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三　蛋白质和核酸
(建议用时：40分钟)
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1．(2021·重庆卷)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
2．细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽转运、折叠或组装，这一类分子本身并不参与最终产物的形成，因此称为分子伴侣。以下相关叙述错误的是(　　)
A．构成分子伴侣的单体是氨基酸，氨基酸都含有C、H、O、N、S元素
B．细胞质基质、内质网可能有分子伴侣的分布
C．分子伴侣对靶蛋白没有高度的专一性
D．分子伴侣可能通过改变自身的空间构象来发挥作用
3．(2023·山东潍坊模拟)硒代半胱氨酸是人类发现组成蛋白质的第21种氨基酸，含硒代半胱氨酸的蛋白质被称为硒蛋白。硒蛋白多是具有生物活性的酶类，如谷胱甘肽过氧化物酶、铁氧还蛋白还原酶等，这些酶具有抗氧化、抗癌等功能。下列说法正确的是(　　)
A．硒是人体内的大量元素，参与细胞内许多化合物的组成
B．双缩脲试剂可与硒代半胱氨酸产生紫色反应
C．可用3H标记硒代半胱氨酸的羧基追踪其参与合成的蛋白质
D．补硒有助于清除自由基，延缓细胞衰老
4．(2021·辽宁卷)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
5．某些溶剂可以破坏多肽链结合时的非共价相互作用。用尿素处理蛋白质，可以使蛋白质变性，成为失去原有空间结构的松散肽链。当去除尿素时，蛋白质又可以自发地重新复性成为原来的构象，实验过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．变性的蛋白质能够恢复原来的构象
B．实验中暴露在高浓度的尿素中的肽链只由它的氨基酸序列决定
C．无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性
D．对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定，无法得到其准确序列
6．(2023·广东茂名模拟)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子是由许多单体连接而成的多聚体，下列叙述错误的是(　　)
A．单体连接成多聚体都需要消耗ATP
B．有的多聚体在细胞之间起传递信息作用
C．多糖主要存在于肝脏和骨骼肌细胞中，能暂时储存能量
D．DNA与蛋白质组成染色体，存在于细胞核、线粒体中
7．氢键在生命物质中起着至关重要的作用。同种分子之间、某些分子内都可以形成氢键。下列相关叙述错误的是(　　)
A．多肽链盘曲、折叠时能够形成氢键
B．水分子之间可以通过氢键相互作用
C．tRNA通过氢键维持其局部环状结构
D．DNA一条链上相邻核苷酸间通过氢键连接
8．下图为某蛋白质的相关数据，下列说法正确的是(　　)
A．形成该蛋白质时共脱掉126个水分子
B．该蛋白质含有两条肽链
C．该蛋白质的R基中共含16个氨基
D．该蛋白质共有121个肽键
9．核酸通常与蛋白质结合以“核酸—蛋白质”复合体形式存在。以下叙述错误的是(　　)
A．T2噬菌体、HIV和烟草花叶病毒都可以看作“核酸—蛋白质”复合体
B．紫外线、酒精消杀病毒分别能破坏复合体中的核酸和蛋白质
C．原核细胞中的“核酸—蛋白质”复合体就是核糖体“RNA—蛋白质”复合体
D．真核细胞内遗传信息传递过程中，可出现核酸与相应的酶形成的复合体
二、非选择题
10．(2022·广东江门一模)据下图所示的化合物的结构简式回答下列问题：
　
(1)图1所示化合物名称为________。它是由________个氨基酸失去________分子的水而形成的，这种反应叫作________，场所是________。
(2)若图2为脱氧核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________(中文名称)；图中②是________，④的名称是________________________。
(3)图3通常表示细胞中发生的________过程，图中画出来________种核苷酸。
11．有研究表明，阿尔茨海默病患者体内的β 淀粉样蛋白(Aβ)会引起神经小胶质细胞活化并分泌某些物质，导致病情加重。为探究Aβ和药物X的作用机理，科研人员测定不同处理条件下神经小胶质细胞中IL 1基因的表达情况，结果如图所示。
(1)据图分析，实验的自变量是________________________。药物X不影响IL 1基因的表达，依据是___________________________________________________。
(2)3组与1组结果比较，说明____________________________，3、4、5、6组的结果说明________________________________。
(3)NF蛋白能促进IL 1基因转录。研究表明，大部分NF蛋白与IK蛋白在细胞质中形成稳定复合物，Aβ能使IK蛋白降解，从而释放NF蛋白。请设计实验探究药物X能缓解Aβ作用的机理，简要写明实验思路：
①实验组：用____________处理神经小胶质细胞，对照组：用__________处理神经小胶质细胞。
②_________________________________________________________________。
③若结果实验组________(填“＜”或“＞”)对照组，则说明药物X对____________________________________________________________________
有抑制作用。
三　蛋白质和核酸
1．B　解析：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；人体只能合成部分氨基酸，题目中所描述的含18种氨基酸的细胞外蛋白中，可能会有人体不能合成的氨基酸，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。
2．A　解析：分子伴侣的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸，氨基酸的组成元素肯定都有C、H、O、N，但不一定都有S元素，A错误；分子伴侣能帮助多肽转运、折叠或组装，可能存在于细胞质基质、内质网中，B正确；同一分子伴侣可以促进多种氨基酸序列完全不同的多肽链折叠成为空间结构、性质和功能都不相关的蛋白质，故分子伴侣对靶蛋白没有高度的专一性，C正确；分子伴侣可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并通过改变自身的空间构象来与多肽的某些部位相结合，D正确。
3．D　解析：硒不是人体内的大量元素，A错误；双缩脲试剂与蛋白质中的肽键发生紫色反应，而氨基酸没有肽键结构，因此氨基酸不能与双缩脲发生紫色反应，B错误；用3H标记硒代半胱氨酸的羧基，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，会脱去一分子水，放射性会出现在水分子中，故不能通过3H标记硒代半胱氨酸的羧基追踪蛋白质的合成，C错误；硒蛋白多是具有生物活性的酶类，这些酶具有抗氧化、抗癌等功能，故补硒有助于清除自由基，延缓细胞衰老，D正确。
4．D　解析：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；葡萄糖分解的场所是细胞质基质，线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质，D错误。
5．D　解析：由题图可知，尿素处理会导致蛋白质变性，去除尿素，变性的蛋白质能够恢复原来的构象，A正确；实验中失去原有空间结构的松散肽链由它的一级结构即氨基酸序列决定，B正确；无论蛋白质是否变性，均有肽键，均可以与双缩脲试剂发生紫色反应，故无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性，C正确；蛋白质变性只破坏其空间结构，不破坏肽键及氨基酸序列，故对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定，可以得到其准确序列，D错误。
6．D　解析：单体聚合形成多聚体是耗能过程，都需要ATP提供能量，A正确；有些多聚体能在细胞之间起传递信息的作用，如胰岛素等蛋白质，B正确；在人体中，肝糖原和肌糖原是储能物质，能暂时储存能量，C正确；线粒体中的DNA不与蛋白质结合，是裸露的DNA分子，染色体只存在于细胞核中，D错误。
7．D　解析：多肽链盘曲、折叠时能够形成一定的空间结构，此时可能形成氢键，A正确；水是极性分子，水分子之间可以形成氢键，B正确；tRNA是单链，其三叶草结构是通过氢键维持的，形成局部环状结构，C正确；DNA一条链上相邻核苷酸间通过磷酸二酯键连接，D错误。
8．B　解析：由题意可知，羧基总数＝R基上羧基数目＋肽链数，可得肽链数＝羧基总数－R基上羧基数目＝17－15＝2(条)，则形成该蛋白质时脱去水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数＝126－2＝124(个)，A、D错误，B正确；R基上的氨基数＝氨基总数－肽链数＝17－2＝15(个)，C错误。
9．C　解析：T2噬菌体、HIV和烟草花叶病毒都可以看作“核酸—蛋白质”复合体，A正确；紫外线、酒精消杀病毒分别能破坏复合体中的核酸和蛋白质，B正确；原核细胞中的“核酸—蛋白质”复合体不仅仅是核糖体“RNA—蛋白质”复合体，如DNA复制时，DNA聚合酶与DNA结合形成“DNA—蛋白质”复合体，C错误；真核细胞内遗传信息传递过程中，可出现核酸与相应的酶形成的复合体，D正确。
10．解析：(1)图1所示化合物由3个氨基酸失去2分子的水而形成，这种反应叫脱水缩合，形成的产物为三肽，反应发生在细胞中的核糖体上。(2)若图2为脱氧核苷酸链，即构成DNA分子，除图中所示碱基外，其含有的碱基还有胸腺嘧啶(T)；图中②是脱氧核糖，④的名称是鸟嘌呤脱氧(核糖)核苷酸。(3)图3通常表示细胞中发生的转录过程，图中有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种核苷酸。
答案：(1)三肽　3　2　脱水缩合　核糖体　(2)胸腺嘧啶　脱氧核糖　鸟嘌呤脱氧(核糖)核苷酸　(3)转录　8
11．解析：(1)由图可知，该实验的自变量是Aβ、药物X的有无和药物X的浓度。加入药物X的2组和不加药物X的1组，IL 1的相对表达量相同，由此可确定药物X不影响IL 1基因的表达。(2)3组(加入Aβ)与1组(对照组)结果比较，3组中IL 1基因的表达量明显高于1组，说明Aβ促进IL 1基因的表达。3、4、5、6组中药物X的浓度逐渐增加，而IL 1的相对表达量逐渐降低，可说明药物X浓度越高，缓解Aβ作用的效果越明显。(3)①正常细胞中，大部分NF蛋白与IK蛋白在细胞质中形成复合物稳定存在，Aβ促进IK蛋白的降解，释放出NF蛋白。为探究药物X的作用，实验组可用药物X和Aβ处理神经小胶质细胞，对照组可用等量的Aβ处理。②一段时间后检测细胞中IK蛋白含量。③若药物X能抑制Aβ作用，则实验组中Aβ作用受到抑制，不能促进IK蛋白的降解，而对照组中没有添加药物X，Aβ可促进IK蛋白的降解，故实验组细胞质中IK蛋白的含量高于对照组。综上分析可知，若实验组IK蛋白的含量大于对照组，则说明药物X对Aβ降解IK蛋白有抑制作用。
答案：(1)Aβ、药物X的有无和药物X的浓度　1组和2组的IL 1的相对表达量相同　(2)Aβ促进IL 1基因的表达　药物X浓度越高，缓解Aβ作用的效果越明显　(3)①Aβ和药物X　Aβ　②检测IK蛋白含量　③＞　Aβ降解IK蛋白(共72张PPT)
第一单元　细胞及其分子组成
第3课　蛋白质和核酸
学业质量水平要求
1．基于对蛋白质和核酸功能的说明，认同蛋白质是生命活动的主要承担者、核酸是遗传信息的携带者，并通过蛋白质和核酸结构和功能之间的关系，认同结构与功能相适应的观点。(生命观念)
2．通过推导氨基酸的结构通式、脱水缩合的过程以及DNA和RNA的结构，培养分析和处理信息的能力，并尝试构建蛋白质和DNA的结构模型。(科学思维)
3．结合蛋白质与人体健康方面的关系，形成崇尚健康文明的生活方式，成为健康中国的促进者和实践者。(社会责任)
层级一
构建必备知识 培养关键能力
01
考点一　蛋白质的结构和功能
考点二　核酸的组成、结构与功能
考点一　蛋白质的结构和功能
1．组成蛋白质的氨基酸的结构
C、H、O、N
一个氨基
一个羧基
同一
非必需氨基酸
必需氨基酸
个碳原子上
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：________(一个氨基酸的____和另一个氨基酸的____相连接，同时____________)，物质b：____，结构c：____。
②H2O中H来源于__________；O来源于____。
脱水缩合
氨基
羧基
脱去一分子水
二肽
肽键
氨基和羧基
羧基
(2)蛋白质的四个结构层次(以由氨基酸形成血红蛋白为例)。
脱水缩合
盘曲、折叠
一定的
复杂的
空间结构
空间结构
3．蛋白质的多样性
排列顺序
空间结构
酶
血红蛋白
抗体
1．具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸。 ( )
2．蛋白质变性是由肽键的断裂造成的。 ( )
3．变性的蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应。 ( )
4．蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2的运输。 ( )
5．评价蛋白质食品营养价值的依据之一是其必需氨基酸的种类和含量。 ( )
6．α-鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键。 ( )
7．氨基酸的脱水缩合过程发生在核糖体上。所有的蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的生理功能。 ( )
×
√
×
×
×
×
×
【教材细节命题】
1．(必修1 P30“与社会的联系”拓展)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因：__________________________
___________________________________________________________
________________________________________________________。
赖氨酸为必需氨基酸，人体不能合成，只能从食物中摄取才能保证正常生命活动，玉米中不含赖氨酸，因此长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病
2．(必修1 P32“与社会的联系”拓展)熟鸡蛋更容易消化的原因是__________________________________________________________。
3．(必修1 P32“与社会的联系”拓展)蛋白质变性后还可以用双缩脲试剂检测吗？请说明理由。____________________________________
__________________________________________。
高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解
可以。因为高温破坏了肽链盘曲、折叠
形成的空间结构，没有破坏氨基酸之间的肽键
1．有关蛋白质结构的计算规律
(1)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。
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 氨基(或羧
基)数目
1 n－1 n－1 na－18(n－1) 至少1个
m n－m n－m na－18(n－m) 至少m个
提醒：①计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水的减少外，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—)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0，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，至少含有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－脱去水分子数×2。
③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。
④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－脱去水分子数。
⑤由于R基上的碳原子数不易确定，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。
(3)基因表达中氨基酸数与相应DNA、mRNA中碱基数目的关系如下：
DNA(基因)　　mRNA　　蛋白质
　 脱氧核苷酸数 ∶ 核糖核苷酸数 ∶ 氨基酸数
6　　　 ∶ 3(最多)　 ∶ 1(最多)
2．蛋白质功能多样性的原因分析
(1)直接原因：氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽链盘曲、折叠形成的空间结构多样结构多样性。
(2)根本原因：遗传物质中千变万化的碱基排列顺序遗传信息的多样性。
(3)进化原因：千变万化的环境条件→通过自然选择保留适应环境的个体及个体内的蛋白质→个体多样性和蛋白质的多样性。
3．区别蛋白质的三种变化
(1)盐析：由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。
(2)变性：由高温、过酸、过碱、酒精、重金属等因素导致的，蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。
(3)水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
1
2
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5
考向1| 氨基酸的结构和种类
1．下图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是(　　)
A．结构④在所有生物体内均有21种
B．氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自②和③
C．结构④中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合
D．生物体内n个氨基酸形成一条多肽链，脱去n个水
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5
C　解析：氨基酸的种类由R基决定，在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种，但并不是所有的生物体内均有21种，A错误；氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自一个氨基酸的①氨基和另一个氨基酸的③羧基，B错误，C正确；n个氨基酸形成一条多肽链脱去(n－1)个水，D错误。
1
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3
4
5
2．下面是三种化合物的结构
简式，下列有关这三种化合
物的叙述，错误的是(　　)
A．三种化合物可以用一个结构通式表示
B．三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基
C．三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D．三种化合物两两结合形成的物质中游离氨基数相同
1
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B　解析：三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示，A正确；图中三种氨基酸的共同点之一应为都至少含有一个氨基、一个羧基，B错误；双缩脲试剂与蛋白质产生紫色反应是由于蛋白质中有肽键，而氨基酸中无肽键，故不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数都是1，D正确。
【技法总结】“二看法”判断组成蛋白质的氨基酸
1
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5
考向2| 蛋白质的相关计算与分析
3．下图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则该蛋白质分子在形成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
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D　解析：根据题意和图示分析可知，该蛋白质分子由3条多肽链构成，且有1条是环状的，所以形成时失去的水分子数＝m－2。因为该蛋白质分子中含有两个“—S—S—”，所以在形成蛋白质时失去4个H。因此，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。
(1)水解得到的几种有机物比原五十肽增加了________个氧原子。
(2)新生成的4条多肽链至少含有________个游离的羧基，若将这4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去________分子H2O。
(3)若将得到的5个氨基酸缩合成五肽(链状)，则有________种不同的氨基酸序列。
1
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4．下图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)，请回答下列问题：
1
2
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4
5
解析：(1)据题图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，则需8分子水参与反应，故该五十肽水解得到的几种有机物比原五十肽增加了8个氧原子。(2)每条肽链中至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基。若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，需要形成3个肽键，脱去3分子水。(3)得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故将这5个氨基酸缩合成五肽，可有5种不同的氨基酸序列。
答案：(1)8　(2)4　3　(3)5
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考向3| 蛋白质分子结构与功能的分析
5．(2023·广东河源期末)结晶牛胰岛素是中国科学院在世界上第一次用人工方法合成的具有生物活性的蛋白质，该蛋白质由17种、51个氨基酸形成两条肽链组成。下列关于牛胰岛素说法正确的是(　　)
A．牛胰岛素的人工合成过程和长期保存都应该在37 ℃下进行
B．将人工合成的牛胰岛素加工成药物后即可口服以治疗糖尿病
C．结晶牛胰岛素分子中至少含有51个氮原子和53个氧原子
D．牛胰岛素分子的两条肽链分别由牛胰岛素基因的两条核苷酸链编码
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C　解析：为保证蛋白质的活性，牛胰岛素的长期保存应该在低温条件下进行，不能在37 ℃条件下进行，A错误；牛胰岛素的化学本质为蛋白质，口服会被胃蛋白酶分解而失去活性，不能达到治疗糖尿病的目的，B错误；结晶牛胰岛素分子中有49个肽键，至少含有2个氨基和2个羧基，所以至少含有的氮原子数为49＋2＝51(个)，至少含有的氧原子数为49＋2×2＝53(个)，C正确；牛胰岛素分子的两条肽链由牛胰岛素基因的一条核苷酸链编码，D错误。
【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
磷酸
五碳糖
含氮碱基
核苷酸
核苷酸链
2．核酸的功能
(1)细胞内携带________的物质。
(2)在生物体的____、____和______的生物合成中具有极其重要的作用。
3．核酸的分布
(1)DNA：主要分布在______中，______________中也有少量分布。
(2)RNA：主要分布在______中
遗传信息
遗传
变异
蛋白质
细胞核
叶绿体和线粒体
细胞质
4．核酸分子的多样性和特异性
(1)多样性：构成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，排列顺序就是极其多样的，所以DNA分子具有______。
(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都是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的________。
多样性
遗传信息
5．生物大分子以碳链为骨架
葡萄糖
蛋白质
核苷酸
1．人体细胞的核酸中含有4种核苷酸。 ( )
2．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。 ( )
3．大肠杆菌体内既有DNA，又有RNA，但以DNA作为遗传物质。 ( )
4．同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同。 ( )
5．脂肪的单体是甘油和脂肪酸。 ( )
×
√
√
×
×
【教材细节命题】
1．(必修1 P34问题探讨)DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？___________________________
______________________________________________________________。
2．(必修1 P35正文)HIV怎样储存遗传信息？_________________________
________。
3．(必修1 P36正文)“碳是生命的核心元素”的原因是_________________
_______。
人的遗传物质是DNA，而每个人的遗传物质都有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息
以特定核糖核苷酸序列的形
式贮存
生物大分子以碳链
为骨架
1．比较DNA与RNA的差异
比较项目 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
组成单位
比较项目 脱氧核糖 核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
成 分 碱 基 共有 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤) 特有 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
五碳糖 脱氧核糖 核糖
磷酸 磷酸 比较项目 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
功能 主要的遗传物质，储存和传递遗传信息，并决定蛋白质的生物合成 ①针对RNA病毒：是RNA病毒的遗传物质；
②mRNA：传递遗传信息；
③tRNA：运输和识别；
④rRNA：组成核糖体；
⑤极少数RNA可作为酶，具有催化功能
存在 ①真核生物：细胞核 (主要)、线粒体、叶绿体； ②原核生物：拟核、质粒 主要存在于细胞质中
2．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
3．核酸与蛋白质的比较
项目 核酸 蛋白质
DNA RNA 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 复杂的空间结构
项目 核酸 蛋白质
DNA RNA 初步水 解产物 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 多肽
彻底水 解产物 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 磷酸、核糖、含氮碱基 氨基酸
项目 核酸 蛋白质
DNA RNA 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、排列顺序和多肽链的盘曲、折叠方式及空间结构
项目 核酸 蛋白质
DNA RNA 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“不完全相同”。
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考向1| 核酸的结构和功能
1．(2022·海南八校联考)下图表示某种大分子物质的基本单位，下列关于它的叙述正确的是(　　)
A．该物质是核糖核酸，人体内有4种
B．从图中看该物质只含有C、H、O、P 4种元素
C．该物质形成的大分子物质是RNA，它主要分布在细胞质中
D．在T2噬菌体和HIV的宿主细胞中都找不到这种物质
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C　解析：题图为核糖核苷酸的结构图，该物质在人体内有4种，A错误；该物质含有C、H、O、N、P 5种元素，B错误；该物质聚合形成的大分子物质RNA，主要分布于细胞质中，C正确；在T2噬菌体和HIV的宿主细胞中都能找到这种物质，D错误。
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2．下图甲所示物质b是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是(　　)

A．如果图甲中的a是核糖，则b是丙的基本单位
B．如果m是胸腺嘧啶(T)，则b是乙的基本单位
C．在多个b聚合成乙或丙的过程中，都需要能量
D．乙或丙彻底水解的产物是甲
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D　解析：由题图可知，图乙为规则的DNA双螺旋结构，图丙为tRNA。图甲中a是五碳糖，如果a是核糖，则b是核糖核苷酸，是构成丙tRNA的基本单位，A正确。T是DNA特有的碱基，如果m为T，则b为乙的基本单位，B正确。在多个b聚合成乙(DNA)或丙(tRNA)的过程中，都是合成大分子物质的过程，都需要能量，C正确。核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是五碳糖、碱基和磷酸，D错误。
【技法总结】“三看法”判断DNA和RNA
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考向2| 核酸与蛋白质的关系
3．下图是人体细胞中两种重要有机
物A和E的元素组成及其相互关系图。
下列相关叙述正确的是(　　)
A．染色体能被醋酸洋红染色液等酸性染料染成深色，E为蛋白质
B．过程③④主要发生在人体细胞的细胞核、核糖体中
C．A携带的遗传信息由A中小分子a的排列顺序决定
D．密码子位于D上，一种氨基酸只能由一种tRNA来转运
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C　解析：从图中A、B、D之间的关系及染色体的组成成分可判断，A是DNA，D是mRNA，E是蛋白质，染色体能被醋酸洋红液等碱性染料染成深色，A错误；过程③④是翻译过程，发生在核糖体中，B错误；A(DNA)携带的遗传信息是由DNA中脱氧核苷酸(a)的排列顺序(或碱基的排列顺序)决定的，C正确；密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，一种氨基酸由一种或几种tRNA来转运，D错误。
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考向3| 不同生物的核酸种类辨析
4．不同生物含有的核酸种类不同。下列各种生物中关于碱基、核苷酸和五碳糖种类的描述，正确的是(　　)
选项 A B C D
生物或 细胞 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
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B　解析：T4噬菌体属于DNA病毒，只含有DNA一种核酸，所以含有4种碱基、4种(脱氧)核苷酸、1种五碳糖(脱氧核糖)，A错误；烟草叶肉细胞和豌豆根毛细胞均同时含有DNA和RNA两种核酸，所以含有8种核苷酸(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)、2种五碳糖(脱氧核糖和核糖)、5种碱基，B正确，D错误；烟草花叶病毒属于RNA病毒，只含有RNA一种核酸，所以含有4种碱基、4种(核糖)核苷酸、1种五碳糖(核糖)，C错误。
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5．下图是DNA和RNA组成单
位的结构示意图，下列有关说
法正确的是(　　)
A．甲型H1N1流感病毒有5种碱基和8种核苷酸
B．主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸由5种碱基构成
C．病毒中也有上述两种核酸
D．DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖
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D　解析：甲型H1N1的遗传物质是RNA，由4种碱基和4种核糖核苷酸组成，A错误；硝化细菌拟核中的核酸为DNA，由4种碱基构成，B错误；病毒只含有一种核酸，即DNA或RNA，C错误；DNA所含的五碳糖是脱氧核糖，所以其彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖，D正确。
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考向4| 细胞内的生物大分子
6．(2021·江苏卷)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是(　　)
A．组成元素都有C、H、O、N
B．细胞内合成新的分子时都需要模板
C．在细胞质和细胞核中都有分布
D．高温变性后降温都能缓慢复性
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D　解析：核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素为C、H、O、N，故组成元素都有C、H、O、N，A正确；核酸和蛋白质的合成都需要模板，合成DNA以DNA分子的两条链为模板，合成RNA以DNA的一条链为模板，合成蛋白质以mRNA为模板，B正确；核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；DNA经高温变性后降温能缓慢复性，蛋白质经高温变性后，降温不能复性，D错误。
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7．生物大分子通常都有一定的分子结构规律，是由一定的基本结构单位按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。下列表述正确的是(　　)
A．若该图为一段肽链的结构模式图，则1表
示肽键，2表示中心碳原子，3的种类有21种
B．若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3的种类有4种
C．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4种
D．若该图表示多糖的结构模式图，则淀粉、纤维素和糖原是相同的
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C　解析：若题图表示肽链，单体为氨基酸，连接各氨基酸的结构为肽键，因此可以推断2表示—CO—NH—，1表示中心碳原子，3表示R基，所以3有21种，A错误；若题图表示单链DNA，组成DNA的单体为脱氧核苷酸，连接脱氧核苷酸之间的化学键为磷酸二酯键，所以图中1表示脱氧核糖，2表示磷酸基团，3表示含氮碱基，B错误；若题图表示RNA，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3表示含氮碱基，RNA中的碱基有4种，C正确；淀粉、纤维素和糖原的单体均为葡萄糖，但各种多糖的空间结构并不相同，D错误。
层级二
凝练学科素养 探析高考命题
02
【命题动态】蛋白质的结构和功能是高中生物学重要的基础知识，高考对本知识点的考查形式多样，有选择题、非选择题等。核酸的分布、核酸是由核苷酸连接而成的长链为高考的考查内容，常与细胞的结构和功能相结合进行考查。
1．(2022·湖南卷)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
[思维培养]
C　解析：蛋白质的氮元素主要存在于—NH—CO—结构中，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；由题干中已知，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，衡量蛋白质营养价值的高低主要取决于所含必需氨基酸的种类、数量及组成比例，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·全国甲卷)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
[思维培养]
C　解析：酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，激素的化学本质是蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等有机物，只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；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质，如甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物，B错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学成分是蛋白质，蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体，核酸是由核苷酸连接而成的多聚体，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正确；人体主要的能源物质是糖类，核酸是生物的遗传物质，脂肪是机体主要的储能物质，D错误。
1．(生活、学习和实践情境)1995年，我国科学家首创的纯天然胶原蛋白缝合线开始用于伤口缝合。这种缝合线由某动物的胶原蛋白加工而成，具有吸收完全、无致痕、无排异反应等优良特性。下列推测错误的是(　　)
A．缝合线将被组织中特定的酶水解
B．缝合线的水解产物可被细胞吸收
C．缝合处可检测到抗胶原蛋白抗体
D．该动物与人体的胶原蛋白空间结构相似或相同
C　解析：题中缝合线是一种蛋白质，可被组织中特定的酶水解，A正确；缝合线的水解产物为氨基酸，可被细胞吸收，B正确；缝合线具有吸收完全无致痕、无排异反应等优点，这说明该动物与人体的胶原蛋白空间结构相似或相同，因此缝合处不会检测到抗胶原蛋白抗体，C错误，D正确。
2．(科学实验和探究情境)为分析细胞中肽链合成过程中肽链的延伸方向，研究人员用含3H的亮氨酸标记合成中的蛋白质(氨基酸序列已知)。适宜时间后从细胞中分离出已合成的此蛋白质的肽链，用蛋白酶处理肽链，获得6种肽段，检测不同肽段3H的相
对掺入量(肽段的放射性强度占这一肽段
所有亮氨酸均被标记后的放射性强度的
百分比)。用3H的相对掺入量对N端至C
端排序的肽段作图，结果如下图所示。
下列关于此实验的分析不正确的是(　　)
A．3H标记的亮氨酸会同时掺入多条正在合成的肽链中
B．亮氨酸在肽链中分布不均，故不能直接比较各肽段的放射性强度
C．带3H标记的完整肽链被蛋白酶处理后得到的6个肽段也均具有放射性
D．离C端近的肽段上3H的相对掺入量高，可推测肽链合成从N端开始
C　解析：3H标记的亮氨酸同时掺入多条正在合成的肽链中，A正确；亮氨酸在肽链中分布不均，故不能直接比较各肽段的放射性强度，B正确；由于6个肽段的3H的相对掺入量没有达到100%，故不能确定6个肽段均具有放射性，C错误；N端比C端的肽段上3H相对掺入量低，可推测肽链合成从N端开始，D正确。第3课　蛋白质和核酸
学业质量水平要求
1．基于对蛋白质和核酸功能的说明，认同蛋白质是生命活动的主要承担者、核酸是遗传信息的携带者，并通过蛋白质和核酸结构和功能之间的关系，认同结构与功能相适应的观点。(生命观念)
2．通过推导氨基酸的结构通式、脱水缩合的过程以及DNA和RNA的结构，培养分析和处理信息的能力，并尝试构建蛋白质和DNA的结构模型。(科学思维)
3．结合蛋白质与人体健康方面的关系，形成崇尚健康文明的生活方式，成为健康中国的促进者和实践者。(社会责任)
考点一　蛋白质的结构和功能
1．组成蛋白质的氨基酸的结构
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)蛋白质的四个结构层次(以由氨基酸形成血红蛋白为例)。
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．蛋白质变性是由肽键的断裂造成的。 (×)
3．变性的蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应。 (×)
4．蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2的运输。 (×)
5．评价蛋白质食品营养价值的依据之一是其必需氨基酸的种类和含量。 (√)
6．α-鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键。 (√)
7．氨基酸的脱水缩合过程发生在核糖体上。所有的蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的生理功能。 (×)
【教材细节命题】
1．(必修1 P30“与社会的联系”拓展)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因：赖氨酸为必需氨基酸，人体不能合成，只能从食物中摄取才能保证正常生命活动，玉米中不含赖氨酸，因此长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病。
2．(必修1 P32“与社会的联系”拓展)熟鸡蛋更容易消化的原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
3．(必修1 P32“与社会的联系”拓展)蛋白质变性后还可以用双缩脲试剂检测吗？请说明理由。可以。因为高温破坏了肽链盘曲、折叠形成的空间结构，没有破坏氨基酸之间的肽键。
1．有关蛋白质结构的计算规律
(1)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。
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 氨基(或羧 基)数目
1 n－1 n－1 na－18(n－1) 至少1个
m n－m n－m na－18(n－m) 至少m个
提醒：①计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水的减少外，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—)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0，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，至少含有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－脱去水分子数×2。
③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。
④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－脱去水分子数。
⑤由于R基上的碳原子数不易确定，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。
(3)基因表达中氨基酸数与相应DNA、mRNA中碱基数目的关系如下：
DNA(基因)　　mRNA　　蛋白质
　脱氧核苷酸数∶核糖核苷酸数∶氨基酸数
6　　　 ∶ 3(最多)　∶　1(最多)
2．蛋白质功能多样性的原因分析
(1)直接原因：氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽链盘曲、折叠形成的空间结构多样结构多样性。
(2)根本原因：遗传物质中千变万化的碱基排列顺序遗传信息的多样性。
(3)进化原因：千变万化的环境条件→通过自然选择保留适应环境的个体及个体内的蛋白质→个体多样性和蛋白质的多样性。
3．区别蛋白质的三种变化
(1)盐析：由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。
(2)变性：由高温、过酸、过碱、酒精、重金属等因素导致的，蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。
(3)水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
考向1|氨基酸的结构和种类
1．下图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是(　　)
A．结构④在所有生物体内均有21种
B．氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自②和③
C．结构④中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合
D．生物体内n个氨基酸形成一条多肽链，脱去n个水
C　解析：氨基酸的种类由R基决定，在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种，但并不是所有的生物体内均有21种，A错误；氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自一个氨基酸的①氨基和另一个氨基酸的③羧基，B错误，C正确；n个氨基酸形成一条多肽链脱去(n－1)个水，D错误。
2．下面是三种化合物的结构简式，下列有关这三种化合物的叙述，错误的是(　　)
A．三种化合物可以用一个结构通式表示
B．三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基
C．三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D．三种化合物两两结合形成的物质中游离氨基数相同
B　解析：三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示，A正确；图中三种氨基酸的共同点之一应为都至少含有一个氨基、一个羧基，B错误；双缩脲试剂与蛋白质产生紫色反应是由于蛋白质中有肽键，而氨基酸中无肽键，故不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数都是1，D正确。
【技法总结】“二看法”判断组成蛋白质的氨基酸
考向2|蛋白质的相关计算与分析
3．下图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则该蛋白质分子在形成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
D　解析：根据题意和图示分析可知，该蛋白质分子由3条多肽链构成，且有1条是环状的，所以形成时失去的水分子数＝m－2。因为该蛋白质分子中含有两个“—S—S—”，所以在形成蛋白质时失去4个H。因此，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。
4．下图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)，请回答下列问题：
(1)水解得到的几种有机物比原五十肽增加了________个氧原子。
(2)新生成的4条多肽链至少含有________个游离的羧基，若将这4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去________分子H2O。
(3)若将得到的5个氨基酸缩合成五肽(链状)，则有________种不同的氨基酸序列。
解析：(1)据题图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，则需8分子水参与反应，故该五十肽水解得到的几种有机物比原五十肽增加了8个氧原子。(2)每条肽链中至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基。若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，需要形成3个肽键，脱去3分子水。(3)得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故将这5个氨基酸缩合成五肽，可有5种不同的氨基酸序列。
答案：(1)8　(2)4　3　(3)5
考向3|蛋白质分子结构与功能的分析
5．(2023·广东河源期末)结晶牛胰岛素是中国科学院在世界上第一次用人工方法合成的具有生物活性的蛋白质，该蛋白质由17种、51个氨基酸形成两条肽链组成。下列关于牛胰岛素说法正确的是(　　)
A．牛胰岛素的人工合成过程和长期保存都应该在37 ℃下进行
B．将人工合成的牛胰岛素加工成药物后即可口服以治疗糖尿病
C．结晶牛胰岛素分子中至少含有51个氮原子和53个氧原子
D．牛胰岛素分子的两条肽链分别由牛胰岛素基因的两条核苷酸链编码
C　解析：为保证蛋白质的活性，牛胰岛素的长期保存应该在低温条件下进行，不能在37 ℃条件下进行，A错误；牛胰岛素的化学本质为蛋白质，口服会被胃蛋白酶分解而失去活性，不能达到治疗糖尿病的目的，B错误；结晶牛胰岛素分子中有49个肽键，至少含有2个氨基和2个羧基，所以至少含有的氮原子数为49＋2＝51(个)，至少含有的氧原子数为49＋2×2＝53(个)，C正确；牛胰岛素分子的两条肽链由牛胰岛素基因的一条核苷酸链编码，D错误。
【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．核酸的功能
(1)细胞内携带遗传信息的物质。
(2)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．核酸的分布
(1)DNA：主要分布在细胞核中，叶绿体和线粒体中也有少量分布。
(2)RNA：主要分布在细胞质中。
4．核酸分子的多样性和特异性
(1)多样性：构成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，排列顺序就是极其多样的，所以DNA分子具有多样性。
(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都是特定的，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
1．人体细胞的核酸中含有4种核苷酸。 (×)
2．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。 (×)
3．大肠杆菌体内既有DNA，又有RNA，但以DNA作为遗传物质。 (√)
4．同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同。 (√)
5．脂肪的单体是甘油和脂肪酸。 (×)
【教材细节命题】
1．(必修1 P34问题探讨)DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？人的遗传物质是DNA，而每个人的遗传物质都有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。
2．(必修1 P35正文)HIV怎样储存遗传信息？以特定核糖核苷酸序列的形式贮存。
3．(必修1 P36正文)“碳是生命的核心元素”的原因是生物大分子以碳链为骨架。
1．比较DNA与RNA的差异
比较项目 脱氧核糖 核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
组成单位
成 分 碱 基 共有 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)
特有 T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
五碳糖 脱氧核糖 核糖
磷酸 磷酸
功能 主要的遗传物质，储存和传递遗传信息，并决定蛋白质的生物合成 ①针对RNA病毒：是RNA病毒的遗传物质； ②mRNA：传递遗传信息； ③tRNA：运输和识别； ④rRNA：组成核糖体； ⑤极少数RNA可作为酶，具有催化功能
存在 ①真核生物：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体； ②原核生物：拟核、质粒 主要存在于细胞质中
2．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
3．核酸与蛋白质的比较
项目 核酸 蛋白质
DNA RNA
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 复杂的空间结构
初步水 解产物 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 多肽
彻底水 解产物 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 磷酸、核糖、含氮碱基 氨基酸
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、排列顺序和多肽链的盘曲、折叠方式及空间结构
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“不完全相同”。
考向1|核酸的结构和功能
1．(2022·海南八校联考)下图表示某种大分子物质的基本单位，下列关于它的叙述正确的是(　　)
A．该物质是核糖核酸，人体内有4种
B．从图中看该物质只含有C、H、O、P 4种元素
C．该物质形成的大分子物质是RNA，它主要分布在细胞质中
D．在T2噬菌体和HIV的宿主细胞中都找不到这种物质
C　解析：题图为核糖核苷酸的结构图，该物质在人体内有4种，A错误；该物质含有C、H、O、N、P 5种元素，B错误；该物质聚合形成的大分子物质RNA，主要分布于细胞质中，C正确；在T2噬菌体和HIV的宿主细胞中都能找到这种物质，D错误。
2．下图甲所示物质b是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是(　　)
A．如果图甲中的a是核糖，则b是丙的基本单位
B．如果m是胸腺嘧啶(T)，则b是乙的基本单位
C．在多个b聚合成乙或丙的过程中，都需要能量
D．乙或丙彻底水解的产物是甲
D　解析：由题图可知，图乙为规则的DNA双螺旋结构，图丙为tRNA。图甲中a是五碳糖，如果a是核糖，则b是核糖核苷酸，是构成丙tRNA的基本单位，A正确。T是DNA特有的碱基，如果m为T，则b为乙的基本单位，B正确。在多个b聚合成乙(DNA)或丙(tRNA)的过程中，都是合成大分子物质的过程，都需要能量，C正确。核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是五碳糖、碱基和磷酸，D错误。
【技法总结】“三看法”判断DNA和RNA
考向2|核酸与蛋白质的关系
3．下图是人体细胞中两种重要有机物A和E的元素组成及其相互关系图。下列相关叙述正确的是(　　)
A．染色体能被醋酸洋红染色液等酸性染料染成深色，E为蛋白质
B．过程③④主要发生在人体细胞的细胞核、核糖体中
C．A携带的遗传信息由A中小分子a的排列顺序决定
D．密码子位于D上，一种氨基酸只能由一种tRNA来转运
C　解析：从图中A、B、D之间的关系及染色体的组成成分可判断，A是DNA，D是mRNA，E是蛋白质，染色体能被醋酸洋红液等碱性染料染成深色，A错误；过程③④是翻译过程，发生在核糖体中，B错误；A(DNA)携带的遗传信息是由DNA中脱氧核苷酸(a)的排列顺序(或碱基的排列顺序)决定的，C正确；密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，一种氨基酸由一种或几种tRNA来转运，D错误。
考向3|不同生物的核酸种类辨析
4．不同生物含有的核酸种类不同。下列各种生物中关于碱基、核苷酸和五碳糖种类的描述，正确的是(　　)
选项 A B C D
生物或 细胞 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　解析：T4噬菌体属于DNA病毒，只含有DNA一种核酸，所以含有4种碱基、4种(脱氧)核苷酸、1种五碳糖(脱氧核糖)，A错误；烟草叶肉细胞和豌豆根毛细胞均同时含有DNA和RNA两种核酸，所以含有8种核苷酸(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)、2种五碳糖(脱氧核糖和核糖)、5种碱基，B正确，D错误；烟草花叶病毒属于RNA病毒，只含有RNA一种核酸，所以含有4种碱基、4种(核糖)核苷酸、1种五碳糖(核糖)，C错误。
5．下图是DNA和RNA组成单位的结构示意图，下列有关说法正确的是(　　)
A．甲型H1N1流感病毒有5种碱基和8种核苷酸
B．主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸由5种碱基构成
C．病毒中也有上述两种核酸
D．DNA彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖
D　解析：甲型H1N1的遗传物质是RNA，由4种碱基和4种核糖核苷酸组成，A错误；硝化细菌拟核中的核酸为DNA，由4种碱基构成，B错误；病毒只含有一种核酸，即DNA或RNA，C错误；DNA所含的五碳糖是脱氧核糖，所以其彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖，D正确。
考向4|细胞内的生物大分子
6．(2021·江苏卷)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是(　　)
A．组成元素都有C、H、O、N
B．细胞内合成新的分子时都需要模板
C．在细胞质和细胞核中都有分布
D．高温变性后降温都能缓慢复性
D　解析：核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素为C、H、O、N，故组成元素都有C、H、O、N，A正确；核酸和蛋白质的合成都需要模板，合成DNA以DNA分子的两条链为模板，合成RNA以DNA的一条链为模板，合成蛋白质以mRNA为模板，B正确；核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；DNA经高温变性后降温能缓慢复性，蛋白质经高温变性后，降温不能复性，D错误。
7．生物大分子通常都有一定的分子结构规律，是由一定的基本结构单位按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。下列表述正确的是(　　)
A．若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示肽键，2表示中心碳原子，3的种类有21种
B．若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3的种类有4种
C．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4种
D．若该图表示多糖的结构模式图，则淀粉、纤维素和糖原是相同的
C　解析：若题图表示肽链，单体为氨基酸，连接各氨基酸的结构为肽键，因此可以推断2表示—CO—NH—，1表示中心碳原子，3表示R基，所以3有21种，A错误；若题图表示单链DNA，组成DNA的单体为脱氧核苷酸，连接脱氧核苷酸之间的化学键为磷酸二酯键，所以图中1表示脱氧核糖，2表示磷酸基团，3表示含氮碱基，B错误；若题图表示RNA，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3表示含氮碱基，RNA中的碱基有4种，C正确；淀粉、纤维素和糖原的单体均为葡萄糖，但各种多糖的空间结构并不相同，D错误。
【命题动态】蛋白质的结构和功能是高中生物学重要的基础知识，高考对本知识点的考查形式多样，有选择题、非选择题等。核酸的分布、核酸是由核苷酸连接而成的长链为高考的考查内容，常与细胞的结构和功能相结合进行考查。
1．(2022·湖南卷)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
[思维培养]
C　解析：蛋白质的氮元素主要存在于—NH—CO—结构中，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；由题干中已知，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，衡量蛋白质营养价值的高低主要取决于所含必需氨基酸的种类、数量及组成比例，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·全国甲卷)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
[思维培养]
C　解析：酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，激素的化学本质是蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等有机物，只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；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质，如甲状腺激素是含碘的氨基酸衍生物，B错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学成分是蛋白质，蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体，核酸是由核苷酸连接而成的多聚体，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正确；人体主要的能源物质是糖类，核酸是生物的遗传物质，脂肪是机体主要的储能物质，D错误。
1．(生活、学习和实践情境)1995年，我国科学家首创的纯天然胶原蛋白缝合线开始用于伤口缝合。这种缝合线由某动物的胶原蛋白加工而成，具有吸收完全、无致痕、无排异反应等优良特性。下列推测错误的是(　　)
A．缝合线将被组织中特定的酶水解
B．缝合线的水解产物可被细胞吸收
C．缝合处可检测到抗胶原蛋白抗体
D．该动物与人体的胶原蛋白空间结构相似或相同
C　解析：题中缝合线是一种蛋白质，可被组织中特定的酶水解，A正确；缝合线的水解产物为氨基酸，可被细胞吸收，B正确；缝合线具有吸收完全无致痕、无排异反应等优点，这说明该动物与人体的胶原蛋白空间结构相似或相同，因此缝合处不会检测到抗胶原蛋白抗体，C错误，D正确。
2．(科学实验和探究情境)为分析细胞中肽链合成过程中肽链的延伸方向，研究人员用含3H的亮氨酸标记合成中的蛋白质(氨基酸序列已知)。适宜时间后从细胞中分离出已合成的此蛋白质的肽链，用蛋白酶处理肽链，获得6种肽段，检测不同肽段3H的相对掺入量(肽段的放射性强度占这一肽段所有亮氨酸均被标记后的放射性强度的百分比)。用3H的相对掺入量对N端至C端排序的肽段作图，结果如下图所示。下列关于此实验的分析不正确的是(　　)
A．3H标记的亮氨酸会同时掺入多条正在合成的肽链中
B．亮氨酸在肽链中分布不均，故不能直接比较各肽段的放射性强度
C．带3H标记的完整肽链被蛋白酶处理后得到的6个肽段也均具有放射性
D．离C端近的肽段上3H的相对掺入量高，可推测肽链合成从N端开始
C　解析：3H标记的亮氨酸同时掺入多条正在合成的肽链中，A正确；亮氨酸在肽链中分布不均，故不能直接比较各肽段的放射性强度，B正确；由于6个肽段的3H的相对掺入量没有达到100%，故不能确定6个肽段均具有放射性，C错误；N端比C端的肽段上3H相对掺入量低，可推测肽链合成从N端开始，D正确。
课时质量评价(三)
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一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1．(2021·重庆卷)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　解析：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；人体只能合成部分氨基酸，题目中所描述的含18种氨基酸的细胞外蛋白中，可能会有人体不能合成的氨基酸，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。
2．细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽转运、折叠或组装，这一类分子本身并不参与最终产物的形成，因此称为分子伴侣。以下相关叙述错误的是(　　)
A．构成分子伴侣的单体是氨基酸，氨基酸都含有C、H、O、N、S元素
B．细胞质基质、内质网可能有分子伴侣的分布
C．分子伴侣对靶蛋白没有高度的专一性
D．分子伴侣可能通过改变自身的空间构象来发挥作用
A　解析：分子伴侣的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸，氨基酸的组成元素肯定都有C、H、O、N，但不一定都有S元素，A错误；分子伴侣能帮助多肽转运、折叠或组装，可能存在于细胞质基质、内质网中，B正确；同一分子伴侣可以促进多种氨基酸序列完全不同的多肽链折叠成为空间结构、性质和功能都不相关的蛋白质，故分子伴侣对靶蛋白没有高度的专一性，C正确；分子伴侣可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并通过改变自身的空间构象来与多肽的某些部位相结合，D正确。
3．(2023·山东潍坊模拟)硒代半胱氨酸是人类发现组成蛋白质的第21种氨基酸，含硒代半胱氨酸的蛋白质被称为硒蛋白。硒蛋白多是具有生物活性的酶类，如谷胱甘肽过氧化物酶、铁氧还蛋白还原酶等，这些酶具有抗氧化、抗癌等功能。下列说法正确的是(　　)
A．硒是人体内的大量元素，参与细胞内许多化合物的组成
B．双缩脲试剂可与硒代半胱氨酸产生紫色反应
C．可用3H标记硒代半胱氨酸的羧基追踪其参与合成的蛋白质
D．补硒有助于清除自由基，延缓细胞衰老
D　解析：硒不是人体内的大量元素，A错误；双缩脲试剂与蛋白质中的肽键发生紫色反应，而氨基酸没有肽键结构，因此氨基酸不能与双缩脲发生紫色反应，B错误；用3H标记硒代半胱氨酸的羧基，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，会脱去一分子水，放射性会出现在水分子中，故不能通过3H标记硒代半胱氨酸的羧基追踪蛋白质的合成，C错误；硒蛋白多是具有生物活性的酶类，这些酶具有抗氧化、抗癌等功能，故补硒有助于清除自由基，延缓细胞衰老，D正确。
4．(2021·辽宁卷)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　解析：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；葡萄糖分解的场所是细胞质基质，线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质，D错误。
5．某些溶剂可以破坏多肽链结合时的非共价相互作用。用尿素处理蛋白质，可以使蛋白质变性，成为失去原有空间结构的松散肽链。当去除尿素时，蛋白质又可以自发地重新复性成为原来的构象，实验过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．变性的蛋白质能够恢复原来的构象
B．实验中暴露在高浓度的尿素中的肽链只由它的氨基酸序列决定
C．无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性
D．对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定，无法得到其准确序列
D　解析：由题图可知，尿素处理会导致蛋白质变性，去除尿素，变性的蛋白质能够恢复原来的构象，A正确；实验中失去原有空间结构的松散肽链由它的一级结构即氨基酸序列决定，B正确；无论蛋白质是否变性，均有肽键，均可以与双缩脲试剂发生紫色反应，故无法用双缩脲试剂来检测蛋白质是否变性，C正确；蛋白质变性只破坏其空间结构，不破坏肽键及氨基酸序列，故对变性后的蛋白质进行氨基酸序列测定，可以得到其准确序列，D错误。
6．(2023·广东茂名模拟)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子是由许多单体连接而成的多聚体，下列叙述错误的是(　　)
A．单体连接成多聚体都需要消耗ATP
B．有的多聚体在细胞之间起传递信息作用
C．多糖主要存在于肝脏和骨骼肌细胞中，能暂时储存能量
D．DNA与蛋白质组成染色体，存在于细胞核、线粒体中
D　解析：单体聚合形成多聚体是耗能过程，都需要ATP提供能量，A正确；有些多聚体能在细胞之间起传递信息的作用，如胰岛素等蛋白质，B正确；在人体中，肝糖原和肌糖原是储能物质，能暂时储存能量，C正确；线粒体中的DNA不与蛋白质结合，是裸露的DNA分子，染色体只存在于细胞核中，D错误。
7．氢键在生命物质中起着至关重要的作用。同种分子之间、某些分子内都可以形成氢键。下列相关叙述错误的是(　　)
A．多肽链盘曲、折叠时能够形成氢键
B．水分子之间可以通过氢键相互作用
C．tRNA通过氢键维持其局部环状结构
D．DNA一条链上相邻核苷酸间通过氢键连接
D　解析：多肽链盘曲、折叠时能够形成一定的空间结构，此时可能形成氢键，A正确；水是极性分子，水分子之间可以形成氢键，B正确；tRNA是单链，其三叶草结构是通过氢键维持的，形成局部环状结构，C正确；DNA一条链上相邻核苷酸间通过磷酸二酯键连接，D错误。
8．下图为某蛋白质的相关数据，下列说法正确的是(　　)
A．形成该蛋白质时共脱掉126个水分子
B．该蛋白质含有两条肽链
C．该蛋白质的R基中共含16个氨基
D．该蛋白质共有121个肽键
B　解析：由题意可知，羧基总数＝R基上羧基数目＋肽链数，可得肽链数＝羧基总数－R基上羧基数目＝17－15＝2(条)，则形成该蛋白质时脱去水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数＝126－2＝124(个)，A、D错误，B正确；R基上的氨基数＝氨基总数－肽链数＝17－2＝15(个)，C错误。
9．核酸通常与蛋白质结合以“核酸—蛋白质”复合体形式存在。以下叙述错误的是(　　)
A．T2噬菌体、HIV和烟草花叶病毒都可以看作“核酸—蛋白质”复合体
B．紫外线、酒精消杀病毒分别能破坏复合体中的核酸和蛋白质
C．原核细胞中的“核酸—蛋白质”复合体就是核糖体“RNA—蛋白质”复合体
D．真核细胞内遗传信息传递过程中，可出现核酸与相应的酶形成的复合体
C　解析：T2噬菌体、HIV和烟草花叶病毒都可以看作“核酸—蛋白质”复合体，A正确；紫外线、酒精消杀病毒分别能破坏复合体中的核酸和蛋白质，B正确；原核细胞中的“核酸—蛋白质”复合体不仅仅是核糖体“RNA—蛋白质”复合体，如DNA复制时，DNA聚合酶与DNA结合形成“DNA—蛋白质”复合体，C错误；真核细胞内遗传信息传递过程中，可出现核酸与相应的酶形成的复合体，D正确。
二、非选择题
10．(2022·广东江门一模)据下图所示的化合物的结构简式回答下列问题：
　
(1)图1所示化合物名称为________。它是由________个氨基酸失去________分子的水而形成的，这种反应叫作________，场所是________。
(2)若图2为脱氧核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________(中文名称)；图中②是________，④的名称是__________________________________。
(3)图3通常表示细胞中发生的________过程，图中画出来________种核苷酸。
解析：(1)图1所示化合物由3个氨基酸失去2分子的水而形成，这种反应叫脱水缩合，形成的产物为三肽，反应发生在细胞中的核糖体上。(2)若图2为脱氧核苷酸链，即构成DNA分子，除图中所示碱基外，其含有的碱基还有胸腺嘧啶(T)；图中②是脱氧核糖，④的名称是鸟嘌呤脱氧(核糖)核苷酸。(3)图3通常表示细胞中发生的转录过程，图中有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种核苷酸。
答案：(1)三肽　3　2　脱水缩合　核糖体　(2)胸腺嘧啶　脱氧核糖　鸟嘌呤脱氧(核糖)核苷酸　(3)转录　8
11．有研究表明，阿尔茨海默病患者体内的β-淀粉样蛋白(Aβ)会引起神经小胶质细胞活化并分泌某些物质，导致病情加重。为探究Aβ和药物X的作用机理，科研人员测定不同处理条件下神经小胶质细胞中IL-1基因的表达情况，结果如图所示。
(1)据图分析，实验的自变量是________________________。药物X不影响IL-1基因的表达，依据是________________________________________________。
(2)3组与1组结果比较，说明____________________________，3、4、5、6组的结果说明________________________________。
(3)NF蛋白能促进IL-1基因转录。研究表明，大部分NF蛋白与IK蛋白在细胞质中形成稳定复合物，Aβ能使IK蛋白降解，从而释放NF蛋白。请设计实验探究药物X能缓解Aβ作用的机理，简要写明实验思路：
①实验组：用____________处理神经小胶质细胞，对照组：用__________处理神经小胶质细胞。
②___________________________________________________________________。
③若结果实验组________(填“＜”或“＞”)对照组，则说明药物X对_____________________________________________________________________
有抑制作用。
解析：(1)由图可知，该实验的自变量是Aβ、药物X的有无和药物X的浓度。加入药物X的2组和不加药物X的1组，IL-1的相对表达量相同，由此可确定药物X不影响IL-1基因的表达。(2)3组(加入Aβ)与1组(对照组)结果比较，3组中IL-1基因的表达量明显高于1组，说明Aβ促进IL-1基因的表达。3、4、5、6组中药物X的浓度逐渐增加，而IL-1的相对表达量逐渐降低，可说明药物X浓度越高，缓解Aβ作用的效果越明显。(3)①正常细胞中，大部分NF蛋白与IK蛋白在细胞质中形成复合物稳定存在，Aβ促进IK蛋白的降解，释放出NF蛋白。为探究药物X的作用，实验组可用药物X和Aβ处理神经小胶质细胞，对照组可用等量的Aβ处理。②一段时间后检测细胞中IK蛋白含量。③若药物X能抑制Aβ作用，则实验组中Aβ作用受到抑制，不能促进IK蛋白的降解，而对照组中没有添加药物X，Aβ可促进IK蛋白的降解，故实验组细胞质中IK蛋白的含量高于对照组。综上分析可知，若实验组IK蛋白的含量大于对照组，则说明药物X对Aβ降解IK蛋白有抑制作用。
答案：(1)Aβ、药物X的有无和药物X的浓度　1组和2组的IL-1的相对表达量相同　(2)Aβ促进IL-1基因的表达　药物X浓度越高，缓解Aβ作用的效果越明显　(3)①Aβ和药物X　Aβ　②检测IK蛋白含量　③＞　Aβ降解IK蛋白

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