1、1第 3 讲 蛋白质和核酸考纲要求 1.蛋白质、核酸的结构和功能()。2.实验：观察 DNA、RNA 在细胞中的分布。考点一 蛋白质的结构、功能及相关计算1组成蛋白质的氨基酸及其种类巧记 “8 种”必需氨基酸甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。2蛋白质的合成及其结构、功能多样性(1)二肽的形成过程过程 a：脱水缩合，物质 b：二肽，结构 c：肽键。H 2O 中 H 来源于氨基和羧基；O 来源于羧基。(2)蛋白质的结构层次氨基酸 多肽 蛋白质 脱 水 缩 合 盘 曲 、 折 叠 特别提醒 蛋白质的盐析、变性和水解盐析：是由溶解度
2、的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。变性：是由于高温、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2的变化，肽链变得松散，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。3蛋白质分子多样性的原因(1)氨基酸：种类不同；数目成百上千；排列顺序千变万化。(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。4蛋白质的功能(连线)1判断有关氨基酸的叙述(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
3、肽键就称为几肽( )(4)组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH 2)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( )2判断有关蛋白质的叙述(1)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能( )(2)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( )(3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质( )(4)蛋白质是生物体主要的能源物质( )(5)所有的蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的生理功能( )图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图；图乙中的分别表示生物体内的三个生理过程，其中 Q 分别代表三种物质，图丙为酶、激素、抗体、载体蛋白与蛋白质
4、、脂质的关系概念图。请分析：3(1)图甲中 a 的元素一定有哪些？可能还会有哪些？提示 一定有 C、H、O、N，可能还会有 S 等。(2)真核细胞中进行图甲中过程的场所有哪些？提示 内质网、高尔基体。(3)图甲中 b、c 内容是什么？请写出 b、c 的通式。提示 b、c 依次为“氨基酸” “肽键” ；b 的结构通式为 ；c 的结构通式为CONH。(4)图乙中分别体现了蛋白质怎样的功能？提示 催化功能、运输功能、免疫功能。(5)请写出图丙中 af 对应的物质依次为脂质、激素、抗体(或载体蛋白)、蛋白质、载体蛋白(或抗体)、酶。1有关蛋白质结构的计算规律(1)假设氨基酸的平均相对分子质量为 a，由
5、 n 个氨基酸分别形成 1 条链状多肽或 m 条链状多肽：形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 蛋白质相对分子质量1 n1 n1 na18( n1)4m n m n m na18( n m)特别提醒 计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(SS)时，要再减去 2(两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式 na18( n m)中的肽链数( m)视为零，再进行相关计算。(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中，若不考虑 R 基，至少含有 2 个碳
6、原子、2 个氧原子、4 个氢原子和 1 个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：碳原子数氨基酸的分子数2R 基上的碳原子数。氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数2。氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数。氮原子数肽链数肽键数R 基上的氮原子数各氨基酸中氮原子的总数。由于 R 基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。2利用“排列组合”解答多肽种类的计算题多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于
7、氨基酸的种类和排列顺序。可以借助右面的示意图(代表要安放的氨基酸的位置)，结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律(以 20 种氨基酸形成的四肽化合物为例)。(1)若每种氨基酸数目不限，可形成肽类化合物的种类有 204种(即 1 号位置安放氨基酸的情况有 20 种，2、3、4 号也是如此，即 2020202020 4种)。(2)若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有(20191817)种即 1 号位置安放氨基酸的情况有 20 种，2 号位置安放的氨基酸只能在剩余的 19 种中选择，即(20191817)种。5命题点一 组成蛋白质的氨基酸种类与结构的判断1下面是三种化合物的
8、结构简式，下列有关三种化合物的叙述，错误的是( )A三种化合物可以用一个结构通式表示B三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基C三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同答案 B解析 三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示，A 正确；图中三种氨基酸共同点应为至少都含有一个氨基、一个羧基，B 错误；双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应，是由于蛋白质中有肽键，氨基酸中无肽键，故不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C 正确；三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数分别是 1、1、1，D 正确。2下列四种化合物中，哪种是构成蛋白质的氨基酸
9、( )ACH 3CH2COOHBRCH 2NH2CD答案 D解析 组成蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH 2)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，故 D 项正确。6科学思维 “两看法”判断组成蛋白质的氨基酸命题点二 蛋白质分子结构与功能的分析3哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图，各氨基酸残基用 3 个字母缩写表示。下列叙述正确的是( )A两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物B氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D两种激素
10、间因 2 个氨基酸种类不同导致生理功能不同答案 D解析 分析题中激素的结构简式可知，激素中的环状肽都是由 6 个氨基酸构成的，故为六肽环，A 错误；氨基酸脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自氨基和羧基，B 错误；肽链中游离氨基的数目与构成肽链的氨基酸 R 基上的氨基数目有关，C 错误；分析题中激素的结构简式可知，两种激素间有 2 个氨基酸种类不同，故这两种激素的生理功能不同是由这 2 个氨基酸种类不同导致的，D 正确。4(2018全国，1)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
11、白参与 O2运输7D细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分答案 C解析 浆细胞产生的抗体能与相应的抗原(如病毒抗原)发生特异性结合，A 项正确；肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白等参与肌肉收缩的过程，B 项正确；Fe 2 参与构成血红蛋白，血红蛋白具有运输 O2的功能，C 项错误；细胞核中染色体的主要组成成分是蛋白质和 DNA，D 项正确。生命观念 蛋白质的结构与功能的“一、二、三、四、五”命题点三 蛋白质的相关计算与分析5(2018临汾模拟)如图表示一个由 200 个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )A该分子中含有 198 个肽键B这 200 个氨基酸中至少有 200 个氨基C合成该
12、蛋白质时相对分子质量减少了 3 582D该蛋白质中至少含有 3 个NH 2答案 C解析 分析题图可知，该蛋白质分子由两条肽链组成，且两条链之间的 R 基上的氨基和羧基脱水缩合形成了一个肽键，则该分子中含有 199 个肽键，A 错误；这 200 个氨基酸中至少有201 个氨基，B 错误；合成该蛋白质时脱去了 199 个水分子，相对分子质量减少了181993 582，C 正确；该蛋白质中至少有 2 个游离的氨基，D 错误。6某 50 肽中有丙氨酸(R 基为CH 3)4 个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4 条多肽链和 5 个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的
13、是( )8A该 50 肽水解得到的几种有机物比原 50 肽增加了 8 个氧原子B若将得到的 5 个氨基酸缩合成 5 肽，则有 5 种不同的氨基酸序列C若将新生成的 4 条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去 4 分子 H2OD新生成的 4 条多肽链至少含有 4 个游离的羧基答案 C解析 据图分析可知，每脱掉 1 个丙氨酸需要破坏 2 个肽键，脱掉 4 个丙氨酸共破坏了 8 个肽键，则有 8 分子水参与，故该 50 肽水解得到的几种有机物比原 50 肽增加了 8 个氧原子，A 正确；得到的 5 个氨基酸，其中有 4 个是丙氨酸，故将这 5 个氨基酸缩合成 5 肽，可有 5种不同的氨基酸序列，B 正
14、确；若将新生成的 4 条多肽链重新连接成一条长链，需要形成 3个肽键，脱去 3 分子水，C 错误；每条肽链中至少有 1 个游离的氨基和 1 个游离的羧基，故新生成的 4 条多肽链至少含有 4 个游离的羧基，D 正确。7现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸 3 种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含 3 种氨基酸的三肽种类分别最多有( )A9 种，9 种 B6 种，3 种C18 种，6 种 D27 种，6 种答案 D解析 足量的 3 种氨基酸构成的三肽有 3327 种。对于包含 3 种氨基酸的三肽种类的理解，可借用示意图“”来分析，即第一个位置的氨基酸有 3 种情况，第二个位置只能从另 2 种氨基酸
15、中任选 1 种氨基酸，第三个位置只能安放剩余的 1 种氨基酸，即3216 种。考点二 核酸的组成、结构与功能1核酸的结构层次92DNA 和 RNA 的组成成分比较(1)相同成分：含氮碱基 A、G、C 和磷酸。(2)不同成分Error!易混辨析 ATP、核苷酸、DNA、RNA 中“A”的辨析3核酸的功能与分布(1)(2)4生物大分子以碳链为骨架生物大分子(多聚体) 基本单位(单体)多糖 单糖蛋白质 氨基酸核酸 核苷酸归纳总结 (1)同种生物不同细胞中 DNA 一般相同，由于基因的选择性表达，mRNA 不完全相同，蛋白质种类和含量也不完全相同。10(2)核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，
16、因而可以从分子水平上，通过分析核酸、蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近。(3)RNA 作为遗传物质的前提是生物体内不存在 DNA。当 RNA 作为遗传物质时，由于 RNA 单链结构不稳定，容易发生突变。生物体内的少数 RNA 具有催化功能。1判断关于核酸的叙述(1)DNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接( )(2)DNA 和 RNA 的碱基组成相同，五碳糖不同( )(3)细胞中的 DNA 一定有氢键，RNA 一定没有氢键( )(4)与 DNA 相比，RNA 特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖( )(5)细胞中 RNA 的合成过程不会在细胞核外发生( )2判断关于生物遗
17、传物质的叙述(1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质( )(2)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( )(3)真核生物以 DNA 为遗传物质，部分原核生物以 RNA 为遗传物质( )(4)大肠杆菌体内既有 DNA，又有 RNA，但以 DNA 作为遗传物质( )(5)酵母菌的细胞核内含有 DNA 和 RNA 两类核酸( )(6)原核生物拟核中含有环状的 DNA 分子( )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是组成 A、B、C 三种生物大分子的单体，这三种单体的结构可用 d 或 e 表示，请分析：(1)A、B、C 分别
18、表示 DNA、RNA、蛋白质；a、b、c 分别表示脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。(2)人体细胞中的 n 共有 5 种，d 共有 8 种。(3)d、e 都能水解吗？提示 d 为核苷酸，能水解为 m、f 和 n；e 为氨基酸，不能水解。11(4)C 具有多样性，从 c 的角度分析原因是氨基酸的种类、数目和排列顺序不同。A 具有多样性的主要原因是 a 的排列顺序千变万化。1核酸与蛋白质的比较核酸项目DNA RNA蛋白质元素 C、H、O、N、P C、 H、O、 N 等组成单位 核苷酸 氨基酸形成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体检测试剂 甲基绿(绿色) 吡罗红(红色) 双缩脲试剂
19、(紫色)分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构 氨基酸多肽蛋白质结构多样性的决定因素核苷酸的种类、数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序以及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别2.DNA 多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系3核 DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”12命题点一 核酸组成、结构与功能分析1下列说法正确的是( )A叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是 5 种、8 种和 2 种B大肠杆菌细胞中含有碱基 A、T、G、C 的核苷酸共 4 种C组成核酸的基本单位是核糖核苷酸DDNA 与 RNA 的不同点只在于五碳糖和碱基的不同答案 A解析 叶肉细胞中碱
20、基、核苷酸、五碳糖种类分别是 5 种、8 种和 2 种，A 正确；大肠杆菌细胞中既含有 DNA，又含有 RNA，故含有碱基 A、T、G、C 的核苷酸共 7 种，B 错误；组成核酸的基本单位是核苷酸，C 错误；DNA 与 RNA 的不同点除了五碳糖和碱基的不同外，还有结构的不同，DNA 一般是双链，RNA 一般是单链，D 错误。2(2018石家庄高三模拟)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
21、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 B解析 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。命题点二 核酸与蛋白质的关系分析3(2018全国名校高考模拟)核酸和蛋白质是细胞内重要的生物大分子。下列叙述错误的是( )ARNA 聚合酶的识别位点位于 DNA 上B血红蛋白参与血液中氧气的运输C抗体的合成需要 DNA 和 RNA 的参与13DDNA 和蛋白质是核糖体的组成成分答案 D解析 RNA 聚合酶的识别位点位于 DNA 上，
22、其作用是催化 DNA 转录形成 RNA，A 正确；红细胞中的血红蛋白具有运输氧气的功能，B 正确；抗体的化学本质是蛋白质，是 DNA 通过转录和翻译形成的，因此抗体的合成需要 DNA 和 RNA 的参与，C 正确；核糖体的组成成分是 rRNA和蛋白质，D 错误。4分析 HIV 的化学组成，得到下图所示组成关系，相关叙述正确的是( )Aa甲的过程在 HIV 的核糖体上完成B乙彻底水解可产生磷酸、核糖和 A、G、T、C 四种碱基Ca 与 a 之间通过“NHCOOH”相连接DHIV 的遗传信息储存在大分子乙中答案 D解析 首先由图中 HIV 联想到 RNA 和蛋白质，然后推出甲、乙两种物质分别是蛋白
23、质和RNA，a、b 是构成甲、乙的小分子物质，所以 a、b 可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a 分别是蛋白质和氨基酸，乙、b 分别是 RNA 和核糖核苷酸。HIV 无细胞结构，只有侵入宿主细胞，利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质，A 错误；RNA中含有 U 而不含 T，B 错误；氨基酸之间通过肽键“NHCO”相连接，C 错误；乙(RNA)是 HIV 的遗传物质，D 正确。命题点三 辨析细胞内的生物大分子5(2018陕西黄陵中学高三特训卷)单体的排列顺序不同是许多生物大分子具有差异性的原因之一，下列选项中与此无关的是( )A糖原、淀粉和纤维素之间的差异B细胞膜上不同载体
24、蛋白之间的差异CmRNA、rRNA 和 tRNA 之间的差异D同一条染色体上不同基因之间的差异答案 A解析 糖原、淀粉和纤维素都是由葡萄糖构成的大分子有机物，只是三种化合物的葡萄糖数14量和连接方式不同，A 错误。6如图是细胞内几种有机物及其功能的关系图，m 1、m 2、m 3、m 4分别是有机物M1、M 2、M 3、M 4的组成成分。下列说法正确的是( )A相同质量的 M1和 M2被彻底氧化分解，则 M1的耗氧量多BM 3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能Cm 3和 m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同D在 HIV 体内，将 M4彻底水解，得到 5 种碱基，2 种五碳糖答案 B解
25、析 由题图可知，M 1和 M2分别是糖类和脂肪，与脂肪相比，糖类分子中的 H 元素含量少，氧化分解过程中消耗的氧气少，A 项错误；由题图可知，M 3是蛋白质，具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能，B 项正确；m 3是蛋白质的基本组成单位氨基酸，m 4是核酸的基本组成单位核苷酸，五碳糖和碱基的种类不同是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别，不是氨基酸和核苷酸的区别，C 项错误；在 HIV 体内，将 M4彻底水解，得到 4 种碱基，1 种五碳糖，D 项错误。生命观念 各种有机物的组成、种类、结构和功能总结考点三 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
26、RNA 的亲和力不同15(2)盐酸Error!2实验步骤3实验结论实验中各种处理的目的处理 目的取材前漱口 防止食物残渣的影响质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液 保持口腔上皮细胞的正常形态酒精灯烘干载玻片 快速杀死并固定细胞质量分数为 8%的盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色质中的 DNA 与蛋白质分离，有利于 DNA 与染色剂结合蒸馏水冲洗涂片 洗去盐酸，防止影响染色效果用吡罗红甲基绿染色 使 DNA 和 RNA 着色，需现配现用问题探究结合教材实验分析：(1)应选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料，不能用紫色洋葱鳞16片叶外表皮细胞或叶肉细胞，为什
27、么？提示 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞中含有色素，会干扰实验结果的观察。(2)不能用哺乳动物成熟的红细胞观察 DNA 和 RNA 分布的原因是什么？提示 哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有 DNA。命题点一 实验原理和步骤分析1下列关于“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”的实验的说法，正确的是( )A甲基绿和吡罗红对 DNA 和 RNA 的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红B盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞C该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含 RNAD盐酸有利于染色质中 DNA 与蛋白质分离，不利于 DNA 与染色剂结合答案 B解析
28、该实验中甲基绿和吡罗红应该先混合再使用，A 错误；盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，B 正确；叶肉细胞含有 DNA 和 RNA，但是其内含有绿色的叶绿体，会干扰实验结果的观察，C 错误；盐酸能使染色质中 DNA 与蛋白质分离，有利于 DNA 与染色剂结合，D 错误。2下图表示“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验的基本实验步骤，对该实验基本步骤的叙述错误的是( )A表示制片，首先应在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液B表示水解，需要用质量分数为 8%的盐酸处理烘干后的装片C表示用缓水流冲洗，以免影响染色D表示用甲基绿和吡罗红对标本先后进行染色
29、答案 D解析 甲基绿和吡罗红两种染色剂对 DNA 和 RNA 的亲和力不同，甲基绿使 DNA 呈现绿色，吡罗红使 RNA 呈现红色，染色时用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞进行染色，可以显示 DNA和 RNA 在细胞中的分布，D 错误。命题点二 实验的拓展与应用173给你准备了一些洋葱和大小烧杯、载玻片、盖玻片、滴管、温度计、蒸馏水等实验材料及用具，证明洋葱细胞的 DNA 主要分布于细胞核中，RNA 主要分布于细胞质中。(1)你还需准备哪些实验材料及用具才能完成此实验？_。(2)你准备的实验材料和用具在本实验中有什么作用？_。(3)写出主要的实验步骤。_。答案 (1)质量分数为 8%的盐酸、吡罗
30、红甲基绿染色剂、显微镜 (2)质量分数为 8%的盐酸用于水解，吡罗红甲基绿染色剂用于染色，显微镜用于观察 (3)撕取洋葱内表皮制片；水解；冲洗涂片；染色；观察矫正易错 强记长句1关于蛋白质的 4 点说明(1)组成蛋白质的元素一定有 C、H、O、N，一般还含有 S 元素。(2)多肽和蛋白质的区别：多肽没有明显的空间结构，必须经过加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。(3)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。(4)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。2关于核酸的 2 点辨析(1)DNA 一
31、般是双链结构，某些病毒中存在单链的 DNA；RNA 中的碱基也能相互配对形成氢键构成双链，如 tRNA。(2)DNA 和 RNA 在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，故强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。183常见化合物的初步水解和彻底水解的产物物质 初步水解产物 彻底水解产物淀粉 麦芽糖 葡萄糖蛋白质 多肽 氨基酸核酸 核苷酸 磷酸五碳糖碱基在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中 a、b、c 代表小分子，甲、乙、丙是生物大分子。据图分析：1甲的功能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有重要作用。2a 和 b 在化学组成上
32、的区别为五碳糖和含氮碱基(T 和 U)的不同。3c 的共同特点是每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。4一个 a 是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。5丙多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。6丙的功能是构成细胞和生物体结构的重要物质，具有催化、运输、免疫、信息传递等功能。重温高考 演练模拟1(2017海南，1)有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是( )A蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B数量相同的 5 种氨基酸可以组成不同的多肽链C将抗体溶于 NaC
33、l 溶液中会造成其生物活性的丧失19D氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构答案 C解析 蛋白质的功能主要取决于组成蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构，A 项正确；数量相同的 5 种氨基酸可以有多种组合方式，可形成多种长度不同的多肽链，B 项正确；抗体的本质是免疫球蛋白，蛋白质遇强酸、强碱、高温会变性失活，而质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液显中性，不会造成抗体生物活性的丧失，C 项错误；氨基酸序列相同的多肽链有多种折叠方式，可形成多种不同的蛋白质空间结构，D 项正确。2下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是( )A鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中
34、含有 8 个肽键B蛋白质是由 2 条或 2 条以上多肽链构成的C蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的D变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应答案 A解析 环状肽有几个氨基酸就会形成几个肽键，所以环状八肽含有 8 个肽键，A 项正确；蛋白质是由肽链盘曲、折叠形成的，也可能只含有一条肽链，B 项错误；蛋白质变性是空间结构被破坏，氨基酸之间形成的肽键不被破坏，C 项错误；含有肽键的化合物都能与双缩脲试剂产生紫色反应，变性蛋白质仍然含有肽键，仍可与双缩脲试剂发生反应，D 项错误。3(2015福建，1)人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质( )A都含有 20 种氨基酸B都是在细胞内发挥作用C都具有一定的空间结
35、构D都能催化生物化学反应答案 C解析 组成人体蛋白质的氨基酸约有 20 种，但并不是每种蛋白质都含有 20 种氨基酸，A 项错误；有的蛋白质可以在细胞外发挥作用，例如人体内的消化酶等，B 项错误；每种蛋白质都具有一定的空间结构，C 项正确；酶能催化生物化学反应，绝大多数酶是蛋白质，少数为RNA，但是蛋白质不一定是酶，例如某些激素、抗体等，D 项错误。4(2014新课标，5)关于核酸的叙述，错误的是( )A细胞核中发生的转录过程有 RNA 聚合酶的参与20B植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生 DNA 的复制C双链 DNA 分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的D用甲基绿和吡罗红染色可观察 D
36、NA 和 RNA 在细胞中的分布答案 C解析 细胞核中发生的转录过程是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程，需要 RNA 聚合酶的参与，A 项正确；植物细胞中 DNA 复制的场所有细胞核(主要)、线粒体和叶绿体，B 项正确；DNA 中含有的五碳糖是脱氧核糖，且双链 DNA 分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖之间是通过碳原子上的羟基与磷酸基团之间形成的共价键连接的，C 项错误；甲基绿和吡罗红两种染色剂对 DNA 和 RNA 的亲和力不同，甲基绿使 DNA 呈现绿色，吡罗红使 RNA 呈现红色，利用甲基绿、吡罗红混合染色剂对细胞进行染色，可以观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布，D 项正
37、确。5(2018全国，30)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
38、变，其原因可能是_。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解析 (1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在核糖体上形成的。胃蛋白酶是分泌蛋白，逆转录酶和酪氨酸酶都是细胞内的蛋白质。分泌蛋白分泌到细胞外需要经过高尔基体的加工、分类和包装。(2)具有生物活性的蛋白质都有特定的氨基酸序列和空间结构。变性的蛋白质空间结构被破21坏，肽键被暴露，暴露的肽键容易与蛋白酶接触，使蛋白质降解。(3)DNA 分子发生突变，导致转录产生的 mRNA 中的碱基序列发
39、生改变，由于密码子具有简并性，所以可能出现虽然密码子已经改变，但仍对应同一种氨基酸的情况。一、选择题1(2018菏泽高三第一次模拟)下列有关氨基酸及蛋白质的叙述，错误的是( )A甲硫氨酸中的硫元素只位于氨基酸的 R 基中B天然蛋白质中的CONH在核糖体上形成C蛋白质的基本性质与碳骨架、功能基团都相关D在细胞间完成信息传递的物质都是蛋白质或氨基酸答案 D解析 根据氨基酸的结构通式可知，甲硫氨酸中的硫元素只能位于氨基酸的 R 基中，A 正确；氨基酸脱水缩合形成肽键(CONH)的过程发生在核糖体上，B 正确；蛋白质的基本性质与碳骨架、功能基团都相关，C 正确；生物体内完成细胞间信息传递的物质有糖蛋白
40、、神经递质、激素等，其化学本质不一定是蛋白质或氨基酸，D 错误。2(2018高考仿真模拟试卷)医用酒精消毒原理之一是使细菌蛋白质变性，该过程破坏了蛋白质的空间结构(基本结构未破坏)，进而导致蛋白质脱水变性。下列叙述正确的是( )A细菌蛋白质的合成无需细胞器参与B酒精分子进入细菌无需消耗能量C酒精破坏了细菌蛋白质中的肽键D蛋白质变性后不能与双缩脲试剂发生紫色反应答案 B解析 细菌蛋白质的合成需要在细菌的核糖体上，即需要细胞器的参与，A 错误；酒精分子以自由扩散的方式顺浓度梯度进入细菌，不需要消耗能量，B 正确；酒精只是破坏了细菌蛋白质的空间结构，没有破坏蛋白质中的肽键，C 错误；由于蛋白质变性后
41、其肽键没有被破坏，仍然可以与双缩脲试剂发生紫色反应，D 错误。3(2018成都高三第一次诊断)生物体内某化合物含 C、H、O、N、S 等元素，该化合物不可能具有的功能是( )22A显著降低化学反应的活化能B为载体蛋白的移动直接供能C传递特殊信息调节生命活动D帮助人体抵御病原体的侵害答案 B解析 生物体内某化合物含 C、H、O、N、S 等元素，则该化合物最可能是蛋白质。某些酶的化学本质是蛋白质，可以显著降低化学反应的活化能，A 正确；为载体蛋白的移动直接供能的是 ATP，ATP 不含 S 元素，B 错误；某些激素的化学本质是蛋白质，能够传递特殊信息调节生命活动，C 正确；抗体的化学本质是蛋白质，
42、可以帮助人体抵御病原体的侵害，D 正确。4(2019郑州模拟)下列有关生物蛋白质的叙述，不正确的是( )A蛋白质单体中至少有一个NH 2(氨基)和一个COOH(羧基)连接在同一个碳原子上B蛋白质中结构最简单的氨基酸是甘氨酸，组氨酸是婴儿的必需氨基酸C蛋白酶在强酸中变性的原因是该蛋白质的空间结构受到破坏，肽键被水解D载体蛋白、血红蛋白都具有运输功能，血红蛋白由 C、H、O、N、S、Fe 六种元素组成答案 C解析 组成蛋白质的单体是氨基酸，组成蛋白质的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，A 正确；甘氨酸的 R 基是H，分子量最小，是结构最简单的氨基酸，组氨酸在婴儿体细胞内不能合成，
43、属于必需氨基酸，B 正确；蛋白酶的化学本质是蛋白质，蛋白质在强酸中空间结构受到破坏，但是肽键没有被破坏，C 错误；载体蛋白和血红蛋白都具有运输功能，组成血红蛋白的元素有 C、H、O、N、S、Fe，D 正确。5某蛋白质由 124 个氨基酸组成的单肽链盘曲折叠而成，其中有 8 个SH，在肽链形成空间结构(如图)时，生成 4 个二硫键(SS)，若氨基酸平均相对分子质量为 125，则该蛋白质的相对分子质量约为( )A13 278 B13 286 C13 294 D15 500答案 A解析 由题干信息可知，该蛋白质形成过程中，脱去 123 个水分子和 8 个氢原子(每形成 123个二硫键，脱掉 2 个氢
44、原子)，则该蛋白质的相对分子质量约为125124123188113 278。6(2018榆林一模)下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的是( )A蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能发生改变BRNA 与 DNA 的分子结构相似，由四种核苷酸组成，都可以作为细胞内的遗传物质CDNA 分子碱基的特定排列顺序，构成了 DNA 分子的特异性D胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输答案 B解析 组成蛋白质的肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，当肽链的盘曲和折叠被解开时，其空间结构被破坏，所以其特定功能发生改变，A 正确；所有细胞生物的遗传物质都是 DNA，RNA
45、 只能作为某些病毒的遗传物质，B 错误；DNA 分子碱基的特定排列顺序，构成了 DNA 分子的特异性，C 正确；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，D 正确。7(2018德州模拟)下列有关生物大分子的叙述，错误的是( )A细胞内酶的合成都需要模板和能量B多糖和核酸都由许多单体连接而成C蛋白质只能以胞吞或胞吐的方式通过生物膜D生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在答案 C解析 细胞内酶的化学本质是蛋白质或 RNA，合成都需要模板和能量，A 正确；多糖和核酸都是生物大分子，都由许多单体连接而成，B 正确；某些蛋白质可以通过核孔进出细胞核，C 错误；生物体内的糖类绝大多
46、数以多糖的形式存在，D 正确。8在“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”的实验中，下列说法正确的是( )A本实验的操作过程是制片水解染色冲洗观察B不宜选用细菌作为实验材料是因为细菌中没有 DNA 分子C酒精灯烘干涂有口腔上皮细胞的载玻片的目的是使细胞固定在载玻片上D用高倍显微镜可以清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的 RNA 分子答案 C解析 本实验的操作过程是制片水解冲洗染色观察，A 项错误；细菌是原核生物，细菌中有 DNA 和 RNA，B 项错误；酒精灯烘干涂有口腔上皮细胞的载玻片的目的是使细胞固24定在载玻片上，C 项正确；用高倍显微镜可以清楚地看到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质，看
47、不到染色体和 RNA 分子，D 项错误。9(2018天津六校联考)在细胞内，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，、是生物大分子。下列相关描述，错误的是( )A和都能携带遗传信息B细胞膜上、细胞质基质中负责转运 c 的载体都是C图中过程都遵循碱基互补配对原则D一个含 70 个腺嘌呤的片段，进行三次，需要 490 个腺嘌呤脱氧核苷酸答案 B解析 根据图中生物大分子、之间的相互关系可推知，为 DNA、为 RNA、为蛋白质。DNA 是绝大多数生物的遗传物质，能携带遗传信息，少数 RNA 病毒的遗传物质是RNA，故 RNA 也能携带遗传信息，通过图中的转录过程，DNA 的遗传信息可以传递给mRN
