資源簡介

第3講　蛋白質和核酸
[課標內容]　1.闡明組成蛋白質的氨基酸有21種,它的功能取決于氨基酸序列及其空間結構等,細胞的功能主要由蛋白質完成。2.概述核酸由核苷酸連接而成,是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。
微考點大突破
考點一　蛋白質的結構與功能
　
1.蛋白質的基本組成單位——氨基酸
(1)寫出圖中序號代表的結構名稱。
①為________;②和④為__________;③為_________。
(2)據圖可知,氨基酸共有的元素是__________,有的還含有__________等元素。
(3)比較圖中幾種氨基酸,寫出氨基酸分子的結構通式:__________。其特點是從數量上看,至少有一個__________和一個__________;從位置上看,都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。
(4)組成蛋白質的氨基酸的種類。
①組成人體蛋白質的氨基酸有__________種,其區別為__________的不同。
②根據人體細胞能否合成分類:人體細胞__________合成的是必需氨基酸(共8種);人體細胞__________合成的是非必需氨基酸(共13種)。
2.蛋白質的結構
(1)氨基酸的脫水縮合。
(2)蛋白質的結構層次。
一級結構 二級結構
氨基酸序列(氨基酸種類、數目、排列順序) 在特定區域通過氫鍵等進行有規律地盤曲或折疊
三級結構 四級結構
借助氫鍵、離子鍵、二硫鍵等進行盤繞、折疊,形成較復雜的結構 具有兩條或兩條以上獨立三級結構的多肽鏈通過某些化學鍵相互組合,形成非常復雜的空間結構
3.蛋白質結構多樣性與功能多樣性
(1)氨基酸是目前已知的結構最復雜、功能最多樣的分子。(源自必修1 P28)()
(2)膠原蛋白手術縫合線被分解成氨基酸后可被人體吸收。(源自必修1 P29)()
(3)各種氨基酸的主要區別在于R基的元素種類不同。(源自必修1 P29)()
(4)肝細胞的細胞膜上分布著豐富的胰島素受體,胰島素受體分子中的二硫鍵減少可能會導致糖尿病。(必修1 P30“圖2-11”)()
(5)蛋白質初步水解產物為短肽,徹底水解的產物是氨基酸。(必修1 P32“概念檢測”1)()
蛋白質空間結構改變一定是蛋白質變性嗎 請舉例說明。
答:____________________________________________。
能力一　氨基酸的結構及種類(考查結構與功能觀)
1.(2025·深圳調研)食用花卉是一類富含氨基酸且有利于人體氨基酸營養平衡的天然綠色食品。下列有關食用花卉中氨基酸的敘述,正確的是(　　)
A.各種氨基酸都含有元素C、H、O、N、S
B.食用花卉中的氨基酸可以用雙縮脲試劑來檢測
C.必需氨基酸的種類和含量是評價食物營養價值的重要指標
D.通過檢測氨基酸的種類可鑒定區分不同種類的花卉
2.下面是三種化合物的結構簡式,下列有關這三種化合物的敘述,錯誤的是(　　)
A.三種化合物可以用一個結構通式表示
B.三種化合物的共同點之一是都含有一個氨基、一個羧基
C.三種化合物都不能與雙縮脲試劑發生紫色反應
D.三種化合物兩兩結合形成的物質的游離氨基數相同
能力二　蛋白質的結構和功能(考查科學思維)
3.(2024·黑吉遼卷,T1)鈣調蛋白是廣泛存在于真核細胞的Ca2+感受器。小鼠鈣調蛋白兩端有近似對稱的球形結構,每個球形結構可結合2個Ca2+。下列敘述錯誤的是(　　)
A.鈣調蛋白的合成場所是核糖體
B.Ca2+是鈣調蛋白的基本組成單位
C.鈣調蛋白球形結構的形成與氫鍵有關
D.鈣調蛋白結合Ca2+后,空間結構可能發生變化
4.(2022·湖南卷,T1)膠原蛋白是細胞外基質的主要成分之一,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列敘述正確的是(　　)
A.膠原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B.皮膚表面涂抹的膠原蛋白可被直接吸收
C.膠原蛋白的形成與內質網和高爾基體有關
D.膠原蛋白比蛋清蛋白的營養價值高
(必修1 P30“與社會的聯系”)必需氨基酸概念:______________________________________________________________________________________________________________。
考點二　蛋白質的相關計算
　
　利用蛋白質的結構圖解掌握相應的計算規律
　(1)“規律法”記憶多肽形成過程中的數量計算。
①形成肽鏈時:肽鍵數=脫去的水分子數=氨基酸數-肽鏈數。
肽鏈 數目 氨基 酸數 肽鍵 數目 脫去水 分子數 氨基數目 羧基數目
1條 m m-1 m-1 至少1個 至少1個
n條 m m-n m-n 至少n個 至少n個
②形成環狀多肽時:肽鍵數=脫去的水分子數=氨基酸數。
提醒　環狀多肽中游離氨基或羧基數取決于構成環狀多肽的氨基酸R基中的氨基或羧基數。
(2)“公式法”計算蛋白質相對分子質量。
①無二硫鍵時:蛋白質相對分子質量=氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量-脫去的水分子數×18。
②有二硫鍵(—S—S—)時:蛋白質相對分子質量=氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量-脫去的水分子數×18-二硫鍵數目×2。因為每形成一個二硫鍵脫去兩個氫。
③游離—NH2或—COOH數=肽鏈數+R基中的—NH2或—COOH數(環肽中主鏈上無游離的氨基或羧基)。
能力　蛋白質的相關計算(考查科學思維)
1.如圖為牛胰島素結構示意圖,該物質中二硫鍵(—S—S—)是由兩個—SH脫去兩個H形成的。下列說法錯誤的是(　　)
A.牛胰島素由51個氨基酸構成,其中含有49個肽鍵
B.牛胰島素中至少含有2個—NH2和2個—COOH
C.牛胰島素中含有的O原子個數至少為53個
D.從氨基酸形成牛胰島素時,減少的相對分子質量為882
2.(2025·湖北模擬)血管緊張素原是血漿中的一種球蛋白。如圖為血管緊張素原在①②作用位點被酶切后轉變為血管緊張素Ⅰ、Ⅱ的示意圖,圖中氨基酸名稱均為略寫,如天冬氨酸略寫為“天冬”。下列敘述不正確的是(　　)
A.血管緊張素原在加熱后將失去其特定的功能
B.血管緊張素Ⅱ分子中有7個肽鍵
C.若將血管緊張素Ⅰ水解,能產生10種氨基酸
D.血管緊張素Ⅰ和血管緊張素Ⅱ都至少含有一個氨基和一個羧基
考點三　核酸的結構和功能
　
1.核酸的結構層次
提醒　有的RNA也有特定空間結構,如tRNA等。
2.DNA和RNA的組成成分
(1)相同成分:含氮堿基__________和磷酸。
(2)不同成分
3.核酸的功能與分布
提醒　不同生物的核酸、核苷酸、堿基、遺傳物質歸納
生物種類 核酸 種類 堿基 種類 核苷酸 種類 遺傳 物質
細胞生物 DNA和 RNA 5種 8種 DNA
病毒 DNA病毒 DNA 4種 4種 DNA
RNA病毒 RNA 4種 4種 RNA
4.核苷酸的排列順序儲存著遺傳信息
(1)遺傳信息的多樣性:組成DNA的脫氧核苷酸雖然只有__________種,但是如果數量不限,在連成長鏈時,__________是極其多樣的,所以DNA分子的信息容量非常大。
(2)遺傳信息的特異性:每個DNA分子的4種脫氧核苷酸的排列順序是特定的,其特定的脫氧核苷酸排列順序代表了特定的__________。
5.生物大分子以碳鏈為基本骨架
(1)生物大分子以碳鏈為骨架。
碳原子與碳原子或其他原子通過__________連接形成穩定的結構。以碳鏈為骨架的多糖、蛋白質、核酸等生物大分子,構成細胞生命大廈的基本框架。
(2)有機物初步水解產物、徹底水解產物和代謝終產物。
提醒　脂肪、磷脂和固醇不屬于生物大分子。
(1)DNA分子一條鏈中的兩個相鄰堿基通過“—磷酸—脫氧核糖—磷酸—”相連。(必修1 P34“圖2-14”)()
(2)同一生物體的不同細胞中,DNA基本相同,RNA不完全相同。(源自必修1 P35)()
(3)大腸桿菌體內既有DNA,又有RNA,但以DNA作為儲存和傳遞遺傳信息的物質。(源自必修1 P35)()
(4)相對分子質量大小相同、堿基含量及比例相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息相同。(源自必修1 P35)()
(5)核酸是生物的遺傳物質,僅存在于細胞核中。(必修1 P36“概念檢測”1)()
　“胎兒親子鑒定”是利用基因技術鑒定胎兒遺傳意義上的父親,從孕婦的羊水中提取細胞,通過鑒定胎兒的DNA確認父子關系。進行親子鑒定時,主要比較胎兒與“父親”DNA的何種指標
答:______________________。
能力一　核酸的結構與功能(考查科學思維)
1.如圖表示化合物a和m參與化合物b的構成情況,下列有關敘述不正確的是(　　)
A.若m為腺嘌呤,則b可能為腺嘌呤核糖核苷酸
B.在T2噬菌體、煙草花葉病毒體內b均為4種
C.若a為核糖,則ADP脫去一個磷酸后,可形成b
D.若a為脫氧核糖,則由b構成的核酸可存在于HIV中
2.(2025·許昌調研)“DNA酶”(DNAzymes)往往由幾十個脫氧核苷酸組成,兩端的序列經過設計作為“結合臂”。在關鍵因子金屬鎂的輔助下,DNAzymes能與RNA鏈上的特定位置相匹配,中間的固定序列則作為“催化核心”切割RNA分子(如圖),切割下來的RNA片段在細胞中被迅速降解。科學家設想將其用于精確破壞細胞中不需要的RNA分子,具有治療疾病的巨大潛力。下列有關說法正確的是(　　)
A.“DNA酶”(DNAzymes)的化學本質為RNA
B.若將DNAzymes用于破壞癌細胞增殖所需的RNA,①②應與健康細胞mRNA序列相同
C.目標RNA被DNAzymes切割后,最終降解產物包括磷酸、脫氧核糖和含氮堿基
D.若細胞內存在與鎂更有親和力的其他物質,則細胞內DNAzymes作用效果可能不佳
能力二　細胞內的生物大分子內在關系(考查綜合運用能力)
3.生物體內的DNA常與蛋白質結合,以DNA—蛋白質復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.真核細胞染色體和染色質中都存在DNA—蛋白質復合物
B.真核細胞的核中有DNA—蛋白質復合物,而原核細胞的擬核中沒有
C.若復合物中的某蛋白參與DNA復制,則該蛋白可能是DNA聚合酶
D.若復合物中正在進行RNA的合成,則該復合物中含有RNA聚合酶
常見的核酸—蛋白質復合體
4.(2021·全國甲卷,T1)已知①酶、②抗體、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人體內有重要作用的物質。下列說法正確的是(　　)
A.①②③都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的
B.③④⑤都是生物大分子,都以碳鏈為骨架
C.①②⑥都是由含氮的單體連接成的多聚體
D.④⑤⑥都是人體細胞內的主要能源物質
微真題重體悟
　
1.(2023·河北卷,T1)下列關于蛋白質空間結構的敘述,錯誤的是(　　)
A.淀粉酶在0 ℃時空間結構會被破壞
B.磷酸化可能引起蛋白質空間結構的變化
C.氨基酸種類的改變可能影響蛋白質空間結構
D.載體蛋白在轉運分子時,其自身構象會發生改變
2.(2023·江蘇卷,T3)細胞色素c是一種線粒體內膜蛋白,參與呼吸鏈中的電子傳遞,在不同物種間具有高度保守性。下列關于細胞色素c的敘述正確的是(　　)
A.僅由C、H、O、N四種元素組成
B.是一種能催化ATP合成的蛋白質
C.是由多個氨基酸通過氫鍵連接而成的多聚體
D.不同物種間氨基酸序列的相似性可作為生物進化的證據
3.(2022·浙江1月選考,T8)膜蛋白的種類和功能復雜多樣,下列敘述正確的是(　　)
A.質膜內、外側的蛋白質呈對稱分布
B.溫度變化會影響膜蛋白的運動速度
C.葉綠體內膜上存在與水裂解有關的酶
D.神經元質膜上存在與K+、Na+主動轉運有關的通道蛋白
4.(2020·江蘇卷,T2)下列關于細胞中生物大分子的敘述,錯誤的是(　　)
A.碳鏈是各種生物大分子的結構基礎
B.糖類、脂質、蛋白質和核酸等有機物都是生物大分子
C.細胞利用種類較少的小分子脫水合成種類繁多的生物大分子
D.細胞中生物大分子的合成需要酶來催化
5.(經典高考題)回答下列與蛋白質相關的問題:
(1)生物體中組成蛋白質的基本單位是______________。在細胞中合成蛋白質時,肽鍵是在__________這一細胞器上形成的。合成的蛋白質中有些是分泌蛋白,如__________(填“胃蛋白酶”“逆轉錄酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白從合成至分泌到細胞外需要經過高爾基體,此過程中高爾基體的功能是________________________________________。
(2)通常,細胞內具有正常生物學功能的蛋白質需要有正確的氨基酸序列和__________結構。某些物理或化學因素可以導致蛋白質變性,通常,變性的蛋白質易被蛋白酶水解,原因是____________________________________________。
(3)如果DNA分子發生突變,導致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換,但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變,其原因可能是______________________。
第3講　蛋白質和核酸
微考點·大突破
考點一
教材解讀
1.(1)氨基　R基　羧基　(2)C、H、O、N　S、Se
(3)　氨基　羧基　(4)①21　R基
②不能　能
2.(1)脫水縮合　氨基　羧基
3.種類　排列順序　數目　空間結構　抗體
教材基礎辨析
　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√
教材素材拓展
　提示　不一定;例如,細胞膜上的載體蛋白在轉運物質過程中空間構象發生改變
能力提升
1.C　解析　組成氨基酸的基本元素是C、H、O、N,有的含有S,A項錯誤;雙縮脲試劑與蛋白質中的“—CO—NH—”結構發生紫色反應,用來鑒定蛋白質,而氨基酸中不含此結構,因而食用花卉中的氨基酸不可以用雙縮脲試劑來檢測,B項錯誤;必需氨基酸的種類和含量是評價食物營養價值的重要指標,C項正確;通過檢測氨基酸的種類不能鑒定區分不同種類的花卉,因為氨基酸不具有物種的特異性,D項錯誤。
2.B　解析　三種物質都是構成蛋白質的氨基酸,都可用氨基酸的結構通式表示,A項正確;題圖中三種氨基酸的共同點之一應為“至少都含有一個氨基、一個羧基”,B項錯誤;雙縮脲試劑與蛋白質產生紫色反應,是由于蛋白質中含有“—CO—NH—”結構,而氨基酸中不含有此結構,故不能與雙縮脲試劑發生紫色反應,C項正確;三種化合物兩兩結合形成的物質中游離的氨基數都為1,D項正確。
3.B　解析　鈣調蛋白的合成場所是核糖體,A項正確;鈣調蛋白的基本組成單位是氨基酸,B項錯誤;氨基酸之間能夠形成氫鍵等,從而使得肽鏈能夠盤曲、折疊,形成具有一定空間結構的蛋白質分子,鈣調蛋白球形結構的形成與氫鍵有關,C項正確;鈣調蛋白是廣泛存在于真核細胞的Ca2+感受器,鈣調蛋白結合Ca2+后,空間結構可能發生變化,D項正確。
4.C　解析　膠原蛋白的氮元素主要存在于“—CO—NH—”結構中,A項錯誤;細胞可以直接吸收氨基酸等小分子物質,膠原蛋白是大分子,不能被皮膚細胞直接吸收,B項錯誤;膠原蛋白為細胞外基質的成分,屬于分泌蛋白,需要在內質網、高爾基體內進行加工,C項正確;非必需氨基酸含量高低不能作為判斷營養價值高低的依據,D項錯誤。
回源教材　提示　人體細胞不能合成,必須從外界環境中獲取的氨基酸稱為必需氨基酸
考點二
能力提升
1.D　解析　牛胰島素由51個氨基酸構成,其中含有49個肽鍵,A項正確;每條肽鏈至少有1個游離的—NH2和1個游離的—COOH,牛胰島素有2條肽鏈,至少含有2個游離的—NH2和2個游離的—COOH,B項正確;牛胰島素中含有的O原子個數至少為51-2+4=53(個),C項正確;從氨基酸形成牛胰島素時,減少的相對分子質量為(51-2)×18+3×2=888,D項錯誤。
2.C　解析　血管緊張素原加熱后,特定的空間構象被破壞,從而導致變性,失去其特定的功能,A項正確;血管緊張素Ⅱ(H2N—天冬—精—纈—酪—異亮—組—脯—苯丙—COOH)由8個氨基酸組成,含有7個肽鍵,B項正確;根據題圖可知,血管緊張素Ⅰ(H2N—天冬—精—纈—酪—異亮—組—脯—苯丙—組—亮—COOH)由10個氨基酸組成,但只有9種氨基酸,C項錯誤;血管緊張素Ⅰ和血管緊張素Ⅱ都含有一條多肽鏈,至少含有一個氨基和一個羧基,D項正確。
考點三
教材解讀
1.磷酸　五碳糖　含氮堿基
2.(1)A、G、C　(2)核糖
3.遺傳信息　擬核
4.(1)4　排列順序　(2)遺傳信息
5.(1)共價鍵　(2)脫氧核苷酸　脫氧核糖　核糖核苷酸　核糖　氨基酸　葡萄糖　甘油和脂肪酸
教材基礎辨析
　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×
教材素材拓展
　提示　脫氧核苷酸的排列順序
能力提升
1.D　解析　若m為腺嘌呤,a可能為核糖或脫氧核糖,則b可能為腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脫氧核苷酸,A項正確;T2噬菌體只含有DNA一種核酸,其核苷酸有4種,煙草花葉病毒只含有RNA一種核酸,其核苷酸有4種,B項正確;若a為核糖,則b為核糖核苷酸,而ADP脫去一個磷酸后,可形成腺嘌呤核糖核苷酸,C項正確;若a為脫氧核糖,則由b構成的核酸為DNA,而HIV只含有RNA一種核酸,D項錯誤。
2.D　解析　由題干信息可知,“DNA酶”(DNAzymes)由脫氧核苷酸組成,化學本質是DNA,A項錯誤;若將DNAzymes用于破壞癌細胞增殖所需的RNA,①②應與癌細胞增殖所需的RNA序列相同,B項錯誤;RNA最終降解產物包括磷酸、核糖和含氮堿基,C項錯誤;若細胞內存在與鎂更有親和力的其他物質,則細胞內DNAzymes與關鍵因子鎂結合較弱,作用效果可能不佳,D項正確。
3.B　解析　真核細胞的染色體和染色質都主要是由DNA和蛋白質組成的,都存在DNA—蛋白質復合物,A項正確;原核細胞中沒有以核膜為界限的細胞核,DNA裸露存在,不含染色體(質),但其DNA分子復制時會出現DNA—蛋白質復合物,B項錯誤;DNA復制需要DNA聚合酶,若復合物中的某蛋白參與DNA復制,則該蛋白可能為DNA聚合酶,C項正確;在DNA轉錄合成RNA時,需要有RNA聚合酶的參與,故該DNA—蛋白質復合物中含有RNA聚合酶,D項正確。
4.C　解析　酶的化學本質是蛋白質或RNA,抗體的化學本質是蛋白質,激素的化學本質是有機物,如蛋白質、氨基酸的衍生物、脂質等,只有蛋白質才是由氨基酸通過肽鍵連接而成的,A項錯誤;糖原是生物大分子,脂肪不是生物大分子,且激素不一定是大分子物質,如甲狀腺激素是含碘的氨基酸衍生物,B項錯誤;酶的化學本質是蛋白質或RNA,抗體的化學本質是蛋白質,蛋白質是由氨基酸連接而成的多聚體,核酸是由核苷酸連接而成的多聚體,氨基酸和核苷酸都含有氮元素,C項正確;人體重要的能源物質是糖類,核酸是生物的遺傳物質,脂肪是機體良好的儲能物質,D項錯誤。
微真題·重體悟
1.A　解析　在0 ℃時,淀粉酶的活性很低,但其空間結構沒有被破壞,A項錯誤;磷酸化可能會改變蛋白質的空間結構,B項正確;蛋白質空間結構與氨基酸的種類、數目、排列順序以及肽鏈的空間結構等有關,因此氨基酸種類的改變可能影響蛋白質的空間結構,C項正確;轉運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型,其中載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過,而且每次轉運時都會發生自身構象的改變,D項正確。
2.D　解析　細胞色素c是一種膜蛋白,主要由C、H、O、N四種元素組成,A項錯誤;細胞色素c可參與呼吸鏈中的電子傳遞,其不能催化ATP合成,催化ATP合成的蛋白質是ATP合酶,B項錯誤;細胞色素c是由多個氨基酸通過肽鍵連接而成的多聚體,C項錯誤;細胞色素c在不同物種間具有高度保守性,不同物種間氨基酸序列的相似性可作為生物進化的證據,親緣關系越近的生物,細胞色素c的氨基酸序列差異越小,相似度越高,D項正確。
3.B　解析　質膜內、外側的蛋白質呈不對稱分布,有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個磷脂雙分子層,A項錯誤;溫度變化會影響膜蛋白的運動速度,B項正確;光合作用過程中水的裂解發生在類囊體薄膜上,葉綠體內膜上不存在與水裂解有關的酶,C項錯誤;主動轉運需要的是載體蛋白,D項錯誤。
4.B　解析　生物大分子都以碳鏈為基本骨架,A項正確;多糖、蛋白質和核酸等有機物都是生物大分子,單糖、二糖以及脂質等不屬于生物大分子,B項錯誤;種類繁多的生物大分子是以小分子為基本組成單位通過脫水縮合而成的,C項正確;細胞中生物大分子的合成需要酶來催化,D項正確。
5.答案　(1)氨基酸　核糖體　胃蛋白酶　對蛋白質進行加工、分類和包裝　(2)空間　蛋白質變性使肽鍵暴露,暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸,使蛋白質降解　(3)遺傳密碼具有簡并性
解析　(2)蛋白質中正確的氨基酸序列和空間結構決定了其生物學功能;蛋白質變性是空間結構遭到了破壞,失去了生物活性。變性蛋白質的肽鍵暴露出來,暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸,使蛋白質降解。(3)編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被替換,但其未引起血紅蛋白中氨基酸序列改變,說明突變前后mRNA上相應密碼子對應同一種氨基酸,即遺傳密碼具有簡并性。(共68張PPT)
第3講
第一單元 細胞的分子組成、結構及物質運輸
蛋白質和核酸
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1.闡明組成蛋白質的氨基酸有21種，它的功能取決于氨基酸序列及其空間結構等，細胞的功能主要由蛋白質完成。2.概述核酸由核苷酸連接而成，是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。
微考點 大突破
內容
索引
微真題 重體悟
考點一　蛋白質的結構與功能
考點二　蛋白質的相關計算
考點三　核酸的結構和功能
考點一　蛋白質的結構與功能
微考點/大突破
第一部分
1.蛋白質的基本組成單位——氨基酸
(1)寫出圖中序號代表的結構名稱。
①為______；②和④為______；③為______。
(2)據圖可知，氨基酸共有的元素是_________________，有的還含有________等元素。
(3)比較圖中幾種氨基酸，寫出氨基酸分子的結構通式：_________。其特點是從數量上看，至少有一個________和一個________；從位置上看，都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。
氨基
R基
羧基
C、H、O、N
S、Se
氨基
羧基
(4)組成蛋白質的氨基酸的種類。
①組成人體蛋白質的氨基酸有________種，其區別為________的不同。
②根據人體細胞能否合成分類：人體細胞________合成的是必需氨基酸(共8種)；人體細胞________合成的是非必需氨基酸(共13種)。
21
R基
不能
能
2.蛋白質的結構
(1)氨基酸的脫水縮合。
脫水縮合
氨基
羧基
(2)蛋白質的結構層次。
一級結構 二級結構

氨基酸序列(氨基酸種類、數目、排列順序) 在特定區域通過氫鍵等進行有規律地盤曲或折疊
三級結構 四級結構

借助氫鍵、離子鍵、二硫鍵等進行盤繞、折疊，形成較復雜的結構 具有兩條或兩條以上獨立三級結構的多肽鏈通過某些化學鍵相互組合，形成非常復雜的空間結構
3.蛋白質結構多樣性與功能多樣性
種類
排列
順序
數目
空間結構
抗體
教材基礎辨析
(1)氨基酸是目前已知的結構最復雜、功能最多樣的分子。(源自必修1 P28)( )
(2)膠原蛋白手術縫合線被分解成氨基酸后可被人體吸收。(源自必修1 P29)( )
(3)各種氨基酸的主要區別在于R基的元素種類不同。(源自必修1 P29)
( )
×
√
×
(4)肝細胞的細胞膜上分布著豐富的胰島素受體，胰島素受體分子中的二硫鍵減少可能會導致糖尿病。(必修1 P30“圖2-11”)( )
(5)蛋白質初步水解產物為短肽，徹底水解的產物是氨基酸。(必修1 P32“概念檢測”1)( )
√
√
教材素材拓展
蛋白質空間結構改變一定是蛋白質變性嗎 請舉例說明。
答：_______________________________________________________
_________________________________________________________。
不一定；例如，細胞膜上的載體蛋白在轉運物質過程中空間構象發生改變
能力一　氨基酸的結構及種類(考查結構與功能觀)
1.(2025·深圳調研)食用花卉是一類富含氨基酸且有利于人體氨基酸營養平衡的天然綠色食品。下列有關食用花卉中氨基酸的敘述，正確的是(　　)
A.各種氨基酸都含有元素C、H、O、N、S
B.食用花卉中的氨基酸可以用雙縮脲試劑來檢測
C.必需氨基酸的種類和含量是評價食物營養價值的重要指標
D.通過檢測氨基酸的種類可鑒定區分不同種類的花卉
組成氨基酸的基本元素是C、H、O、N，有的含有S，A項錯誤；雙縮脲試劑與蛋白質中的“—CO—NH—”結構發生紫色反應，用來鑒定蛋白質，而氨基酸中不含此結構，因而食用花卉中的氨基酸不可以用雙縮脲試劑來檢測，B項錯誤；必需氨基酸的種類和含量是評價食物營養價值的重要指標，C項正確；通過檢測氨基酸的種類不能鑒定區分不同種類的花卉，因為氨基酸不具有物種的特異性，D項錯誤。
解析
2.下面是三種化合物的結構簡式，下列有關這三種化合物的敘述，錯誤的是(　　)
A.三種化合物可以用一個結構通式表示
B.三種化合物的共同點之一是都含有一個氨基、一個羧基
C.三種化合物都不能與雙縮脲試劑發生紫色反應
D.三種化合物兩兩結合形成的物質的游離氨基數相同
三種物質都是構成蛋白質的氨基酸，都可用氨基酸的結構通式表示，A項正確；題圖中三種氨基酸的共同點之一應為“至少都含有一個氨基、一個羧基”，B項錯誤；雙縮脲試劑與蛋白質產生紫色反應，是由于蛋白質中含有“—CO—NH—”結構，而氨基酸中不含有此結構，故不能與雙縮脲試劑發生紫色反應，C項正確；三種化合物兩兩結合形成的物質中游離的氨基數都為1，D項正確。
解析
能力二　蛋白質的結構和功能(考查科學思維)
3.(2024·黑吉遼卷，T1)鈣調蛋白是廣泛存在于真核細胞的Ca2+感受器。小鼠鈣調蛋白兩端有近似對稱的球形結構，每個球形結構可結合2個Ca2+。下列敘述錯誤的是(　　)
A.鈣調蛋白的合成場所是核糖體
B.Ca2+是鈣調蛋白的基本組成單位
C.鈣調蛋白球形結構的形成與氫鍵有關
D.鈣調蛋白結合Ca2+后，空間結構可能發生變化
鈣調蛋白的合成場所是核糖體，A項正確；鈣調蛋白的基本組成單位是氨基酸，B項錯誤；氨基酸之間能夠形成氫鍵等，從而使得肽鏈能夠盤曲、折疊，形成具有一定空間結構的蛋白質分子，鈣調蛋白球形結構的形成與氫鍵有關，C項正確；鈣調蛋白是廣泛存在于真核細胞的Ca2+感受器，鈣調蛋白結合Ca2+后，空間結構可能發生變化，D項正確。
解析
4.(2022·湖南卷，T1)膠原蛋白是細胞外基質的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列敘述正確的是(　　)
A.膠原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B.皮膚表面涂抹的膠原蛋白可被直接吸收
C.膠原蛋白的形成與內質網和高爾基體有關
D.膠原蛋白比蛋清蛋白的營養價值高
膠原蛋白的氮元素主要存在于“—CO—NH—”結構中，A項錯誤；細胞可以直接吸收氨基酸等小分子物質，膠原蛋白是大分子，不能被皮膚細胞直接吸收，B項錯誤；膠原蛋白為細胞外基質的成分，屬于分泌蛋白，需要在內質網、高爾基體內進行加工，C項正確；非必需氨基酸含量高低不能作為判斷營養價值高低的依據,
D項錯誤。
解析
(必修1 P30“與社會的聯系”)必需氨基酸概念：___________________
________________________________________________________。
人體細胞不能合成，必須從外界環境中獲取的氨基酸稱為必需氨基酸
考點二　蛋白質的相關計算
微考點/大突破
第一部分
利用蛋白質的結構圖解掌握相應的計算規律
(1)“規律法”記憶多肽形成過程中的數量計算。
①形成肽鏈時：肽鍵數=脫去的水分子數=氨基酸數-肽鏈數。
肽鏈 數目 氨基 酸數 肽鍵 數目 脫去水 分子數 氨基數目 羧基數目
1條 m m-1 m-1 至少1個 至少1個
n條 m m-n m-n 至少n個 至少n個
②形成環狀多肽時：肽鍵數=脫去的水分子數=氨基酸數。
提醒　環狀多肽中游離氨基或羧基數取決于構成環狀多肽的氨基酸R基中的氨基或羧基數。
(2)“公式法”計算蛋白質相對分子質量。
①無二硫鍵時：蛋白質相對分子質量=氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量-脫去的水分子數×18。
②有二硫鍵(—S—S—)時：蛋白質相對分子質量=氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量-脫去的水分子數×18-二硫鍵數目×2。因為每形成一個二硫鍵脫去兩個氫。
③游離—NH2或—COOH數=肽鏈數+R基中的—NH2或—COOH數(環肽中主鏈上無游離的氨基或羧基)。
能力　蛋白質的相關計算(考查科學思維)
1.如圖為牛胰島素結構示意圖，該物質
中二硫鍵(—S—S—)是由兩個—SH脫去
兩個H形成的。下列說法錯誤的是(　　)
A.牛胰島素由51個氨基酸構成，其中含有49個肽鍵
B.牛胰島素中至少含有2個—NH2和2個—COOH
C.牛胰島素中含有的O原子個數至少為53個
D.從氨基酸形成牛胰島素時，減少的相對分子質量為882
牛胰島素由51個氨基酸構成，其中含有49個肽鍵，A項正確；每條肽鏈至少有1個游離的—NH2和1個游離的—COOH，牛胰島素有2條肽鏈，至少含有2個游離的—NH2和2個游離的—COOH，B項正確；牛胰島素中含有的O原子個數至少為51-2+4=53(個)，C項正確；從氨基酸形成牛胰島素時，減少的相對分子質量為(51-2)×18
+3×2=888，D項錯誤。
解析
2.(2025·湖北模擬)血管緊張素原是血漿中的一種球蛋白。如圖為血管緊張素原在①②作用位點被酶切后轉變為血管緊張素Ⅰ、Ⅱ的示意圖,圖中氨基酸名稱均為略寫,如天冬氨酸略寫為“天冬”。下列敘述不正確的是(　　)
A.血管緊張素原在加熱后將失去其特定的功能
B.血管緊張素Ⅱ分子中有7個肽鍵
C.若將血管緊張素Ⅰ水解,能產生10種氨基酸
D.血管緊張素Ⅰ和血管緊張素Ⅱ都至少含有一個氨基和一個羧基
血管緊張素原加熱后，特定的空間構象被破壞，從而導致變性，失去其特定的功能， A 項正確；血管緊張素Ⅱ(H2N—天冬—精—纈—酪—異亮—組—脯—苯丙—COOH)由8個氨基酸組成，含有7個肽鍵， B項正確；根據題圖可知,血管緊張素Ⅰ(H2N—天冬—精—纈—酪—異亮—組—脯—苯丙—組—亮—COOH)由10個氨基酸組成,但只有9種氨基酸，C項錯誤；血管緊張素Ⅰ和血管緊張素Ⅱ 都含有一條多肽鏈，至少含有一個氨基和一個羧基，D項正確。
解析
考點三　核酸的結構和功能
微考點/大突破
第一部分
1.核酸的結構層次
磷酸
五碳糖
含氮堿基
提醒　有的RNA也有特定空間結構，如tRNA等。
2.DNA和RNA的組成成分
(1)相同成分：含氮堿基__________和磷酸。
(2)不同成分
A、G、C
核糖
3.核酸的功能與分布
遺傳信息
擬核
提醒　不同生物的核酸、核苷酸、堿基、遺傳物質歸納
生物種類 核酸種類 堿基種類 核苷酸種類 遺傳物質
細胞生物 DNA和RNA 5種 8種 DNA
病毒 DNA病毒 DNA 4種 4種 DNA
RNA病毒 RNA 4種 4種 RNA
4.核苷酸的排列順序儲存著遺傳信息
(1)遺傳信息的多樣性：組成DNA的脫氧核苷酸雖然只有_______種，但是如果數量不限，在連成長鏈時，__________是極其多樣的，所以DNA分子的信息容量非常大。
(2)遺傳信息的特異性：每個DNA分子的4種脫氧核苷酸的排列順序是特定的，其特定的脫氧核苷酸排列順序代表了特定的___________。
4
排列順序
遺傳信息
5.生物大分子以碳鏈為基本骨架
(1)生物大分子以碳鏈為骨架。
碳原子與碳原子或其他原子通過________連接形成穩定的結構。以碳鏈為骨架的多糖、蛋白質、核酸等生物大分子，構成細胞生命大廈的基本框架。
共價鍵
(2)有機物初步水解產物、徹底水解產物和代謝終產物。
提醒　脂肪、磷脂和固醇不屬于生物大分子。
脫氧核苷酸
脫氧核糖
核糖核苷酸
核糖
氨基酸
葡萄糖
甘油和脂肪酸
教材基礎辨析
(1)DNA分子一條鏈中的兩個相鄰堿基通過“—磷酸—脫氧核糖—磷酸—”相連。(必修1 P34“圖2-14”)( )
(2)同一生物體的不同細胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同。(源自必修1 P35)( )
(3)大腸桿菌體內既有DNA，又有RNA，但以DNA作為儲存和傳遞遺傳信息的物質。(源自必修1 P35)( )
×
√
√
(4)相對分子質量大小相同、堿基含量及比例相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息相同。(源自必修1 P35)( )
(5)核酸是生物的遺傳物質，僅存在于細胞核中。(必修1 P36“概念檢測”1)( )
×
×
教材素材拓展
“胎兒親子鑒定”是利用基因技術鑒定胎兒遺傳意義上的父親，從孕婦的羊水中提取細胞，通過鑒定胎兒的DNA確認父子關系。進行親子鑒定時，主要比較胎兒與“父親”DNA的何種指標
答：______________________。
脫氧核苷酸的排列順序
能力一　核酸的結構與功能(考查科學思維)
1.如圖表示化合物a和m參與化合物b的構成情況，
下列有關敘述不正確的是(　　)
A.若m為腺嘌呤，則b可能為腺嘌呤核糖核苷酸
B.在T2噬菌體、煙草花葉病毒體內b均為4種
C.若a為核糖，則ADP脫去一個磷酸后，可形成b
D.若a為脫氧核糖，則由b構成的核酸可存在于HIV中
若m為腺嘌呤，a可能為核糖或脫氧核糖，則b可能為腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脫氧核苷酸，A項正確；T2噬菌體只含有DNA一種核酸，其核苷酸有4種，煙草花葉病毒只含有RNA一種核酸，其核苷酸有4種，B項正確；若a為核糖，則b為核糖核苷酸，而ADP脫去一個磷酸后，可形成腺嘌呤核糖核苷酸，C項正確；若a為脫氧核糖，則由b構成的核酸為DNA，而HIV只含有RNA一種核酸，D項錯誤。
解析
2.(2025·許昌調研)“DNA酶”(DNAzymes)往往由幾十個脫氧核苷酸組
成，兩端的序列經過設計作為“結合臂”。在關鍵因子金屬鎂的輔助下，DNAzymes能與RNA鏈上的特定位置相匹配，中間的固定序列則作為
“催化核心”切割RNA分子(如圖)，切割下來的RNA片段在細胞中被迅速降解。科學家設想將其用于精確破壞細胞中不需要的RNA分子，具有治療疾病的巨大潛力。下列有關說法正確的是(　　)
A.“DNA酶”(DNAzymes)的化學本質為RNA
B.若將DNAzymes用于破壞癌細胞增殖所需的RNA，①②應與健康細胞mRNA序列相同
C.目標RNA被DNAzymes切割后，最終降解產物包括磷酸、脫氧核糖和含氮堿基
D.若細胞內存在與鎂更有親和力的其他物質，則細胞內DNAzymes作用效果可能不佳
由題干信息可知,“DNA酶”(DNAzymes)由脫氧核苷酸組成,化學本質是DNA,A項錯誤;若將DNAzymes用于破壞癌細胞增殖所需的RNA,①②應與癌細胞增殖所需的RNA 序列相同,B項錯誤;RNA最終降解產物包括磷酸、核糖和含氮堿基,C項錯誤;若細胞內存在與鎂更有親和力的其他物質,則細胞內DNAzymes與關鍵因子鎂結合較弱,作用效果可能不佳,D項正確。
解析
能力二　細胞內的生物大分子內在關系(考查綜合運用能力)
3.生物體內的DNA常與蛋白質結合，以DNA—蛋白質復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.真核細胞染色體和染色質中都存在DNA—蛋白質復合物
B.真核細胞的核中有DNA—蛋白質復合物，而原核細胞的擬核中沒有
C.若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能是DNA聚合酶
D.若復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶
真核細胞的染色體和染色質都主要是由DNA和蛋白質組成的，都存在DNA—蛋白質復合物，A項正確；原核細胞中沒有以核膜為界限的細胞核，DNA裸露存在，不含染色體(質)，但其DNA分子復制時會出現DNA—蛋白質復合物，B項錯誤；DNA復制需要DNA聚合酶，若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能為DNA聚合酶，C項正確；在DNA轉錄合成RNA時，需要有RNA聚合酶的參與，故該DNA—蛋白質復合物中含有RNA聚合酶，D項正確。
解析
常見的核酸—蛋白質復合體
4.(2021·全國甲卷，T1)已知①酶、②抗體、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人體內有重要作用的物質。下列說法正確的是(　　)
A.①②③都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的
B.③④⑤都是生物大分子，都以碳鏈為骨架
C.①②⑥都是由含氮的單體連接成的多聚體
D.④⑤⑥都是人體細胞內的主要能源物質
酶的化學本質是蛋白質或RNA，抗體的化學本質是蛋白質，激素的化學本質是有機物，如蛋白質、氨基酸的衍生物、脂質等，只有蛋白質才是由氨基酸通過肽鍵連接而成的，A項錯誤；糖原是生物大分子，脂肪不是生物大分子，且激素不一定是大分子物質,如甲狀腺激素是含碘的氨基酸衍生物，B項錯誤；酶的化學本質是蛋白質或RNA，抗體的化學本質是蛋白質，蛋白質是由氨基酸連接而成的多聚體，核酸是由核苷酸連接而成的多聚體，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C項正確；人體重要的能源物質是糖類,核酸是生物的遺傳物質，脂肪是機體良好的儲能物質，D項錯誤。
解析
微真題/重體悟
第二部分
1.(2023·河北卷，T1)下列關于蛋白質空間結構的敘述，錯誤的是
(　　)
A.淀粉酶在0 ℃時空間結構會被破壞
B.磷酸化可能引起蛋白質空間結構的變化
C.氨基酸種類的改變可能影響蛋白質空間結構
D.載體蛋白在轉運分子時，其自身構象會發生改變
在0 ℃時，淀粉酶的活性很低，但其空間結構沒有被破壞，A項錯誤；磷酸化可能會改變蛋白質的空間結構，B項正確；蛋白質空間結構與氨基酸的種類、數目、排列順序以及肽鏈的空間結構等有關，因此氨基酸種類的改變可能影響蛋白質的空間結構，C項正確；轉運蛋白可以分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型，其中載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，而且每次轉運時都會發生自身構象的改變，D項正確。
解析
2.(2023·江蘇卷，T3)細胞色素c是一種線粒體內膜蛋白，參與呼吸鏈中的電子傳遞，在不同物種間具有高度保守性。下列關于細胞色素c的敘述正確的是(　　)
A.僅由C、H、O、N四種元素組成
B.是一種能催化ATP合成的蛋白質
C.是由多個氨基酸通過氫鍵連接而成的多聚體
D.不同物種間氨基酸序列的相似性可作為生物進化的證據
細胞色素c是一種膜蛋白，主要由C、H、O、N四種元素組成，A項錯誤；細胞色素c可參與呼吸鏈中的電子傳遞，其不能催化ATP合成，催化ATP合成的蛋白質是ATP合酶，B項錯誤；細胞色素c是由多個氨基酸通過肽鍵連接而成的多聚體，C項錯誤；細胞色素c在不同物種間具有高度保守性，不同物種間氨基酸序列的相似性可作為生物進化的證據，親緣關系越近的生物，細胞色素c的氨基酸序列差異越小，相似度越高，D項正確。
解析
3.(2022·浙江1月選考，T8)膜蛋白的種類和功能復雜多樣，下列敘述正確的是(　　)
A.質膜內、外側的蛋白質呈對稱分布
B.溫度變化會影響膜蛋白的運動速度
C.葉綠體內膜上存在與水裂解有關的酶
D.神經元質膜上存在與K+、Na+主動轉運有關的通道蛋白
質膜內、外側的蛋白質呈不對稱分布，有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層，A項錯誤；溫度變化會影響膜蛋白的運動速度，B項正確；光合作用過程中水的裂解發生在類囊體薄膜上，葉綠體內膜上不存在與水裂解有關的酶，C項錯誤；主動轉運需要的是載體蛋白，D項錯誤。
解析
4.(2020·江蘇卷，T2)下列關于細胞中生物大分子的敘述，錯誤的是
(　　)
A.碳鏈是各種生物大分子的結構基礎
B.糖類、脂質、蛋白質和核酸等有機物都是生物大分子
C.細胞利用種類較少的小分子脫水合成種類繁多的生物大分子
D.細胞中生物大分子的合成需要酶來催化
生物大分子都以碳鏈為基本骨架，A項正確；多糖、蛋白質和核酸等有機物都是生物大分子，單糖、二糖以及脂質等不屬于生物大分子，B項錯誤；種類繁多的生物大分子是以小分子為基本組成單位通過脫水縮合而成的，C項正確；細胞中生物大分子的合成需要酶來催化，D項正確。
解析
5.(經典高考題)回答下列與蛋白質相關的問題：
(1)生物體中組成蛋白質的基本單位是____________。在細胞中合成蛋白質時，肽鍵是在________這一細胞器上形成的。合成的蛋白質中有些是分泌蛋白，如__________(填“胃蛋白酶”“逆轉錄酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白從合成至分泌到細胞外需要經過高爾基體，此過程中高爾基體的功能是_______________________________。
氨基酸
核糖體
胃蛋白酶
對蛋白質進行加工、分類和包裝
(2)通常，細胞內具有正常生物學功能的蛋白質需要有正確的氨基酸序列和________結構。某些物理或化學因素可以導致蛋白質變性，通常，變性的蛋白質易被蛋白酶水解，原因是___________________
______________________________________________。
(3)如果DNA分子發生突變，導致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換，但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變，其原因可能是_____________________。
空間
蛋白質變性使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質降解
遺傳密碼具有簡并性
(2)蛋白質中正確的氨基酸序列和空間結構決定了其生物學功能；蛋白質變性是空間結構遭到了破壞，失去了生物活性。變性蛋白質的肽鍵暴露出來，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質降解。(3)編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被替換，但其未引起血紅蛋白中氨基酸序列改變，說明突變前后mRNA上相應密碼子對應同一種氨基酸，即遺傳密碼具有簡并性。
解析課時微練(三)　蛋白質和核酸
　
一、選擇題:本題共14小題,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的
1.(2023·浙江6月選考,T1)我國科學家在世界上首次人工合成的結晶牛胰島素,其化學結構和生物活性與天然胰島素完全相同。結晶牛胰島素的化學本質是(　　)
A.糖類 B.脂質
C.蛋白質 D.核酸
2.(2025·滄州模擬)密碼子5'—AUG—3'既是起始密碼子同時還編碼甲硫氨酸,甲硫氨酸是構成人體的必需氨基酸,R基為—CH2CH2SCH3,下列有關敘述不正確的是(　　)
A.甲硫氨酸的組成元素僅有C、H、O、N、S五種元素
B.每個甲硫氨酸含有一個游離的氨基和一個游離的羧基
C.轉運甲硫氨酸的tRNA上的反密碼子為5'—UAC—3'
D.有些蛋白質的第一個氨基酸可能不是甲硫氨酸
3.(2021·遼寧卷,T1)蛋白質是生命活動的主要承擔者。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A.葉綠體中存在催化ATP合成的蛋白質
B.胰島B細胞能分泌調節血糖的蛋白質
C.唾液腺細胞能分泌水解淀粉的蛋白質
D.線粒體膜上存在運輸葡萄糖的蛋白質
4.(2021·重慶卷,T3)某膠原蛋白是一種含18種氨基酸的細胞外蛋白。下列敘述正確的是(　　)
A.食物中的該蛋白可被人體直接吸收
B.人體不能合成組成該蛋白的所有氨基酸
C.未經折疊的該蛋白具有生物學功能
D.該蛋白在內質網內完成加工
5.自2015年來,施一公研究團隊共解析了酵母菌細胞內10個不同狀態的剪接體(主要由RNA和蛋白質組成)高分辨率的三維結構。下列相關敘述正確的是(　　)
A.除剪接體外,酵母菌中不存在其他的既含蛋白質又含核酸的結構
B.RNA和蛋白質均是以碳鏈為骨架的生物大分子
C.剪接體中的N只存在于—CO—NH—結構或游離的氨基中
D.剪接體水解后的產物含有脫氧核苷酸和氨基酸
6.1958年,猴痘病毒首次在丹麥實驗室一組用于研究的猴子身上被發現,為了確定猴痘病毒的核酸是DNA還是RNA,下列檢測能達到目的的是(　　)
A.檢測該病毒的核酸呈單鏈,還是呈雙鏈
B.檢測該病毒繁殖時是否消耗脫氧核苷酸
C.檢測該病毒的核酸是含胸腺嘧啶,還是含尿嘧啶
D.檢測該病毒能否在普通培養基上生存
7.(2025·山西模擬)人體肌細胞中的肌聯蛋白(TTN)能連接肌動蛋白和肌球蛋白,從而確保肌纖維能正常收縮和舒張。心肌細胞中發生截短變異的肌聯蛋白(TTN tv)作為毒性蛋白會引起細胞內蛋白的異常調控及表達,缺乏正常的TTN蛋白會導致心肌細胞的收縮力下降,最終引起擴張型心肌病(DCM)。下列相關敘述正確的是(　　)
A.肌聯蛋白、肌球蛋白和肌動蛋白功能不同由氨基酸連接方式不同引起
B.與正常TTN相比,TTN tv的肽鍵數減少但空間結構不變
C.食物中的蛋白質被人體的心肌細胞攝取后可直接參與合成肌聯蛋白
D.清除TTN tv和改善細胞內的蛋白調控機制是治療DCM的思路之一
8.(2023·湖北卷,T2)球狀蛋白分子空間結構為外圓中空,氨基酸側鏈極性基團分布在分子的外側,而非極性基團分布在內側。蛋白質變性后,會出現生物活性喪失及一系列理化性質的變化。下列敘述錯誤的是(　　)
A.蛋白質變性可導致部分肽鍵斷裂
B.球狀蛋白多數可溶于水,不溶于乙醇
C.加熱變性的蛋白質不能恢復原有的結構和性質
D.變性后生物活性喪失是因為原有空間結構被破壞
9.(2022·湖北卷,T13)氨基酸在人體內分解代謝時,可以通過脫去羧基生成CO2和含有氨基的有機物(有機胺),有些有機胺能引起較強的生理效應。組氨酸脫去羧基后的產物組胺,可舒張血管;酪氨酸脫去羧基后的產物酪胺,可收縮血管;天冬氨酸脫去羧基后的產物β 丙氨酸是輔酶A的成分之一。下列敘述正確的是(　　)
A.人體內氨基酸的主要分解代謝途徑是脫去羧基生成有機胺
B.有的氨基酸脫去羧基后的產物可作為生物合成的原料
C.組胺分泌過多可導致血壓上升
D.酪胺分泌過多可導致血壓下降
10.利拉魯肽是一種多肽,其與胰高血糖素樣肽 1(GLP 1)受體結合,可刺激胰島素分泌增多、能量消耗加快,還可以抑制食欲和延緩胃排空。下列關于利拉魯肽的敘述,正確的是(　　)
A.利拉魯肽是一種小分子物質,多呈環狀結構
B.利拉魯肽與雙縮脲試劑可以產生紫色反應
C.利拉魯肽作為信號分子,能直接被胰島素受體識別并結合
D.利拉魯肽含有元素C、H、O、N,既可以口服也可以注射
11.(2025·衡水模擬)人類內耳中存在一種名為Prestin的運動蛋白,負責控制外毛細胞的收縮和伸長,該蛋白的快速運動對于聽到高頻聲音至關重要。Prestin蛋白分為3個部分,即N端(約100個氨基酸殘基)、疏水核(約400個氨基酸殘基)、C端(約240個氨基酸殘基)。下列敘述正確的是(　　)
A.Prestin蛋白的合成方式是脫水縮合,該過程不消耗能量
B.Prestin蛋白與其他蛋白功能不同只在于其氨基酸的數目不同
C.Prestin蛋白徹底水解后的產物是N端、疏水核和C端
D.Prestin蛋白基因缺失會影響人類外毛細胞的收縮和伸長
12.(2025·汕頭模擬)研究發現,番茄植株中的抗病蛋白(NRC蛋白)即使在無病原體入侵時也維持較高水平,卻能避免過度免疫。其原因在于NRC蛋白傾向于形成二聚體或四聚體,并且這些多聚體處于非活性構象。下列關于NRC蛋白的說法,錯誤的是(　　)
A.讓NRC蛋白二聚體和四聚體解聚可能增強番茄對病蟲害的抵抗力
B.NRC蛋白的N原子主要蘊含在“—CO—NH—”中
C.高溫條件易引發植物病害,可能與NRC蛋白構象改變有關
D.通過鹽析提取的NRC蛋白其空間結構發生改變,抗蟲活性喪失
13.肽核酸(PNA)是一種人工合成的以多肽骨架取代糖-磷酸主鏈的DNA類似物,結構如圖所示(Base表示堿基)。PNA可通過堿基互補配對與核酸穩定結合,可用作核酸探針、抗癌劑等。下列敘述錯誤的是(　　)
A.PNA多樣性與核酸多樣性的決定因素相似,主要取決于堿基種類的多樣性
B.組成PNA和組成蛋白質的單體,連接方式相似,均有肽鍵形成
C.作抗癌劑時,PNA與癌細胞的RNA結合能抑制細胞內的翻譯過程
D.PNA能與核酸形成穩定結構可能是由于細胞內缺乏降解PNA的酶
14.大腸桿菌伴侶蛋白是由GroEL和GroES組成的復合物(如圖所示),GroEL分成上下兩環,每環含7個亞基,構成中空的圓筒,每一個亞基結合一個ATP;GroES是由7個亞基構成的類似帽子的結構,待多肽鏈進入空筒后即蓋上,多肽鏈在筒內進行折疊,待ATP水解后,GroES打開,多肽鏈被釋放。下列敘述錯誤的是(　　)
A.大腸桿菌伴侶蛋白是在核糖體上合成的
B.GroEL催化ATP合成,GroES催化ATP水解
C.多肽鏈在筒內進行折疊形成一定的空間結構
D.伴侶蛋白使蛋白質的折疊互不干擾,高效有序
二、非選擇題
15.膠原蛋白是人體中的一種結構蛋白,廣泛分布于人體的皮膚、骨骼和血管壁等組織、器官,可保護皮膚黏膜、增加組織彈性和韌性。研究人員提取了一種主要含圖中三種氨基酸的膠原蛋白,用來制作手術縫合線。
甘氨酸(甘)
脯氨酸(脯)
賴氨酸(賴)
(1)據圖中氨基酸分子式可知,組成這種膠原蛋白的主要化學元素是____________。
(2)這三種氨基酸分子通過_________反應,形成一條包含200個“—甘—賴—脯—”重復序列的肽鏈,此肽鏈含有_________個游離的氨基,連接相鄰氨基酸的化學鍵是__________________________________。
(3)作為手術縫合線的膠原蛋白能被人體組織吸收,其原因是__________________________________。
(4)缺乏維生素C會導致賴氨酸和脯氨酸的R基無法發生親水性修飾,造成膠原蛋白易被降解。結合題目信息及生活常識,推測人體缺乏維生素C可能造成的后果,并提出預防措施:______________________________________________________________________________________________________。
16.(科學探究)阿爾茨海默病是一種多發于老年人群的神經系統退行性疾病。此病的重要病理特征之一是β 淀粉樣蛋白(Aβ)在大腦聚集沉積形成斑塊。請回答下列問題:
(1)Aβ含有39~43個氨基酸,請寫出氨基酸分子的結構通式:___________________。
(2)Aβ由淀粉樣前體蛋白(一種膜蛋白)水解形成,如圖1所示。由圖1可知,淀粉樣前體蛋白經過___________________的催化作用,切斷氨基酸之間的_______(填化學鍵)而形成Aβ,每經此過程生成1個Aβ需要_______個水分子。
(3)Aβ的空間結構如圖2。許多證據表明,Aβ在健康人的大腦中有營養神經的作用,但在遺傳因素和環境因素的共同作用下,Aβ產生量過多,可形成不同的Aβ聚集體(如圖3所示為含12個Aβ的聚集體),產生神經毒性并最終使患者出現認知功能障礙和記憶衰退的癥狀。用結構與功能相適應的觀點對上述現象進行解釋:_________________________________________________。
(4)綜上所述,請你提出治療阿爾茨海默病的一種思路:__________________________________。
課時微練(三)　蛋白質和核酸
1.C　解析　結晶牛胰島素的化學結構與天然胰島素完全相同,而天然胰島素的化學本質是蛋白質,C項正確。
2.C　解析　甲硫氨酸的R基為—CH2CH2SCH3,其組成元素一定有C、H、O、N、S五種元素,A項正確;甲硫氨酸的R基中不含氨基或羧基,所以每個甲硫氨酸含有一個游離的氨基和一個游離的羧基,B項正確;甲硫氨酸的密碼子是5'—AUG—3',堿基互補配對時反向,因此轉運甲硫氨酸的tRNA上的反密碼子為5'—CAU—3',C項錯誤;真核生物的起始密碼子對應的就是甲硫氨酸,肽鏈合成時第一個氨基酸是甲硫氨酸,但有些蛋白質如人的血清白蛋白經過了修飾加工,第一個氨基酸并不是甲硫氨酸,原核生物的起始密碼子可能不是AUG,對應的可能不是甲硫氨酸,D項正確。
3.D　解析　葉綠體類囊體薄膜是光反應的場所,能合成ATP,則存在催化ATP合成的酶,其本質是蛋白質,A項正確;胰島B細胞能分泌胰島素,胰島素能降低血糖,且其化學本質是蛋白質,B項正確;唾液腺細胞能分泌唾液淀粉酶,唾液淀粉酶屬于分泌蛋白,能水解淀粉,C項正確;細胞呼吸中葡萄糖被分解的場所在細胞質基質,線粒體膜上不存在運輸葡萄糖的蛋白質,D項錯誤。
4.B　解析　蛋白質被分解為小分子物質后才能被人體直接吸收,A項錯誤;構成人體蛋白質的氨基酸包括必需氨基酸(8種)和非必需氨基酸(13種),人體細胞不能合成必需氨基酸,需從外界環境中獲取,B項正確;未經折疊的多肽鏈沒有生物學活性,C項錯誤;該蛋白為分泌蛋白,在核糖體上合成,經過內質網初步加工,通過囊泡的形式運至高爾基體進一步加工,再通過細胞膜分泌到細胞外,D項錯誤。
5.B　解析　酵母菌屬于真核生物,其染色體中既含蛋白質又含核酸,A項錯誤;蛋白質、核酸(包括DNA和RNA)等生物大分子均以碳鏈為骨架,B項正確;剪接體主要由RNA和蛋白質組成,其中蛋白質中含有的N主要存在于—CO—NH—結構及游離的氨基中,RNA中的N存在于含氮堿基中,C項錯誤;剪接體主要由RNA和蛋白質組成,其初步水解的產物有核糖核苷酸和多肽,徹底水解的產物包括磷酸、核糖、含氮堿基(A、U、G、C)、氨基酸,D項錯誤。
6.C　解析　病毒的DNA或RNA都有呈單鏈和雙鏈的,通過檢測病毒的核酸呈單鏈,還是呈雙鏈,不能確定該病毒的核酸是DNA還是RNA,A項不符合題意;DNA復制和逆轉錄均消耗脫氧核苷酸,由此不能確定該病毒的核酸是DNA還是RNA,B項不符合題意;DNA含有胸腺嘧啶,RNA含有尿嘧啶,檢測該病毒的核酸是含胸腺嘧啶,還是含尿嘧啶,能確定該病毒的核酸是DNA還是RNA,C項符合題意;所有病毒都不能在普通培養基上生存,D項不符合題意。
方法技巧　DNA和RNA的組成成分比較
7.D　解析　不管是肌聯蛋白、肌球蛋白還是肌動蛋白,組成它們的氨基酸都通過脫水縮合形成肽鍵來連接,連接方式相同,不同蛋白質的功能不同與組成它們的氨基酸種類、數量、肽鏈盤曲折疊方式及蛋白質的空間結構不同有關,A項錯誤;與正常TTN相比,TTN tv發生了截短變異,TTN tv的氨基酸數量減少從而使肽鍵數減少,其空間結構也會因氨基酸數量減少而發生改變,B項錯誤;食物中的蛋白質分解為氨基酸后才能被細胞攝取,心肌細胞不能直接攝取食物中的蛋白質,C項錯誤;擴張型心肌病(DCM)的病因是TTN tv引起細胞內蛋白的異常調控及表達,缺乏正常的TTN蛋白會導致心肌細胞的收縮力下降,因此清除TTN tv和改善細胞內的蛋白調控機制是治療DCM的思路之一,D項正確。
8.A　解析　蛋白質變性過程中空間結構遭到破壞,但一般不會破壞氨基酸之間的肽鍵,A項錯誤;氨基酸側鏈極性基團具有親水性,暴露在分子外側,非極性基團具有疏水性,分布在內側,因此球狀蛋白多數可溶于水,酒精會使蛋白質變性,并沉淀析出,所以蛋白質多數不溶于乙醇,B項正確;加熱變性的蛋白質空間結構及性質改變,一般不能恢復,C項正確;蛋白質的結構與其所承擔的功能相適應,變性后原有空間結構被破壞,導致其生物活性喪失,D項正確。
9.B　解析　人體內氨基酸的主要分解代謝途徑是脫氨基作用,A項錯誤;由題干“天冬氨酸脫去羧基后的產物β 丙氨酸是輔酶A的成分之一”推斷,有的氨基酸脫去羧基后的產物可作為生物合成的原料,B項正確;根據題干“組氨酸脫去羧基后的產物組胺,可舒張血管”可推斷,組胺分泌過多可導致血壓下降,C項錯誤;根據題干“酪氨酸脫去羧基后的產物酪胺,可收縮血管”可推斷,酪胺分泌過多可導致血壓上升,D項錯誤。
10.B　解析　利拉魯肽是一種小分子物質,多呈鏈狀結構,A項錯誤;利拉魯肽是一種多肽,含有肽鍵,與雙縮脲試劑可以產生紫色反應,B項正確;利拉魯肽與胰高血糖素樣肽 1(GLP 1)受體結合,不能與胰島素受體識別并結合,C項錯誤;利拉魯肽是一種多肽,口服會被消化,D項錯誤。
11.D　解析　Prestin蛋白的合成方式是氨基酸之間的脫水縮合,該過程需要消耗能量,A項錯誤;Prestin蛋白與其他蛋白功能不同在于組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序及蛋白質的空間結構的不同,B項錯誤;Prestin蛋白徹底水解后的產物是氨基酸,C項錯誤;依據題干信息,Prestin是一種運動蛋白,負責控制外毛細胞的收縮和伸長,所以Prestin蛋白基因缺失會影響人類外毛細胞的收縮和伸長,D項正確。
12.D　解析　由題意,“抗病蛋白(NRC蛋白)即使在……非活性構象”,可推測,讓NRC蛋白二聚體和四聚體解聚可能增強番茄對病蟲害的抵抗力,A項正確;NRC蛋白的N原子主要蘊含在“—CO—NH—”中,B項正確;溫度過高會影響蛋白質的空間構象,據此推測,高溫條件可能通過改變NRC蛋白的構象進而引發植物病害,C項正確;鹽析不會改變蛋白質的空間結構,不會導致抗蟲活性喪失,D項錯誤。
易錯警示　蛋白質的水解、變性和鹽析
13.A　解析　核酸的多樣性主要是堿基的排列順序具有多樣性,題干信息PNA可通過堿基互補配對與核酸穩定結合,可見PNA多樣性與核酸多樣性的決定因素相似,A項錯誤;由題圖可知,PNA單體以肽鍵相連,這與蛋白質單體的連接方式相似,B項正確;作抗癌劑時,PNA與癌細胞的RNA結合能抑制其翻譯過程,C項正確;由題干信息可知,PNA能與核酸形成穩定結構可能由于細胞內缺乏降解PNA的酶,D項正確。
14.B　解析　大腸桿菌伴侶蛋白是在核糖體上合成的,A項正確;由題圖無法得知GroEL催化ATP合成,GroES催化ATP水解,B項錯誤;由題干可知,多肽鏈在筒內進行折疊形成一定的空間結構,C項正確;GroES是由7個亞基構成的類似帽子的結構,待多肽鏈進入空筒后即蓋上,多肽鏈在筒內進行折疊,待ATP水解后,GroES打開,多肽鏈被釋放,故伴侶蛋白使蛋白質的折疊互不干擾,高效有序,D項正確。
15.答案　(1)C、H、O、N　(2)脫水縮合　201　肽鍵　(3)膠原蛋白會被分解成氨基酸　(4)人體缺乏維生素C可能會出現皮膚出血、血管壁出血、骨骼變脆等,日常可以通過適量食用含維生素C高的水果、蔬菜等預防維生素C缺乏(合理即可)
解析　(1)分析題圖可知,組成這種膠原蛋白的主要元素是C、H、O、N。(2)氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈,賴氨酸中R基上的游離氨基不參與形成肽鍵。該肽鏈包含200個“—甘—賴—脯—”重復序列,其中賴氨酸出現了200次,R基中不參與形成肽鍵的氨基就有200個,所以此肽鏈含有的游離的氨基數=R基上游離的氨基數+肽鏈數=201(個)。相鄰氨基酸之間通過肽鍵相連。(3)作為手術縫合線的膠原蛋白能被人體組織吸收的原因是蛋白質可以分解成氨基酸。(4)根據題干中膠原蛋白分布的位置及作用推測,人體缺乏維生素C可能會出現皮膚出血、血管壁出血、骨骼變脆等,預防措施為適量吃維生素C含量高的水果、蔬菜等。
16.答案　(1)　(2)β 分泌酶和γ 分泌酶　肽鍵　2
(3)Aβ結構如題圖2時有營養神經作用,如題圖3形成聚集體時有神經毒性(合理即可)
(4)研發抑制Aβ聚集的藥物等(合理即可)
解析　(1)構成蛋白質的氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基,且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上,這個碳原子還連接一個氫和一個R基,氨基酸分子的結構通式為。(2)由題圖1可知,淀粉樣前體蛋白經過β 分泌酶和γ 分泌酶的催化作用,切斷氨基酸之間的肽鍵而形成Aβ。每經此過程生成1個Aβ需要切斷2個肽鍵,需要2個水分子。(3)根據結構決定功能,Aβ的空間結構如題圖2時,其在大腦中有營養神經的作用。在遺傳因素和環境因素的共同作用下,Aβ產生量過多,如題圖3所示為含12個Aβ的聚集體,會產生神經毒性,最終使患者出現認知功能障礙和記憶衰退的癥狀。(4)根據阿爾茨海默病的重要病理特征之一是β 淀粉樣蛋白(Aβ)在大腦聚集沉積形成斑塊,分析可知,治療阿爾茨海默病的思路是防止Aβ聚集,具體思路為研發抑制Aβ聚集的藥物等。(共44張PPT)
課時微練（三）
蛋白質和核酸
一、選擇題:本題共14小題，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的
1.(2023·浙江6月選考，T1)我國科學家在世界上首次人工合成的結晶牛胰島素，其化學結構和生物活性與天然胰島素完全相同。結晶牛胰島素的化學本質是(　　)
A.糖類 B.脂質
C.蛋白質 D.核酸
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結晶牛胰島素的化學結構與天然胰島素完全相同，而天然胰島素的化學本質是蛋白質，C項正確。
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2.(2025·滄州模擬)密碼子5'—AUG—3'既是起始密碼子同時還編碼甲硫氨酸，甲硫氨酸是構成人體的必需氨基酸，R基為
—CH2CH2SCH3，下列有關敘述不正確的是(　　)
A.甲硫氨酸的組成元素僅有C、H、O、N、S五種元素
B.每個甲硫氨酸含有一個游離的氨基和一個游離的羧基
C.轉運甲硫氨酸的tRNA上的反密碼子為5'—UAC—3'
D.有些蛋白質的第一個氨基酸可能不是甲硫氨酸
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甲硫氨酸的R基為—CH2CH2SCH3，其組成元素一定有C、H、O、N、S五種元素，A項正確；甲硫氨酸的R基中不含氨基或羧基，所以每個甲硫氨酸含有一個游離的氨基和一個游離的羧基，B項正 確；甲硫氨酸的密碼子是5'—AUG—3'，堿基互補配對時反向，因此轉運甲硫氨酸的tRNA上的反密碼子為5'—CAU—3'，C項錯誤；真核生物的起始密碼子對應的就是甲硫氨酸，肽鏈合成時第一個氨基酸是甲硫氨酸，但有些蛋白質如人的血清白蛋白經過了修飾加工，第一個氨基酸并不是甲硫氨酸，原核生物的起始密碼子可能不是AUG，對應的可能不是甲硫氨酸，D項正確。
解析
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3.(2021·遼寧卷，T1)蛋白質是生命活動的主要承擔者。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A.葉綠體中存在催化ATP合成的蛋白質
B.胰島B細胞能分泌調節血糖的蛋白質
C.唾液腺細胞能分泌水解淀粉的蛋白質
D.線粒體膜上存在運輸葡萄糖的蛋白質
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葉綠體類囊體薄膜是光反應的場所，能合成ATP，則存在催化ATP合成的酶，其本質是蛋白質，A項正確；胰島B細胞能分泌胰島 素，胰島素能降低血糖，且其化學本質是蛋白質，B項正確；唾液腺細胞能分泌唾液淀粉酶，唾液淀粉酶屬于分泌蛋白，能水解淀粉，C項正確；細胞呼吸中葡萄糖被分解的場所在細胞質基 質，線粒體膜上不存在運輸葡萄糖的蛋白質，D項錯誤。
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4.(2021·重慶卷，T3)某膠原蛋白是一種含18種氨基酸的細胞外蛋白。下列敘述正確的是(　　)
A.食物中的該蛋白可被人體直接吸收
B.人體不能合成組成該蛋白的所有氨基酸
C.未經折疊的該蛋白具有生物學功能
D.該蛋白在內質網內完成加工
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蛋白質被分解為小分子物質后才能被人體直接吸收，A項錯誤；構成人體蛋白質的氨基酸包括必需氨基酸(8種)和非必需氨基酸(13種)，人體細胞不能合成必需氨基酸，需從外界環境中獲取，B項正確；未經折疊的多肽鏈沒有生物學活性，C項錯誤；該蛋白為分泌蛋白，在核糖體上合成，經過內質網初步加工，通過囊泡的形式運至高爾基體進一步加工，再通過細胞膜分泌到細胞外，D項錯誤。
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5.自2015年來，施一公研究團隊共解析了酵母菌細胞內10個不同狀態的剪接體(主要由RNA和蛋白質組成)高分辨率的三維結構。下列相關敘述正確的是(　　)
A.除剪接體外，酵母菌中不存在其他的既含蛋白質又含核酸的結構
B.RNA和蛋白質均是以碳鏈為骨架的生物大分子
C.剪接體中的N只存在于—CO—NH—結構或游離的氨基中
D.剪接體水解后的產物含有脫氧核苷酸和氨基酸
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酵母菌屬于真核生物，其染色體中既含蛋白質又含核酸，A項錯誤；蛋白質、核酸(包括DNA和RNA)等生物大分子均以碳鏈為骨架，B項正確；剪接體主要由RNA和蛋白質組成，其中蛋白質中含有的N主要存在于—CO—NH—結構及游離的氨基中，RNA中的N存在于含氮堿基中，C項錯誤；剪接體主要由RNA和蛋白質組成，其初步水解的產物有核糖核苷酸和多肽，徹底水解的產物包括磷酸、核糖、含氮堿基(A、U、G、C)、氨基酸，D項錯誤。
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6.(2025·景德鎮模擬)1958年，猴痘病毒首次在丹麥實驗室一組用于研究的猴子身上被發現，為了確定猴痘病毒的核酸是DNA還是RNA，下列檢測能達到目的的是(　　)
A.檢測該病毒的核酸呈單鏈，還是呈雙鏈
B.檢測該病毒繁殖時是否消耗脫氧核苷酸
C.檢測該病毒的核酸是含胸腺嘧啶，還是含尿嘧啶
D.檢測該病毒能否在普通培養基上生存
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病毒的DNA或RNA都有呈單鏈和雙鏈的，通過檢測病毒的核酸呈單鏈，還是呈雙鏈，不能確定該病毒的核酸是DNA還是RNA，A項不符合題意；DNA復制和逆轉錄均消耗脫氧核苷酸，由此不能確定該病毒的核酸是DNA還是RNA，B項不符合題意；DNA含有胸腺嘧啶，RNA含有尿嘧啶，檢測該病毒的核酸是含胸腺嘧啶，還是含尿嘧啶，能確定該病毒的核酸是DNA還是RNA，C項符合題意；所有病毒都不能在普通培養基上生存，D項不符合題意。
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DNA和RNA的組成成分比較
方法技巧
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7.(2025·山西模擬)人體肌細胞中的肌聯蛋白(TTN)能連接肌動蛋白和肌球蛋白，從而確保肌纖維能正常收縮和舒張。心肌細胞中發生截短變異的肌聯蛋白(TTN tv)作為毒性蛋白會引起細胞內蛋白的異常調控及表 達，缺乏正常的TTN蛋白會導致心肌細胞的收縮力下降，最終引起擴張型心肌病(DCM)。下列相關敘述正確的是(　　)
A.肌聯蛋白、肌球蛋白和肌動蛋白功能不同由氨基酸連接方式不同引起
B.與正常TTN相比，TTN tv的肽鍵數減少但空間結構不變
C.食物中的蛋白質被人體的心肌細胞攝取后可直接參與合成肌聯蛋白
D.清除TTN tv和改善細胞內的蛋白調控機制是治療DCM的思路之一
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不管是肌聯蛋白、肌球蛋白還是肌動蛋白，組成它們的氨基酸都通過脫水縮合形成肽鍵來連接，連接方式相同，不同蛋白質的功能不同與組成它們的氨基酸種類、數量、肽鏈盤曲折疊方式及蛋白質的空間結構不同有關，A項錯誤；與正常TTN相比，TTN tv發生了截短變異，TTN tv的氨基酸數量減少從而使肽鍵數減少，其空間結構也會因氨基酸數量減少而發生改變，B項錯誤；食物中的蛋白質分解為氨基酸后才能被細胞攝取，心肌細胞不能直接
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攝取食物中的蛋白質，C項錯誤；擴張型心肌病(DCM)的病因是TTN tv引起細胞內蛋白的異常調控及表達，缺乏正常的TTN蛋白會導致心肌細胞的收縮力下降，因此清除TTN tv和改善細胞內的蛋白調控機制是治療DCM的思路之一，D項正確。
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8.(2023·湖北卷，T2)球狀蛋白分子空間結構為外圓中空,氨基酸側鏈極性基團分布在分子的外側,而非極性基團分布在內側。蛋白質變性后,會出現生物活性喪失及一系列理化性質的變化。下列敘述錯誤的是(　　)
A.蛋白質變性可導致部分肽鍵斷裂
B.球狀蛋白多數可溶于水,不溶于乙醇
C.加熱變性的蛋白質不能恢復原有的結構和性質
D.變性后生物活性喪失是因為原有空間結構被破壞
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蛋白質變性過程中空間結構遭到破壞,但一般不會破壞氨基酸之間的肽鍵,A 項錯誤;氨基酸側鏈極性基團具有親水性,暴露在分子外 側,非極性基團具有疏水性,分布在內側,因此球狀蛋白多數可溶于 水,酒精會使蛋白質變性,并沉淀析出,所以蛋白質多數不溶于乙醇,B項正確;加熱變性的蛋白質空間結構及性質改變,一般不能恢復,C項正確;蛋白質的結構與其所承擔的功能相適應,變性后原有空間結構被破壞,導致其生物活性喪失,D項正確。
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9.(2022·湖北卷，T13)氨基酸在人體內分解代謝時,可以通過脫去羧基生成CO2 和含有氨基的有機物(有機胺),有些有機胺能引起較強的生理效應。組氨酸脫去羧基后的產物組胺,可舒張血管;酪氨酸脫去羧基后的產物酪胺,可收縮血管;天冬氨酸脫去羧基后的產物β-丙氨酸是輔酶A的成分之一。下列敘述正確的是(　　)
A.人體內氨基酸的主要分解代謝途徑是脫去羧基生成有機胺
B.有的氨基酸脫去羧基后的產物可作為生物合成的原料
C.組胺分泌過多可導致血壓上升
D.酪胺分泌過多可導致血壓下降
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人體內氨基酸的主要分解代謝途徑是脫氨基作用,A項錯誤;由題干“天冬氨酸脫去羧基后的產物β-丙氨酸是輔酶A的成分之一”推 斷,有的氨基酸脫去羧基后的產物可作為生物合成的原料,B項正確;根據題干“組氨酸脫去羧基后的產物組胺,可舒張血管”可推斷,組胺分泌過多可導致血壓下降,C項錯誤;根據題干“酪氨酸脫去羧基后的產物酪胺,可收縮血管”可推斷,酪胺分泌過多可導致血壓上 升,D項錯誤。
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10.利拉魯肽是一種多肽,其與胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)受體結合,可刺激胰島素分泌增多、能量消耗加快,還可以抑制食欲和延緩胃排 空。下列關于利拉魯肽的敘述,正確的是(　　)
A.利拉魯肽是一種小分子物質,多呈環狀結構
B.利拉魯肽與雙縮脲試劑可以產生紫色反應
C.利拉魯肽作為信號分子,能直接被胰島素受體識別并結合
D.利拉魯肽含有元素C、H、O、N,既可以口服也可以注射
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利拉魯肽是一種小分子物質,多呈鏈狀結構,A項錯誤;利拉魯肽是一種多肽,含有肽鍵,與雙縮脲試劑可以產生紫色反應,B項正確;利拉魯肽與胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)受體結合,不能與胰島素受體識別
并結合,C項錯誤;利拉魯肽是一種多肽,口服會被消化,D項錯誤。
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11.(2025·衡水模擬)人類內耳中存在一種名為Prestin的運動蛋白，負責控制外毛細胞的收縮和伸長，該蛋白的快速運動對于聽到高頻聲音至關重要。Prestin蛋白分為3個部分，即N端(約100個氨基酸殘基)、疏水核(約400個氨基酸殘基)、C端(約240個氨基酸殘基)。下列敘述正確的是(　　)
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A.Prestin蛋白的合成方式是脫水縮合，該過程不消耗能量
B.Prestin蛋白與其他蛋白功能不同只在于其氨基酸的數目不同
C.Prestin蛋白徹底水解后的產物是N端、疏水核和C端
D.Prestin蛋白基因缺失會影響人類外毛細胞的收縮和伸長
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Prestin蛋白的合成方式是氨基酸之間的脫水縮合，該過程需要消耗能量，A項錯誤；Prestin蛋白與其他蛋白功能不同在于組成蛋白質的氨基酸的種類、數目、排列順序及蛋白質的空間結構的不 同，B項錯誤；Prestin蛋白徹底水解后的產物是氨基酸，C項錯 誤；依據題干信息，Prestin是一種運動蛋白，負責控制外毛細胞的收縮和伸長，所以Prestin蛋白基因缺失會影響人類外毛細胞的收縮和伸長，D項正確。
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12.(2025·汕頭模擬)研究發現，番茄植株中的抗病蛋白(NRC蛋白)即使在無病原體入侵時也維持較高水平，卻能避免過度免疫。其原因在于NRC蛋白傾向于形成二聚體或四聚體，并且這些多聚體處于非活性構象。下列關于NRC蛋白的說法，錯誤的是(　　)
A.讓NRC蛋白二聚體和四聚體解聚可能增強番茄對病蟲害的抵抗力
B.NRC蛋白的N原子主要蘊含在“—CO—NH—”中
C.高溫條件易引發植物病害,可能與NRC蛋白構象改變有關
D.通過鹽析提取的NRC蛋白其空間結構發生改變，抗蟲活性喪失
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由題意，“抗病蛋白(NRC蛋白)即使在……非活性構象”，可推測，讓NRC蛋白二聚體和四聚體解聚可能增強番茄對病蟲害的抵抗力， A 項正確；NRC蛋白的N原子主要蘊含在“—CO—NH—”中，B項正確；溫度過高會影響蛋白質的空間構象，據此推測，高溫條件可能通過改變NRC蛋白的構象進而引發植物病害，C項正確；鹽析不會改變蛋白質的空間結構，不會導致抗蟲活性喪失，D項錯誤。
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蛋白質的水解、變性和鹽析
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13.肽核酸(PNA)是一種人工合成的以多肽骨架取代糖-磷酸主鏈的DNA類似物，結構如圖所示(Base表示堿基)。PNA可通過堿基互補配對與核酸穩定結合，可用作核酸探針、抗癌劑等。下列敘述錯誤的是(　　)
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A.PNA多樣性與核酸多樣性的決定因素相似，主要取決于堿基種類的多樣性
B.組成PNA和組成蛋白質的單體，連接方式相似，均有肽鍵形成
C.作抗癌劑時，PNA與癌細胞的RNA結合能抑制細胞內的翻譯過程
D.PNA能與核酸形成穩定結構可能是由于細胞內缺乏降解PNA的酶
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核酸的多樣性主要是堿基的排列順序具有多樣性，題干信息PNA可通過堿基互補配對與核酸穩定結合，可見PNA多樣性與核酸多樣性的決定因素相似，A項錯誤；由題圖可知，PNA單體以肽鍵相連，這與蛋白質單體的連接方式相似，B項正確；作抗癌劑 時，PNA與癌細胞的RNA結合能抑制其翻譯過程，C項正確；由題干信息可知，PNA能與核酸形成穩定結構可能由于細胞內缺乏降解PNA的酶，D項正確。
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14.大腸桿菌伴侶蛋白是由GroEL和GroES組成的復合物(如圖所示)，GroEL分成上下兩環，每環含7個亞基，構成中空的圓筒，每一個亞基結合一個ATP；GroES是由7個亞基構成的類似帽子的結構，待多肽鏈進入空筒后即蓋上，多肽鏈在筒內進行折疊，待ATP水解后，GroES打開，多肽鏈被釋放。下列敘述錯誤的是(　　)
A.大腸桿菌伴侶蛋白是在核糖體上合成的
B.GroEL催化ATP合成，GroES催化ATP水解
C.多肽鏈在筒內進行折疊形成一定的空間結構
D.伴侶蛋白使蛋白質的折疊互不干擾，高效有序
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大腸桿菌伴侶蛋白是在核糖體上合成的，A項正確；由題圖無法得知GroEL催化ATP合成，GroES催化ATP水解，B項錯誤；由題干可知，多肽鏈在筒內進行折疊形成一定的空間結構，C項正確；GroES是由7個亞基構成的類似帽子的結構，待多肽鏈進入空筒后即蓋上，多肽鏈在筒內進行折疊，待ATP水解后，GroES打開，多肽鏈被釋放，故伴侶蛋白使蛋白質的折疊互不干擾，高效有序，D項正確。
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二、非選擇題
15.膠原蛋白是人體中的一種結構蛋白，廣泛分布于人體的皮膚、骨骼和血管壁等組織、器官，可保護皮膚黏膜、增加組織彈性和韌性。研究人員提取了一種主要含圖中三種氨基酸的膠原蛋白，用來制作手術縫合線。
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(1)據圖中氨基酸分子式可知，組成這種膠原蛋白的主要化學元素是_____________。
(2)這三種氨基酸分子通過_____________反應，形成一條包含200個“—甘—賴—脯—”重復序列的肽鏈，此肽鏈含有_______個游離的氨基，連接相鄰氨基酸的化學鍵是________。
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C、H、O、N
脫水縮合
201
肽鍵
(3)作為手術縫合線的膠原蛋白能被人體組織吸收，其原因是_______________________________________。
(4)缺乏維生素C會導致賴氨酸和脯氨酸的R基無法發生親水性修飾，造成膠原蛋白易被降解。結合題目信息及生活常識，推測人體缺乏維生素C可能造成的后果，并提出預防措施:_______________________
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膠原蛋白會被分解成氨基酸
人體缺乏維生素C可能會出現皮膚出血、血管壁出血、骨骼變脆等，日常可以通過適量食用含維生素C高的水果、蔬菜等預防維生素C缺乏(合理即可)
(1)分析題圖可知，組成這種膠原蛋白的主要元素是C、H、O、N。(2)氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈，賴氨酸中R基上的游離氨基不參與形成肽鍵。該肽鏈包含200個“—甘—賴—脯—”重復序列，其中賴氨酸出現了200次，R基中不參與形成肽鍵的氨基就有200個，所以此肽鏈含有的游離的氨基數=R基上游離的氨基數+肽鏈數=201(個)。相鄰氨基酸之間通過肽鍵相連。(3)作為手術縫合線的膠原蛋白能被人體組織吸收的原因是蛋白質可以分解成氨基酸。(4)根據題干中膠原蛋白分布的位置及作用推測，人體缺乏維生素C可能會出現皮膚出血、血管壁出血、骨骼變脆等，預防措施為適量吃維生素C含量高的水果、蔬菜等。
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16.(科學探究)阿爾茨海默病是一種多發于老年人群的神經系統退行性疾病。此病的重要病理特征之一是β 淀粉樣蛋白(Aβ)在大腦聚集沉積形成斑塊。請回答下列問題:
(1)Aβ含有39~43個氨基酸，請寫出氨基酸分子的結構通式:
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(2)Aβ由淀粉樣前體蛋白(一種膜蛋白)水解形成，如圖1所示。由圖1可知，淀粉樣前體蛋白經過___________________的催化作用，切斷氨基酸之間的_____________(填化學鍵)而形成Aβ，每經此過程生成1個Aβ需要_____________個水分子。
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β 分泌酶和γ 分泌酶
肽鍵
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(3)Aβ的空間結構如圖2。許多證據表明，Aβ在健康人的大腦中有營養神經的作用，但在遺傳因素和環境因素的共同作用下，Aβ產生量過多，可形成不同的Aβ聚集體(如圖3所示為含12個Aβ的聚集體)，產生神經毒性并最終使患者出現認知功能障礙和記憶衰退的癥狀。用結構與功能相適應的觀點對上述現象進行解釋:___________________
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Aβ結構如題圖2時有營養神經作用，如題圖3形成聚集體時有神經毒性(合理即可)
(4)綜上所述，請你提出治療阿爾茨海默病的一種思路:____________
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研發抑制Aβ
聚集的藥物等(合理即可)
(1)構成蛋白質的氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還
連接一個氫和一個R基，氨基酸分子的結構通式為 。
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(2)由題圖1可知，淀粉樣前體蛋白經過β 分泌酶和γ 分泌酶的催化作用，切斷氨基酸之間的肽鍵而形成Aβ。每經此過程生成1個Aβ需要切斷2個肽鍵，需要2個水分子。(3)根據結構決定功能，Aβ
的空間結構如題圖2時，其在大腦中有營養神經的作用。在遺傳因素和環境因素的共同作用下，Aβ產生量過多，如題圖3所示為含12個Aβ的聚集體，會產生神經毒性，最終使患者出現認知功能障礙和記憶衰退的癥狀。(4)根據阿爾茨海默病的重要病理特征之一
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是β 淀粉樣蛋白(Aβ)在大腦聚集沉積形成斑塊，分析可知，治療阿爾茨海默病的思路是防止Aβ聚集，具體思路為研發抑制Aβ聚集的藥物等。
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