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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)
1
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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
【答案】B
【分析】1.蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的结构多样，在细胞中承担的功能也多样，蛋白质结
构多样性的直接原因与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别有关。蛋
白质在高温、过酸或过碱等条件下其空间结构会发生改变而失活。
【详解】A、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，故球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇，A 正确；
B、蛋白质空间结构的未必会导致蛋白质变性，如转运蛋白在转运物质时会发生空间结构的改变，但并未
变性，B 错误；
C、蛋白质变性后，蛋白质分子空间结构变得松散，因而更容易被蛋白酶分解，C 正确；
D、加热导致蛋白质空间结构被破坏而变性，蛋白质变性具有不可能性，因此，加热变性的蛋白质不能恢
复原有的结构和性质，D 正确。
故选B。
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
3
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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
【答案】D
【分析】1、细胞中的无机盐存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
2、无机盐的功能有：a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分；如Fe2+是血红蛋白的主要成分；
Mg2+是叶绿素的必要成分。b、维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造
成肌无力，血钙过低会引起抽搐。c、维持细胞的酸碱度。
【详解】A、氮元素参与构成蛋白质后，主要存在于-CO-NH--中，A 错误；
B、有机肥要被微生物分解成无机盐才能被植物吸收，不能为农作物提供大量有机物，B 错误；
C、农作物获得的无机盐大多数是以离子的形式存在于细胞中，C 错误；
D、有机肥要被微生物分解成无机盐才能被植物吸收，通常需在种植前施用，化肥可直接吸收，在种植时
和生长期均可施用，D 正确。
故选D。
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
【答案】A
【分析】氨基酸的结构特点是至少有一个氨基和一个羧基连接在同一各碳原子上，还含有一个氢原子和一
个侧链基团。氨基酸通过脱水缩合形成多肽，组成生物蛋白质的氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
【详解】A、动物细胞培养实验中用胶原蛋白酶处理动物细胞，可使细胞散开，从而获得细胞悬液，A 正
确；
B、皮肤表面涂抹胶原蛋白，因蛋白为大分子，不可被皮肤细胞吸收，B 错误；
C、氨基酸中的氨基因参与至脱水缩合，参与肽键的形成，所以胶原蛋白的氮元素主要参与肽键形成中，C
错误；
D、胶原蛋白非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，必需氨基酸含量不一定高，而衡量营养价值要看其含有的
氨基酸的种类多少，D 错误。
故选A。
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
4
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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
【答案】C
【分析】1、蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的结构多样，在细胞中承担的功能也多样。
2、蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差
万别。
【详解】A、构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构决定了蛋白质结构、种类和
功能的多样性，A 错误；
B、氨基酸含有C、H、O、N 等元素，B 错误；
C、抗体和胰岛素的化学本质均是蛋白质，抗体能够抵御外来细菌、病毒等抗原物质，体现了蛋白质的免
疫、防御功能，胰岛素具有调节血糖浓度的作用，C 正确；
D、蛋白质在高温、强酸和强碱等条件下会引起空间结构改变，从而失去生物活性，而此过程中蛋白质中
的肽键稳定、一般不会断裂，D 错误。
故选C
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
【答案】A
【分析】蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构
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千差万别。
【详解】A、由图解可知， Aβ 的聚集位于细胞外，所以应该检测大脑神经元外 Aβ 的含量来作为 AD 判
断的一重要指标，A 错误；
B、由题干信息，阿尔茨海默症（简称“AD”， 表现为老年认知障碍），推知Aβ 的聚集主要导致了神经
元的受损，B 正确；
C、APP 为蛋白质，是氨基酸通过肽键连接而成的，β 分泌酶的切割位点位于图中①所指部位，破坏的是肽
键，C 正确；
D、分析题意可知，β-淀粉样蛋白（Aβ），被认为与阿尔茨海默症的发病过程相关（与Aβ 形成有关，β 分
泌酶能促进Aβ 形成），故抑制Aβ 形成或抑制β 分泌酶活性是对AD 可行的治疗思路，D 正确。
故选A。
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
【答案】D
【分析】脱水缩合是指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，同时脱出一分子水。脱
水缩合过程中的相关计算：
（1）脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数；
（2）蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数，应该看肽链的条数，有几条肽链，则至少含有几个氨基或
几个羧基；
（3）蛋白质分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数-水的个数×18。
【详解】A、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，形成51-2=49
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个肽键，A 错误；
B、51 个氨基酸形成胰岛素时，脱去51-2=49 个水分子，形成3 个二硫键，共减少了49×2+3×2=104 个氢原
子，B 错误；
C、蛋白质结构多样性的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差
万别，故该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序以及肽链的空间结构决定，C 错误；
D、每条多肽链的两端含一个游离的氨基、羧基，R 基中也可能含有氨基、羧基，因此含有两条多肽链的
胰岛素至少含有2 个游离的羧基和2 个游离的氨基，D 正确。
故选D。
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（ ）
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
【答案】D
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是
，即每种氨基酸分子
至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接
一个氢和一个R 基，氨基酸的不同在于R 基的不同。
【详解】A、图中虚线框内的基团（-CO-NH-）含有肽键，A 错误；
B、该反应为水解反应，其逆反应是脱水缩合反应，B 错误；
C、结合图示可知，化合物甲含两个游离羧基，C 错误；
D、结合氨基酸的结构通式可知，化合物丙的R 基为“-CH2-COOH”，D 正确。
故选D。
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
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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
【答案】B
【分析】1、蛋白质结构的多样性决定功能的多样性，蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、
数目、排列顺序和肽链盘曲叠形成的空间结构有关；组成蛋白质的氨基酸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接在同一个碳子上。
2、氨基酸脱水缩合反应过程中，一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基反应产生1 分子水，氨基酸之间
由肽键连接。
【详解】A、蛋白质中游离的羧基除了存在于R 基中，还存在肽链的一端，A 错误；
B、氨基酸脱水缩合反应过程中，一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基反应产生1 分子水，氨基酸合
成蛋白质时，会产生水分子，B 正确；
C、蛋白质加热后会变性，其空间结构被破坏，没有破坏肽键，变性的蛋白质与双缩脲试剂还能发生紫色
反应，C 错误；
D、蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链盘曲折叠形成的空间结构有
关，所有蛋白质中肽键的连接方式相同，都是脱水缩合形成肽键，D 错误。
故选B。
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
【答案】B
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH
）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程；氨基酸形成多肽过程中的相关
计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。
【详解】A、该多肽链分子中含有4 个氮原子，而组成该多肽链的每种氨基酸中都只有1 个N 原子，说明
该多肽链是四肽化合物，A 正确；
B、该多肽链分子中含有2 个硫原子，则其水解产物中有2 个半胱氨酸，根据C 原子守恒可知，半胱氨酸
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含有3 个C，所以另两个氨基酸共含有15 个C，进而推知另两种氨基酸为苯丙氨酸和亮氨酸，即该多肽水
解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸，共3 种氨基酸，B 错误；
C、3 种氨基酸一共有2×7+11+13=38 个H 原子，有2×2+2+2=8 个O 原子，该多肽链形成过程脱去3 分子水
（H2O），所以该多肽中H 原子数为32，氧原子数为5，C 正确；
D、该多肽在核糖体上形成，形成时脱去3 分子水，相对分子质量减少了18×3=54，D 正确。
故选B。
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
【答案】C
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指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，脱去一分子水后形成肽键将两个氨基酸连接起来的过程。
【详解】A、信号氨基酸可决定蛋白质的寿命，可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命，A 正
确；
B、筒状蛋白酶复合体中的水解产物是氨基酸，可被细胞重新利用，B 正确；
C、由题意可知，氨酰－tRNA 蛋白转移酶可把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，这时多肽链与氨基酸
脱水缩合发生在肽链的氨基和氨基酸的羧基之间，C 错误；
D、若信号氨基酸为其他氨基酸，不久后会被多个泛素结合，进而进入蛋白酶复合体中被水解，故泛素可
能起到了标记作用，有利于其进入蛋白酶复合体，D 正确。
故选C。
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
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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
【答案】C
【分析】蛋白质变性是指天然蛋白质因受物理、化学因素的影响，使蛋白质分子的构象发生了异常变化，
从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。蛋白质变性不涉及蛋白质一级结构的改变，即
由氨基酸构成的肽链并不发生改变。
【详解】A、酵母菌是真核生物，“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网，A 正确；
B、每一个氨基酸至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），环状八肽化合物由 8 个氨基酸脱
去8 个水形成，其中 8 个氨基酸中至少的氧原子数为 8×2=16，至少的氮原子数为 8×1=8，8 分子水
（H2O）包含的氧原子数 8，氮原子数为 0，则环链八肽化合物至少有氧原子 8×2－8=8，氮原子
8×1=8，B 正确；
C、由题干信息可知，分子伴侣在发挥作用时会改变自身空间结构，并可循环发挥作用，因此可以判断
“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的，但其他蛋白质在高温、强酸、强碱的作用下发生空间结构
的改变是不可逆的，C 错误；
D、“分子伴侣”折叠蛋白质的过程中，即蛋白质的空间结构形成，其过程中可能涉及二硫键、氢键的形
成，D 正确。
故选C。
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
【答案】D
【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成多肽链。氨基酸形成多肽过程中
的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数，游离氨基或羧基数=肽链数+R 基中含有的氨基或
羧基数，至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数，蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分
子质量-脱去水分子数×18。
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2、图中的该蛋白质分子由200 个氨基酸构成，含有两条肽链，两条肽链之间通过1 个肽键连接。
【详解】A、根据题意和图示分析可知该蛋白质分子含有两条肽链并且两条肽链间有1 个肽键连接，所以
能内肽键数=氨基酸数-肽链数=200-2=198 个，链间肽键1 个，该蛋白质分子共有的肽键数=198+1=199 个，
A 错误；
B、该蛋白质的两条肽链之间通过1 个肽键连接，说明构成该蛋白质的200 个氨基酸的R 基中至少含有1 个
氨基和1 个羧基，故这200 个氨基酸中至少有的氨基数=氨基酸数+R 基中的氨基数=200+1=201 个，B 错误；
C、该蛋白质中至少含有的游离的羧基数=肽链数=2 个，C 错误；
D、该蛋白质分子共有的肽键数=198+1=199 个，水解该蛋白质时需要199 个水分子，D 正确。
故选D。
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
【答案】D
【分析】1、氨基酸脱水缩合反应过程中，形成的肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数目-肽链数；环状肽链
中氨基酸的数目=肽键数=脱去的水分子数；
2、氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中减少的相对分子质量是失去的水分子相对分子质量与形成二硫键
脱去的H 的相对分子质量之和。
【详解】由图解可知，该蛋白质分子由2 个直链肽和1 个环状肽组成，根据多肽形成的过程，环状多肽脱
去水分子数＝肽键数＝氨基酸数，直链多肽脱去水分子数=氨基酸数-肽链条数，故该蛋白质形成时生成的
水分子数为m－2；在多肽相对分子质量减少量计算时，除考虑失水外，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。由于图解中有2
个二硫键，减少的相对分子质量为4，故形成一个该蛋白质分子时减少的相对分子质量为18(m－2)＋4，D
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正确，ABC 错误。
故选D。
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
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
【答案】C
【分析】氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，游离氨基或羧基
数=肽链数+R 基中含有的氨基或羧基数，至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数，氮原子数=肽键数+肽链
数+R 基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数，氧原子数=肽键数+2×肽链数+R 基上的氧原子数=各氨基酸
中氧原子总数一脱去水分子数，蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分
子数×18。
【详解】A、肽链中的氨基（羧基）数=肽链数+R 基中的氨基（羧基）数，该多肽的R 基中氨基数是未知
的，天门冬氨酸R 基中有1 个羧基，所以该多肽至少含有1 个氨基和5 个羧基，A 正确；
B、肽酶X 和肽酶Y 同时作用于该多肽，可把天门冬氨酸氨基端和羧基端的肽键都断开，故需要6 个水分
子，B 正确；
C、S 只能存在于R 基或者二硫键中，N 主要存在于肽键中，C 错误；
D、该多肽经肽酶Y 水解后能得到氨基酸和多肽，但氨基酸不能被双缩脲试剂检测出来，D 正确。
故选C。
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
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D．两者的遗传物质均以碳链为基本骨架
【答案】D
【分析】多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些基本单位
称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。例如，组成多糖的单体是单糖，组成蛋白质的单体是氨
基酸，组成核酸的单体是核苷酸。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单
体连接成多聚体。所以，生物大分子以碳链为骨架。
【详解】A、烟草花叶病毒只含RNA，烟草叶肉细胞中含有DNA 和RNA，A 错误；
B、烟草花叶病毒没有细胞核和染色体，烟草叶肉细胞的遗传物质DNA 主要位于细胞核中，B 错误；
C、烟草花叶病毒遗传物质RNA 由4 种核糖核苷酸组成，烟草叶肉细胞遗传物质DNA 由4 种脱氧核苷酸
组成，各不相同，C 错误；
D、两者的遗传物质DNA、RNA 都以碳链为基本骨架，D 正确。
故选D。
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
【答案】B
【分析】1、核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖，一分子含氮碱基组成。
2、两个氨基酸脱水缩合形成二肽化合物。
3、脂肪水解产物是脂肪酸和甘油。
【详解】A、若A 为葡萄糖、B 为果糖，则D 为植物特有的蔗糖，A 正确；
B、若A、B 为两条肽链，D 如果是胰岛素，则C 是二硫键，B 错误；
C、若A 为甘油，B 为脂肪酸，则D 是脂肪，脂肪只含有C、H、O 三种元素，C 正确；
D、若A 为胞嘧啶脱氧核苷酸，则B 为鸟嘌呤脱氧核苷酸，在DNA 分子中，二者通过氢键或磷酸二酯键
连接，故C 为氢键或磷酸二酯键，D 正确。
故选B。
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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
【答案】C
【分析】由题图可以判断：主要能源物质是糖类，M1 是多糖；主要储能物质M2 是脂肪；生命活动的承担
者M3 是蛋白质，遗传信息的携带者M4 是核酸。
【详解】A、M1 是多糖，M2 是脂肪，相同质量的M1 和M2 被彻底氧化分解，M2 的耗氧量多，A 错误；
B、M3 是蛋白质，m3 是氨基酸；M4 是核酸，m4 是核苷酸，氨基酸不具有五碳糖和碱基，B 错误；
C、M3 是蛋白质，细胞中的蛋白质具有调节生命活动或催化化学反应的功能，C 正确；
D、M2 是脂肪，不是生物大分子，D 错误。
故选C。
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
【答案】D
【分析】1、组成细胞的化合物包括：糖类、脂质、蛋白质、核酸、水和无机盐等。
2、①糖类的元素组成：只有C、H、O；②脂质的元素组成：主要含C、H、O，有的含有N、P；③蛋白
质的元素组成：主要为C、H、O、N，也含有少量P、S；④核酸的元素组成：C、H、O、N、P。
3、糖类包括：单糖、二糖、多糖，其中二糖中的麦芽糖是由两分子葡萄糖组成的，而葡萄糖也是多糖的
基本单位。
【详解】A、构成核酸的化学元素有C、H、O、N、P，构成磷脂的化学元素有C、H、O、N、P 等，所以
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C、H、O、N、P 是核酸、磷脂共有的化学元素，但脂肪只含有C、H、O，A 错误；
B、脱氧核糖核酸是DNA 的中文名称，构成DNA 的基本单位是脱氧核糖核苷酸，B 错误；
C、病毒的遗传物质是DNA 或RNA，蛋白质不是病毒的遗传物质，C 错误；
D、淀粉、肝糖原、纤维素彻底水解后得到的产物都是葡萄糖，D 正确。
故选D。
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
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
【答案】B
【分析】1、本题的突破口是甲→乙→丙，进而推测出甲是DNA，乙是mRNA，丙是蛋白质；a 表示脱氧
核苷酸，b 表示核糖核苷酸，c 表示氨基酸；X 表示N、P，Y 表示N。
2、d 表示核苷酸，n 为含氮碱基，f 表示五碳糖，m 表示磷酸。
3、e 表示氨基酸。
【详解】A、由图可知，甲→乙→丙，进而推测出甲是DNA，乙是mRNA，丙是蛋白质；a 表示脱氧核苷
酸，b 表示核糖核苷酸，c 表示氨基酸；则X 表示的元素是N 和P，Y 表示的元素一定有N，A 正确；
B、甲为DNA，乙为RNA，在真核细胞中，甲主要分布于细胞核，乙主要分布于细胞质，B 错误；
C、如果d 是乙（RNA）的基本单位，则d 是核糖核苷酸，含碱基A、U、C、G，所以n 可能是尿嘧啶，C
正确；
D、丙是蛋白质，e 是氨基酸，所以e 是丙的基本单位，多个e 可通过肽键连接起来，D 正确。
故选B。
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（ ）
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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
【答案】B
【分析】由⑤所在的链中含碱基U 可判断该链为RNA 链，由⑥所在的链含碱基T 可判断该链为DNA 链；
⑤所在的链是转录形成的RNA，⑥所在的链是转录的模板DNA 链。
【详解】①是碱基腺嘌呤，②是腺苷，③是腺苷，④是一磷酸腺苷或者腺嘌呤核糖核苷酸，⑤是RNA 链
中的腺嘌呤核糖核苷酸，⑥是DNA 链中的脱氧核苷酸；含义最接近的是②和③，④和⑤，B 符合题意。
故选B。
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
【答案】B
【分析】核酸根据五碳糖不同分为DNA 和RNA，真核细胞的DNA 主要分布在细胞核中，RNA 主要分布
在细胞质中；核酸是由核苷酸聚合形成的多聚体。
【详解】A、细胞生物核酸有DNA 和RNA 两种，故碱基种类有5 种（A、T、G、C、U），病毒中只含一
种核酸，碱基种类只有4 种（A、T、G、C 或A、G、C、U），A 正确；
B、若丙中碱基N 为T，则丙为脱氧核苷酸构成的长链,，其组成的五碳糖为脱氧核糖，其基本组成单位是
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甲，B 错误;
C、真核细胞中DNA 主要分布在细胞核中，RNA 主要分布在细胞质，RNA 通常为单链结构，C 正确;
D、物质甲是脱氧核糖核苷酸，其组成的大分子是脱氧核糖核酸，脱氧核糖核酸彻底水解可得到6 种小分
子化合物（脱氧核糖、磷酸和腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶），D 正确。
故选B。
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（
）
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
【答案】B
【分析】分析题图：图示显示含有T，则代表DNA 分子的一条链。
【详解】A、图中片段含有碱基T，则代表的核酸是DNA，DNA 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，A 正确；
B、图中片段相邻碱基通过五碳糖-磷酸-五碳糖连接，B 错误；
C、图中片段初步水解得到4 种脱氧核苷酸，彻底水解可以得到6 种产物，分别为四种含氮碱基，磷酸和
脱氧核糖，共6 种产物，C 正确；
D、核酸包括两大类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；一类是核糖核酸，简称RNA，核酸是细胞内携带
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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都具有极其重要的作用，D 正确。
故选B。
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
【答案】ABC
【分析】组成细胞的元素有大量元素和微量元素，大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg 等，
微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 等；水是组成细胞含量最多的化合物，蛋白质是细胞含量最多的
有机物。
【详解】A、Ca 是大量元素，A 错误；
B、细胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质，B 错误；
C、蛋白质功能的多样性直接取决于蛋白质结构的多样性，蛋白质结构的多样性表现在氨基酸种类、数目
和排列顺序的多样性以及多肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，C 错误；
D、由m 个氨基酸参与合成的蛋白质含有n 条肽链，所以肽键数为m-n，每个肽键中只有1 个氧，n 条链肽，
每条链至少有一个羧基，既至少有2n 个氧，所以蛋白质中氧原子至少含有（m-n）+2n=m+n，D 正确。
故选ABC。
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)
【答案】CD
【分析】1、组成蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，少量蛋白质还含有S 等元素。2、分泌蛋白的合
成、加工和运输过程：最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成
有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡经细
胞膜分泌到细胞外，该过程消耗的能量由线粒体提供。
【详解】A、Piezo 蛋白是一种跨膜蛋白，蛋白质的基本单位是氨基酸，一定含有元素C、H、O、N，但不
一定含P，A 错误；
B、由题意可知，Piezo 蛋白是细胞膜上的触觉受体，需要在核糖体上合成，内质网和高尔基体的加工和运
输至细胞膜，B 错误；
C、由图可知，机械力刺激导致Piezo 蛋白帽区域构象改变、中央孔打开，离子内流，C 正确；
D、结合题意和图示可知，抑制Piezo 功能，机体不能感受到机械力刺激，因此开发能抑制Piezo 功能的药
物有望用来治疗机械超敏痛（触摸痛），D 正确。
故选CD。
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
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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
【答案】CD
【分析】1、蛋白质空间结构的形成：多个氨基酸脱水缩合成的化合物含有多个肽键，叫多肽。多肽通常
呈链状结构，叫作肽链。由于氨基酸之间能够形成氢键，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间
结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在
一起，形成更为复杂的空间结构。
2、氨基酸脱水缩合形成多肽链，相关计算公式：
①脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数
② N 原子数=肽键数+肽链数+R 基上的N 原子数=各氨基酸中N 的总数
③ O 原子数=肽键数+2×肽链数+R 基上的O 原子数=各氨基酸中O 的总数-脱水数
④H 原子数=各氨基酸中H 的总数-2×脱水数
【详解】A、Mb 中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，说明Mb 表面极性侧链基团可以与水分子
结合，故Mb 可溶于水，高温可使其在水中的溶解度降低，A 正确；
B、由于肽键中含有1 个氧原子，羧基中含有2 个氧原子，且R 基中也可能有氧原子，所以组成Mb 的肽链
中氧原子数一定多于氨基酸数，B 正确；
C、Mb 由一条含有153 个氨基酸脱水缩合形成的多肽链和一个血红素辅基构成，故该多肽链形成时，至少
脱去153-1=152 个水分子，C 错误；
D、Mb 含有C、H、O、N、Fe 五种元素，其中没有二硫键，复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成
的氢键有关，D 错误。
故选CD。
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
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【答案】ABD
【分析】病毒属于非细胞生物，主要由核酸和蛋白质外壳构成，依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。病
毒的复制方式属于繁殖，自身只提供核酸作为模板，合成核酸和蛋白质的原料及酶等均有宿主细胞提供。
【详解】A、HIV 没有细胞结构，必须寄生在活细胞中才能增殖，A 正确；
B、HIV 的遗传物质为单链RNA，嘧啶和嘌呤的数量不一定相等，B 正确；
C、HIV 的遗传物质为单链RNA，C 错误；
D、HIV 表面蛋白可与细胞膜上HIV 识别的受体结合，则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，D 正确。
故选ABD。
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
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
【答案】BD
【分析】1、动物细胞中生物大分子有机物一般有蛋白质、糖原、核酸．胃液中有胃蛋白酶，可将蛋白质
水解为多肽，并且x 含有化学元素N，有的还含有S，则x 可能是蛋白质；由于糖原的元素组成只有C、
H、O，核酸的元素组成是C、H、O、N、P，而该化合物含有化学元素N 和P，则y 最可能是核酸，基本
单位为核苷酸。
2、蛋白质是生命活动的承担者，蛋白质的结构多种多样，在细胞中承担的功能也多种多样，①是构成细
胞和生物体的重要物质，②催化功能，③运输功能，④信息传递功能，⑤免疫功能等。
【详解】AC、根据题干信息可知，X 可被胃液（胃蛋白酶）分解，且X 含有N，有的还含有S，那么X 最
有可能是蛋白质，有的蛋白质具有免疫作用，如抗体，有的蛋白质具有催化作用，如蛋白质类的酶，AC
正确；
BD、Y 也是生物大分子，含N、P，并且不能被胃液（胃蛋白酶）分解，最有可能是核酸，核酸包括
DNA、RNA 两类，即Y 为DNA 或RNA，其基本组成单位是核苷酸，DNA 主要存在于细胞核中，RNA 主
要存在于细胞质中，BD 错误。
故选BD。
28．关于下列四图的叙述中，正确的是（ ）
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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
【答案】ABCD
【分析】构成蛋白质的基本单位氨基酸的结构通式是
，即每种氨基酸分子至少都含有一个
氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R
基，氨基酸的不同在于R 基的不同；
题图分析，图甲是构成蛋白质的氨基酸（丙氨酸），乙图是小麦种子在晒干或烘烤过程中水分散失的过程；
丙图是核苷酸的结构简图，核苷酸是构成核酸的基本单位，其中a 是五碳糖、b 是核苷酸、m 是含氮碱基；
丁图是二糖的分子式，常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖。
【详解】A、甲图表示氨基酸，是生命活动的体现者蛋白质的基本单位；丙图表示核苷酸，是遗传信息的
携带者核酸的基本单位，A 正确；
B、种子晒干的过程丢失的主要是自由水，即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，B
正确；
C、若丙图中a 为脱氧核糖，则由b 构成的核酸是DNA，其完全水解后得到4 种碱基、脱氧核糖、磷酸共6
种化合物，C 正确；
D、小鼠体内含有的二糖是乳糖，丁很可能是乳糖，D 正确。
故选ABCD。
三、综合题
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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。
(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。
【答案】(1) 水解 斐林试剂
(2) 氨基酸 空间结构
(3) 海藻糖的浓度和冷冻时间 减缓 6%
(4)海藻糖能抑制鱼糜蛋白中二硫键的形成，维持原有网格结构的稳定
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【分析】酶的特性：①高效性：酶能显著降低反应活化能，加快反应速率；②专一性：每种酶只能催化一
种或一类化学反应；③酶的作用条件温和。
【详解】（1）海藻糖是由两分子葡萄糖聚合而成的非还原糖，食物中的海藻糖被水解为单糖后才能被人
体吸收。斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。麦芽糖
为还原糖，可用斐林试剂来检测海藻糖与麦芽糖的区别。
（2）鱼糜蛋白为蛋白质，是由氨基酸通过脱水缩合方式聚合而成。加热可以改变鱼糜中肌球蛋白和肌动
蛋白的空间结构，使其变性。
（3）由图可知，该实验的自变量是海藻糖的浓度和冷冻时间。由实验结果可知，与对照组相比，随着冷
冻时间的增加，鱼糜蛋白凝胶强度下降，且海藻糖可以减缓这种变化，但考虑成本以及效果，6%和9%的
效果相近，选择质量分数为6%海藻糖添加最好。
（4）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。据
此推测海藻糖能维持鱼糜制品口感的机理可能是海藻糖能抑制鱼糜蛋白中二硫键的形成，维持原有网格结
构的稳定，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。
【答案】(1) 双缩脲 —NH2 和—COOH(或氨基和羧基)
(2) 脱水缩合 —S—S—
(3) 2 2
【分析】用双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是，双缩脲试剂能与肽键反应生成紫色络合物；氨基酸经脱水缩
合形成肽链。
【详解】（1）前胰岛素原含有肽键，因此能与双缩脲试剂反应产生紫色络合物；前胰岛素原是由氨基酸
脱水缩合形成的，氨基酸中的氨基脱去一个-H，另一个氨基酸的羧基脱去一个-OH 形成1 分子水，因此水
解过程中所需要的水用于形成氨基和羧基。
（2）肽链由氨基酸脱水缩合形成，由图可知，这两条肽链通过一定的化学键，如图中的-S-S-相互连接在
一起而形成。
（3）从理论上分析，每条肽链至少含有1 个-NH2，1 个-COOH，胰岛素分子有两条肽链，至少有2 个-
NH2，2 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”）。
【答案】(1) 3 氨基
(2) 脱水缩合 570
(3)8
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(4)氨基酸的数目、种类、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构
(5)减弱
【分析】分析题图：图甲是血红蛋白的空间结构模式图，血红蛋白是由4 条肽链(两条a 肽链和两条β 肽链)
组成的；图乙表示血红蛋白β 肽链一端的部分氨基酸排列顺序，其中①是氨基，②③④⑤是R 基。
【详解】（1）由图乙可知，①为氨基，②③④⑤为R 基，其中④⑤相同，说明图乙所示结构含3 种氨基
酸。
（2）血红蛋白是由4 条多肽链、574 个氨基酸组成的，氨基酸经脱水缩合过程形成的肽键数=574-4=570
（个）。
（3）游离的羧基数=肽链数+R 基中的羧基数，图乙表示β 肽链一端的部分氨基酸序列，由图可知，该β 肽
链的R 基中至少含有2 个游离的羧基，2 条相同的β 肽链的R 基中至少含有4 个游离的羧基，即血红蛋白
中羧基数至少为4（肽链数）+4（R 基中的羧基数）=8（个）。
（4）可从两个角度理解蛋白质分子的多样性，一是氨基酸角度，包括氨基酸的种类、数目和排列顺序，
二是多肽链的角度，即肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构。
（5）如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，可能形成异常的血红蛋白，由它参与组成的红细胞就
会扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大为削弱（减弱）。
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 ，
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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
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。
【答案】(1) 双缩脲 紫
(2) 脱水缩合 肽键 123
(3)强
(4)氨基酸的（种类、数量）排列顺序
【分析】1、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-
COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化
学键是肽键，其结构式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数
一肽链数，游离氨基或羧基数=肽链数+R 基中含有的氨基或羧基数，至少含有的游离氨基或羧基数=肽链
数。2、蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构
千差万别。
【详解】（1）牛胰核糖核酸酶是蛋白质，加入双缩脲B 液（硫酸铜）后，溶液呈紫色。
（2）分析题图可知该牛胰核糖核酸酶是由124 个氨基酸形成的、含有一条肽链的蛋白质，牛胰核糖核酸酶
的化学本质是蛋白质，是在牛胰腺细胞的核糖体中经脱水缩合形成的，肽键是由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，同时脱出一分子水后形成的，该化合物中含有的肽键数量=氨基酸数-肽
链数=124-1=123 个。构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是 ，即每种氨基酸分子至少都含有一
个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个
R 基，氨基酸的不同在于R 基的不同。牛胰核糖核酸酶由一条多肽链构成，所以游离氨基至少有1 个。
（3）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该酶，会
使该酶中的二硫键和氢键均被破坏，但构成该酶的氨基酸组成，种类数量及排列顺序均没有发生变化；若
去除β-巯基乙醇只保留尿素时，可以重新形成二硫键，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
比二硫键的作用强。
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（4）牛胰核糖核酸酶包含8 个带巯基（－SH）的半胱氨酸，脱氢后形成4 对二硫键（－S－S－），使蛋
白质盘曲折叠，所以氨基酸的排列序列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 。
【答案】(1)糖原
(2) 构成动物细胞膜的重要成分 在人体内参与血液中脂质的运输
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(3) Cu、Zn、Fe 细胞膜、细胞核
(4) mn-（n-4）18 —CO—NH—
(5)脱氧核糖核酸
【分析】分析题图可知，A 是植物细胞的储能物质，即淀粉，a 是其基本单位葡萄糖；B 是染色体的主要成
分，且元素组成为C、H、O、N，则B 是蛋白质，b 是氨基酸；C 是染色体的主要成分，且元素组成为
C、H、O、N、P，则C 是DNA，c 是脱氧核苷酸；d 是性激素。
【详解】（1）分析题图可知，A 是植物细胞的储能物质，即淀粉，物质a 是葡萄糖；在动物细胞内与物质
A 淀粉功能最相近的同类物质是糖原，都属于可以储能的多糖。
（2）d 能够促进雄性生殖器官的发育，激发并维持第二性征，表示性激素，其化学本质为固醇，与其同属
于一类的物质还有胆固醇和维生素D；胆固醇的主要作用有：①构成动物细胞膜的重要成分；②在人体内
参与血液中脂质的运输。
（3）Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe 等人体必需元素中属于微量元素的是Cu、Zn、Fe；P 在细胞中可能参
与构成含磷化合物的组成，例如磷脂、核酸、DNA、RNA、核苷酸、核糖核苷酸、脱氧核苷酸等，还可以
参与细胞膜、细胞核等结构的形成。
（4）蛋白质的相对分子质量=氨基酸的个数×氨基酸的平均分子质量-18×脱去的水分子数，B 分子的相对分
子质量大约为nm-18×(n-4)。形成蛋白质的两个氨基酸之间通过肽键相连，图中部分应补充肽键的结构
式：-CO-HN-。
（5）C 是染色体的主要成分，且元素组成为C、H、O、N、P，则C 是DNA，它的中文名称是脱氧核糖核
酸。
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 。
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(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 。
【答案】(1) 脱氧核糖 核糖
(2) 二糖/双糖 蔗糖 麦芽糖 乳糖
(3) 多糖 肝糖原 纤维素
(4) 脂肪 保温、缓冲和减压
(5) 单糖 蔗糖 糖原
(6) N、P 更高
(7)长期不摄入脂类食品，会引起脂溶性维生素A、维生素D、维生素E 缺乏，引起躯体发育迟缓、骨骼生
长减慢；长期不摄入脂类食品，会引起性激素合成原料缺少，导致性激素不能正常合成，引起生殖器官不
能正常发育，导致生育功能丧失
(8)胆固醇是动物细胞膜的重要构成成分，还参与血液中脂质的运输
(9) 淀粉 纤维素 糖原 组成这些多糖的结构不同 磷脂、固醇
(10)（玉米、谷物等是富含糖类的食物）多余的糖类在鸭体内转变成了脂肪
【分析】糖类分为：单糖、二糖、多糖，其中单糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖，二糖包
括麦芽糖、蔗糖和乳糖，多糖包括淀粉、纤维素和糖原；植物细胞中特有的糖有：果糖、麦芽糖、蔗糖、
淀粉、纤维素等，动物细胞中特有的糖有：半乳糖、乳糖和糖原。
【详解】（1）组成核酸的单糖是五碳糖，其中组成DNA 的单糖是脱氧核糖，组成RNA 的单糖是核糖。
（2）B 是糖类，若其是由2 分子单体A 缩合而成的化合物，则B 称为二糖（双糖）。植物细胞中最重要
的二糖是蔗糖和麦芽糖，人和动物乳汁中含量最丰富的二糖是乳糖。
（3）B 是糖类，若其是由大量单体A 缩合而形成的化合物，则B 为多糖。在人和动物的肝脏中的多糖是
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指肝糖原。能形成高等植物细胞壁的多糖是纤维素。
（4）良好的储能物质是脂肪，因此物质C 是脂肪，在动物体内脂肪除了图示功能外，还有保温、缓冲和
减压作用。
（5） 在糖类（包括单糖、二糖和多糖）中，一般能被细胞直接吸收的是单糖。红糖、白糖、冰糖的主要
成分是蔗糖。糖原属于多糖，分布在人和动物的肝脏和肌肉中。
（6）脂质的化学元素主要是C、H、O，而磷脂还含有N 和P 元素。与糖类分子相比，脂质分子中碳的含
量和氢的含量更高，而氧的含量更低。
（7）脂类食品中含有大量的人类生命所需的物质，维生素A、维生素D、维生素E 等尽在其中。长期不摄
入脂类食品，会引起脂溶性维生素A、维生素D、维生素E 缺乏，引起躯体发育迟缓、骨骼生长减慢；长
期不摄入脂类食品，会引起性激素合成原料缺少，导致性激素不能正常合成，引起生殖器官不能正常发育，
导致生育功能丧失。
（8）脂质中的胆固醇是动物细胞膜的重要构成成分，还会参与血液中脂质的运输，因此在日常生活中我
们要摄入一定量的胆固醇。
（9）一张鸭肉卷饼中，小麦粉制作的荷叶饼含有淀粉，烤鸭片为动物细胞，含有糖原，葱条、黄瓜条或
萝卜条为植物细胞，含有纤维素，因此一张鸭肉卷饼中至少包括了三类多糖，它们是糖原、淀粉、纤维素。
组成这些多糖的基本单位都是葡萄糖，但其功能不同的原因是组成这些多糖的结构不同。脂质主要包括脂
肪、磷脂、固醇，鸭肉中包括的脂质主要有脂肪、磷脂、固醇等。
（10）玉米、谷类和菜叶是富含糖类的食物，多余的糖类在鸭体内会转变成脂肪，从而使鸭肥育。
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：
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，
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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。
【答案】(1) 脱水缩合
双缩脲 紫色 核苷酸
细胞核
(2)71－75
(3) 8 C、H、S 570
【分析】题图分析，图中A1-A5 的功能，可推知：它们是酶、抗体、血红蛋白、肌动蛋白、胰岛素，进一
步推知：A 是由C、H、O、N 组成的蛋白质、a 是氨基酸；根据C1-C2 的分布特征，可推知：C1 是
DNA、C2 是RNA，进一步可推知，C 是由C、H、O、N、P 组成的核酸，c 是核苷酸。
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