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第3讲　蛋白质和核酸
必修1　分子与细胞
第一单元　细胞的分子组成和结构
1．以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。　2．阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。　3．概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。
一、组成蛋白质的氨基酸及其种类
考点1　蛋白质是生命活动的主要承担者
C、H、O、N　
氨基
羧基
同一个
非必需
必需
二、蛋白质的合成及其结构、功能多样性
1．多肽的形成过程
(1)过程a名称：__________；场所：________。
(2)物质b：______。多个氨基酸发生a过程形成的产物被称为______。
脱水缩合
核糖体
二肽
多肽　
(3)结构c：______。
(4)H2O中H和O的来源：H来自相邻氨基酸的__________________和________________，O来自________________。
(5)由n个氨基酸形成的一条肽链上至少有___个游离的氨基和___个游离的羧基，分别位于肽链的______；其余的氨基(或羧基)在_____上。
肽键
氨基(—NH2)　
羧基(—COOH)
羧基(—COOH)
1
1
两端
R基
2．蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例)
盘曲、折叠　
一定的空间结构
复杂的空间结构
教材隐性知识
1．(人教版必修1 P30图2-11)肽链上不同氨基酸之间还能形成______键、________键等。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们之间能通过一定的化学键如________键相连。
提示：氢　二硫　二硫
3．蛋白质结构与功能的多样性
种类　
排列顺序
空间结构
酶
血红蛋白
抗体
教材隐性知识
2．(人教版必修1 P32与社会的联系)经过____________、________、__________等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可达到消毒、灭菌的目的。
提示：加热　加酸　加酒精
[深化拓展]
常考蛋白质的分布和功能
1．具有氨基和羧基的化合物，都是构成人体蛋白质的氨基酸。 (　　)
提示：构成人体蛋白质的氨基酸都至少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在同一个碳原子上。
2．非必需氨基酸不能在人体细胞内合成。 (　　)
提示：不能在人体细胞内合成的是必需氨基酸。
×
×
3．细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质。 (　　)
提示：氨基酸的排列顺序和多肽链形成的空间结构不同，蛋白质的结构也不同。
4．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变。 (　　)
提示：蛋白质的空间结构被破坏，其特定功能会发生改变。
×
×
5．在蛋白酶的作用下，蛋白质水解过程中肽键断裂。 (　　)
6．蛋白质变性可导致部分肽键断裂。 (　　)
提示：蛋白质变性导致空间结构改变，肽键没有断裂。
×
√
1．(人教版必修1 P32拓展应用T3)在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量，原因是__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
提示：组成人体蛋白质的氨基酸中有8种是人体细胞不能合成的，被称为必需氨基酸，这些氨基酸必须从食物中获取
2．(人教版必修1 P32与社会的联系)鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性，__________(填“影响”或“不影响”)其营养价值，原因是__________________________________________________________
__________________________________________________________。
煮熟的蛋白质________(填“容易”或“不容易”)消化，原因是__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
提示：不影响　加热煮熟只破坏了蛋白质的空间结构，氨基酸没有被破坏　容易　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．(人教版必修1 P30图2-11)人的前胰岛素原是由110个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经过一系列加工后转变为由51个氨基酸组成的活性胰岛素，才具有降血糖的作用。
(1)蛋白酶可以水解蛋白质，而在胰岛素形成过程中蛋白酶的作用是____________。水解前胰岛素原所需的水中的氢用于形成________。去掉信号肽序列和C肽的场所分别是________________(细胞器)。
(2)胰岛素原断链生成了没有活性的C肽和有活性的胰岛素。二者结构不同的直接原因是_________________________________________
___________________________________________________________。
此过程说明___________________________________________________________________________________________________________。
(3)胰岛素流经肝脏时，会有一部分失活，而C肽不易被肝脏降解。对于接受治疗的糖尿病患者，测定其血液中的胰岛素水平，不能评价自身胰岛功能。可以通过测定血液中的________，来评价自身胰岛B细胞的功能。
提示：(1)去掉C肽和信号肽序列　—NH2和—COOH　内质网和高尔基体
(2)构成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别　具有特定空间结构的蛋白质才能行使特定功能
(3)C肽水平
考向1　组成蛋白质的氨基酸和多肽及相关计算
1．(链接人教版必修1 P32拓展应用T2)如图是某多肽的结构式。据此判断，下列说法正确的是(　　)
A．该多肽是由7种氨基酸组成的七肽
B．组成该多肽的氨基酸在脱水缩合前共含有7个氨基和9个羧基
C．若图中的氨基酸顺序发生改变，该多肽将失去原有功能
D．向高温处理的该多肽溶液中加入双缩脲试剂，溶液不会变为紫色
√
C　[各种氨基酸之间的区别在于R基的不同，题图多肽从左往右第2位和第5位氨基酸的R基相同，故该多肽是由6种氨基酸组成的七肽，A错误；该多肽由7个氨基酸脱水缩合而成，从左往右的第3位和第4位氨基酸的R基各含有一个羧基，第6位氨基酸的R基含有一个氨基，故组成该多肽的氨基酸在脱水缩合前共含有8个氨基和9个羧基，B错误；多肽的功能是由氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链形成的空间结构决定的，故若题图中的氨基酸顺序发生改变，该多肽将失去原有功能，C正确；高温处理该多肽并不会破坏其中的肽键，故向高温处理的该多肽溶液中加入双缩脲试剂，溶液仍会变为紫色，D错误。]
2．(链接人教版必修1 P30图2-11)在某动物体内，由81个氨基酸形成胰岛素原，加工切除M片段(31～60)后成为能降低血糖的胰岛素(如图所示)。下列相关叙述正确的是(　　)
A．控制该胰岛素原合成的基因中含有的碱基数不会少于486个
B．加工完成后的胰岛素分子中含有的氨基数和羧基数均不会少于49个
C．胰岛素中的肽键在核糖体上形成，二硫键(—S—S—)在细胞质基质中形成
D．M片段的切除需要酶的催化，每生成一个M片段的同时会产生2个水分子
√
A　[控制该胰岛素原合成的基因中含有的碱基数不会少于81×6＝486个，A正确；加工完成后的胰岛素分子中含有的氨基数和羧基数均不会少于2个，49个—CO—NH—中的N不再以氨基的形式存在，同理结构中也没有羧基存在，B错误；胰岛素是分泌蛋白，其中的肽键在核糖体上形成，二硫键(—S—S—)在内质网中形成，C错误；M片段的切除需要酶的催化，每生成一个M片段需要消耗2个水分子，水解肽键需要消耗水分子而不是产生水分子，D错误。]
归纳总结
(1)蛋白质的相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系
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条肽链或m条肽链，则：
肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 氨基 数目 羧基 数目 多肽(蛋白质)的相对分子质量
1条 n n－1 n－1 至少 1个 至少 1个 an－18×(n－1)
m条 n n－m n－m 至少 m个 至少 m个 an－18×(n－m)
(2)蛋白质中游离氨基或羧基的计算
可将肽链看作“C”与“—CO—NH—”交替连接构成的基本骨架，在“C”上连接着—R和—H，在肽链的两端分别是游离的“—NH2”和“—COOH”，如图所示：
①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
②游离氨基或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。
③环状多肽中游离氨基或羧基数取决于构成环状多肽的氨基酸R基中的氨基或羧基数。
考向2　蛋白质的结构和功能
3．(链接人教版必修1 P28图2-8)蛋白质在生物体内发挥着极其复杂多样的功能，下列实例与蛋白质功能的对应关系，错误的是(　　)
选项 实例 功能
A 抗原和抗体特异性结合 体现了蛋白质的免疫功能
B 脲酶使尿素水解为二氧化碳和氨 体现了蛋白质的催化功能
C 性激素促进生殖细胞的形成 体现了蛋白质的调节功能
D 血红蛋白运输氧气和二氧化碳 体现了蛋白质的运输功能
√
C　[抗原和抗体的特异性结合可以抑制病原体的增殖，帮助人体抵御病菌等抗原的侵害，体现了蛋白质的免疫功能，A正确；脲酶使尿素水解成二氧化碳和氨，体现了蛋白质的催化功能，B正确；性激素的化学本质是脂质，不是蛋白质，C错误；血红蛋白负责血液中氧气和二氧化碳的运输，体现了蛋白质的运输功能，D正确。]
4．(不定项)(链接人教版必修1 P32与社会的联系)球状蛋白分子的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。下列叙述正确的是(　　)
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的空间结构被破坏
√
√
√
BCD　[蛋白质变性只改变维持空间结构的氢键，肽键不会断裂，A错误；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，不溶于乙醇，B正确；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；变性后蛋白质的空间结构改变，导致一系列理化性质变化，生物活性丧失，D正确。]
一、DNA和RNA的组成成分比较
考点2　核酸是遗传信息的携带者
二、核酸的功能与分布
蛋白质
拟核
三、DNA分子的多样性和特异性
1．多样性：组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有___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________。
2．特异性：每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的__________。
4　
多样性　
遗传信息
教材隐性知识
(人教版必修1 P34问题探讨)DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是______________________________________________。DNA鉴定技术还可以应用在________________________________________等方面。
提示：DNA是遗传物质，而每个人的遗传物质有所区别　研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系
四、生物大分子以碳链为骨架
(1)组成多糖、蛋白质、核酸的基本单位分别是______________________，这些基本单位称为______。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。
(2)碳是“生命的核心元素”的原因是______________________________________，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。
单糖、氨基酸、核苷酸
单体
生物大分子是由许多单体连接成的多聚体
[深化拓展]
有机物初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物
1．DNA和RNA的碱基组成相同，五碳糖不同。 (　　)
提示：RNA中不含有T，DNA中不含有U。
2．同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同。 (　　)
3．真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质。 (　　)
提示：细胞生物的遗传物质都是DNA。
×
√
×
4．核酸和蛋白质都具有物种特异性，核苷酸和氨基酸也具有物种特异性。 (　　)
提示：核苷酸和氨基酸不具有物种特异性。
5．蛋白质和DNA的空间结构被破坏后均不可逆，功能也都会随之丧失。 (　　)
提示：DNA高温变性后，降低温度可恢复原来的结构。
×
×
(人教版必修1 P34～35图2-14，图2-15)图甲表示某种核苷酸的结构，图乙表示一条核苷酸长链。回答下列问题：
(1)图甲所示的核苷酸的名称为__________________________，判断的依据是________________________________________________。
(2)图乙中的4________(填“是”或“不是”)一个组成单位，理由是__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
(3)将图乙初步水解与彻底水解后能得到的产物有什么不同？
__________________________________________________________。
提示：(1)腺嘌呤核糖核苷酸　图中的五碳糖是核糖
(2)不是　1磷酸与2脱氧核糖、3胞嘧啶不是同一个核苷酸的组成成分
(3)图乙为脱氧核苷酸链，图中显示含有4种碱基，故将图乙初步水解后能得到4种脱氧核苷酸，彻底水解后能得到6种小分子，分别为磷酸、脱氧核糖、A、T、G、C
考向1　核酸的种类、分布和功能
1．(链接人教版必修1 P35图2-15)下图是构成核酸的两种核苷酸，下列有关叙述正确的是(　　)
A．支原体内的核酸初步水解可得到4种产物
B．肺炎链球菌的遗传信息储存在甲的排列顺序中
C．在同一生物体的不同细胞中，由甲构成的核酸的种类和数量相同
D．由乙构成的核酸分子中不存在氢键
√
B　[支原体是原核生物，含有DNA和RNA，初步水解会得到8种核苷酸，A错误；肺炎链球菌的遗传物质是DNA，遗传信息储存在脱氧核苷酸(甲)的排列顺序中，B正确；在同一生物体的体细胞与成熟生殖细胞中，由脱氧核苷酸(甲)构成的DNA数量不同，C错误；由核糖核苷酸(乙)构成的RNA分子中，可以存在氢键，例如tRNA，D错误。]
2．(链接人教版必修1 P34问题探讨)(2024·海南卷)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
√
D　[不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P，不含S，A错误；DNA条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成，B错误；染料植物的DNA条形码序列主要存在于细胞核中，少部分存在于细胞质中，C错误；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。]
考向2　核酸与蛋白质的关系
3．下列关于蛋白质和核酸的叙述，不正确的是(　　)
A．生物体内酶的合成都需要核酸和蛋白质参与
B．蛋白质和核酸的合成均需要对方参与
C．蛋白质和核酸彻底水解得到的都是各自的单体
D．核酸的多样性决定了蛋白质的多样性
√
C　[多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，蛋白质和RNA的合成都需要核酸和蛋白质(酶)的参与，A正确；蛋白质的合成需要RNA的参与，DNA或RNA的合成需要蛋白质(酶)的参与，B正确；蛋白质彻底水解得到的是其单体——氨基酸，核酸彻底水解得到的是五碳糖、碱基和磷酸，不是它的单体，C错误；蛋白质是核酸控制合成的，因此核酸的多样性决定了蛋白质的多样性，D正确。]
4．生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是(　　)
A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物
B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有
C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶
D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶
√
B　[真核细胞的染色体和染色质都主要由DNA和蛋白质组成，都存在DNA—蛋白质复合物，A正确；原核细胞中没有以核膜为界限的细胞核，DNA裸露存在，不含染色体(质)，但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制，DNA分子复制时会出现DNA—蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶，若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能为DNA聚合酶，C正确；在DNA转录合成RNA时，需要RNA聚合酶的参与，故该DNA—蛋白质复合物中含有RNA聚合酶，D正确。]
归纳提升　常见的核酸—蛋白质复合体
考向3　生物大分子
5．(人教版必修1 P36图2-17改编)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。下列有关说法错误的是(　　)
A．若图中单体是核糖核苷酸，则构成的
多聚体中一定不含有氢键
B．若图中多聚体是DNA，则该多聚体是主要的遗传物质
C．若图中S1、S2、S3、S4……为同一种单体，则该多聚体可表示淀粉
D．若图中单体表示氨基酸，其形成多聚体的方式为脱水缩合
√
A　[若图中单体是核糖核苷酸，则构成的多聚体是RNA，RNA有mRNA、tRNA和rRNA三种，其中tRNA中有氢键，A错误；绝大多数生物的遗传物质是DNA，若图中多聚体是DNA，则该多聚体是主要的遗传物质，B正确；组成淀粉的单体是葡萄糖，若图中S1、S2、S3、S4……为同一种单体，则该多聚体可表示淀粉，C正确；组成蛋白质的单体是氨基酸，氨基酸经脱水缩合形成蛋白质，若图中单体表示氨基酸，其形成多聚体的方式为脱水缩合，D正确。]
6．(链接人教版必修1 P36正文)如图是细胞内三类生物大分子的组成及功能图示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．将D高温加热后，不能再与双缩脲试剂产生紫色反应
B．淀粉和纤维素是植物细胞中的多糖，构成它们的基本单位都是葡萄糖
C．细胞中的F有两种，但病毒中的F只有一种
D．生物大分子D、E和F在叶绿体中均有分布
√
A　[生物大分子D具有构成细胞的结构物质、催化等功能，据此判断为蛋白质，蛋白质高温加热后，肽键没有断裂，仍能与双缩脲试剂产生紫色反应，A错误。]
方法技巧　“四看法”判断细胞内的有机物或结构
体验真题　感悟高考 · 有章可循
√
1．(2025·河北卷)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
B　[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；糖原是多糖，是由葡萄糖连接成的多聚体，蛋白质是由氨基酸连接成的多聚体，但脂肪不是多聚体，它是由甘油和脂肪酸组成的，B错误；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，C正确；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。]
2．(2025·江苏卷)关于蛋白质、磷脂和淀粉，下列叙述正确的是
(　　)
A．三者组成元素都有C、H、O、N
B．蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C．蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D．磷脂和淀粉都是生物大分子
√
B　[蛋白质的组成元素主要为C、H、O、N(可能含S)，磷脂含C、H、O、N、P，淀粉仅含C、H、O，淀粉不含N元素，A错误；生物膜的主要成分是磷脂(构成基本支架)和蛋白质(细胞膜功能的主要承担者)，B正确；细胞内的主要储能物质是脂肪(动物)和淀粉(植物)，蛋白质不是主要储能物质，C错误；淀粉是多糖，属于生物大分子，磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸组成，属于小分子，D错误。]
3．(2025·四川卷)真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的主要区别是(　　)
A．基本组成元素不同
B．单体连接方式不同
C．肽链空间结构不同
D．合成加工场所不同
√
C　[蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N，真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的基本组成元素相同，A错误；单体连接方式相同，均是氨基酸之间脱水缩合形成肽键，B错误；不同的蛋白质的功能不同，功能与结构相适应，因此这些蛋白质的肽链盘曲、折叠形成的空间结构不同，C正确；真核生物核孔蛋白质均属于胞内蛋白，合成加工场所相同，均在细胞质，D错误。]
4．(2025·全国卷)蛋白质是结构和功能多样的生物大分子。下列叙述错误的是(　　)
A．二硫键的断裂不会改变蛋白质的空间结构
B．改变蛋白质的空间结构可能会影响其功能
C．用乙醇等有机溶剂处理可使蛋白质发生变性
D．利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质
√
A　[二硫键是连接不同半胱氨酸残基的化学键，属于蛋白质一级结构的一部分。若二硫键断裂，会破坏蛋白质的空间结构，导致其功能丧失，A错误。蛋白质的功能依赖其特定的空间结构，若空间结构改变(如高温、强酸、强碱导致的变性)，其功能通常也会受到影响，B正确。乙醇等有机溶剂可破坏蛋白质分子中的氢键，导致其空间结构改变而发生变性，C正确。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或合成一种新的蛋白质，因此利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质，D正确。]
5．(2024·黑吉辽卷)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
√
B　[钙调蛋白的合成场所是核糖体，A正确；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；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；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。]
6．(2024·贵州卷)李花是两性花，若花粉落到同一朵花的柱头上，萌发产生的花粉管在花柱中会停止生长，原因是花柱细胞产生一种核酸酶降解花粉管中的rRNA所致。下列叙述错误的是(　　)
A．这一特性表明李不能通过有性生殖繁殖后代
B．这一特性表明李的遗传多样性高，有利于进化
C．rRNA彻底水解的产物是碱基、核糖、磷酸
D．该核酸酶可阻碍花粉管中核糖体的形成
√
A　[根据题意，李花是两性花，若花粉落到同一朵花的柱头上，萌发产生的花粉管在花柱中会停止生长，即李花不能自花传粉，但可以异花传粉，故能通过有性生殖繁殖后代，A错误；由于李花通过异花传粉繁殖后代，故遗传多样性高，有利于进化，B正确；rRNA彻底水解的产物有碱基、核糖和磷酸，C正确；由于rRNA和蛋白质构成核糖体，故该核酸酶可阻碍花粉管中核糖体的形成，D正确。]
1．如图是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是(　　)
课时数智作业(三)　蛋白质和核酸
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
A．动物细胞的核酸中碱基种类有8种
B．若丙中N为T，则丙的基本组成单位是乙
C．若丙中N为U，则不可储存遗传信息
D．颤蓝细菌的遗传信息储存在甲的排列顺序中
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
√
D　[动物细胞内含有DNA和RNA两种核酸，DNA和RNA中碱基种类共有5种(A、T、C、G、U)，A错误；若丙中N为T，则该链属于DNA链，DNA的基本组成单位是甲(脱氧核苷酸)，B错误；若丙中N为U，则该链属于RNA链，RNA链也可储存遗传信息，如HIV的遗传信息储存于其RNA分子中，C错误；颤蓝细菌的遗传物质为DNA，DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序储存着遗传信息，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
2．鸡枞菌是贵州省常见的珍稀菌种。对鸡枞菌中蛋白质的氨基酸种类进行分析，测得所含的氨基酸有16种(甲硫氨酸只存在于菌盖)。下列叙述正确的是(　　)
A．鸡枞菌的蛋白质发生变性可使肽键断裂
B．鸡枞菌含组成人体蛋白质的全部氨基酸
C．鸡枞菌的菌柄与菌盖蛋白质的种类相同
D．鸡枞菌的多肽链的合成场所位于核糖体
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
D　[蛋白质变性时空间结构发生改变，而肽键没有断裂，A错误；鸡枞菌中测得所含的氨基酸仅有16种，而组成人体的氨基酸有21种，B错误；由题意分析可知，甲硫氨酸只存在于菌盖，因此鸡枞菌的菌柄与菌盖蛋白质的种类不完全相同，C错误；蛋白质的合成场所是核糖体，由氨基酸脱水缩合形成，因此鸡枞菌的多肽链的合成场所位于核糖体，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
12
3．手抓羊肉是西北地区餐桌上常见的美食，其味道鲜美，含有丰富的蛋白质。下列有关蛋白质的叙述，错误的是(　　)
A．煮熟后蛋白质变性，更容易被人体消化
B．蛋白质可分解成氨基酸被人体细胞吸收
C．人体细胞的生命活动主要由蛋白质承担
D．蛋白质的功能主要取决于氨基酸的种类
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
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12
D　[煮熟后蛋白质变性，蛋白质的空间结构遭到破坏(肽键未断裂，未发生水解)，此时的蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此更容易被人体消化，A正确；蛋白质的基本单位是氨基酸，蛋白质可分解成氨基酸被人体细胞吸收，B正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，具有催化、运输、免疫等功能，人体细胞的生命活动主要由蛋白质承担，C正确；蛋白质的结构决定功能，蛋白质的结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构等都有关，D错误。]
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4．(2025·安徽十校联考)利用从动物组织中提取的胶原蛋白制作的手术缝合线，机体对其无排斥反应，手术一段时间后，可被人体组织细胞消化、吸收，避免了拆线的痛苦和麻烦。下列叙述错误的是
(　　)
A．缝合线处检测不到相应抗胶原蛋白的抗体
B．该手术缝合线的消化、吸收需要其他蛋白参与
C．构成蛋白质的氨基酸，人体细胞自身都能合成
D．经酒精处理后的该手术缝合线仍能与双缩脲试剂反应呈紫色
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题号
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C　[由题干信息“机体对其无排斥反应”，可推知缝合线处检测不到相应抗胶原蛋白的抗体，A正确；手术缝合线的化学本质是蛋白质，该手术缝合线的消化需要蛋白酶的催化，产生的氨基酸进入细胞需要载体蛋白的参与，B正确；蛋白质被分解成的氨基酸中可能有些是人体细胞不能合成的必需氨基酸，C错误；经酒精处理后的该手术缝合线的肽键没有断裂，仍能与双缩脲试剂反应呈紫色，D正确。]
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5．(2025·河南部分高中一模)蛋白质是生命活动的主要承担者。血红蛋白和抗体是人体内重要的蛋白质，人体肌肉、毛发等的成分主要是蛋白质。下列相关叙述正确的是(　　)
A．血红蛋白含有Fe是因为组成该蛋白的氨基酸含有Fe
B．血浆中蛋白质的含量较多，包含了血红蛋白、抗体等
C．抗体合成过程所产生的水中的氢均来自氨基酸的氨基
D．肌肉纤维中的蛋白质主要是构成细胞和生物体结构的结构蛋白
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D　[氨基酸的组成元素为C、H、O、N，有些还含有S元素，但均不含Fe元素，Fe参与构成血红蛋白，A错误；血红蛋白存在于红细胞中，能运输氧气，B错误；抗体是由氨基酸通过脱水缩合产生的蛋白质，该过程产生的水中的氢来自氨基酸的氨基和羧基，C错误；构成细胞和生物体结构的蛋白质被称为结构蛋白，如肌肉、头发、羽毛中的蛋白质，D正确。]
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6．(2025·四川适应性测试)下列关于细胞内糖类、蛋白质和核酸的叙述中，正确的是(　　)
A．糖类、蛋白质和核酸都是细胞内重要的生物大分子
B．核酸经酶分解后得到含A、T、G、C碱基的四种核苷酸
C．由mRNA全长序列可知其编码蛋白质的氨基酸序列
D．淀粉酶是在淀粉的生物合成过程中起催化作用的蛋白质
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C　[多糖、蛋白质和核酸都是细胞内重要的生物大分子，糖类中单糖和二糖不是生物大分子，A错误；核酸包括DNA和RNA，只有DNA经酶分解后可得到含A、T、G、C碱基的四种核苷酸，B错误；由mRNA全长序列可根据密码子表推测其编码蛋白质的氨基酸序列，mRNA上有决定氨基酸的密码子，C正确；淀粉合成酶是在淀粉的生物合成过程中起催化作用的蛋白质，淀粉酶指淀粉水解酶，D错误。]
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7．(2025·湖北襄阳检测)生物大分子是生物生命活动重要的物质基础，下列叙述正确的是(　　)
A．各种生物大分子都具有物种特异性，可作为鉴定不同生物的依据
B．人体摄入的多糖必须经过氧化分解后才能被吸收
C．生物大分子间合成的关系可为DNA→RNA→蛋白质→多糖
D．核酸和蛋白质的空间结构在高温条件下都会发生改变，从而永久失活
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C　[多糖不具有物种特异性，不能用来鉴别不同生物，A错误；人体摄入的多糖如淀粉必须水解成小分子葡萄糖后才能被吸收，B错误；DNA通过转录形成RNA，RNA经过翻译过程形成蛋白质，蛋白质中酶会催化多糖合成的过程，故生物大分子间合成的关系可为DNA→RNA→蛋白质→多糖，C正确；DNA高温变性、低温复性，蛋白质的空间结构在高温条件下发生改变，永久失活，D错误。]
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8．(2025·湖南长郡中学月考)已知①唾液淀粉酶、②ATP、③干扰素、④糖原、⑤性激素、⑥DNA，都是人体内有重要作用的物质。下列叙述正确的是(　　)
A．①②③⑤⑥的元素组成都是C、H、O、N、P
B．①③⑤都是由氨基酸通过肽键连接而成的
C．①③④⑤⑥都是生物大分子，都以碳链作为基本骨架
D．①②③④⑥都可水解
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D　[①唾液淀粉酶(蛋白质)、③干扰素(糖蛋白)的元素组成一般为C、H、O、N，⑤性激素属于固醇，其元素组成为C、H、O，A错误；①唾液淀粉酶是蛋白质，由氨基酸通过肽键连接而成，③干扰素是细胞因子，是一种糖蛋白，而⑤性激素属于固醇，B错误；蛋白质、多糖和核酸都是生物大分子，⑤性激素属于固醇，不属于生物大分子，C错误；①唾液淀粉酶、②ATP、③干扰素、④糖原和⑥DNA都可以水解成更小的有机分子，D正确。]
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9．(2025·湖北八校联考)胰岛素是由51个氨基酸形成的两条肽链所组成的蛋白质(其中—S—S—由两个—SH脱去两个H形成)。下图是胰岛素的合成示意图，前胰岛素原中的信号肽可以引导正在合成的多肽链进入内质网腔，下列有关说法错误的是(　　)
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A．—SH位于某些氨基酸的R基中
B．胰岛素原转化为胰岛素的场所是内质网，目的是去除C肽
C．信号肽最初在游离核糖体中合成
D．最终形成的胰岛素和C肽与胰岛素原相比多了2个氧原子
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B　[组成蛋白质的氨基酸结构通式中，与中心碳原子相连的4个基团为一个氨基、一个羧基、一个氢原子、一个R基、—SH只能位于氨基酸的R基中，A正确；胰岛素原加工成有活性的胰岛素的场所是高尔基体，B错误；信号肽合成后才能引导肽链进入内质网，说明信号肽最初是在游离核糖体中合成，C正确；胰岛素原最终形成胰岛素和C肽的过程，需要破坏2个肽键，即需要2分子水参与反应，故产物比胰岛素原多2个氧原子，D正确。]
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10．(不定项)(2025·辽宁实验中学月考)下图为不
同化学元素组成的化合物示意图，下列说法正确
的是(　　)
A．若图中①为某种化合物的基本单位，则①最可能是氨基酸
B．若②广泛分布在动物细胞内，则其一定是糖原
C．若③为生物大分子，则其彻底水解产物最多为4种
D．若④为重要的储能物质，则动物和植物细胞可能都含有这种物质
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AD　[图中①由C、H、O、N四种元素组成，若①为某种化合物的基本单位，则①最可能是氨基酸，A正确；②由C、H、O三种元素组成，若②广泛分布在动物细胞内，则其是糖原或脂肪，B错误；③由C、H、O、N、P五种元素组成，若③为生物大分子，则③为DNA或RNA，其彻底水解的产物最多有6种，C错误；④由C、H、O三种元素组成，若④为重要储能物质，则④可能是脂肪，动物和植物细胞都含有这种物质，D正确。]
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11．(不定项)(2025·山东济南期末)蛋白质修饰是指对蛋白质分子的结构进行化学修饰，以改变其生物学性质的一种生物化学过程。蛋白质的修饰主要有糖基化、磷酸化与去磷酸化、甲基化、酰基化等几种类型。下列叙述正确的是(　　)
A．分泌蛋白的糖基化可能发生在内质网中
B．载体蛋白在物质运输过程中可能会发生磷酸化与去磷酸化
C．组蛋白发生甲基化或乙酰基化可能会影响基因的表达
D．蛋白质修饰的意义是使蛋白质活化，更好地发挥其作用
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ABC　[蛋白质的加工场所有内质网和高尔基体，蛋白质的糖基化可能起始于内质网，A正确；载体蛋白在物质运输过程中可能会发生磷酸化与去磷酸化而发生空间构象的改变，B正确；构成染色体的组蛋白发生甲基化，可能会抑制基因的表达，C正确；蛋白质修饰是指对蛋白质分子的结构进行化学修饰，改变蛋白质的结构、功能、定位或稳定性，在生命活动中发挥关键作用，而非使其活化，D错误。]
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12．(12分)海豚肌肉中肌红蛋白含量十分丰富，肌红蛋白是肌肉中储氧的蛋白质，由一条肽链和一个血红素辅基组成(如图1)。而血红蛋白是红细胞中携氧的蛋白质，它是一个含有四种不同亚基的四聚体，由两条α链和两条β链组成，且每个亚基都含有一个血红素辅基(如图2)。每个血红素含有一个二价铁元素，非常容易被氧化成稳定的三价铁而失去和氧气结合的能力，因此游离的血红素不适合直接当作氧气载体。
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(1)合成血红蛋白时，脱水缩合产生的水来自氨基酸的______________。血红蛋白的α链由141个氨基酸组成，β链由146个氨基酸组成，则其脱水缩合过程中形成________个肽键。
(2)同一只海豚体内肌红蛋白和血红蛋白的结构不尽相同，根本原因是____________________________________________。
蛋白质功能具有多样性，除运输功能外，还有__________________________________________________________
(答两点即可)。
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氨基和羧基
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控制肌红蛋白和血红蛋白合成的基因不同
催化作用、调节生命活动(免疫、细胞结构的组成成分)(3分)
(3)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，各种组织细胞都处于缺氧状态，原因是________________________________ _________________________________________________________。
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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(3分)
[解析]　(1)氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水的过程，该过程中产生的水来自氨基酸的氨基和羧基；脱水过程中形成的肽键数＝氨基酸数－肽链数＝(141＋146)×2－4＝570个。(2)基因决定蛋白质的合成，故同一只海豚体内肌红蛋白和血红蛋白的结构不尽相同，根本原因是控制肌红蛋白和血红蛋白合成的基因不同；蛋白质功能具有多样性，除运输功能外，还有催化作用(酶)、调节生命活动(激素)等。(3)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。
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谢 谢 ！

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