA的过程中相对分子质量会减少2222 D．变性的RNaseA仍然可以和双缩脲试剂呈现紫色反应 考点三 核酸的组成、结构与功能 8．【RNA 核苷酸片段结构、DNA 与 RNA 区分】（2026·辽宁·模拟预测）如图为某种核苷酸链片段的结构示意图，下列叙述正确的是（　　） A．a为一个核苷酸，而b不是一个核苷酸 B．若图中片段形成的核酸为单链，则不会形成氢键 C．核酸分子中的①②③数目相等 D．图中U换成T，就是细胞的遗传物质 9．【DNA 与 RNA 组成、病毒核酸分布与细胞核酸定位】（2025·陕西商洛·三模）病毒主要分为RNA病毒和DNA病毒，RNA病毒如禽流感病毒、HIV等，DNA病毒如乙肝病毒（HBV，遗传物质是双链环状DNA）等。这些病毒感染人体后，会在体内大量增殖，导致体内病毒核酸增加，通过咽拭子检测核酸可判断人体感染病毒的情况。下列有关叙述正确的是（　　） A．RNA病毒的基本单位是核糖核苷酸 B．与HBV的核酸相比，HIV的核酸特有的碱基是T C．生物遗传物质的特异性主要与核酸空间结构的多样性有关 D．真核细胞中的DNA只分布于细胞核中，RNA只分布在细胞质中 10．【不同生物体内碱基、核苷酸、五碳糖数目统计】（2024·陕西榆林·模拟预测）不同生物含有的核酸种类不同，原核生物和真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA，下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是（    ） 选项 A B C D 生物种类 HIV 烟草叶肉细胞 烟草花叶病毒 豌豆根毛细胞 碱基 5种 8种 4种 8种 核苷酸 5种 8种 4种 5种 五碳糖 1种 2种 1种 2种 A．A B．B C．C D．D 考点四 生物大分子以碳链为基本骨架 11．【生物大分子合成、变性与功能综合判断】（2026·福建·模拟预测）细胞内的生物大分子种类繁多，结构与功能各异。下列相关叙述正确的是（　　） A．蛋白质、核酸、糖类等都是细胞生命活动所必需的生物大分子 B．DNA和RNA的合成需要模板，而蛋白质的合成不需要模板 C．生物大分子的空间结构一旦发生不可逆改变，其功能通常会丧失 D．生物大分子的合成过程均需要酶催化，而水解过程不需要 12．【糖蛋白、脂蛋白、核蛋白组成与功能辨析】（2025·四川泸州·模拟预测）蛋白质是一种生物大分子，可与糖类、脂质和核酸相互作用形成复合大分子，如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等，下列有关叙述错误的是（　　） A．构成复合大分子的单体有多种，且均以碳链为基本骨架 B．不同复合大分子生理功能上的差异与其空间构象有关 C．细胞膜上的糖蛋白和脂蛋白主要参与物质的跨膜运输 D．细胞中，核蛋白的形成需要以核苷酸和氨基酸作为原料 13．【单体与多聚体对应关系、大分子鉴定试剂】（2025·贵州毕节·二模）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下表。 单体 连接键 生物大分子 检测试剂 葡萄糖 — ⑤ — ① ③ 蛋白质 ⑥ ② ④ 核酸 ⑦ 根据表中信息，下列叙述正确的是（    ） A．⑤可以是淀粉或蔗糖，①是氨基酸 B．③是肽键，④是氢键，⑥可以是双缩脲试剂 C．大肠杆菌中的②有5种 D．构成生物大分子基本骨架的元素是C 综合提升 14．【元素与化合物框图 + 蛋白质核酸结构】下图表示组成细胞的元素和化合物之间的关系，图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表不同的化学元素，Ⅳ代表某种化合物。请回答： （1）Ⅳ代表的化合物是______________。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表_________、_________、_________，这三种元素中，_________（填“有”或“没有”）生命的核心元素。 （2）血红蛋白由4条肽链、574个氨基酸组成，则人血红蛋白至少含有氧原子_______个。如果两种生物的血红蛋白结构有差异，那么这种差异不可能是由氨基酸的_________（填“连接方式”或“排列顺序”）不同造成的。 （3）填充下表。 比较项目 生命活动的主要承担者 遗传信息的携带者 基本组成单位（单体） 氨基酸 ①_________ 决定单体种类的基团 ②_________ 含氮碱基 相邻单体间的化学键 ③_________ 磷酸二酯键 上述化学键所连基团 氨基与羧基 ④_________ 重难·创新演练 设题创新:以胰岛素原加工为背景考查胰岛素的结构分析(T1);结合白血病细胞代谢考查天冬酰胺的功能(T2);以蛋白质工程改造为背景考查蛋白耐热性优化(T3);结合H型高血压考查同型半胱氨酸代谢(T4);结合老年痴呆病理考查β-淀粉样蛋白加工(T5);以染色质结构为背景分析核小体的功能(T6);以生物大分子模式图考查单体与多聚体的关系(T7);结合大肠杆菌伴侣蛋白考查蛋白质折叠机制(T8);结合人体营养分析四类有机物的相互关系(T9);结合深海嗜热细菌分析细胞化学成分功能(T10);结合中药多糖研究考查心肌缺血损伤保护机制(T11);结合痛风病理考查尿酸代谢与饮食选择(T12);结合新型抗菌药研究考查FtsZ蛋白的功能(T13) 学科融合:传统中药研究与生物学科融合(T11) 1．【新情境·胰岛素原加工与胰岛素结构分析】（2026·四川·二模）下图表示一分子的胰岛素原切去C肽后，转变成由A、B两条肽链构成的有活性的胰岛素（图中箭头表示切点，数字表示氨基酸序号）。下列说法正确的是（    ） A．胰岛素分子有49个肽键 B．可通过口服胰岛素治疗相关疾病 C．破坏一个二硫键不影响胰岛素的调节功能 D．胰岛素分子含有1个游离的氨基和1个游离的羧基 2．【新情境·白血病细胞天冬酰胺代谢机制研究】（2025·湖南·模拟预测）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 3．【新考法·蛋白质工程改造提升蛋白耐热性分析】（2026·云南昆明·模拟预测）已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG蛋白的耐热性，研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度，保守度的值越大表明该位点对CG蛋白的功能越关键，如图所示。根据分析结果，最适合替换成半胱氨酸的氨基酸是（　　） A．第44位赖氨酸 B．第76位缬氨酸 C．第45位精氨酸 D．第293位苏氨酸 4．【新情境·H型高血压同型半胱氨酸代谢研究】（2025·云南玉溪·模拟预测）H型高血压是一种原发性高血压，H型高血压的特点之一是血液中的同型半胱氨酸（R基为—CH2—CH2—SH）含量升高，同型半胱氨酸的来源和去路如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．同型半胱氨酸的分子式为C4H9O2NS B．半胱氨酸可以由细胞合成也能来源于食物 C．H型高血压适合用于调查人群中遗传病的发病率 D．B族维生素缺乏是同型半胱氨酸含量升高的重要原因 5．【新情境·老年痴呆β-淀粉样蛋白加工机制】（24-25高三·全国·一轮复习）初步研究表明，β—AP（β—淀粉样蛋白）沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征。β—AP是由前体蛋白—APP（一种含695个氨基酸的跨膜蛋白）在病理状态下异常加工而成的。APP形成β—AP的过程如图所示。根据上述信息，下列推论正确的是（    ） A．APP形成一个β—AP需要消耗4个水分子 B．一个β—AP分子中至少含有38个肽键 C．Alzheimer型老年痴呆是由前体蛋白——APP异常导致的 D．用双缩脲试剂检测β—AP寡聚合物时不会产生紫色反应 6．【新角度·染色质核小体结构与功能分析】（2026·四川巴中·一模）研究人员对间期细胞核中分离的染色质进行适当处理后，可观察到如图所示的“串珠”结构，利用核酸酶水解连接区DNA可分离到由DNA螺旋围绕组蛋白形成的复合物——核小体。下列有关说法正确的是（　　） A．核小体的组成元素为C、H、O、N B．组蛋白包含形成蛋白质的21种必需氨基酸 C．核酸酶处理连接区DNA时破坏断裂的是氢键 D．核小体DNA可与组蛋白之外的蛋白质发生结合 7．【新考法·生物大分子单体多聚体模式分析】（2026·湖南常德·三模）以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体，模式图如下。下列有关叙述正确的是（　　） A．如果S1~S4中含有碱基A，则形成的大分子物质是脱氧核糖核酸 B．如果形成的大分子物质是HIV的遗传物质，则S1~S4中含有核糖 C．如果形成的大分子物质是蛋白质，则S1、S2、S3、S4可与双缩脲试剂反应显紫色 D．如果S1~S4是葡萄糖，则形成的大分子物质是几丁质 8．【新情境·大肠杆菌伴侣蛋白折叠机制研究】（2024·广东广州·一模）大肠杆菌伴侣蛋白是由GroEL和GroES组成的复合物（见下图），GroEL分成上下两环，每环含7个亚基，构成中空的圆筒，每一个亚基结合一个ATP；GroES是由7个亚基构成的类似帽子的结构，待多肽链进入空筒后即盖上，多肽链在筒内进行折叠，待ATP水解后，GroES打开，多肽链被释放。下列相关叙述错误的是（    ） A．大肠杆菌伴侣蛋白是在核糖体上合成的 B．GroEL催化ATP合成，GroES催化ATP水解 C．多肽链在筒内进行折叠形成一定的空间结构 D．伴侣蛋白使蛋白质的折叠互不干扰，高效有序 9．【新角度·人体营养物质的相互关系分析】（2025·湖南·一模）青少年成长离不开均衡的营养。如图是人体内四类有机物的关系图，下列叙述错误的是（    ） A．人体细胞中的物质c主要指糖原，a和脂肪之间可以相互转换，但是转化程度有明显的差异 B．肌肉细胞中，不含有物质d的细胞器有核糖体，e彻底水解产物是4种核糖核苷酸 C．高蛋白食物通常是青少年食谱中的重要组成部分，原因之一是它含有人体细胞不能合成的蛋氨酸等必需氨基酸 D．胆固醇可影响动物细胞膜的流动性，在人体内还参与血液中脂质的运输 10．【新情境·深海嗜热细菌化学成分分析研究】（2025·四川乐山·一模）研究人员在深海热液喷口发现了一种新型嗜热细菌，并对其细胞内的主要化学成分进行了分析。结果如下表所示： 某新型嗜热细菌化学成分分析表 化合物 元素组成 功能 甲 C、H、O、N、P 遗传物质 乙 C、H、O、N，有的含有S等 生命活动的主要承担者 丙 C、H、O，其比例通常为1：2：1 重要的能源物质 丁 C、H、O，还含有P甚至N 构成细胞结构 请根据以上信息分析，下列说法正确的是（　　） A．化合物甲在该菌的细胞核中高效、有序地完成复制 B．化合物乙的多样性可能与其单体的种类、数量、排列顺序有关 C．化合物丙可参与组成该菌的细胞壁，且可被果胶酶催化分解 D．化合物丁被苏丹Ⅲ染液染成的橘黄色颗粒可在显微镜下观察到 11．【新情境·中药多糖对心肌缺血再灌注损伤保护】（2026·河南·模拟预测）心肌缺血再灌注损伤（MIRI）是心梗治疗的“双刃剑”，参雄益心汤多糖（SXYXP）在临床上显示出良好的心脏保护作用。研究表明，SXYXP处理组显著增强了肠细胞来源的外泌体的释放，并提高了这些外泌体中miRNA-21的水平，从而提高MIRI患者的心肌细胞存活率。外泌体是多种细胞分泌的纳米级囊泡，其内部包裹蛋白质、脂质、核酸等多种分子。下列说法错误的是（    ） A．外泌体中的生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架 B．用外泌体将药物送到特定的病变细胞，体现了细胞膜的信息交流功能 C．SXYXP可能通过肠细胞分泌的外泌体中的miRNA-21来预防MIRI D．肠细胞来源的外泌体释放的过程体现了细胞膜的选择透过性 12．【新情境·痛风尿酸代谢与饮食选择分析】（2026·江西·一模）尿酸是人体嘌呤代谢产物（如图），主要由肾脏排出，体内尿酸过高会形成结晶在关节和组织中积聚，这些结晶被吞噬细胞吞噬后可破坏溶酶体膜引起自溶死亡，进而引发痛风。与肉类相比，鸡蛋、牛奶是痛风患者蛋白质的优质来源。下列叙述正确的是（    ） A．人体肾脏细胞内的鸟嘌呤可作为直接能源物质 B．可利用Uox提高尿酸的活化能使其转化成更易排泄的尿囊素 C．吞噬细胞摄取尿酸盐结晶时需要消耗能量，不需要膜蛋白参与 D．鸡蛋、牛奶中所含细胞少，因此核酸分子较少，可减少嘌呤摄入 13．【新情境·新型抗菌药靶向FtsZ蛋白的研究（不定项）】（2023·山东·模拟预测）丝状温度敏感蛋白（FtsZ）是细菌中一种含量丰富且结构稳定的蛋白质，几乎存在于包括结核杆菌的所有病原细菌中。FtsZ也是一种GTP酶，有一个GTP（三磷酸鸟苷）的结合位点，在GTP存在的条件下，可以在分裂细菌中间部位聚集成Z环，Z环不断收缩，引导细菌的细胞分裂，寻找靶向向FtsZ的抑制剂，可有效抑制细菌的细胞分裂。人类病原微生物耐药性的提高，严重影响传染性疾病治疗的成功几率。为建立靶向，FtsZ的新型抗菌药筛选模型，科研人员对大肠杆菌表达的FtsZ蛋白进行了如下的相关研究。图示表示利用荧光散射法测定FtsZ蛋白在体外的聚集程度。下列叙述正确的是（    ） A．分裂细菌中间部位形成的Z环与植物细胞有丝分裂末期质膜缢缩形成的环沟相似 B．FtsZ抑制剂与以往的抗菌药相比不易形成耐药性，原因是FtsZ蛋白结构稳定 C．当加入GTP时，FtsZ蛋白迅速聚集，由此可见，FtsZ在体外依然具备催化功能 D．实验选取BSA作为对照，原因是BSA不会在GTP的诱导下发生聚合反应 真题·实战演练 高频考点：蛋白质结构、变性与功能；核酸的组成、分布与物种鉴定；糖类、无机盐等化合物生理作用；蛋白质修饰与细胞分裂调控 1．（2025·全国卷·高考真题）蛋白质是结构和功能多样的生物大分子。下列叙述错误的是（    ） A．二硫键的断裂不会改变蛋白质的空间结构 B．改变蛋白质的空间结构可能会影响其功能 C．用乙醇等有机溶剂处理可使蛋白质发生变性 D．利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质 2．（2025·重庆·高考真题）能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品，可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析，下列叙述正确的是（    ） 项目 每100g 能量 850KJ 蛋白质 0g 脂肪 0g 碳水化合物 50g 核糖 450mg 钠钾氯等 235mg A．核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于合成ATP B．推测表中的碳水化合物主要是淀粉 C．比赛过程中大量出汗，少量补充能量胶即可维持水盐平衡 D．能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量 3．（2025·四川·高考真题）真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的主要区别是（    ） A．基本组成元素不同 B．单体连接方式不同 C．肽链空间结构不同 D．合成加工场所不同 4．（2023·福建·高考真题）随着社会经济的发展，人们对健康的生活方式日益关注。下列相关叙述正确的是（    ） A．鸡蛋煮熟后蛋白质会发生变性，不利于人体消化 B．补充某些特定的核酸，可以增强机体修复受损基因的能力 C．长期吸烟，原癌基因和抑癌基因表达的稳态易受到破坏 D．饭后剧烈运动时副交感神经活动占优势，不利于胃肠的蠕动 5．（2024·天津·高考真题）环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是（    ） A．①可引起DNA的碱基序列改变 B．②可调节③水平的高低 C．②引起的变异不能为生物进化提供原材料 D．④可引起蛋白质结构或功能的改变 6．（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 7．（2024·吉林·高考真题）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 8．（2024·海南·高考真题）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 9．（2024·广东·高考真题）2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（　　） A．ATP B．NADP+ C．NADH D．DNA 10．（2023·湖北·高考真题）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 11．（2021·辽宁·高考真题）蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是（　　） A．叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质 B．胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质 C．唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质 D．线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质 12．（不定项）（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 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 蛋白质和核酸（专项训练） 模拟·基础演练 1 考点一 蛋白质的结构和功能 1 考点二 蛋白质相关计算 4 考点三 核酸的组成、结构与功能 6 考点四 生物大分子以碳链为基本骨架 8 综合提升 10 重难·创新演练 11 真题·实战演练 20 模拟·基础演练 考查重点：蛋白质的结构和功能；蛋白质的相关计算；核酸的组成、结构、功能；生物大分子以碳链为基本骨架 考点一 蛋白质的结构和功能 1．【组成蛋白质的氨基酸结构辨析】（2024·湖北·模拟预测）下列物质能参与构成生物体内天然蛋白质的有（    ） A．①②③ B．①②③④ C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥ 【答案】B 【分析】蛋白质由氨基酸脱水缩合而成，构成蛋白质的氨基酸具有以下共同的特点：一个氨基和一个羧基连接在同一个C原子上，该C原子上同时还连有一个H和一个R基。 【详解】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸具有共同的结构特点：一个氨基和一个羧基连接在同一个C原子上，该C原子上同时还连有一个H和一个R基，据图可知，①②③④均满足该特点，⑤中缺少氨基，⑥中氨基和羧基未连接在同一个C原子上，B正确，ACD错误。 故选B。 2．【胶原蛋白的本质与元素分类】（2026·全国·三模）花胶（鱼鳔干制品）富含胶原蛋白、多种氨基酸及微量元素，是传统饮食中备受推崇的食材。下列叙述正确的是（　　） A．花胶中的胶原蛋白在炖煮时肽键断裂，空间结构被破坏，更易被消化 B．胶原蛋白是生物大分子，其基本组成单位是氨基酸，在核糖体上合成 C．花胶中的钙、铁、锌等微量元素，均可用于构成人体骨骼和血红蛋白 D．花胶中的胶原蛋白可直接被人体吸收利用，补充皮肤胶原以延缓衰老 【答案】B 【分析】本题结合花胶胶原蛋白，考查蛋白质变性、合成场所、元素分类、蛋白质消化吸收相关知识点。 【详解】A、高温炖煮主要破坏胶原蛋白的空间结构（如氢键等），使蛋白质变性，但肽键并未断裂，肽键的断裂需要水解作用，通常由消化酶或化学试剂催化，并非单纯加热所致，A 错误； B、胶原蛋白是由氨基酸通过肽键连接形成的蛋白质，属于生物大分子，其基本组成单位是氨基酸，在细胞中，蛋白质的合成场所是核糖体，B 正确； C、钙、铁、锌中，钙是大量元素，铁和锌是微量元素，钙是骨骼的主要成分，铁参与血红蛋白的构成，但锌并不用于构成骨骼或血红蛋白，C 错误； D、胶原蛋白作为大分子蛋白质，不能直接被人体吸收，它在消化道中被蛋白酶分解为小肽和氨基酸后才能被吸收，且吸收后的氨基酸会参与全身蛋白质的合成，D 错误。 故选 B。【关键提示】 1. 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo，Ca 永远是大量元素。 2. 蛋白质消化吸收规律：大分子蛋白质必须水解为氨基酸才能被小肠吸收。 3．【同位素标记氨基酸与肽链合成、N 元素去向】（2026·辽宁·模拟预测）科研人员用15N标记某种氨基酸的α-氨基（与中心碳原子直接相连的氨基），让其参与哺乳动物细胞内的蛋白质合成。下列关于15N位置的叙述，正确的是（    ） A．脱水缩合后，15N主要存在于游离的氨基中 B．若合成的是环状肽，则15N可能不参与肽键的形成 C．多肽水解时，15N会转移到氨基酸的羧基中 D．若该种氨基酸参与合成血红蛋白，15N会随蛋白质存在于成熟红细胞中 【答案】D 【分析】本题采用同位素标记法，考查氨基酸脱水缩合、环状肽结构、多肽水解、哺乳动物成熟红细胞特点。 【详解】A、氨基酸脱水缩合时，一个氨基酸的 α- 氨基会和另一个氨基酸的羧基反应形成肽键，因此 ¹⁵N 主要存在于 —CO—NH - 中，仅肽链一端的游离氨基可能含 15N，A 错误； B、环状肽中所有氨基酸的 α- 氨基都参与了肽键的形成，标记的 α- 氨基必然参与肽键合成，B 错误； C、多肽水解时肽键断裂，-NH - 结构结合 H 重新形成氨基，15N 仍存在于氨基酸的氨基中，不会转移到羧基，C 错误； D、血红蛋白在红细胞成熟前就已经完成合成，哺乳动物成熟红细胞虽无细胞器，但合成好的血红蛋白会保留在细胞内，因此 15N 会随蛋白质存在于成熟红细胞中，D 正确。 故选 D。 4．【蛋白质变性与复性（不定项）】（2022·河北秦皇岛·三模）研究人员在实验室中研究蛋白质的折叠时发现，尿素可以使蛋白质去折叠（或变性），成为失去自然构象的松散肽链，当去掉尿素时，蛋白质又可以自发地重新折叠（或复性）成原来的构象，如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．蛋白质结构与组成该蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序有关 B．去除尿素后，变性的蛋白质恢复它们原来的构象，功能也可能随之恢复 C．暴露在高浓度尿素溶液中的变性的蛋白质不能与双缩脲试剂发生颜色反应 D．当蛋白质和细胞内的其他分子发生相互作用时，其构象不会发生变化 【答案】CD 【分析】由题意可知，尿素可以使蛋白质分子的空间结构发生改变，除去尿素后，蛋白质能恢复空间结构，且蛋白质分子越小复性效果越好，这说明氨基酸的数目可以影响蛋白质分子的空间结构而影响复性效果。 【详解】A、蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序以及肽链的条数和空间结构有关，A正确； B、图示过程说明高浓度尿素可以使蛋白质变性，去除尿素又可使蛋白质的结构恢复，结构决定功能，功能也可能随之恢复，B正确； C、暴露在高浓度尿素溶液中的变性的蛋白质只是空间结构发生改变，肽键并未断裂，可与双缩脲试剂发生颜色反应，C错误； D、当蛋白质和细胞内的其他分子发生相互作用时，构象可能会发生变化，D错误。 故选CD。 考点二 蛋白质相关计算 5．【多肽水解计算、肽酶定点切割与羧基氧原子分析】（2025·宁夏银川·三模）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、五肽 C．该十九肽至少含有6个游离的羧基 D．与该十九肽相比，肽酶E2完全作用后产生的多肽中氧原子数目不变 【答案】B 【分析】由图可知，十九肽是一条肽链，根据肽键数目=氨基酸数目－肽链条数，十九肽含有肽键数目应是19-1=18个；该十九肽含游离的氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数，则羧基数目至少4+1=5个；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，另外还有一个游离的氨基酸；肽酶E2专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，完全作用后第7位和第19位氨基酸脱离多肽链，并且形成3个多肽。 【详解】A、肽键数目=氨基酸数目－肽链条数，十九肽含有肽键数目应是19-1=18个，A错误； B、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正确； C、由于天门冬氨酸的R基上有－COOH（共4个天门冬氨酸），且氨基酸脱水缩合成一条肽链，所以该十九肽羧基至少有5个，C错误； D、肽酶E2专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，肽酶E2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位天门冬氨基酸会脱离肽链，这样产生三条多肽：六肽(第1到6位)、六肽(第8到13位)、五肽(第14到18位)，由多肽中氧原子数=氨基酸总数+肽链数+R基上的氧原子数得，原十九肽中氧原子数=19+1+R基中氧=20+R基中氧，肽酶E2作用后氧原子数=17+3+R基中氧=20+R基中氧，两次变化前后除了R基的氧，多肽中氧没有变化。又因为第7位和第19位天门冬氨酸的脱离(每个天门冬氨酸R基中含有两个羧基)，R基中共减少4个氧原子，所以肽酶E2完全作用后产生的多肽中，氧原子数目比十九肽少4个，D错误。 故选B。【解题技巧】 定点切割类：羧基端切割 = 该氨基酸右侧肽键断裂；氨基端切割 = 该氨基酸左侧肽键断裂，分段标注氨基酸序号快速拆分多肽。 6．【多肽分子式推算氨基酸数量、多肽种类计算】（2026·四川泸州·二模）某多肽链的分子式为C42H65N11O9，彻底水解后只得到图示3种氨基酸。下列有关叙述正确的是（    ）    A．此多肽中含有1个游离的羧基，3个游离的氨基 B．图示3种氨基酸按足够的数量混合，在适宜的条件下脱去3个水分子形成的化合物最多有27种（不考虑环状肽） C．这三种氨基酸都不是必需氨基酸 D．甘氨酸是相对分子质量最小的一种氨基酸 【答案】D 【分析】氨基酸结构特点是每种氨基酸分子至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 【详解】A、由图可知，三种氨基酸的R基中都不含O原子，假设水解得到的氨基酸个数为N，则该多肽合成时脱去的水分子数目为N-1，根据氧原子守恒进行计算，该多肽中氧原子数目＝氨基酸数目×2-脱去的水分子数＝2N-（N-1）＝9，可计算出N＝8，该多肽为八肽，由于三种氨基酸中只有赖氨酸含有两个氨基，其余只含有一个氨基，则多余的氨基来自赖氨酸，所以赖氨酸的数目为11-8＝3，即该八肽的R基中含3个氨基，所以该化合物中含有1个游离的羧基、4个游离的氨基，A错误； B、图示3种氨基酸按足够的数量混合，在适宜的条件下脱去3个水分子形成的化合物（即四肽，含有4个氨基酸）最多有3×3×3×3=81种，B错误； C、甘氨酸属于非必需氨基酸，赖氨酸和苯丙氨酸属于必需氨基酸，C错误； D、甘氨酸的R基只有一个H，所以甘氨酸是相对分子质量最小的一种氨基酸，D正确。 故选D。 7．【二硫键形成、蛋白质变性与分子量计算】（2026·黑龙江哈尔滨·一模）核糖核酸酶A（RNaseA）是由124个氨基酸组成的一条多肽链，其空间结构由氢键以及4个二硫键共同维持。如图所示，用适宜浓度的巯基乙醇（破坏二硫键）和尿素（破坏氢键）共同处理后，RNaseA活性完全丧失；若透析去除这两种物质，其活性可大部分恢复。下列相关叙述错误的是（    ） A．二硫键与肽键一样，都是在核糖体上脱水缩合时形成的 B．RNaseA的氨基酸排列顺序在巯基乙醇和尿素处理后未被破坏 C．由氨基酸合成RNaseA的过程中相对分子质量会减少2222 D．变性的RNaseA仍然可以和双缩脲试剂呈现紫色反应 【答案】A 【分析】本题围绕核糖核酸酶 A，考查肽键与二硫键形成场所、蛋白质变性特点、脱水缩合分子量计算、双缩脲鉴定原理。 【详解】A、依据题干信息，二硫键是维持蛋白质空间结构的化学键，肽键在核糖体上脱水缩合形成，二硫键不在核糖体上形成，因此二硫键与肽键的形成场所不同，A 错误； B、用巯基乙醇和尿素处理 RNaseA 后，无活性状态下的 RNaseA 空间结构被改变，但是肽键完好，因此 RNaseA 的氨基酸排列顺序在巯基乙醇和尿素处理后未被破坏，B 正确； C、由氨基酸合成 RNaseA 的过程中相对分子质量的减少为脱水缩合失去的水和形成巯基失去的氢原子，因此减少的相对分子质量 =（124-1）×18+4×2=2222，C 正确； D、用巯基乙醇和尿素处理 RNaseA 后，无活性状态下的 RNaseA 空间结构被改变，但是肽键完好，可以与双缩脲试剂产生紫色反应，D 正确。 故选 A。 考点三 核酸的组成、结构与功能 8．【RNA 核苷酸片段结构、DNA 与 RNA 区分】（2026·辽宁·模拟预测）如图为某种核苷酸链片段的结构示意图，下列叙述正确的是（　　） A．a为一个核苷酸，而b不是一个核苷酸 B．若图中片段形成的核酸为单链，则不会形成氢键 C．核酸分子中的①②③数目相等 D．图中U换成T，就是细胞的遗传物质 【答案】A 【分析】本题结合核苷酸链结构图，考查核苷酸的拆分、RNA 氢键、DNA 和 RNA 结构组成区别。 【详解】A、a 为一个核苷酸，b 包含一个核苷酸的碱基和五碳糖与另一个核苷酸的磷酸分子，不是一个核苷酸，A 正确； B、图示核酸中有碱基 U，由此可判断为 RNA，RNA 通常为单链，但 tRNA 中会形成氢键，B 错误； C、核酸分子中的①②数目相等，③的数目少于①②，C 错误； D、DNA 与 RNA 除碱基不同外，五碳糖种类也不同，因此 U 换成 T，该分子也不是 DNA 分子，D 错误。 故选 A。 9．【DNA 与 RNA 组成、病毒核酸分布与细胞核酸定位】（2025·陕西商洛·三模）病毒主要分为RNA病毒和DNA病毒，RNA病毒如禽流感病毒、HIV等，DNA病毒如乙肝病毒（HBV，遗传物质是双链环状DNA）等。这些病毒感染人体后，会在体内大量增殖，导致体内病毒核酸增加，通过咽拭子检测核酸可判断人体感染病毒的情况。下列有关叙述正确的是（　　） A．RNA病毒的基本单位是核糖核苷酸 B．与HBV的核酸相比，HIV的核酸特有的碱基是T C．生物遗传物质的特异性主要与核酸空间结构的多样性有关 D．真核细胞中的DNA只分布于细胞核中，RNA只分布在细胞质中 【答案】A 【分析】本题考查 DNA 病毒与 RNA 病毒的核酸组成、碱基种类、核酸分布及遗传物质特异性的决定因素。 【详解】A、RNA 病毒的遗传物质是 RNA，RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸，A 正确； B、HBV 的遗传物质是 DNA，含有的碱基是 A、T、G、C；HIV 的遗传物质是 RNA，含有的碱基是 A、U、G、C。与 HBV 的核酸相比，HIV 的核酸特有的碱基是 U，不是 T，B 错误； C、生物遗传物质的特异性主要与核酸中核苷酸的排列顺序有关，而不是核酸空间结构的多样性，C 错误； D、真核细胞中的 DNA 主要分布于细胞核中，线粒体和叶绿体中也有少量 DNA；RNA 主要分布在细胞质中，细胞核中也有 RNA，D 错误。 故选 A。 10．【不同生物体内碱基、核苷酸、五碳糖数目统计】（2024·陕西榆林·模拟预测）不同生物含有的核酸种类不同，原核生物和真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA，下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述正确的是（    ） 选项 A B C D 生物种类 HIV 烟草叶肉细胞 烟草花叶病毒 豌豆根毛细胞 碱基 5种 8种 4种 8种 核苷酸 5种 8种 4种 5种 五碳糖 1种 2种 1种 2种 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】核酸包括核糖核酸和脱氧核糖核酸，核糖核酸的基本单位是四种核糖核苷酸，脱氧核糖核酸的基本单位是四种脱氧核苷酸。碱基共有5种，分别是A、T、C、G、U。 【详解】AC、HIV为病毒和烟草花叶病毒，均以RNA作为遗传物质，有4种核苷酸，4种碱基（A、U、G、C），1种五碳糖（核糖），A错误，C正确； BD、烟草叶肉细胞和豌豆根毛细胞均为真核细胞，细胞中含有DNA和RNA两种核酸，因此共有8种核苷酸，包括四种核糖核苷酸和四种脱氧核苷酸，有5种碱基，分别是A、T、C、G、U，有两种五碳糖，分别是核糖和脱氧核糖，B、D错误。 故选C。 考点四 生物大分子以碳链为基本骨架 11．【生物大分子合成、变性与功能综合判断】（2026·福建·模拟预测）细胞内的生物大分子种类繁多，结构与功能各异。下列相关叙述正确的是（　　） A．蛋白质、核酸、糖类等都是细胞生命活动所必需的生物大分子 B．DNA和RNA的合成需要模板，而蛋白质的合成不需要模板 C．生物大分子的空间结构一旦发生不可逆改变，其功能通常会丧失 D．生物大分子的合成过程均需要酶催化，而水解过程不需要 【答案】C 【分析】本题综合辨析糖类、核酸、蛋白质等生物大分子的划分、合成模板、空间结构与功能、合成和水解的酶促反应特点。 【详解】A、糖类包括单糖、二糖和多糖，其中单糖、二糖属于小分子物质，只有多糖属于生物大分子，并非所有糖类都是生物大分子，A 错误； B、DNA 合成以 DNA 链或 RNA 为模板，RNA 合成以 DNA 链或 RNA 为模板，蛋白质的合成以 mRNA 为翻译模板，三者的合成都需要模板，B 错误； C、生物大分子的功能依赖其特定的空间结构，若空间结构发生不可逆改变，其正常功能通常会丧失，如高温导致蛋白质变性后会失去原有生物活性，C 正确； D、生物大分子的合成和水解过程都属于酶促反应，均需要酶的催化，如蛋白质的水解需要蛋白酶、肽酶的参与，D 错误。 故选 C。 12．【糖蛋白、脂蛋白、核蛋白组成与功能辨析】（2025·四川泸州·模拟预测）蛋白质是一种生物大分子，可与糖类、脂质和核酸相互作用形成复合大分子，如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等，下列有关叙述错误的是（　　） A．构成复合大分子的单体有多种，且均以碳链为基本骨架 B．不同复合大分子生理功能上的差异与其空间构象有关 C．细胞膜上的糖蛋白和脂蛋白主要参与物质的跨膜运输 D．细胞中，核蛋白的形成需要以核苷酸和氨基酸作为原料 【答案】C 【分析】生物大分子如多糖、蛋白质、核酸等是细胞的基本构成物质，它们的单体各不相同，但都以碳链为基本骨架。单体是能与同种或他种分子聚合的小分子的统称，是能起聚合反应或缩聚反应等而成高分子化合物的简单化合物，是合成聚合物所用的低分子的原料，多糖（淀粉、糖原和纤维素）、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多单体连接而成，因而被称为多聚体。 【详解】A、构成复合大分子（如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白）的单体有多种，比如糖类的单体是单糖，蛋白质的单体是氨基酸，核酸的单体是核苷酸等，且这些单体均以碳链为基本骨架，A正确； B、结构决定功能，不同复合大分子生理功能上的差异与其空间构象有关，B正确； C、细胞膜上的糖蛋白主要起识别、保护、润滑等作用，脂蛋白主要参与脂质的运输，并非主要参与物质的跨膜运输，C错误； D、核蛋白是由蛋白质和核酸组成的，蛋白质的合成原料是氨基酸，核酸的合成原料是核苷酸，所以核蛋白的形成需要以核苷酸和氨基酸作为原料，D正确。 故选C。 13．【单体与多聚体对应关系、大分子鉴定试剂】（2025·贵州毕节·二模）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下表。 单体 连接键 生物大分子 检测试剂 葡萄糖 — ⑤ — ① ③ 蛋白质 ⑥ ② ④ 核酸 ⑦ 根据表中信息，下列叙述正确的是（    ） A．⑤可以是淀粉或蔗糖，①是氨基酸 B．③是肽键，④是氢键，⑥可以是双缩脲试剂 C．大肠杆菌中的②有5种 D．构成生物大分子基本骨架的元素是C 【答案】D 【分析】蛋白质、核酸、多糖等生物大分子以碳链为骨架，组成生物大分子的基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。蛋白质是由许多氨基酸连接而成的多聚体，核酸是由许多核苷酸连接而成的多聚体，淀粉、糖原、纤维素是由许多葡萄糖连接而成的多聚体。 【详解】A、以葡萄糖为单体的多糖有淀粉、糖原、纤维素，组成蛋白质的单体是氨基酸，故⑤可以是淀粉或纤维素或糖原，①是氨基酸，A错误； B、连接两个氨基酸分子的键叫肽键，组成核酸的核苷酸是通过磷酸二酯键链接起来的，蛋白质与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，因此③是肽键，④是磷酸二酯键，⑥可以是双缩脲试剂，B错误； C、②是核苷酸，大肠杆菌中的核酸包括DNA和RNA，组成DNA的脱氧核苷酸有4种，组成RNA的核糖核苷酸也有4种，因此大肠杆菌中的②有8种，C错误； D、生物大分子以碳链为骨架，因此构成生物大分子基本骨架的元素是C，D正确。 故选D。 综合提升 14．【元素与化合物框图 + 蛋白质核酸结构】下图表示组成细胞的元素和化合物之间的关系，图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表不同的化学元素，Ⅳ代表某种化合物。请回答： （1）Ⅳ代表的化合物是______________。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表_________、_________、_________，这三种元素中，_________（填“有”或“没有”）生命的核心元素。 （2）血红蛋白由4条肽链、574个氨基酸组成，则人血红蛋白至少含有氧原子_______个。如果两种生物的血红蛋白结构有差异，那么这种差异不可能是由氨基酸的_________（填“连接方式”或“排列顺序”）不同造成的。 （3）填充下表。 比较项目 生命活动的主要承担者 遗传信息的携带者 基本组成单位（单体） 氨基酸 ①_________ 决定单体种类的基团 ②_________ 含氮碱基 相邻单体间的化学键 ③_________ 磷酸二酯键 上述化学键所连基团 氨基与羧基 ④_________ 【答案】 (1) 脂肪 P N Fe 没有 (2) 578 连接方式 (3) 核苷酸 侧链R基 肽键 磷酸基和糖基 【分析】分析题图：题图表示构成细胞的元素、化合物之间的关系，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表不同的化学元素，Ⅳ代表某种化合物。化合物Ⅳ由C、H、O构成且是生命活动能量的提供者又不是糖类，则化合物Ⅳ应为脂肪；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为P、N、Fe。 【详解】（1）脂肪由C、H、O构成，储存的能量可用于生命活动。核酸是遗传信息的携带者，由C、H、O、N、P构成；蛋白质是生命活动的主要承担者，含C、H、O、N等元素；血红素还含有Fe；C是生命的核心元素。 （2）574个氨基酸形成含4条肽链的人血红蛋白时，发生570次脱水缩合，这会减少570个氧原子，则人血红蛋白至少含氧原子574×2-570=578个；所有蛋白结构都是由氨基酸通过脱水缩合这种连接方式形成的。 （3）核酸的基本组成单位是核苷酸；决定氨基酸种类的基团是侧链R基；相邻氨基酸之间是通过肽键连接起来的；核苷酸长链中，相邻核苷酸的五碳糖和磷酸基团相互连接。【点睛】本题结合细胞中部分元素、化合物之间的关系图，重点考查细胞中的元素和化合物的知识，考生识记组成蛋白质的氨基酸的结构通式、蛋白质和核酸的种类和构成，明确氨基酸脱水缩合过程中的相关计算是解题的关键。 重难·创新演练 设题创新:以胰岛素原加工为背景考查胰岛素的结构分析(T1);结合白血病细胞代谢考查天冬酰胺的功能(T2);以蛋白质工程改造为背景考查蛋白耐热性优化(T3);结合H型高血压考查同型半胱氨酸代谢(T4);结合老年痴呆病理考查β-淀粉样蛋白加工(T5);以染色质结构为背景分析核小体的功能(T6);以生物大分子模式图考查单体与多聚体的关系(T7);结合大肠杆菌伴侣蛋白考查蛋白质折叠机制(T8);结合人体营养分析四类有机物的相互关系(T9);结合深海嗜热细菌分析细胞化学成分功能(T10);结合中药多糖研究考查心肌缺血损伤保护机制(T11);结合痛风病理考查尿酸代谢与饮食选择(T12);结合新型抗菌药研究考查FtsZ蛋白的功能(T13) 学科融合:传统中药研究与生物学科融合(T11) 1．【新情境·胰岛素原加工与胰岛素结构分析】（2026·四川·二模）下图表示一分子的胰岛素原切去C肽后，转变成由A、B两条肽链构成的有活性的胰岛素（图中箭头表示切点，数字表示氨基酸序号）。下列说法正确的是（    ） A．胰岛素分子有49个肽键 B．可通过口服胰岛素治疗相关疾病 C．破坏一个二硫键不影响胰岛素的调节功能 D．胰岛素分子含有1个游离的氨基和1个游离的羧基 【答案】A 【分析】本题围绕胰岛素分子结构，考查肽键计算、胰岛素用药方式、二硫键与蛋白活性、游离氨基羧基数量判断。 【详解】A、一分子的胰岛素原切去 C 肽后，转变成由 A、B 两条肽链构成的有活性的胰岛素，每个胰岛素分子由 21+30=51 个氨基酸组成，其具有的肽键数 = 氨基酸数 - 肽链数 = 51-2=49 个，A 正确； B、胰岛素属于生物大分子，口服胰岛素会被消化道中的蛋白酶分解，失去作用效果，B 错误； C、胰岛素的本质是蛋白质，蛋白质的结构决定功能，若破坏一个二硫键，则胰岛素的空间结构会发生变化，其生物活性也将被改变，因而会影响胰岛素的调节功能，C 错误； D、胰岛素分子含有两条肽链，所以胰岛素分子至少含有 2 个游离的氨基和 2 个游离的羧基，D 错误。 故选 A。 2．【新情境·白血病细胞天冬酰胺代谢机制研究】（2025·湖南·模拟预测）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 【分析】本题结合天冬酰胺抗癌情境，考查必需与非必需氨基酸划分、氨基酸生理功能、酶的给药特点。 【详解】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。 3．【新考法·蛋白质工程改造提升蛋白耐热性分析】（2026·云南昆明·模拟预测）已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG蛋白的耐热性，研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度，保守度的值越大表明该位点对CG蛋白的功能越关键，如图所示。根据分析结果，最适合替换成半胱氨酸的氨基酸是（　　） A．第44位赖氨酸 B．第76位缬氨酸 C．第45位精氨酸 D．第293位苏氨酸 【答案】A 【分析】本题依托定点突变实验，结合氨基酸替换与二硫键形成，分析蛋白改造的选材依据。 【详解】依据题意，第 44 位赖氨酸和第 119 位的半胱氨酸邻近，且保守度的值低，将第 44 位赖氨酸替换成半胱氨酸既容易形成二硫键，又不会对 CG 蛋白的功能影响过大，A 正确，BCD 错误。 故选 A。 4．【新情境·H型高血压同型半胱氨酸代谢研究】（2025·云南玉溪·模拟预测）H型高血压是一种原发性高血压，H型高血压的特点之一是血液中的同型半胱氨酸（R基为—CH2—CH2—SH）含量升高，同型半胱氨酸的来源和去路如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．同型半胱氨酸的分子式为C4H9O2NS B．半胱氨酸可以由细胞合成也能来源于食物 C．H型高血压适合用于调查人群中遗传病的发病率 D．B族维生素缺乏是同型半胱氨酸含量升高的重要原因 【答案】C 【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，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。 【详解】A、氨基酸的结构通式的分子式为C2H4O2NR中，同型半胱氨酸的R基为—CH2—CH2—SH，所以其分子式为C4H9O2NS，A正确； B、人体细胞中，半胱氨酸是非必需氨基酸，它可以在细胞内合成，也可以从食物中获取，B正确； C、H型高血压是原发性高血压，原发性高血压属于多基因遗传病，其发病情况容易受到环境因素的影响，不能获得准确的调查结果，所以调查遗传病的发病率一般选择单基因遗传病，C错误； D、从图中可以看出，同型半胱氨酸的去路基本与叶酸和维生素B2、B6、B12等有关，所以B族维生素缺乏会导致同型半胱氨酸升高，D正确。 故选C。 5．【新情境·老年痴呆β-淀粉样蛋白加工机制】（24-25高三·全国·一轮复习）初步研究表明，β—AP（β—淀粉样蛋白）沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征。β—AP是由前体蛋白—APP（一种含695个氨基酸的跨膜蛋白）在病理状态下异常加工而成的。APP形成β—AP的过程如图所示。根据上述信息，下列推论正确的是（    ） A．APP形成一个β—AP需要消耗4个水分子 B．一个β—AP分子中至少含有38个肽键 C．Alzheimer型老年痴呆是由前体蛋白——APP异常导致的 D．用双缩脲试剂检测β—AP寡聚合物时不会产生紫色反应 【答案】B 【分析】分析题图：图示表示APP形成β-AP的过程，该过程是在病理状态下进行的，由题图知APP形成-β-AP的过程中需要β分泌酶和Y分泌酶的催化作用，β-AP分子是由前体蛋白APP中的第597位氨基酸到635位氨基酸形成的、其含有的氨基酸数=635-597+1-39个，而β-AP分子沉积是Alzheimer型者年痴呆的主要病理特征。 【详解】A、β－分泌酶和γ－分泌酶催化APP水解，结合图示可知，需要消耗2个水分子形成一个β－AP，A错误； B、β－AP分子是由前体蛋白APP中的第597位氨基酸到635位氨基酸形成的链状多肽，其含有的氨基酸数＝635－597+1＝39（个），则至少含有38个肽键，B正确； C、β－AP沉积是Alzheimer型老年痴呆的主要病理特征，C错误； D、β－AP是一种蛋白质，可以与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。 故选B。 6．【新角度·染色质核小体结构与功能分析】（2026·四川巴中·一模）研究人员对间期细胞核中分离的染色质进行适当处理后，可观察到如图所示的“串珠”结构，利用核酸酶水解连接区DNA可分离到由DNA螺旋围绕组蛋白形成的复合物——核小体。下列有关说法正确的是（　　） A．核小体的组成元素为C、H、O、N B．组蛋白包含形成蛋白质的21种必需氨基酸 C．核酸酶处理连接区DNA时破坏断裂的是氢键 D．核小体DNA可与组蛋白之外的蛋白质发生结合 【答案】D 【分析】本题以核小体为情境，考查 DNA 和组蛋白的元素组成、氨基酸种类、化学键类型、DNA 与其他蛋白的结合。 【详解】A、核小体是由 DNA 螺旋围绕组蛋白形成的复合物，染色质的结构单位，核小体的组成元素为 C、H、O、N、P，A 错误； B、组蛋白未必包含形成蛋白质的 21 种氨基酸，且必需氨基酸的种类只有 8 或 9 种，B 错误； C、核酸酶处理连接区 DNA 时破坏断裂的是磷酸二酯键，C 错误； D、核小体 DNA 可与组蛋白之外的蛋白质发生结合，如可以结合 DNA 聚合酶、RNA 聚合酶等，D 正确。 故选 D。 7．【新考法·生物大分子单体多聚体模式分析】（2026·湖南常德·三模）以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体，模式图如下。下列有关叙述正确的是（　　） A．如果S1~S4中含有碱基A，则形成的大分子物质是脱氧核糖核酸 B．如果形成的大分子物质是HIV的遗传物质，则S1~S4中含有核糖 C．如果形成的大分子物质是蛋白质，则S1、S2、S3、S4可与双缩脲试剂反应显紫色 D．如果S1~S4是葡萄糖，则形成的大分子物质是几丁质 【答案】B 【分析】在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，组成多糖的基本单位是单糖，组成蛋白质的基本单位是氨基酸，组成核酸的基本单位是核苷酸，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。 【详解】A、含有碱基A的核苷酸有腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，所以仅S1~S4中含有碱基A，不能确定形成的大分子物质就是脱氧核糖核酸，A错误； B、HIV的遗传物质是RNA，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸中含有核糖，B正确； C、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸不能与双缩脲试剂反应显紫色，蛋白质可与双缩脲试剂反应显紫色，C错误； D、几丁质是由乙酰葡糖胺聚合而成的多糖，不是由葡萄糖聚合而成的，若S1~S4是葡萄糖，形成的大分子物质可能是淀粉、糖原或纤维素等，D错误。 故选B。 8．【新情境·大肠杆菌伴侣蛋白折叠机制研究】（2024·广东广州·一模）大肠杆菌伴侣蛋白是由GroEL和GroES组成的复合物（见下图），GroEL分成上下两环，每环含7个亚基，构成中空的圆筒，每一个亚基结合一个ATP；GroES是由7个亚基构成的类似帽子的结构，待多肽链进入空筒后即盖上，多肽链在筒内进行折叠，待ATP水解后，GroES打开，多肽链被释放。下列相关叙述错误的是（    ） A．大肠杆菌伴侣蛋白是在核糖体上合成的 B．GroEL催化ATP合成，GroES催化ATP水解 C．多肽链在筒内进行折叠形成一定的空间结构 D．伴侣蛋白使蛋白质的折叠互不干扰，高效有序 【答案】B 【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 【详解】A、大肠杆菌的蛋白质是在核糖体上合成的，A正确； B、由题图无法得知GroEL催化ATP合成，GroES催化ATP水解，B错误； C、由题干可知，多肽链在筒内进行折叠形成一定的空间结构，C正确； D、GroES是由7个亚基构成的类似帽子的结构，待多肽链进入空筒后即盖上，多肽链在筒内进行折叠，待ATP水解后，GroES打开，多肽链被释放，故伴侣蛋白使蛋白质的折叠互不干扰，高效有序，D正确。 故选B。 9．【新角度·人体营养物质的相互关系分析】（2025·湖南·一模）青少年成长离不开均衡的营养。如图是人体内四类有机物的关系图，下列叙述错误的是（    ） A．人体细胞中的物质c主要指糖原，a和脂肪之间可以相互转换，但是转化程度有明显的差异 B．肌肉细胞中，不含有物质d的细胞器有核糖体，e彻底水解产物是4种核糖核苷酸 C．高蛋白食物通常是青少年食谱中的重要组成部分，原因之一是它含有人体细胞不能合成的蛋氨酸等必需氨基酸 D．胆固醇可影响动物细胞膜的流动性，在人体内还参与血液中脂质的运输 【答案】B 【分析】本题依托有机物概念图，综合考查糖类脂质转化、磷脂分布、RNA 水解产物、必需氨基酸与胆固醇生理功能。 【详解】A、物质 c 是多糖，人体细胞中的多糖主要是糖原的形式；a 是糖类，糖类和脂肪之间可以相互转换，但是转化程度有明显的差异，糖类在供应充足的情况下可以大量转化成脂肪，而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时才会分解供能，而且不能大量转化成糖类，A 正确； B、d 是磷脂，是构成细胞膜和各种细胞器膜的重要组成成分，肌肉细胞中无膜的细胞器有核糖体和中心体。e 是 RNA，初步水解的产物是四种核糖核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、核糖和 A、G、C、U 四种碱基，B 错误； C、高蛋白食物通常是青少年食谱中的重要组成部分，原因之一是它含有人体细胞不能合成的必需氨基酸，蛋氨酸也叫甲硫氨酸，属于必需氨基酸，C 正确； D、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，可影响动物细胞膜的流动性，在人体内还参与血液中脂质的运输，D 正确。 故选 B。 10．【新情境·深海嗜热细菌化学成分分析研究】（2025·四川乐山·一模）研究人员在深海热液喷口发现了一种新型嗜热细菌，并对其细胞内的主要化学成分进行了分析。结果如下表所示： 某新型嗜热细菌化学成分分析表 化合物 元素组成 功能 甲 C、H、O、N、P 遗传物质 乙 C、H、O、N，有的含有S等 生命活动的主要承担者 丙 C、H、O，其比例通常为1：2：1 重要的能源物质 丁 C、H、O，还含有P甚至N 构成细胞结构 请根据以上信息分析，下列说法正确的是（　　） A．化合物甲在该菌的细胞核中高效、有序地完成复制 B．化合物乙的多样性可能与其单体的种类、数量、排列顺序有关 C．化合物丙可参与组成该菌的细胞壁，且可被果胶酶催化分解 D．化合物丁被苏丹Ⅲ染液染成的橘黄色颗粒可在显微镜下观察到 【答案】B 【分析】本题依据元素组成与功能判定生物大分子种类，考查原核细胞核酸分布、蛋白质多样性、细胞壁成分、脂肪鉴定试剂适用范围。 【详解】A、化合物甲的元素组成为 C、H、O、N、P，功能为遗传物质，可判断为核酸（DNA）。细菌为原核生物，无成形的细胞核，其 DNA 在拟核中复制，而非细胞核，A 错误； B、化合物乙的元素组成为 C、H、O、N（可能含 S），功能为 "生命活动的主要承担者"，可判断为蛋白质。蛋白质的多样性由氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的空间结构决定，B 正确； C、化合物丙元素比例为 C:H:O=1:2:1，功能为能源物质，可判断为葡萄糖等单糖。细菌细胞壁主要成分为肽聚糖（由多糖和肽链构成），果胶酶仅催化植物细胞壁中的果胶分解，对细菌无效，C 错误； D、化合物丁含 C、H、O、还含有 P 甚至 N，功能为构成细胞结构，可判断为磷脂（如细胞膜成分）。苏丹 Ⅲ 染液用于检测脂肪（脂质中的中性脂肪），而磷脂不属于脂肪，不会被染成橘黄色，D 错误。 故选 B。 11．【新情境·中药多糖对心肌缺血再灌注损伤保护】（2026·河南·模拟预测）心肌缺血再灌注损伤（MIRI）是心梗治疗的“双刃剑”，参雄益心汤多糖（SXYXP）在临床上显示出良好的心脏保护作用。研究表明，SXYXP处理组显著增强了肠细胞来源的外泌体的释放，并提高了这些外泌体中miRNA-21的水平，从而提高MIRI患者的心肌细胞存活率。外泌体是多种细胞分泌的纳米级囊泡，其内部包裹蛋白质、脂质、核酸等多种分子。下列说法错误的是（    ） A．外泌体中的生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架 B．用外泌体将药物送到特定的病变细胞，体现了细胞膜的信息交流功能 C．SXYXP可能通过肠细胞分泌的外泌体中的miRNA-21来预防MIRI D．肠细胞来源的外泌体释放的过程体现了细胞膜的选择透过性 【答案】D 【分析】本题以外泌体为新情境，考查生物大分子骨架、细胞膜信息交流与流动性、实验结果分析推理。 【详解】A、外泌体中的生物大分子包括蛋白质、核酸等，其单体分别为氨基酸、核苷酸，所有生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架，A 正确； B、外泌体需要和特定病变细胞通过膜上的信号分子与受体识别结合才能递送药物，细胞间的识别过程体现了细胞膜的信息交流功能，B 正确； C、根据题干信息，SXYXP 可增强肠细胞外泌体释放，提高外泌体中 miRNA-21 水平，最终提高 MIRI 患者心肌细胞存活率，因此推测 SXYXP 可能通过该途径预防 MIRI，C 正确； D、肠细胞释放外泌体的方式是胞吐，该过程依赖细胞膜的融合，体现了细胞膜的流动性，D 错误。 故选 D。 12．【新情境·痛风尿酸代谢与饮食选择分析】（2026·江西·一模）尿酸是人体嘌呤代谢产物（如图），主要由肾脏排出，体内尿酸过高会形成结晶在关节和组织中积聚，这些结晶被吞噬细胞吞噬后可破坏溶酶体膜引起自溶死亡，进而引发痛风。与肉类相比，鸡蛋、牛奶是痛风患者蛋白质的优质来源。下列叙述正确的是（    ） A．人体肾脏细胞内的鸟嘌呤可作为直接能源物质 B．可利用Uox提高尿酸的活化能使其转化成更易排泄的尿囊素 C．吞噬细胞摄取尿酸盐结晶时需要消耗能量，不需要膜蛋白参与 D．鸡蛋、牛奶中所含细胞少，因此核酸分子较少，可减少嘌呤摄入 【答案】D 【分析】本题围绕尿酸代谢，考查直接能源物质、酶的作用机理、胞吞特点、核酸与嘌呤的关系。 【详解】A、人体细胞内的直接能源物质是 ATP（三磷酸腺苷），而鸟嘌呤是嘌呤的一种，属于含氮碱基，不能作为直接能源物质，A 错误； B、酶的作用是降低化学反应的活化能，而不是提高。尿酸氧化酶（Uox）能催化尿酸转化为更易排泄的尿囊素，是通过降低该反应的活化能来实现的，并非提高，B 错误； C、吞噬细胞摄取尿酸盐结晶的方式是胞吞，胞吞过程需要消耗能量，并且需要膜蛋白参与，C 错误； D、核酸的基本组成单位是核苷酸，核苷酸包含含氮碱基（其中就有嘌呤）。鸡蛋、牛奶中所含细胞少，意味着核酸分子较少，进而可减少嘌呤的摄入，D 正确。 故选 D。 13．【新情境·新型抗菌药靶向FtsZ蛋白的研究（不定项）】（2023·山东·模拟预测）丝状温度敏感蛋白（FtsZ）是细菌中一种含量丰富且结构稳定的蛋白质，几乎存在于包括结核杆菌的所有病原细菌中。FtsZ也是一种GTP酶，有一个GTP（三磷酸鸟苷）的结合位点，在GTP存在的条件下，可以在分裂细菌中间部位聚集成Z环，Z环不断收缩，引导细菌的细胞分裂，寻找靶向向FtsZ的抑制剂，可有效抑制细菌的细胞分裂。人类病原微生物耐药性的提高，严重影响传染性疾病治疗的成功几率。为建立靶向，FtsZ的新型抗菌药筛选模型，科研人员对大肠杆菌表达的FtsZ蛋白进行了如下的相关研究。图示表示利用荧光散射法测定FtsZ蛋白在体外的聚集程度。下列叙述正确的是（    ） A．分裂细菌中间部位形成的Z环与植物细胞有丝分裂末期质膜缢缩形成的环沟相似 B．FtsZ抑制剂与以往的抗菌药相比不易形成耐药性，原因是FtsZ蛋白结构稳定 C．当加入GTP时，FtsZ蛋白迅速聚集，由此可见，FtsZ在体外依然具备催化功能 D．实验选取BSA作为对照，原因是BSA不会在GTP的诱导下发生聚合反应 【答案】BCD 【分析】1、FtsZ是几乎存在于所有病原细菌中，不能作为预防肺结核的专一性疫苗研制使用。 2、过酸过碱会影响蛋白质FtsZ的活性，进而影响其水解GTP（鸟苷三瞬酸），驱动细菌分裂的功能。 3、因FtsZ在细菌中含量丰富且结构稳定，几乎存在于所有病原细菌中，故FtsZ抑制剂可作为广谱抗菌药物，不容易产生耐药。 【详解】A、植物细胞有丝分裂末期质膜不缢缩，而是细胞中央的细胞板扩展形成细胞壁，A错误； B、丝状温度敏感蛋白（FtsZ）是细菌中一种含量丰富且结构稳定的蛋白质，故FtsZ抑制剂可作为广谱抗菌药物，不容易产生耐药，B正确； C、分析题图，加入GTP以后FtsZ蛋白迅速聚集，由此判断FtsZ在体外依然具备催化功能，C正确； D、从曲线图可知，FtsZ蛋白在GTP的诱导下发生聚合反应，BSA牛血清蛋白在GTP的诱导下不会发生聚合反应，D正确。 故选BCD。 真题·实战演练 高频考点：蛋白质结构、变性与功能；核酸的组成、分布与物种鉴定；糖类、无机盐等化合物生理作用；蛋白质修饰与细胞分裂调控 1．（2025·全国卷·高考真题）蛋白质是结构和功能多样的生物大分子。下列叙述错误的是（    ） A．二硫键的断裂不会改变蛋白质的空间结构 B．改变蛋白质的空间结构可能会影响其功能 C．用乙醇等有机溶剂处理可使蛋白质发生变性 D．利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质 【答案】A 【分析】蛋白质的空间结构易受外界条件影响，空间结构破坏可导致蛋白质失去生物活性，二硫键很容易被还原而断裂，断裂后可以再次氧化重新形成二硫键。 【详解】A、二硫键是连接不同半胱氨酸残基的化学键，属于蛋白质一级结构的一部分。若二硫键断裂，会破坏蛋白质的空间结构，导致其功能丧失，A错误； B、蛋白质的功能依赖其特定的空间结构，若空间结构改变（如高温、强酸强碱导致的变性），其功能通常也会受到影响，B正确； C、乙醇等有机溶剂可破坏蛋白质分子中的氢键，导致其空间结构改变而变性，C正确； D、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或合成一种新的蛋白质，因此利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质，D正确。 故选A。 2．（2025·重庆·高考真题）能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品，可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析，下列叙述正确的是（    ） 项目 每100g 能量 850KJ 蛋白质 0g 脂肪 0g 碳水化合物 50g 核糖 450mg 钠钾氯等 235mg A．核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于合成ATP B．推测表中的碳水化合物主要是淀粉 C．比赛过程中大量出汗，少量补充能量胶即可维持水盐平衡 D．能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量 【答案】A 【分析】本题结合运动能量胶新情境，考查 ATP 组成、不同糖类供能特点、无机盐作用、糖类脂肪蛋白质供能差异。 【详解】A、ATP 由腺苷（腺嘌呤 + 核糖）和三个磷酸基团组成，核糖是 ATP 的组成成分，“补充核糖” 可为腺苷的合成提供原料，间接支持 ATP 生成，故补充核糖有助于合成 ATP，A 正确； B、碳水化合物若为淀粉（多糖），需分解为葡萄糖才能快速供能，但能量胶需 “快速供能”，推测其碳水化合物应为单糖（如葡萄糖）或二糖（如麦芽糖），而非淀粉，B 错误； C、大量出汗会导致水和电解质大量流失，能量胶中钠钾氯仅 235mg/100g，少量补充不足以完全维持水盐平衡，需额外补充水和电解质，C 错误； D、脂肪和蛋白质均可供能，但脂肪供能慢，蛋白质主要参与结构构建，能量胶不含二者是因快速供能需优先利用碳水化合物，D 错误。 故选 A。 3．（2025·四川·高考真题）真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的主要区别是（    ） A．基本组成元素不同 B．单体连接方式不同 C．肽链空间结构不同 D．合成加工场所不同 【答案】C 【分析】氨基酸的结构特点：每种氨基酸至少都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上。这个碳上还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。 【详解】A、蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的基本元素是C、H、O、N，真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的基本组成元素相同，A错误； B、单体连接方式相同，均是氨基酸之间脱水缩合形成肽键连接，B错误； C、不同的蛋白质功能不同，功能与结构相适应，因此这些蛋白质的肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，C正确； D、真核生物核孔蛋白质均属于胞内蛋白，合成加工场所相同，均在细胞质，D错误。 故选C。 4．（2023·福建·高考真题）随着社会经济的发展，人们对健康的生活方式日益关注。下列相关叙述正确的是（    ） A．鸡蛋煮熟后蛋白质会发生变性，不利于人体消化 B．补充某些特定的核酸，可以增强机体修复受损基因的能力 C．长期吸烟，原癌基因和抑癌基因表达的稳态易受到破坏 D．饭后剧烈运动时副交感神经活动占优势，不利于胃肠的蠕动 【答案】C 【分析】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的改变和生物活性丧失的现象。例如，鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。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，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如，经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。 【详解】A、高温会使蛋白质的空间结构发生变化，使其空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，利于人体消化，A错误； B、无论是食物中的核酸还是补充特定的核酸，都不能直接被细胞利用，需要被分解成小分子才能进入细胞，因此补充某些特定的核酸，不能增强基因的修复能力，B错误； C、长期吸烟，原癌基因和抑癌基因的表达稳态易受破坏，易发生变异，人体更容易致癌，C正确； D、饭后剧烈运动时，交感神经占优势，抑制胃肠蠕动，D错误。 故选C。 5．（2024·天津·高考真题）环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是（    ） A．①可引起DNA的碱基序列改变 B．②可调节③水平的高低 C．②引起的变异不能为生物进化提供原材料 D．④可引起蛋白质结构或功能的改变 【答案】C 【分析】基因与性状的关系：（1）基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的；（2）基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系：①一个性状可以受多个基因的影响；②一个基因也可以影响多个性状；③生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要影响。 【详解】A、①诱变可引起DNA的碱基序列改变，产生新基因，A正确； B、②甲基化修饰DNA的启动子，RNA聚合酶不能结合在启动子，使③转录过程无法进行，故②可调节③水平的高低，B正确； C、②引起的变异为DNA甲基化，属于表观遗传，是可遗传变异，能为生物进化提供原材料，C错误； D、④环境因素如温度、pH可影响蛋白质空间结构，结构决定功能，功能也会随之改变，D正确。 故选C。 6．（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 【分析】蛋白质的功能： （1）免疫功能：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。 （2）结构功能：有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，如人和动物的肌肉、毛发。 （3）催化功能：绝大多数酶都是蛋白质，具有催化功能。 （4）运输功能：有些蛋白质具有运输载体的功能，如血红蛋白运输氧气。 （5）调节功能：有些蛋白质有信息传递功能，能够调节机体的生命活动，如胰岛素可以调节血糖。 【详解】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。 7．（2024·吉林·高考真题）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 【分析】蛋白质的合成场所为核糖体，组成蛋白质的基本单位为氨基酸，蛋白质一定含有的元素为C、H、O、N。 【详解】A、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； B、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； C、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； D、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。 故选B。 8．（2024·海南·高考真题）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 【答案】D 【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，它们含有C、H、O、N、P五种元素。 【详解】A、不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P，不含S，A错误； B、DNA条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成，B错误； C、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； D、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。 故选D。 9．（2024·广东·高考真题）2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（　　） A．ATP B．NADP+ C．NADH D．DNA 【答案】D 【分析】蓝细菌属于原核生物，含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用。 【详解】由题干信息可知，采集到的蓝细菌其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用，进行光合作用时，光反应阶段可以将ADP和Pi转化为ATP，NADP+和H+转化为NADPH，用于暗反应，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都可以生成NADH，而DNA存在于蓝细菌的拟核中，D正确，ABC错误。 故选D。 10．（2023·湖北·高考真题）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 【答案】A 【分析】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的改变和生物活性丧失的现象。 【详解】A、蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏，天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的，而变性后次级键被破坏，A错误； B、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，酒精可以使蛋白质变性，蛋白质一般难溶于乙醇，B正确； C、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； D、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。 故选A。 11．（2021·辽宁·高考真题）蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是（　　） A．叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质 B．胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质 C．唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质 D．线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质 【答案】D 【分析】蛋白质的功能——生命活动的主要承担者：（1）构成细胞和生物体的重要物质，即结构蛋白，如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白。（2）催化作用：如绝大多数酶。（3）传递信息，即调节作用：如胰岛素、生长激素。（4）免疫作用：如免疫球蛋白（抗体）。（5）运输作用：如红细胞中的血红蛋白。 【详解】A、叶绿体类囊体薄膜是进行光合作用的场所，能合成ATP，则存在催化ATP合成的酶，其本质是蛋白质，A正确； B、胰岛B细胞能分泌胰岛素，降低血糖，胰岛素的化学本质是蛋白质，B正确； C、唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶，唾液淀粉酶属于分泌蛋白，能水解淀粉，C正确； D、葡萄糖分解的场所在细胞质基质，线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质，D错误。 故选D。 12．（不定项）（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 【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂完成时为止，称为一个细胞周期；细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期持续的时间长。 【详解】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。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 蛋白质和核酸（专项训练） 模拟·基础演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D CD B D A A A C 题号 11 12 13 答案 C C D 14． （1） 脂肪 P N Fe 没有 （2） 578 连接方式 （3） 核苷酸 侧链R基 肽键 磷酸基和糖基 重难·创新演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C A C B D D C D 题号 11 12 13 答案 B B BCD 真题·实战演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A C C C C B D D A 题号 11 12 答案 D AB 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $