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专题04 蛋白质和核酸
一、蛋白质是生命活动的主要承担者
1．蛋白质的基本组成单位——氨基酸
2．蛋白质结构多样性与功能的多样性相适应
(1)多肽的形成过程
①肽的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽。
②H2O 中各元素的来源：H 来自—
COOH
和—
NH
2，O 来自—
COOH
。
③一条肽链上氨基数或羧基数的确定：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。
(2)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例)
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(3)蛋白质结构多样性与功能多样性
二、核酸是遗传信息的携带者
1．核酸的种类及其分布
(1)核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类。
(2)真核细胞的DNA 主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体也含有少量DNA；RNA 主要分布在细胞
质中。
2．核酸是由核苷酸连接而成的长链
(1)核酸的结构层次
(2)核酸的功能：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。
3．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)
2
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多糖
单糖
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸
一、单选题
1．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．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
B．蛋白质空间结构的改变必定会导致蛋白质变性
C．蛋白质变性后，蛋白质分子空间结构变得松散
D．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
2．合理施肥是充分发挥肥料的增产作用，实现高产、稳产、低成本的重要措施。有机肥养分全，肥效慢；
化肥肥分浓，见效快。下列叙述正确的是（ ）
A．氮元素被农作物吸收参与构成蛋白质后，主要存在于氨基上
B．有机肥不仅能为农作物提供大量有机物，还可以提供无机盐
C．农作物获得的无机盐大多数是以化合物的形式存在于细胞中
D．通常有机肥需在种植前施用，化肥在种植时和生长期均可施用
3．很多面膜广告中称其产品富含胶原蛋白，有利于美容养颜。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。下列叙述正确的是（ ）
A．用胶原蛋白酶处理动物组织可获得细胞悬液
B．皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C．胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
D．胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
4．下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法中，正确的是（ ）
A．氨基酸的种类、数目和空间结构决定了蛋白质结构、种类和功能的多样性
B．已知某化合物含有C、H、O、N 等元素，可以推断此物质一定为蛋白质
C．蛋白质中有些具有免疫功能，如抗体；有些具有调节功能，如激素
D．温度过高、过酸和过碱等会使蛋白质空间结构和肽键遭到破坏从而失活
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5．淀粉样前体蛋白（APP）是一种广泛存在于人体全身组织细胞上的单次跨膜蛋白，其经蛋白酶裂解形成
的一系列蛋白肽，比如β-淀粉样蛋白（Aβ），被认为与阿尔茨海默症（简称“AD”， 表现为老年认知障
碍）的发病过程相关。图显示了APP 被降解切割的不同过程，下列相关叙述不合理的是（ ）
A．检测大脑神经元内Aβ 的含量可作为AD 诊断的一重要指标
B．根据AD 的症状表现。Aβ 的聚集主要导致了神经元的受损
C．β 分泌酶的切割位点位于图中①所指部位，破坏的是肽键
D．抑制Aβ 形成或抑制β 分泌酶活性是对AD 可行的治疗思路
6．胰岛素是我们体内与血糖平衡有关的重要激素。胰岛素由A、B 两个肽链组成，其中A 链有21 个氨基
酸，B 链有30 个氨基酸，两条链之间通过3 个二硫键连接在一起，二硫键是由两个-SH 脱去两个H 形成的，
如下图，下列说法正确的是（ ）
A．胰岛素为五十一肽，其中含有50 个肽键
B．51 个氨基酸形成胰岛素时，减少了98 个氢原子
C．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、空间结构决定
D．该蛋白质至少有2 个游离的羧基和2 个游离的氨基
7．如图为细胞中常见的生化反应，则下列相关叙述正确的是（ ）
4
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A．图中虚线框内为肽键
B．该反应为脱水缩合反应
C．化合物甲含三个游离羧基
D．化合物丙的R 基为-CH2COOH
8．人体内含有多种多样的蛋白质。下列有关蛋白质结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A．蛋白质中游离的羧基只能存在于R 基中
B．氨基酸合成蛋白质时，会产生水分子
C．蛋白质加热后会变性，将不能与双缩脲试剂发生颜色反应
D．蛋白质结构多样性的原因是肽键的连接方式不同
9．经测定，某多肽分子式是C21HXOYN4S2．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）。下列有关该多肽链的说法错误的是（ ）
A．该肽链是四肽化合物
B．水解后能产生4 种氨基酸
C．H 原子数和O 原子数分别是32 和5
D．在核糖体上形成时相对分子质量减少了54
10．蛋白质合成后，它第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去，然后由氨酰-tRNA 蛋白转移酶把一个信号氨
基酸加到多肽链的氨基端，若该信号氨基酸为丝氨酸、苏氨酸等八种必需氨基酸之一时，该蛋白质可长时
间发挥作用；若为其他氨基酸，则该蛋白质不久后会被多个泛素（一种由76 个氨基酸组成的单链球蛋白）
结合，进而进入呈筒状的蛋白酶复合体中被水解。下列说法错误的是（ ）
A．可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命
B．筒状蛋白酶复合体中的水解产物可被细胞重新利用
C．多肽链与信号氨基酸脱水缩合只发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间
D．泛素可能起到了对待水解蛋白的标记作用，有利于其进入蛋白酶复合体
11．研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并通过改变自身
空间结构与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽折叠、组装或转运，其本身不参与组成最终产物并
可循环发挥作用。下列叙述错误的是（ ）
A．酵母菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网
B．“分子伴侣"介导加工的环状八肽化合物中至少含有8 个氧原子和8 个氮原子
C．“分子伴侣可循环发挥作用，说明蛋白质空间结构的改变都是可逆转的
D．“分子伴侣”折叠蛋白质的过程中可能涉及氢键的形成
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12．下图表示一个由200 个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是（ ）
A．该蛋白质分子中含有198 个肽键
B．这200 个氨基酸中至少有200 个氨基
C．该蛋白质中至少含有4 个游离的羧基
D．水解该蛋白质时需要199 个水分子
13．如图为某蛋白质的结构示意图，其由两条直链肽和一条环肽构成。其中“—S—S—”表示连接两条相
邻肽链的二硫键。若该蛋白质分子共由m 个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减
少的相对分子质量分别为（ ）
A．m 个，18m
B．（m-4）个，18（m-4）
C．（m-3）个，18（m-3）+4
D．（m-2）个，18（m-2）+4
14．某多肽含有4 个天门冬氨酸，它们分别位于第5、6、15、30 位（如图）；肽酶X 专门作用于天门冬氨
酸羧基端的肽键，肽酶Y 专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键，而两者之间没有水解作用。下列相关叙述
错误的是（ ）
A．该三十肽至少含有游离的氨基和羧基分别为1 个和5 个
B．用肽酶X 和肽酶Y 同时水解该多肽需要6 个水分子
C．该多肽的S 存在于R 基中，N 主要在氨基中
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D．经肽酶Y 水解后的各种产物不是都能用双缩脲试剂检测
15．下列有关烟草花叶病毒和烟草叶肉细胞的比较，正确的是（ ）
A．两者所含的核酸种类完全相同
B．两者的遗传物质均主要位于染色体上
C．组成两者遗传物质的4 种核苷酸中有3 种相同
D．两者的遗传物质均以碳链为基本骨架
16．细胞中化合物A 与化合物B 生成化合物（或结构）D 的过程如下图所示，其中C 表示化学键。下列叙
述错误的是（ ）
A．若A 为葡萄糖、B 为果糖，则D 为植物特有的蔗糖
B．若A、B 为两条肽链，D 为胰岛素，则C 为肽键
C．若A 为甘油、B 为脂肪酸，则化合物D 中含有C、H、O 三种元素
D．若A 为胞嘧啶脱氧核苷酸，则B 为鸟嘌呤脱氧核苷酸、C 为氢键或磷酸二酯键
17．如图是细胞内几种有机物及其功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4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
B．m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同
C．细胞中的M3具有调节生命活动或催化化学反应的功能
D．图中的M1、M2、M3、M4均是以碳链为骨架的生物大分子
18．下列关于生物体内元素和化合物的叙述中，正确的是（ ）
A．C、H、O、N、P 是核酸、磷脂、脂肪共有的化学元素
B．脱氧核糖核酸是构成DNA 的基本单位
C．RNA 和蛋白质是病毒的遗传物质
D．淀粉、肝糖原和纤维素彻底水解后得到的产物完全相同
19．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 分别是组成
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甲、乙、丙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。下列相关叙述错误的是（ ）
A．X 表示的元素是N 和P，Y 表示的元素一定有N
B．在真核细胞中，甲主要分布于细胞质，乙主要分布于细胞核
C．如果d 是乙的基本单位，那么n 可能是尿嘧啶
D．e 是丙的基本单位，多个e 可通过肽键连接起来
20．在下列几种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是（ ）
A．①和⑥，④和⑤
B．②和③，④和⑤
C．③和④，②和⑤
D．①和③，⑤和⑥
21．如图是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸链（N 表示某种碱基）。下列有关叙述错误的是（
）
A．细胞生物核酸中的碱基种类有5 种，病毒的碱基种类只有4 种
B．若丙中N 为T，则丙的基本组成单位是乙
C．真核细胞中RNA 主要分布在细胞质，通常为单链结构
D．物质甲组成的大分子彻底水解可得到6 种小分子化合物
22．核酸是由核苷酸连接而成的长链，如图是某核酸片段的结构示意图。下列有关核酸的说法错误的是（
）
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A．图中片段代表的核酸一般具有双螺旋结构，其磷酸和五碳糖交替排列在外侧构成基本骨架
B．图中片段相邻碱基通过氢键连接
C．图中片段初步水解得到4 种产物，彻底水解可以得到6 种产物
D．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异中都具有极其重要的作用
二、多选题
23．阿胶被称为“中药三宝”之一，是以驴皮为主要原材料热制而成的，呈暗红的凝胶状，含有大量的胶
原蛋白，对贫血、营养不良等有明显的疗效。下列有关分析错误的是（ ）
A．阿胶能用于治疗贫血、营养不良等症状是因为阿胶中含有Fe、Zn、Ca 等微量元素，并能为人体提
供多种必需氨基酸
B．由驴皮熬制出来的阿胶呈凝胶状，说明驴皮细胞内含量最多的化合物是蛋白质
C．驴体内的蛋白质功能的多样性直接取决于氨基酸的种类
D．驴皮细胞内的某种蛋白质含有n 条肽链，由m 个氨基酸参与合成，则该蛋白质至少含有m+n 个氧
原子
24．于无声处听惊雷，2021 年诺贝尔生理学或医学奖获得者 Ardem Patapoutian 正是从人类最习以为常的
感觉入手研究，发现了触觉受体Piezo。它由三个相同的Piezo 蛋白组成“螺旋桨状”三聚体，能直接响应
细胞膜上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞。如图为Piezo 的结构模式图及可能的作用机理基本示意图，
下列相关叙述正确的是（ ）
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A．Piezo 蛋白是一种跨膜蛋白，一定含有元素C、H、O、N、P
B．Piezo 蛋白在核糖体上合成，不需要内质网和高尔基体的加工
C．机械力刺激导致Piezo 蛋白构象改变、中央孔打开，离子内流
D．开发能抑制Piezo 功能的药物有望用来治疗机械超敏痛(触摸痛)
25．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，由一条含有153
个氨基酸残基的多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。含Fe2+的血红素辅基位于Mb 表面内陷的疏水洞穴中，避免了Fe2+被氧
化。说法错误的是（ ）
A．Mb 的水溶性较好，高温可使其在水中的溶解度降低
B．组成Mb 的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数
C．该多肽链形成时，至少脱去151 个水分子
D．Mb 空间结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
26．HIV（艾滋病病毒）是一种逆转录单链RNA 病毒，通过识别细胞膜上受体进入细胞后，在宿主细胞内
可将RNA 逆转录成DNA，并整合到人类的DNA 中。下列相关叙述正确的是（ ）
A．HIV 没有细胞结构，必须寄生在活细胞内才能产生子代病毒
B．HIV 的遗传物质中，嘧啶和嘌呤的数量不一定相等
C．部分子代HIV 的核酸中含有亲代HIV 核酸的两条链
D．可以通过抑制细胞膜上HIV 识别的受体的活性，进而抑制HIV 感染细胞
27．从某一动物细胞中得到两类大分子有机物X、Y，已知细胞中X 的含量大于Y 的，用胃液(其中含有胃
蛋白酶，可分解蛋白质)处理，X 被分解而Y 不变。X 含有化学元素N，有的还含有S，Y 含有化学元素N
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和P，它们与碘都不发生颜色反应。下列有关X 和Y 的叙述，错误的是（ ）
A．X 可能是蛋白质
B．Y 的基本组成单位可能是核酸
C．细胞内的X 可能具有免疫和催化作用D．Y 存在于细胞核中
28．关于下列四图的叙述中，正确的是（ ）
A．甲图和丙图分别是构成生命活动的主要承担者和生物体遗传信息的携带者的基本单位
B．乙图中刚收获的小麦种子在晒干过程中所失去的水主要是自由水
C．若丙图中a 为脱氧核糖，则由b 构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有6 种
D．在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能是乳糖
三、综合题
29．鱼糜产品是以鱼糜为原料，制成的一种高蛋白低脂肪的海洋食品。海藻糖能在高温、高寒等条件下有
效地保护生物分子结构不被破坏并维持其稳定性。为提高鱼糜产品的保质期，科研人员对海藻糖能否成为
冷冻鱼糜制品的抗冻剂进行了相关研究。请回答下列问题：
(1)海藻糖是由两分子葡萄糖形成的非还原性二糖，食物中的海藻糖经过 后才能被人体吸收，可用
（填试剂名称）来检测其与麦芽糖的区别。
(2)鱼糜蛋白是由 通过脱水缩合的方式聚合而成。加热可以使鱼糜中肌球蛋白和肌动蛋白的 发
生改变，从而导致两类蛋白缠绕成网格结构，将自由水封闭其中，经过这样的凝胶化过程可以提高鱼糜制
品的口感。
(3)长时间冷冻会影响鱼糜制品的凝胶强度，导致口感变差。科研人员将添加了不同质量分数海藻糖的鱼糜
放在-18℃下冷冻，检测其凝胶强度的变化，结果如图所示。该实验的自变量是 。由实验结果可知，
随着冷冻时间的增加，鱼糜蛋白凝胶强度下降，且海藻糖可以 （填“减缓”或“加强”）这种变化，
考虑成本以及效果，选择质量分数为 的海藻糖添加最好。
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(4)进一步研究发现，随着冷冻时间延长，鱼糜蛋白中不同氨基酸之间形成的二硫键含量上升，破坏原有的
网格结构。推测海藻糖能维持鱼糜制品口感的机理可能是 ，从而维持鱼糜制品的口感。
30．我国是世界上第一个人工合成结晶胰岛素的国家。胰岛素对于糖尿病，特别是胰岛素依赖型糖尿病的
治疗至关重要。其合成过程如下:刚合成的多肽称前胰岛素原，在信号肽酶的作用下，前胰岛素原的信号肽
被切除，而成为胰岛素原。最后胰岛素原通过蛋白酶的水解作用生成 胰岛素和一个多肽 C(如图所示) 。
请回答问题:
(1)前胰岛素原可与 试剂产生颜色反应，前胰岛素原水解所需的水中的氢用于形成
。
(2)胰岛素分子由 51 个氨基酸经 的方式形成两条肽链，这两条肽链通过一定的化学键如图中
的 相互连接在一起而形成。
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(3)从理论上分析，胰岛素分子至少有 个—NH2， 个—COOH。
31．血红蛋白分子含有两条α 肽链和两条β 肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β 肽链一端的部分氨
基酸序列。请分析回答：
(1)图乙所示结构含有 种氨基酸，①的名称是 。
(2)血红蛋白是由574 个氨基酸组成的，氨基酸经过 过程形成4 条多肽链，该过程中形成
个肽键。
(3)若两条β 肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白至少含有 个羧基。
(4)据图分析，蛋白质分子的多样性是由 不同导致的。
(5)若图甲血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白，则由其参与
组成的红细胞运输氧的能力将 （填“不变”、“减弱”或“失去”）。
32．牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成，包含8 个带巯基（－SH）的半胱氨酸，脱氢后形成4 对二硫键
（－S－S－）。形成下图所示结构时，该酶具有生物活性。图中圆圈表示氨基酸，序号表示氨基酸的个数，
半胱氨酸缩写为“半胱”，其它氨基酸的标注略。
(1)牛胰核糖核酸酶可与 试剂产生 色反应。
(2)在细胞中氨基酸经 方式合成多肽牛胰核糖核酸酶，连接两个氨基酸分子的化学键是 ，
该过程中脱掉的水分子为 个。
(3)科学家发现β-巯基乙醇可破坏该酶的二硫键，尿素可破坏该酶的氢键。若用β-巯基乙醇和尿素同时处理
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该酶，会使其失去活性。若去除β-巯基乙醇只保留尿素时，该酶活性仅恢复到1%左右，若去除尿素只保
留β-巯基乙醇时，可以重新形成氢键，该酶活性能恢复到90%左右，说明在维持该酶空间结构的因素中，
氢键比二硫键的作用 。
(4)从蛋白质多样性角度分析， 决定了蛋白质分子中氢键和二硫键的位置，使蛋白
质具有特定的空间结构，进而决定其生物活性。
33．某高中高一年级的学生在学习元素化合物的内容时，发现画概念图是总结生物学知识的有效方式。下
图为小明同学绘制的关于构成细胞的元素、化合物及其作用的概念图，其中a、b、c、d 代表不同的小分子
物质，A、B、C 代表不同的生物大分子。请分析回答下列问题：
(1)在动物细胞内与物质A 功能最相近的同类物质是 。
(2)与d 同属于一类的物质还有胆固醇，胆固醇是人体中的一种重要化合物，主要作用有① ；
② 。
(3)小明发现人类通过饮食摄入Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe 等人体必需元素，以上元素中属于微量元素
的是 ，P 在细胞中可能参与构成 （填结构）（写出1 种细胞结构即可）。
(4)若某种B 分子由n 个b 分子（平均相对分子质量为m）形成的四条链组成，则该B 分子的相对分子质量
大约为 。下图是B 分子的部分结构示意图，请补充完整 。
(5)C 是染色体的成分请写出它的中文名称 。
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34．下图为细胞中由C、H、O 三种元素组成的某种化合物的形成，据图回答问题：
(1)若A 是单糖，则在核酸中的种类有 、 。除上述两种外，还有葡萄糖、果糖、半
乳糖等。
(2)若B 是由2 分子单体A 缩合而成的化合物，则B 称为 。植物细胞中最重要的是 和
，人和动物乳汁中含量最丰富的是 。
(3)若B 是由大量单体A 缩合而形成的化合物，则B 称为 ，在人和动物的肝脏中是指 ，
在马铃薯块茎中，主要指淀粉和能形成高等植物细胞壁的 。
(4)物质C 是 ，在动物体内除图中所示功能外，还有 的作用。
(5)在糖类中，一般能被细胞直接吸收的是 。常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖，我们吃的红糖、白
糖、冰糖的主要成分是 。在多糖中，主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中的是 。
(6)组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有的还含有 。与糖类分子中碳的含量和氢的含量相比，
脂质分子中 。
(7)生长发育关键时期的少女，常常为了减肥不摄入脂类食品导致躯体发育迟缓、骨骼生长减慢、生育功能
丧失等遗憾。简要说明其中的道理 。
(8)血液中胆固醇的含量过高往往会诱发一些心脑血管疾病，但是在日常生活中我们依然要摄入一定量的胆
固醇，原因是 。
(9)一张鸭肉卷饼中至少包括了三类多糖，它们是 、 、 ；导致这些多糖功能上的差异的原
因 。鸭肉中包括的脂质主要有脂肪、 等。
(10)北京鸭主要以玉米、谷类和菜叶为饲料，使其肥育，说明了 。
35．组成细胞的化学元素可以组成多种不同的化合物，这些化合物在生命活动中发挥着各自的重要作用。
请回答下列相关问题：
(1)生物体内某些有机物的元素组成可表示如下，据图回答：
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①a →A 过程发生的是 反应；a 结构通式是 。可以用 试剂检测A 物质，
产生的颜色变化是 。
②小分子c 的名称为 ，C1在细胞中分布的主要场所为 。
(2)研究表明UBIADI 是多种细胞的内质网驻留蛋白。为了确定哪部分氨基酸序列决定UBIADI 的胞内定位，
研究者分别去除UBIADI 蛋白N 端前20、40、45、50、55、60、65、70、75 个氨基酸，发现只有切除前端
75 个氨基酸的UBIADI 蛋白无法定位于内质网。此结果说明影响UBIADI 蛋白定位到内质网的氨基酸序列
分布于UBIADI 蛋白N 端第 个氨基酸（填范围）。
(3)人的血红蛋白是由574 个氨基酸脱水缩合形成的，含有两条α 肽链及两条β 肽链(α 肽链和β 肽链不同)。
下图表示β 肽链一端的部分氨基酸排列顺序，由图可知一分子血红蛋白中至少含有 个羧基。β 链中含
有半胱氨酸，其分子式为C3H7NO2S，则其R 基由 元素（填元素符号）构成。在该血红蛋白彻
底水解的过程中，需要 个水分子。
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