
?第2講 蛋白質(zhì)和核酸
知識(shí)內(nèi)容
考試要求
知識(shí)內(nèi)容
考試要求
1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能
b
2.核酸的種類(lèi)和功能
a
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能
1.蛋白質(zhì)的功能[連一連]
2.氨基酸及其種類(lèi)
(1)種類(lèi):約20種。
(2)組成元素:C、H、O、N,有的還含有S。
(3)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式:CH2NCOOHRH。
(4)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
①數(shù)量:至少含有一個(gè)氨基(—NH2)和一個(gè)羧基(—COOH),“至少”的原因是在R基中也可能含有氨基和羧基。
②位置:必須有一個(gè)氨基(—NH2)和一個(gè)羧基(—COOH)連接在同一個(gè)碳原子上。
3.蛋白質(zhì)的合成與結(jié)構(gòu)層次
4.蛋白質(zhì)多樣性的原因
(1)直接原因:氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目的不同,排列順序變化多端,空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別。
(2)根本原因:基因的多樣性。
5.蛋白質(zhì)的變性:由各種物理、化學(xué)因素改變引起的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變,都會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子生物活性的改變。
(1)具有氨基和羧基的化合物,都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸(×)
(2)組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合(×)
(3)脫水縮合形成的蛋白質(zhì)中含有幾個(gè)肽鍵就稱(chēng)為幾肽(×)
(4)氨基酸的空間結(jié)構(gòu)和種類(lèi)決定蛋白質(zhì)的功能(×)
(5)蛋白質(zhì)肽鏈的盤(pán)曲和折疊被解開(kāi)時(shí),其特定功能不會(huì)發(fā)生變化(×)
(6)細(xì)胞中氨基酸的種類(lèi)和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)(×)
(7)生物性狀的主要體現(xiàn)者——蛋白質(zhì)(√)
(必修1 P13圖1-8改編)下圖是某多肽化合物的結(jié)構(gòu)式。下列關(guān)于該化合物的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.該化合物是三肽,含有兩個(gè)肽鍵
B.氨基酸的不同種類(lèi)決定于R基,即②④⑥
C.該多肽鏈中含有4個(gè)羧基、3個(gè)氨基
D.形成該多肽鏈時(shí),會(huì)脫去2個(gè)水分子
解析:選C。據(jù)圖分析可知,圖中化合物含有2個(gè)肽鍵,為三肽,A正確;圖中②④⑥表示R基團(tuán),其決定了氨基酸的種類(lèi),B正確;圖中多肽含有2個(gè)游離的羧基,1個(gè)游離的氨基,C錯(cuò)誤;三肽是由3個(gè)氨基酸脫去2個(gè)水分子后形成的,D正確。
考法1 氨基酸的結(jié)構(gòu)
(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
①氨基酸的結(jié)構(gòu)通式
②結(jié)構(gòu)通式分析
a.?dāng)?shù)量:至少含有一個(gè)氨基(—NH2)和一個(gè)羧基(—COOH),“至少”的原因是在R基團(tuán)中也可能含有氨基和羧基,如:
b.位置:必須有一個(gè)氨基(—NH2)和一個(gè)羧基(—COOH)
連在同一個(gè)碳原子上,如:
?氨基與羧基未連接在同
一個(gè)碳原子上,不是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸。
③R基團(tuán)分析
a.R基團(tuán)的判斷:排除法,即找出氨基酸的共同體(連接在同一碳原子上的—NH2、—COOH和—H),剩下的部分即為R基團(tuán)。
b.R基團(tuán)的意義:決定氨基酸的種類(lèi)和理化性質(zhì)。
(2)依據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式的兩種計(jì)算
①依據(jù):氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可以簡(jiǎn)寫(xiě)為R—C2H4O2N,氨基酸分子式中各原子數(shù)等于R基中各原子數(shù)分別加上結(jié)構(gòu)通式中C、H、O、N原子數(shù)。
②兩種計(jì)算類(lèi)型
a.已知氨基酸分子式,推測(cè)R基團(tuán)的組成,如某氨基酸分子式為C6H14O2N2,則R基團(tuán)為—C4H10N。
b.已知R基團(tuán),寫(xiě)出氨基酸的分子式,如丙氨酸的R基團(tuán)為—CH3,則丙氨酸的分子式為C3H7O2N。
[題組沖關(guān)]
1.(2020·寧波期末)層粘連蛋白是一種大型的糖蛋白。若將層粘連蛋白徹底水解,不可能產(chǎn)生的物質(zhì)是( )
解析:選C。糖蛋白由多糖和蛋白質(zhì)組成,其中多糖的水解產(chǎn)物是葡萄糖,A正確;B、D圖示結(jié)構(gòu)含有氨基和羧基,且連在同一個(gè)碳原子上,為氨基酸,是蛋白質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物,B、D正確;C圖示結(jié)構(gòu)含有氨基和羧基,但未連在同一個(gè)碳原子上,不是組成生物體氨基酸,因此層粘連蛋白徹底水解不會(huì)得到該物質(zhì),C錯(cuò)誤。
2.同為組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸,酪氨酸幾乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,這種差異的產(chǎn)生取決于( )
A.兩者R基團(tuán)的組成不同
B.兩者的結(jié)構(gòu)完全不同
C.酪氨酸的氨基多
D.精氨酸的羧基多
解析:選A。組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸具有相似的結(jié)構(gòu),各種氨基酸之間的區(qū)別在于R基團(tuán)的不同。
考法2 蛋白質(zhì)的形成與結(jié)構(gòu)
(1)蛋白質(zhì)的合成
①場(chǎng)所:核糖體。
②條件:酶、能量、20種氨基酸、mRNA、tRNA等。
③合成過(guò)程——脫水縮合
a.參與脫水縮合的部位:一個(gè)氨基酸氨基中的—H與另一個(gè)氨基酸羧基中的—OH結(jié)合,生成一分子水,兩個(gè)氨基酸通過(guò)肽鍵連在一起,R基團(tuán)中的氨基和羧基不參與脫水縮合。
b.脫水后連接相鄰氨基酸的化學(xué)鍵為肽鍵,書(shū)寫(xiě)方式為—CO—NH—或。
c.脫水后的兩種產(chǎn)物
ⅰ.H2O:H2O中的H原子來(lái)自氨基和羧基,O原子只來(lái)自羧基。
ⅱ.多肽
氨基酸數(shù)目確定:由幾個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合生成的產(chǎn)物就稱(chēng)為幾肽。氨基酸數(shù)目不確定:由三個(gè)或三個(gè)以上的氨基酸經(jīng)脫水縮合生成的產(chǎn)物稱(chēng)為多肽。
(2)蛋白質(zhì)可由一條或多條肽鏈組成,正確的三維結(jié)構(gòu)是其表現(xiàn)特有生物學(xué)活性所必需的。在物理因素(高溫)、化學(xué)因素(過(guò)酸、過(guò)堿、重金屬鹽)作用下,其空間結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生不可逆改變,便會(huì)失去生物活性。
(3)不同生物及同一生物不同細(xì)胞中蛋白質(zhì)不同的原因
①不同生物蛋白質(zhì)不同的根本原因是DNA(基因或遺傳信息)的特異性。
②同一生物不同細(xì)胞中蛋白質(zhì)不同的直接原因是mRNA不同,根本原因是基因的選擇性表達(dá)。
(1)核糖體是各種蛋白質(zhì)的“合成場(chǎng)所”,然而,核糖體中合成的僅為“多肽鏈”,此肽鏈初步形成后并無(wú)生物學(xué)活性——它必須經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工(盤(pán)曲折疊、有的加糖基團(tuán)),形成特定的空間結(jié)構(gòu)(有的需再繼續(xù)經(jīng)高爾基體加
工成熟)后才能具備生物學(xué)活性,例如剛從核糖體中合成出的唾液淀粉酶并不具有催化功能,只有經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及高爾基體加工后才具有催化功能。
(2)煮熟的食物易被人體消化,是因?yàn)楦邷仄茐牧说鞍踪|(zhì)的空間結(jié)構(gòu),肽鏈變得松散,易被蛋白酶分解。
(3)高溫、過(guò)酸、過(guò)堿、重金屬鹽都會(huì)使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化,但低溫不會(huì)。
(4)酒精、加熱、紫外線方法消毒、殺菌的原理是使細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性。
[題組沖關(guān)]
3.(2020·浙江新高考研究聯(lián)盟高三聯(lián)考)下圖表示生物體內(nèi)發(fā)生的某一化學(xué)反應(yīng),下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述錯(cuò)誤的是( )
A.該反應(yīng)為脫水縮合反應(yīng)
B.該反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所是核糖體
C.反應(yīng)速率與溫度有關(guān)
D.需要水解酶的催化
解析:選D。題圖中所示為氨基酸的脫水縮合反應(yīng),A正確;多肽的合成場(chǎng)所在核糖體,B正確;該反應(yīng)需要縮合酶的催化;酶活性受溫度影響,C正確,D錯(cuò)誤。
4.(2020·浙江學(xué)軍中學(xué)月考)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)成胰島素的肽鏈充分伸展并斷裂
C.胰島素的功能取決于氨基酸的序列,與空間結(jié)構(gòu)無(wú)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:選D。胰島素分子是由A、B兩條肽鏈組成的,本質(zhì)是蛋白質(zhì),其結(jié)構(gòu)由基因決定。一個(gè)基因中的兩條DNA單鏈中只有一條是編碼鏈,由該鏈轉(zhuǎn)錄形成的mRNA為模板翻譯成蛋白質(zhì),A錯(cuò)誤;加熱導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,而蛋白質(zhì)變性是空間結(jié)構(gòu)的改變,即高溫使蛋白質(zhì)分子從原來(lái)有序的、卷曲的緊密結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o(wú)序的、松散的伸展?fàn)罱Y(jié)構(gòu),肽鏈不一定會(huì)充分伸展,但一定不會(huì)斷裂,B錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)的功能既與氨基酸的序列有關(guān),也與空間結(jié)構(gòu)有關(guān),C錯(cuò)誤;多肽鏈在核糖體上合成后,需要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行加工,通過(guò)蛋白酶處理,打開(kāi)肽鍵,切掉部分肽段,然后進(jìn)入高爾基體中進(jìn)行再加工,D正確。
5.(2020·溫州期末十校聯(lián)考)對(duì)下列四幅圖表示的意義描述不正確的是( )
A.甲、乙、丙三圖分別表示組成多肽鏈的氨基酸數(shù)目、種類(lèi)和排列順序不同
B.丁圖中共有三條肽鏈,它們之間相連接的鍵叫作肽鍵
C.丁圖表示組成蛋白質(zhì)分子的多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同
D.圖中每一條肽鏈都至少含有一個(gè)游離的氨基
解析:選B。甲圖中的兩條肽鏈分別由4個(gè)和5個(gè)相同的氨基酸組成,表示組成肽鏈的氨基酸數(shù)目不同;乙圖中的兩條肽鏈一條由4個(gè)相同的氨基酸組成,另一條由另外4個(gè)相同的氨基酸組成,表示組成肽鏈的氨基酸種類(lèi)不同;丙圖中的兩條肽鏈均由4個(gè)(2種,每種2個(gè))氨基酸組成,但氨基酸的排列順序不同,表示組成肽鏈的氨基酸排列順序不同,A正確。丁圖中共有三條肽鏈,②中兩條肽鏈相連接的鍵叫作二硫鍵,B錯(cuò)誤。丁圖表示組成蛋白質(zhì)分子的氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序及多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同,C正確。每條肽鏈的一端至少有一個(gè)游離的氨基,另一端至少有一個(gè)游離的羧基,D正確。
考法3 幾種常見(jiàn)蛋白質(zhì)的分布和功能
名稱(chēng)
分布
功能
絕大多數(shù)酶
細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外
催化作用
載體蛋白
細(xì)胞膜上
運(yùn)輸某些物質(zhì),如離子、氨基酸等
某些激素(如生長(zhǎng)激素、胰島素)
內(nèi)環(huán)境中
調(diào)節(jié)生命活動(dòng)
抗體
內(nèi)環(huán)境中
免疫作用
血紅蛋白
紅細(xì)胞內(nèi)
主要運(yùn)輸氧氣和部分二氧化碳
糖蛋白
細(xì)胞膜表面
保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別等作用
[題組沖關(guān)]
6.(2020·紹興期末)下列選項(xiàng)描述的物質(zhì)不一定是蛋白質(zhì)的是( )
A.生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者 B.人體內(nèi)降低血糖的激素
C.細(xì)胞內(nèi)具有催化功能的物質(zhì) D.發(fā)揮免疫作用的抗體
解析:選C。生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者是蛋白質(zhì),A不符合題意;人體內(nèi)降低血糖的激素是胰島素,其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),B不符合題意;細(xì)胞內(nèi)具有催化功能的物質(zhì)是酶,其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,C符合題意;發(fā)揮免疫作用的抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),D不符合題意。
7.下列關(guān)于人體中蛋白質(zhì)功能的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體可結(jié)合相應(yīng)的病毒抗原
B.肌細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)參與肌肉收縮的過(guò)程
C.蛋白質(zhì)結(jié)合Mg2+形成的血紅蛋白參與O2運(yùn)輸
D.細(xì)胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分
解析:選C。漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體具有特異性,可與相應(yīng)的病毒、細(xì)菌等病原體表面的蛋白質(zhì)等物質(zhì)(抗原)特異性結(jié)合,A正確;肌肉細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)(如肌動(dòng)蛋白等)參與肌肉收縮的過(guò)程,B正確;蛋白質(zhì)結(jié)合Fe2+形成的血紅蛋白參與O2的運(yùn)輸,C錯(cuò)誤;染色體是細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)之一,染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,D正確。
考法4 與蛋白質(zhì)合成相關(guān)的計(jì)算
(1)氨基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的氨基數(shù)。
(2)羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的羧基數(shù)。
(3)N原子數(shù)=各氨基酸中N的總數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)。
(4)O原子數(shù)=各氨基酸中O的總數(shù)-脫去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)。
(5)肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=水解需水?dāng)?shù)。
注意:若n個(gè)氨基酸形成一環(huán)狀多肽,則:肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)(n)。
(6)多肽相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量-脫去水分子數(shù)×18。
(7)假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a,由n個(gè)氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈,則:
形成肽
鏈數(shù)
形成肽
鍵數(shù)
脫去水
分子數(shù)
氨基
數(shù)目
羧基
數(shù)目
多肽相對(duì)
分子質(zhì)量
1
n-1
n-1
至少1個(gè)
至少1個(gè)
na-18(n-1)
m
n-m
n-m
至少m個(gè)
至少m個(gè)
na-18(n-m)
注意:在多肽相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算時(shí),還要考慮一些其他化學(xué)變化過(guò)程,如二硫鍵(—S—S—)的形成,每形成一個(gè)二硫鍵,脫去2個(gè)—H,故相對(duì)分子質(zhì)量減少2。
易錯(cuò)點(diǎn) 誤認(rèn)為環(huán)狀肽中肽鍵數(shù)目比氨基酸數(shù)目少一個(gè)
[點(diǎn)撥] 環(huán)狀肽如圖所示:
根據(jù)圖示可知:肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)。因?yàn)榄h(huán)狀肽首尾氨基酸彼此相連。故形成一個(gè)環(huán)狀肽時(shí),比形成一條直鏈肽要多生成一個(gè)水分子。環(huán)狀肽主鏈
中無(wú)氨基和羧基,環(huán)狀肽中氨基或羧基數(shù)取決于構(gòu)成環(huán)狀肽的氨基酸的R基團(tuán)中的氨基或羧基數(shù)。
[題組沖關(guān)]
8.多個(gè)氨基酸分子縮合形成含2條肽鏈的蛋白質(zhì)時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量減少了900,由此可知,此蛋白質(zhì)分子所含的氨基酸數(shù)和肽鍵數(shù)分別是( )
A.52、52 B.50、50
C.52、50 D.51、49
解析:選C。肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=900/18=50,氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)=50+2=52。
9.如圖是由n個(gè)氨基酸組成的某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖,其中二硫鍵“—S—S—”是一種連接蛋白質(zhì)中兩條肽鏈之間的化學(xué)鍵(—SH+—SH→—S—S—+2H),則下列敘述正確的是( )
A.該蛋白質(zhì)至少含有n-2個(gè)氧原子
B.合成該蛋白質(zhì)時(shí)生成n-2個(gè)水分子
C.該蛋白質(zhì)至少含有n+2個(gè)羧基
D.該蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物增加了2n-4個(gè)氫原子
解析:選B。題圖所示的蛋白質(zhì)由三條多肽鏈組成,其中包括一條環(huán)狀肽。由結(jié)構(gòu)分析可知,該蛋白質(zhì)含有n-2個(gè)肽鍵,每個(gè)肽鍵中含1個(gè)氧原子,每個(gè)羧基含有2個(gè)氧原子,故該蛋白質(zhì)至少含有n-2+2×2=n+2(個(gè))氧原子,A項(xiàng)錯(cuò)誤。合成該蛋白質(zhì)時(shí)生成n-2個(gè)水分子,B項(xiàng)正確。每條肽鏈(除環(huán)狀肽外)至少含有1個(gè)羧基,故該蛋白質(zhì)至少含有2個(gè)羧基,C項(xiàng)錯(cuò)誤。該蛋白質(zhì)水解時(shí)需加入n-2個(gè)水分子,破壞二硫鍵需要4個(gè)氫,故該蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物增加了2×(n-2)+4=2n(個(gè))氫原子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
核酸的種類(lèi)與功能
1.組成元素:C、H、O、N、P。
2.種類(lèi)
3.功能:核酸是細(xì)胞中控制其生命活動(dòng)的大分子。DNA中貯藏的遺傳信息控制著細(xì)胞的所有活動(dòng),并決定細(xì)胞和整個(gè)生物體的遺傳特性。
(1)只有細(xì)胞內(nèi)的核酸是攜帶遺傳信息的物質(zhì)(×)
(2)DNA和RNA中的戊糖相同(×)
(3)分子大小相同,堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同(×)
(4)DNA 的兩條脫氧核苷酸鏈之間通過(guò)磷酸二酯鍵連接(×)
(5)DNA和RNA分子的堿基組成不完全相同(√)
(6)酵母菌的細(xì)胞核內(nèi)含有DNA和RNA兩類(lèi)核酸(√)
(7)tRNA分子中含有一定數(shù)量的氫鍵(√)
考法1 DNA和RNA的比較
分類(lèi)
脫氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
組成單位
成分
堿基
A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鳥(niǎo)嘌呤)
T(胸腺嘧啶)
U(尿嘧啶)
戊糖
脫氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
續(xù) 表
分類(lèi)
脫氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
功能
是主要的遺傳物質(zhì),攜帶和復(fù)制遺傳信息,并決定蛋白質(zhì)的合成
①是某些RNA病毒的遺傳物質(zhì);
②在遺傳信息表達(dá)中起作用:mRNA——蛋白質(zhì)合成的直接模板、tRNA——運(yùn)輸特定氨基酸、rRNA——核糖體的組成成分;
③催化作用:極少數(shù)酶是RNA
存在部位
①真核生物:細(xì)胞核(主要)、線粒體、葉綠體;
②原核生物:擬核、質(zhì)粒
主要存在于細(xì)胞質(zhì)中
[題組沖關(guān)]
1.(2020·舟山模擬)下圖為某核苷酸長(zhǎng)鏈的示意圖,下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是( )
A.圖中所示為脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈
B.2只存在于DNA中
C.3在DNA和RNA中相同
D.5只能在細(xì)胞核中找到
解析:選D。題圖核苷酸長(zhǎng)鏈中含有堿基T,可見(jiàn)該圖所示為脫氧核糖核苷酸長(zhǎng)鏈,A正確;由于題圖所示為脫氧核糖核苷酸長(zhǎng)鏈,題圖中的2是脫氧核糖,脫氧核糖只存在于DNA中,RNA中為核糖,B正確;題圖中的3是含氮堿基——胞嘧啶,在DNA和RNA中均含有胞嘧啶,C正確;題圖中的5為構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸鏈,在細(xì)胞核中能找到,在線粒體和葉綠體中也能找到,D錯(cuò)誤。
2.下圖中甲是組成乙或丙的基本單位(單體)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.如果甲中的m是U,則甲一定是丙的基本單位
B.如果甲中的m是G,則甲一定是乙的基本單位
C.如果甲中的a是脫氧核糖,則甲物質(zhì)聚合成的大分子物質(zhì)可以分布于線粒體和葉綠體中
D.如果甲中的a是核糖,則甲物質(zhì)聚合成的大分子物質(zhì)可以分布于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中
解析:選B。甲是核苷酸,是乙和丙的基本單位,乙是DNA,丙是tRNA。如果甲中的m是G,則甲可能是脫氧核苷酸,也可能是核糖核苷酸,是DNA或RNA的基本單位,B錯(cuò)誤。
考法2 不同生物的核酸、核苷酸及堿基的情況
生物類(lèi)別
核酸
核苷酸
堿基
遺傳
物質(zhì)
舉例
原核生物和
真核生物
含有DNA
和RNA兩
種核酸
8種
5種
DNA
細(xì)菌、人等
病毒
只含DNA
4種
4種
DNA
噬菌體
只含RNA
4種
4種
RNA
煙草花
葉病毒
[題組沖關(guān)]
3.下列各種生物中關(guān)于堿基、核苷酸、戊糖種類(lèi)的描述,正確的是( )
選項(xiàng)
A
B
C
D
生物
種類(lèi)
噬菌體
煙草葉
肉細(xì)胞
煙草花
葉病毒
豌豆根
毛細(xì)胞
堿基
5種
5種
4種
8種
核苷酸
5種
8種
8種
8種
戊糖
1種
2種
2種
2種
解析:選B。噬菌體屬于DNA病毒,只含有DNA一種核酸,所以含有4種堿基、4種(脫氧)核苷酸、1種戊糖(脫氧核糖),A錯(cuò)誤;煙草葉肉細(xì)胞同時(shí)含有DNA和RNA兩種核酸,所以含有8種核苷酸(4種脫氧核苷酸+4種核糖核苷酸)、2種戊糖(脫氧核糖和核糖)、5種堿基,B正確;煙草花葉病毒屬于RNA病毒,只含有RNA一種核酸,所以含有4種堿基、4種(核糖)核苷酸、1種戊糖(核糖),C錯(cuò)誤;豌豆根毛細(xì)胞同時(shí)含有DNA和RNA兩種核酸,所以含有8種核苷酸(4種脫氧核苷酸+4種核糖核苷酸)、2種戊糖(脫氧核糖和核糖)、5種堿基,D錯(cuò)誤。
4.(新題專(zhuān)遞)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類(lèi)型,有些病毒對(duì)人類(lèi)健康會(huì)造成很大危害。通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類(lèi)型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換,請(qǐng)利用放射性同位素標(biāo)記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類(lèi)型。簡(jiǎn)要寫(xiě)出(1)實(shí)驗(yàn)思路,(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求:實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組)
解析:(1)DNA和RNA都有各自的特有堿基,DNA特有堿基為胸腺嘧啶,RNA特有堿基為尿嘧啶。用放射性同位素標(biāo)記含尿嘧啶的培養(yǎng)基來(lái)培養(yǎng)宿主細(xì)胞,使宿主細(xì)胞含有放射性,再用病毒去侵染含放射性的宿主細(xì)胞,看子代病毒是否含有放射性,為甲組;用放射性同位素標(biāo)記含胸腺嘧啶的培養(yǎng)基來(lái)培養(yǎng)宿主細(xì)胞,使宿主細(xì)胞含有放射性,再用病毒去侵染含放射性的宿主細(xì)胞,看子代病毒是否含有放射性,為乙組。
(2)若甲組收集的病毒有放射性,乙組無(wú),則為RNA病毒;反之則為DNA病毒。
答案:(1)實(shí)驗(yàn)思路:
甲組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。
乙組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:若甲組收集的病毒有放射性,乙組無(wú)放射性,則為RNA病毒;反之則為DNA病毒。
考法3 核酸與蛋白質(zhì)之間的關(guān)系
(1)DNA、RNA和蛋白質(zhì)三者間的內(nèi)在關(guān)系
(2)DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性的因果關(guān)系
(3)核DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的“相同”與“不同”
[題組沖關(guān)]
5.下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸的敘述,正確的是( )
A.核酸和蛋白質(zhì)的組成元素相同
B.核酸的合成需要相應(yīng)蛋白質(zhì)的參與
C.蛋白質(zhì)的分解都需要核酸的直接參與
D.高溫會(huì)破壞蛋白質(zhì)和核酸分子中的肽鍵
解析:選B。核酸的組成元素為C、H、O、N、P,蛋白質(zhì)的組成元素主要包括C、H、O、N,有的還含有S,二者不相同,A錯(cuò)誤;核酸的生物合成需要多種化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)的酶參與,B正確;蛋白質(zhì)的分解需要化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)的酶直接參與,不需要核酸的直接參與,C錯(cuò)誤;高溫會(huì)破壞蛋白質(zhì)和核酸的空間結(jié)構(gòu),使蛋白質(zhì)和核酸發(fā)生變性,但不會(huì)破壞蛋白質(zhì)中的肽鍵,核酸分子中無(wú)肽鍵,D錯(cuò)誤。
6.如圖表示HIV內(nèi)兩種重要化合物的化學(xué)組成關(guān)系,相關(guān)敘述正確的是( )
A.圖中大分子B由兩條鏈組成
B.a(chǎn)的種類(lèi)約20種,b的種類(lèi)為8種
C.b與b之間通過(guò)肽鍵相連接
D.HIV的遺傳信息貯存在大分子B中
解析:選D。圖中大分子B是RNA,為單鏈結(jié)構(gòu),A錯(cuò)誤;構(gòu)成生物體的a(氨基酸)的種類(lèi)約20種,小分子b是核糖核苷酸,有4種,B錯(cuò)誤;氨基酸之間以肽鍵(—CO—NH—)相連,b與b之間通過(guò)磷酸二酯鍵相連接,C錯(cuò)誤;HIV的遺傳信息貯存在大分子B(RNA)中,D正確。
考法4 有機(jī)物的元素組成與種類(lèi)的相互推導(dǎo)
(1)根據(jù)各種有機(jī)物的元素組成、種類(lèi)、結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行推斷
(2)推測(cè)某一結(jié)構(gòu)(或物質(zhì))的元素組成
首先分析該結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的組成成分,再推測(cè)其元素組成。例如:
細(xì)胞膜→蛋白質(zhì)+糖類(lèi)+磷脂→C、H、O、N、P;
染色體→蛋白質(zhì)+DNA→C、H、O、N、P;
核糖體→蛋白質(zhì)+RNA→C、H、O、N、P;
病毒→蛋白質(zhì)+核酸→C、H、O、N、P。
[題組沖關(guān)]
7.如圖表示不同化學(xué)元素所組成的化合物,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.若①為某種大分子的組成單位,則①最可能是氨基酸
B.若②是細(xì)胞中重要的儲(chǔ)能物質(zhì),則②是油脂
C.若③為能儲(chǔ)存遺傳信息的大分子物質(zhì),則③一定是DNA
D.若④是主要在動(dòng)物肝臟和肌肉中合成的儲(chǔ)能物質(zhì),則④是糖元
解析:選C。蛋白質(zhì)為大分子物質(zhì),元素組成為C、H、O、N,基本單位為氨基酸;油脂只含C、H、O;無(wú)論DNA還是RNA,元素組成都是C、H、O、N、P;糖元為多糖,元素組成為C、H、O。
8.如圖為細(xì)胞中化合物A與化合物B生成化合物D的過(guò)程示意圖,C為化學(xué)鍵。下列敘述中正確的是( )
A.若A、B為兩條多肽鏈,則C為磷酸二酯鍵,D為蛋白質(zhì)
B.若A為葡萄糖、B為果糖,則C為氫鍵,D為麥芽糖
C.若A為二肽、B為甘氨酸,則C為肽鍵,D為四肽
D.若A為Pi,B為ADP,則C為高能磷酸鍵,D為ATP
解析:選D。在細(xì)胞中,不同肽鏈可通過(guò)二硫鍵進(jìn)行連接,相鄰核苷酸之間通過(guò)磷酸二酯鍵進(jìn)行連接,A錯(cuò)誤。若A為葡萄糖、B為果糖,則葡萄糖和果糖生成蔗糖(D),葡萄糖和果糖不是通過(guò)氫鍵進(jìn)行連接的,B錯(cuò)誤。二肽與甘氨酸間通過(guò)脫水縮合形成三肽,C錯(cuò)誤。在有關(guān)酶的催化作用下,ADP可以接受能量,同時(shí)與一個(gè)游離的Pi結(jié)合,通過(guò)形成高能磷酸鍵而產(chǎn)生ATP,D正確。
1.(2018·浙江4月選考)蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)具有重要作用。下列敘述正確的是( )
A.蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異只是R基團(tuán)的不同
B.某些化學(xué)物質(zhì)可使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變
C.蛋白質(zhì)控制和決定著細(xì)胞及整個(gè)生物體的遺傳特性
D.“檢測(cè)生物組織中的蛋白質(zhì)”需同時(shí)加入雙縮脲試劑A和B
解析:選B。蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異是由氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目和排列順序及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致的;基因決定和控制著細(xì)胞及生物體的遺傳特性;蛋白質(zhì)的檢測(cè)先加雙縮脲試劑A液2 mL,再加B液5滴。
2.(2020·浙江寧波九校高三期末)高濃度的尿素作為溶劑處理從細(xì)胞中分離純化的蛋白質(zhì),可使蛋白質(zhì)失去天然構(gòu)象變?yōu)樗缮㈦逆?稱(chēng)為“變性”);除去尿素后,蛋白質(zhì)又可以自發(fā)地恢復(fù)為原來(lái)的空間結(jié)構(gòu)(稱(chēng)為“復(fù)性”),且蛋白質(zhì)分子越小復(fù)性效果越好。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.尿素與蛋白酶的作用效果相似
B.過(guò)氧化氫酶經(jīng)高濃度尿素處理后,其活性不變
C.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變都是不可逆的
D.氨基酸數(shù)量會(huì)影響蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)
解析:選D。尿素只是改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),不會(huì)使蛋白質(zhì)的肽鍵水解,與蛋白酶的作用不同,A錯(cuò)誤;過(guò)氧化氫酶經(jīng)高濃度尿素處理后,其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,因此其活性也發(fā)生了改變,B錯(cuò)誤;由題意可知,蛋白質(zhì)在尿素中的空間結(jié)構(gòu)改變,溶解性較高,除去尿素后,蛋白質(zhì)又可以自發(fā)地恢復(fù)為原來(lái)的空間結(jié)構(gòu),C錯(cuò)誤;由題意可知,除去尿素后,蛋白質(zhì)分子越小復(fù)性效果越好,這說(shuō)明氨基酸的數(shù)目可以影響蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu),D正確。
3.下圖為牛胰島素結(jié)構(gòu)示意圖,該物質(zhì)中—S—S—是由兩個(gè)—SH 脫去兩個(gè)H形成的。下列說(shuō)法正確的是( )
A.牛胰島素為51肽,其中含有50個(gè)肽鍵
B.牛胰島素中至少含有2個(gè)—NH2和2個(gè)—COOH
C.牛胰島素水解產(chǎn)物含有20種不同的氨基酸
D.牛胰島素形成時(shí),減少的分子質(zhì)量為882
解析:選B。由圖可知,牛胰島素是由兩條肽鏈形成的蛋白質(zhì),不是多肽,含有的肽鍵數(shù)=氨基酸的分子數(shù)—肽鏈數(shù)=51-2=49,A錯(cuò)誤;牛胰島素含有兩條肽鏈,每條肽鏈至少含有1個(gè)—NH2和1個(gè)—COOH,因此至少含有2個(gè)—NH2和2個(gè)—COOH,B正確;牛胰島素水解產(chǎn)物最多含有20種不同的氨基酸,C錯(cuò)誤;牛胰島素形成的過(guò)程
中,形成了49個(gè)肽鍵,還形成了3個(gè)二硫鍵,所以減少的相對(duì)分子質(zhì)量為49×18+6=888,D錯(cuò)誤。
4.下列有關(guān)核酸的敘述,正確的是( )
①人體中含A、C、T這3種堿基的核苷酸共有5種?、谥灰袲NA單鏈中的T換成U就是RNA了?、劾鲜蠹?xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA ④一種病毒同時(shí)含有DNA和RNA?、菰思?xì)胞中既有DNA,也有RNA?、掼b定物種可以選擇蛋白質(zhì)、DNA、RNA、核苷酸
A.只有①⑤ B.①②⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①②③④
解析:選A。人體內(nèi)由A堿基參與合成的核苷酸有2種,由C堿基參與合成的核苷酸有2種,由T堿基參與合成的核苷酸有1種,①正確;DNA的基本單位是脫氧核糖核苷酸,RNA的基本單位是核糖核苷酸,兩者之間不僅僅是堿基的區(qū)別,五碳糖也不同,②錯(cuò)誤;老鼠的遺傳物質(zhì)是DNA,③錯(cuò)誤;病毒有且只有DNA或RNA一種核酸,④錯(cuò)誤;原核細(xì)胞具有細(xì)胞結(jié)構(gòu),細(xì)胞內(nèi)既有DNA,也有RNA,只有病毒的體內(nèi)只含有一種核酸,⑤正確;鑒定物種可以選擇蛋白質(zhì)、DNA、RNA,但是不能選擇核苷酸,⑥錯(cuò)誤。
5.(2020·杭州質(zhì)量檢測(cè))如圖表示細(xì)胞內(nèi)某些有機(jī)物的組成和功能關(guān)系,其中A、B代表元素,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子,X、Y、Z、P為構(gòu)成生物大分子的基本單位,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)生物大分子以________為骨架,它們的基本單位都被稱(chēng)為單體,其中Y是________________。
(2)圖中P的結(jié)構(gòu)通式為_(kāi)_______________________,P之間相互結(jié)合的方式叫做________________。
(3)圖中控制細(xì)胞代謝和遺傳的物質(zhì)是________(填符號(hào))。Ⅳ用________檢測(cè),可呈現(xiàn)紫色反應(yīng)。
解析:(1)組成多糖、蛋白質(zhì)、核酸的基本單位葡萄糖、氨基酸、核苷酸等都以碳鏈為骨架,因此生物大分子以碳鏈為骨架;Y是DNA的單體脫氧核苷酸。(2)P是蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸,氨基酸通過(guò)脫水縮合反應(yīng)形成蛋白質(zhì)。(3)控制細(xì)胞代謝和遺傳的物質(zhì)是DNA,即圖中的Ⅱ;Ⅳ是蛋白質(zhì),與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色。
答案:(1)碳鏈 脫氧核糖核苷酸
(2) 脫水縮合
(3)Ⅱ 雙縮脲試劑
1.(2020·浙江金華十校高三期末)下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述,正確的是( )
A.血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)呈纖維狀
B.蛋白質(zhì)分子可由一條或幾條多肽鏈組成
C.蛋白質(zhì)經(jīng)高溫蒸煮后可以產(chǎn)生豐富的氨基酸
D.人的毛發(fā)和指甲主要是由球狀的角蛋白組成的
解析:選B。血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)呈球狀,A錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)分子可由一條或幾條多肽鏈組成,B正確;蛋白質(zhì)經(jīng)高溫蒸煮后,空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,但是并沒(méi)有產(chǎn)生豐富的氨基酸,C錯(cuò)誤;人的毛發(fā)和指甲主要是由纖維狀的角蛋白組成的,D錯(cuò)誤。
2.(2020·溫州質(zhì)檢)HSP是機(jī)體細(xì)胞受高溫刺激后合成出的一類(lèi)熱休克蛋白。該蛋白可發(fā)揮如圖所示的作用,以保護(hù)機(jī)體細(xì)胞不受破壞。則圖中HSP所起的作用是( )
A.促進(jìn)肽鍵的形成
B.抑制氨基酸脫水縮合
C.促使肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)
D.維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
解析:選C。從圖中可以看出,HSP與多肽鏈結(jié)合后,多肽鏈變成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),所以HSP的作用是促進(jìn)肽鏈形成空間結(jié)構(gòu)。
3.如圖所示,一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點(diǎn))可轉(zhuǎn)變成一分子的胰島素(圖中數(shù)字表示氨基酸序號(hào))。下列分析正確的是( )
A.胰島素分子具有50個(gè)肽鍵,合成它的過(guò)程中共脫去50分子水
B.胰島素分子含有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基
C.沸水浴時(shí)肽鍵斷裂導(dǎo)致了胰島素的生物活性喪失
D.理論上可通過(guò)測(cè)定C肽的含量間接反映胰島β細(xì)胞的分泌功能
解析:選D。從圖中可以看出,保留的肽鏈中含有51(即30+21)個(gè)氨基酸,所以肽鍵的數(shù)目=51-2=49(個(gè)),A項(xiàng)錯(cuò)誤;胰島素分子至少含有兩個(gè)游離的氨基和兩個(gè)游離的羧基,也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基團(tuán)上),B項(xiàng)錯(cuò)誤;沸水浴時(shí)破壞的是胰島素的空間結(jié)構(gòu)而不是肽鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)楹铣梢粋€(gè)胰島素分子就要切去一段C肽,所以可以通過(guò)測(cè)定C肽的含量間接反映胰島β細(xì)胞的分泌功能,D項(xiàng)正確。
4.(2020·浙江超級(jí)全能生聯(lián)考)下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述,正確的是( )
A.蛋白質(zhì)中的N元素主要分布在R基中
B.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生改變,就會(huì)失去生物學(xué)活性
C.二肽結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)肽鍵
D.同一種蛋白質(zhì)也可能組成外觀不同的結(jié)構(gòu)
解析:選D。一般來(lái)說(shuō),蛋白質(zhì)中N元素主要分布在肽鍵中,A錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的改變時(shí),才會(huì)失去生物學(xué)活性,B錯(cuò)誤;二肽結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)肽鍵,C錯(cuò)誤;鳥(niǎo)的羽毛和人的頭發(fā)、指甲就主要是由同一種蛋白質(zhì)(角蛋白)組成的,但外觀不同,D正確。
5.(2020·浙江五校聯(lián)考)蛋白質(zhì)是決定生物體結(jié)構(gòu)和功能的重要物質(zhì)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中,氫來(lái)自氨基和羧基
B.細(xì)胞膜、細(xì)胞溶膠中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體都是蛋白質(zhì)
C.細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時(shí),通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與
D.蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān),而且也與R基團(tuán)有關(guān)
解析:選B。蛋白質(zhì)的形成是氨基酸脫水縮合的結(jié)果,產(chǎn)生的水中的氫分別來(lái)自?xún)蓚€(gè)氨基酸的氨基和羧基;細(xì)胞膜上負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體是蛋白質(zhì),而在細(xì)胞溶膠中轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的是tRNA;細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時(shí)需要蛋白酶的催化,而蛋白酶的本質(zhì)也是蛋白質(zhì);蛋白質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)不僅與碳骨架有關(guān),同樣與R基團(tuán)有關(guān)。
6.(2020·金華十校聯(lián)考)下列關(guān)于人體中蛋白質(zhì)的敘述,正確的是( )
A.雙縮脲試劑可用于蛋白質(zhì)的定性檢測(cè)
B.蛋白質(zhì)結(jié)合Mg2+形成的血紅蛋白參與O2運(yùn)輸
C.組成毛發(fā)和指甲的蛋白質(zhì)像一個(gè)表面粗糙的球
D.蛋白質(zhì)是多肽鏈結(jié)合其他物質(zhì)形成的高分子化合物
解析:選A。雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生紫色絡(luò)合物,可用于蛋白質(zhì)的定性檢測(cè);血紅蛋白由蛋白質(zhì)結(jié)合Fe2+形成,參與血液中O2的運(yùn)輸;組成毛發(fā)和指甲的蛋白質(zhì)是角蛋白,呈纖維狀;蛋白質(zhì)一般是由一條或幾條多肽鏈組成的高分子化合物。
7.(2019·高考天津卷改編)植物受病原菌感染后,特異的蛋白水解酶被激活,從而誘導(dǎo)植物細(xì)胞編程性死亡,同時(shí)病原菌被消滅。激活蛋白水解酶有兩條途徑:①由鈣離子進(jìn)入細(xì)胞后啟動(dòng);②由位于線粒體內(nèi)膜上參與細(xì)胞呼吸的細(xì)胞色素c含量增加啟動(dòng)。下列敘述正確的是( )
A.蛋白水解酶能使磷酸二酯鍵斷開(kāi)
B.鈣離子通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)入植物細(xì)胞
C.細(xì)胞色素c與需氧呼吸第一階段有關(guān)
D.細(xì)胞編程性死亡避免了病原菌對(duì)鄰近細(xì)胞的進(jìn)一步感染
解析:選D。蛋白水解酶斷裂的化學(xué)鍵是肽鍵,A錯(cuò)誤;鈣離子需借助載體才能進(jìn)入細(xì)胞,擴(kuò)散不需要載體,B錯(cuò)誤;細(xì)胞色素c位于線粒體內(nèi)膜上,與需氧呼吸第三階段有關(guān),C錯(cuò)誤;植物受病原體感染后,特異的蛋白水解酶被激活,從而誘導(dǎo)植物細(xì)胞的編程性死亡,同時(shí)病原菌被消滅,故可以避免病原體對(duì)鄰近細(xì)胞的進(jìn)一步感染,D正確。
8.(2020·浙江寧波中學(xué)高三模擬)噬菌體是感染細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)、放線菌或螺旋體等微生物的病毒的總稱(chēng)。噬菌體主要由蛋白質(zhì)外殼和核酸組成。下列關(guān)于噬菌體和宿主細(xì)胞的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.T2噬菌體與宿主細(xì)胞的遺傳物質(zhì)都由四種單體構(gòu)成
B.細(xì)菌的DNA均為雙鏈、環(huán)狀,而RNA均為單鏈、三葉草狀
C.藻類(lèi)和螺旋體的核酸在復(fù)制時(shí)都遵循半保留復(fù)制
D.放線菌的核酸中胸腺嘧啶數(shù)不等于腺嘌呤數(shù)
解析:選B。T2噬菌體與宿主細(xì)胞的遺傳物質(zhì)都是DNA,而DNA的基本組成單位(單體)是四種脫氧核苷酸,A正確;細(xì)胞內(nèi)有tRNA、rRNA和mRNA等,其中mRNA為直鏈狀,B錯(cuò)誤;半保留復(fù)制是DNA復(fù)制的特點(diǎn)之一,C正確;放線菌的核酸有DNA和RNA,因DNA中胸腺嘧啶數(shù)等于腺嘌呤數(shù),而RNA中有腺嘌呤,沒(méi)有胸腺嘧啶,所以放線菌的核酸中胸腺嘧啶數(shù)不等于腺嘌呤數(shù),D正確。
9.如圖表示某種大分子物質(zhì)的基本單位,下列關(guān)于它的敘述中錯(cuò)誤的是( )
A.該物質(zhì)是核糖核苷酸
B.HIV中有這種物質(zhì)
C.該物質(zhì)含有C、H、O、N、P
D.該物質(zhì)聚合形成的大分子物質(zhì)是RNA,它只分布在細(xì)胞質(zhì)中
解析:選D。該物質(zhì)是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子堿基形成的核糖核苷酸,A正確;HIV屬于RNA病毒,而該物質(zhì)是構(gòu)成RNA的基本單位,所以在HIV中可找到,B正確;該物質(zhì)是構(gòu)成RNA的基本單位,其元素組成是C、H、O、N、P,C正確;該物質(zhì)聚合形成的大分子物質(zhì)是RNA,它主要分布在細(xì)胞質(zhì)中,D錯(cuò)誤。
10.下列關(guān)于真核細(xì)胞中蛋白質(zhì)和核酸的敘述,正確的是( )
A.兩者都在細(xì)胞質(zhì)中合成
B.合成蛋白質(zhì)需要核酸參與,合成核酸不需要蛋白質(zhì)參與
C.兩者的合成都需要模板、原料、能量和酶
D.兩者都有單體,單體之間連接的方式都是脫水縮合形成肽鍵
解析:選C。核酸主要在細(xì)胞核中合成,A錯(cuò)誤;核酸的合成需要酶的催化,大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),B錯(cuò)誤;兩者合成都需要模板、原料、能量和酶,C正確;不同的核酸單體連接方式相同,都是通過(guò)磷酸二酯鍵相連的,D錯(cuò)誤。
11.(2020·金華一中期中)如圖為人體內(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分子中一定含有20種a
B.a(chǎn)的結(jié)構(gòu)中都只有一個(gè)“—NH2”和一個(gè)“—COOH”
C.B是人類(lèi)的遺傳物質(zhì)
D.染色體存在于所有細(xì)胞中
解析:選C。分析題圖可知,A是蛋白質(zhì),a是氨基酸,B是DNA,b是脫氧核苷酸。根據(jù)R基團(tuán)的不同,組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,但每一種蛋白質(zhì)不一定都含有20種氨基酸,A錯(cuò)誤;a的結(jié)構(gòu)中至少含有一個(gè)“—NH2”和一個(gè)“—COOH”,R基團(tuán)中也可能含有“—NH2”和“—COOH”,B錯(cuò)誤;具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物的遺傳物質(zhì)都是DNA,C正確;人體成熟紅細(xì)胞無(wú)染色體,D錯(cuò)誤。
12.(2020·浙江嘉興中學(xué)月考)下圖表示真核細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)過(guò)程中相關(guān)物質(zhì)間的關(guān)系。下列敘述錯(cuò)誤的是 ( )
A.物質(zhì)a上含有決定氨基酸的密碼子
B.組成物質(zhì)a、b、c、d的基本單位共有8種
C.過(guò)程①的產(chǎn)物中有些具有生物催化作用
D.過(guò)程②的場(chǎng)所是核糖體,該過(guò)程中有水生成
解析:選A。依題意及圖示分析可知:物質(zhì)a為基因(DNA),物質(zhì)b為mRNA,物質(zhì)c為tRNA,物質(zhì)d為具有催化作用的RNA(酶)。決定氨基酸的密碼子位于mRNA上,A錯(cuò)誤;基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,其基本單位是4種脫氧核苷酸,RNA(包括mRNA、rRNA、tRNA)的基本單位是4種核糖核苷酸,共有8種核苷酸,B正確;過(guò)程①是以DNA為模板生成RNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程,少數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA,具有生物催化作用,C正確;過(guò)程②表示翻譯,其場(chǎng)所是核糖體,在該過(guò)程中會(huì)發(fā)生氨基酸脫水縮合生成水和肽鏈,D正確。
13.腦啡肽的合成采用的是蛋白質(zhì)工程技術(shù),這是生物技術(shù)在分子水平上的又一突破。請(qǐng)根據(jù)此化合物的結(jié)構(gòu)分析回答下列問(wèn)題:
(1)該化合物中有________個(gè)氨基和________個(gè)羧基。
(2)該化合物是由________個(gè)氨基酸失去________分子水而形成的,這種方式叫做________,該化合物叫________肽。在形成時(shí),相對(duì)分子質(zhì)量減少了________。
(3)該化合物的R基團(tuán)從左到右依次是___________________________________。
(4)該化合物水解后可產(chǎn)生________種氨基酸,造成氨基酸種類(lèi)不同的原因是____________。
(5)現(xiàn)有質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液、雞蛋、人的口腔唾液(含淀粉酶)、質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4 溶液、水、小燒杯、玻璃棒、試管、滴管和滴瓶。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明“腦啡肽是多肽”。
①實(shí)驗(yàn)原理:在堿性溶液中,多肽與CuSO4反應(yīng)產(chǎn)生紫色物質(zhì)。
②方法步驟:_______________________________________________。
③預(yù)期結(jié)果:______________________________________________。
④實(shí)驗(yàn)結(jié)論:_______________________________________________。
解析:該多肽含有4個(gè)肽鍵,是由5個(gè)氨基酸脫水縮合而成的,在形成多肽時(shí),共脫去4個(gè)水分子,相對(duì)分子質(zhì)量減少了4×18=72。該多肽中有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基;從結(jié)構(gòu)上可以看出,左起第二個(gè)氨基酸的R基團(tuán)和第三個(gè)氨基酸的R基團(tuán)相同,應(yīng)為同一種氨基酸,因此該腦啡肽水解后共產(chǎn)生4種氨基酸。腦啡肽是多肽,在堿性溶液中,多肽與CuSO4 反應(yīng)產(chǎn)生紫色物質(zhì)。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意空白對(duì)照。
答案:(1)1 1 (2)5 4 脫水縮合 五 72
(4)4 R基團(tuán)不同
(5)②取2支試管分別編號(hào)A、B,在A中加入2 mL腦啡肽液,在B中加入2 mL清水;在2支試管中各加入2 mL 0.1 g/mL 的NaOH溶液,振蕩;在2支試管中各加入5滴0.01 g/mL的CuSO4 溶液,振蕩?、跘試管中出現(xiàn)紫色,B試管中不出現(xiàn)紫色?、苣X啡肽是一種多肽
14.(2018·高考全國(guó)卷Ⅲ)回答下列與蛋白質(zhì)相關(guān)的問(wèn)題:
(1)生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位是________。在細(xì)胞中合成蛋白質(zhì)時(shí),肽鍵是在________這一細(xì)胞器上形成的。合成的蛋白質(zhì)中有些是分泌蛋白,如________(填“胃蛋白酶”“逆轉(zhuǎn)錄酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外需要經(jīng)過(guò)高爾基體,此過(guò)程中高爾基體的功能是__________________________________。
(2)通常,細(xì)胞內(nèi)具有正常生物學(xué)功能的蛋白質(zhì)需要有正確的氨基酸序列和________結(jié)構(gòu)。某些物理或化學(xué)因素可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,通常,變性的蛋白質(zhì)易被蛋白酶水解,原因是____________________________________。
(3)如果DNA分子發(fā)生突變,導(dǎo)致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基替換,但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變,其原因可能是_________________。
解析:(1)氨基酸是生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位;氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鍵;胃蛋白酶屬于分泌蛋白;高爾基體在分泌蛋白形成過(guò)程中的作用是對(duì)來(lái)自?xún)?nèi)質(zhì)網(wǎng)的分泌蛋白進(jìn)行加工、分類(lèi)和包裝。(2)蛋白質(zhì)中正確的氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)決定了其生物學(xué)功能;蛋白質(zhì)變性是空間結(jié)構(gòu)遭到了破壞,失去了生物活性。變性蛋白質(zhì)的肽鍵暴露出來(lái),暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸,使蛋白質(zhì)降解。(3)編碼血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個(gè)堿基被替換,但其未引起血紅蛋白中氨基酸序列改變,說(shuō)明突變前后mRNA上相應(yīng)密碼子對(duì)應(yīng)同一種氨基酸,即遺傳密碼具有簡(jiǎn)并性。
答案:(1)氨基酸 核糖體 胃蛋白酶 對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類(lèi)和包裝
(2)空間 蛋白質(zhì)變性使肽鍵暴露,暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸,使蛋白質(zhì)降解
(3)遺傳密碼具有簡(jiǎn)并性
15.如圖表示生物體內(nèi)某些有機(jī)物的組成關(guān)系及功能關(guān)系,其中D是RNA,C、E都是高分子化合物,C是細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì),A、B是組成它們的基本單位。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
(1)真核生物體內(nèi)的A物質(zhì)有________種,B物質(zhì)在生物體內(nèi)約有________種。
(2)合成C、D的A物質(zhì)的不同點(diǎn)表現(xiàn)在__________和__________,C物質(zhì)和D物質(zhì)在空間結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)表現(xiàn)在________________________________,C物質(zhì)與D物質(zhì)的關(guān)系是________________。
(3)C存在的主要場(chǎng)所是________________。
(4)與E相比,C特有的元素是__________。
解析:由題意可知,A、B、C、D、E分別代表核苷酸、氨基酸、DNA、RNA、蛋白質(zhì),所以A包括4種脫氧核苷酸和4種核糖核苷酸,共8種。組成C和D的核苷酸分別是脫氧核苷酸和核糖核苷酸,它們的主要區(qū)別是戊糖(前者是脫氧核糖,后者是核糖)和堿基(前者含有胸腺嘧啶,后者含有尿嘧啶)不同。DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi),化學(xué)元素組成是C、H、O、N、P,而蛋白質(zhì)的主要組成元素是C、H、O、N,所以DNA特有的元素是P。
答案:(1)8 20 (2)戊糖(脫氧核糖、核糖) 堿基(胸腺嘧啶、尿嘧啶) C為獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu),D一般為單鏈結(jié)構(gòu) C控制D的合成 (3)細(xì)胞核 (4)P
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