2025年高考 細胞中的蛋白質和核酸

　　細胞中的蛋白質和核酸

　　一、蛋白質--生命活動的主要承擔者

　　1.元素組成

　　以C、H、O和N為主，個別還含有S、Fe等。

　　2.基本單位

　　氨基酸是構成蛋白質的基本單位。生物體中構成蛋白質的氨基酸常見的有20多種，具有共同的結構特點即至少含有一個氨基和羧基并且連在同一碳原子上。結構同時為：

　　其中-R根據不同氨基酸種類而不同。

　　3.蛋白質的形成方式

　　蛋白質是由多個氨基酸通過縮合反應即一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連，同時脫掉一分子水，連接氨基酸分子的化學鍵叫肽鍵。

　　4.蛋白質結構的多樣性

　　氨基酸的數目、氨基酸的種類、氨基酸的排列順序和蛋白質的空間結構四方面構成蛋白質結構多樣性的原因。

　　5.蛋白質的功能

　　結構決定功能。蛋白質的結構具有多樣性，在細胞中承擔的功能也是多樣的。

　　6.蛋白質的相關計算

　　基本公式：肽鍵數=脫掉水分數=m-n，m為構成蛋白質的氨基酸數，n為肽鏈數。

　　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，主要存在于細胞核內；核糖核酸即RNA，主要存在于細胞質內。

　　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.構成蛋白質氨基酸的判斷：依據構成蛋白質氨基酸的結構特點及結構通式。

　　2.蛋白質的相關計算：基本公式m-n。

　　3.蛋白質與核算相關知識的綜合：聯系基因表達的相關知識。

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

　　A.996 1016 1046            B.996 4 4

　　C.996 24 54                D.996 20 50

　　解析：根據基本公式m-n，可計算肽鍵為1000-4=996個，不考慮R集團一個氨基酸至少有一個氨基和一個羧基，則可判斷R集團含有20個氨基和50個羧基，不考慮R集團，一條肽鏈至少有一個氨基和一個羧基，考慮R集團可得出共有24個氨基和54個羧基。

　　答案：C

　　知識歸納

　　①脫水數=肽鍵數=氨基酸數-肽鏈數；

　　②蛋白質的相對分子量=氨基酸總量-脫掉水的總量=各氨基酸平均相對分子質量*氨基酸數-18*脫水數；

　　③一個氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基；

　　④一條肽鏈至少含有一個氨基和一個羧基；

　　⑤DNA堿基數：RNA堿基數：蛋白質氨基酸數=6：3：1

　　（2012海南卷）1.關于生物體內組成蛋白質的氦基酸的敘述，錯誤的是

　　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別、氨基酸的脫水縮合、氨基酸的結構差異等基礎知識，考查了學生的識記和理解能力，難度不大。
 

　　（2012海南卷）2.關于蛋白質的敘述，錯誤的是

　　A.有些蛋白質是染色體的組成成分

　　B.酶在催化反應前后，其分子結構不變[中§國教§育出§版網]

　　C.食鹽作用下析出的蛋白質發生了變性

　　D.蛋白質可與雙縮脲試劑產生紫色反應

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

　　【答案】C

　　【試題點評】本題考查了蛋白質的鹽析、蛋白質催化作用和作為結構蛋白的功能、蛋白質的鑒定等知識點，同時考查學生的識記和理解能力，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，導致

　　A．蛋白質分解為多肽鏈            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，蛋白酶將蛋白質水解成多肽，根據題干信息，可知某種肽酶使末端的肽鍵水解，這樣會得到一個氨基酸和一條肽鏈，這時多肽又出現新的末端肽鍵，這樣水解，直到把多肽全水解為氨基酸。

　　【答案】C[來源:中教網]

　　【試題點評】本題考查肽酶所催化的底物及作用的結果，難度不大。

　　（11年北京卷.4）胰島素的A，B兩條肽鏈是由一個基因編碼的。下列有關胰島素的敘述，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，與空間結構無關。

　　D.核糖體合成的多肽鏈需經蛋白酶的作用形成胰島素。

　　【解析】：DNA的雙鏈在轉錄時只能把一條鏈作為模版鏈，A錯。沸水浴加熱只能破壞蛋白質的空間結構，肽鏈的斷裂需要蛋白酶破壞肽鍵才可以，B錯。蛋白質的功能取決于氨基酸的數目，排列順序，空間結構，C錯誤。多肽鏈在核糖體合成后，需要在內質網加工，要通過蛋白酶處理，切掉部分肽段，然后進入高爾基體加工，最后在高爾基體內包裝成成熟的蛋白質，D對。

　　【答案】：D

　　3.某種蛋白酶是由129個氨基酸脫水縮合形成的蛋白質。下列敘述正確的是

　　A.該蛋白酶分子結構中至少含有l29個氨基和l29個羧基

　　B.該蛋白酶溶液與雙縮脲試劑發生作用，產生紫色反應

　　C.利用透析法純化該蛋白酶時，應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蛋白質分子氨基和羧基數量至少等于該蛋白質分子的肽鏈數量；②蛋白酶的化學本質是蛋白質，它可遇雙縮脲呈紫色；③為避免pH變化影響蛋白質等生物大分子的活性，在進行透析時，一般要用緩沖液做為透析液。由多個氨基酸通過脫水縮合形成的多肽，至少含有一個氨基和一個羧基；雙縮脲試劑與肽鍵作用，形成紫色絡合物，這是鑒定蛋白質的原理；透析法純化蛋白質時，應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的污漬，對油漬的洗滌效果不好。

　　【答案】：B

　　4探索遺傳物質的過程是漫長的，直到20世紀初期，人們仍普遍認為蛋白質是遺傳物質。當時人們作出判斷的理由不包括

　　A.不同生物的蛋白質在結構上存在差異

　　B.蛋白質與生物的性狀密切相關

　　C.蛋白質比DNA具有更高的熱穩定性，并且能夠自我復制

　　D.蛋白質中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量遺傳信息

　　【解析】：蛋白質的熱穩定性沒有DNA高，蛋白質在70～80℃左右一般都會變性，而在此溫度下DNA結構穩定。

　　【答案】：C

　　5.（2006江蘇卷）下圖為人體內兩種重要化合物A與B的化學組成關系，相關敘述中正確的是

　　A．a的種類約有20種，b的種類有8種

　　B．a的結構通式可表示為

　　C．B是人的遺傳物質

　　D．A的種類在神經細胞與表皮細胞中相同，B則不同

　　考點定位  本題主要考察蛋白質和核酸的區別與聯系

　　指點迷津  對于生物體內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，因此肯定為有機物，又因為是染色體的主要成分，可推知二者是蛋白質和核酸。A中只含有N元素，而B中還含有P元素，因此A是蛋白質，B是核酸。a是氨基酸，約有20種，b是脫氧核苷酸，應當有4種。對于同一生物而言，各體細胞細胞核中的核酸相同，即B相同，而細胞中的蛋白質不同，即A不同

　　參考答案  BC
 

　　6．(2010年高考江蘇卷)下列關于核酸的敘述中，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存在RNA中

　　D．雙鏈DNA分子中嘌呤數等于嘧啶數

　　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為遺傳物質的病毒，其遺傳信息儲存在DNA的脫氧核苷酸序列中；根據堿基互補配對原則(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

　　C．組成丙物質的單糖是脫氧核糖或核糖

　　D．在小鼠的體細胞內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，動物細胞內的二糖是乳糖，蔗糖是植物細胞內的二糖。答案：C

　　8．(2012年臺州檢測)某蛋白質由4條肽鏈構成，含有65個氨基酸，則該蛋白質至少含有的氨基數、肽鍵數及將該蛋白質徹底水解至少需要的水分子數分別是(　　)

　　A．65　61　61      B．4　61　4

　　C．61　61　61      D．4　61　61

　　解析：根據蛋白質計算相關規律可知，該蛋白質有4條肽鏈構成，至少含有的氨基數＝肽鏈條數＝4，肽鍵數＝65－4＝61，徹底水解需要的水分子數＝肽鍵數＝61。答案：D

　　9．甲學者將HIV病毒的遺傳物質徹底水解后得到A、B、C三種化合物，乙學者將組成T2噬菌體的遺傳物質徹底水解后得到了A、B、D三種化合物。你認為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病毒的遺傳物質是RNA，徹底水解后得到核糖、堿基、磷酸；T2噬菌體的遺傳物質是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

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

　　原因是

　　A．氨基酸種類不同                  B．蛋白質合成場所不同

　　C．蛋白質合成時期不同              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數為 (    )

　　A．q＋1  　B．p－1   C．q－2    D．p＋1

　　3.下列有關蛋白質的敘述，錯誤的是                                        （     ）

　　A.淀粉酶的化學本質肯定是蛋白質   B.蛋白質進出細胞需要載體蛋白的協助

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

　　4．含有的氨基酸數為c個，則氨基酸的平均相對分子質量是                   （     ）

　　A．a＋18（c－n）c      B．a－18（c－n）c

　　C．c－18（c－n）a      D．c＋18（c－n）a

　　5．有關下圖中蛋白質的敘述，正確的是       （     ）

　　A．含有兩條肽鏈

　　B．共有126個肽鍵

　　C．R基中共含17個氨基

　　D．形成該蛋白質時共脫掉125個水分子

　　6．某種酶是由419個氨基酸形成的蛋白質。科學家利用生物技術做出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。圖中數目代表氨基酸的編號，例如86-419代表此酶片段由第86號氨基酸到第419號氨基酸形成。

　　A. 第196號氨基酸到第419號氨基酸         B．第1號氨基酸到第43號氨基酸

　　C．第44號氨基酸到第196號氨基酸          D. 第197號氨基酸到第302號氨基酸
 

　　7．下面是胰島素分子的有關計算公式，不正確的是 （   ）

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

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

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

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

　　8．經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．該多肽中氫原子數和氧原子數分別為32和5

　　C．該多肽中有3個肽鍵            D．該多肽不止1個羧基

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

　　A．  B．   C．   D．

　　10．現有一種"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

　　下列對以上內容的敘述不正確的是

　　A．合成該多肽時，需脫去11個水        B．多肽含有1個半胱氨酸

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

　　二、非選擇題

　　1．下圖為一條肽鏈的分子結構簡式。

　　據圖填空回答：

　　這條肽鏈中的肽鍵數是____，構成肽鏈的氨基酸數目是______，合成肽鏈的細胞器是______，在合成肽鏈時決定肽鏈的氨基酸種類和順序的是__________________        。

　　2．下圖表示細胞內某些有機物的元素組成和功能關系，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的結構通式為____________；寫出由P形成Ⅳ的結構層次______________。

　　(3)Ⅲ和Ⅳ兩者都有多樣性，兩者多樣性的關系是前者________后者。

　　(4)構成細胞的化合物中，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

　　（3）決定   （4）水
 

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