第3讲 生命活动的主要承担者——蛋白质遗传信息的携带者——核酸蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ) 实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布知识点一 蛋白质——生命活动的主要承担者1．含量：占细胞鲜重的7%～10%，占细胞干重①________以上2．组成元素：②________，有的含有P、S两种元素3.4．多肽5．蛋白质 议一议：多肽与蛋白质有什么区别？蛋白质的合成场所是核糖体吗？知识点二 核酸——遗传信息的携带者1．元素组成：C、H、O、N、P 2．核苷酸(基本单位)3．核酸(遗传信息的携带者蛋白质的结构及形成21\n巧记：蛋白质形成的四个“一”肽键脱水缩合核糖体闪记：蛋白质相关知识(1)8种必需氨基酸：一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)两(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸)(2)结构多样性原因：种类数目加排序，空间破坏即失活(3)功能多样性：运输调(节)结构，免疫催(化)信息自我校对：①50% ②C、H、O、N ③必需氨基酸 ④非必需氨基酸 ⑤CRHH2NCOOH ⑥同一个碳原子 ⑦肽键 ⑧排列顺序 ⑨胰岛素 运输作用 ⑪激素⑫免疫功能 ⑬细胞核 ⑭拟核和质粒 ⑮甲基绿 ⑯绿色 ⑰细胞质 ⑱吡罗红 21\n⑲红色 ⑳遗传信息 遗传、变异 蛋白质的生物合成议一议：多肽无复杂空间结构，一般不具有生物活性，蛋白质则都具有；蛋白质的合成是在核糖体上，但其空间结构的形成(折叠盘曲，其他化学键形成等)则与内质网、高尔基体有关。蛋白质的结构与功能高考地位：5年17考(2022海南卷，2022北京、天津、海南选择题，2022重庆卷客观综合题考查)1．蛋白质结构层次 氨基酸多肽蛋白质提示 参见上页“图说考点”2．蛋白质形成过程分析从以上图示过程明确：(1)肽的名称：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽(三个或三个以上的称为多肽)，如：由六个氨基酸分子构成一条链，则其名称是六肽，也可称为多肽。(2)肽键的结构式可表示如下：CONH或CONH或NHCO(3)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。(4)H2O中的H来自于—COOH和—NH2，而O则只来自于—COOH。多肽和蛋白质的区别多肽蛋白质有无空间结构无有联系蛋白质可由一条或几条肽链形成提醒翻译的直接产物——多肽，不叫蛋白质，必须经加工，形成一定的空间结构才叫蛋白质3.蛋白质的结构多样性和功能多样性21\n上述4个导致蛋白质结构多样性的原因并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备其中的一点，这两个蛋白质分子的结构就不同。★★★ 蛋白质结构、功能相关知识是历年高考命题的热点，常挖掘教材中易被考生忽略的小考点进行综合命题或以信息选择题的形式出现，难度系数不大(0.58～0.68)。【典例1】(新题快递)层粘连蛋白分子是由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)构成的高分子糖蛋白。作为细胞的结构成分，它含有多个结合位点，对细胞间粘连及细胞的分化等都有作用。层粘连蛋白分子结构示意图如图，若该蛋白分子由m个氨基酸构成，下列有关说法不正确的是( )。A．该层粘连蛋白分子含有的肽键数为m－3B．该蛋白在细胞识别中具有重要作用C．癌细胞膜相对正常细胞膜而言表面的层粘连蛋白少D．该物质的合成只需核糖体即可完成破题关键21\n解析 该层粘连蛋白分子由3条链组成，因此含有(m－3)个肽键；层粘连蛋白是一种糖蛋白，具有多个结合位点，在细胞识别中具有重要作用；癌细胞易扩散，而层粘连蛋白对细胞间粘连起作用，故癌细胞膜上的层粘连蛋白会比较少；该糖蛋白的合成除了需要核糖体外，至少还需要内质网、高尔基体加工并添加糖链和线粒体提供能量。答案 D【训练1】(2022·海南单科，1)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是( )。A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸B．有些氨基酸不能在人体细胞中合成C．氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键D．不同氨基酸之间的差异是由R基引起的解析 本题主要考查组成生物体蛋白质的氨基酸的种类及氨基酸脱水缩合合成蛋白质等相关的知识内容。甘氨酸的分子量是75，不是分子量最大的氨基酸。由于缺乏中间产物，有8种氨基酸不能在人体细胞中合成，必须从食物中获得，称为必需氨基酸。氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键。R基的特异性决定氨基酸的特异性。答案 A核酸的组成与功能及与蛋白质的关系1．图解核酸的组成成分图一 核苷酸结构模式图21\n图二 DNA、RNA组成成分比较图2．识图解读：DNA和RNA结构组成区别(1)组成成分上：核糖和碱基U为RNA特有；脱氧核糖和碱基T为DNA特有。因而组成核酸的“核苷酸”是8种，碱基是5种；其中组成核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的含氮碱基(如上图二)依次均为4种、4种。(2)空间结构上：DNA为规则双螺旋结构；RNA往往为单链结构。图示一中若碱基为A，五碳糖为核糖，则两部分之和为“腺苷”，即ATP中“A”代表的含义。触类旁通(1)只有DNA或RNA的生物(病毒)体内核苷酸种类和碱基种类依次是多少？(2)同时含有DNA和RNA的生物(所有真核和原核生物)细胞内呢？答案 (1)含DNA的病毒具有4种脱氧核苷酸和4种碱基，含RNA的病毒具有4种核糖核苷酸和4种碱基。(2)具细胞结构的生物具有8种核苷酸和5种碱基。3．核酸与蛋白质的比较蛋白质核酸单体氨基酸(约20种)核苷酸(4种＋4种)形成细胞质内核糖体上脱水缩合细胞核(线粒体、叶绿体)内复制、转录主要功能结构物质：角蛋白、肌纤维蛋白等①遗传信息的携带者，决定生物性状②某些RNA具催化作用功能物质：①运输——血红蛋白、载体；②催化——酶(多数)；③免疫——抗体；④调节——胰岛素、生长激素能源物质：氧化放能，产物有尿素、CO2和H2O等续表21\n分子结构的多样性组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同以及蛋白质的空间结构的不同，使蛋白质具有多样性组成DNA的4种脱氧核苷酸的数量、序列和比例不同，使DNA呈现多样性本考点近几年生物单科卷有考查，理综试卷命题频度低；考查时往往与其他化合物或遗传分子基础相联系综合命题。【典例2】(2022·江苏单科，1)下列关于核酸的叙述中，正确的是( )。A．DNA和RNA中的五碳糖相同B．组成DNA与ATP的元素种类不同C．T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中D．双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数解析 DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖；组成DNA和ATP的元素是C、H、O、N、P5种元素；T2噬菌体的遗传物质是DNA，遗传信息贮存在DNA中；双链DNA分子中碱基比例A＝T①，C＝G②，①＋②得出嘌呤数等于嘧啶数。答案 D【训练2】(易错点合编题)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如右图所示，下列有关叙述正确的是( )。A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B．若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物D．若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色，则a为脱氧核糖E．组成化合物b的元素有C、H、O、N四种F．a属于不能水解的糖，是生物体内的能源物质G．若a为核糖，则由b组成的核酸主要分布在细胞核中H．幽门螺杆菌体内含的化合物m共四种21\n解析 A错误，若m为腺嘌呤，因五碳糖有2种，则b对应2种核苷酸；B错误，若a为核糖，则b为RNA的基本单位；D错误，a应为核糖，RNA被染成红色；E错误，组成化合物b的元素有C、H、O、N、P五种；F错误，a应为结构物质非能源物质；G错误，RNA主要存在于细胞质中；H错误，因细菌中既含DNA又含RNA，故m共五种。答案 C规避3个易错点、辨析2个误区易错点1 忽略核酸与蛋白质的内在关系，把蛋白质合成看成孤立的事件 点 拨 本节蛋白质合成虽然单独讲解，但蛋白质的生物合成不是孤立，而是受DNA上基因控制的，核酸(基因)与蛋白质联系的纽带是“中心法则”，其中蛋白质合成受DNA控制，mRNA是直接模板，如下图所示：易错点2 氨基酸缩合形成多肽过程中孕含的计算规律不熟练，尤其是一些特例(如二硫键、环状肽、最值计算处理不到位) 点 拨 氨基酸脱水缩合形成蛋白质的主要计算规律(1)氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基总数－肽键数。(2)羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基总数－肽键数。(3)N原子数＝各氨基酸中N的总数。(4)O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱去水分子数。(5)若已知多肽中氮原子数为m，氨基个数为n，则缩合成该多肽的氨基酸数目为m－n＋肽链数。(6)若已知多肽中氮原子数为m，则缩合成该多肽的氨基酸数目最多为m。易错点3 基因表达过程中，氨基酸数与相应的碱基(核苷酸)数目的对应关系(难点) 点 拨 由于mRNA中存在终止密码子等原因，上述关系应理解为每形成1个氨基酸，至少需要mRNA上3个碱基，DNA上的6个碱基。温馨提示 (1)若由氨基酸脱水缩合形成环状肽，则其肽键数＝缩合产生的水分子数＝氨基酸个数。(2)环状DNA分子，如质粒，其相对分子质量＝脱氧核苷酸数×脱氧核苷酸平均相对分子质量－脱氧核苷酸数×18。误区1 不能分清化合物及其组成单位在物种间的统一性及差异性21\n 点 拨 核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸与蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近，也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定。而氨基酸、核苷酸、糖类、脂质等小分子物质不具有特种的特异性，因此这些物质不能作为鉴定物种亲缘关系的依据。——蛋白质多样性与生物多样性的关系DNA(基因)多样性蛋白质多样性生物多样性误区2 不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因 点 拨 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”。注 ①同一生物不同体细胞都是由一个受精卵分裂分化形成的，故其DNA相同。②mRNA和蛋白质不同，由于基因的选择性表达，不同细胞表达的基因不同，产生的mRNA、蛋白质不同。纠错演练1．已知20种氨基酸的平均相对分子质量为128。图1为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)，图2为部分肽链放大示意图，请据图回答下列问题。(1)该化合物由氨基酸脱去____________个水分子形成，这种结合方式叫做____________，图1所示的蛋白质的相对分子质量为____________。如果核苷酸的平均相对分子质量为400，则指导该蛋白质产生的基因的相对分子质量最小为____________。(2)图2中有________种R基，肽键是________(填序号)；该肽链至少有________个游离的羧基。(3)假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有①的氨基酸有____________个。解析 氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质。该蛋白质由一条多肽链构成，其相对分子质量＝氨基酸的总分子质量－脱去的水的总分子质量－形成二硫键脱去的氢的分子质量＝124×128－(124－1)×18－2×3＝13652。在不考虑终止密码的条件下，基因中的碱基数∶氨基酸数＝6∶1，而基因是由两条脱氧核苷酸链组成的，则指导该蛋白质产生的基因的相对分子质量＝124×6×400－(124×6－2)×18＝28421\n244。图2中有4个R基，3种R基，肽键为②④⑥。图2中的R基含有2个羧基，而构成该蛋白质的多肽链的首或尾含有1个游离的羧基，故该蛋白质至少含有3个游离的羧基。构成该十肽的氨基酸的R基中只有结构①含有1个N，其他氨基酸的R基中均不含N，那么m－10个N均在①结构中，所以含有①的氨基酸有m－10个。答案 (1)123 脱水缩合 13652 284244(2)3 ②④⑥ 3 (3)m－102．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代表生物大分子。据图分析正确的是( )。①人体中，单体a的种类有4种 ②X代表的元素是N、P，而Y代表的元素一定有N ③图中A和C是组成染色体的主要成分 ④若C是由n个单体c脱水缩合形成的，则相应的A片段中至少有6n个碱基对 ⑤导致组成某生物个体的细胞出现稳定性差异的根本原因是由于其核内A分子中的基因的选择性表达 A．①②③B．①②③⑤C．②④⑤D．①③④解析 由图可知，大分子物质A、B、C分别表示DNA、mRNA和蛋白质；单体a、b、c分别表示脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸；元素X表示N和P，元素Y表示N，过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示DNA分子的复制、转录和翻译。人体中有4种脱氧核苷酸；若C是由n个单体c脱水缩合形成，则相应的A片段中至少有6n个碱基，而碱基对至少为3n个。组成某生物个体的细胞出现稳定性差异是因为细胞的分化，其根本原因是基因的选择性表达。答案 B观察DNA和RNA在细胞中的分布1．实验原理(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同显示DNA和RNA在细胞中的分布(2)盐酸21\n2．实验流程3．试剂及作用(1)甲基绿吡罗红染色剂——染DNA和RNA，混合使用，现用现配。(2)质量分数为0.9%NaCl溶液——保持口腔上皮细胞的正常形态和生理功能。(3)质量分数为8%盐酸——改变细胞膜的通透性，使染色质DNA和蛋白质分离。(4)蒸馏水——配制染色剂，冲洗涂片。观察DNA和RNA在细胞中的分布常和显微镜知识一起考查或结合在其他实验中进行考查，选择题和综合题都有出现。【典例】(2022·安徽理综，1)某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经不同处理和染色剂染色，用高倍显微镜观察。下列描述正确的是( )。A．经吡罗红甲基绿染色，可观察到红色的细胞核B．经吡罗红甲基绿染色，可观察到绿色的细胞质C．经健那绿染色，可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体D．经苏丹Ⅲ染色，可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质解析 本题主要考查细胞内DNA、RNA、蛋白质等物质及线粒体结构的鉴定。吡罗红甲基绿染色剂用于鉴定细胞中DNA和RNA的分布，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，故A、B不正确。线粒体经健那绿染色呈蓝绿色，故C正确。经苏丹Ⅲ染色，可观察到橘黄色颗粒状的脂肪，而不是蛋白质，故D不正确。21\n答案 C【训练1】(2022·太原调研)在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，正确的操作顺序以及将口腔上皮细胞置入质量分数为8%的盐酸溶液中水解的主要目的是( )。①染色 ②水解 ③涂片 ④取口腔上皮细胞 ⑤观察A．④①②③⑤，使细胞中的DNA水解成脱氧核苷酸B．④②①③⑤，使细胞中物质全部水解C．④⑤①③②，利用盐酸改变细胞壁的通透性，加速染色剂进入细胞D．④③②①⑤，使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合解析 正确的操作顺序，取口腔上皮细胞后应制成临时装片，再进行水解等操作。在质量分数为8%的盐酸溶液中水解的主要目的是改变细胞膜的通透性，使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。答案 D【训练2】在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，下列说法不正确的是(多选)( )。A．质量分数为0.9%NaCl溶液可使口腔细胞保持正常状态B．用质量分数为8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分离，利于染色C．酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏D．用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子解析 C中烘干的目的是将细胞固定在载玻片上防止被水流冲走；D中只能观察到染色后的区域，不能看到染色体和RNA。答案 CD蛋白质的结构和功能相关知识考查1.(2022·全国新课标，1)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同，其原因是参与这两种蛋白质合成的( )。A．tRNA种类不同B．mRNA碱基序列不同C．核糖体成分不同D．同一密码子所决定的氨基酸不同21\n解析 本题以细胞的成分为切入点，综合考查蛋白质的组成、结构、转录、翻译等过程，但比较基础，考生容易得分。在两种蛋白质合成过程中，tRNA种类、核糖体成分、同一密码子所决定的氨基酸均相同。答案 B2．(2022·海南单科，2)关于蛋白质的叙述，错误的是( )。A．有些蛋白质是染色体的组成成分B．酶在催化反应前后，其分子结构不变C．食盐作用下析出的蛋白质发生了变性D．蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应解析 本题主要考查了蛋白质的特性。染色体的化学组成成分主要是蛋白质和DNA。酶是生物催化剂，反应前后其分子结构不变。蛋白质遇高温、重金属变性，盐析出的蛋白质没有变性。双缩脲试剂可与蛋白质发生显色反应生成紫色络合物。答案 C核酸的组成、功能及与蛋白质的关系 3．(2022·北京理综，4)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 由题干信息，不能确定胰岛素的A、B两条肽链是由胰岛素基因的两条DNA单链分别编码的，故A错误；高温仅破坏蛋白质的空间结构，不能破坏肽键而使肽链断裂；胰岛素的功能不仅取决于氨基酸序列，还与其空间结构有关；核糖体上合成的2条多肽链在蛋白酶的作用下去掉部分肽段后形成具有特定空间结构的蛋白质。答案 D4．(2022·海南单科，15)关于RNA的叙述，错误的是( )。A．少数RNA具有生物催化作用B．真核细胞内mRNA和tRNA都是在细胞质中合成的C．mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸解析 真核细胞内的mRNA和tRNA主要是在细胞核内合成的，故B错误。少数RNA是酶，具有催化作用；mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基称为一个密码子；tRNA具有特异性，一种tRNA只能转运一种氨基酸。答案 B5．(整合题)下列有关蛋白质和核酸的叙述正确的有________。21\n(1)(2022·海南，16B)DNA分子中两条脱氧核苷酸之间的碱基一定是通过氢键连接的(2)(2022·天津，1A)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(3)(2022·北京，4C)胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关(4)(2022·江苏，1B)细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素(5)(2022·江苏，1A改编)磷脂和蛋白质合成时，需要模板(6)(2022·海南，16C)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(7)(2022·山东，5C)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质(8)(2022·上海，15)某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是n＋m答案 (1)(8)考向借鉴——他山之石6．(2022·上海单科，6)生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键，导致( )。A．蛋白质分解为多肽链B．多肽链分解为若干短肽C．多肽链分解为氨基酸D．氨基酸分解为氨基和碳链化合物解析 本题考查酶的专一性、多样性的相关知识。肽酶可水解肽链末端的肽键，最终将多肽链分解为氨基酸。答案 C(时间：45分钟)A级 基础演练1．据报载，科学家发现了一种可以分解鸡毛的角蛋白酶，有可能被用来“消化”导致疯牛病和人类克雅氏症的毒蛋白。其与荷兰一家疯牛病专业检测机构联合进行的实验表明，角蛋白酶确实能够破坏毒蛋白，使其丧失传染能力。由此可知，该毒蛋白有着与鸡毛中的角蛋白相似的( )。 A．氨基酸的数量B．空间结构C．氨基酸的种类D．氨基酸的排列顺序解析 角蛋白酶可“消化”毒蛋白，也可分解鸡毛中的角蛋白，由此可见，毒蛋白和鸡毛中的角蛋白的空间结构相似。答案 B21\n2．(2022·孝感统考)下图是有关蛋白质分子的简要概念图，下列对该图的分析正确的是( )。A．A中可能含有SB．从根本上说生物的多样性取决于蛋白质的多样性C．多肽中B的数目等于C的数目D．①过程所需的模板和运输B的工具的基本组成单位都含有脱氧核糖解析 由图分析可知，A为构成蛋白质的基本元素，构成蛋白质的元素包括C、H、O、N，有的还含有S、P，因此A中可能含有S；从根本上说，生物的多样性取决于遗传信息的多样性；B为氨基酸，对于直链多肽来说，肽键数＝氨基酸数－肽链数，而对于环状多肽而言，氨基酸数等于肽键数；①过程为氨基酸脱水缩合过程，所需的模板为mRNA，运输B的工具为tRNA，二者的基本组成单位均为核糖核苷酸，均含有核糖。答案 A3．(2022·南通一调)下列关于蛋白质的叙述，正确的是( )。A．蛋白质大多是由20种氨基酸脱水缩合而成的链状结构B．蛋白质在核糖体中合成后即都具有正常的功能C．细胞内以及细胞间传递信息的物质都是蛋白质D．同一生物体的不同细胞中所含的蛋白质不完全相同解析 氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链经盘曲折叠形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质，A项错误。分泌蛋白在核糖体中合成后还需内质网和高尔基体的加工才能具有正常的功能，B项错误。性激素、甲状腺激素、神经递质(如乙酰胆碱)等物质不是蛋白质，C项错误。由于基因的选择性表达，同一生物体的不同细胞中所含的蛋白质不完全相同，D项正确。答案 D4．某多肽的分子式为C42H65N11O9，它彻底水解后只得到以下3种氨基酸，则此多肽中含有的赖氨酸个数为( )CH2H2NCOOH CH2CHCOOHNH2 甘氨酸 苯丙氨酸CHNH2HOOC(CH2)4NH2 赖氨酸A．2个B．3个C．5个D．8个21\n解析 假设甘氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸的数目分别为a、b、c。由于这三种氨基酸都只含有一个羧基，该多肽的氧原子数＝肽键中的氧原子数＋游离的羧基中的氧原子数，即9＝肽键中的氧原子数＋2。因此，该多肽含有7个肽键，8个氨基酸，即a＋b＋c＝8。根据该多肽含有的氮原子数分析，可得a＋b＋2c＝11，可求出c＝3。答案 B5．(2022·长春模拟)如图表示某种大分子物质的基本单位，关于它的叙述中错误的是( )。A．该物质是核糖核苷酸B．该物质含有C、H、O、N、P等元素C．该物质聚合形成的大分子物质是RNA，它只分布在细胞质中D．在T2噬菌体中找不到这种物质解析 RNA不只分布于细胞质中，细胞核内也含少量RNA。答案 C6．(2022·广东肇庆二模，1)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多基本组成单位(单体)连接而成，因而被称为单体的多聚体，下列有关单体与多聚体的叙述中，错误的是( )。A．单体连接成多聚体都需要消耗ATPB．单体进入细胞的方式都是被动运输C．有的多聚体在细胞识别中起信息传递作用D．有的多聚体在细胞增殖时平均分配到两个子细胞中解析 单体脱水缩合形成多聚体的过程需要消耗能量，A正确；葡萄糖通过被动运输中的协助扩散方式进入红细胞，其他单体进入细胞的方式是主动运输，B错误；糖蛋白可在细胞识别中起信息传递作用，C正确；细胞核内DNA在细胞分裂时，平均分配到两个子细胞中，D正确。答案 B7．(2022·潍坊模考)若图示中的各部分彻底水解，得到产物种类最多的是( )。 A．①B．②21\nC．③D．④解析 题图中①为mRNA，③为tRNA，彻底水解产物为磷酸、核糖和四种含氮碱基；④为多肽链，彻底水解产物为氨基酸；②为核糖体，由rRNA和蛋白质组成，彻底水解产物包括磷酸、核糖、四种含氮碱基和氨基酸。答案 B8．蛋白质是生命活动的主要承担者，核酸是生命活动的控制者，下列关于二者的叙述中，错误的是( )。A．蛋白质具有多样性的根本原因是DNA具有多样性B．蛋白质和核酸的组成元素中都有C、H、O、NC．蛋白质和DNA都主要在细胞质中合成D．蛋白质的空间结构一旦被破坏就很难恢复，但DNA的双螺旋结构相对容易恢复解析 蛋白质的合成受基因的控制，而基因是具有遗传效应的DNA片段，因此蛋白质具有多样性的根本原因是DNA具有多样性。蛋白质和核酸的组成元素中都有C、H、O、N。蛋白质的空间结构十分复杂，一旦被破坏就很难恢复。蛋白质主要在细胞质中的核糖体上合成，而DNA主要在细胞核中复制(合成)。答案 C9．(原创题)下图表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是生物大分子，图中X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。请回答下列问题。(1)生物体的有机物可以通过颜色反应加以区别鉴定，Ⅱ、Ⅲ使用________________染色，依次呈现__________、________；________可用苏丹Ⅲ染液鉴定而呈现________；使用________鉴定Ⅳ时，应先加________1mL，再加入________4滴，摇匀后呈现________。(2)大分子物质Ⅰ～Ⅴ中，具有物种特异性的是________，该细胞基因的表达过程遵循“中心法则”，简写出表达过程：________________。(3)Ⅳ的结构具有多样性，其多样性根本上是由________决定的。(4)由小分子物质X、Y、Z、P生成大分子物质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的过程中，有一共同的生成物是________。(5)相同质量的Ⅴ氧化分解供能时释放的能量远远多于Ⅰ，原因是Ⅴ中________含量高。21\n答案 (1)甲基绿吡罗红混合染液 绿色 红色 Ⅴ 橘黄色 双缩脲试剂 双缩脲试剂A液 双缩脲试剂B液 紫色 (2)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ ⅡⅢⅣ(性状) (3)Ⅱ(4)水 (5)C、H10．蛋白质是生物体结构和生命活动的重要物质基础，请根据蛋白质功能的相关知识回答相关问题。(1)蛋白质是生物体结构和生命活动的重要组成物质，这些蛋白质叫结构蛋白，如红细胞中充满了________；细胞膜上与物质运输有关的________、与细胞识别有关的________都是蛋白质。(2)有些蛋白质具有催化作用，这就是酶，如唾液腺分泌的________酶，在植物细胞工程中用于除去细胞壁的________酶，在动物细胞工程中用于分离细胞的________酶，在基因表达过程中与转录有关的________酶等。(3)有些蛋白质具有调节作用，如生长激素，它是由内分泌腺——________分泌的，若幼年缺乏则可导致________症；再如胰岛素，它是胰岛________细胞分泌的，对于________代谢有调节作用，若人体缺乏胰岛素会患________病，与胰岛素有拮抗作用的激素是________，它也是在核糖体上合成的一类激素。(4)具有免疫作用的抗体也是蛋白质，它是由________产生的，在________免疫中发挥作用。解析 (1)蛋白质是生物体结构和生命活动的重要组成物质，血红蛋白与氧气的运输有关；细胞膜上的载体蛋白与物质跨膜运输有关，糖蛋白与细胞识别有关。(2)绝大多数的酶是蛋白质。唾液腺分泌的唾液淀粉酶可以催化淀粉的水解，纤维素酶和果胶酶在植物细胞工程中用于除去细胞壁，胰蛋白酶在动物细胞工程中用于分离细胞，RNA聚合酶与基因表达过程中的转录有关。(3)有些蛋白质具有调节作用，如垂体分泌的生长激素对动物生长有促进作用，若幼年缺乏可导致侏儒症；胰岛B细胞分泌的胰岛素有降低血糖浓度的作用，缺乏时导致糖尿病；胰高血糖素由胰岛A细胞分泌，有升高血糖浓度的作用，与胰岛素的作用相拮抗。(4)在体液免疫中发挥作用的抗体(免疫球蛋白)是由浆细胞分泌的。答案 (1)血红蛋白 载体蛋白 糖蛋白 (2)唾液淀粉 纤维素酶和果胶 胰蛋白 RNA聚合 (3)垂体 侏儒 B 血糖 糖尿 胰高血糖素 (4)浆细胞 体液B级 智能提升11．(2022届高考《试题调研》)端粒存在于真核生物染色体的末端，是由DNA序列及相关的蛋白质所组成的复合体。端粒酶是一种逆转录酶，由蛋白质和RNA构成。由此可知，属于核膜、端粒和端粒酶共同点的是( )。A．都存在于所有生物细胞中B．都含有C、H、O、N、P等化学元素C．都与遗传信息的传递无关D．都含有遗传物质21\n解析 原核细胞无核膜、无端粒(无染色体)、无端粒酶；核膜中含磷脂、端粒中含DNA、端粒酶中含RNA，故都含有C、H、O、N、P等化学元素；端粒中的DNA与遗传信息的传递有关，故端粒中含遗传物质。答案 B12．图示某胰岛素分子及其局部放大示意图，若该胰岛素由51个氨基酸分子脱水缩合形成的，下列有关此图的叙述中，不正确的是( )。A．人体内该分子的表达只能在胰岛B细胞内且在内质网上的核糖体上合成B．该胰岛素在合成过程中，相对分子质量比合成前减少了888，形成的肽键数为49C．该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少是2、2D．在局部放大图中能标志不同氨基酸的标号是①、③和⑤解析 由图示可知②、④是肽键，①、③、⑤是R基，R基决定氨基酸的种类，D正确；胰岛素属于分泌蛋白，是由在内质网上的核糖体合成的，A正确；每形成一个二硫键失两个氢，因此该胰岛素在合成过程中，相对分子质量比合成前减少了(51－2)×18＋3×2＝888，B正确；①处有氨基，⑤处有羧基，且仅为肽链的部分放大图信息，所以该胰岛素分子中游离的氨基、羧基数至少为3和3，而不是2和2，即C不正确。答案 C13．(2022·高考《试题调研》)下列有关下图中蛋白质的叙述，正确的是( )。A．含有两条肽链B．共有126个肽键C．R基中共含17个氨基D．形成该蛋白质时共脱掉125个水分子解析 蛋白质中羧基的总数＝肽链条数＋R基上羧基数，同理，氨基的总数＝肽链条数＋R基上氨基数。结合坐标图可知，该蛋白质含有两条肽链，124个肽键，R基中共含15个氨基，形成该蛋白质的过程中共脱掉124个水分子。答案 A14．(2022·江西省丰、樟、高、宜四市联考)经测定，某多肽链分子式是C21HXOYN4S221\n(－SH＋－SH―→－S－S－＋2H)，其中含有一个二硫键(－S－S－)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列有关该多肽的叙述，正确的是( )。A．该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸B．该多肽中H原子数和O原子数分别是32和5C．该多肽形成过程中至少需要4种tRNAD．该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了56解析 根据该多肽链中N的数目＝氨基端(1个)＋肽键中的N＋R基中的N(五种氨基酸中都没有)可推出，肽键中的N为3个，该多肽链由4个氨基酸组成；半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸的碳元素之和为3＋4＋3＋6＝16，与题目中该多肽链的分子式不符，A错误。根据该多肽链中碳元素和硫元素的数目，可确定组成该多肽链的氨基酸应该为一个苯丙氨酸(C9H11O2N)、一个亮氨酸(C6H13O2N)、两个半胱氨酸(C3H7O2NS)；该多肽中H原子数为11＋7＋13＋7－3×2－2＝30，O原子数为2＋2＋2＋2－3×1＝5，B错误。该多肽由3种氨基酸组成，其形成过程中至少需要3种tRNA，C错误。该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少18×3(形成肽键时脱水)＋2(形成一个二硫键脱下2个H)＝56，D正确。答案 D15．一切生命活动都离不开蛋白质，图示部分细胞结构和多种蛋白质，请回答下列有关问题。(1)A蛋白参与细胞间的相互粘连，所以在动物细胞工程中常用________处理组织碎块，使细胞分散开。(2)B蛋白与物质跨膜运输有关，如果运输过程需ATP供能，则运输方式称为________，若运输过程不消耗ATP，则运输方式称为________。(3)C蛋白只能与特定分子结合，结合后使蛋白质的________发生变化，像“分子开关”一样，引起细胞内一系列变化，是细胞膜完成________功能的分子基础。(4)E蛋白具有催化功能，因其只能与________结合，所以E蛋白的功能具有专一性的特点。(5)F蛋白的功能是与DNA分子的某一部位结合，以DNA分子的一条链为模板合成RNA分子，F蛋白的名称是________。21\n解析 (1)使细胞分散开可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶水解细胞间的粘连蛋白(糖蛋白)。(2)需要载体蛋白、消耗能量的运输方式是主动运输，需要载体蛋白、不消耗能量的运输方式是协助扩散。(3)C蛋白是离子通道蛋白，其空间结构的变化控制着钠离子和钾离子的进出，有利于电信号的传导。(4)E蛋白是酶，具有专一性，只能催化一种或一类反应。(5)以DNA为模板合成RNA，此类酶是RNA聚合酶。答案 (1)胰蛋白酶 (2)主动运输 协助扩散(3)空间结构 信息交流(细胞通讯、细胞识别)(4)一种或一类底物 (5)RNA聚合酶21
