2021版浙江新高考选考生物一轮复习教师用书：第2讲　蛋白质和核酸

第2讲　蛋白质和核酸
知识内容
考试要求
知识内容
考试要求
1．蛋白质的结构和功能
b
2.核酸的种类和功能
a
　蛋白质的结构和功能

1．蛋白质的功能[连一连]

2．氨基酸及其种类
(1)种类：约20种。
(2)组成元素：C、H、O、N，有的还含有S。
(3)氨基酸的结构通式：CH2NCOOHRH。
(4)结构特点
①数量：至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，“至少”的原因是在R基中也可能含有氨基和羧基。
②位置：必须有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连接在同一个碳原子上。
3．蛋白质的合成与结构层次

4．蛋白质多样性的原因
(1)直接原因：氨基酸的种类、数目的不同，排列顺序变化多端，空间结构千差万别。
(2)根本原因：基因的多样性。
5．蛋白质的变性：由各种物理、化学因素改变引起的蛋白质空间结构的改变，都会导致蛋白质分子生物活性的改变。

(1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸(×)
(2)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合(×)
(3)脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽(×)
(4)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能(×)
(5)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能不会发生变化(×)
(6)细胞中氨基酸的种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质(×)
(7)生物性状的主要体现者——蛋白质(√)

(必修1 P13图1－8改编)下图是某多肽化合物的结构式。下列关于该化合物的叙述，错误的是(　　)

A．该化合物是三肽，含有两个肽键
B．氨基酸的不同种类决定于R基，即②④⑥
C．该多肽链中含有4个羧基、3个氨基
D．形成该多肽链时，会脱去2个水分子
解析：选C。据图分析可知，图中化合物含有2个肽键，为三肽，A正确；图中②④⑥表示R基团，其决定了氨基酸的种类，B正确；图中多肽含有2个游离的羧基，1个游离的氨基，C错误；三肽是由3个氨基酸脱去2个水分子后形成的，D正确。

考法1　氨基酸的结构
(1)结构特点
①氨基酸的结构通式

②结构通式分析
a．数量：至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，“至少”的原因是在R基团中也可能含有氨基和羧基，如：

b．位置：必须有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)
连在同一个碳原子上，如：
⇒氨基与羧基未连接在同
一个碳原子上，不是构成生物体蛋白质的氨基酸。
③R基团分析
a．R基团的判断：排除法，即找出氨基酸的共同体(连接在同一碳原子上的—NH2、—COOH和—H)，剩下的部分即为R基团。
b．R基团的意义：决定氨基酸的种类和理化性质。
(2)依据氨基酸的结构通式的两种计算
①依据：氨基酸的结构通式可以简写为R—C2H4O2N，氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。
②两种计算类型
a．已知氨基酸分子式，推测R基团的组成，如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基团为—C4H10N。
b．已知R基团，写出氨基酸的分子式，如丙氨酸的R基团为—CH3，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N。
[题组冲关]
1．(2020·宁波期末)层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白。若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是(　　)


解析：选C。糖蛋白由多糖和蛋白质组成，其中多糖的水解产物是葡萄糖，A正确；B、D图示结构含有氨基和羧基，且连在同一个碳原子上，为氨基酸，是蛋白质彻底水解的产物，B、D正确；C图示结构含有氨基和羧基，但未连在同一个碳原子上，不是组成生物体氨基酸，因此层粘连蛋白彻底水解不会得到该物质，C错误。
2．同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于(　　)
A．两者R基团的组成不同
B．两者的结构完全不同
C．酪氨酸的氨基多
D．精氨酸的羧基多
解析：选A。组成生物体蛋白质的氨基酸具有相似的结构，各种氨基酸之间的区别在于R基团的不同。
考法2　蛋白质的形成与结构
(1)蛋白质的合成
①场所：核糖体。
②条件：酶、能量、20种氨基酸、mRNA、tRNA等。
③合成过程——脱水缩合

a．参与脱水缩合的部位：一个氨基酸氨基中的—H与另一个氨基酸羧基中的—OH结合，生成一分子水，两个氨基酸通过肽键连在一起，R基团中的氨基和羧基不参与脱水缩合。
b．脱水后连接相邻氨基酸的化学键为肽键，书写方式为—CO—NH—或。
c．脱水后的两种产物
ⅰ.H2O：H2O中的H原子来自氨基和羧基，O原子只来自羧基。
ⅱ.多肽
氨基酸数目确定：由几个氨基酸经脱水缩合生成的产物就称为几肽。氨基酸数目不确定：由三个或三个以上的氨基酸经脱水缩合生成的产物称为多肽。
(2)蛋白质可由一条或多条肽链组成，正确的三维结构是其表现特有生物学活性所必需的。在物理因素(高温)、化学因素(过酸、过碱、重金属盐)作用下，其空间结构一旦发生不可逆改变，便会失去生物活性。
(3)不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因
①不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的特异性。
②同一生物不同细胞中蛋白质不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是基因的选择性表达。

(1)核糖体是各种蛋白质的“合成场所”，然而，核糖体中合成的仅为“多肽链”，此肽链初步形成后并无生物学活性——它必须经过内质网加工(盘曲折叠、有的加糖基团)，形成特定的空间结构(有的需再继续经高尔基体加　
工成熟)后才能具备生物学活性，例如刚从核糖体中合成出的唾液淀粉酶并不具有催化功能，只有经过内质网及高尔基体加工后才具有催化功能。
(2)煮熟的食物易被人体消化，是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，肽链变得松散，易被蛋白酶分解。
(3)高温、过酸、过碱、重金属盐都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化，但低温不会。
(4)酒精、加热、紫外线方法消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性。
[题组冲关]
3．(2020·浙江新高考研究联盟高三联考)下图表示生物体内发生的某一化学反应，下列有关该反应的叙述错误的是(　　)

A．该反应为脱水缩合反应
B．该反应发生的场所是核糖体
C．反应速率与温度有关
D．需要水解酶的催化
解析：选D。题图中所示为氨基酸的脱水缩合反应，A正确；多肽的合成场所在核糖体，B正确；该反应需要缩合酶的催化；酶活性受温度影响，C正确，D错误。
4．(2020·浙江学军中学月考)胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述，正确的是(　　)
A．胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
B．沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂
C．胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关
D．核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素
解析：选D。胰岛素分子是由A、B两条肽链组成的，本质是蛋白质，其结构由基因决定。一个基因中的两条DNA单链中只有一条是编码链，由该链转录形成的mRNA为模板翻译成蛋白质，A错误；加热导致蛋白质变性，而蛋白质变性是空间结构的改变，即高温使蛋白质分子从原来有序的、卷曲的紧密结构变为无序的、松散的伸展状结构，肽链不一定会充分伸展，但一定不会断裂，B错误；蛋白质的功能既与氨基酸的序列有关，也与空间结构有关，C错误；多肽链在核糖体上合成后，需要在内质网上进行加工，通过蛋白酶处理，打开肽键，切掉部分肽段，然后进入高尔基体中进行再加工，D正确。
5．(2020·温州期末十校联考)对下列四幅图表示的意义描述不正确的是(　　)

A．甲、乙、丙三图分别表示组成多肽链的氨基酸数目、种类和排列顺序不同
B．丁图中共有三条肽链，它们之间相连接的键叫作肽键
C．丁图表示组成蛋白质分子的多肽链的空间结构不同
D．图中每一条肽链都至少含有一个游离的氨基
解析：选B。甲图中的两条肽链分别由4个和5个相同的氨基酸组成，表示组成肽链的氨基酸数目不同；乙图中的两条肽链一条由4个相同的氨基酸组成，另一条由另外4个相同的氨基酸组成，表示组成肽链的氨基酸种类不同；丙图中的两条肽链均由4个(2种，每种2个)氨基酸组成，但氨基酸的排列顺序不同，表示组成肽链的氨基酸排列顺序不同，A正确。丁图中共有三条肽链，②中两条肽链相连接的键叫作二硫键，B错误。丁图表示组成蛋白质分子的氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽链的空间结构不同，C正确。每条肽链的一端至少有一个游离的氨基，另一端至少有一个游离的羧基，D正确。
考法3　几种常见蛋白质的分布和功能
名称
分布
功能
绝大多数酶
细胞内或细胞外
催化作用
载体蛋白
细胞膜上
运输某些物质，如离子、氨基酸等
某些激素(如生长激素、胰岛素)
内环境中
调节生命活动
抗体
内环境中
免疫作用
血红蛋白
红细胞内
主要运输氧气和部分二氧化碳
糖蛋白
细胞膜表面
保护、润滑、识别等作用
[题组冲关]
6．(2020·绍兴期末)下列选项描述的物质不一定是蛋白质的是(　　)
A．生命活动的主要承担者　　 B．人体内降低血糖的激素
C．细胞内具有催化功能的物质 D．发挥免疫作用的抗体
解析：选C。生命活动的主要承担者是蛋白质，A不符合题意；人体内降低血糖的激素是胰岛素，其化学本质是蛋白质，B不符合题意；细胞内具有催化功能的物质是酶，其化学本质是蛋白质或RNA，C符合题意；发挥免疫作用的抗体的化学本质是蛋白质，D不符合题意。
7．下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是(　　)
A．浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原
B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程
C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输
D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分
解析：选C。浆细胞产生的抗体具有特异性，可与相应的病毒、细菌等病原体表面的蛋白质等物质(抗原)特异性结合，A正确；肌肉细胞中的某些蛋白质(如肌动蛋白等)参与肌肉收缩的过程，B正确；蛋白质结合Fe2＋形成的血红蛋白参与O2的运输，C错误；染色体是细胞核的结构之一，染色体主要由DNA和蛋白质组成，D正确。
考法4　与蛋白质合成相关的计算
(1)氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数。
(2)羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数。
(3)N原子数＝各氨基酸中N的总数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数。
(4)O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱去水分子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数。
(5)肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数＝水解需水数。
注意：若n个氨基酸形成一环状多肽，则：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数(n)。
(6)多肽相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。
(7)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链，则：
形成肽
链数
形成肽
键数
脱去水
分子数
氨基
数目
羧基
数目
多肽相对
分子质量
1
n－1
n－1
至少1个
至少1个
na－18(n－1)
m
n－m
n－m
至少m个
至少m个
na－18(n－m)
注意：在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(—S—S—)的形成，每形成一个二硫键，脱去2个—H，故相对分子质量减少2。

易错点　误认为环状肽中肽键数目比氨基酸数目少一个
[点拨]　环状肽如图所示：
根据图示可知：肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数。因为环状肽首尾氨基酸彼此相连。故形成一个环状肽时，比形成一条直链肽要多生成一个水分子。环状肽主链　
中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数取决于构成环状肽的氨基酸的R基团中的氨基或羧基数。
[题组冲关]
8．多个氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质时，相对分子质量减少了900，由此可知，此蛋白质分子所含的氨基酸数和肽键数分别是(　　)
A．52、52　　　　　　　　 B．50、50
C．52、50 D．51、49
解析：选C。肽键数＝脱去的水分子数＝900/18＝50，氨基酸数＝肽键数＋肽链数＝50＋2＝52。
9．如图是由n个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，其中二硫键“—S—S—”是一种连接蛋白质中两条肽链之间的化学键(—SH＋—SH→—S—S—＋2H)，则下列叙述正确的是(　　)
A．该蛋白质至少含有n－2个氧原子
B．合成该蛋白质时生成n－2个水分子
C．该蛋白质至少含有n＋2个羧基
D．该蛋白质的水解产物增加了2n－4个氢原子
解析：选B。题图所示的蛋白质由三条多肽链组成，其中包括一条环状肽。由结构分析可知，该蛋白质含有n－2个肽键，每个肽键中含1个氧原子，每个羧基含有2个氧原子，故该蛋白质至少含有n－2＋2×2＝n＋2(个)氧原子，A项错误。合成该蛋白质时生成n－2个水分子，B项正确。每条肽链(除环状肽外)至少含有1个羧基，故该蛋白质至少含有2个羧基，C项错误。该蛋白质水解时需加入n－2个水分子，破坏二硫键需要4个氢，故该蛋白质的水解产物增加了2×(n－2)＋4＝2n(个)氢原子，D项错误。
　核酸的种类与功能

1．组成元素：C、H、O、N、P。
2．种类
3．功能：核酸是细胞中控制其生命活动的大分子。DNA中贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动，并决定细胞和整个生物体的遗传特性。

(1)只有细胞内的核酸是携带遗传信息的物质(×)
(2)DNA和RNA中的戊糖相同(×)
(3)分子大小相同，碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(×)
(4)DNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(×)
(5)DNA和RNA分子的碱基组成不完全相同(√)
(6)酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸(√)
(7)tRNA分子中含有一定数量的氢键(√)

考法1　DNA和RNA的比较
分类
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
组成单位


成分
碱基
A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)
T(胸腺嘧啶)
U(尿嘧啶)
戊糖
脱氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
续　表
分类
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
功能
是主要的遗传物质，携带和复制遗传信息，并决定蛋白质的合成
①是某些RNA病毒的遗传物质；
②在遗传信息表达中起作用：mRNA——蛋白质合成的直接模板、tRNA——运输特定氨基酸、rRNA——核糖体的组成成分；
③催化作用：极少数酶是RNA
存在部位
①真核生物：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体；
②原核生物：拟核、质粒
主要存在于细胞质中
[题组冲关]
1．(2020·舟山模拟)下图为某核苷酸长链的示意图，下列相关叙述中错误的是(　　)

A．图中所示为脱氧核苷酸长链
B．2只存在于DNA中
C．3在DNA和RNA中相同
D．5只能在细胞核中找到
解析：选D。题图核苷酸长链中含有碱基T，可见该图所示为脱氧核糖核苷酸长链，A正确；由于题图所示为脱氧核糖核苷酸长链，题图中的2是脱氧核糖，脱氧核糖只存在于DNA中，RNA中为核糖，B正确；题图中的3是含氮碱基——胞嘧啶，在DNA和RNA中均含有胞嘧啶，C正确；题图中的5为构成DNA的脱氧核苷酸链，在细胞核中能找到，在线粒体和叶绿体中也能找到，D错误。
2．下图中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，则甲一定是丙的基本单位
B．如果甲中的m是G，则甲一定是乙的基本单位
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可以分布于线粒体和叶绿体中
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
解析：选B。甲是核苷酸，是乙和丙的基本单位，乙是DNA，丙是tRNA。如果甲中的m是G，则甲可能是脱氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸，是DNA或RNA的基本单位，B错误。
考法2　不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况
生物类别
核酸
核苷酸
碱基
遗传
物质
举例
原核生物和
真核生物
含有DNA
和RNA两
种核酸
8种
5种
DNA
细菌、人等
病毒
只含DNA
4种
4种
DNA
噬菌体
只含RNA
4种
4种
RNA
烟草花
叶病毒
[题组冲关]
3．下列各种生物中关于碱基、核苷酸、戊糖种类的描述，正确的是(　　)
选项
A
B
C
D
生物
种类
噬菌体
烟草叶
肉细胞
烟草花
叶病毒
豌豆根
毛细胞
碱基
5种
5种
4种
8种
核苷酸
5种
8种
8种
8种
戊糖
1种
2种
2种
2种
解析：选B。噬菌体属于DNA病毒，只含有DNA一种核酸，所以含有4种碱基、4种(脱氧)核苷酸、1种戊糖(脱氧核糖)，A错误；烟草叶肉细胞同时含有DNA和RNA两种核酸，所以含有8种核苷酸(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)、2种戊糖(脱氧核糖和核糖)、5种碱基，B正确；烟草花叶病毒属于RNA病毒，只含有RNA一种核酸，所以含有4种碱基、4种(核糖)核苷酸、1种戊糖(核糖)，C错误；豌豆根毛细胞同时含有DNA和RNA两种核酸，所以含有8种核苷酸(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)、2种戊糖(脱氧核糖和核糖)、5种碱基，D错误。
4．(新题专递)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
解析：(1)DNA和RNA都有各自的特有碱基，DNA特有碱基为胸腺嘧啶，RNA特有碱基为尿嘧啶。用放射性同位素标记含尿嘧啶的培养基来培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性，再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为甲组；用放射性同位素标记含胸腺嘧啶的培养基来培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性，再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为乙组。
(2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，则为RNA病毒；反之则为DNA病毒。
答案：(1)实验思路：
甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)实验结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无放射性，则为RNA病毒；反之则为DNA病毒。
考法3　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多样性、蛋白质多样性的因果关系

(3)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”

[题组冲关]
5．下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是(　　)
A．核酸和蛋白质的组成元素相同
B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键
解析：选B。核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素主要包括C、H、O、N，有的还含有S，二者不相同，A错误；核酸的生物合成需要多种化学本质为蛋白质的酶参与，B正确；蛋白质的分解需要化学本质为蛋白质的酶直接参与，不需要核酸的直接参与，C错误；高温会破坏蛋白质和核酸的空间结构，使蛋白质和核酸发生变性，但不会破坏蛋白质中的肽键，核酸分子中无肽键，D错误。
6．如图表示HIV内两种重要化合物的化学组成关系，相关叙述正确的是(　　)

A．图中大分子B由两条链组成
B．a的种类约20种，b的种类为8种
C．b与b之间通过肽键相连接
D．HIV的遗传信息贮存在大分子B中
解析：选D。图中大分子B是RNA，为单链结构，A错误；构成生物体的a(氨基酸)的种类约20种，小分子b是核糖核苷酸，有4种，B错误；氨基酸之间以肽键(—CO—NH—)相连，b与b之间通过磷酸二酯键相连接，C错误；HIV的遗传信息贮存在大分子B(RNA)中，D正确。
考法4　有机物的元素组成与种类的相互推导
(1)根据各种有机物的元素组成、种类、结构和功能进行推断

(2)推测某一结构(或物质)的元素组成
首先分析该结构或物质的组成成分，再推测其元素组成。例如：
细胞膜→蛋白质＋糖类＋磷脂→C、H、O、N、P；
染色体→蛋白质＋DNA→C、H、O、N、P；
核糖体→蛋白质＋RNA→C、H、O、N、P；
病毒→蛋白质＋核酸→C、H、O、N、P。
[题组冲关]
7.如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是(　　)
A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸
B．若②是细胞中重要的储能物质，则②是油脂
C．若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNA
D．若④是主要在动物肝脏和肌肉中合成的储能物质，则④是糖元
解析：选C。蛋白质为大分子物质，元素组成为C、H、O、N，基本单位为氨基酸；油脂只含C、H、O；无论DNA还是RNA，元素组成都是C、H、O、N、P；糖元为多糖，元素组成为C、H、O。
8．如图为细胞中化合物A与化合物B生成化合物D的过程示意图，C为化学键。下列叙述中正确的是(　　)

A．若A、B为两条多肽链，则C为磷酸二酯键，D为蛋白质
B．若A为葡萄糖、B为果糖，则C为氢键，D为麦芽糖
C．若A为二肽、B为甘氨酸，则C为肽键，D为四肽
D．若A为Pi，B为ADP，则C为高能磷酸键，D为ATP
解析：选D。在细胞中，不同肽链可通过二硫键进行连接，相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接，A错误。若A为葡萄糖、B为果糖，则葡萄糖和果糖生成蔗糖(D)，葡萄糖和果糖不是通过氢键进行连接的，B错误。二肽与甘氨酸间通过脱水缩合形成三肽，C错误。在有关酶的催化作用下，ADP可以接受能量，同时与一个游离的Pi结合，通过形成高能磷酸键而产生ATP，D正确。

1．(2018·浙江4月选考)蛋白质在生物体内具有重要作用。下列叙述正确的是(　　)
A．蛋白质化学结构的差异只是R基团的不同
B．某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变
C．蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性
D．“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A和B
解析：选B。蛋白质化学结构的差异是由氨基酸的种类、数目和排列顺序及蛋白质的空间结构不同导致的；基因决定和控制着细胞及生物体的遗传特性；蛋白质的检测先加双缩脲试剂A液2 mL，再加B液5滴。
2．(2020·浙江宁波九校高三期末)高浓度的尿素作为溶剂处理从细胞中分离纯化的蛋白质，可使蛋白质失去天然构象变为松散肽链(称为“变性”)；除去尿素后，蛋白质又可以自发地恢复为原来的空间结构(称为“复性”)，且蛋白质分子越小复性效果越好。下列相关叙述正确的是(　　)
A．尿素与蛋白酶的作用效果相似
B．过氧化氢酶经高浓度尿素处理后，其活性不变
C．蛋白质空间结构的改变都是不可逆的
D．氨基酸数量会影响蛋白质的空间结构
解析：选D。尿素只是改变蛋白质的空间结构，不会使蛋白质的肽键水解，与蛋白酶的作用不同，A错误；过氧化氢酶经高浓度尿素处理后，其空间结构发生了改变，因此其活性也发生了改变，B错误；由题意可知，蛋白质在尿素中的空间结构改变，溶解性较高，除去尿素后，蛋白质又可以自发地恢复为原来的空间结构，C错误；由题意可知，除去尿素后，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，D正确。
3．下图为牛胰岛素结构示意图，该物质中—S—S—是由两个—SH 脱去两个H形成的。下列说法正确的是(　　)

A．牛胰岛素为51肽，其中含有50个肽键
B．牛胰岛素中至少含有2个—NH2和2个—COOH
C．牛胰岛素水解产物含有20种不同的氨基酸
D．牛胰岛素形成时，减少的分子质量为882
解析：选B。由图可知，牛胰岛素是由两条肽链形成的蛋白质，不是多肽，含有的肽键数＝氨基酸的分子数—肽链数＝51－2＝49，A错误；牛胰岛素含有两条肽链，每条肽链至少含有1个—NH2和1个—COOH，因此至少含有2个—NH2和2个—COOH，B正确；牛胰岛素水解产物最多含有20种不同的氨基酸，C错误；牛胰岛素形成的过程
中，形成了49个肽键，还形成了3个二硫键，所以减少的相对分子质量为49×18＋6＝888，D错误。
4．下列有关核酸的叙述，正确的是(　　)
①人体中含A、C、T这3种碱基的核苷酸共有5种　②只要把DNA单链中的T换成U就是RNA了　③老鼠细胞质中的遗传物质是RNA　④一种病毒同时含有DNA和RNA　⑤原核细胞中既有DNA，也有RNA　⑥鉴定物种可以选择蛋白质、DNA、RNA、核苷酸
A．只有①⑤　　　　　　　 B．①②⑤⑥
C．③④⑤⑥ D．①②③④
解析：选A。人体内由A碱基参与合成的核苷酸有2种，由C碱基参与合成的核苷酸有2种，由T碱基参与合成的核苷酸有1种，①正确；DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸，两者之间不仅仅是碱基的区别，五碳糖也不同，②错误；老鼠的遗传物质是DNA，③错误；病毒有且只有DNA或RNA一种核酸，④错误；原核细胞具有细胞结构，细胞内既有DNA，也有RNA，只有病毒的体内只含有一种核酸，⑤正确；鉴定物种可以选择蛋白质、DNA、RNA，但是不能选择核苷酸，⑥错误。　
5．(2020·杭州质量检测)如图表示细胞内某些有机物的组成和功能关系，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子，X、Y、Z、P为构成生物大分子的基本单位，请回答下列问题：

(1)生物大分子以________为骨架，它们的基本单位都被称为单体，其中Y是________________。
(2)图中P的结构通式为________________________，P之间相互结合的方式叫做________________。
(3)图中控制细胞代谢和遗传的物质是________(填符号)。Ⅳ用________检测，可呈现紫色反应。
解析：(1)组成多糖、蛋白质、核酸的基本单位葡萄糖、氨基酸、核苷酸等都以碳链为骨架，因此生物大分子以碳链为骨架；Y是DNA的单体脱氧核苷酸。(2)P是蛋白质的基本组成单位氨基酸，氨基酸通过脱水缩合反应形成蛋白质。(3)控制细胞代谢和遗传的物质是DNA，即图中的Ⅱ；Ⅳ是蛋白质，与双缩脲试剂反应呈紫色。
答案：(1)碳链　脱氧核糖核苷酸
(2) 　脱水缩合
(3)Ⅱ　双缩脲试剂

1．(2020·浙江金华十校高三期末)下列关于蛋白质的叙述，正确的是(　　)
A．血红蛋白的空间结构呈纤维状
B．蛋白质分子可由一条或几条多肽链组成
C．蛋白质经高温蒸煮后可以产生丰富的氨基酸
D．人的毛发和指甲主要是由球状的角蛋白组成的
解析：选B。血红蛋白的空间结构呈球状，A错误；蛋白质分子可由一条或几条多肽链组成，B正确；蛋白质经高温蒸煮后，空间结构发生了改变，但是并没有产生丰富的氨基酸，C错误；人的毛发和指甲主要是由纤维状的角蛋白组成的，D错误。
2．(2020·温州质检)HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。该蛋白可发挥如图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。则图中HSP所起的作用是(　　)

A．促进肽键的形成
B．抑制氨基酸脱水缩合
C．促使肽链形成空间结构
D．维持蛋白质结构稳定性
解析：选C。从图中可以看出，HSP与多肽链结合后，多肽链变成具有一定空间结构的蛋白质，所以HSP的作用是促进肽链形成空间结构。
3．如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是(　　)

A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水
B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
C．沸水浴时肽键断裂导致了胰岛素的生物活性丧失
D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛β细胞的分泌功能
解析：选D。从图中可以看出，保留的肽链中含有51(即30＋21)个氨基酸，所以肽键的数目＝51－2＝49(个)，A项错误；胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基团上)，B项错误；沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键，C项错误；因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测定C肽的含量间接反映胰岛β细胞的分泌功能，D项正确。
4．(2020·浙江超级全能生联考)下列关于蛋白质的叙述，正确的是(　　)
A．蛋白质中的N元素主要分布在R基中
B．蛋白质的空间结构一旦发生改变，就会失去生物学活性
C．二肽结构中含有两个肽键
D．同一种蛋白质也可能组成外观不同的结构
解析：选D。一般来说，蛋白质中N元素主要分布在肽键中，A错误；蛋白质的空间结构发生不可逆的改变时，才会失去生物学活性，B错误；二肽结构中含有一个肽键，C错误；鸟的羽毛和人的头发、指甲就主要是由同一种蛋白质(角蛋白)组成的，但外观不同，D正确。
5．(2020·浙江五校联考)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是(　　)
A．氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自氨基和羧基
B．细胞膜、细胞溶胶中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
C．细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与
D．蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与R基团有关
解析：选B。蛋白质的形成是氨基酸脱水缩合的结果，产生的水中的氢分别来自两个氨基酸的氨基和羧基；细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质，而在细胞溶胶中转运氨基酸的是tRNA；细胞内蛋白质发生水解时需要蛋白酶的催化，而蛋白酶的本质也是蛋白质；蛋白质的物理性质和化学性质不仅与碳骨架有关，同样与R基团有关。
6．(2020·金华十校联考)下列关于人体中蛋白质的叙述，正确的是(　　)
A．双缩脲试剂可用于蛋白质的定性检测
B．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输
C．组成毛发和指甲的蛋白质像一个表面粗糙的球
D．蛋白质是多肽链结合其他物质形成的高分子化合物
解析：选A。双缩脲试剂与蛋白质反应产生紫色络合物，可用于蛋白质的定性检测；血红蛋白由蛋白质结合Fe2＋形成，参与血液中O2的运输；组成毛发和指甲的蛋白质是角蛋白，呈纤维状；蛋白质一般是由一条或几条多肽链组成的高分子化合物。
7．(2019·高考天津卷改编)植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径：①由钙离子进入细胞后启动；②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是(　　)
A．蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开
B．钙离子通过扩散进入植物细胞
C．细胞色素c与需氧呼吸第一阶段有关
D．细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
解析：选D。蛋白水解酶断裂的化学键是肽键，A错误；钙离子需借助载体才能进入细胞，扩散不需要载体，B错误；细胞色素c位于线粒体内膜上，与需氧呼吸第三阶段有关，C错误；植物受病原体感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞的编程性死亡，同时病原菌被消灭，故可以避免病原体对邻近细胞的进一步感染，D正确。
8．(2020·浙江宁波中学高三模拟)噬菌体是感染细菌、真菌、藻类、放线菌或螺旋体等微生物的病毒的总称。噬菌体主要由蛋白质外壳和核酸组成。下列关于噬菌体和宿主细胞的叙述，错误的是(　　)
A．T2噬菌体与宿主细胞的遗传物质都由四种单体构成
B．细菌的DNA均为双链、环状，而RNA均为单链、三叶草状
C．藻类和螺旋体的核酸在复制时都遵循半保留复制
D．放线菌的核酸中胸腺嘧啶数不等于腺嘌呤数
解析：选B。T2噬菌体与宿主细胞的遗传物质都是DNA，而DNA的基本组成单位(单体)是四种脱氧核苷酸，A正确；细胞内有tRNA、rRNA和mRNA等，其中mRNA为直链状，B错误；半保留复制是DNA复制的特点之一，C正确；放线菌的核酸有DNA和RNA，因DNA中胸腺嘧啶数等于腺嘌呤数，而RNA中有腺嘌呤，没有胸腺嘧啶，所以放线菌的核酸中胸腺嘧啶数不等于腺嘌呤数，D正确。
9.如图表示某种大分子物质的基本单位，下列关于它的叙述中错误的是(　　)
A．该物质是核糖核苷酸
B．HIV中有这种物质
C．该物质含有C、H、O、N、P
D．该物质聚合形成的大分子物质是RNA，它只分布在细胞质中
解析：选D。该物质是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子碱基形成的核糖核苷酸，A正确；HIV属于RNA病毒，而该物质是构成RNA的基本单位，所以在HIV中可找到，B正确；该物质是构成RNA的基本单位，其元素组成是C、H、O、N、P，C正确；该物质聚合形成的大分子物质是RNA，它主要分布在细胞质中，D错误。
10．下列关于真核细胞中蛋白质和核酸的叙述，正确的是(　　)
A．两者都在细胞质中合成
B．合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸不需要蛋白质参与
C．两者的合成都需要模板、原料、能量和酶
D．两者都有单体，单体之间连接的方式都是脱水缩合形成肽键
解析：选C。核酸主要在细胞核中合成，A错误；核酸的合成需要酶的催化，大多数酶是蛋白质，B错误；两者合成都需要模板、原料、能量和酶，C正确；不同的核酸单体连接方式相同，都是通过磷酸二酯键相连的，D错误。
11．(2020·金华一中期中)如图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系，相关叙述中正确的是(　　)

A．A分子中一定含有20种a
B．a的结构中都只有一个“—NH2”和一个“—COOH”
C．B是人类的遗传物质
D．染色体存在于所有细胞中
解析：选C。分析题图可知，A是蛋白质，a是氨基酸，B是DNA，b是脱氧核苷酸。根据R基团的不同，组成蛋白质的氨基酸约有20种，但每一种蛋白质不一定都含有20种氨基酸，A错误；a的结构中至少含有一个“—NH2”和一个“—COOH”，R基团中也可能含有“—NH2”和“—COOH”，B错误；具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，C正确；人体成熟红细胞无染色体，D错误。
12．(2020·浙江嘉兴中学月考)下图表示真核细胞内基因表达过程中相关物质间的关系。下列叙述错误的是　(　　)

A．物质a上含有决定氨基酸的密码子
B．组成物质a、b、c、d的基本单位共有8种
C．过程①的产物中有些具有生物催化作用
D．过程②的场所是核糖体，该过程中有水生成
解析：选A。依题意及图示分析可知：物质a为基因(DNA)，物质b为mRNA，物质c为tRNA，物质d为具有催化作用的RNA(酶)。决定氨基酸的密码子位于mRNA上，A错误；基因是有遗传效应的DNA片段，其基本单位是4种脱氧核苷酸，RNA(包括mRNA、rRNA、tRNA)的基本单位是4种核糖核苷酸，共有8种核苷酸，B正确；过程①是以DNA为模板生成RNA的转录过程，少数酶的化学本质是RNA，具有生物催化作用，C正确；过程②表示翻译，其场所是核糖体，在该过程中会发生氨基酸脱水缩合生成水和肽链，D正确。
13．脑啡肽的合成采用的是蛋白质工程技术，这是生物技术在分子水平上的又一突破。请根据此化合物的结构分析回答下列问题：

(1)该化合物中有________个氨基和________个羧基。
(2)该化合物是由________个氨基酸失去________分子水而形成的，这种方式叫做________，该化合物叫________肽。在形成时，相对分子质量减少了________。
(3)该化合物的R基团从左到右依次是___________________________________。
(4)该化合物水解后可产生________种氨基酸，造成氨基酸种类不同的原因是____________。
(5)现有质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、鸡蛋、人的口腔唾液(含淀粉酶)、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4 溶液、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶。请设计实验证明“脑啡肽是多肽”。
①实验原理：在碱性溶液中，多肽与CuSO4反应产生紫色物质。
②方法步骤：_______________________________________________。
③预期结果：______________________________________________。
④实验结论：_______________________________________________。
解析：该多肽含有4个肽键，是由5个氨基酸脱水缩合而成的，在形成多肽时，共脱去4个水分子，相对分子质量减少了4×18＝72。该多肽中有一个氨基和一个羧基；从结构上可以看出，左起第二个氨基酸的R基团和第三个氨基酸的R基团相同，应为同一种氨基酸，因此该脑啡肽水解后共产生4种氨基酸。脑啡肽是多肽，在碱性溶液中，多肽与CuSO4 反应产生紫色物质。在设计实验时应注意空白对照。
答案：(1)1　1　(2)5　4　脱水缩合　五　72

(4)4　R基团不同
(5)②取2支试管分别编号A、B，在A中加入2 mL脑啡肽液，在B中加入2 mL清水；在2支试管中各加入2 mL 0.1 g/mL 的NaOH溶液，振荡；在2支试管中各加入5滴0.01 g/mL的CuSO4 溶液，振荡　③A试管中出现紫色，B试管中不出现紫色　④脑啡肽是一种多肽
14．(2018·高考全国卷Ⅲ)回答下列与蛋白质相关的问题：
(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是________。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在________这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白，如________(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是__________________________________。
(2)通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和________结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是____________________________________。
(3)如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变，其原因可能是_________________。
解析：(1)氨基酸是生物体中组成蛋白质的基本单位；氨基酸在核糖体上脱水缩合形成肽键；胃蛋白酶属于分泌蛋白；高尔基体在分泌蛋白形成过程中的作用是对来自内质网的分泌蛋白进行加工、分类和包装。(2)蛋白质中正确的氨基酸序列和空间结构决定了其生物学功能；蛋白质变性是空间结构遭到了破坏，失去了生物活性。变性蛋白质的肽键暴露出来，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解。(3)编码血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被替换，但其未引起血红蛋白中氨基酸序列改变，说明突变前后mRNA上相应密码子对应同一种氨基酸，即遗传密码具有简并性。
答案：(1)氨基酸　核糖体　胃蛋白酶　对蛋白质进行加工、分类和包装
(2)空间　蛋白质变性使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解
(3)遗传密码具有简并性
15.如图表示生物体内某些有机物的组成关系及功能关系，其中D是RNA，C、E都是高分子化合物，C是细胞生物的遗传物质，A、B是组成它们的基本单位。请据图回答下列问题：
(1)真核生物体内的A物质有________种，B物质在生物体内约有________种。
(2)合成C、D的A物质的不同点表现在__________和__________，C物质和D物质在空间结构上的不同点表现在________________________________，C物质与D物质的关系是________________。
(3)C存在的主要场所是________________。
(4)与E相比，C特有的元素是__________。
解析：由题意可知，A、B、C、D、E分别代表核苷酸、氨基酸、DNA、RNA、蛋白质，所以A包括4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种。组成C和D的核苷酸分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，它们的主要区别是戊糖(前者是脱氧核糖，后者是核糖)和碱基(前者含有胸腺嘧啶，后者含有尿嘧啶)不同。DNA主要存在于细胞核内，化学元素组成是C、H、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，所以DNA特有的元素是P。
答案：(1)8　20　(2)戊糖(脱氧核糖、核糖)　碱基(胸腺嘧啶、尿嘧啶)　C为独特的双螺旋结构，D一般为单链结构　C控制D的合成　(3)细胞核　(4)P