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新人教生物一轮复习学案
第3讲 蛋白质和核酸
【素养目标】　1.蛋白质和核酸的结构多样性与功能多样性的关系。(生命观念)　2.归纳演绎蛋白质的合成及有关计算，通过分析蛋白质与核酸的关系图培养学生的模型构建能力。(科学思维)　3.了解蛋白质在人体健康及疾病治疗方面的应用，养成良好的生活习惯。(社会责任)
考点一　蛋白质的结构、功能及相关计算
1．组成蛋白质的氨基酸
【拾遗补缺】　源于必修1 P30“与社会的联系”：必需氨基酸成人有8种，巧记为甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。婴儿多1种：组氨酸。
2．蛋白质的合成及其结构层次
(1)二肽的形成过程
①过程a：脱水缩合(一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基相连接，同时脱去一分子水)，物质b：二肽，结构c：肽键。
②H2O中H来源于氨基和羧基；O来源于羧基。
(2)蛋白质的结构层次
【拾遗补缺】　(1)源于必修1 P30“图2－11”：胰岛素由两条肽链构成，通过二硫键(－S－S－)相互结合在一起，其中共含有3个二硫键。
(2)源于必修1 P30“正文”：由于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。
(3)源于必修1 P31“图2－12”：血红蛋白分子是一种由574个氨基酸组成的蛋白质分子，含有4条多肽链。
3．蛋白质的多样性
(1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸(　　)
(2)脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽(　　)
(3)氨基酸遇双缩脲试剂呈现紫色反应(　　)
(4)胰岛素的不同肽链之间通过肽键相连(　　)
(5)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
1．有关蛋白质结构的计算规律
(1)利用蛋白质的结构图解掌握相应的计算规律
结合示意图可得出如下规律(假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽时)：
形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 蛋白质相对分子质量
1 n－1 n－1 na－18(n－1)
m n－m n－m na－18(n－m)
【特别提醒】　①计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分子的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(—S—S—，由两个—SH脱H形成)时，要再减去2(两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。
②若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na－18(n－m)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。
③游离氨基或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。
(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：在一个氨基酸中，若不考虑R基，则含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：
①碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。
②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。
③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。
⑤由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
⑥若已知多肽链的分子式，则此多肽链中：
(3)多肽中除去氨基酸的有关计算
①若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽键；若除去多肽一端的一个氨基酸，需水解掉1个肽键。
②每水解1个肽键，则需要1分子水参与，肽键数减少1个，生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加2个，氨基增加1个，羧基增加1个。
(4)多肽种类的计算题
以21种氨基酸构成四肽的种类为例：
①若每种氨基酸数目不限，可形成四肽的种类有：214种。
②若每种氨基酸只有一个，可形成四肽的种类有(21×20×19×18)种。
2．常考蛋白质的分布和功能
[典例剖析]
(2023·石家庄高三检测)我国合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物脑啡肽(图甲)，它的结构简式如下。下列说法错误的是(　　)
图甲
图乙
A．图甲化合物叫五肽，该化合物完全水解可形成4种氨基酸
B．某条多肽链的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，组成该多肽的氨基酸数是30个
C．图乙中，三十九肽被水解后肽键数量减少8个，这些肽链和三十九肽相比，氨基一定增加3个
D．若乙蛋白质是抗体，说明蛋白质具有免疫功能；若为激素，说明蛋白质具有调节功能
C　[图甲所示化合物含有5个、4种氨基酸，叫五肽，完全水解可形成4种氨基酸，A正确；设组成该多肽的氨基酸数为x，则110x－(x－1)×18＝2 778，求得x等于30，B正确；由题意可知，被除去氨基酸的位置是8、18、27、39位，因此去掉4个氨基酸得到4条长短不等的多肽需要水解7个肽键，即肽键数减少7个；三十九肽至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，四条短肽至少含有4个游离的氨基和4个游离的羧基，氨基和羧基数可能增加3个，C错误；蛋白质有多种功能，当它是抗体时，能与抗原结合发挥免疫功能；当它是激素时，能与靶细胞结合发挥调节功能，D正确。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：图甲
信息2：图乙
信息转化 1.根据两个氨基酸之间的连接部分—CO—NH—判断该化合物由5个氨基酸脱水缩合形成
2.除去第8、18、27号氨基酸后分别减少2个肽键，除去第39号氨基酸后减少1个肽键
素养考查 生命观念：结构与功能观 科学思维：比较与分析能力
【角度转换】　提升语言表达能力
除D选项涉及的蛋白质功能外，举例说明蛋白质的其他功能有血红蛋白具有运输氧气的作用；酶具有催化作用；结构蛋白参与细胞和生物体的组成。
考向一　氨基酸的结构和种类
1．(2022·秦皇岛二模)食用花卉是一类富含氨基酸且有利于人体氨基酸营养平衡的天然绿色食品。下列有关食用花卉中氨基酸的叙述，正确的是(　　)
A．各种氨基酸都含有元素C、H、O、N、S
B．食用花卉中的氨基酸可以用双缩脲试剂来检测
C．必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标
D．通过检测氨基酸的种类可鉴定区分不同种类的花卉
C　[组成蛋白质的基本元素是C、H、O、N，有的含有S，A错误；双缩脲试剂是通过与蛋白质中的肽键发生反应来鉴定蛋白质的，而氨基酸中不含肽键，因而食用花卉中的氨基酸不可以用双缩脲试剂来检测，B错误；必需氨基酸是人体不能合成而且是人体需要的氨基酸，只能从食物中获得，因此，必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标，C正确；通过检测氨基酸的种类不能鉴定区分不同种类的花卉，因为氨基酸不具有种属特异性，D错误。]
2．(2020·江苏卷，14)天冬氨酸是一种兴奋性递质，下列叙述错误的是(　　)
A．天冬氨酸分子由C、H、O、N、S五种元素组成
B．天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基
C．作为递质的天冬氨酸可贮存在突触囊泡内，并能批量释放至突触间隙
D．作为递质的天冬氨酸作用于突触后膜，可增大细胞膜对Na＋的通透性
A　[构成大分子蛋白质的基本单位是氨基酸，天冬氨酸是其中一种，所以天冬氨酸只含有C、H、O、N四种元素，A错误；氨基酸分子既含有氨基也含有羧基，B正确；天冬氨酸作为神经递质，存在于突触囊泡内，当兴奋传导到突触小体时，可以批量释放到突触间隙，C正确；天冬氨酸是一种兴奋性递质，可以与突触后膜上的受体相结合，使突触后膜对Na＋的通透性增加，Na＋迅速内流，产生兴奋，D正确。]
考向二　蛋白质的相关计算与分析
3．(2022·扬州宝应高三检测)谷胱甘肽(GSH)几乎存在于人体每一个细胞中，主要起到抗氧化和自由基清除的作用。下图是谷胱甘肽的结构，有关叙述正确的是(　　)
A．谷胱甘肽分子中含有4个羧基和3个氨基
B．谷胱甘肽不能在碱性环境下与Cu2＋发生显色反应
C．谷胱甘肽是由三个氨基酸通过脱水缩合形成的三肽
D．谷胱甘肽和其他多肽主要差别是空间结构不同
C　[由题图分析可知，谷胱甘肽分子中含有2个羧基(—COOH)和1个氨基(—NH2)，A错误；由题图分析可知，谷胱甘肽分子中含有2个肽键，可以与双缩脲试剂反应，产生紫色颜色反应，故谷胱甘肽能在碱性环境下与Cu2＋发生显色反应，B错误；由题图分析可知，谷胱甘肽分子中含有2个肽键，是由3个氨基酸脱水缩合而形成的三肽，C正确；由题图分析可知，谷胱甘肽和其他多肽主要差别是氨基酸的数目、种类和排列顺序不同，D错误。]
4．(2022·邢台高三检测)图甲表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子(数字表示相应位置)，图乙表示该蛋白质分子的一条肽链，其中有2个丙氨酸(R基为—CH3)。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该蛋白质分子中含有199个肽键
B．该蛋白质分子中至少含有2个—NH2
C．200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了3 584
D．图乙中肽链脱去2个丙氨酸后的产物(含丙氨酸)与原肽链相比，氢原子数目增加2个、氧原子数目增加4个
D　[图甲蛋白质中含有肽键数目为200－2＋1＝199个，A正确；根据氨基酸的结构特点及氨基酸脱水缩合的特点，可推断该蛋白质分子中至少含有2个—NH2，B正确；200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质分子时，共产生了199个水，又由于蛋白质加工过程中有两个“—SH”脱下2个H形成—S—S—，所以相对分子质量减少了199×18＋2＝3 584，C正确；图乙肽链脱去2个丙氨酸，肽键数目减少4个，由于减少了4个肽键，相当于增加了4个水分子，因此氢原子数目增加了8个、氧原子数目增加了4个，D错误。]
考向三　蛋白质分子结构与功能的分析
5．(多选)(2022·重庆高三检测)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个氨基酸脱水缩合形成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。下列说法错误的是(　　)
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
CD　[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；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；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；Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键以及肽链间形成的二硫键有关，D错误。]
6．(2022·福建百校联考)科学研究发现，细胞内普遍存在被称为分子伴侣的一类蛋白质，该类蛋白质能够识别并结合不完整折叠或装配的蛋白质，帮助这些多肽正确折叠、转运或防止它们聚集，其本身不参与最终产物的形成(如下图)，在生物体内发挥着重要的功能。下列关于分子伴侣的叙述错误的是(　　)
A．分子伴侣是由不同基因控制的在核糖体上合成的蛋白质
B．分子伴侣在内质网中调节蛋白质的正确折叠和装配，并参与蛋白质的合成
C．分子伴侣具有特定的结构，能识别异常折叠的蛋白质，不识别正常折叠的蛋白质
D．分子伴侣具有降解异常蛋白质，防止它们聚集的作用
B　[分子伴侣是一类蛋白质，是由不同基因控制合成的，A正确；分子伴侣能识别并结合不完整折叠或装配的蛋白质，调整这些多肽折叠、转运或防止它们聚集，其本身不参与蛋白质的合成，B错误；分子伴侣具有特定的结构，能识别异常折叠的蛋白质，正常折叠的蛋白质没有识别位点，C正确；分子伴侣具有降解异常蛋白质，防止它们聚集的作用，进而影响细胞代谢，D正确。]
【归纳总结】　巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能
考点二　核酸的组成、结构与功能
1．核酸的结构层次
2．DNA和RNA的组成成分比较
(1)相同成分：含氮碱基A、G、C和磷酸。
(2)不同成分
3．核酸的功能与分布
4．核酸分子的多样性和特异性
(1)多样性：组成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是如果数量不限，在连成长链时，排列顺序是极其多样的，所以DNA分子具有多样性。
注：DNA没有空间结构多样性，注意与蛋白质多样性原因进行区别。
(2)特异性：每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。
5．生物大分子以碳链为骨架
生物大分子(多聚体) 基本单位(单体)
多糖 单糖
蛋白质 氨基酸
核酸 核苷酸
6.大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物
物质 初步水解产物 彻底水解产物
DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基、磷酸
RNA 核糖核苷酸 核糖、碱基、磷酸
蛋白质 多肽 氨基酸
淀粉 麦芽糖 葡萄糖
(1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(　　)
(2)与DNA相比，RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖(　　)
(3)细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键(　　)
(4)同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同(　　)
(5)相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
1．不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳
生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质
细胞生物 DNA和RNA 5种 8种 DNA
病毒 DNA病毒 DNA 4种 4种 DNA
RNA病毒 RNA 4种 4种 RNA
2.核酸与蛋白质的比较
项目 核酸 蛋白质
DNA RNA
元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等
组成单位 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 氨基酸(21种)
形成场所 主要在细胞核中复制产生 主要在细胞核中转录生成 核糖体
分子结构 一般为双螺旋结构 一般为单链结构 氨基酸→多肽→蛋白质
结构多样性 的决定因素 核苷酸的数量及排列顺序 氨基酸的种类、数量、排列顺序以及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别
联系
(1)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系
(2)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”
[典例剖析]
(2023·黑龙江八校联合体高三联考)下图中甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是(　　)
A．如果甲中的m是U，则甲一定是丙的基本单位
B．如果甲中的m是G，则甲一定是乙的基本单位
C．如果甲中的a是脱氧核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中
D．如果甲中的a是核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中
B　[如果甲中的m是U，则甲为核糖核苷酸，是丙tRNA的基本单位，A正确；如果甲中的m是G，则甲为鸟嘌呤脱氧核苷酸或鸟嘌呤核糖核苷酸，因此不一定是乙DNA的基本单位，B错误；如果甲中的a是脱氧核糖，则甲为脱氧核苷酸，其聚合成的大分子物质是DNA，可以分布于线粒体和叶绿体中，C正确；如果甲中的a是核糖，则甲为核糖核苷酸，其聚合成的大分子物质是RNA，可以分布于细胞核和细胞质中，D正确。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：图甲
信息2：图乙
信息3：图丙
信息转化 1.b表示脱氧核苷酸或核糖核苷酸，a表示脱氧核糖或核糖
2.为双链结构，为DNA分子
3.为三叶草形的tRNA
素养考查 生命观念：结构与功能观 科学思维：建构模型能力
【角度转换】　提升语言表达能力
图中乙物质的基本骨架和其基本单位的基本骨架是如何构成的？ 双链DNA分子中，磷酸、脱氧核糖交替连接，构成DNA分子的基本骨架。DNA分子的基本单位以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。
考向一　核酸的结构和功能分析
7．(2022·湖南师大附中高三检测)“DNA酶”(DNAzymes)往往由几十个脱氧核苷酸组成，两端的序列经过设计作为“结合臂”。在关键因子金属镁的辅助下，DNAzymes能与RNA链上的特定位置相匹配，中间的固定序列则作为“催化核心”切割RNA分子(如图)，切割下来的RNA片段在细胞中被迅速降解。科学家们设想将其用于精确破坏细胞中不需要的RNA分子，具有治疗疾病的巨大潜力。下列有关说法正确的是(　　)
A．上述“DNA酶”(DNAzymes)的化学本质为RNA
B．若将DNAzymes用于破坏癌细胞增殖所需的RNA，①②应与健康细胞mRNA序列相同
C．目标RNA被DNAzymes切割后，最终降解产物包括磷酸、脱氧核糖和含氮碱基
D．若细胞内存在与镁更有亲和力的其他物质，则细胞内DNAzymes作用效果可能不佳
D　[由题干信息可知，“DNA酶”(DNAzymes)由脱氧核苷酸组成，化学本质是DNA，不是RNA，A错误；若将DNAzymes用于破坏癌细胞增殖所需的RNA，①②应与健康细胞mRNA序列不同，这样才能精准识别并破坏癌细胞增殖所需的RNA，而不破坏健康细胞中的mRNA，B错误；RNA最终降解产物包括磷酸、核糖和含氮碱基，C错误；若细胞内存在与镁更有亲和力的其他物质，则细胞内DNAzymes与关键因子镁结合较弱，因而作用效果可能不佳，D正确。]
【归纳总结】　“三看法”判断DNA和RNA
8．(多选)分析HIV的化学组成，得到下图所示组成关系，下列相关叙述正确的是(　　)
A．a→甲的过程在HIV的核糖体上完成
B．乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基
C．a与a之间通过形成肽键相连接
D．HIV的遗传信息储存在大分子乙中
CD　[首先由图中HIV联想到RNA和蛋白质，然后推出甲、乙两种物质分别是蛋白质和RNA，a、b是构成甲、乙的小分子物质，所以a、b可能分别是氨基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a分别是蛋白质和氨基酸，乙、b分别是RNA和核糖核苷酸。HIV无细胞结构，只有侵入宿主细胞，利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质，A错误；RNA中含有U而不含T，B错误；乙(RNA)是HIV的遗传物质，D正确。]
考向二　不同生物的核酸种类辨析
9．(2022·福建长汀一中高三检测)下图表示生物体内核酸的基本组成单位——核苷酸的模式图，下列说法正确的是(　　)
A．DNA和RNA在核苷酸上的不同点只在②方面
B．若③是U，则该物质是细菌的遗传物质
C．③在生物体中共有8种
D．人体内遗传物质彻底水解可得到6种产物
D　[DNA和RNA在组成成分上的差异表现为②五碳糖不同，③含氮碱基不完全相同，A错误；若③是U，则构成的是RNA，而细菌的遗传物质是DNA，B错误；③是含氮碱基，细胞生物既有DNA也含RNA，所以含氮碱基有5种，病毒只含有一种核酸，则只有4种碱基，C错误；人体遗传物质是DNA，彻底水解后产物为：磷酸，脱氧核糖，A、T、C、G四种碱基共6种，D正确。]
10．(2022·玉门高三期中)不同生物含有的核酸种类不同。原核生物和真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA。下列关于各种生物中碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述，正确的是(　　)
选项 A B C D
种类 T4噬菌体 烟草叶肉细胞 烟草花叶病毒 豌豆根毛细胞
碱基 5种 5种 4种 8种
核苷酸 5种 8种 8种 8种
五碳糖 1种 2种 2种 2种
B　[T4噬菌体是DNA病毒，只含有DNA一种核酸，碱基4种，核苷酸4种，五碳糖1种，A错误；烟草叶肉细胞和豌豆根毛细胞都含有DNA和RNA两种核酸，碱基有5种(A、T、C、G、U)，核苷酸8种(4种脱氧核苷酸，4种核糖核苷酸)，五碳糖2种(1种脱氧核糖，1种核糖)，B正确，D错误；烟草花叶病毒为RNA病毒，只含有RNA一种核酸，碱基4种(A、U、C、G)，核糖核苷酸4种，五碳糖1种(核糖)，C错误。]
考向三　辨析细胞内的生物大分子
11．(2021·全国甲卷，1)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、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都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
C　[酶的化学本质是蛋白质或RNA，蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的，RNA是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的；抗体的化学本质为蛋白质；部分激素的化学本质是蛋白质，A错误。激素并不都是生物大分子，脂肪不是生物大分子，糖原是生物大分子，B错误。酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，核酸是由核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的，三者都是由含氮的基本单位连接成的多聚体，C正确。葡萄糖是人体细胞内的主要能源物质，糖原是人体细胞的储能物质，脂肪是良好的储能物质，核酸是遗传信息的携带者，不是能源物质，D错误。]
12．如图是生物体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具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能
C．m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同
D．在HIV体内，将M4彻底水解，得到5种碱基，2种五碳糖
B　[由题图可知，M1和M2分别是糖类和脂肪，与脂肪相比，糖类分子中的H元素含量少，氧化分解过程中耗氧量少，A项错误；由题图可知，M3是蛋白质，具有物质运输、催化、调节和免疫等多种功能，B项正确；m3是蛋白质的基本组成单位氨基酸，m4是核酸的基本组成单位核苷酸，五碳糖和碱基的种类不同是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别，不是氨基酸和核苷酸的区别，C项错误；在HIV体内，将M4彻底水解，得到4种碱基，1种五碳糖，D项错误。]
(三)种子的发育
[对点训练]
1．(2022·四川岳池中学高三模拟)如图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是(　　)
A．种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛
B．种子呼吸速率下降有利于干物质合成
C．种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降
D．种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降
B　[由图示信息可知，随水稻开花后天数的延长，种子逐渐成熟，呼吸速率先增后减，干物质量逐渐增加至基本稳定。对比两曲线，干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛；种子成熟后期，自由水减少，脱落酸含量较高，速率下降；种子呼吸速率下降，分解有机物质减少，有利于干物质的积累。综上所述，B错误，A、C、D正确。]
2．(2022·河南洛宁一高高三检测)种子的萌发需要在一系列酶的催化作用下才能进行，所需要的酶，有的已经存在于干燥种子中，有的是在种子吸水萌发过程中合成的，比如α 淀粉酶。实验证明，启动α 淀粉酶合成的化学信使是赤霉素，如图所示。萌发的大麦种子的胚产生赤霉素扩散到胚乳的糊粉层中，刺激糊粉层细胞内α 淀粉酶的合成。下列有关叙述错误的是(　　)
A．赤霉素不仅仅只有植物细胞才能够合成
B．干燥的成熟大麦种子中含有大量α 淀粉酶
C．赤霉素通过调节基因的表达调节大麦种子的萌发
D．经赤霉素处理的大麦种子无须发芽就可以产生α 淀粉酶
B　[赤霉素不仅仅只有植物细胞才能够合成，一些赤霉菌也可合成赤霉素，A正确；分析题意可知，α 淀粉酶是在种子吸水萌发过程中合成的，B错误；据图可知，赤霉素可以通过调节α 淀粉酶基因表达来促进淀粉水解，进而促进大麦种子的萌发，C正确；用赤霉素处理大麦种子，可以使大麦种子无须发芽就可以产生α 淀粉酶，从而降低了成本，D正确。]
1．(2022·湖南卷，1)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．胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B．皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C．胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D．胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
C　[蛋白质的氮元素主要存在于肽键中，A错误；胶原蛋白为生物大分子物质，涂抹于皮肤表面不能被直接吸收，B错误；内质网是蛋白质的合成、加工场所和运输通道，高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，胶原蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关，C正确；由题胶原蛋白非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，而人体需要从食物中获取必需氨基酸，非必需氨基酸自身可以合成，因此并不能说明胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高，D错误。]
2．(2021·重庆卷，3)某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述正确的是(　　)
A．食物中的该蛋白可被人体直接吸收
B．人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸
C．未经折叠的该蛋白具有生物学功能
D．该蛋白在内质网内完成加工
B　[蛋白质需要被蛋白酶分解为氨基酸后才能被人体吸收，A错误；组成人体蛋白的氨基酸分为必需氨基酸(8种)和非必需氨基酸(13种)，人体无法合成必需氨基酸，该蛋白含有18种氨基酸，B正确；未经折叠的蛋白质没有生物活性，也没有生物学功能，C错误；该蛋白需要在内质网和高尔基体上加工后才能分泌到细胞外，D错误。]
3．(2021·湖南卷，5)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
C．作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
B　[通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；根据题干信息：进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。]
4．(2021·辽宁卷，1)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
D　[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；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；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；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。]
5．(2020·江苏卷，2)下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是(　　)
A．碳链是各种生物大分子的结构基础
B．糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子
C．细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子
D．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
B　[碳链是生物大分子的基本骨架，是各种生物大分子的结构基础，A项正确；细胞内的蛋白质、核酸等大分子物质种类繁多，但它们分别是由种类较少的基本单位氨基酸、核苷酸等脱水缩合形成的，C项正确；细胞中蛋白质、核酸等生物大分子的合成都需要酶的催化，D项正确。]

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