2025年高考 細(xì)胞中的蛋白質(zhì)和核酸

　　細(xì)胞中的蛋白質(zhì)和核酸

　　一、蛋白質(zhì)--生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者

　　1.元素組成

　　以C、H、O和N為主，個(gè)別還含有S、Fe等。

　　2.基本單位

　　氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位。生物體中構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸常見的有20多種，具有共同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)即至少含有一個(gè)氨基和羧基并且連在同一碳原子上。結(jié)構(gòu)同時(shí)為：

　　其中-R根據(jù)不同氨基酸種類而不同。

　　3.蛋白質(zhì)的形成方式

　　蛋白質(zhì)是由多個(gè)氨基酸通過縮合反應(yīng)即一個(gè)氨基酸分子的羧基和另一個(gè)氨基酸分子的氨基相連，同時(shí)脫掉一分子水，連接氨基酸分子的化學(xué)鍵叫肽鍵。

　　4.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性

　　氨基酸的數(shù)目、氨基酸的種類、氨基酸的排列順序和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)四方面構(gòu)成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因。

　　5.蛋白質(zhì)的功能

　　結(jié)構(gòu)決定功能。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有多樣性，在細(xì)胞中承擔(dān)的功能也是多樣的。

　　6.蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算

　　基本公式：肽鍵數(shù)=脫掉水分?jǐn)?shù)=m-n，m為構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)，n為肽鏈數(shù)。

　　二、核酸--遺傳信息的攜帶者

　　1.元素組成

　　C、H、O、N和P 五種元素組成。

　　2.種類

　　脫氧核糖核酸即DNA，主要存在于細(xì)胞核內(nèi)；核糖核酸即RNA，主要存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。

　　3.基本單位

　　核苷酸是核酸的基本單位。核苷酸由一分子含氮堿基、一分子五碳糖和一分子磷酸組成，根據(jù)五碳糖的不同可以將核苷酸分為脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸兩種。

　　1.構(gòu)成蛋白質(zhì)氨基酸的判斷：依據(jù)構(gòu)成蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)通式。

　　2.蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算：基本公式m-n。

　　3.蛋白質(zhì)與核算相關(guān)知識(shí)的綜合：聯(lián)系基因表達(dá)的相關(guān)知識(shí)。

　　1．現(xiàn)有1000個(gè)氨基酸，其中氨基有1020個(gè)，羧基有1050個(gè)，則由此合成的4條肽鏈中共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目是（  ）

　　A.996 1016 1046            B.996 4 4

　　C.996 24 54                D.996 20 50

　　解析：根據(jù)基本公式m-n，可計(jì)算肽鍵為1000-4=996個(gè)，不考慮R集團(tuán)一個(gè)氨基酸至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，則可判斷R集團(tuán)含有20個(gè)氨基和50個(gè)羧基，不考慮R集團(tuán)，一條肽鏈至少有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，考慮R集團(tuán)可得出共有24個(gè)氨基和54個(gè)羧基。

　　答案：C

　　知識(shí)歸納

　　①脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)；

　　②蛋白質(zhì)的相對分子量=氨基酸總量-脫掉水的總量=各氨基酸平均相對分子質(zhì)量*氨基酸數(shù)-18*脫水?dāng)?shù)；

　　③一個(gè)氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基；

　　④一條肽鏈至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基；

　　⑤DNA堿基數(shù)：RNA堿基數(shù)：蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)=6：3：1

　　（2012海南卷）1.關(guān)于生物體內(nèi)組成蛋白質(zhì)的氦基酸的敘述，錯(cuò)誤的是

　　A.分子量最大的氨基酸是甘氨酸

　　B.有些氨基酸不能在人體細(xì)胞中合成

　　C.氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵

　　D.不同氨基酸之間的差異是由R基引起的

　　【解析】甘氨酸是分子量最小的氨基酸，A錯(cuò)誤；氨基酸分為必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸只能從食物中獲取，人體內(nèi)不能合成，B正確；氨基酸分子通過脫水縮合形成肽鍵，C正確； R基的不同決定了氨基酸之間的差異，D正確。

　　【答案】A

　　【試題點(diǎn)評】本題考查氨基酸的分子量、必需氨基酸和非必須氨基酸的區(qū)別、氨基酸的脫水縮合、氨基酸的結(jié)構(gòu)差異等基礎(chǔ)知識(shí)，考查了學(xué)生的識(shí)記和理解能力，難度不大。
 

　　（2012海南卷）2.關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是

　　A.有些蛋白質(zhì)是染色體的組成成分

　　B.酶在催化反應(yīng)前后，其分子結(jié)構(gòu)不變[中§國教§育出§版網(wǎng)]

　　C.食鹽作用下析出的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性

　　D.蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)

　　【解析】染色體的主要組成成分是DNA和蛋白質(zhì)，A正確；作為催化劑的酶在反應(yīng)前后不發(fā)生變化，B正確；少量的鹽能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解，但如果向蛋白質(zhì)溶液中加入濃的鹽溶液，可使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出，這種現(xiàn)象叫做鹽析，依據(jù)的原理是蛋白質(zhì)在不同濃度鹽溶液中的溶解度不同，沒有改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，C不正確；蛋白質(zhì)分子中含有肽鍵，可以與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)，D正確。

　　【答案】C

　　【試題點(diǎn)評】本題考查了蛋白質(zhì)的鹽析、蛋白質(zhì)催化作用和作為結(jié)構(gòu)蛋白的功能、蛋白質(zhì)的鑒定等知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)考查學(xué)生的識(shí)記和理解能力，難度不大。

　　（2012上海卷）6．生物體中的某種肽酶可水解肽鏈末端的肽鍵，導(dǎo)致

　　A．蛋白質(zhì)分解為多肽鏈            B．多肽鏈分解為若干短肽

　　C．多肽鏈分解為氨基酸            D．氨基酸分解為氨基和碳鏈化合物

　　【解析】酶具有專一性，蛋白酶將蛋白質(zhì)水解成多肽，根據(jù)題干信息，可知某種肽酶使末端的肽鍵水解，這樣會(huì)得到一個(gè)氨基酸和一條肽鏈，這時(shí)多肽又出現(xiàn)新的末端肽鍵，這樣水解，直到把多肽全水解為氨基酸。

　　【答案】C[來源:中教網(wǎng)]

　　【試題點(diǎn)評】本題考查肽酶所催化的底物及作用的結(jié)果，難度不大。

　　（11年北京卷.4）胰島素的A，B兩條肽鏈?zhǔn)怯梢粋�(gè)基因編碼的。下列有關(guān)胰島素的敘述，正確的是

　　A.胰島素基因的兩條DNA單鏈分別編碼A,B兩條肽鏈

　　B.沸水浴加熱之后，構(gòu)成胰島素的充分伸展并斷裂

　　C.胰島素的功能取決于氨基酸的序列，與空間結(jié)構(gòu)無關(guān)。

　　D.核糖體合成的多肽鏈需經(jīng)蛋白酶的作用形成胰島素。

　　【解析】：DNA的雙鏈在轉(zhuǎn)錄時(shí)只能把一條鏈作為模版鏈，A錯(cuò)。沸水浴加熱只能破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，肽鏈的斷裂需要蛋白酶破壞肽鍵才可以，B錯(cuò)。蛋白質(zhì)的功能取決于氨基酸的數(shù)目，排列順序，空間結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤。多肽鏈在核糖體合成后，需要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工，要通過蛋白酶處理，切掉部分肽段，然后進(jìn)入高爾基體加工，最后在高爾基體內(nèi)包裝成成熟的蛋白質(zhì)，D對。

　　【答案】：D

　　3.某種蛋白酶是由129個(gè)氨基酸脫水縮合形成的蛋白質(zhì)。下列敘述正確的是

　　A.該蛋白酶分子結(jié)構(gòu)中至少含有l(wèi)29個(gè)氨基和l29個(gè)羧基

　　B.該蛋白酶溶液與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)

　　C.利用透析法純化該蛋白酶時(shí)，應(yīng)以蒸餾水作為透析液

　　D.用含該蛋白酶的洗衣粉去除油漬，效果比其他類型加酶洗衣粉好

　　【解析】：①蛋白質(zhì)分子氨基和羧基數(shù)量至少等于該蛋白質(zhì)分子的肽鏈數(shù)量；②蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，它可遇雙縮脲呈紫色；③為避免pH變化影響蛋白質(zhì)等生物大分子的活性，在進(jìn)行透析時(shí)，一般要用緩沖液做為透析液。由多個(gè)氨基酸通過脫水縮合形成的多肽，至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基；雙縮脲試劑與肽鍵作用，形成紫色絡(luò)合物，這是鑒定蛋白質(zhì)的原理；透析法純化蛋白質(zhì)時(shí)，應(yīng)該以食鹽水作為透析液，該方法稱作鹽析法；酶具有專一性，蛋白酶只分解蛋白質(zhì)的污漬，對油漬的洗滌效果不好。

　　【答案】：B

　　4探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長的，直到20世紀(jì)初期，人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當(dāng)時(shí)人們作出判斷的理由不包括

　　A.不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異

　　B.蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān)

　　C.蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復(fù)制

　　D.蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量遺傳信息

　　【解析】：蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性沒有DNA高，蛋白質(zhì)在70～80℃左右一般都會(huì)變性，而在此溫度下DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

　　【答案】：C

　　5.（2006江蘇卷）下圖為人體內(nèi)兩種重要化合物A與B的化學(xué)組成關(guān)系，相關(guān)敘述中正確的是

　　A．a(chǎn)的種類約有20種，b的種類有8種

　　B．a(chǎn)的結(jié)構(gòu)通式可表示為

　　C．B是人的遺傳物質(zhì)

　　D．A的種類在神經(jīng)細(xì)胞與表皮細(xì)胞中相同，B則不同

　　考點(diǎn)定位  本題主要考察蛋白質(zhì)和核酸的區(qū)別與聯(lián)系

　　指點(diǎn)迷津  對于生物體內(nèi)的化合物的判斷可以從基本組成元素和特征組成元素入手。從題干中可知，A、B都含有C、H、O元素，因此肯定為有機(jī)物，又因?yàn)槭侨旧�體的主要成分，可推知二者是蛋白質(zhì)和核酸。A中只含有N元素，而B中還含有P元素，因此A是蛋白質(zhì)，B是核酸。a是氨基酸，約有20種，b是脫氧核苷酸，應(yīng)當(dāng)有4種。對于同一生物而言，各體細(xì)胞細(xì)胞核中的核酸相同，即B相同，而細(xì)胞中的蛋白質(zhì)不同，即A不同

　　參考答案  BC
 

　　6．(2010年高考江蘇卷)下列關(guān)于核酸的敘述中，正確的是(　　)

　　A．DNA和RNA中的五碳糖相同

　　B．組成DNA與ATP的元素種類不同

　　C．T2噬菌體的遺傳信息儲(chǔ)存在RNA中

　　D．雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)

　　解析：本題考查核酸的組成及DNA與RNA的比較。核酸由一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子含氮堿基組成，其中，組成DNA的五碳糖是脫氧核糖，組成RNA的五碳糖是核糖；在DNA和ATP中，組成元素都是C、H、O、N、P；T2噬菌體是以DNA為遺傳物質(zhì)的病毒，其遺傳信息儲(chǔ)存在DNA的脫氧核苷酸序列中；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則(A＝T，C＝G，A＋G＝T＋C)，雙鏈DNA中嘌呤堿基之和等于嘧啶堿基之和。

　　答案：D

　　7．關(guān)于下列四圖的敘述，正確的是(　　)

　　A．甲圖中共有5種核苷酸

　　B．乙圖所示的化合物中不含糖類物質(zhì)

　　C．組成丙物質(zhì)的單糖是脫氧核糖或核糖

　　D．在小鼠的體細(xì)胞內(nèi)檢測到的化合物丁很可能是蔗糖

　　解析：甲圖中共有5種堿基、8種核苷酸。  乙圖物質(zhì)為ATP，含有核糖。丙若為脫氧核苷酸，含有脫氧核糖，若為核糖核苷酸，含有核糖。丁是二糖，動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的二糖是乳糖，蔗糖是植物細(xì)胞內(nèi)的二糖。答案：C

　　8．(2012年臺(tái)州檢測)某蛋白質(zhì)由4條肽鏈構(gòu)成，含有65個(gè)氨基酸，則該蛋白質(zhì)至少含有的氨基數(shù)、肽鍵數(shù)及將該蛋白質(zhì)徹底水解至少需要的水分子數(shù)分別是(　　)

　　A．65　61　61      B．4　61　4

　　C．61　61　61      D．4　61　61

　　解析：根據(jù)蛋白質(zhì)計(jì)算相關(guān)規(guī)律可知，該蛋白質(zhì)有4條肽鏈構(gòu)成，至少含有的氨基數(shù)＝肽鏈條數(shù)＝4，肽鍵數(shù)＝65－4＝61，徹底水解需要的水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝61。答案：D

　　9．甲學(xué)者將HIV病毒的遺傳物質(zhì)徹底水解后得到A、B、C三種化合物，乙學(xué)者將組成T2噬菌體的遺傳物質(zhì)徹底水解后得到了A、B、D三種化合物。你認(rèn)為C、D兩種化合物分別指的是(　　)

　　A．尿嘧啶、胸腺嘧啶      B．胸腺嘧啶、尿嘧啶

　　C．核糖、脫氧核糖      D．尿嘧啶、腺嘌呤

　　解析：HIV病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，徹底水解后得到核糖、堿基、磷酸；T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，徹底水解后得到脫氧核糖、堿基、磷酸。C、D分別是核糖和脫氧核糖。

　　答案：C

　　課后作業(yè)

　　1．催產(chǎn)素、牛加壓素、血管舒張素是氨基酸數(shù)目相同的蛋白質(zhì)，但其生理功能不同。主要

　　原因是

　　A．氨基酸種類不同                  B．蛋白質(zhì)合成場所不同

　　C．蛋白質(zhì)合成時(shí)期不同              D．氨基酸排列順序不同

　　2．有一條多肽鏈，分子式為CxHyOpNqS，將它徹底水解后，只得到下列四種氨基酸。

　　分析推算可知，水解得到的氨基酸個(gè)數(shù)為 (    )

　　A．q＋1  　B．p－1   C．q－2    D．p＋1

　　3.下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述，錯(cuò)誤的是                                        （     ）

　　A.淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)肯定是蛋白質(zhì)   B.蛋白質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞需要載體蛋白的協(xié)助

　　C.一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)     D.通過蛋白質(zhì)工程可以制造出新的蛋白質(zhì)

　　4．含有的氨基酸數(shù)為c個(gè)，則氨基酸的平均相對分子質(zhì)量是                   （     ）

　　A．a(chǎn)＋18（c－n）c      B．a(chǎn)－18（c－n）c

　　C．c－18（c－n）a      D．c＋18（c－n）a

　　5．有關(guān)下圖中蛋白質(zhì)的敘述，正確的是       （     ）

　　A．含有兩條肽鏈

　　B．共有126個(gè)肽鍵

　　C．R基中共含17個(gè)氨基

　　D．形成該蛋白質(zhì)時(shí)共脫掉125個(gè)水分子

　　6．某種酶是由419個(gè)氨基酸形成的蛋白質(zhì)。科學(xué)家利用生物技術(shù)做出5種不同長度的該酶的片段，并分別測定其活性如圖所示，請分析該酶具有活性的部分最可能是下列哪一片段?

　　說明："+"表示有酶活性，"-"表示沒有酶活性。圖中數(shù)目代表氨基酸的編號(hào)，例如86-419代表此酶片段由第86號(hào)氨基酸到第419號(hào)氨基酸形成。

　　A. 第196號(hào)氨基酸到第419號(hào)氨基酸         B．第1號(hào)氨基酸到第43號(hào)氨基酸

　　C．第44號(hào)氨基酸到第196號(hào)氨基酸          D. 第197號(hào)氨基酸到第302號(hào)氨基酸
 

　　7．下面是胰島素分子的有關(guān)計(jì)算公式，不正確的是 （   ）

　　Ａ．胰島素分子中氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)＝各氨基酸中氨基的總數(shù)－肽鍵數(shù)

　　Ｂ．胰島素分子中羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)＝各氨基酸中羧基的總數(shù)－肽鍵數(shù)

　　Ｃ．胰島素分子中N原子數(shù)＝肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù)＋R基中N原子數(shù)＝各氨基酸中N原子總數(shù)

　　Ｄ．胰島素分子中O原子數(shù)＝肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù)＋R基中O原子數(shù)＝各氨基酸中O原子總數(shù)－脫水?dāng)?shù)

　　8．經(jīng)測定某多肽分子式為C21HxOyN4S2 (無二硫鍵)。已知該多肽是由下列氨基酸中的幾種作原料合成的：苯丙氨酸(C9H11NO2)，天冬氨酸(C4H7NO4)，丙氨酸((C3H7NO2)，亮氨酸(C6H13NO2)，半胱氨酸(C3H7NO2 S)。下列有關(guān)敘述不正確的是

　　A．該多肽水解后形成3種氨基酸    B．該多肽中氫原子數(shù)和氧原子數(shù)分別為32和5

　　C．該多肽中有3個(gè)肽鍵            D．該多肽不止1個(gè)羧基

　　9．已知某基因相對分子質(zhì)量為m，游離的脫氧核苷酸和氨基酸的相對分子質(zhì)量分別為a、b。則由該基因指導(dǎo)合成的含兩條多肽鏈的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量最多約為

　　A．  B．   C．   D．

　　10．現(xiàn)有一種"十二肽"，分子式為CXHYNZOWS(z>12，w>13)。已知將它徹底水解后只得到下列氨基酸。

　　COOH　　　　　 CH2　　　　　　CH2－COOH　　（CH2）3－NH2　  CH2－C6H5

　　NH2－CH－CH2SH　NH2－CH－COOH　NH2－CH－COOH　NH2－CH－COOH　NH2－CH－COOH

　　半胱氨酸        丙氨酸          天門冬氨酸      賴氨酸        苯丙氨酸

　　下列對以上內(nèi)容的敘述不正確的是

　　A．合成該多肽時(shí)，需脫去11個(gè)水        B．多肽含有1個(gè)半胱氨酸

　　C．該分子徹底水解后有(z-12)個(gè)賴氨酸  D．該分子徹底水解后有(W-13)個(gè)天門冬氨酸

　　二、非選擇題

　　1．下圖為一條肽鏈的分子結(jié)構(gòu)簡式。

　　據(jù)圖填空回答：

　　這條肽鏈中的肽鍵數(shù)是____，構(gòu)成肽鏈的氨基酸數(shù)目是______，合成肽鏈的細(xì)胞器是______，在合成肽鏈時(shí)決定肽鏈的氨基酸種類和順序的是__________________        。

　　2．下圖表示細(xì)胞內(nèi)某些有機(jī)物的元素組成和功能關(guān)系，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子，圖中X、Y、Z、P分別為構(gòu)成生物大分子的基本單位。請回答下列問題：

　　(1)圖中X是____________，Ⅰ在小麥種子中主要是指____________。

　　(2)圖中P的結(jié)構(gòu)通式為____________；寫出由P形成Ⅳ的結(jié)構(gòu)層次______________。

　　(3)Ⅲ和Ⅳ兩者都有多樣性，兩者多樣性的關(guān)系是前者_(dá)_______后者。

　　(4)構(gòu)成細(xì)胞的化合物中，隨著年齡增長明顯減少的主要是_____        ___。

　　1    2    3    4    5    6    7    8    9    10

　　D    B    B    A    A    C    D    D    A    D

　　非選擇題

　　1．2  3   核糖體  信使RNA(mRNA)上堿基排列順序

　　2．（1）葡萄糖   淀粉  （2）                                            氨基酸→多肽→蛋白質(zhì)

　　（3）決定   （4）水
 

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