【备考2026】高考生物一轮复习资源：第1单元 第3课时 蛋白质和核酸（讲与练）（教师版）

这是一份【备考2026】高考生物一轮复习资源：第1单元 第3课时 蛋白质和核酸（讲与练）（教师版），共19页。试卷主要包含了组成蛋白质的氨基酸，蛋白质的结构，蛋白质结构和功能的多样性，图甲是组成乙或丙的基本单位等内容，欢迎下载使用。

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。
(1)胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中(2022·湖南，1A)( × )
提示 胶原蛋白的氮元素主要存在于“—CO—NH—”结构中。
(2)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，1D)( × )
提示 由题意可知，胶原蛋白非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，而人体需要从食物中获取必需氨基酸，非必需氨基酸自身可以合成，衡量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 蛋白质的结构和功能
1．(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β­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β­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。
氨基酸的功能和运输
[拓展] 蛋白质在正常代谢中一般不供能，只有在病理状态或衰老状态下才氧化分解供能。
2．(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。
3．(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。
考向二 蛋白质的相关计算
4．(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。
5.(2024·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)eq \(,\s\up7(脱水缩合),\s\d5(水解))多聚体(生物大分子)
(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)DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性(2021·福建，3D)( √ )
(2)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(2020·北京，2C、D)( × )
提示 蛋白质具有多种多样的空间结构，DNA具有相同的双螺旋结构。
(3)线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶( × )
提示 线粒体DNA位于线粒体基质中。
核酸和蛋白质的关系
铜绿假单胞菌是引起烧伤等感染的病原体，某些噬菌体是侵染细菌的病毒。研究人员欲利用某些噬菌体和宿主铜绿假单胞菌的相互作用，来达到杀灭铜绿假单胞菌的目的。
噬菌体JG、噬菌体PaP1、噬菌体PaP1的DNA＋噬菌体JG的蛋白质外壳重组成的重组噬菌体对不同类型的铜绿假单胞菌(PA1、PAO1)的吸附率如图所示。
(1)根据B、C组的实验结果可以得出的实验结论是噬菌体JG主要侵染铜绿假单胞菌PAO1，噬菌体PaP1主要侵染铜绿假单胞菌PA1。比较A、B、C三组的实验结果可知，噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要取决于其蛋白质外壳_(填“DNA”或“蛋白质外壳”)的种类。
(2)重组噬菌体繁殖产生的子代噬菌体，主要侵染铜绿假单胞菌_PA1(填“PAO1”或“PA1”)，理由是重组噬菌体的DNA来自噬菌体PaP1，产生的子代噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体PaP1的相同，因此子代噬菌体主要侵染铜绿假单胞菌PA1。
(3)在侵染铜绿假单胞菌时，噬菌体的尾丝蛋白通过与宿主细胞壁上的脂多糖结合进而吸附在宿主细胞表面。科研人员从某地污水中分离到一株可同时高效吸附并侵染PA1和PAO1的变异噬菌体，对其尾丝蛋白基因进行测序，部分结果如图所示。
据图可知，与野生型噬菌体相比，变异噬菌体的尾丝蛋白基因发生了碱基替换，使尾丝蛋白氨基酸序列改变，空间结构改变，变异后的尾丝蛋白能同时结合两种铜绿假单胞菌的脂多糖。综上，DNA是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。
考向三 核酸的结构和功能
6．(2024·北京，2)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 不同生物DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A不符合题意；不同生物DNA的核苷酸种类都只有4种，B不符合题意；不同生物DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构，D不符合题意。
7．(2024·襄阳期中)图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是( )
A．甲中a为核糖或脱氧核糖，b为腺苷
B．病毒中的核酸可能是乙，也可能是丙
C．人的神经细胞中含有甲的种类是8种
D．小麦根尖细胞的遗传物质中，甲中的m有4种
答案 A
解析 甲中a为核糖或脱氧核糖，b为核苷酸，A错误；病毒只含有一种核酸，即DNA或RNA，故病毒中的核酸可能是乙(DNA)，也可能是丙(RNA)，B正确；人的神经细胞含有DNA和RNA，因此含有4种核糖核苷酸和4种脱氧核苷酸，共8种核苷酸，C正确；小麦根尖细胞的遗传物质是DNA，含有4种含氮碱基(A、T、C、G)，D正确。
考向四 辨析蛋白质和核酸的关系
8．(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。
9．(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。
常见的核酸—蛋白质复合体
考向五 比较细胞中的生物大分子
10．(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。
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。
11．(2021·全国甲，1)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 酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，激素的化学本质是有机物，如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等，只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；糖原是生物大分子，脂肪不是生物大分子，且激素不一定是大分子物质，如甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物，B错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体，核酸是由核苷酸连接而成的多聚体，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正确；人体主要的能源物质是糖类，核酸是生物的遗传物质，脂肪是机体主要的储能物质，D错误。
1．下列关于蛋白质的叙述，错误的是( )
A．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
B．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
C．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
D．苯丙氨酸(C9H11NO2)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
E．由n个氨基酸脱水缩合形成的m条多肽链中含有(n－m)个肽键
F．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
G．某物质是一种环状八肽，分子中含有8个肽键
H．蛋白质中的N元素主要存在于氨基中
I．蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序等有关
J．肽链可通过氨基酸之间形成的氢键，折叠成具有一定空间结构的蛋白质
K．蛋白质煮沸后变性失去生物活性的过程发生了肽键断裂
L．蛋白质彻底水解的产物不能与双缩脲试剂发生紫色反应
M．高温变性后的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
答案 FHK
解析 根据氨基酸的结构特点可知，在不考虑R基的情况下，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，F错误；蛋白质中的N元素主要存在于“－CO－NH－”结构中，H错误；蛋白质变性失活后其空间结构发生改变，但肽键没有断裂，K错误。
2．下列关于核酸的叙述，正确的是( )
A．人的DNA主要分布于细胞核，少数分布在细胞质基质中
B．细胞质基质、线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸
C．大肠杆菌和酵母菌细胞中都不含RNA
D．组成核酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸
E．把DNA的一条单链中的T换成U就是一条RNA链
F．由A、T、G、C四种碱基参与构成的核苷酸有7种
G．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
H．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
I．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
J．核酸分子的多样性取决于核酸中核苷酸的排列顺序
K．核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中起作用
L．蛋白质合成需要核酸参与，核酸合成不需要蛋白质参与
答案 BFJK
解析 人的DNA主要分布于细胞核，少数分布于细胞质中(线粒体中)，A错误；大肠杆菌和酵母菌细胞中都含有DNA和RNA，C错误；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，D错误；DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖，E错误；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)，G错误；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，H错误；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，I错误；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聚合酶等蛋白质的参与，L错误。
课时精练
选择题1～6题，每小题5分，7～15题，每小题6分，共84分。
一、选择题
1．(2021·辽宁，1)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
解析 叶绿体的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，其化学本质是蛋白质，A正确；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；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；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。
2．(2024·湖北沙市中学质检)色氨酸是一种必需氨基酸，可由动物肠道微生物产生。当色氨酸进入大脑时会转化为血清素，血清素是产生饱腹感的一种重要信号分子，最终会转化为褪黑素使人感觉困倦。下列叙述正确的是( )
A．色氨酸中至少含四种大量元素，在人体内可由其他氨基酸转化而来
B．如果食物中色氨酸的含量较高，则产生饱腹感时需摄入的食物更多
C．血液中色氨酸含量较多的动物肠道中，产生色氨酸的微生物可能更多
D．人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中色氨酸含量增加
答案 C
解析 根据氨基酸的结构通式可知，色氨酸中一定含有C、H、O、N四种大量元素，但色氨酸是必需氨基酸，不能在人体内合成，A错误； 如果食物中色氨酸的含量较高，色氨酸进入大脑时会转化为血清素，机体产生饱腹感，食物摄取量减少，B错误；由题意可知，人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中褪黑素的含量增加，D错误。
3．谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要的三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分子式是( )
A．C3H3NS B．C3H5NOS
C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS
答案 C
解析 根据题意分析可知，谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸脱去2分子水缩合而成的，根据反应前后化学元素守恒可以得出半胱氨酸可能的分子式为C3H7O2NS。
4．(2023·湖南，1)南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是( )
A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
答案 A
解析 帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素，A错误；核酸、多糖、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生，B正确；帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。
5．(2025·山西师大附中质检)人胰岛素受体是由两个α亚基和两个β亚基通过二硫键连接而成的四聚体。α亚基含719个氨基酸残基，β亚基含620个氨基酸残基。下列相关叙述错误的是( )
A．胰岛素受体的组成元素有C、H、O、N、S
B．一个胰岛素受体分子中含有1 337个肽键
C．肝脏细胞膜上分布着丰富的胰岛素受体
D．胰岛素受体分子中的二硫键减少可能会导致糖尿病
答案 B
解析 胰岛素受体属于蛋白质，蛋白质的元素组成有C、H、O、N等，且结合题意可知，胰岛素受体由两个α亚基和两个β亚基通过二硫键连接而成，故还含有S，A正确；肽键数＝氨基酸数－肽链数，故胰岛素受体中肽键数＝(719×2＋620×2)－4＝2 674(个)，B错误；胰岛素可促进肝糖原的合成，故肝脏细胞膜上分布着丰富的胰岛素受体，C正确；胰岛素需要与胰岛素受体结合后发挥作用，胰岛素受体分子中的二硫键减少会导致胰岛素受体的结构发生改变，无法与胰岛素结合，故可能导致糖尿病，D正确。
6．(2023·河北，1)关于蛋白质空间结构的叙述，错误的是( )
A．淀粉酶在0 ℃时空间结构会被破坏
B．磷酸化可能引起蛋白质空间结构的变化
C．氨基酸种类的改变可能影响蛋白质空间结构
D．载体蛋白在转运分子时其自身构象会发生改变
答案 A
解析 淀粉酶的化学本质为蛋白质，低温不会使蛋白质空间结构改变，即0 ℃时淀粉酶的空间结构不会被破坏，A错误；蛋白质分子与磷酸结合后，空间结构发生变化，活性也发生改变，B正确；氨基酸种类的改变会影响蛋白质中氨基酸的排列顺序，进而可能影响蛋白质的空间结构，C正确；载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，D正确。
7．(2025·咸宁期中)肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，含有C、H、O、N、Fe五种元素，由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。下列说法正确的是( )
A．Mb具有较好的水溶性与其分子表面的极性侧链基团有关
B．Fe作为大量元素，参与构成血红素辅基
C．组成Mb的肽链中氧原子数与氨基酸数相同
D．空腹采血若发现血浆中Mb明显增高，则表明肌肉细胞内供氧充足
答案 A
解析 Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，故Mb表面极性侧链基团能够与水分子结合而使Mb溶于水，A正确；Fe是微量元素，B错误；由题意可知，Mb含有一条肽链，肽链中的氨基酸通过脱水缩合形成肽键，一个肽键连接一个氧原子，肽键数＝氨基酸数－1，肽链末端的羧基含有两个氧原子，若不考虑侧链基团中的氧原子，则肽链中氧原子数＝肽键数＋2＝氨基酸数＋ 1，C错误；Mb是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，空腹采血若发现血浆中Mb明显增高，则表明肌肉细胞发生了破裂，D错误。
8．下列关于核酸的叙述，正确的是( )
A．核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸，组成元素是C、H、O、N、P
B．HIV的遗传物质由两条脱氧核苷酸链构成
C．人体细胞中的核酸由4种核苷酸组成，包含4种碱基
D．大肠杆菌的DNA主要分布在拟核中，RNA主要分布在细胞质中
答案 D
解析 核糖核酸(RNA)的基本组成单位是核糖核苷酸，脱氧核糖核酸(DNA)的基本组成单位是脱氧核苷酸，A错误；HIV的遗传物质是两条相同的RNA链，B错误；人体细胞中的核酸包括DNA和RNA，由4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸组成，包含5种碱基，C错误。
9．(2024·珠海调研)如图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是( )
A．如果甲中的m是U，则甲是丙的基本组成单位
B．如果甲中的m是G，则甲可能是乙或丙的基本组成单位
C．如果甲中的a是脱氧核糖，则甲物质聚合成的大分子物质在同一生物体的不同细胞中数目一定相同
D．如果甲中的a是核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中
答案 C
解析 如果甲中的a是脱氧核糖，则甲为脱氧核苷酸，其聚合成的大分子物质是DNA，DNA在体细胞和生殖细胞(如精细胞、卵细胞)中的数目是不同的，C错误。
10．如图是DNA和RNA基本组成单位的结构示意图，下列叙述正确的是( )
A．判断脱氧核糖、核糖主要依据图中3′位置的基团
B．乳酸菌细胞中含上述五种碱基的单体共有10种
C．若将RNA彻底水解，能获得5种不同的有机物
D．RNA一般呈单链结构，含有2个游离的磷酸基团
答案 C
解析 判断脱氧核糖、核糖的主要依据是图中2′位置的基团是－H还是－OH，A错误；乳酸菌细胞中同时含有DNA、RNA，而T(胸腺嘧啶)只存在于DNA中，U(尿嘧啶)只存在于RNA中，故细胞中含有上述五种碱基的单体共有8种，B错误；若将RNA彻底水解，能获得核糖、4种碱基、磷酸，其中有5种有机物，C正确；RNA一般呈单链结构，只含有1个游离的磷酸基团，D错误。
11．(2025·武汉期中)肽核酸(PNA)是一种人工合成的以多肽骨架取代糖—磷酸主链的DNA类似物，结构如图所示(Base表示碱基)。PNA可通过碱基互补配对与核酸稳定结合，可用作核酸探针、抗癌剂等。下列叙述错误的是( )
A．PNA多样性与核酸多样性的决定因素相似，主要取决于碱基种类的多样性
B．组成PNA和组成蛋白质的单体，连接方式相似，均有肽键形成
C．作抗癌剂时，PNA与癌细胞的RNA结合能抑制细胞内的翻译过程
D．PNA能与核酸形成稳定结构可能是由于细胞内缺乏降解PNA的酶
答案 A
解析 核酸的多样性主要是碱基对的排列顺序具有多样性，根据“PNA可通过碱基互补配对与核酸稳定结合”可知，PNA多样性与核酸多样性的决定因素相似，A错误；由题图可知，PNA单体以肽键相连，这与蛋白质单体的连接方式相似，B正确；作抗癌剂时，PNA与癌细胞的RNA结合能抑制其翻译过程，C正确；根据“肽核酸(PNA)是一种人工合成的以多肽骨架取代糖—磷酸主链的DNA类似物，PNA可通过碱基互补配对与核酸稳定结合”可知，PNA能与核酸形成稳定结构可能是由于细胞内缺乏降解PNA的酶，D正确。
12．(2024·武汉月考)下列关于生物大分子及其单体的叙述，正确的是( )
A．生物大分子及其对应的单体组成元素可能不同
B．生物大分子彻底水解得到的一定是单体
C．催化核苷酸脱水缩合形成核酸的酶是DNA聚合酶
D．生物大分子的多样性都与单体的种类和排列顺序有关
答案 A
解析 生物大分子及其对应的单体组成元素可能不同，如血红蛋白中有铁元素，但是组成血红蛋白的单体氨基酸中没有铁元素，A正确；生物大分子彻底水解得到的不一定是单体，如核酸彻底水解的产物是五碳糖、磷酸、含氮碱基，B错误；催化脱氧核苷酸脱水缩合形成脱氧核糖核酸的酶是DNA聚合酶，催化核糖核苷酸脱水缩合形成核糖核酸的酶是RNA聚合酶，C错误；生物大分子多糖的多样性与单体的数量和排列方式有关，而与单体的种类和排列顺序无关，D错误。
13．(2025·合肥模拟)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(、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。
14．(2024·武汉联考)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，正确的是( )
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 C
解析 用蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，由于小鼠的核酸有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，也可得到8种水解产物，A错误；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；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；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。
15．(2024·武汉月考)在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。下列叙述不正确的是( )
A．图中X指的是P，Y指的是N
B．单体a、b、c在形成A、B、C化合物过程中都会消耗能量
C．同一生物不同体细胞中A基本相同，B的多样性决定C的多样性
D．人体中，单体a种类有4种，其排列顺序决定了C中单体c的种类和排列顺序
答案 A
解析 A、B、C都是生物大分子，它们之间的关系为A→B→C，推测A是DNA，B是RNA，C是蛋白质，则对应单体a表示脱氧核苷酸、单体b表示核糖核苷酸、单体c表示氨基酸。核苷酸元素组成为C、H、O、N、P，氨基酸的元素组成为C、H、O、N，故X表示N、P，Y表示N，A错误。
二、非选择题
16．(16分)(2024·随州月考)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：
(1)合成此抗体时，氨基酸通过______________结合方式形成肽链；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、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。
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
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
2024·北京·T2 2021·江苏·T1
3.生物大分子
2023·全国乙·T1 2021·全国甲·T1
多聚体
单体
多糖
单糖
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸
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