2025年高考一轮总复习课件 第一单元　第3课　蛋白质和核酸

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，建立生命的物质观、结构与功能观。2.运用模型与建模的方法分析氨基酸的结构通式、脱水缩合的过程以及DNA和RNA的结构。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。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此生理过程的名称是脱水缩合。②写出字母代表的结构或名称：a肽键；b二肽。③产物H2O中H原子来源于氨基和羧基，O原子来源于羧基。(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(4)蛋白质的盐析、变性和水解①盐析：蛋白质在高浓度盐溶液中溶解度降低而析出，蛋白质的空间结构没有被破坏。②变性：在某些物理和化学因素作用下蛋白质特定的空间构象被破坏，其理化性质改变、生物活性丧失，但是肽键一般不会断裂。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。1．具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸。(×)2．生物体内组成蛋白质的氨基酸中，不同氨基酸之间的差异是由R基决定的。(√)3．蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2的运输。(×)4．评价蛋白质食品营养价值的主要依据是其必需氨基酸的种类和含量。(√)5．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。(×)1．(必修1P30与社会的联系)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，原因是赖氨酸为必需氨基酸，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1P32与社会的联系)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1P32与社会的联系)蛋白质变性后可以(填“可以”或“不可以”)用双缩脲试剂检测，原因是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。考向1|氨基酸的结构和种类1．(2024·广东汕头模拟)在生物体内合成氨基酸时，硒(Se)取代丝氨酸(C3H7O3N)R基团上羟基(—OH)中的氧原子，形成的氨基酸叫作硒代半胱氨酸。硒代半胱氨酸参与形成的蛋白质称为硒蛋白。下列说法错误的是()A．硒蛋白可能具有催化作用B．硒蛋白与双缩脲试剂反应呈紫色C．硒代半胱氨酸的R基团为—CH3D．硒代半胱氨酸为非必需氨基酸C解析：绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA，硒蛋白可能具有催化作用，A正确；硒蛋白含有肽键，能够与双缩脲试剂反应呈紫色，B正确；氨基酸的结构式为C2H4O2NR，由丝氨酸的结构式可知，丝氨酸的R基团为—CH2OH，由于硒(Se)取代丝氨酸R基团上羟基中的氧原子，故硒代半胱氨酸的R基团为—CH2SeH，C错误；非必需氨基酸是人体能合成的氨基酸，故硒代半胱氨酸为非必需氨基酸，D正确。2．(2024·甘肃兰州模拟)某直链多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生下列3种氨基酸，相关叙述不正确的是()A．合成1分子该物质将产生5个水分子B．合成1分子该物质需要1个谷氨酸和1个丙氨酸C．该多肽分子中含1个游离的氨基和4个游离的羧基D．每个该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸B解析：题中3种氨基酸都只含有1个氮原子，而题中多肽含有6个氮原子，说明该多肽是由6个氨基酸脱去5个水分子合成的，A正确；六肽中含有13个氧原子，肽链中每个—CO—NH—结构中含有1个氧原子，一端的羧基含有2个氧原子，说明R基中含有的氧原子个数为13－(5＋2)＝6，图中只有谷氨酸的R基中含有一个羧基(含2个氧原子)，因此合成该六肽需要3个谷氨酸，该多肽分子水解后可以产生3个谷氨酸，B错误，D正确；组成该多肽的3种氨基酸分子的R基中均不含氨基，但谷氨酸的R基中含有1个羧基，且该多肽中含有3个谷氨酸，因此该多肽分子中含1个游离的氨基和4个游离的羧基，C正确。“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．(2024·甘肃武威模拟)胰岛素是我们体内与血糖平衡有关的重要激素。胰岛素由A、B两条肽链组成，其中A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，两条链之间通过3个二硫键连接在一起，二硫键是由两个—SH脱去两个H形成的，如下图，下列说法正确的是()A．胰岛素为五十一肽，其中含有50个肽键B．51个氨基酸形成胰岛素时，减少了98个氢原子C．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、空间结构决定D．该蛋白质至少有2个游离的羧基和2个游离的氨基D解析：胰岛素由A、B两条肽链组成，其中A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，形成51－2＝49个肽键，A错误；51个氨基酸形成胰岛素时，脱去51－2＝49个水分子，形成3个二硫键，共减少了49×2＋3×2＝104个氢原子，B错误；蛋白质结构多样性的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链形成的空间结构千差万别，故该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序以及肽链形成的空间结构决定，C错误；每条多肽链都至少含一个游离的氨基、羧基，R基中也可能含有氨基、羧基，因此含有两条多肽链的胰岛素至少含有2个游离的羧基和2个游离的氨基，D正确。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1n－1n－1na－18(n－1)至少1个mn－mn－mna－18(n－m)至少m个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基上的碳原子数不好确定，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)转录脱氧核苷酸数∶核糖核苷酸数∶氨基酸数6∶3(最多)∶1(最多)4．(2024·广东深圳模拟)绿色荧光蛋白简称GFP，最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白。其相关数据如图所示，下列有关叙述正确的是()A．该蛋白质含有2条肽链B．该荧光蛋白含有的氮原子数是141C．该肽链水解时，水中氢的去向是形成氨基D．在合成该物质时相对分子质量减少了2250A解析：由柱形图知，游离的羧基总数是17个，R基上的羧基数是15个，因此绿色荧光蛋白含有2条肽链，A正确；每个氨基酸至少含有一个—NH2，即至少含有一个氮原子，有些氨基酸的R基上也有氮，脱水缩合过程中氮原子数不减少，所以126个氨基酸至少含有126个N，又因为R基上含有17－2＝15个氨基，但不确定其他R基上是否含有氮，所以该荧光蛋白含有的氮原子数至少是126＋15＝141，B错误；该肽链水解时，水中氢的去向是形成氨基和羧基，C错误；在合成该物质时脱去的水分子数＝126－(17－15)＝124，所以相对分子质量减少了124×18＝2232，D错误。5．(2024·湖南长沙模拟)某直链多肽含4个缬氨酸(C5H11NO2)，蛋白酶1作用于缬氨酸氨基端的肽键，蛋白酶2作用于缬氨酸羧基端的肽键。该多肽分别经酶1和酶2作用后的情况如图所示，下列相关叙述正确的是()A．缬氨酸的R基可表示为—CH(CH3)2，该多肽的肽键有19个B．该多肽中缬氨酸的位置分别是第7、8、14、19位C．该多肽链至少含有1个游离的—COOH和5个游离的—NH2D．酶1完全作用后形成的肽链中氧原子数目比原多肽的多了4个B解析：氨基酸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，可求得缬氨酸的R基为—C3H7，可表示为—CH(CH3)2，该多肽有19个氨基酸，含有肽键19－1＝18个，A错误；根据题图信息，蛋白酶1作用于缬氨酸氨基端的肽键后，形成了三个短肽A、B、C，说明酶1作用位点是7、8、14、19左侧氨基，因此该多肽中缬氨酸的位置分别是第7、8、14、19位，B正确；不考虑肽链的氨基酸R基上的基团，该肽链至少含1个游离的—COOH和1个游离的—NH2，C错误；酶1一共作用于4个肽键，即加入了4个水分子，完全作用后形成的肽链有三个，还有7位和19位两个缬氨酸，总体考虑形成的肽链，加入了4个氧原子，又减少了2个缬氨酸中的氧原子(共4个)，故氧原子数目和原多肽的相同，D错误。多肽中除去氨基酸的有关计算(1)若除去多肽内部的1个氨基酸，需水解掉2个肽键；若除去多肽一端的1个氨基酸，需水解掉1个肽键。(2)每水解1个肽键，则需要1个水分子参与，肽键数减少1个，生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加2个，氨基增加1个，羧基增加1个。考向3|蛋白质分子结构与功能的分析6．(2023·浙江6月选考)我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素，其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是()A．糖类 B．脂质C．蛋白质 D．核酸C解析：胰岛素是胰岛B细胞合成并分泌的一种能降低血糖的激素，其化学本质是蛋白质，而我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素，其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同，因此，结晶牛胰岛素的化学本质是蛋白质，C正确。7．(2024·甘肃1月适应性测试)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D解析：煮熟后蛋白质变性，是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。8．(2024·广东清远模拟)广东清远鸡肉质鲜美，口味独特。下列关于清远鸡中蛋白质的叙述中，错误的是()A．每种蛋白质都含有21种氨基酸B．每种蛋白质合成过程中都有肽键形成C．蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应D．每种蛋白质都具有一定空间结构A解析：每种蛋白质中含有的氨基酸种数无法确定，A错误；蛋白质合成过程中存在脱水缩合反应，形成肽键，B正确；某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应，如蛋白质能够与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；氨基酸通过脱水缩合形成多肽，多肽经过盘曲折叠形成蛋白质，蛋白质具有一定的空间结构，D正确。(1)巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能(2)常考蛋白质的分布和功能核酸的组成、结构与功能及生物大分子1．核酸的种类及分布(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。2．核酸的结构层次3．核酸的功能(1)DNA：是主要的遗传物质，携带遗传信息并指导蛋白质的合成。(２)4．生物大分子以碳链为骨架(1)生物大分子有多糖、蛋白质、核酸。共同特点是以碳链为骨架。(2)单体与多聚体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．DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中。(×)4．DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过氢键连接。(√)5．脂肪的单体是甘油和脂肪酸。(×)6．多糖、蛋白质和核酸彻底水解的产物分别是单糖、氨基酸和核苷酸。(×)1．(必修1P34问题探讨)DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息，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。2．(必修1P35正文)HIV的遗传物质储存的遗传信息是指特定核糖核苷酸序列。3．(必修1P36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。考向1|核酸的结构和功能1．(2024·河北邯郸模拟)研究人员在细胞膜上发现一种新型生物分子——糖RNA(如图)，揭示了其在人类自身免疫性疾病中发挥的作用，下列说法错误的是()A．图中细胞膜上的RNA为双链结构B．组成RNA的基本单位是核糖核苷酸C．图中糖RNA可能参与细胞间信息交流D．细胞膜功能的复杂性与蛋白质及糖链结构的多样性有关A解析：题图中细胞膜上的RNA为单链结构，只是局部出现互补区域，A错误；组成RNA的基本单位是核糖核苷酸，DNA的基本单位是脱氧核苷酸，B正确；图中糖RNA可能参与信息识别，从而参与细胞间信息交流，C正确；细胞膜功能复杂性与蛋白质有关，也与糖链结构多样性有关，D正确。2．(2024·湖北武汉模拟)下图是某核苷酸与部分核苷酸链示意图，下列说法错误的是()A．图1所示为RNA的基本组成单位之一B．图2中4的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C．图2中的A与图1中的腺嘌呤相同D．图2可表示HIV的部分遗传物质D解析：图1为腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA的基本组成单位之一，A正确；图2中1为磷酸，3为含氮碱基(胞嘧啶)，2为脱氧核糖，故4为胞嘧啶脱氧核苷酸，B正确；图2中A为腺嘌呤，与图1中的腺嘌呤相同，C正确；图2为脱氧核苷酸链，是DNA的某一片段，而HIV的遗传物质是RNA，D错误。“三看法”判断DNA和RNA3．(2024·广东广州模拟)人类和小鼠的软骨细胞中富含miR140分子，这是一种微型单链核糖核酸。与正常小鼠相比，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分子的叙述，错误的是()A．miR140分子中一定有糖类物质参与构成B．miR140分子中含有两个游离的磷酸基团C．miR140分子对小鼠软骨的形态或功能有重要作用D．miR140分子不是人和小鼠的遗传物质B解析：miR140分子是一种微型单链核糖核酸，一定含有核糖，A正确；miR140分子为单链RNA，只含有一个游离的磷酸基团，B错误；由题意“不含miR140分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多”可知，miR140分子对小鼠软骨的形态或功能有重要作用，C正确；人和小鼠的遗传物质是DNA，D正确。考向2|核酸与蛋白质的关系4．下图中甲、乙、丙是细胞内重要的三种多聚体，a和b为其单体。请据图分析，以下叙述错误的是()①同一人神经细胞和肝细胞中，甲一般相同，乙、丙有所不同②在人体细胞内，a共有4种③ATP是由a连接3个特殊化学键形成的④b可与双缩脲试剂发生紫色反应⑤乙的组成元素与磷脂分子相同⑥某些乙类物质有氢键A．①②③ B．②③④C．④⑤⑥ D．②⑤⑥B解析：人体体细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的，因此在同一人的神经细胞和肝细胞中甲(DNA)一般相同，但由于基因的选择性表达，乙(RNA)和丙(蛋白质)一般不相同，①正确；人体细胞内含有DNA和RNA两种核酸，因此含有8种a(核苷酸)(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸)，②错误；ATP是由a中的腺嘌呤核糖核苷酸连接2个磷酸基团形成的，只含2个特殊化学键，③错误；b为氨基酸，其不能与双缩脲试剂发生紫色反应，④错误；乙为RNA，其组成元素与磷脂分子相同，都是C、H、O、N、P，⑤正确；乙为RNA，包括mRNA、tRNA和rRNA等，其中tRNA存在局部双链结构，含有氢键，⑥正确。5．科学界有“RNA世界”的假说，认为在生命进化的过程中，实际上是先有且只有RNA，蛋白质和DNA的世界是在此基础上发展起来的。以下科学事实中对该假说不予支持的是()A．RNA既可以充当遗传物质，还可以作为酶催化反应B．mRNA、tRNA和rRNA都以DNA为模板转录而来C．研究发现一种只有两个RNA分子构成的二聚体可以催化肽键的形成D．细胞中是先合成核糖核苷酸，再将核糖核苷酸转变成脱氧核苷酸B解析：RNA既可以充当遗传物质，还可以作为酶催化反应，说明了RNA的重要性，支持该假说，A不符合题意；mRNA、tRNA和rRNA都以DNA为模板转录而来，说明先有DNA，再有RNA，不支持该假说，B符合题意；研究发现一种只有两个RNA分子构成的二聚体可以催化肽键的形成，说明蛋白质的合成直接和RNA有关，支持该假说，C不符合题意；细胞中是先合成核糖核苷酸，再将核糖核苷酸转变成脱氧核苷酸，即先合成RNA，再合成DNA，支持该假说，D不符合题意。考向3|不同生物的核酸种类辨析6．(2024·四川成都模拟)下表为几种生物体内的DNA中各种碱基的比例统计结果。下列说法错误的是()生物猪牛器官肝脾胰肺肾胃A＋T1.431.431.421.291.291.29A．不同生物DNA中遗传信息本质是碱基的比例不同B．同一个体的不同细胞的DNA中嘌呤/嘧啶比例为1C．猪肝细胞的DNA中A/C、T/G、A/G、T/C的比例均为1.43D．牛的肾脏细胞的核酸中(A＋T)/(C＋G)的比例可能大于1A解析：不同生物DNA中遗传信息的本质是碱基的排列顺序不同，A错误；由于DNA为双链，遵循碱基互补配对原则，所以其中嘌呤与嘧啶的比例为1，B正确；猪肝细胞的DNA中(A＋T)/(C＋G)＝1.43，由于A＝T，C＝G，所以A/C、T/G、A/G、T/C的比例均为1.43，C正确；牛的肾脏细胞的核酸包括DNA和RNA，而DNA中A＝T，C＝G，RNA为单链，含有的A、U、C、G四种碱基比例未知，所以核酸中(A＋T)/(C＋G)的比例可能大于1，D正确。7．HIV是一种逆转录单链RNA病毒，通过识别细胞膜上受体进入细胞后，在宿主细胞内可将RNA逆转录成DNA，并整合到人类的DNA中。下列相关叙述错误的是()A．HIV没有细胞结构，必须寄生在活细胞内才能产生子代病毒B．HIV的遗传物质中，嘧啶和嘌呤的数量不一定相等C．部分子代HIV的核酸中含有亲代HIV核酸的两条链D．可以通过抑制细胞膜上HIV识别的受体的活性，进而抑制HIV感染细胞C解析：HIV没有细胞结构，必须寄生在活细胞中才能增殖，A正确；HIV的遗传物质为单链RNA，嘧啶和嘌呤的数量不一定相等，B正确；HIV的遗传物质为单链RNA，C错误；HIV表面蛋白可与细胞膜上HIV识别的受体结合，则可以通过抑制细胞膜上HIV识别的受体的活性，进而抑制HIV感染细胞，D正确。考向4|细胞内的生物大分子8．(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，激素的化学本质是有机物，如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等，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，脂肪是人体主要的储能物质，D错误。9．(2024·广东广州模拟)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ATPB．有的多聚体在细胞之间起传递信息的作用C．人体内的多糖主要存在于肝脏和骨骼肌细胞，能暂时储存能量D．DNA与蛋白质组成的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的过程是耗能过程，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；在人体中的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，D错误。课时质量评价(三)(建议用时：40分钟)一、选择题1．烫发时，先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂，再用卷发器将头发固定形状，最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程改变了角蛋白的()A．空间结构 B．氨基酸种类C．氨基酸 D．氨基酸排列顺序A解析：烫发时，头发角蛋白的二硫键断裂，在新的位置形成二硫键，故这一过程改变了角蛋白的空间结构，A正确；在该过程中，肽键没有断裂，氨基酸种类没有增多或减少，B错误；在该过程中，氨基酸数目和结构均未改变，C错误；在该过程中，只是二硫键断裂，蛋白质的空间结构改变，而氨基酸的排列顺序没有改变，D错误。2．(2022·天津卷)新冠病毒抗原检测的对象是蛋白质，其基本组成单位是()A．氨基酸 B．核苷酸C．单糖 D．脂肪酸A解析：蛋白质是生物大分子，其基本单位是氨基酸，B、C、D错误，A正确。3．(2024·福建龙岩模拟)某多肽含有4个天冬氨酸，它们分别位于第5、6、15、30位(如图)；肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键，而两者之间没有水解作用。下列相关叙述错误的是()A．肽酶X完全作用有2个天冬氨酸将脱离下来B．该三十肽至少含有游离的氨基和羧基分别为1个和5个C．用肽酶X和肽酶Y同时水解该多肽需要6个水分子D．经肽酶Y水解后的各种产物不是都能用双缩脲试剂检测A解析：肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶X完全作用该多肽链后，多肽中只有第6位天冬氨酸会脱离多肽链，即肽酶X完全作用后有1个天冬氨酸将脱离下来，A错误；该三十肽至少含有的游离氨基数＝肽链数＝1个，至少含有的游离羧基数＝肽链数＋4个天冬氨酸的R基中含有的羧基数＝1＋4＝5个，B正确；肽酶X和肽酶Y同时作用于该多肽，可把天冬氨酸氨基端和羧基端的肽键都断开，共断开6个肽键，分别位于第4和5、5和6、6和7、14和15、15和16、29和30位氨基酸之间，故需要6个水分子，C正确；该多肽经肽酶Y水解后能得到氨基酸和多肽，氨基酸不能被双缩脲试剂检测出来，D正确。4．随着生活水平的提高，人们对核酸保健品日益关注。下列有关核酸的叙述中，错误的是()A．核酸分子具有携带遗传信息、催化、运输、参与构成细胞结构等功能B．补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力C．蛋白质和tRNA的空间结构都与氢键有关D．以碳链为骨架的核酸，参与构成细胞生命“大厦”的基本框架B解析：核酸分子具有携带遗传信息(如DNA)、催化(如RNA类的酶)、运输(如tRNA)、参与构成细胞结构(如rRNA)等功能，A正确；无论是食物中的核酸还是补充特定的核酸，都不能直接被细胞利用，需要被分解成小分子才能进入细胞，因此补充某些特定的核酸，不能增强基因的修复能力，B错误；蛋白质的二级结构依靠不同氨基酸之间的氢键等形成，tRNA内部分碱基间通过氢键形成局部双链，故蛋白质和tRNA的空间结构都与氢键有关，C正确；生物大分子(多糖、蛋白质、核酸等)都以碳链为基本骨架，“碳是生命的核心元素”“没有碳，就没有生命”，D正确。5．(2024·河南郑州模拟)肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储存氧的蛋白质，含有C、H、O、N、Fe五种元素，由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。下列说法正确的是()A．Mb表面极性侧链基团能够与水分子结合而使Mb溶于水B．Fe作为大量元素，参与构成血红素辅基C．Mb复杂结构的形成只与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关D．空腹采血若发现血浆中Mb明显增高，则表明肌肉细胞内供氧充足A解析：Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，则Mb表面极性侧链基团能够与水分子结合而使Mb溶于水，A正确；Fe作为微量元素，参与构成血红素辅基，B错误；Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关，也与氨基酸的种类、数量和排列顺序有关，C错误；肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，空腹采血若发现血浆中Mb明显增高，则表明肌肉细胞发生了破裂，D错误。6．研究发现一类称为“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽折叠、组装或转运，其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述错误的是()A．酵母菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网B．“分子伴侣”介导加工的环状八肽化合物中至少含有8个氧原子和8个氮原子C．“分子伴侣”可循环发挥作用，说明蛋白质空间结构的改变都是可逆转的D．“分子伴侣”折叠蛋白质的过程中可能涉及氢键的形成C解析：由题意可知，“分子伴侣”与蛋白质的加工有关，而酵母菌是真核生物，“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网，A正确；每一个氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，环状八肽化合物由8个氨基酸脱去8个水分子形成，其中8个氨基酸中至少含有的氧原子数为8×2＝16，至少含有的氮原子数为8×1＝8，8个水分子(H2O)包含的氧原子数为8，氮原子数为0，则环状八肽化合物至少含有氧原子8×2－8＝8个，氮原子8×1＝8个，B正确；由题干信息可知，“分子伴侣”在发挥作用时会改变自身空间结构，并可循环发挥作用，因此可以判断“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的，但其他蛋白质在高温、强酸、强碱的作用下发生的空间结构改变是不可逆的，C错误；“分子伴侣”折叠蛋白质的过程中，即蛋白质的空间结构形成，其过程中可能涉及二硫键、氢键的形成，D正确。7．(2024·广东肇庆模拟)我国科学家在人工合成淀粉和蛋白质方面取得原创性突破——实现二氧化碳到淀粉与一氧化碳到蛋白质的人工合成。下列叙述错误的是()A．人工合成有机物为实现“碳中和”提供新的技术途径B．人工合成的有机物的活性与其空间结构无关C．人工合成蛋白质的原料除一氧化碳外，还需含氮的物质等D．可用双缩脲试剂检测人工合成的蛋白质是否存在B解析：人工合成有机物需要利用二氧化碳和一氧化碳，为实现“碳中和”提供新的技术途径，A正确；有机物的活性与其空间结构有关，B错误；蛋白质含有C、H、O、N，有的还含有S等元素，人工合成的过程中除了一氧化碳外，还需要含氮的物质，C正确；双缩脲试剂可以和蛋白质发生反应，可用于检测蛋白质，D正确。8．核酸是生物体内重要的化合物，当用蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，得到的产物是5′-核苷酸(五碳糖的5′位连接磷酸)的混合物，当用牛脾磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，产物是3′-核苷酸(五碳糖的3′位连接磷酸)的混合物。下列有关核酸的叙述中，正确的是()A．用上述两种酶分别处理核酸均可得到4种水解产物B．蛇毒磷酸二酯酶发挥作用的机理是提高反应所需的能量C．上述实验证明核酸是核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的D．小鼠体内的核酸主要存在于细胞核中，并且可以与蛋白质相结合C解析：用蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，由于小鼠的核酸有DNA和RNA两种，因而可得到8种水解产物，当用牛脾磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，可得到8种水解产物，A错误；蛇毒磷酸二酯酶发挥作用的机理是降低化学反应的活化能，B错误；用两种磷酸二酯酶处理的结果不同，因而上述实验证明核酸是核苷酸通过3′，5′-磷酸二酯键连接而成的，C正确；小鼠体内的DNA主要存在于细胞核中，而RNA主要存在于细胞质中，D错误。二、非选择题9．非洲肺鱼主要分布在赤道附近的非洲地区的河流中。干旱季节河流完全干涸时，非洲肺鱼可在河床淤泥中做洞，进入一种基本脱离水源的类似休眠的“干化”状态，可存活长达6个月。一旦遇到水源，非洲肺鱼会吸收大量的水分重新恢复生命活动。研究发现，非洲肺鱼的这种功能与其体内的IDP蛋白有关，该蛋白的部分结构如图所示。回答下列问题：(1)非洲肺鱼进入“干化”状态后，自身的____________水大量散失，使自身的代谢水平极大地____________。(2)图示结构由________种氨基酸经__________反应形成，该结构的合成场所为____________。(3)一般来说，在肽链折叠形成蛋白质的过程中，疏水性的氨基酸残基(即组成肽链的氨基酸单位)通常位于蛋白质的内部，亲水性的氨基酸残基位于蛋白质外部，使蛋白质表现出一种规律性的空间结构。而非洲肺鱼体内的IDP蛋白却呈现出一种空间上的“无序性”，由此猜测这可能与IDP蛋白所含的__________(填“疏水性”或“亲水性”)氨基酸数目多有关。(4)IDP蛋白经高温处理后遇双缩脲试剂仍变色，原因是_________________________。解析：(1)自由水促进代谢，“干化”状态时非洲肺鱼细胞代谢极低，自由水大量散失。(2)据图可知，题图结构共有4个“—CO—NH—”结构，说明由5个氨基酸脱水缩合而成，观察各个氨基酸的R基，5个氨基酸的R基都不相同，共有5种。氨基酸经脱水缩合后，形成多肽，发生的场所在核糖体。(3)据题意，非洲肺鱼会吸收大量的水分重新恢复生命活动，非洲肺鱼的这种功能与其体内的IDP蛋白有关，可推知IDP蛋白中亲水性氨基酸数目较多。(4)高温处理只改变蛋白质的空间结构，不破坏肽键，仍可以和双缩脲试剂反应。答案：(1)自由降低(2)5脱水缩合核糖体(3)亲水性(4)高温没有破坏肽链的肽键结构10．图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，图2表示细胞中两种结构的组成物质与元素的关系，图3表示胰岛素分子中的一条多肽链，其中A、B代表元素，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是生物大分子，X、