1、第3讲 蛋白质和核酸1(2020高考天津卷)组成下列多聚体的单体的种类最多的是()A血红蛋白 BDNAC淀粉 D纤维素解析:选A。组成血红蛋白的单体是氨基酸,约21种;组成DNA的单体为脱氧核苷酸,共4种;组成淀粉和纤维素的单体均为葡萄糖。2下列生理过程中,没有蛋白质直接参与的是()A线粒体基质中的CO2进入细胞质基质的过程B细胞分裂前的间期DNA进行半保留复制的过程C受精作用过程中精子与卵细胞的识别过程D免疫系统清除侵入内环境的病原体的过程解析:选A。CO2从线粒体基质进入细胞质基质的方式是自由扩散,不需要蛋白质的参与;DNA进行半保留复制的过程中需要解旋酶和DNA聚合酶的相关作用,这些酶的
2、化学本质是蛋白质;受精作用过程中精子与卵细胞的识别过程与细胞膜上的糖蛋白有关;免疫系统清除侵入内环境的病原体的过程中,产生的抗体属于蛋白质。3(2021江苏常州高三检测)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的游离氨基数相同解析:选B。三种化合物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为都至少含有一个氨基、一个羧基,B错误;双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应是由于蛋白
3、质中有肽键,而氨基酸中无肽键,故三种化合物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分别是1、1、1,D正确。4(2021山东济宁高三模拟)研究发现,人体内由色氨酸(分子式为C11H12O2N2)代谢生成的5羟色胺作为一种神经递质,其能抑制中枢神经系统的兴奋性,使人产生困倦感。据此分析,下列说法正确的是()A色氨酸的R基是C9H9OB饮食中适量添加富含色氨酸的食物有利于睡眠C人体需要的色氨酸在体内可以由其他物质转化而来D5羟色胺在突触前膜以主动运输方式进入突触间隙解析:选B。参与构成生物体蛋白质的氨基酸的结构通式为 (分子式为C2H4O2NR),色氨酸分子
4、式为C11H12O2N2,结合二者可知其R基为C9H8N,A错误;根据题意可知,色氨酸代谢生成的5羟色胺能抑制中枢神经系统的兴奋性,使人产生困倦感,故饮食中适量添加富含色氨酸的食物有利于睡眠,B正确;色氨酸是必需氨基酸,在人体内不能由其他物质转化而来,只能从外界摄入,C错误;5羟色胺在突触前膜以胞吐的方式进入突触间隙,D错误。5. (2021山东聊城高三期末)某五十肽中有丙氨酸(R基为CH3)2个,现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如右图)得到几种不同的有机产物,其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在,下列有关该过程产生的全部有机物中原子、基团或肽键数目的叙述,错误的是()A肽键数目减少4个B氨基和羧基
5、分别增加8个C氢原子数目增加8个D氧原子数目增加4个解析:选B。题图五十肽脱掉其中的2个丙氨酸,在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键,因此肽键数目减少4个,A正确;断裂4个肽键,即水解形成4个氨基和4个羧基,B错误;脱掉丙氨酸的过程需要4个水分子参与水解,所以氢原子数目增加8个,氧原子数目增加4个,C、D正确。6(2021辽宁营口模拟)下图中的a、b、c、d分别代表人体内的四种大分子化合物,下列有关说法错误的是()A分子c的种类约有62种,只含三个碱基,分子量比b小得多Bb、c、d的合成离不开化合物a,这四种大分子化合物的主要合成场所相同Cb、c、d三种化合物能同时存在于同一个细胞器中Da、b彻底水解
6、后可得到四种不同的化合物、四种相同的化合物解析:选A。由图示可知,a、b、c、d分别代表DNA、mRNA、tRNA、rRNA。每个tRNA含有三个与密码子结合的游离碱基,并不是只含三个碱基;b、c、d都是以a的一条链为模板,经转录产生的,a的合成是DNA的复制过程,转录和DNA复制主要在细胞核中进行;核糖体是翻译的场所,rRNA是核糖体的主要组成成分之一,tRNA是翻译过程的运输工具,mRNA是翻译过程的模板,线粒体中能翻译形成部分蛋白质,含有三种RNA;a、b彻底水解后可得到四种不同的化合物,即核糖、脱氧核糖、胸腺嘧啶、尿嘧啶,四种相同的化合物,即腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、磷酸。7核糖体RNA
7、(rRNA)在核仁中通过转录形成,其与核糖核蛋白组装成核糖体前体,核糖体前体通过核孔进入细胞质中进一步成熟,成为翻译的场所。翻译时rRNA催化肽键的形成。下列相关叙述错误的是()ArRNA的合成需要以DNA为模板BrRNA的合成及核糖体的形成与核仁有关C翻译时,rRNA的碱基与tRNA上的反密码子互补配对DrRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能解析:选C。rRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的,因此rRNA的合成需要以DNA为模板;核仁与某种RNA(rRNA)的合成及核糖体的形成有关;翻译时,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对;rRNA能催化肽键的形成,可见其具有催化功能
8、,即可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能。8(2021山东济南高三检测)下列概念不可用图示来表示的是()A1表示固醇,24分别表示脂质、磷脂、性激素B1表示核糖核苷酸,24分别表示含氮碱基、核糖、磷酸C1表示糖类,24分别表示单糖、二糖、多糖D1表示双层膜的细胞结构,24分别表示线粒体、叶绿体、细胞核解析:选A。固醇属于脂质,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,磷脂不属于固醇,A符合题意;一分子核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成,B不符合题意;糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖,C不符合题意;线粒体和叶绿体是具有双层膜的细胞器,细胞核的核膜是双层膜结构,D不符合题意。9一切生命活
9、动都离不开蛋白质,下图为部分细胞结构和多种蛋白质,请回答下列有关问题: (1)A蛋白参与细胞间的相互粘连,所以在动物细胞工程中常用_处理组织碎块,使细胞分散开。(2)B蛋白与物质跨膜运输有关,如果转运过程需ATP供能,则运输方式为_;若转运过程不消耗ATP,则运输方式为_,动力来自所转运物质_形成的势能。(3)C蛋白只能与特定分子结合,结合后其_发生变化,像“分子开关”一样,引起细胞内一系列变化,是细胞膜完成_功能的分子基础。(4)D蛋白和细胞骨架共同完成细胞内的物质运输,细胞骨架的化学本质是_。(5)E蛋白具有催化功能,因其只能与_结合,所以E蛋白的功能具有专一性的特点。(6)F蛋白的功能是
10、与DNA分子的某一部位结合,以DNA分子的一条链为模板合成RNA分子,F蛋白的名称是_。解析:动物细胞间的物质中主要成分是蛋白质,故用胰蛋白酶可以分离动物细胞。主动运输与协助扩散均需要转运蛋白参与,但主动运输消耗ATP。C蛋白是细胞膜上的受体,与细胞间的信息交流有关。具有催化作用的蛋白质是酶,一种酶只能催化一种或一类化学反应。F蛋白是催化转录过程的RNA聚合酶,该酶可以与DNA分子上的RNA聚合酶结合位点结合,催化转录过程。答案:(1)胰蛋白酶(2)主动运输协助扩散浓度差(3)空间结构信息交流(细胞通讯、细胞识别)(4)蛋白质(5)一种或一类底物(6)RNA聚合酶10(2021天津和平名校高三
11、月考)下图表示构成生物体的元素、化合物及其作用,其中a、b、d、e、f代表小分子,A、B、E代表不同的生物大分子,请据图回答下列问题:(1)物质a表示_,其在原核细胞中共有_种。(2)若E是动物细胞中特有的储能物质,则E是_,其在人体中主要分布于_细胞中。(3)物质d是_。物质f是_,其在动植物细胞中均可含有,并且由于含能量多而且占体积小,被生物作为长期储备能源的物质。(4)物质b的名称是_,图中的“?”是指_(填元素)。若某种B分子由n个b(平均相对分子质量为m)形成的两条链组成,则该B分子的相对分子质量大约为_。解析:(1)物质a由C、H、O、N、P组成并且A是病毒的主要组成成分,所以a是
12、核苷酸,原核细胞中有8种,即组成RNA的4种和组成DNA的4种。(2)E是主要的能源物质,是糖类,若E是动物细胞特有的储能物质,则E是肝糖原和肌糖原,主要储存在肝脏细胞和肌肉细胞中。(3)物质d能促进生殖器官的发育,激发并维持雌性动物的第二性征,说明是雌激素;因为物质f“在动植物细胞中均可含有,并且由于含能量多而且占体积小,被生物作为长期储备能源的物质”,所以是脂肪。(4)物质b是构成B的单体,而物质B是蛋白质,所以b是氨基酸,“?”指的是N。B分子的相对分子质量是mn18(n2)。答案:(1)核苷酸8(2)糖原肝脏细胞和肌肉(3)雌激素脂肪(4)氨基酸Nmn18(n2)素养提升11(不定项)
13、“分子马达”是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质,它们的结构会随着与ATP的结合而改变,在促使ATP转化成ADP的同时引起自身或与其结合的分子发生运动。下列相关叙述错误的是()A“分子马达”具有酶的功能B主动运输可能与“分子马达”有关C放能反应一般与ATP水解反应相联系D蛋白质结构改变意味着其失去活性解析:选CD。根据题干可知,“分子马达”具有酶的功能,A正确;由题意可知,主动运输可能与“分子马达”有关,B正确;吸能反应(需要消耗能量,ATP是直接能源物质)一般与ATP水解反应相联系,C错误;蛋白质的结构决定其功能,但蛋白质结构改变其活性不一定丧失,如载体蛋白在运输物质时,其结构会发生改变,
14、但这是可以恢复的,其并未失去活性,D错误。12(不定项)1965年,我国科学家在世界上率先合成具有生物活性的牛胰岛素结晶,其大致过程是根据已知的氨基酸序列,先用化学方法分别合成胰岛素a、b两条肽链,再催化两条肽链间形成二硫键。下列分析错误的是()A上述合成胰岛素的方法必须利用mRNA为模板B氨基酸R基上的氨基或羧基不会参与肽键的形成C形成二硫键后,a、b两条肽链的肽键数目增多,形成更复杂的空间结构D若正常小鼠被注射该产物后出现低血糖症状,则说明产物具有生物活性解析:选AC。由于已经知道氨基酸序列,因此合成胰岛素时不需要用mRNA为模板;氨基酸R基上的氨基或羧基不参与肽键的形成;二硫键不是肽键,
15、形成二硫键后不会导致肽键数目增多;胰岛素具有降血糖的作用,若正常小鼠被注射该产物后出现低血糖症状,则说明产物具有生物活性。13(不定项)研究人员发现人类和小白鼠的软骨细胞中富含“miR140”分子,这是一种微型单链核糖核酸。与正常小鼠比较,不含“miR140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多。下列关于“miR140”的叙述,正确的是()A“miR140”分子中一定含有糖类物质B“miR140”分子对生命活动有重要作用C“miR140”分子中含有两个游离的磷酸基团D“miR140”分子不是人和小鼠的遗传物质解析:选ABD。由题意可知,“miR140”分子为单链RNA,故分子中含有核糖;与正常
16、小鼠比较,不含“miR140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多,说明“miR140”分子对生命活动有重要作用;“miR140”分子中只含有一个游离的磷酸基团;人和小鼠的遗传物质是DNA,“miR140”分子为RNA,故不是人和小鼠的遗传物质。14(不定项)下图表示细胞内某物质甲由两部分组成。下列说法错误的是()A若图中甲为组成蛋白质的氨基酸,为R基,则中的氨基和羧基都只有一个B若为两个DNA片段,则通过DNA聚合酶可将其连接为甲C若图中甲为ATP,为腺苷,则含有三个磷酸基团D若均为葡萄糖,则小麦幼苗体细胞中的甲为蔗糖解析:选BD。根据氨基酸的结构通式可知,若图中甲为氨基酸,为R基,则中的氨
17、基和羧基都只有一个,且连接在同一个碳原子上;DNA连接酶可将两个DNA片段连接起来,因此若为两个DNA片段,则通过DNA连接酶可将其连接为甲;ATP是由腺苷和三个磷酸基团组成的,因此若图中甲为ATP,为腺苷,则含有三个磷酸基团;麦芽糖是由两分子葡萄糖脱水缩合形成的,若均为葡萄糖,则小麦幼苗体细胞中的甲为麦芽糖。15(2021江苏淮安高三期末)蛋白质的空间结构遭到破坏,其生物活性就会丧失,这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等均会使蛋白质变性。现提供质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.05 g/m
18、L的CuSO4溶液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯等材料用具。请你设计实验探究乙醇能否使蛋白质变性。(1)实验步骤:取两支试管,分别编号A、B,向A、B两试管中各加入 1 mL 新鲜的淀粉酶溶液,然后向A试管加入_,向B试管加入5滴无水乙醇,混匀后向A、B两试管再加 2 mL 可溶性淀粉溶液。将两支试管摇匀后,同时放入适宜温度的温水中维持5 min。_。从温水中取出A、B试管,各加入1 mL斐林试剂摇匀,放入盛有5065 温水的大烧杯中加热约2 min,观察试管中出现的颜色变化。(2)实验结果预测及结论:_。_。(3)该实验的自变量是_,对照组是_。解析:(1)取两支试管,编
19、号A、B,向A、B两试管中各加入 1 mL 新鲜的淀粉酶溶液,然后向A试管加入5滴蒸馏水,向B试管加5滴无水乙醇,混匀后向A、B两试管再加入2 mL可溶性淀粉溶液。将两支试管摇匀后,同时放入适宜温度的温水中维持5 min。取少量等量质量浓度为0.1 g/mL 的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液,配制成斐林试剂。从温水中取出A、B试管,各加入1 mL斐林试剂摇匀,放入盛有5065 温水的大烧杯中加热约2 min,观察试管中出现的颜色变化。(2)实验结果预测及结论:若A试管中出现砖红色沉淀,B试管不出现,则说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性;若A试管中出现砖红色沉淀,B试管中也出现,则说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。(3)该实验的自变量是有无乙醇,对照组是A试管。答案:(1)5滴蒸馏水取少量等量质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液,配制成斐林试剂(2)若A试管中出现砖红色沉淀,B试管中不出现,则说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性若A试管中出现砖红色沉淀,B试管中也出现,则说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性(3)有无乙醇A试管