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第04 讲 蛋白质和核酸
目录
01 课标达标练
【题型一】组成蛋白质的氨基酸的结构及种类
【题型二】蛋白质结构与功能的多样性
【题型三】蛋白质的相关计算
【题型四】核酸的分类、元素组成、基本单位及功能
【题型五】生物大分子
02 能力突破练(新考法+新情境+新角度+新思维)
03 高考溯源练
题型一:组成蛋白质的氨基酸的结构及种类
1.微管蛋白是构成细胞骨架的重要成分之一,组成微管蛋白的基本单位是( )
A.氨基酸
B.核苷酸
C.脂肪酸
D.葡萄糖
【答案】A
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,构成核酸的基本单位是核苷酸。葡萄糖是单糖,是构成淀粉、
纤维素和糖原的基本单位。
【详解】微管蛋白本质是蛋白质,而构成蛋白质的基本单位是氨基酸,因此组成微管蛋白的基本单位是氨
基酸,A 正确,BCD 错误。
故选A。
2.白蛋白是血浆中含量最高的蛋白质,主要由肝脏合成,与人体的健康密切相关。白蛋白共1 条肽链,含
20 种氨基酸、17 个二硫键,分子量为6.65×104
。下列叙述正确的是( )
A.变性的白蛋白不能与双缩脲试剂发生紫色反应
B.白蛋白的N 原子主要在“—CO—NH—”中,O 原子主要在“—COOH”中
C.根据题干信息可以计算出白蛋白中的氨基酸数
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D.肝细胞合成白蛋白所需的部分氨基酸只能来自食物
【答案】D
【分析】蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应的实质是双
缩脲试剂与肽键反应。
【详解】A、变性的蛋白质只是空间结构被破坏,其肽键并未断裂。双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应的
实质是与肽键反应,所以变性的白蛋白仍能与双缩脲试剂发生紫色反应,A 错误;
B、白蛋白的N 原子主要在“—CO—NH—”中,O 原子也主要在“—CO—NH—”中,而不是“—COOH”
中,因为一个肽键中含有一个O 原子,且肽链一端的羧基和部分R 基的羧基中O 原子数量相对肽键中的O
原子数量较少,B 错误 ;
C、题干仅提及含20 种氨基酸,并没有给出关于氨基酸具体数量的其他关键信息,如肽键数、肽链数与氨
基酸数的关系等,所以无法计算出白蛋白中的氨基酸数,C 错误;
D、肝细胞合成白蛋白所需的氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸人体不能自身合成,只
能来自食物,所以肝细胞合成白蛋白所需的部分氨基酸只能来自食物,D 正确。
故选D。
3.肉毒杆菌是一种对人体有致命影响的病原体,在繁殖过程中分泌肉毒毒素(化学成分是蛋白质)。人
们食入并吸收这种毒素后,神经系统的功能将遭到破坏。该毒素由两条肽链组成。如图为肉毒毒素的局部
结构示意图,据此判断下列说法不正确的是( )
A.由图示结构可知,肉毒毒素的单体是氨基酸
B.该局部结构由5 种单体组成,含4 个肽键
C.一分子肉毒毒素至少含有2 个氨基和2 个羧基
D.组成肉毒毒素的元素一定只有C、H、O、N
【答案】D
【分析】根据题干信息和图形分析可知,肉毒杆菌分泌的肉毒毒素的化学本质是蛋白质,则图示片段为多
肽,其含有4 个肽键,因此是由5 个氨基酸脱水缩合形成的;5 个氨基酸的R 基各不相同种,因此这5 个
氨基酸是5 种氨基酸。
【详解】A、肉毒毒素的化学本质是蛋白质,因此其单体是氨基酸,A 正确;
B、构成该片段(多肽)的基本单体是氨基酸,由以上分析可知,该片段含有4 个肽键,是由5 个氨基酸
分子形成的,这5 个氨基酸的R 基团依次是-CH2-C6H4OH、-H、-CH3、-CH2-C6H5、-CH2-CH(CH3)2,R
基有5 种,因此该片段由5 种单体组成,B 正确;
C、该毒素由两条肽链组成的,因此一分子肉毒毒素至少含有 2 个氨基和 2 个羧基,C 正确;
D、由结构图可知,肉毒类毒素由氨基酸组成,其化学本质是蛋白质,组成蛋白质的基本元素是C、H、
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O、N,可能含有S 元素,D 错误。
故选D。
题型二:蛋白质结构与功能的多样性
4.某植物细胞中的蛋白质在遭受冷害的过程中会出现巯基(-SH)的氧化形成二硫键(-S-S),具体变化
过程如下,图中的蛋白质都含有A 个氨基酸,下列相关叙述正确的是( )
A.抗冻植物可能具有较强的抗巯基氧化的能力
B.巯基(-SH)不一定位于氨基酸的R 基上
C.A 个氨基酸形成结冰时的蛋白质相对分子质量减少18(A-3)
D.结冰导致蛋白质功能异常,解冻恢复其正常功能
【答案】A
【分析】氨基酸是蛋白质的基本组成单位。它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。
从结构上看,蛋白质具有复杂多样的空间构象,其一级结构是氨基酸的线性排列顺序,而二级结构如α-螺
旋、β-折叠等进一步折叠形成三级结构,多个亚基组合则构成四级结构。这种精确的结构赋予了蛋白质特
定的功能。
【详解】A、细胞受到冰冻时,蛋白质分子中相邻近的巯基(-SH)会被氧化形成二硫键(-S-S-),抗冻植
物能够适应较冷的环境,根据结构和功能相适应的观点,可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力,不易
形成二硫键,A 正确;
B、氨基酸是由一个氨基、一个羧基、一个H 和一个R 基组成(其中至少有一个氨基和一个羧基连接在同
一个C 原子上,该C 上还连有氢),巯基(-SH)一定位于氨基酸的R 基上,B 错误;
C、A 个氨基酸形成结冰时氨基酸脱水缩合形成三条多肽链且形成两个二硫键,因此蛋白质相对分子质量
减少18×(A-3)+2×2,C 错误;
D、蛋白质的结构决定蛋白质的功能,由题干信息“解冻时,蛋白质中的氢键断裂,二硫键仍保留”可知,
与未结冰状态相比,解冻后的蛋白质结构会发生变化,其功能也可能发生异常,D 错误。
故选A。
5.热休克蛋白(HSPs)是从细菌到哺乳动物中广泛存在的一类热应激蛋白质。当有机体暴露于高温的时
候,就会由热激发合成此种蛋白质来保护机体自身。热休克蛋白不仅会保护对于基本生理过程中不可或缺
的蛋白,还会分解受损蛋白,回收合成蛋白的原材料,让细胞内的生理过程得以平稳运行。下列相关叙述
错误的是( )
A.热休克蛋白具有特定的氨基酸序列
B.热休克蛋白在过酸或过碱条件下也会变性失活
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C.生活在高温环境下的生物体内热休克蛋白水平较低
D.可通过改变细胞内热休克蛋白的含量治疗某些疾病
【答案】C
【分析】1、氨基酸首先进行脱水缩合形成多肽,多肽逐渐形成肽链,然后肽链再盘曲、折叠,就形成具
有一定空间结构的蛋白质分子。
2、蛋白质分子结构的多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质空间结构的千差万
别有关。
【详解】A、热休克蛋白(HSPs)是从细菌到哺乳动物中广泛存在的一类热应激蛋白质,热休克蛋白具有
特定的氨基酸序列,A 正确;
BC、蛋白质一般在高温、强酸、强碱的条件下空间结构发生不可逆的改变导致生物活性丧失;热休克蛋白
在过酸或过碱条件下也会变性失活,而热休克蛋白是一种热应激蛋白质,当有机体暴露于高温的时候,就
会由热激发合成此种蛋白质来保护机体自身,故生活在高温环境下的生物体内热休克蛋白水平较高,B 正
确,C 错误;
D、热休克蛋白不仅会保护对于基本生理过程中不可或缺的蛋白,还会分解受损蛋白,回收合成蛋白的原
材料,让细胞内的生理过程得以平稳运行,故可通过改变细胞内热休克蛋白的含量治疗某些疾病,D 正确。
故选C。
6.下图表示细胞膜上3 种膜蛋白与磷脂双分子层之间的位置关系。下列正确的是( )
A.蛋白A 和蛋白B 的跨膜区段主要由亲水性氨基酸构成
B.用双缩脲试剂鉴定蛋白A,需用水浴加热才能呈紫色
C.蛋白A 和蛋白B 在结构的差异可能体现在氨基酸的数量、种类和排列顺序等方面
D.若蛋白C 具有催化功能,高温可通过破坏肽键影响其活性
【答案】C
【分析】细胞膜的成分包括脂质、蛋白质和糖类,其中的蛋白质有的覆盖在表面,有的嵌插或贯穿于磷脂
双分子层;从作用上讲,有的可作为转运蛋白,在主动运输和协助扩散中起作用;有些蛋白覆盖在表面还
可以和多糖结合形成糖蛋白,有细胞识别的作用;有些具有催化作用等。
【详解】A、磷脂双分子层内部是疏水性的,所以A 与B 两种蛋白的跨膜区段的氨基酸可能具有较强的疏
水性,这样才能与脂双层牢固结合,A 错误;
B、双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色,不需要水浴加热,B 错误;
C、蛋白A 和蛋白B 在结构的差异可能体现在氨基酸的数量、种类和排列顺序等方面,同时二者的空间结
构也存在差异,因而功能不同,C 正确;
D、高温破坏蛋白质的空间结构进而影响其生物活性,但不破坏肽键,D 错误。
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故选C。
7.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。下列说法错误的是( )
A.原核生物体内也可能存在“分子伴侣”的蛋白质发挥作用
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”折叠蛋白质的过程中可能涉及氢键的形成
D.蛋白质空间结构一旦发生改变,则一定不可逆转
【答案】D
【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、原核生物也需要合成蛋白质,也会有正在合成的多肽或部分折叠的多肽,所以原核生物体内
也可能存在“分子伴侣”的蛋白质发挥作用,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、“分子伴侣”帮助多肽折叠,而多肽折叠过程中可能会形成氢键等化学键来稳定空间结构,所以“分
子伴侣”折叠蛋白质的过程中可能涉及氢键的形成,C 正确;
D、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,D 错误。
故选D。
题型三:蛋白质的相关计算
8.如图甲表示某蛋白质的肽链结构示意图,其中数字表示氨基酸序号,虚线表示脱去2 个H 形成的二硫
键,如图乙表示肽链的部分放大图,请据图判断下列叙述正确的是( )
A.该蛋白质中含有1 条肽链,124 个肽键
B.图乙所示结构中含有的R 基是①②④⑥⑧
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C.从图乙可推知该肽链至少含有2 个游离的羧基
D.该蛋白质的分子量比组成它的氨基酸的分子量之和少2220
【答案】D
【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子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。
2、氨基酸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,同时脱出一分子水的过程,此过程中的相关计算: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,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。
3、根据题意和图示分析可知:图甲为某蛋白质的肽链结构示意图,其中数字为氨基酸序号,该蛋白质是
由124 个氨基酸脱水缩合形成,含有一条肽链,26 号和84 号、58 号和95 号、65 号和72 号氨基酸之间各
形成一个“-S-S-”;图乙为图甲部分肽链的放大图,其中①是氨基,②④⑥⑧表示R 基,③⑤⑦表示肽键,
⑨是肽键的一部分。
【详解】A、由图甲可知该蛋白质中含有1 条肽链由124 个氨基酸组成,所以肽键数=氨基酸数-肽链数
=124-1=123 个,A 错误;
B、由以上分析知,图乙中含有的R 基是②④⑥⑧,B 错误;
C、图乙中的R 基中共有2 个羧基(分别位于⑥、⑧中,各1 个),可推知该肽链至少含有的羧基数=肽链
数+R 基中含有的羧基数=1+2=3 个,C 错误;
D、两个“-HS”连接形成“-S-S-”时,相对分子质量减少2,图甲可知,该肽链含有3 个“-S-S-”;形成蛋
白质过程中氨基酸脱水缩合形成肽键的同时脱去水分子,故同形成该蛋白质的各氨基酸分子相对分子质量
总和相比,该多肽链在形成过程中,相对分子质量减少量=脱去水的相对分子质量+形成“-S-S-”时减少的
相对分子质量=(124-1)×18+2×3=2214+6=2220,D 正确。
故选D。
9.下图是中国科学家用人工方法合成的蛋白质——结晶牛胰岛素。图中数字代表氨基酸在肽链中的序号。
下列关于该蛋白质的叙述,错误的是( )
A.二硫键与其空间结构形成有关
B.合成过程中形成49 个肽键
C.合成过程中脱去98 个氢原子
D.至少含有游离的羧基和氨基各2 个
【答案】C
【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;
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(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、二硫键在蛋白质的空间结构形成中扮演着重要的角色。二硫键通过蛋白质中半胱氨酸残基的
巯基(—SH)经过氧化反应形成的共价键,其结构形式为—S—S—。在蛋白质中,二硫键的形成有助于稳
定蛋白质的三维空间结构和功能,A 正确;
B、对于链状多肽而言,肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数=51-2=49,B 正确;
C、多肽链合成过程中脱去的氢原子数目由两部分组成:脱去的水分子中含两个氢原子以及形成一个二硫
键时会脱去两个氢原子,所以脱去的氢原子数目=2×脱去水分子数+2×二硫键个数=2×49+2×3=104,C 错误;
D、对于链状多肽而言,一条多肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基;因此该多肽链至少含有
游离的羧基和氨基各2 个,D 正确。
故选C。
题型四:核酸的分类、元素组成、基本单位及功能
10.下列关于细胞中的元素和化合物,叙述正确的是( )
A.几丁质又称壳多糖,是一种广泛存在于甲壳动物的外骨骼中的二糖
B.磷脂、ATP 和还原型辅酶Ⅱ均含有C、H、O、N、P 等大量元素
C.水稻细胞中由C、G、T、U 四种碱基参与合成的核苷酸有6 种
D.胰岛素和抗体的差异与组成它们的氨基酸数目、种类和连接方式有关
【答案】C
【分析】组成DNA 的碱基有A、T、C、G,可组成脱氧核苷酸4 种;组成RNA 的碱基有A、U、C、G,
可参与组成核糖核苷酸4 种。
【详解】A、几丁质又称壳多糖,它是一种多糖,广泛存在于甲壳动物的外骨骼和真菌的细胞壁中,并非
二糖,A 错误;
B、磷脂分子都含有C、H、O、P 元素,但不一定含有N 元素,B 错误;
C、水稻细胞中含有DNA 和RNA 两种核酸。C、G 是DNA 和RNA 共有的碱基,可参与合成4 种核苷酸
(2 种脱氧核苷酸和2 种核糖核苷酸);T 是DNA 特有的碱基,可参与合成1 种脱氧核苷酸;U 是RNA 特
有的碱基,可参与合成1 种核糖核苷酸。所以由C、G、T、U 四种碱基参与合成的核苷酸有4 + 1+1=6 种,
C 正确;
D、胰岛素和抗体的差异与组成它们的氨基酸数目、种类、排列顺序以及肽链的空间结构有关,而氨基酸
的连接方式都是脱水缩合,是相同的,D 错误。
故选C。
11.下图中,甲、乙表示两种核苷酸分子,丙表示由核苷酸连接而成的长链。下列相关叙述正确的是(
)
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A.原核细胞中的核酸初步水解产物不含甲
B.真核细胞中的核酸初步水解产物不含乙
C.分子乙中的碱基可能是A、G、C 或者T
D.分子甲是组成核苷酸链片段丙的单体
【答案】D
【分析】DNA 由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有
4 种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。
【详解】A、原核细胞含有的核酸为DNA 和RNA,初步水解产生脱氧核苷酸和核糖核苷酸,甲为脱氧核
苷酸(含脱氧核糖),因此原核细胞中的核酸初步水解产物含甲,A 错误;
B、真核细胞中的核酸为DNA 和RNA,初步水解产生脱氧核苷酸和核糖核苷酸,乙为核糖核苷酸(含核
糖),因此真核细胞中的核酸初步水解产物含乙,B 错误;
C、图乙为核糖核苷酸,构成其的碱基为A、G、C、U,T 是脱氧核苷酸中特有的碱基,C 错误;
D、丙中含有T,为脱氧核苷酸单链,甲是脱氧核苷酸,因此分子甲是组成核苷酸链片段丙的单体,D 正
确。
故选D。
12.秋冬季节是支原体肺炎的高发期。支原体是目前发现的最小、最简单的原核生物,类似细菌,但不具
有细胞壁。下列有关叙述正确的是( )
A.支原体属于细胞层次,但不属于个体层次
B.支原体的遗传物质是DNA
C.支原体不具有核糖体,不能合成蛋白质
D.支原体的核酸彻底水解得到5 种产物
【答案】B
【分析】支原体是原核生物,无成形的细胞核,有细胞膜、细胞质、核糖体、遗传物质是DNA。
【详解】A、支原体是单细胞生物,属于细胞和个体层次,A 错误;
B、支原体是原核生物,细胞内含有DNA 和RNA 两种核酸,遗传物质是DNA,B 正确;
C、支原体具有核糖体一种细胞器,能够合成蛋白质,C 错误;
D、支原体的核酸彻底水解得到的产物有磷酸、脱氧核糖、核糖、A、T、G、C、U5 种碱基,共有8 种产
物,D 错误。
故选B。
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题型五 :生物大分子
13.生物大分子通常都有一定的分子结构规律。下列叙述正确的是( )
A.若该图为一段RNA 的结构模式图,则1 表示核糖,2 表示磷酸基团,3 的种类有3 种
B.若该图为一段肽链的结构模式图,则1 表示中心碳原子,2 表示肽键,大部分N 位于3 上
C.若该图为几丁质的结构模式图,1、2、3 构成的基本单位可参与构建昆虫的外骨骼
D.有活性的生物大分子均以碳链为基本骨架,是生命系统最基本的结构层次
【答案】C
【分析】1、核糖根据五碳糖不同分为DNA 和RNA,DNA 与RNA 中的五碳糖不同,碱基不完全相同;核
酸的基本组成单位是核苷酸,核苷酸的磷酸和五碳糖通过磷酸二酯键连接形成核苷酸链。
2、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基反应脱去1 分子水,氨基酸
残基通过肽键连接形成肽链;
3、淀粉、纤维素、糖原都是由单体葡萄糖聚合形成的多聚体,淀粉、纤维素、糖原中葡萄糖的连接方式
不同。
【详解】A、若该图为一段RNA 的结构模式图,1 应表示核糖,2 表示磷酸基团,3 表示含氮碱基,含氮碱
基有4 种(A、U、C、G),并非3 种,A 错误;
B、若该图为一段肽链的结构模式图,1 应表示中心碳原子,2 表示肽键,3 代表的是R 基,大部分N 应位
于2 肽键上,B 错误;
C、1、2、3 构成的基本单位可构成几丁质,几丁质参与构建昆虫的外骨骼,C 正确;
D、生物大分子均以碳链为基本骨架,但生命系统最基本的结构层次为细胞,D 错误。
故选C。
14.以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体,模式图如下。有关说法正确的是( )
A.若图中多聚体为多糖,则构成它的单体一定是葡萄糖
B.若图中多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核糖有4 种
C.构成生物大分子的单体在排列顺序上并不都具有多样性
D.若图中 S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体可以表示脂肪
【答案】C
【分析】生物大分子:指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。常见
的生物大分子包括:蛋白质、核酸、多糖。
【详解】A、若图中多聚体为多糖,则构成它的单体不一定是葡萄糖,有些多糖不是由葡萄糖聚合而成,
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如几丁质,A 错误;
B、若图中多聚体为DNA,则参与其构成的脱氧核糖核苷酸有4 种,其中脱氧核糖只有1 种,B 错误;
C、纤维素、淀粉的单体都是葡萄糖,在排列顺序上不具有多样性,C 正确;
D、若图中 S1、S2、S3、S4……是同一种单体,则该多聚体不可以表示脂肪,脂肪是由甘油和脂肪酸组成
的,且脂肪不是生物大分子,D 错误。
故选C。
15.FtsZ 蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白,与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似。在细菌二
分裂过程中,FtsZ 蛋白先招募其他15 种分裂蛋白形成分裂蛋白复合物,再促进细菌完成二分裂。下列说法
错误的是( )
A.FtsZ 蛋白与其他15 种分裂蛋白的单体都以碳链为骨架
B.FtsZ 蛋白在细菌中广泛存在,因此可作为抗菌药物研发的新标
C.FtsZ 蛋白的功能由氨基酸的种类、数目和排列顺序三方面决定
D.研发针对于细菌的FtsZ 蛋白抑制剂时,应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用
【答案】C
【分析】由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同,肽链的空间结构千差万别,因此蛋白质
分子的结构具有多样性。
【详解】A、蛋白质等生物大分子及其单体都以碳链为骨架,故FtsZ 蛋白与其他15 种分裂蛋白的单体都以
碳链为骨架,A 正确;
B、FtsZ 蛋白在细菌中广泛存在,通过抑制该蛋白的合成或破坏其空间结构从而抑制细菌二分裂,因此可
作为抗菌药物研发的新靶标,B 正确;
C、细菌虽没有内质网和高尔基体,但其蛋白质也有一定的空间结构,因此FtsZ 蛋白的功能由氨基酸的种
类、数目、排列顺序以及多肽的空间结构有关,C 错误;
D、FtsZ 蛋白与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似,因此在研发针对于细菌的FtsZ 蛋白抑制剂时,应考虑其
对动物微管蛋白的抑制作用,D 正确。
故选C。
1.藜蒿为菊科蒿属植物,除含蛋白质、脂肪、膳食纤维、丰富的微量元素外,还含有能清除自
由基的黄酮等物质。下列关于藜蒿细胞物质组成的叙述,正确的是( )
A.藜蒿细胞中含有丰富的微量元素如K、Ca、Cu、Fe、Zn 等
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B.藜蒿细胞中含有的蛋白质和糖类等营养成分均可被人体消化吸收
C.藜蒿细胞中蛋白质的营养价值主要由非必需氨基酸的种类和数量决定
D.同一藜蒿个体中不同藜蒿细胞的RNA、蛋白质不完全相同
【答案】D
【分析】组成生物细胞的元素和化合物,根据其含量,元素分为大量元素和微量元素,C、H、O、N、P、
S、K、Ga、Mg 是大量元素;组成蛋白质的氨基酸分子中有8 种为必需氨基酸。
【详解】A、K、Ca 属于大量元素,A 错误;
B、糖类中的纤维素不能被人体消化吸收,B 错误;
C、蛋白质的营养价值主要取决于其含有的必需氨基酸的种类和数量,C 错误;
D、同一藜蒿个体中不同藜蒿细胞含有的遗传物质是相同的,但由于基因的选择性表达,不同种类的细胞
中含有的RNA、蛋白质不完全相同,D 正确。
故选D
2.研究人员发现了锌金属的第一个伴侣蛋白ZNG1,它可将锌运送到需要锌的蛋白质处,并发挥作用。下
列叙述错误的是( )
A.锌是构成ZNG1 的重要元素,说明无机盐可以参与构成细胞内的重要化合物
B.锌在细胞中的含量很少但功能不可替代,因此它是组成细胞的微量元素
C.ZNG1 运送锌的功能与其氨基酸的排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式有关
D.该实例说明细胞中的无机盐和有机物相互配合,才能保证某些生命活动的正常进行
【答案】A
【分析】组成细胞的元素:
①大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等;
②微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu 等;
③主要元素:C、H、O、N、P、S;
④基本元素:C、H、O、N。
【详解】A、根据题意,ZNG1 作为锌的伴侣蛋白,可以运输锌,但锌并不是组成ZNG1 的元素,A 错误;
B、微量元素含量少,但作用大,锌在细胞中的含量很少但功能不可替代,因此是组成细胞的微量元素,B
正确;
C、ZNG1 是蛋白质,蛋白质的功能与含有氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式和形成
的空间结构有关,C 正确;
D、由题意可知,锌被ZNG1 运送到需要与锌结合才能发挥作用的蛋白质中,这说明细胞中的无机盐和有
机物需要相互配合才能保证某些生命活动的正常进行,D 正确。
故选A。
3.下图为C、H、O、N、P 等元素构成生物大分子物质甲、乙、丙的示意图。下列叙述中正确的是( )
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A.只要含有羧基和氨基的物质就是单体1,通过脱水缩合形成物质乙
B.HIV 病毒含有的物质丙有两种,水解后得到的单体2 有8 种
C.若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应,则单体3 为葡萄糖
D.若基本单位只含C、H、O 元素,则该生物大分子可能具有保温和缓冲作用
【答案】C
【分析】题图分析:图中物质乙的组成元素为C、H、O、N,最可能是蛋白质,单体1 为氨基酸;物质丙
的组成元素是C、H、O、N、P,最可能是核酸,单体2 为核苷酸;物质甲的组成元素只有C、H、O,最
可能是多糖,单体3 为葡萄糖。
【详解】A、物质乙的组成元素是C、H、O、N,最可能是蛋白质,单体1 为氨基酸,组成生物体的氨基
酸中至少含有一个氨基和一个羧基且连在同一个碳原子上,氨基酸脱水缩合可形成物质乙,A 错误;
B、物质丙的组成元素是C、H、O、N、P,最可能是核酸,单体2 为核苷酸。HIV 病毒含有的核酸是
RNA,因而是物质丙中的一种,水解后得到的单体有4 种,B 错误;
C、若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应,则物质甲为淀粉,其组成单体3 为葡萄糖,C 正确;
D、若基本单位只含C、H、O 元素,则该物质可能具有保温和缓冲作用,是脂肪,但脂肪不属于生物大分
子,D 错误。
故选C。
4.一条由15 个氨基酸组成的多肽,分子式为
。这条多肽链经水解后的产物中有5 种氨基酸:
半胱氨酸(
)、丙氨酸(
)。天冬氨酸
、赖氨酸
、苯丙氨酸
。则水解产物中天冬氨酸和赖氨酸个数分别是( )
A.5 和2
B.5 和4
C.4 和3
D.4 和3
【答案】B
【分析】分析题干信息:由15 个氨基酸组成、分子式为C74H113N19O26S 的多肽链经过水解后所得的5 种氨
基酸半胱氨酸(C3H7NO2S)、丙氨酸(C3H7NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、赖氨酸(C6H14N2O2)、苯丙
氨酸(C9H11NO2)中,只有赖氨酸含有2 个氮原子(其它4 种氨基酸均含1 个氮原子)、只有天冬氨酸含
有4 个氧原子(其它4 种氨基酸均含2 个氧原子)。
【详解】根据水解产物中只有半胱氨酸中含1 个S 原子,说明半胱氨酸含有1 个;设该多肽(十五肽)中
含有赖氨酸a 个,根据氮原子数=各氨基酸中氮原子总数,可得2a+(15-a)=19,解得a=4 个;
设该多肽(十五肽)中含有天冬氨酸b 个,根据氧原子数=各氨基酸中氧原子总数-脱去水分子数,可得4b
+(15-b)x 2-(15-1)=26,解得b=5。
故选B。
5.初步研究表明,β-AP(β-淀粉样蛋白)沉积是Alzheimer 型老年痴呆的主要病理特征。β-AP
是由前体蛋白APP(一种含695 个氨基酸的蛋白)在病理状态下异常加工而成的。APP 形成β-AP 的过程
如图所示。据图分析,下列推论正确的是( )
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A.APP 形成一个β-AP 分子需要消耗4 个水分子
B.一个β-AP 分子中至少含有38 个肽键
C.Alzheimer 型老年痴呆是由前体蛋白APP 沉积导致的
D.用双缩脲试剂检测β-AP 寡聚合物时不会产生紫色反应
【答案】B
【分析】分析题图:图示表示APP 形成β-AP 的过程,该过程是在病理状态下进行的,由题图知APP 形成-
β-AP 的过程中需要β 分泌酶和Y 分泌酶的催化作用,β-AP 分子是由前体蛋白APP 中的第597 位氨基酸到
635 位氨基酸形成的、其含有的氨基酸数=635-597+1-39 个,而β-AP 分子沉积是Alzheimer 型者年痴呆的主
要病理特征。
【详解】A、β-分泌酶和γ-分泌酶催化APP 水解,结合图示可知,需要消耗2 个水分子形成一个β-
AP,A 错误;
B、β-AP 分子是由前体蛋白APP 中的第597 位氨基酸到635 位氨基酸形成的链状多肽,其含有的氨基酸
数=635-597+1=39(个),则至少含有38 个肽键,B 正确;
C、β-AP 沉积是Alzheimer 型老年痴呆的主要病理特征,C 错误;
D、β-AP 是一种蛋白质,可以与双缩脲试剂发生紫色反应,D 错误。
故选B。
6.人的前胰岛素原是由110 个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工,转变为由51 个氨基酸
组成的活性胰岛素后,才具有降血糖的作用。下列叙述错误的是( )
A.胰岛素中共含有50 个肽键
B.胰岛素最多由21 种氨基酸构成
C.前胰岛素原是在核糖体上合成的
D.前胰岛素原至少有1 个游离的氨基
【答案】A
【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,脱出一分子水后形成肽键将两个氨基酸连接起来的过程;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,蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均
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相对分子质量一脱去水分子数×18。
【详解】A、胰岛素有2 条链,共51 个氨基酸,根据肽键数=氨基酸数一肽链数可知,胰岛素中共含有49
个肽键,A 错误。
B、氨基酸有21 种,胰岛素含有的氨基酸大于21 个,因此该蛋白质最多由21 种氨基酸构成,B 正确;
C、前胰岛素原是一条肽链,是在核糖体上合成,C 正确;
D、前胰岛素原是一条肽链,每条链状肽链至少含有一个游离的氨基,D 正确。
故选A。
7.高危型HPV(一种病毒)的持续感染是引起宫颈癌的最主要因素之一。某人宫颈分泌物的高危型HPV
DNA 检测报告如下表所示。下列说法完全正确的是( )
检测项目
检测方法
检测比值
正常比值
高危型HPV DNA 检测
分子杂交法
0.19
1.00
A.HPV 的遗传物质主要是DNA
B.分子杂交法可能涉及碱基互补配对原则
C.被检测者感染了高危型HPV
D.若检测比值等于1,则可判断被检测者是宫颈癌患者
【答案】B
【分析】核酸是遗传信息的携带者、其基本构成单位是核苷酸,核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA 和
RNA,核酸对于生物的遗传变异和蛋白质在的生物合成中具有重要作用,不同生物的核酸中的遗传信息不
同。
【详解】A、病毒只含有一种核酸,用DNA 检测高危型HPV,说明HPV 含有DNA,遗传物质是DNA,A
错误;
B、分子杂交法通过DNA 探针与目标序列的碱基互补配对来检测HPV DNA,B 正确;
C、由表格数据可知,检测比值为0.19(低于正常比值1.00),因此被检测者未感染高危型HPV,C 错误;
D、HPV 的持续感染是引起子宫颈癌的最主要因素之一,若检测比值等于l,则可判断被检测者感染了高危
型HPV,但是不一定是宫颈癌患者,D 错误。
故选B。
8.下图表示人体内某种化合物的形成和在细胞中的分布情况。下列有关该图的分析,错误的是
( )
A.物质DNA 的空间结构改变,其功能一定发生改变
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B.化合物b 中可能含有少量微量元素
C.合成化合物d 和c 需要ATP 为其提供能量
D.a 中构成人体细胞膜并参与血液中脂质运输的是胆固醇
【答案】A
【分析】分析题图:a 包括脂肪、磷脂、固醇,化合物b 为蛋白质,化合物c 为RNA,化合物d 为多糖。
【详解】A、DNA 分子复制、转录时均需要DNA 分子解旋,均会改变其双螺旋结构,但不失去其功能,A
错误;
B、化合物b 为蛋白质,蛋白质中可能含有少量微量元素,如血红蛋白中含有微量元素Fe,B 正确;
C、化合物d 为多糖,化合物c 为RNA,均为大分子物质,其合成过程需要ATP 为其提供能量,C 正确;
D、a 包括脂肪、磷脂、固醇,固醇中的胆固醇参与构成人体细胞膜并参与血液中脂质运输,D 正确。
故选A。
9.已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪和⑥核酸,都是人体内有重要作用的物质。下列说法正
确的是( )
A.①②③都是氨基酸通过肽键连接而成的
B.②③都是在人体细胞内合成,在细胞外发挥作用
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.③④⑤都由C、H、O、N 等元素组成
【答案】C
【分析】1、生物大分子如蛋白质、核酸和多糖的单体分别是氨基酸、核苷酸、葡萄糖。
2、酶的化学本质:大多数是蛋白质,少数是RNA。
3、激素的本质:蛋白质、氨基酸衍生物、固醇类等。
4、 抗体的本质是蛋白质。
【详解】A、①酶、③激素不一定是蛋白质,因此不一定是由氨基酸通过肽键连接而成的,A 错误;
B、③即可在细胞内发会作用也可以在细胞外发挥作用,B 错误;
C、①的单体的核糖核苷酸或氨基酸、②的单体是氨基酸、⑥的单体是核苷酸,氨基酸和核苷酸都含有氮
元素,C 正确;
D、④糖原和⑤脂肪的组成元素都只有C、H、O,③激素的化学本质类型很多,不一定都是由C、H、O、
N 等元素组成,D 错误。
故选C。
10.下图1 为核苷酸连接而成的部分长链;图2 是某抗原蛋白的部分肽链。下列叙述正确的是( )
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A.图1 中d 和e 皆可表示一分子核苷酸
B.若a 为胸腺嘧啶,则图1 可表示RNA 链的一部分
C.图2 是由6 种不同的氨基酸通过①肽键连接而成
D.据图2 推测,该抗原蛋白至少含有两个氨基
【答案】D
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸的结构特点为至少含有一个氨基和一个羧基,并且连接
在同一个碳原子上,此外还连接一个氢和R 基。
【详解】A、核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成,e 可表示一分子核苷酸,而d 的
磷酸连接部位不对,不能代表一分子核苷酸,A 错误;
B、若a 为胸腺嘧啶,胸腺嘧啶是DNA 特有的碱基,所以图1 可表示DNA 链的一部分,而不是RNA 链,
B 错误;
C、图2 中肽链的R 基有5 种,所以是由5 种不同的氨基酸脱水缩合而成,①不是肽键,肽键含于①中,C
错误;
D、图2 中肽链的一端有一个氨基,R 基中还有一个氨基,所以该抗原蛋白至少含有两个氨基,D 正确。
故选D。
11.(不定项)蛋白质变性是指蛋白质受到某些理化因素作用后,空间结构被破坏、生物活性
随之丧失的现象。下图是正常蛋白质变性后的示意图。下列相关分析错误的是( )
A.高温导致蛋白质结构松散,氨基酸的排列顺序改变
B.胃酸可使蛋白质变性失活,易暴露肽键被胃蛋白酶消化
C.胰岛素发生变性时也能调节肝细胞合成并储存肝糖原
D.酒精消毒的原理是使病毒、细菌的蛋白质变性而失去致病性
【答案】AC
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【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。
2、蛋白质或多肽中含有肽键,可与双缩脲试剂作用产生紫色反应。
3、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、高温会使蛋白质变性,导致蛋白质结构松散,但不会改变氨基酸的排列顺序,A 错误;
B、强酸、强碱都能使蛋白质变性失活,变性失活后的蛋白质易暴露肽键被胃蛋白酶消化,B 正确;
C、结构决定功能,蛋白质变性失活,其功能也会丧失,C 错误;
D、酒精能使病毒、细菌的蛋白质变性失活,从而使其丧失致病能力,D 正确。
故选AC。
12.(不定项)从某些动物组织中提取的胶原蛋白,可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间,这种
缝合线就可以被人体组织吸收,从而避免拆线的痛苦。下列关于胶原蛋白的说法,错误的是( )
A.作为缝合线的胶原蛋白可以被人体细胞直接吸收后再分解为氨基酸
B.胶原蛋白彻底水解后形成的氨基酸种类不超过21 种
C.变性后的胶原蛋白不能与双缩脲试剂发生颜色反应
D.胶原蛋白合成时,产生的水分子中的氢来自氨基,氧来自羧基
【答案】ACD
【分析】胶原蛋白是动物体内普遍存在的一种蛋白质,属于大分子化合物,经人体消化分解成小分子氨基
酸后才能被吸收。胶原蛋白的组成单体是氨基酸,在核糖体上氨基酸通过脱水缩合形成多肽,没有生物活
性,多肽经加工折叠成具有一定空间的蛋白质才有活性。
【详解】A、作为缝合线的胶原蛋白成分是蛋白质,之所以被人体吸收是因为已被分解成其基本单位小分
子的氨基酸,A 错误;
B、组成生物体的氨基酸种类最多有21 种,故胶原蛋白被分解成的氨基酸种类不超过21 种,B 正确;
C、变性后的蛋白质破坏的是空间结构,肽键没有断裂,依然可以与双缩脲试剂发生颜色反应,C 错误;
D、胶原蛋白成分是蛋白质,在核糖体上合成时,产生的水分子中的氢来自氨基和羧基,氧来自羧基,D
错误。
故选ACD。
13.图1 表示细胞内某些有机物的元素组成,其中a,b,c,d 代表不同的小分子物质,A、B、C、D、E
代表不同的大分子物质。图2 为某种核酸的部分结构示意图。图3 为某蛋白质的结构简图。
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(1)图1 中若物质A 是植物细胞特有的,则物质A 包括 和 两类。其中
不溶于水,食草动物可借助消化道中的微生物将其分解利用。
(2)图1 中物质B 是生命活动的主要承担者,则物质B 是 ,其具有多样性的原因是
。图3 是由260 个氨基酸构成,在形成该蛋白质的过程中,相对分子质量减少的原因是形成 (填化
学键名称)的缘故。
(3)图1 中物质C 主要分布在细胞核中,则c 为 。流感病毒的核酸与图1 中的 (填字
母)是同一类物质,其通过 储存病毒大量的遗传信息。
(4)图2 中所示的化合物的基本组成单位是通过 (填化学键名称)连接起来的,其中④的中文名称
是 。
【答案】(1) 淀粉 纤维素 纤维素
(2) 蛋白质 组成蛋白质的氨基酸的种类和数量不同、氨基酸的排列顺序不同、肽链的盘曲折叠方
式不同 肽键和二硫键
(3) 脱氧核苷酸 D 碱基的排列顺序
(4) 磷酸二酯键 鸟嘌呤脱氧核苷酸
【分析】图1 中:B 表示蛋白质,b 表示氨基酸,C、D 可以表示核酸。
图2:①表示磷酸,②表示脱氧核糖、③胸腺嘧啶、④鸟嘌呤脱氧核苷酸、⑤腺嘌呤脱氧核苷酸。
图3:含有2 条肽链,一个肽环。
【详解】(1)图1 中物质A 若是植株细胞特有的,可以表示多糖淀粉和纤维素,其中纤维素不溶于水,
淀粉可以作为植物细胞中的储能物质。
(2)B 是蛋白质,是生命活动的主要承担者。由于氨基酸的种类和数量不同、氨基酸的排列顺序不同、肽
链的盘曲折叠方式不同,蛋白质的结构具有多样性,决定其功能的多样性。260 个氨基酸形成3 条链,该
过程中形成肽键脱去水分子,形成一个二硫键脱去2 个H,故在形成蛋白质的过程中,相对分子质量会减
少。
(3)C 主要存在细胞核中,C 可以表示DNA,基本单位c 为脱氧核苷酸。根据C 是DNA 推测D 是
RNA,故流感病毒的遗传物质是RNA,与图中D 一致。其中碱基的排列顺序可以储存病毒大量的遗传信
息。
(4)图2 含有胸腺嘧啶(T),表示脱氧核苷酸链,基本单位是脱氧核苷酸,通过磷酸二酯键链接起来,
④表示鸟嘌呤脱氧核苷酸。
14.肌红蛋白存在于心肌及骨骼肌内,肌红蛋白由血红素和一条肽链构成,且二者之间不发生脱水缩合。
这条肽链是由153 个氨基酸脱水缩合形成,其中第26 号、71 号、72 号、99 号和第152 号羧基端的肽键可
以被蛋白酶A 特异性识别并在此处发生水解反应(如图所示)。回答下列问题:
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(1)分析图可知,构成肌红蛋白的元素中,特有的是元素 ,该元素属于 (填“大量元素”或
“微量元素”)。
(2)若蛋白酶A 特异性识别了肌红蛋白中肽链的第71 和99 号氨基酸的羧基端的肽键并进行水解,则获
条肽链,每条肽链分别由 个氨基酸形成。
(3)肌红蛋白中的肽链可以用 试剂进行检测,反应后呈现 。
(4)血红蛋白与肌红蛋白都含有血红素,血红素是血红蛋白分子的重要组成部分,其中的Fe2+是血红蛋白运
输氧的关键物质,能可逆地与O2结合,当它与氧结合时,暗红色的缺氧静脉血变为鲜红色的富氧动脉血。
煤气中毒患者(主要表现为CO 中毒),各种组织细胞都处于缺氧状态,原因可能是 。
【答案】(1) Fe/铁 微量元素
(2) 3/三 71,28,54
(3) 双缩脲 紫色
(4)煤气中的CO 等气体与血红蛋白结合,使O2失去与血红蛋白结合的机会,导致人体缺氧
【分析】1、蛋白质的组成元素有C、H、O、N,有的蛋白质还有Fe、S 等。
2、蛋白质结构多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构的不同。
【详解】(1)根据图中的血红素的分子结构以及蛋白质的元素组成可以判断,肌红蛋白具有的组成元素
一定包括C、H、O、N、Fe,其中特有的是元素Fe,该元素属于微量元素。
(2)若蛋白酶A 特异性识别了肌红蛋白中肽链的第71 和99 号氨基酸的羧基端的肽键并进行水解,则获3
条肽链,分别是由第1 号到第71 号(由71 个氨基酸组成)、第72 号到第99 号(由28 个氨基酸组成)、
第100 号到153 号氨基酸组成(由54 个氨基酸组成)。
(3)蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产 生紫色反应;肌红蛋白中的肽链可以用双缩脲试剂进行检测,反
应后呈现紫色。
(4)分析题意可知,血红蛋白中的Fe2+是血红蛋白运输氧的关键物质,能可逆地与O2结合,而煤气中的
CO 等气体与血红蛋白结合,使O2失去与血红蛋白结合的机会,导致人体缺氧。
15.如图表示人体内几种化学元素和某种化合物的相互关系,其中a 表示有机小分子物质,A 表示有机大
分子物质。请据图分析回答:
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(1)若图中的X 代表该种化合物必定含有的元素,则X 代表的元素是 。
(2)A1是 ;A2是 ;A3是 ;A4是 。
(3)若11 个氨基酸在细胞质中的核糖体上形成一条肽链,此过程可形成 个肽键,相对分子质量减少
了 。
(4)我国中科院上海生化所于1982 年5 月合成一种具有镇痛作用的药物——脑啡肽,下面是它的结构简式。
据图回答:
脑啡肽只有皮下注射才有效,而不能口服,主要原因是 。
(5)脑啡肽可以称为 肽(填数字),它含有 个完整的羧基。
【答案】(1)N
(2) 酶 抗体 血红蛋白 胰岛素
(3) 10 180
(4)口服会被消化酶分解而失去药效
(5) 五 1
【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-肽链数。
【详解】(1)分析题图:高分子A 具有催化、防御、运输氧气等功能,说明A 是蛋白质,则小分子a 是
构成蛋白质的基本单位氨基酸,构成氨基酸的基本元素是C、H、O、N,因此图中X 代表的元素是N 元素。
(2)蛋白质分子具有(A2)免疫(如抗体)、(A1)催化(酶)、(A3)运输氧气(血红蛋白)等的功
能,(A4)胰岛素降低血糖
(3)氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链,11 个氨基酸经过脱水缩合反应形成一条肽链,脱去10 分子水,
形成10 个肽键,相对分子量减少了 10×18=180。
(4)脑啡肽是多肽(蛋白质)类物质,口服会被消化酶分解而失去药效,失去原有功能。
(5)脑啡肽是由5 个氨基酸形成的5 肽或多肽(蛋白质),可以称为五肽,由图可以看出,它含有1 个完
整的羧基。
16.图1 表示细胞中三种生物大分子的元素组成、分布或功能,图2 表示某多肽的结构。回答下列问题:
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(1)图1 中,若X、Y 和Z 表示组成生物大分子的单体,则a 表示 元素,X 表示 。
(2)图1 中,Ⅰ和Ⅱ在化学组成上的主要区别是 。从功能上分析,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ之间的关系是
。
(3)图2 所示的肽链由 种氨基酸缩合而成。若该肽链彻底水解,得到的产物相对分子质量将增
加 。
(4)已知某多肽链由141 个氨基酸组成,其中含丙氨酸(R 基为—CH3)5 个,分别位于第26、71、72、
99、141 位,第141 位的丙氨酸位于该多肽链的羧基端,则丙氨酸的相对分子质量是 。若酶A
能特异性断开该肽链中丙氨酸两侧的肽键,则用酶A 处理该多肽链后得到的所有短肽中O 原子数目比原多
肽链少 。
【答案】(1) N、P 核糖核苷酸
(2) Ⅰ含核糖和碱基U,Ⅱ含脱氧核糖和碱基T Ⅰ经转录合成Ⅱ,Ⅱ经翻译合成Ⅲ
(3) 3 54
(4) 89 2
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一
个氨基和一个羧基连接再同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个R 基,氨基酸的不同在于
R 基不同。氨基酸通过脱水缩合反应反应形成肽链,一条或几条肽链盘曲折叠形成具有一定的空间结构的
蛋白质,蛋白质多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构有关,蛋白质
结构的多样性决定功能多样性。
【详解】(1)由图1 可知,Ⅰ主要分布在细胞质中,是RNA;Ⅱ在真核细胞中主要分布在细胞核中,是
DNA;Ⅲ是生命活动的主要承担者,为蛋白质。组成核酸的元素有C、H、O、N、P,所以a 表示N、P 元
素。X 是组成RNA 的单体,为核糖核苷酸。
(2)Ⅰ(RNA )和Ⅱ(DNA )在化学组成上的主要区别是:Ⅰ含核糖和碱基U,Ⅱ含脱氧核糖和碱基
T。从功能上看,Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ之间的关系是Ⅰ经转录合成Ⅱ,Ⅱ经翻译合成Ⅲ,即核酸(Ⅰ和Ⅱ)控制蛋
白质(Ⅲ)的合成,即核酸控制蛋白质的合成。
(3)图2 多肽中,②④⑥⑧为R 基,其中④和⑧相同(均为-CH3),所以该肽链由3 种氨基酸缩合而成。
该肽链含3 个肽键,彻底水解需要消耗3 分子水,水的相对分子质量为18,所以得到的产物相对分子质量
将增加3×18=54。
(4)氨基酸的结构通式为H2N−CH(R)−COOH,丙氨酸R 基为−CH3,则其分子式为C3H7O2N,相对分子
质量=12×3+1×7+16×2+14=89。多肽链中含有5 个丙氨酸,其中71、72 号位的丙氨酸相连,141 号位的丙
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氨酸位于肽链的羧基端,用酶A 处理该多肽链时,会断开8 个肽键,形成4 条短肽,5 个游离的丙氨酸。
若该多肽链的R 基上氧原子数为N,则该多肽链中氧原子总数为 141+1+N=142+N,该多肽链经酶A 处理
后形成的4 条短肽中氧原子总数为141-5+4+N=140+N,因此用酶 A 处理该多肽链后得到的几种短肽中O
原子数目比原多肽链少2。
1.(2025·安徽·高考真题)运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的
是( )
A.蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴,加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀
B.淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色
C.苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合,通过化学反应形成橘黄色
D.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
【答案】D
【分析】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);淀粉的
鉴定利用碘液,观察是否产生蓝色;蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈
橘黄色。
【详解】A、蔗糖为非还原糖,蔗糖溶液与淀粉酶混合后不能生成还原糖,温水浴加入斐林试剂不能生成
砖红色沉淀,A 错误;
B、双缩脲试剂与蛋白质的反应为络合反应,B 错误;
C、脂肪与苏丹III 反应的原理是苏丹III 作为脂溶性染色剂,通过亲脂性结合溶解于脂肪并显色,使脂肪
呈现橘黄色颗粒。该过程属于物理溶解而非化学反应,C 错误;
D、酒精和葡萄糖均能与橙色的酸性重铬酸钾溶液发生反应,变成灰绿色,D 正确。
故选D。
2.(2025·河北·高考真题)下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H 和O
B.糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D.多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
【答案】B
【详解】糖类一般由C、H、O 三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。常见的单糖
有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见
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的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原。淀粉是植物细胞
中的储能物质,糖原是动物细胞中的储能物质。
【分析】A、纤维素属于糖类,元素组成是C、H、O,淀粉酶是蛋白质,元素组成主要是C、H、O、N,
核酸的元素组成是C、H、O、N、P,它们都有C、H、O,A 正确;
B、糖原是多糖,由葡萄糖单体连接成多聚体,蛋白质由氨基酸单体连接成多聚体,但脂肪不是多聚体,
它是由甘油和脂肪酸组成的,B 错误;
C、多肽链中的某些区域可以形成氢键,如α 螺旋结构,核酸单链如tRNA,可在链内形成氢键,形成特定
的空间结构,C 正确;
D、多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分,蛋白质是细胞膜、细胞质等结构的重要组成成分,固醇中的
胆固醇是动物细胞膜的组成成分,D 正确。
故选B。
3.(2025·广东·高考真题)某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是( )
A.用蒸馏水稀释豆浆作样液
B.在常温下检测
C.用未加试剂的样液作对照
D.剩余豆浆不饮用
【答案】C
【分析】生物组织中化合物的鉴定:(1)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)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,
而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染
液鉴定,呈橘黄色。(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、未经稀释的豆浆样液过于粘稠,易附着试管壁导致反应不均匀或清洗困难,影响显色观察和
结果判定,故反应前需用蒸馏水稀释豆浆作样液,A 正确;
B、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应在常温下进行,B 正确;
C、本实验能够前后自身对照,无需用未加试剂的样液作对照,C 错误;
D、实验所用豆浆一般未经煮沸,故剩余豆浆不建议饮用,D 正确。
故选C。
4.(2024·吉林·高考真题)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称
的球形结构,每个球形结构可结合2 个Ca2+。下列叙述错误的是( )
A.钙调蛋白的合成场所是核糖体
B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位
C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关
D.钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化
【答案】B
【分析】蛋白质的合成场所为核糖体,组成蛋白质的基本单位为氨基酸,蛋白质一定含有的元素为C、
H、O、N。
【详解】A、钙调蛋白的合成场所是核糖体,核糖体是生产蛋白质的机器,A 正确;
B、Ca2+不是钙调蛋白的基本组成单位,钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸,B 错误;
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C、氨基酸之间能够形成氢键等,从而使得肽链能够盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,
钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关,C 正确;
D、小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2 个Ca2+,钙调蛋白结合Ca2+后,空
间结构可能发生变化,D 正确。
故选B。
5.(2024·海南·高考真题)海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来源于植物。DNA 条形码技术可利
用DNA 条形码序列(细胞内一段特定的DNA 序列)准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是
( )
A.不同染料植物的DNA 均含有元素C、H、O、N、S
B.DNA 条形码序列由核糖核苷酸连接而成
C.染料植物的DNA 条形码序列仅存在于细胞核中
D.DNA 条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA 条形码序列不同
【答案】D
【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构
成DNA 与RNA 的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,它们含有C、H、O、N、P 五种元素。
【详解】A、不同染料植物的DNA 均含有元素C、H、O、N、P,不含S,A 错误;
B、DNA 条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成,B 错误;
C、染料植物的DNA 条形码序列主要存在于细胞核中,有少部分存在于细胞质,C 错误;
D、不同DNA 的区别在于碱基排列顺序不同,DNA 条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA 条
形码序列不同,D 正确。
故选D。
6.(2023·海南·高考真题)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤
维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是( )
A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D.高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性
【答案】B
【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、该蛋白的基本组成单位是氨基酸,与天然蜘蛛丝蛋白的基本单位相同,A 错误;
B、氨基酸是组成蛋白质的基本单位,该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而成,B 正
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确;
C、该蛋白彻底水解的产物为氨基酸,不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,C 错误;
D、高温可改变该蛋白的空间结构,从而改变其韧性,但不会改变其化学组成,D 错误。
故选B。
7.(2023·湖北·高考真题)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.蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B.球状蛋白多数可溶于水,不溶于乙醇
C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
【答案】A
【分析】蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化
性质的改变和生物活性丧失的现象。
【详解】A、蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏,天然蛋白质的空间结构是通过
氢键等次级键维持的,而变性后次级键被破坏,A 错误;
B、球状蛋白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,说明外侧主要是极性基
团,可溶于水,酒精可以使蛋白质变性,蛋白质一般难溶于乙醇,B 正确;
C、加热变性的蛋白质空间结构发生改变,该空间结构改变不可逆,不能恢复原有的结构和性质,C 正确;
D、变性后空间结构改变,导致一系列理化性质变化,生物活性丧失,D 正确。
故选A。
8.(2021·辽宁·高考真题)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是( )
A.叶绿体中存在催化ATP 合成的蛋白质
B.胰岛B 细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C.唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D.线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
【答案】D
【分析】蛋白质的功能——生命活动的主要承担者:(1)构成细胞和生物体的重要物质,即结构蛋白,
如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白。(2)催化作用:如绝大多数酶。(3)传递信息,即调节作用:如胰岛
素、生长激素。(4)免疫作用:如免疫球蛋白(抗体)。(5)运输作用:如红细胞中的血红蛋白。
【详解】A、叶绿体类囊体薄膜是进行光合作用的场所,能合成ATP,则存在催化ATP 合成的酶,其本质
是蛋白质,A 正确;
B、胰岛B 细胞能分泌胰岛素,降低血糖,胰岛素的化学本质是蛋白质,B 正确;
C、唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶,唾液淀粉酶属于分泌蛋白,能水解淀粉,C 正确;
D、葡萄糖分解的场所在细胞质基质,线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质,D 错误。
故选D。
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