浙江省2021高考生物一轮复习第一单元第2讲蛋白质核酸及有机物的鉴定讲义+提能作业解析版

浙江省2021高考生物一轮复习第一单元第2讲蛋白质核酸及有机物的鉴定讲义+提能作业解析版

- 1 - 第 2 讲 蛋白质、核酸及有机物的鉴定 考纲导学 考点 知识内容 要求 2.有机化合物及 生物大分子 (3)蛋白质的结构和功能 b (4)核酸的种类和功能 a (5)活动:检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质 b 知识 1 蛋白质和核酸 一、蛋白质的结构和功能 1.组成蛋白质的基本单位——氨基酸 (1)构成蛋白质的氨基酸约① 20 种,其结构通式是② 。 (2)氨基酸的结构特点:都至少含有③ 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④ 同一个碳原子 上。 (3)氨基酸的种类由⑤ R 基团 决定。 2.蛋白质的形成与结构 (1)蛋白质的结构层次 氨基酸 ⑥ 多肽 蛋白质 (2)蛋白质的形成:一个氨基酸分子的⑦ 氨基 与另一个氨基酸分子的⑧ 羧基 相连 接,同时失去一分子水的过程叫脱水缩合。两个氨基酸脱水缩合形成的化学键叫肽键,用⑨ —NH—CO— 表示。这种由两个氨基酸分子脱水缩合形成的化合物叫⑩ 二肽 ,由此类推多 个氨基酸脱水缩合形成多肽,多肽盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。 (3)蛋白质多样性的原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、 数目 、 排列顺序 及 多肽链的盘曲、折叠方式形成的空间结构不同。 3.蛋白质的功能 - 2 - (1)结构蛋白:是 生物体和细胞 的“建筑”材料,如肌肉、指甲、头发中含蛋白质成 分。 (2)催化作用:推动 化学反应 的进行,如绝大多数的酶。 (3) 免疫作用 :有的负责与疾病作斗争,如抗体。 (4)运载功能:帮助物质出入细胞,如质膜上的载体蛋白。 二、核酸的种类及功能 - 3 - 知识 2 检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质 1.有机物的检测原理 物质 检测试剂 颜色反应 使用方法 还原糖 ① 本尼迪特 试剂 红黄色 样本与试剂混合后需热水浴加热 2~3 min 蛋白质 双缩脲试剂 ② 紫色 先加 A 液后加 B 液,不需加热 油脂 苏丹Ⅲ染液 橙黄色 直接滴加,不需③ 加热 2.有机物的检测过程 类别 方法步骤 还原糖 的检测 蛋白质 的检测 油脂 的检测 1.下列关于蛋白质的叙述,正确的是( ) A.蛋白质分子都含有碳、氢、氧、氮 B.组成每种蛋白质的氨基酸都有 20 种 C.每种蛋白质分子都由多条肽链组成 D.蛋白质发生热变性后不影响其功能 1. 答案 A 本题考查蛋白质的结构与功能。组成生物体蛋白质的氨基酸约有 20 种,并不是 组成每种蛋白质的氨基酸都有 20 种;不同的蛋白质分子肽链数不同;蛋白质发生热变性后其结 构改变,这样会影响其功能。 2.下列物质中元素组成与其他三项不同的是( ) A.核糖 B.DNA C.磷脂 D.RNA 2. 答案 A 3.下列有机物中,元素组成种类最少的是( ) - 4 - A.葡萄糖 B.氨基酸 C.核苷酸 D.抗体 3. 答案 A 葡萄糖只含有 C、H、O 三种元素,氨基酸和抗体含有 C、H、O、N 等元素,核苷酸 含有 C、H、O、N、P,A 符合题意。 4.下列关于淀粉、油脂、蛋白质和核酸 4 种生物分子的叙述,正确的是( ) A.都能被相应的酶水解 B.都是水溶性物质 C.都含 C、H、O、N 这 4 种元素 D.都是人体细胞中的能源物质 4. 答案 A 淀粉、油脂、蛋白质和核酸可分别被淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、核酸酶水解,A 正确;油脂不溶于水,B 错误;淀粉和油脂由 C、H、O 三种元素构成,C 错误;核酸不是能源物质,D 错误。 5.分析下表,可推测( ) 溶液 双缩脲试剂 碘液 本尼迪特试剂 甲 + - - 乙 - ++ - 甲、乙混合 + + + 注:“+”显色;“++”显色更深;“-”不显色。 A.甲溶液含有淀粉 B.乙溶液含有还原糖 C.混合溶液不含淀粉 D.混合溶液含有淀粉酶 5. 答案 D - 5 - 6.根据图回答问题: (1)该图中,A 表示 ,B 表示 。 (2)该图所示化合物的名称是 ;该化合物含有 个肽键。 (3)该化合物由 种氨基酸分子失去 个水分子而形成,这种反应叫 ; 合成此肽链的细胞器是 。 (4)如果图中氨基酸的平均相对分子质量为 180,则该化合物的相对分子质量是 。脱氧 核苷酸的平均相对分子质量为 300,那么合成该多肽化合物的基因(不考虑起始密码和终止密 码)的相对分子质量约为 。 6. 答案 (1)氨基 肽键 (2)四肽 3 (3)3 3 脱水缩合 核糖体 (4)666 6 804 解析 由于题图中多肽含有四个 R 基,其中有两个 R',因此是由三种氨基酸构成的四肽化合 物。氨基酸的平均相对分子质量为 180,则 4 个氨基酸的分子量之和为 180×4=720,减去脱去 的 3 个水分子,为 666。4 个氨基酸对应 24 个脱氧核苷酸,24 个脱氧核苷酸的分子量之和为 300×24,24 个脱氧核苷酸形成双链的 DNA 片段共脱去 22 个水分子,则基因的相对分子质量约 为 6 804。 考点一 蛋白质与核酸 1.蛋白质与核酸的区别与联系 蛋白质 核酸 组成元素 C、H、O、N 等 C、H、O、N、P 基本单位 氨基酸 核苷酸 - 6 - 连接方式 形成过程中均有 H2O 生成 合成场所 核糖体 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体 结构多样 性原因 ①氨基酸种类不同 ②氨基酸数目成百上千 ③氨基酸排列顺序千变万化 ④蛋白质空间结构千差万别 ①核苷酸数量不同 ②核苷酸排列顺序多样 功能 ①构成细胞和生物体;②催化;③调节;④ 运输;⑤免疫;⑥信息传递 ①作为生物的遗传物质;②参与信息的传递和表 达;③产生可遗传的变异 联系 1 核酸控制蛋白质的合成 2 ②DNA 多样性 蛋白质多样性 生物多样性 2.DNA 和 RNA 的比较 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA) 组成单位 成 分 碱基 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤) T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) 五碳糖 脱氧核糖 核糖 磷酸 磷酸 - 7 - 功能 是主要的遗传物质,携带和复制遗 传信息,并决定蛋白质的合成 ①是 RNA 病毒的遗传物质 ②在遗传信息表达中起作用: mRNA——蛋白质合成的直接模板 tRNA——运输特定氨基酸 rRNA——核糖体的组成成分 ③催化作用:极少数酶是 RNA 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 氨基酸缩合形成多肽过程中的有关计算 1.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 (1)肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数。 (2)蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18。 肽链 数目 氨基 酸数 肽键 数目 脱去水 分子数 多肽链相对 分子质量 氨基 数目 羧基 数目 mRNA 碱 基数目 基因(DNA) 碱基对数目 1 条 m m-1 m-1 am- 18(m-1) 至少 1 个 至少 1 个 至少 3m 个 至少 3m 对 n 条 m m-n m-n am- 18(m-n) 至少 n 个 至少 n 个 至少 3m 个 至少 3m 对 注:a 为氨基酸平均相对分子质量。 (3)蛋白质中含有 N、O 原子数的计算 N 原子数=肽键数+肽链数+R 基上的 N 原子数=各氨基酸中 N 原子总数。 O 原子数=肽键数+2×肽链数+R 基上的 O 原子数=各氨基酸中 O 原子总数-脱去水分子数。 (4)在蛋白质相对分子质量的计算中,若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时, 要考虑脱去的 H 质量,每形成一个二硫键,脱去 2 个 H。 典例 1 有一条多肽链由 12 个氨基酸组成,分子式为 CxHyNzOwS(z>12,w>13),这条多肽链经 过水解后的产物中有 5 种氨基酸:半胱氨酸(C3H7NO2S)、丙氨酸(C3H6NO2)、天门冬氨酸(C4H7NO4)、 赖氨酸(C6H14N2O2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)。水解产物中天门冬氨酸的数目是( ) - 8 - A.y+12 个 B.z+12 个 C.w+13 个 D.(w-13)/2 个 解题关键 利用物质守恒的思想是解决此类问题的关键。蛋白质中的 O 原子数=R 基中 O 原子数+2×肽链数+肽键数=各氨基酸中 O 原子总数-脱去水分子数 答案 D 解析 据题干提供的5种氨基酸,可知天门冬氨酸中含有4个氧原子,而其他氨基酸中仅 有 2 个氧原子,这说明天门冬氨酸中多的 2 个氧原子是存在于 R 基中的(因为一个氨基酸在不 考虑 R 基中含氧原子时,仅羧基中含有 2 个氧原子)。因此我们可以根据脱水缩合反应前后的 氧原子数守恒进行计算。设组成该多肽的天门冬氨酸为 n 个,则有:①反应前氨基酸中的氧原 子数=2×12(组成每分子多肽的氨基酸数)+2×n(天门冬氨酸数);②反应后生成物中的氧原子 数=w(多肽中氧原子数)+11(脱下水中的氧原子数)。所以,由“①=②”得 n=(w-13)/2。点拨: 根据其他元素在反应前后数量不变可以求出肽链中的另外几种氨基酸的数目。本题也可以根 据反应前后各种原子个数不变,设 5 种氨基酸个数依次为 m、n、o、p、q 个,然后列方程组计 算。总之利用物质守恒的思想是解决此类问题的关键。 1-1 如图是某蛋白质的肽链结构示意图(图 1 中数字为氨基酸序号)及部分肽链放大图 (图 2),请据图判断下列叙述中正确的是( ) 图 1 图 2 A.该蛋白质中含有 1 条肽链和 124 个肽键 B.若图 1 的肽链全部水解成氨基酸,需要 123 个水分子 C.从图 2 可推知图 1 的肽链含有 2 个游离的羧基 D.图 2 中含有的 R 基是①②④⑥⑧ 答案 B - 9 - 解析 由图 1 可知,该蛋白质中含有 1 条肽链,124 个氨基酸,所以肽键数=氨基酸数-肽 链数=124-1=123(个),A 错误;该蛋白质中含有 1 条肽链,124 个氨基酸,所以脱去水分子数=氨 基酸数-肽链数=124-1=123(个),因此其水解时也需要 123 个水分子,B 正确;图 2 的 R 基中含有 2 个羧基(⑥⑧),可推知该肽链至少含有 3 个游离的羧基(124 号氨基酸还含有一个游离的羧 基),C 错误;图 2 中含有的 R 基是②④⑥⑧,D 错误。 1-2 制定饮食配方时,要考虑不同食物的营养价值。蛋白质的生物价(BV)是指消化、吸 收后的蛋白质转化为人体蛋白质的百分比;蛋白质的消化率是指蛋白质摄入后被分解为氨基 酸的百分比;净蛋白利用率(NPU)是摄入后的蛋白质被人体细胞利用的百分比,三者的数量关 系为 NPU=BV×消化率。下表为 6 种来源的蛋白质的 NPU 和 BV 值。 蛋白质来源 蛋类 肉类 乳汁 豆粉 玉米 BV(%) 98 80 77 70 36 NPU(%) 96 76 71 60 31 (1)蛋类蛋白质的消化率为 。 (2)比较表中数据发现,动物蛋白质 BV 通常会高于植物蛋白质,出现该情况最可能的原因 是 。 (3)在以番薯为主食的国家,通常容易出现蛋白质营养不良,请分析原 因: 。 (4)蛋白质在动物体内的消化过程可表示为:蛋白质 多肽 氨基酸。 现有某种链状多肽,其化学式是 C55H70O19N10,消化后只得到下列四种氨基酸: ①该多肽是由氨基酸通过 反应而形成的,控制该多肽合成的基因上至少有 个嘧啶碱基。 - 10 - ②如该多肽是某种激素,则该激素从合成到分泌整个过程中,参与的细胞器 有 。 ③一摩尔该多肽被消化后,得到 摩尔谷氨酸分子。 答案 (1)98% (2)一般来说,构成动物蛋白质的氨基酸种类、各种氨基酸的比例、必需 氨基酸的含量都更接近于人体蛋白质 (3)番薯的主要成分是淀粉,蛋白质的含量少,并且其 消化率、BV、NPU 都低于动物性蛋白质,故易出现蛋白质营养不良 (4)①脱水缩合 30 ②核 糖体、内质网、高尔基体和线粒体 ③4 解析 (1)由题干可知,消化率=NPU/BV=96/98≈98%。(2)动物蛋白质 BV 通常会高于植物 蛋白质的原因是构成动物蛋白质的氨基酸种类、各种氨基酸的比例、必需氨基酸的含量都更 接近于人体蛋白质。(3)番薯的主要成分是淀粉,蛋白质的含量少,并且其消化率、BV、NPU 都 低于动物性蛋白质,故易出现蛋白质营养不良。(4)①组成多肽的 4 种氨基酸的 R 基中都无 N 原子,并根据多肽化学式 C55H70O19N10,可知该多肽是由 10 个氨基酸通过脱水缩合方式形成的,控 制该多肽合成的基因上至少有 60 个碱基,由于嘧啶数等于嘌呤数,所以至少有 30 个嘧啶碱基。 ②分泌蛋白质合成需要参与的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。③由链状多肽, 其化学式是 C55H70O19N10,可知该多肽含氨基酸 10 个,又因谷氨酸含 4 个氧,所以谷氨酸数为 (19-9-2)/2=4(个),9 代表 9 个肽键中的 9 个氧,2 是多肽末端的羧基上的 2 个氧,因此,一摩尔 该多肽被消化后,得到 4 摩尔谷氨酸分子。 考点二 糖类、油脂与蛋白质的鉴定 三大有机物显色反应的原理及步骤 1.实验原理 某些化学试剂能够使生物组织中有关的有机化合物产生特定的颜色反应。 2.实验流程 (1)还原糖的检测和观察 - 11 - 结论:还原糖与本尼迪特试剂在水浴加热的条件中生成红黄色沉淀,说明组织样液中含有 还原糖。 (2)油脂的检测和观察: 结论:组织样液遇双缩脲试剂呈紫色,说明组织样液中存在蛋白质 三大有机物显色反应鉴定需要注意的问题 1.实验材料的选择 (1)在显色的物质检测实验中最好选择无色或颜色浅的材料。 - 12 - (2)本尼迪特试剂只可检测糖类中的还原糖如葡萄糖、果糖、麦芽糖等,因此选择实验材 料时注意不能选用甘蔗、甜菜等,因为甘蔗、甜菜中主要含有非还原糖——蔗糖。 2.实验检测试剂的使用 双缩脲试剂的使用:先加 A 液 2 mL(0.1 g/mL 的 NaOH),再加 B 液(0.01 g/mL 的 CuSO4)5 滴,注意加入试剂 B 时,要少量,若过量,试剂 B 会与试剂 A 反应,使溶液呈蓝色而掩盖生成的紫 色。 - 13 - 3.操作步骤注意事项 (1)在还原糖的鉴定实验中,需要热水浴加热。 (2)油脂的鉴定:制作切片时,切片要薄,如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰,有的 地方模糊;用苏丹Ⅲ染液染色后,要用 1~2 滴 50%的乙醇洗去材料表面的浮色;本实验需使用显 微镜观察。 (3)在蛋白质的鉴定实验中不需加热,实验中要留出一部分组织样液,以便对比。 典例 2 大豆营养成分鉴定实验结果如表,据表可知大豆中含有的主要营养成分有( ) 试剂 碘液 本尼迪特试剂 双缩脲试剂 苏丹Ⅲ染液 颜色变化 棕黄色 浅蓝 紫色 橙黄色 A.淀粉 B.还原糖 C.蛋白质、油脂 D.还原糖、油脂 解题关键 检测试剂 颜色反应 使用方法 还原糖的检测 本尼迪特试剂 红黄色 样本与试剂混合后,需热水浴加热 2~3 min 蛋白质的检测 双缩脲试剂 紫色 先加 A 液再加 B 液,不需加热 油脂的检测 苏丹Ⅲ染液 橙黄色 直接滴加,不需加热 答案 C 解析 碘液呈棕黄色,淀粉遇碘变蓝,表格现象说明大豆的营养成分中几乎没有淀粉,A 错误;本尼迪特试剂呈蓝色,在热水浴条件下遇还原糖产生红黄色沉淀,表格现象说明大豆的 营养成分中几乎没有还原糖,B 错误;双缩脲试剂遇蛋白质呈紫色、苏丹Ⅲ染液遇油脂出现橙黄 色,这说明大豆成分中含有蛋白质和脂肪,C 正确,D 错误。 2-1 下列有关物质的鉴定所采用的试剂、实验操作方法及实验现象的描述,正确的是 ( ) 选项 A B C D 材料 花生种子切片 淀粉溶液 蔗糖溶液 豆浆 试剂 苏丹Ⅲ染液 碘液 本尼迪特试剂 双缩脲试剂 水浴加热 不加热 不加热 加热 加热 观察 显微镜观察 显微镜观察 肉眼观察 肉眼观察 - 14 - 现象 橙黄色 溶液变蓝色 红黄色沉淀 紫色 答案 A 解析 本题考查物质鉴定实验。油脂鉴定实验需要用苏丹Ⅲ染液,需置于显微镜下观察, 无需加热,A 正确;淀粉鉴定实验将碘液加入试管直接观察,而不需要显微镜,B 错误;还原糖鉴 定实验不能使用蔗糖,C 错误;蛋白质鉴定实验无需加热,D 错误。 A 组 基础题组 1.(2019 杭州四中高三上学期期末联考)下列关于生物有机大分子蛋白质、核酸和油脂的描述, 正确的是( ) A.与多糖一样,都以碳链为基本骨架 B.都由许多单体经过脱水缩合形成 C.在不同生物之间都存在显著差别 D.都可作为生物体的主要储能物质 1. 答案 A 多糖(淀粉、糖元和纤维素)、蛋白质、核酸等都是由许多单体连接而成,因而被 称为多聚体,它们都是以碳链为基本骨架的生物大分子。单体是构成多聚体的基本单位,蛋白 质的单体是氨基酸,多糖(淀粉、纤维素、糖元)的单体是葡萄糖,核酸的单体是核苷酸。蛋白 质、核酸、油脂和多糖都以碳链为基本骨架,A 正确;油脂不是多聚体,B 错误;不同生物的核酸 中的遗传信息不同,蛋白质不同,但油脂没有特异性,C 错误;蛋白质和核酸不是生物体的主要 储能物质,D 错误。 2.下列有关生物体内的物质的叙述正确的是( ) A.构成烟草花叶病毒遗传物质和细胞能量“通货”的化学元素种类相同 B.细胞干重中含量最多的化学元素和化合物分别是氧和蛋白质 C.人体内环境中存在二氧化碳、血浆蛋白、尿素、糖元等物质 D.质膜由脂质和蛋白质组成,脂质中磷脂最丰富 2. 答案 A 本题通过细胞内物质的结构与功能统一观,考查考生的生命观念素养。烟草花叶 病毒的遗传物质是 RNA,细胞的能量 “通货”是 ATP,二者化学元素组成均是 C、H、O、N、P,A 正确;细胞干重中含量最多的化学元素和化合物分别是碳和蛋白质,B 错误;糖元位于肝细胞或 肌细胞内,不属于内环境的成分,C 错误;质膜主要由脂质和蛋白质组成,还含有少量的糖类,D 错误。 - 15 - 3.(2020 浙江 1 月选考,10,2 分)为检测生物组织中的还原糖,制备了某苹果的两种提取液:① 浅红色混浊的匀浆;②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是( ) A.提取液②加入本尼迪特试剂并加热产生红黄色沉淀,说明②中含有还原糖 B.与提取液②相比,①更适合用于检测苹果中的还原糖 C.提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖 D.检测还原糖时,先加入双缩脲试剂 A 液再加入 B 液 3. 答案 A 检测还原糖使用的试剂是本尼迪特试剂,热水浴加热产生红黄色沉淀,A 正确;① 匀浆与还原糖检测产生的红黄色沉淀颜色相近,使用该材料进行实验会对实验现象产生干扰, 选取②更合适,B 错误;还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖等,淀粉和蔗糖不是 还原糖,C 错误;双缩脲试剂是检测蛋白质的试剂,D 错误。 4.下列选项中的物质由相同元素组成的是( ) A.腺苷、ATP B.胰岛素、甲状腺激素 C.纤维素、脱氧核糖 D.油脂、磷脂 4. 答案 C 腺苷由腺嘌呤和核糖组成,组成元素是 C、H、O、N,ATP 的组成元素是 C、H、O、 N、P,A 错误;胰岛素的本质是蛋白质,组成元素是 C、H、O、N、S,甲状腺激素是含碘的氨基酸 衍生物,B 错误;纤维素属于多糖,脱氧核糖是单糖,两者的组成元素都是 C、H、O,C 正确;油脂 的组成元素是 C、H、O,磷脂的组成元素是 C、H、O、N、P,D 错误。 5.将劳氏肉瘤病毒遗传物质的一个基本单位彻底水解后得到 A、B、C 三种化合物,将 T2 噬菌体 遗传物质的一个基本单位彻底水解后得到 A、B、D 三种化合物。你认为 C、D 两种化合物分别 是( ) A.尿嘧啶、胸腺嘧啶 B.胸腺嘧啶、尿嘧啶 C.核糖、脱氧核糖 D.脱氧核糖、核糖 5. 答案 C 劳氏肉瘤病毒为 RNA 病毒,遗传物质为 RNA,彻底水解后得到核糖、磷酸基团、碱 基;T2 噬菌体的遗传物质是 DNA,彻底水解后得到脱氧核糖、磷酸基团、碱基。因此,两者不同 的部分 C 代表核糖,D 代表脱氧核糖,C 正确。 6.下列关于蛋白质的叙述,正确的是( ) A.血红蛋白的空间结构呈纤维状 B.蛋白质经高温蒸煮后可以产生丰富的氨基酸 - 16 - C.组成蛋白质的氨基酸共有 20 种,它的 R 基均为链状 D.鸟类的羽毛和人的指甲主要是由同一种蛋白质组成的 6. 答案 D 血红蛋白的空间结构像一个表面粗糙的球,A 错误;蛋白质经高温蒸煮后空间结 构被破坏,发生变性,但不产生氨基酸,B 错误;组成蛋白质的氨基酸的 R 基可以是链状或环状结 构,C 错误;鸟类的羽毛和人的指甲主要是由同一种蛋白质——角蛋白组成的,D 正确。 7.下列哪种元素是组成血红蛋白所必需的( ) A.Ca B.Fe C.I D.Mg 7. 答案 B 血红蛋白是含铁蛋白质,存在于红细胞中,能运输氧气和二氧化碳,B 正确。 8.甲硫氨酸的 R 基是—CH2—CH2—S—CH3,它的分子式是( ) A.C5H11O2NS B.C3H7S C.C4H11O2S D.C5H10O2N 8. 答案 A 由氨基酸的结构通式和 R 基的分子式可知,甲硫氨酸的分子式是 C5H11O2NS,A 正 确。 9.下列关于膜蛋白的叙述,错误的是( ) A.膜蛋白在免疫过程中可起细胞标志物的作用 B.膜蛋白在膜中的分布与其有水溶性和脂溶性部分有关 C.膜蛋白在膜中较磷脂更易移动 D.膜蛋白在转运离子时形状可发生改变 9. 答案 C 膜蛋白是指质膜上的蛋白质,与细胞的物质交换、细胞识别、免疫等有密切的关 系。有些膜蛋白是激素或其他化学物质的专一受体,起着细胞标志物的作用,如 B 淋巴细胞质 膜表面所具有的与抗原特异结合的受体分子,A 正确;膜蛋白在膜中的分布与其有水溶性和脂 溶性部分有关,B 正确;膜蛋白在膜中的流动性较磷脂的弱,C 错误;有些膜蛋白可作为“载体” 将物质转运进出细胞,这些膜蛋白在转运离子时形状可发生改变,D 正确。 10.下列关于实验过程的叙述,错误的是( ) A.油脂鉴定实验中三次使用吸水纸,后两次吸取的物质是相同的 B.观察叶绿体实验中可观察到叶绿体分布在黑藻叶肉细胞的边缘 C.质壁分离观察过程:撕取洋葱鳞片叶外表皮→制片→观察→滴加蔗糖溶液→观察 D.酶专一性实验中加淀粉溶液与蔗糖酶溶液的试管出现阳性反应可能是淀粉中有杂质 - 17 - 10. 答案 A 油脂鉴定实验中三次使用吸水纸,三次吸取的物质分别是蒸馏水、染液和酒 精,A 错误;观察叶绿体实验中可观察到叶绿体分布在黑藻叶肉细胞的边缘,B 正确;质壁分离观 察过程:撕取洋葱鳞片叶外表皮→制片→观察→滴加蔗糖溶液→观察,C 正确;酶专一性实验中, 加淀粉溶液与蔗糖酶溶液的试管出现阳性反应可能是淀粉中有杂质,D 正确。 11.在高温等不良环境中蛋白质的生物活性下降或功能丧失。蛋白质功能丧失的主要原因是 ( ) A.氨基酸种类减少 B.氨基酸的排列顺序发生改变 C.空间结构发生改变 D.氨基酸数目改变 11. 答案 C 在高温等不良环境中蛋白质的生物活性下降或功能丧失称为蛋白质的变性,蛋 白质的变性是其空间结构的改变,但组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序不会发生改 变,C 正确。 12.下列关于生物体内有机物的叙述正确的是( ) A.脂质不参与生命活动的调节 B.蛋白质是生物体主要的能源物质 C.核酸是生物体储存遗传信息的物质 D.糖类不参与细胞识别和免疫调节 12. 答案 C 本题主要考查组成细胞化合物的相关知识。脂质中的固醇参与生命活动的调 节,A 错误;糖类是生物体主要的能源物质,B 错误;核酸是生物体储存遗传信息的物质,C 正确; 糖蛋白中的糖参与细胞的识别和免疫调节,D 错误。 13.回答下列与蛋白质相关的问题: (1)生物体中组成蛋白质的基本单位是 。在细胞中合成蛋白质时,肽键是在 这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白,如 (填“胃蛋白酶”“逆 转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体,此过程中高 尔基体的功能是 。 (2)通常,细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和 结构。某 些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因 是 。 - 18 - (3)如果 DNA 分子发生突变,导致编码正常血红蛋白多肽链的 mRNA 序列中一个碱基被另一个碱 基替换,但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变,其原因可能 是 。 13. 答案 (1)氨基酸 核糖体 胃蛋白酶 对蛋白质进行加工、分类和包装 (2)空间 蛋 白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解 (3)遗传密码具有简并性 解析 (1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸,在核糖体上氨基酸之间脱水缩合形成肽键;胃蛋 白酶属于分泌蛋白,分泌蛋白从合成至分泌到细胞外的过程中,需要高尔基体对来自内质网的 蛋白质做进一步的加工、分类和包装。(2)具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸 序列和空间结构。蛋白质变性后,肽键得以暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解, 所以变性的蛋白质易被蛋白酶水解。(3)由于密码子具有简并性,DNA 分子发生突变,导致 mRNA 中密码子发生变化,但变化后的密码子与变化前的密码子决定的是同一种氨基酸,所以血红蛋 白中氨基酸序列并未改变。 B 组 提升题组 1.(2019 杭州富阳中学高三月考)下列有关生物体内组成成分的叙述,错误的是( ) A.油脂、糖元和淀粉都是储能物质 B.胰岛素与血红蛋白的组成元素不完全相同 C.无机盐与神经元产生兴奋有关,与传导兴奋无关 D.水既是细胞代谢所需的原料,也是细胞代谢的产物 1. 答案 C 油脂是良好的储能物质,动植物细胞中均有,糖元是动物细胞中的储能物质,淀 粉是植物细胞中的储能物质,A 正确;胰岛素与血红蛋白均属于蛋白质,均含有 C、H、O、N,但 血红蛋白中含有 Fe 元素,而胰岛素中没有,因此两者的组成元素不完全相同,B 正确;无机盐如 Na+和 K+,与神经元接受刺激产生兴奋有关,与传导兴奋也有关,C 错误;水既是细胞代谢所需的 原料,同时也是细胞代谢的产物,例如水是需氧呼吸的原料,也是需氧呼吸的产物,D 正确。 2.(2019 杭州四中高三月考)下列有关蛋白质的说法,错误的是( ) A.蛋白质是组成细胞的重要物质和生命活动的主要承担者 B.蛋白质是一定数量的氨基酸连接而成的平面直线结构 C.蛋白质具有运输、免疫、信息传递和催化作用等多种功能 D.基因的多样性→蛋白质结构多样性→蛋白质功能多样性 2. 答案 B 蛋白质在细胞中承担的功能多种多样:①是构成细胞和生物体的重要物质;②具 有催化功能;③具有运输功能;④具有信息传递功能;⑤具有免疫功能等。蛋白质的功能有多种, - 19 - 是生命活动的主要承担者,A 正确;一定数量的氨基酸连接而成肽链,肽链盘曲、折叠,形成具有 一定空间结构的蛋白质分子,B 错误;蛋白质具有运输、免疫、信息传递和催化作用等多种功 能,C 正确;蛋白质功能的多样性取决于蛋白质结构的多样性。蛋白质是由基因控制合成的,故 蛋白质多样性的根本原因是基因多样性,D 正确。 3.(2019 杭州高中高三月考)下列是与蛋白质、核酸相关的一些描述,其中正确的是( ) A.核酸均可携带遗传信息,但只有 DNA 是生物的遗传物质 B.核酸中的 N 存在于碱基中,蛋白质中的 N 主要存在于氨基中 C.氨基酸分子互相结合的方式与 mRNA 中碱基排列顺序无关 D.磷酸和五碳糖的连接方式在单链 RNA 和双链 DNA 的一条链中是不同的 3. 答案 C 核酸均可携带遗传信息,DNA 是主要的遗传物质,少数病毒的遗传物质是 RNA,A 错误;核酸中的 N 存在于碱基中,蛋白质中的 N 主要存在于肽键中,B 错误;氨基酸分子互相结合 的方式与 mRNA 中碱基排列顺序无关,C 正确;磷酸和五碳糖的连接方式在单链 RNA 和双链 DNA 的一条链中是相同的,都是通过磷酸二酯键连接的,D 错误。 4.(2019 浙大附中高三模拟)人的胰高血糖素是由 29 个氨基酸组成的直链多肽,相关叙述正确 的是( ) A.胰高血糖素分子中至少含有 28 个肽键和 29 个羧基 B.胰高血糖素只能由胰岛α细胞合成和分泌 C.加热变性的胰高血糖素不能与双缩脲试剂发生紫色反应 D.胰高血糖素作用的靶器官主要是骨骼肌 4. 答案 B 根据题干信息分析,人的胰高血糖素是由 29 个氨基酸组成的直链多肽,则其含有 的肽键数=29-1=28 个,至少含有的氨基数或羧基数=肽链数=1 个。根据以上分析可知,胰高血 糖素分子中含有 28 个肽键,至少含有 1 个羧基,A 错误;胰高血糖素是由胰岛α细胞合成与分泌 的,B 正确;加热变性的胰高血糖素,其肽键没有被破坏,仍然能够与双缩脲试剂产生紫色反 应,C 错误;胰高血糖素作用的靶器官主要是肝脏,D 错误。 5.(2019 杭州长河高中高三月考)下列有关生物体内元素及化合物的叙述,正确的是( ) A.DNA 和 RNA 彻底水解的产物中都有糖 B.组成胰岛素与血红蛋白的元素完全相同 C.无机盐与神经元兴奋的产生和传导无关 D.油脂、乳糖和淀粉都是生物的储能物质 - 20 - 5. 答案 A 核酸的基本单位是核苷酸,一分子核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子 碱基组成。常见的储能物质有油脂、糖元、淀粉。DNA 彻底水解的产物有脱氧核糖、磷酸和碱 基,RNA 彻底水解的产物有核糖、磷酸和碱基,均具有五碳糖,A 正确;胰岛素的组成元素有 C、H、 O、N、S,血红蛋白的组成元素有 C、H、O、N、Fe,B 错误;兴奋的产生和传导与钠离子内流有 关,C 错误;乳糖是动物细胞中的二糖,不属于储能物质,D 错误。 6.(2019 杭师大附中高三期中)生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其 中 X、Y 代表元素,a、b、c 是组成 A、B、C 三种生物大分子的单体,这三种单体的结构可用 d 或 e 表示。据图分析正确的是( ) A.人体细胞中单体 a、b 的结构可用 d 表示,人体中 d 的种类有 4 种 B.大肠杆菌细胞内单体 c 的结构可用 e 表示,e 的种类约有 20 种 C.a、b 是生物体内遗传信息的携带者,C 是生命活动的主要承担者 D.A、B 的多样性由 d 中的 n 充分体现,C 的多样性由 e 中的 R 充分体现 6. 答案 B 由图可知,A 是 DNA、B 是 RNA、C 是蛋白质、X 是 N 和 P、Y 是 N。a 脱氧核苷酸、 b 核糖核苷酸、c 氨基酸、d 核苷酸、e 氨基酸、f 五碳糖、m 磷酸、n 含氮碱基。人体中含有 4 种脱氧核苷酸和 4 种核糖核苷酸,共有 8 种核苷酸 d,A 错误;e 表示氨基酸 c,组成蛋白质的氨 基酸大约有 20 种,B 正确;核酸是生物体内遗传信息的携带者,细胞生物的遗传物质是 DNA,非 细胞生物病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA,C 错误;蛋白质 C 的多样性除了与 e 中的 R 有关,还与 氨基酸的数目、排列顺序和肽链的空间结构有关,D 错误。 7.对下列四幅图表示的意义描述不正确的是( ) A.甲、乙、丙三图分别表示组成多肽链的氨基酸数目、种类和排列顺序不同 - 21 - B.丁图中共有三条肽链,它们之间相连接的键叫作肽键 C.丁图表示组成蛋白质分子的多肽链的空间结构不同 D.图中每一条肽链都至少含有一个游离的氨基 7. 答案 B 甲图中的两条肽链分别由 4 个和 5 个相同的氨基酸组成,表示组成肽链的氨基酸 数目不同。乙图中的两条肽链一条由 4 个相同的氨基酸组成,另一条由另外 4 个相同的氨基酸 组成,表示组成肽链的氨基酸种类不同。丙图中的两条肽链均由 4 个(2 种,每种 2 个)氨基酸组 成,但氨基酸的排列顺序不同,表示组成肽链的氨基酸排列顺序不同,A 正确。丁图中共有三条 肽链,②中两条肽链相连接的键叫作二硫键,B 错误。丁图表示组成蛋白质分子的氨基酸的种 类、数目、排列顺序及多肽链的空间结构不同,C 正确。肽链中至少含有的游离的氨基数=肽链 数,D 正确。 8.以下关于组成细胞的有机物的描述,错误的是( ) A.组成油脂的元素为 C、H、O B.蛋白质的生物合成一定有 RNA 的直接参与 C.淀粉、纤维素和糖元发生水解的最终产物都是葡萄糖 D.蛋白质的生物合成与运输都需要核糖体、内质网、高尔基体等细胞器的直接参与 8. 答案 D 组成油脂的元素为 C、H、O,A 正确;蛋白质的生物合成在核糖体上进行,需要 mRNA 作模板,tRNA 参与运输氨基酸,因此,该过程一定有 RNA 的直接参与,B 正确;淀粉、纤维素和糖 元发生水解的最终产物都是葡萄糖,C 正确;分泌蛋白的合成与运输过程需要核糖体、内质网、 高尔基体等细胞器的直接参与,D 错误。 9.通常情况下,分子式为 C66H107O66N18S2 的多肽链中最多含有的肽键数是( ) A.65 个 B.66 个 C.17 个 D.18 个 9. 答案 C C66H107O66N18S2 分子式中含有 18 个 N,假设每个氨基酸只有一个氨基,该多肽链中最 多有 18 个氨基酸,18 个氨基酸脱水缩合最多可以形成 17 个肽键,C 正确。 10.下列有关蛋白质和核酸的叙述中,正确的是( ) A.组成每一种蛋白质的氨基酸均有 20 种,组成核酸的碱基有 4 种 B.蛋白质中的氮元素主要存在于氨基中,核酸中的氮元素主要存在于碱基中 C.蛋白质具有热变性,变性后的蛋白质还能与双缩脲试剂发生作用呈现紫色 D.氨基酸的空间结构和种类决定了蛋白质的功能 10. 答案 C 组成蛋白质的氨基酸约有 20 种,但并不是组成每一种蛋白质的氨基酸都有 20 种,组成核酸的碱基有 A、G、C、T、U 共 5 种,A 错误;蛋白质中的氮元素主要存在于肽键中,B - 22 - 错误;蛋白质具有热变性,变性后的蛋白质只是空间结构改变,肽键并未被破坏,故还能与双缩 脲试剂发生作用呈现紫色,C 正确;氨基酸的种类、数目、排列顺序和多肽链的空间结构决定了 蛋白质的功能,D 错误。 11.关于核酸的说法不正确的是( ) A.DNA 和 RNA 的基本组成单位都是核苷酸,没有 DNA 的生物一定没有细胞结构 B.同一个体的不同细胞中,DNA 和 RNA 含量可能都不相同 C.细胞衰老时,核质比不变或减小 D.tRNA 分子内也存在碱基对,其基本组成单位之一可用于合成 ATP 11. 答案 C DNA 和 RNA 的基本组成单位都是核苷酸,没有 DNA 的生物是病毒,病毒无细胞结 构,A 正确;同一个体的不同细胞中,进行分裂的细胞的 DNA 含量会加倍,由于基因的选择性表达, 各细胞中 RNA 含量可能不同,B 正确;细胞衰老时,细胞核体积变大,细胞体积变小,因此核质比 变大,C 错误;tRNA 分子呈三叶草形,其结构中也存在碱基对,其基本组成单位之一腺嘌呤核糖 核苷酸可用于合成 ATP,D 正确。 12.如果图 1 表示纤维素的结构组成方式,那么符合图 2 所示结构组成方式的是( ) ①核酸 ②多肽 ③淀粉 A.①② B.②③ C.①③ D.①②③ 12. 答案 A 图 1 可表示由相同的单体构成的生物大分子,图 2 可表示由不同的单体构成的 生物大分子。纤维素和淀粉都是由葡萄糖聚合形成的,只有一种单体,可用图 1 表示;而核酸是 由四种不同的核苷酸连接而成的,可以用图 2 表示;多肽是由不同种类的氨基酸脱水缩合形成 的,也可用图 2 表示。 13.鸡红细胞中,每个血红蛋白分子有 4 条肽链,包括两条α链和两条β链,每条α链由 141 个 氨基酸组成,每条β链由 146 个氨基酸组成。回答下列问题: (1)一个鸡血红蛋白分子中肽键的数目是 ,肽键在(细胞器) 中合成。β链含 有半胱氨酸,其分子式为 C3H7NO2S,则其 R 基由 (元素符号)元素组成。组成血红蛋白的 重要的微量元素是 。 (2)鸡血红蛋白 (填“适合”或“不适合”)做蛋白质的鉴定材料,因 为 。 - 23 - (3)某蛋白质由 n 个氨基酸组成且仅为一条链,其分子式为 CmHpNqOwS2,并且是由下列 4 种氨基酸 组成的,那么该蛋白质彻底水解后将会得到 个乙。 甲 乙 丙 丁 13. 答案 (1)570 核糖体 C、H、S Fe (2)不适合 鸡血红蛋白有颜色,会干扰反应现象 的观察 (3)(w-n-1)/2 解析 (1)肽键数=氨基酸数目-肽链数,故鸡血红蛋白分子中肽键的数目是 (141+146)×2-4=570。氨基酸的脱水缩合发生在核糖体中。依据氨基酸分子的结构通式可推 知,分子式为 C3H7NO2S 的半胱氨酸的 R 基是—CH2SH,该 R 基是由 C、H、S 组成的。组成血红蛋 白的重要的微量元素是 Fe。(2)蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。由于鸡血红蛋白有颜色, 会干扰反应现象的观察,因此鸡血红蛋白不适合做蛋白质的鉴定材料。(3)四种氨基酸中只有 乙的 R 基中含有一个羧基,根据“肽链中 O 原子数=肽键数+2×肽链数+R 基中 O 原子数”可推 知乙氨基酸 R 基中 O 原子数为 w-n-1,每个羧基含 2 个 O 原子,故乙氨基酸个数为(w-n-1)/2。 1.下列有关蛋白质结构与功能的叙述中,错误的是( ) A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关 B.数量相同的 5 种氨基酸可以组成不同的多肽链 C.将抗体溶于 NaCl 溶液中会造成其生物活性的丧失 D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构 答案 C 蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关,A 正确;蛋白质的多样性与氨基酸的 排列顺序有关,因此数量相同的 5 种氨基酸可以组成多条不同的多肽链,B 正确;将抗体溶于 NaCl 溶液中会出现盐析现象,但其生物活性没有丧失,C 错误;氨基酸序列相同的多肽链可折叠 成不同的空间结构,D 正确。 2.蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是( ) A.细胞膜、细胞溶胶中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质 B.氨基酸之间脱水缩合生成的 H2O 中,氢来自氨基和羧基 - 24 - C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与 D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团相关 答案 A 细胞溶胶中负责转运氨基酸的载体是 tRNA,不是蛋白质,A 项错误;氨基酸脱水缩合 生成的 H2O 中的氢来自氨基和羧基,B 项正确;细胞内蛋白质水解时,需要蛋白酶(本质为蛋白质) 的催化,C 项正确;蛋白质的基本性质与碳骨架和功能基团均相关,D 项正确。 3.下列有关细胞物质组成的叙述,正确的是( ) A.在人体活细胞中氢原子的数目最多 B.DNA 和 RNA 分子的碱基组成相同 C.多糖在细胞中不与其他分子相结合 D.蛋白质区别于脂质的特有元素是氮 答案 A 本题主要考查细胞物质组成的相关知识。人体活细胞中含量最多的化合物是 H2O, 因此氢原子的数目最多;DNA 和 RNA 分子的碱基组成不完全相同,DNA 分子的碱基组成为 A、T、 C、G,而 RNA 分子的碱基组成为 A、U、C、G;多糖在细胞中可与蛋白质结合形成糖蛋白;蛋白质 区别于脂质的特有元素是硫。故 A 项正确。 4.甲(ATGG)是一段单链 DNA 片段,乙是该片段的转录产物,丙(A—P~P~P) 是转录过程中的一种 底物。下列叙述错误的是( ) A.甲、乙、丙的组分中均有糖 B.甲、乙共由 6 种核苷酸组成 C.丙可作为细胞内的直接能源物质 D.乙的水解产物中含有丙 答案 D 甲是一段单链 DNA 片段,甲(ATGG)的转录产物是乙(UACC),丙是直接能源物质 ATP, 甲、乙、丙的组分中均有五碳糖,A、C 正确;甲(ATGG)与乙(UACC)共有 6 种核苷酸,B 正确;乙 的水解产物中不含有 ATP,D 错误。 5.下列关于细胞中化合物及其化学键的叙述,正确的是( ) A.tRNA 分子中含有一定数量的氢键 B.每个 ADP 分子中含有两个高能磷酸键 C.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 D.DNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接 - 25 - 答案 A tRNA 为单链结构,形成非环状的部分碱基互补配对,存在氢键,A 正确;每个 ADP 分 子中只有一个高能磷酸键,B 错误;血红蛋白中不同肽链之间通过二硫键连接,C 错误;DNA 的两 条脱氧核苷酸链之间通过氢键连接,D 错误。