2027届高三生物人教版一轮复习讲义第一单元　第3课时　蛋白质和核酸

该高中生物学高考复习讲义聚焦蛋白质和核酸核心考点，按课标要求系统梳理氨基酸结构、蛋白质合成与功能多样性、核酸组成及生物大分子碳链骨架，通过考点分层（蛋白质结构功能、核酸结构功能及关系）构建知识网络，结合考情分析近年真题，设置考点梳理、方法指导（如蛋白质计算规律）、真题训练环节，帮助学生突破难点。 讲义突出高考导向与核心素养培养，采用归纳总结（如蛋白质盐析变性水解辨析）、考向分类（结构、功能、计算等）教学策略，通过基础排查（正误判断）、要语必背（核心概念）、分层练习（选择+非选择）保障复习效果，培养科学思维与生命观念，助力学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第3课时 蛋白质和核酸 课标要求 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序列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.说出细胞内的元素以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。 考情分析 1.蛋白质的结构和功能:2025 四川 T1 2024 黑吉辽 T1 2024 江苏 T1 2023 河北 T1 2023 江苏 T3 2023 湖南 T1 2023 湖北 T2 2023 海南 T2 2022 湖南 T1 2022 湖北 T12 2021 辽宁 T1 2021 重庆 T3 2.核酸和蛋白质的关系:2025 湖北 T14 2025 山东 T1 2024 北京 T2 2021 江苏 T1 3.生物大分子:2025 河北 T3 2025 江苏 T1 2023 全国乙 T1 2021 全国甲 T1 考点一 蛋白质的结构和功能 1.组成蛋白质的氨基酸 教材隐性知识 源于必修1 P28“问题探讨”:用胶原蛋白制成的手术缝合线可以不用拆线,其原理是胶原蛋白能被分解为人体可以吸收的氨基酸。 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来源于氨基和羧基;O来源于羧基。 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R基(或侧链基团)上。 (2)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例) (3)蛋白质合成过程中的相关计算 ①“规律法”计算多肽形成过程中的相关数量 形成肽链时:主链肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数(若为环肽,则肽链数为0)。 ②“公式法”计算蛋白质相对分子质量 a.无二硫键时: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-脱去的水分子数 18。 b.有二硫键(—S—S—)时: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-脱去的水分子数 18-二硫键数目 2。因为每形成一个二硫键脱去两个氢。 3.蛋白质结构和功能的多样性 教材隐性知识 源于必修1 P32“与社会的联系”:(1)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。 (2)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。 归纳总结 明辨蛋白质的盐析、变性和水解 (1)盐析:是由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。 (2)变性:是由高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。 (3)水解:在蛋白酶等作用下,肽键断裂、蛋白质分解为短肽或氨基酸。水解与脱水缩合的过程相反。 (1)多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构(2025 河北,3)( √ ) (2)胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中(2022 湖南,1)( ) 提示 胶原蛋白的氮元素主要存在于“—CO—NH—”结构中。 (3)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高(2022 湖南,1)( ) 提示 蛋白质营养价值的高低主要取决于所含必需氨基酸的种类、数量及组成比例,因此并不能说明胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高。 考向一 蛋白质的结构 1.(2025 四川,1)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 解析 蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸的基本组成元素是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;单体连接方式相同,均是氨基酸之间脱水缩合形成肽键,B错误;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;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。 2.(2022 湖北,12)氨基酸在人体内分解代谢时,可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物(有机胺),有些有机胺能引起较强的生理效应。组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管;酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管;天冬氨酸脱去羧基后的产物 -丙氨酸是辅酶A的成分之一。下列叙述正确的是( ) A.人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去羧基生成有机胺 B.有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料 C.组胺分泌过多可导致血压上升 D.酪胺分泌过多可导致血压下降 答案 B 解析 人体内氨基酸的主要分解代谢途径是经过脱氨基作用,含氮部分转化成尿素,而不含氮部分中一部分转化为糖类和脂肪,一部分氧化分解产生二氧化碳和水,A错误;有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料,如天冬氨酸脱去羧基后的产物 -丙氨酸是辅酶A的成分之一,B正确;组胺可舒张血管,组胺分泌过多可导致血压下降,C错误;酪胺可收缩血管,酪胺分泌过多可导致血压上升,D错误。 归纳总结 氨基酸的功能和运输 考向二 蛋白质的功能 3.(2024 黑吉辽,1)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 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。 4.(2023 湖北,2)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 解析 蛋白质的变性作用主要是破坏了蛋白质分子内部的结构,天然蛋白质的空间结构是通过氢键等维持的,而蛋白质变性后肽键一般不被破坏,A错误;球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧,说明外侧主要是极性基团,可溶于水,不易溶于乙醇,B正确;加热变性的蛋白质空间结构发生改变,导致一系列理化性质改变,生物活性丧失,该空间结构的改变不可逆,不能恢复原有的结构和性质,C、D正确。 归纳总结 常考蛋白质的分布和功能 考向三 蛋白质的相关计算 5.(2022 重庆,3)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。 6.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 核酸是遗传信息的携带者 1.核酸是遗传信息的携带者 (1)核酸的结构 (2)核酸的功能与分布 (3)不同生物的核酸、核苷酸、碱基和五碳糖的归纳 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) 多聚体 单体 多糖 单糖 蛋白质 氨基酸 核酸 核苷酸 (2)有机物初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物 (3)依据元素组成推断有机物的种类及功能 (1)多肽链和核酸单链可在链内形成氢键(2025 河北,3)( √ ) (2)科学家可依据DNA的元素组成或核苷酸种类证明“尼安德特人”是现代人的近亲(2024 北京,2)( ) 提示 不同生物DNA的元素组成都是C、H、O、N、P,不同生物DNA的核苷酸种类都只有4种,故无法依据DNA的元素组成或核苷酸种类进行判断。 (3)补充某些特定的核酸,可以增强机体修复受损基因的能力(2023 福建,2)( ) 提示 核酸是大分子物质,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原料后才能进入细胞,而机体并不缺乏这些合成核酸的原料,因此补充某些特定的核酸,不能增强机体修复受损基因的能力。 (4)DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性(2021 福建,3)( √ ) 在构成细胞的化合物中,多糖、蛋白质、核酸等以碳链为骨架形成的生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架 (1)DNA能够提供犯罪嫌疑人信息的原因是什么?进行亲子鉴定时,主要比较亲子之间DNA的何种指标? 提示 原因是生物的遗传信息就储存在DNA分子中,而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各有特点。主要比较亲子之间DNA的脱氧核苷酸的排列顺序。 (2)淀粉、糖原等多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体,核酸能携带遗传信息,但多糖不能,原因是什么? 提示 核酸分子中4种脱氧核苷酸或核糖核苷酸在数量、排列顺序上千差万别,从而能够承担起携带遗传信息的功能。构成淀粉、糖原等多糖的单体是葡萄糖,无论多少个葡萄糖构成的多糖,它的顺序没有变化。 (3)蛋白质和核酸是最重要的两类生命物质,由蛋白质和核酸结合形成的结构有哪些?由蛋白质和核酸结合共同完成的生命活动有哪些? 提示 由蛋白质和核酸结合形成的结构:染色体、核糖体。由蛋白质和核酸结合共同完成的生命活动:DNA复制、RNA复制、转录、逆转录、翻译等。 考向四 核酸的结构和功能 7.(2025 山东,1)在细胞的生命活动中,下列细胞器或结构不会出现核酸分子的是( ) A.高尔基体 B.溶酶体 C.核糖体 D.端粒 答案 A 解析 高尔基体的功能主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,其结构本身不含有核酸,A符合题意;溶酶体内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,而病毒、细菌和一些细胞器如线粒体中含有 DNA、RNA,因此,在溶酶体的“工作”过程中,其内部会出现核酸分子,B不符合题意;核糖体的主要成分是蛋白质和 RNA,RNA 属于核酸分子,C不符合题意;端粒是每条染色体两端的一段特殊序列的 DNA—蛋白质复合体,端粒含有核酸分子,D不符合题意。 8.(2024 海南,1)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 解析 不同染料植物的DNA元素组成均是C、H、O、N、P,不含S元素,A错误;DNA的基本单位是脱氧核苷酸,DNA条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成,B错误;染料植物的DNA条形码序列主要存在于细胞核中,少数存在于细胞质,如线粒体DNA,C错误;不同物种DNA具有特异性,体现在碱基排列顺序不同,因此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。 考向五 辨析蛋白质和核酸的关系 9.(2021 江苏,1)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 答案 D 解析 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。 10.(经典高考题)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是( ) A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物 B.真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有 C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶 D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶 答案 B 解析 真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的,都存在DNA—蛋白质复合物,A正确;原核细胞中没有以核膜为界限的细胞核,DNA裸露存在,不含染色体(质),但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制,DNA分子复制时会出现DNA—蛋白质复合物,B错误;DNA复制需要DNA聚合酶,若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能为DNA聚合酶,C正确;在DNA转录合成RNA时,需要有RNA聚合酶的参与,故该DNA—蛋白质复合物中含有RNA聚合酶,D正确。 归纳总结 常见的核酸—蛋白质复合体 考向六 比较细胞中的生物大分子 11.(2025 江苏,1)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),磷脂除了含有C、H、O外,还含有P甚至N,而淀粉仅含有C、H、O,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;细胞内的主要储能物质是脂肪(动物)和淀粉(植物),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,而磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸及其他衍生物组成,属于小分子物质,D错误。 12.(2023 全国乙,1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 答案 B 解析 组成蛋白质的单体是②氨基酸,连接两个氨基酸分子的化学键是③肽键,组成核酸的单体是⑤核苷酸,B错误。 一、基础排查 1.判断下列关于蛋白质的叙述 (1)抗体是发挥免疫功能的蛋白质,胰岛素是调节机体生命活动的蛋白质( √ ) (2)酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由R基的不同引起的( √ ) (3)评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时,应注重必需氨基酸的种类和含量( √ ) (4)苯丙氨酸是人体的一种必需氨基酸,在人体细胞中,苯丙氨酸不可能由其他氨基酸转化而来( √ ) (5)由n个氨基酸脱水缩合形成的m条多肽链中至少含有(n-m)个肽键( √ ) (6)含有m条肽链、n个氨基酸残基的蛋白质中至多有n个氮原子( ) 提示 根据氨基酸的结构特点可知,每个氨基酸至少含有一个氮原子,所以由n个氨基酸组成的蛋白质至少含有n个氮原子。 (7)某物质是一种环状八肽,分子中含有8个肽键( √ ) (8)蛋白质中的N元素主要存在于氨基中( ) 提示 蛋白质中的N元素主要存在于“—CO—NH—”结构中。 (9)蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序等有关( √ ) (10)氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质( ) 提示 氨基酸脱水缩合后,还需进一步的盘曲、折叠才能形成具有特定结构和功能的蛋白质。 (11)蛋白质煮沸后变性失去生物活性的过程发生了肽键断裂( ) 提示 蛋白质变性失活后其空间结构发生改变,但肽键没有断裂。 (12)蛋白质彻底水解的产物不能与双缩脲试剂发生紫色反应( √ ) (13)高温变性后的蛋白质不能恢复原有的结构和性质( √ ) 2.判断下列关于核酸的叙述 (1)人的DNA主要分布于细胞核,少数分布在细胞质基质中( ) 提示 人的DNA主要分布于细胞核,少数分布于细胞质中(线粒体中)。 (2)线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸( √ ) (3)大肠杆菌和酵母菌细胞中都不含RNA( ) 提示 大肠杆菌和酵母菌细胞中都含有DNA和RNA。 (4)组成核酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸( ) 提示 组成核酸的基本单位是核苷酸,DNA的基本单位是脱氧核苷酸,RNA的基本单位是核糖核苷酸。 (5)把DNA的一条单链中的T换成U就是一条RNA链( ) 提示 DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖。 (6)由A、T、G、C四种碱基参与构成的核苷酸有7种( √ ) (7)叶肉细胞遗传物质中碱基、核苷酸、五碳糖的种类分别是5种、8种和2种( ) 提示 叶肉细胞中既含有DNA,又含有RNA,但遗传物质是DNA,其碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是4种(A、T、C、G)、4种(4种脱氧核苷酸)和1种(脱氧核糖)。 (8)真核生物的遗传信息储存在DNA中,原核生物和病毒的遗传信息储存在RNA中( ) 提示 真核生物和原核生物的遗传信息都储存在DNA中,少数病毒的遗传信息储存在RNA中。 (9)幽门螺杆菌的遗传物质彻底水解得到的化合物最多有8种( ) 提示 幽门螺杆菌的遗传物质是DNA,DNA彻底水解得到的化合物最多有6种,分别是A、T、C、G、脱氧核糖、磷酸。 (10)核酸分子的多样性取决于核酸中核苷酸的排列顺序( √ ) (11)核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中起作用( √ ) (12)蛋白质合成需要核酸参与,核酸合成不需要蛋白质参与( ) 提示 核酸指导蛋白质的合成,蛋白质的合成需要核酸的参与,核酸的合成也需要DNA聚合酶、RNA聚合酶(化学本质是蛋白质)等的参与。 二、要语必背 1.(必修1 P29)蛋白质是生命活动的主要承担者:具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、免疫等重要功能。 2.(必修1 P29)氨基酸的结构特点:每种氨基酸分子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原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。 3.(必修1 P30)组成人体蛋白质的氨基酸中有8种是人体细胞不能合成的,被称为必需氨基酸,这些氨基酸必须从外界环境中获取。 4.蛋白质结构多样性的直接原因:①氨基酸的种类不同;②氨基酸的数目不同;③氨基酸的排列顺序不同;④肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。 5.(必修1 P32)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。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。 6.(必修1 P35)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。 7.和DNA相比,RNA在化学组成上的区别:RNA含有核糖而不含脱氧核糖,RNA含有U而不含有T。 8.细胞中组成DNA的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息。 9.碳是“生命的核心元素”的原因: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,因此,生物大分子也是以碳链为基本骨架的。 课时精练 [分值:100分] [1~8题,每题5分;9~13题,每题6分。共70分] 一、选择题 1.硒代半胱氨酸的结构与半胱氨酸类似,只是其中的硫原子被硒取代。下列叙述错误的是( ) A.硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的R基上 B.硒代半胱氨酸能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应 C.发生脱水缩合时,水中的氢既可来自硒代半胱氨酸的氨基,也可来自其羧基 D.构成硒代半胱氨酸的元素是C、H、O、N、Se 答案 B 解析 硒代半胱氨酸不含肽键,不能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应,B错误。 2.(2025 新课标,1)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 解析 二硫键是连接不同肽链或同一肽链中半胱氨酸残基的化学键,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;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;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;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,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求,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。 3.(2025 汕头一模)KIF5A蛋白催化ATP水解后发生磷酸化,并沿着细胞骨架定向运动,随后向细胞外分泌KIF5A蛋白所携带的囊泡中的“货物”。KIF5A基因突变会导致肌萎缩侧索硬化(ALS)。下列叙述错误的是( ) A.KIF5A蛋白的形成需高尔基体的加工 B.KIF5A蛋白磷酸化会改变其空间结构 C.KIF5A蛋白与细胞骨架存在相互识别 D.ALS可能是由细胞内物质堆积引起的 答案 A 解析 高尔基体的功能主要是对来自内质网的分泌蛋白进行加工、分类和包装,根据题干信息可知,KIF5A蛋白能在细胞内催化ATP水解和携带囊泡,属于胞内蛋白,其形成不需要高尔基体的加工,A错误;ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化后,空间结构发生变化,活性也被改变,B正确;KIF5A蛋白能沿着细胞骨架定向运动,说明 KIF5A 蛋白与细胞骨架存在相互识别,C正确;根据题干信息推测,KIF5A蛋白可以促进细胞内的物质通过囊泡分泌到细胞外,避免在细胞内堆积,而KIF5A基因突变会导致肌萎缩侧索硬化(ALS),因此ALS可能是由细胞内物质堆积引起的,D正确。 4.(2025 深圳宝安期末)2024年诺贝尔化学奖授予了三位科学家,以表彰其在蛋白质结构预测方面的贡献。下列有关蛋白质的叙述正确的是( ) A.真丝、棉花、羊毛等制品不宜用含蛋白酶的洗衣粉洗涤但可以用洗发精洗涤 B.利用胶原蛋白制成的手术缝合线不宜吸收过快,否则不利于患者恢复身体健康 C.利用黑曲霉等生产的牛凝乳酶比天然产物中提取的酶纯度更高,属于蛋白质工程 D.大分子物质特有的通过胞吞、胞吐的跨膜运输方式也需要蛋白质分子的协助 答案 B 解析 真丝、羊毛的主要成分是蛋白质,不宜用含蛋白酶较多的洗衣粉洗涤。棉花制品的主要成分是纤维素,可以用含蛋白酶的洗衣粉洗涤,A错误;手术缝合线不宜吸收过快,否则不能起到缝合伤口、帮助固定和康复的作用,B正确;利用黑曲霉等生产的牛凝乳酶是自然界原有的蛋白质,属于基因工程,不属于蛋白质工程,C错误;小分子物质也有胞吞、胞吐的跨膜运输方式,如神经递质的释放,D错误。 5.(2025 湖南,3)蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体,参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解,从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是( ) A.去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量 B.去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动 C.抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量 D.去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解 答案 C 解析 胞吞过程需要消耗能量,A正确;胞吞过程中,细胞膜会发生形态变化,这依赖于膜脂的流动性,B正确;根据题意,蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关,因此抑制蛋白R合成(相当于使蛋白R功能缺失)会导致血液胆固醇含量降低,C错误;去唾液酸糖蛋白被胞吞进入细胞后,可以在溶酶体中被水解酶降解,D正确。 6.科研人员在多种细胞中发现了一种RNA上连接糖分子的“糖RNA”,而之前发现的糖修饰分子是细胞膜上的糖蛋白和糖脂。下列有关糖RNA、糖蛋白、糖脂分子的叙述,正确的是( ) A.组成元素都含有C、H、O、N、P、S B.都在细胞核中合成后转移到细胞膜 C.糖蛋白和糖RNA都是以碳链为骨架的生物大分子 D.细胞膜的外表面有糖蛋白,这些糖蛋白也叫作糖被 答案 C 解析 糖RNA元素组成为C、H、O、N、P等,糖蛋白元素组成为C、H、O、N(有的含有S)等,糖脂分子元素组成为C、H、O,个别有N和P,A错误;RNA主要在细胞核中合成,蛋白质在核糖体上合成,脂质在内质网上合成,B错误;蛋白质和RNA是以碳链为骨架的生物大分子,故糖RNA和糖蛋白是以碳链为骨架的生物大分子,C正确;细胞膜上的糖类或与蛋白质结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,糖蛋白、糖脂通常分布在细胞膜的外侧,这些糖类分子叫作糖被, D错误。 7.(2025 广州广雅中学月考)在原核细胞内有许多环状DNA分子,其中拟核内有一个大型环状DNA分子;在真核细胞内也有一些环状DNA分子。下列关于这些环状DNA分子的叙述,正确的是( ) A.都是细胞内的遗传物质,也都不含等位基因 B.都不含游离的磷酸基团,也都不含脱氧核糖 C.都不能与蛋白质结合,也都不能与RNA结合 D.都可以分布于拟核或染色体,也都能进行转录 答案 A 解析 环状DNA都是细胞内的遗传物质,由于没有和蛋白质结合为染色体,因而均不含等位基因,A正确;环状双链DNA由于呈环状,因而均没有游离的磷酸基团,但都含脱氧核糖,B错误;环状DNA不仅能够复制,而且其中的基因还会控制蛋白质的生物合成,而在转录和DNA复制过程中都需要相关的酶与环状DNA结合,转录过程中会发生DNA和RNA的结合,即环状DNA不仅能与蛋白质结合,也可与RNA结合,C错误;环状DNA不都分布于拟核中,如原核细胞的细胞质中有小型环状DNA,且环状DNA不会分布于染色体中,D错误。 8.(2025 重庆,3)能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品,可快速供能。如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 能量 蛋白质 脂肪 碳水 化合物 核糖 钠、钾、氯等 每100 g 850 kJ 0 g 0 g 50 g 450 mg 235 mg 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 解析 ATP由腺嘌呤、核糖和三个磷酸基团组成,所以补充核糖有助于合成ATP,A正确;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;大量出汗会导致水和电解质大量流失,能量胶中钠、钾、氯仅235 mg/100g,少量补充能量胶不足以维持水盐平衡,需额外补充水和电解质,C错误;脂肪和蛋白质均可供能,能量胶不含二者是因快速供能时优先利用碳水化合物,D错误。 9.(2024 贵州,16)李花是两性花,若花粉落到同一朵花的柱头上,萌发产生的花粉管在花柱中会停止生长,原因是花柱细胞产生一种核酸酶降解花粉管中的rRNA。下列叙述错误的是( ) A.这一特性表明李不能通过有性生殖繁殖后代 B.这一特性表明李的遗传多样性高,有利于进化 C.rRNA彻底水解的产物是碱基、核糖、磷酸 D.该核酸酶可阻碍花粉管中核糖体的形成 答案 A 解析 由“若花粉落到同一朵花的柱头上,萌发产生的花粉管在花柱中会停止生长”可知,李花不能自花传粉,但可以异花传粉,故李能通过有性生殖繁殖后代,A错误;异花传粉遗传多样性高,有利于进化,B正确;rRNA彻底水解的产物有碱基(A、C、G、U)、核糖和磷酸,C正确;由题干信息可知,花柱细胞产生一种核酸酶降解花粉管中的rRNA,由于rRNA和蛋白质构成核糖体,故核酸酶可阻碍花粉管中核糖体的形成,D正确。 10.(2025 深圳高级中学诊断)血管紧张素 (十肽)可刺激肾上腺素的分泌。在血管紧张素转换酶的作用下,血管紧张素 生成血管紧张素 (八肽),使全身小动脉收缩而升高血压。下列叙述正确的是( ) A.不同血管紧张素的功能不同由肽链盘曲、折叠方式的不同决定 B.血管紧张素 转化为血管紧张素 的过程中发生了肽键的断裂 C.可通过口服或静脉注射的方式,为患者补充血管紧张素 D.血管紧张素转换酶的促进剂可用于某些高血压患者的治疗 答案 B 解析 血管紧张素 为十肽,血管紧张素 为八肽,两者含有的氨基酸数目不同,功能也不同,不同血管紧张素功能不同是由其氨基酸的种类、数目、排列顺序不同以及肽链的盘曲、折叠方式不同共同决定的,A错误;血管紧张素 (十肽)生成血管紧张素 (八肽),肽链的氨基酸数目减少,说明发生了肽键的断裂,B正确;血管紧张素 为八肽,口服会被消化分解,不能发挥作用,不能口服补充,C错误;血管紧张素转换酶能使血管紧张素 生成血管紧张素 ,使全身小动脉收缩而升高血压,所以血管紧张素转换酶的促进剂会使血压更高,不能用于高血压患者的治疗,D错误。 11.(2025 广州调研)研究发现原核生物中存在对抗噬菌体的防御蛋白——Avs蛋白家族。Avs蛋白识别噬菌体的标志性病毒蛋白,进而组装成Avs蛋白四聚体。四聚体被激活后可将细菌双链DNA切割成多个片段,从而诱导细菌死亡,阻止噬菌体的传播。下列叙述正确的是( ) A.Avs蛋白识别噬菌体的过程体现了细胞间的信息交流 B.被激活后的Avs蛋白四聚体能催化磷酸二酯键的断裂 C.Avs蛋白四聚体通过切割噬菌体的DNA导致细菌死亡 D.推测活化的Avs蛋白四聚体可有效阻止流感病毒传播 答案 B 解析 噬菌体为病毒,不具有细胞结构,所以原核细胞分泌的Avs蛋白识别噬菌体的过程不能体现细胞间的信息交流,A错误;被激活后的Avs蛋白四聚体能将细菌双链DNA切割成多个片段,说明其能催化细菌DNA中磷酸二酯键的断裂,形成DNA片段,B正确,C错误;Avs蛋白家族为对抗噬菌体的防御蛋白,需要识别噬菌体的标志性病毒蛋白才能组装成Avs蛋白四聚体,说明Avs蛋白具有特异性,能识别噬菌体,不能识别流感病毒,D错误。 12.核苷酸在降解的过程中不断产生磷酸和核苷(由五碳糖和碱基构成),细胞有时会利用现成的碱基或核苷重新合成核苷酸,既可以节省时间也可以节省能量,现在有以下两步反应: 胞嘧啶+1-磷酸核糖胞嘧啶核苷+Pi 胞嘧啶核苷+ATP胞嘧啶核糖核苷酸+ADP 请据此分析,下列叙述正确的是( ) A.胞嘧啶核苷是由胞嘧啶和脱氧核糖构成的 B.胞嘧啶核苷形成胞嘧啶核糖核苷酸是吸能反应 C.第二步反应式的生成物中少了一个Pi D.胞嘧啶核糖核苷酸是构成原核生物遗传物质的基本组成单位之一 答案 B 解析 胞嘧啶核苷是由胞嘧啶和核糖构成的,A错误;胞嘧啶核苷形成胞嘧啶核糖核苷酸需要ATP提供能量,是吸能反应,B正确;第二步反应式的ATP水解产生的Pi,加在了胞嘧啶核苷上,形成了胞嘧啶核糖核苷酸,C错误;原核生物的遗传物质为DNA,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,D错误。 13.虾丸是将精选的虾肉磨碎成虾糜形成丸状,长时间保存需要采用低温保存。研究发现,随着冷冻时间延长,不同氨基酸的R基之间形成的二硫键含量上升,破坏原有的网格结构。科研人员将添加了不同浓度海藻糖的虾糜置于-18 下冷冻,检测其凝胶强度的变化(如图)。下列叙述错误的是( ) A.随着冷冻时间的增加,虾糜蛋白凝胶强度下降 B.从成本及效果角度,应该选择添加浓度为6%的海藻糖 C.添加海藻糖可以促进二硫键的形成,维持网格结构的稳定 D.海藻糖可以减缓虾糜蛋白因长时间冷冻导致的凝胶强度变化 答案 C 解析 由图可知,随着冷冻时间的增加,虾糜蛋白凝胶强度下降,A正确;根据图中数据可知,使用6%和9%海藻糖的效果基本相同,所以从成本以及效果考虑,选择浓度为6%的海藻糖添加最好,B正确;根据题意,添加海藻糖可以减少二硫键的形成,维持网架结构的稳定,C错误;在不同的冷冻时间处理下,海藻糖处理组的虾糜蛋白凝胶强度均比对照组高,说明海藻糖可以减缓虾糜蛋白因长时间冷冻导致的凝胶强度变化,D正确。 二、非选择题 14.(16分)(2024 深圳模拟)抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过二硫键连接而成的免疫球蛋白。整个抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分(如图1所示)。图2是图1中部分肽链的放大示意图。请据图分析回答下列问题: (1)合成此抗体时,氨基酸通过_方式形成肽链;若某种抗体的一条H链有460个氨基酸,一条L链有220个氨基酸,则该抗体中含有_个肽键,所产生水中的氢元素来自氨基酸的_。 (2)图1抗体中V区具有识别和结合抗原的功能,根据图中该区的形状判断,此抗体能与抗原_(填“a”“b”或“c”)结合,该过程体现了蛋白质具有_功能。 (3)图2结构中氨基酸之间的区别在于_(填序号)的不同,结合图1、2,该抗体至少含有的游离的氨基和游离的羧基分别是_个。 (4)动物体内产生的特异性抗体的种类超过百万种,从氨基酸的角度分析,抗体的结构具有多样性的原因是_。 答案 (1)脱水缩合 1 356 氨基和羧基 (2)a 免疫 (3)⑤⑥⑦⑧ 6个、6 (4)氨基酸的种类、数目、排列顺序多种多样 解析 (1)抗体的化学本质为蛋白质,氨基酸之间通过脱水缩合结合形成抗体;抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过二硫键连接而成的结构,若某种抗体的一条H链有460个氨基酸,一条L链有220个氨基酸,则该抗体中含有肽键数=氨基酸数-肽链数=460 2+220 2-4=1 356(个);发生脱水缩合反应时,一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子的水,所以所产生水中的氢元素来自氨基酸的氨基和羧基。(2)抗体V区可以和抗原结合,根据图中该区的形状判断,a抗原结构与V区形状互补,可以结合在该抗体V区。抗体与抗原结合反应,可以使抗原失去毒害人体的能力,体现了蛋白质的免疫功能。(3)氨基酸之间的差别在于R基不同,该肽链中的⑤⑥⑦⑧位置是氨基酸的R基;图2是图1中部分肽链的放大示意图,从图中可知,⑧号位R基上有一个氨基,⑦号位R基上有一个羧基,所以该部分肽链至少有游离的氨基2个,游离的羧基2个。该抗体由2条相同的H链和2条相同的L链通过二硫键连接而成,所以该抗体含有的游离的羧基至少有2 2+2=6(个),游离的氨基至少有2 2+2=6(个)。(4)一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,故蛋白质的结构极其多样。所以,从氨基酸的角度分析,抗体的结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序多种多样。 15.(14分)(2025 深圳外国语学校月考)如图甲为糖类的概念图,图乙是某种需要能量的蛋白质降解过程。科学家发现,一种被称为泛素的多肽在该过程中起重要作用,泛素激活酶E1将泛素分子激活,然后由E1将泛素交给泛素结合酶E2,最后在泛素连接酶E3的指引下将泛素转移到靶蛋白上,这一过程不断重复,靶蛋白就被绑上一批泛素分子。被泛素标记的靶蛋白很快就被送往细胞内一种被称为蛋白酶体的结构中进行降解。整个过程如图乙所示。请分析回答下列问题: (1)图甲中,若某种单糖A为葡萄糖,则①在植物细胞中是_,③在动物细胞中是_。 (2)如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质②,其中碱基是尿嘧啶,则形成的物质②是_;如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质④,其中的碱基是胸腺嘧啶,则某种单糖A是_。 (3)蛋白质在生物体内具有多种重要的功能,根据图乙可推测出蛋白质的一项具体功能是_。 (4)在真核生物中,蛋白酶体位于细胞核和细胞质中,是细胞内降解蛋白质的大分子复合体。泛素_(填“能”或“不能”)通过核孔进入细胞核。 (5)层粘连蛋白(由m个氨基酸构成)是由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)所构成的糖蛋白(如图丙,白色圆圈表示多糖位置),对保持细胞间粘连及细胞分化等都有作用,则该蛋白质含有的肽键数为_个。 答案 (1)麦芽糖 糖原 (2)尿嘧啶核糖核苷酸 脱氧核糖 (3)催化 (4)能 (5)m-3 解析 (1)图甲中,若某种单糖A为葡萄糖,则在植物细胞中,两分子葡萄糖结合形成麦芽糖,即①为麦芽糖;在动物细胞中,多分子葡萄糖缩合形成糖原,即③为糖原。(2)尿嘧啶是RNA特有的碱基,胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,磷酸分子、含氮碱基以及五碳糖可以共同构成核苷酸,若碱基为尿嘧啶,其与一分子核糖、一分子磷酸共同构成的物质②是尿嘧啶核糖核苷酸。如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质④,其中的碱基是胸腺嘧啶,则某种单糖A是脱氧核糖,④是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。(3)蛋白质在生物体内具有多种重要的功能,根据图示泛素激活酶E1将泛素分子激活,然后由E1将泛素交给泛素结合酶E2,最后在泛素连接酶E3的指引下将泛素转移到靶蛋白上,最后被泛素标记的靶蛋白在蛋白酶体中被降解成短肽,从该过程可推测出作为酶的蛋白质具有催化作用。(4)在细胞核内有蛋白酶体,说明被泛素标记的靶蛋白会被细胞核内的蛋白酶体降解,说明泛素能通过核孔进入细胞核。(5)由图丙可知,层粘连蛋白中有m个氨基酸、3条肽链,因此在氨基酸脱水缩合过程中脱去的水分子数和形成的肽键数都是(m-3)个。 学科网(北京)股份有限公司 $