届高三一轮复习备考生物一体资料讲义：第一单元+第讲+蛋白质和核酸+word版含答案

第3讲　蛋白质和核酸[考纲要求]　1.蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ)。2.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。考点一　蛋白质的结构、功能及相关计算1．组成蛋白质的氨基酸及其种类巧记　“8种”必需氨基酸甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。2．蛋白质的合成及其结构、功能多样性(1)二肽的形成过程①过程a：脱水缩合，物质b：二肽，结构c：肽键。②H2O中H来源于氨基和羧基；O来源于羧基。(2)蛋白质的结构层次氨基酸多肽蛋白质小贴士　蛋白质的盐析、变性和水解(1)盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。(2)变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。(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。水解和脱水缩合的过程相反。 3．蛋白质分子多样性的原因(1)氨基酸(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。4．蛋白质的功能(连线)1．判断有关氨基酸的叙述(1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸(　×　)(2)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合(　×　)(3)脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽(　×　)2．判断有关蛋白质的叙述(1)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能(　×　)(2)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能不会发生变化(　×　)(3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质(　×　)下图表示蛋白质的结构层次示意图，据图分析：(1)组成蛋白质的化学元素中通常含有S，S元素在b中存在于哪部分？提示　存在于b的R基中。(2)①过程形成的化学键的分子式是—NH—CO—或—CO—NH—，发生场所是在细胞中的核糖体上。(3)若该蛋白质是胰岛素，那么②发生的场所是哪里？提示　由多肽到成熟分泌蛋白的形成发生在内质网和高尔基体中。(4)图中③和④分别是什么过程？有何区别？提示　③是变性的过程，蛋白质的空间结构丧失；④是水解的过程，蛋白质中肽键断裂。 1．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个氨基酸分别形成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1n－1n－1na－18(n－1)mn－mn－mna－18(n－m)特别提醒　①计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，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(即两个氢原子)，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)视为零，再进行相关计算。(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。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－脱去的水分子数×2。③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。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。2．利用“排列组合”解答多肽种类的计算题多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助右面的示意图(▭代表要安放的氨基酸的位置)，结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律(以20种氨基酸形成的四肽化合物为例)。(1)若每种氨基酸数目不限，可形成肽类化合物的种类有204种(即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2、3、4号也是如此，即20×20×20×20＝204种)。 (2)若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有(20×19×18×17)种[即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择……，即(20×19×18×17)种]。命题点一　组成蛋白质的氨基酸种类与结构的判断1．下列四种化合物中，哪种是构成蛋白质的氨基酸(　　)A．CH3—CH2—COOHB．R—CH2—NH2答案　D解析　组成蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，故D项正确。2．(2018·金陵中学质检)谷氨酸的R基为—C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是(　　)A．5、9、4、1B．4、8、5、1C．5、8、4、1D．4、9、4、1答案　A解析　氨基酸的结构通式的简式是：C2H4O2NR，谷氨酸的R基为—C3H5O2，所以谷氨酸的分子简式是：C5H9O4N。“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸命题点二　蛋白质分子结构与功能的分析 3．(2017·海南，1)有关蛋白质结构与功能的叙述，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解析　蛋白质的功能主要取决于组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序及其形成蛋白质的空间结构，A项正确；数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式，可形成多种不同的多肽链，B项正确；抗体的本质是免疫球蛋白，蛋白质遇强酸、强碱、高温会变性失活，而NaCl溶液显中性，C项错误；氨基酸序列相同的多肽链有多种折叠方式，可形成多种不同的蛋白质空间结构，D项正确。4．(2017·凉山一诊)蛋白质是生命活动的主要承担者，下列相关叙述错误的是(　　)A．蛋白质是细胞中含量最多的有机物，其种类随生命历程而改变B．蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关C．在细胞不同的生命活动中转运氨基酸的载体都是蛋白质D．细胞内蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成答案　C解析　蛋白质是在基因的指导下通过转录和翻译过程形成的，是细胞中含量最多的有机物，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此细胞中蛋白质的种类随生命历程而改变，A项正确；细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系，包括微丝、微管和中间纤维，在信息传递、细胞分裂、细胞生长、物质运输、能量转换等许多生命活动中都具有非常重要的作用，B项正确；细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质，而细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是转运RNA，C项错误；细胞内蛋白质是由氨基酸经脱水缩合形成的，氨基酸脱水缩合的过程中形成的H2O来自氨基和羧基，相反，蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成，D项正确。蛋白质的结构与功能的“一、二、三、四、五”命题点三　蛋白质的相关计算与分析 5．下列关于蛋白质的叙述中，正确的是(　　)A．水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂B．由N个氨基酸构成的一个蛋白质分子，有M条肽链，其中X条是环状肽链，则这个蛋白质分子完全水解共需要(N－M＋X)个水分子C．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合D．某肽的分子式为C13H16O5N3，则该肽一定是一种三肽答案　B解析　水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展但并不断裂，蛋白质变性失活但肽键数不变，A项错误；由N个氨基酸构成的一个蛋白质分子，有M条肽链，其中X条是环状肽链，则这个蛋白质分子完全水解共需要(N－M＋X)个水分子，B项正确；组成蛋白质的氨基酸之间按相同的方式脱水缩合，C项错误；某肽的分子式为C13H16O5N3，则该肽可能是一种三肽，也可能是一种二肽，D项错误。6．(2017·哈尔滨三中质检)某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是(　　)A．该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子B．若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列C．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4分子H2OD．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基答案　C解析　据图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，即有8分子水参与，故该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子，A项正确；得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故这5个氨基酸缩合成5肽，可有5种不同的氨基酸序列，B项正确；若这4条多肽链重新连接成一条长链，则需要形成3个肽键，脱去3分子水，C项错误；每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基，D项正确。7．现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有(　　)A．9种，9种B．6种，3种C．18种，6种D．27种，6种答案　D解析　足量的3种氨基酸构成的三肽有33＝27种。对于包含3 种氨基酸的三肽种类的理解，可借用示意图“□—□—□”来分析，即第一个位置的氨基酸有3种情况，第二个位置只能从另2种氨基酸中任选1种，第三个位置只能安放剩余的1种，即3×2×1＝6种。考点二　核酸的组成、结构与功能1．核酸的结构层次2．DNA和RNA的组成成分比较(1)相同成分：含氮碱基A、G、C和磷酸。(2)不同成分知识延伸　ATP、核苷酸、DNA、RNA中“A”的辨析3．核酸的功能与分布(1)(2)4．生物大分子以碳链为骨架 生物大分子(多聚体)基本单位(单体)多糖单糖蛋白质氨基酸核酸核苷酸1．判断关于核酸的叙述(1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(　×　)(2)DNA和RNA的碱基组成相同，五碳糖不同(　×　)(3)细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键(　×　)(4)与DNA相比，RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖(　×　)2．判断关于生物遗传物质的叙述(1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(　×　)(2)分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(　×　)(3)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质(　×　)(4)大肠杆菌体内既有DNA，又有RNA，但以DNA作为遗传物质(　√　)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，请分析：(1)A、B、C分别表示DNA、RNA、蛋白质；a、b、c分别表示脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。(2)人体细胞中的n共有5种，d共有8种。(3)d、e都能水解吗？提示　d能水解为m、f和n；e为氨基酸，不能水解。(4)C具有多样性，从c角度分析原因是氨基酸的种类、数目和排列顺序不同。A具有多样性的主要原因是a的排列顺序千变万化。1．不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳 生物种类核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质细胞生物DNA和RNA5种8种DNA病毒DNA病毒DNA4种4种DNARNA病毒RNA4种4种RNA2.核酸与蛋白质的比较项目核酸蛋白质DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等组成单位核苷酸氨基酸形成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体检测试剂甲基绿(绿色)吡罗红(红色)双缩脲试剂(紫色)分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽→蛋白质结构多样性的决定因素　　核苷酸的种类、数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别(1)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系(2)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同” 3．各种有机物的组成、种类、结构和功能总结命题点一　核酸组成、结构与功能分析1．(2018·南昌模拟)如图表示化合物a和m参与化合物b的构成情况，下列叙述正确的是(　　)A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B．在禽流感病毒、幽门螺杆菌体内b均为4种C．若ATP断裂两个高能磷酸键，脱去两个磷酸基团，可形成b，则a为核糖D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8种答案　C解析　若m为腺嘌呤，则b为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，A项错误；禽流感病毒的遗传物质是RNA，RNA是由四种核糖核苷酸构成的，幽门螺杆菌属于原核生物，细胞中有DNA和RNA两种核酸，因此核苷酸有8种，B项错误；ATP脱去两个高能磷酸键，可形成腺嘌呤核糖核苷酸，a为核糖，C项正确；若a为脱氧核糖，则b为脱氧核苷酸，由b构成的核酸为DNA，DNA完全水解，得到的化合物最多有6种(磷酸、脱氧核糖、四种含氮碱基)，D项错误。2．(2017·黄冈模拟)流行性出血热是由汉坦病毒(一种RNA病毒)引起的，以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病。那么在人类患者、鼠类、汉坦病毒这几种生物体内，碱基种类及组成遗传物质的核苷酸种类数依次是(　　)A．8、5、4和8、8、4B．5、5、4和8、4、4C．5、5、4和4、4、4D．5、4、4和8、4、8答案　C解析　人类患者和鼠类均为真核生物，其碱基种类有5种，即A、T、G、C、U，遗传物质都是DNA，所以构成遗传物质的核苷酸种类只有4种；汉坦病毒是一种RNA病毒，在它体内只有一种核酸也就是它的遗传物质RNA，其碱基种类和遗传物质的核苷酸种类都是4种。 “三看”法快速确认DNA、RNA命题点二　核酸与蛋白质的关系分析3．(2015·海南，11)关于蛋白质的叙述，错误的是(　　)A．rRNA能参与蛋白质的生物合成B．DNA和蛋白质是染色体的组成成分C．人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质D．核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用答案　D解析　rRNA是核糖体的重要组成成分，核糖体是合成蛋白质的场所，A项正确；DNA和蛋白质是染色体的组成成分，B项正确；人体血浆中含有浆细胞分泌的抗体，抗体属于蛋白质，C项正确；核糖体上合成的蛋白质可通过核孔进入细胞核，在细胞核中发挥作用，D项错误。4．分析HIV的化学组成，得到下图所示组成关系，相关叙述正确的是(　　)A．a→甲的过程在HIV的核糖体上完成B．乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基C．a与a之间通过“—NH—COOH—”相连接D．HIV的遗传信息储存在大分子乙中答案　D解析　首先由图中HIV联想到RNA和蛋白质，然后推出甲、乙两种物质分别是蛋白质和RNA，a、b是构成甲、乙的小分子物质，所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a分别是蛋白质和氨基酸，乙、b分别是RNA和核糖核苷酸。HIV无细胞结构，只有侵入宿主细胞，利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质；RNA中含有U而不含T；氨基酸之间通过肽键“—NH—CO—”相连接；RNA是HIV的遗传物质。 命题点三　细胞内重要有机物之间关系的分析5．(2017·蚌埠一模)如图表示生物体内某些有机物的组成关系及其功能，其中C、D、E1、E2为小分子化合物，F、G、H、I、J均为高分子化合物。下列分析不正确的是(　　)A．控制生物性状的物质是FB．C和D共有的元素有C、H、O、NC．E1和E2的区别是空间结构不同D．J具有改变化学反应速率的作用答案　C解析　依题意并分析图示可知：C为核苷酸，D为氨基酸，E1为脱氧核苷酸，E2为核糖核苷酸，F是DNA，G是RNA，H是蛋白质，I是结构蛋白，J是酶。控制生物性状的物质是DNA(F)，A项正确；C核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，D氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N，B项正确；脱氧核苷酸和核糖核苷酸的区别是含有的五碳糖不同以及含有的碱基不完全相同，C项错误；酶(J)能降低化学反应的活化能，因此能改变化学反应速率，D项正确。6．如图是细胞内几种有机物及其功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4的组成成分。下列说法正确的是(　　)A．相同质量的M1和M2被彻底氧化分解，则M1的耗氧量多B．M3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能C．m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同D．在HIV体内，将M4彻底水解，得到5种碱基，2种五碳糖答案　B解析　由题图知，M1和M2分别是糖类和脂肪，与脂肪相比，糖类中的H元素含量少，氧化分解过程中消耗的氧气少，A项错误；由题图知，M3是蛋白质，具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能，B项正确；m3是蛋白质的基本组成单位氨基酸，m4是核酸的基本组成单位核苷酸，五碳糖和碱基的种类不同是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别，不是氨基酸和核苷酸的区别，C项错误；在HIV体内，将M4彻底水解，得到4种碱基，1种五碳糖，D 项错误。考点三　观察DNA和RNA在细胞中的分布1．实验原理(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同显示DNA和RNA在细胞中的分布(2)盐酸2．实验步骤—　↓—　↓—→高倍镜3．实验结论归纳总结　实验中各种处理的目的处理目的取材前漱口防止食物残渣的影响质量分数为0.9%的NaCl溶液保持口腔上皮细胞的正常形态酒精灯烘干载玻片快速杀死固定细胞质量分数为8%的盐酸①能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞②使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA 与染色剂结合蒸馏水冲洗涂片洗去盐酸，防止影响染色效果用吡罗红甲基绿染色使DNA和RNA着色，需现配现用问题探究结合教材实验分析：(1)应选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料，不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞，为什么？提示　这类细胞中含有色素，会干扰实验结果的观察。(2)不能用哺乳动物成熟红细胞观察DNA和RNA分布的原因是什么？提示　哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有DNA。(3)通过观察实验结果，应该怎样描述真核细胞中DNA和RNA的分布更为确切？提示　DNA和RNA在细胞核和细胞质中都有分布，只是量不同，故强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。命题点一　实验基础1．下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验的说法，正确的是(　　)A．甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红B．盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞C．该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNAD．盐酸有利于染色质中DNA与蛋白质分离，不利于DNA与染色剂结合答案　B解析　该实验中甲基绿和吡罗红应该先混合，再使用，A项错误；盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞的速率，B项正确；叶肉细胞含有DNA和RNA，只是其内含有绿色的叶绿体，影响观察效果，C项错误；盐酸能使染色质中DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合，D项错误。2．在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中，下列说法不正确的是(　　)A．染色时先用甲基绿，再用吡罗红B．用质量分数为8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分离，利于染色C．酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏D．用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质答案　A解析　染色时应用甲基绿、吡罗红混合染色剂，A项错误。 命题点二　实验拓展3．下图表示生物体内的某种物质，请分析回答：(1)A包括________________元素。(2)B的名称叫________，一分子的B是由________________、________________、________________组成的，其连接方式是________________(用图示表示)。(3)C的作用是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)D、E在细胞中的分布可利用______________________________对细胞进行染色，在显微镜下观察到其分布，物质D被________染成________色，物质E被________染成________色。答案　(1)C、H、O、N、P　(2)核苷酸　一分子五碳糖　一分子含氮的碱基　一分子磷酸　(3)遗传信息的携带者，对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要的作用　(4)吡罗红甲基绿染色剂　甲基绿　绿　吡罗红　红解析　(1)由图分析A中含有C、H、O、N、P，构成单体B核苷酸，核苷酸构成核酸C。核酸包括DNA和RNA，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。(2)一个核苷酸由一分子五碳糖、一分子含氮的碱基、一分子磷酸构成。(3)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。(4)甲基绿将DNA染成绿色，吡罗红将RNA染成红色。矫正易错　强记长句1．组成蛋白质的元素一定有C、H、O、N，一般还含有S元素。2．多肽和蛋白质的区别：在核糖体上合成的是多肽，没有明显的空间结构，多肽必须经过加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。3．煮熟的食物易被人体消化，是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，肽链变得松散，易被蛋白酶分解。4．高温、过酸、过碱、重金属盐，都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化，但低温不会。5．DNA一般是双链结构，某些病毒中存在单链的DNA；RNA中的碱基也能相互配对形成氢键构成双链，如tRNA。 6．DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，故强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。7．常见化合物的初步水解和彻底水解的产物物质初步水解产物彻底水解产物淀粉麦芽糖葡萄糖蛋白质多肽氨基酸核酸核苷酸磷酸＋五碳糖＋碱基在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中a、b、c代表小分子，甲、乙、丙是生物大分子。据图分析：1．甲的功能是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中有重要作用。2．a和b在化学组成上的区别为五碳糖和含氮碱基(T和U)的不同。3．c的共同特点是每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。4．一个a是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。5．丙多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。6．丙的功能是蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，具有催化、运输、免疫、信息传递等功能。重温高考　演练模拟1．(2017·江苏，3)下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是(　　)A．α鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键B．蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的C．蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的 D．变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应答案　A解析　环状肽有几个氨基酸就会形成几个肽键，所以环状八肽含有8个肽键，A项正确；蛋白质是由肽链盘曲折叠形成的，也可能只含有一条肽链，B项错误；蛋白质变性是空间结构被破坏，氨基酸之间形成的肽键不被破坏，C项错误；含有肽键的化合物都能与双缩脲试剂产生紫色反应，变性蛋白质仍然含有肽键，仍可与双缩脲试剂发生反应，D项错误。2．(2015·福建，1)人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质(　　)A．都含有20种氨基酸B．都是在细胞内发挥作用C．都具有一定的空间结构D．都能催化生物化学反应答案　C解析　组成人体蛋白质的氨基酸约有20种，但并不是每种蛋白质都含有20种氨基酸，A项错误；有的蛋白质可以在细胞外发挥作用，例如人体内的消化酶等，B项错误；每种蛋白质都具有一定的空间结构，C项正确；酶能催化生物化学反应，绝大多数酶是蛋白质，少数为RNA，但是蛋白质不一定是酶，例如某些激素、抗体等，D项错误。3．(2014·新课标Ⅱ，5)关于核酸的叙述，错误的是(　　)A．细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与B．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制C．双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的D．用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布答案　C解析　细胞核中发生的转录过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，需要RNA聚合酶的参与，A项正确；植物细胞中DNA复制的场所有细胞核(主要)、线粒体和叶绿体，B项正确；DNA中含有的五碳糖是脱氧核糖，且双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖之间是通过碳原子上的羟基与磷酸基团之间形成的共价键连接的，C项错误；甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，利用甲基绿、吡罗红混合染色剂对细胞进行染色，可以观察DNA和RNA在细胞中的分布，D项正确。4．(2013·海南，12)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解析　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项正确；甲(ATGG)与乙(UACC)共有6种核苷酸，B项正确；丙去掉两个磷酸基团是RNA的基本组成单位之一，D项错误。5．(2012·海南，1)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是(　　)A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸B．有些氨基酸不能在人体细胞中合成C．氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键D．不同氨基酸之间的差异是由R基引起的答案　A解析　甘氨酸是相对分子质量最小的氨基酸，A项错误；氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸，由于必需氨基酸只能从食物中获取，人体内不能合成，B项正确；氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键，C项正确；R基的特异性决定了氨基酸的特异性，D项正确。　　　　　　　　　　　　　　　　　1．形成蛋白质分子结构的层次，从小到大依次是(　　)①氨基酸　②C、H、O、N等元素　③氨基酸脱水缩合　④一条或几条多肽链连接在一起　⑤多肽　⑥蛋白质A．②→①→③→④→⑥→⑤B．①→②→③→④→⑥→⑤C．②→①→⑥→③→④→⑤D．②→①→③→⑤→④→⑥答案　D解析　蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸由C、H、O、N等元素组成；氨基酸经过脱水缩合形成多肽；一条或几条多肽链连接在一起，形成一定的空间结构，构成蛋白质。所以形成蛋白质分子结构的层次，从小到大依次是②→①→③→⑤→④→⑥。2．(2018·郑州一中检测题)鉴定尿中是否有蛋白质常用加热法来检验。下图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断下列有关叙述正确的是(　　) A．沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂B．食盐作用下析出的蛋白质也发生了变性C．变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应D．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变答案　C解析　由图可知，蛋白质经加热变性后，肽链充分伸展，肽键并未断裂，但会失去生物活性，特定功能丧失；由于肽键未断裂，因此变性后的蛋白质仍可与双缩脲试剂发生紫色反应；食盐的作用只是析出蛋白质，并没有使其变性。3．如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是(　　)A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基C．沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能答案　D解析　从图中可以看出，保留的肽链中含有51(即30＋21)个氨基酸，所以肽键的数目＝51－2＝49(个)；胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基中)；沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键；因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能。4．从一动物细胞中得到两类大分子有机物x、y，已知细胞中x的含量大于y，用胃液处理，x被分解而y不变。x含有化学元素N，有的还含有S，y含有化学元素N和P，它们与苏丹Ⅲ染液都没有颜色反应，细胞膜上有x没有y。下列有关x、y的叙述，错误的是(　　)A．x是蛋白质 B．y的基本组成单位是核苷酸C．细胞膜上的x可能是载体D．y可能在核糖体上合成答案　D解析　x能被胃液分解，且还可能含N、S，细胞膜上有x，可确定x是蛋白质。y含有化学元素N和P，与苏丹Ⅲ染液没有颜色反应，不存在于细胞膜上，可确定y是核酸，y在细胞核或线粒体中合成。5．(2017·长春二模)下列关于RNA的叙述，错误的是(　　)A．与ATP的元素组成相同B．有些RNA具有运输功能C．是细胞生物的遗传物质D．其合成可能与核仁有关答案　C解析　RNA和ATP的组成元素相同，都是C、H、O、N、P，A项正确；有些RNA具有运输功能，如tRNA能转运氨基酸，B项正确；细胞生物的遗传物质是DNA，C项错误；核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，D项正确。6．(2018·四川绵阳中学质检)多糖、蛋白质、核酸等都是生物大分子，在一定的条件下均可水解。相关叙述错误的是(　　)A．1分子淀粉或纤维素可水解形成多个葡萄糖B．1条多肽链可水解形成多个多种氨基酸C．1个RNA分子可水解形成4种核糖核苷酸D．1个双链DNA分子可水解形成2条脱氧核苷酸链答案　D解析　淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合形成的多聚体，A项正确；多肽链由氨基酸脱水缩合形成，B项正确；RNA初步水解产物为4种核糖核苷酸，C项正确；1个双链DNA分子水解可形成4种脱氧核苷酸，脱氧核苷酸链是通过解旋形成的，D项错误。7．(2017·河南九校联考)在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，下列说法正确的是(　　)A．本实验的操作过程是制片→水解→染色→冲洗→观察B．不宜选用细菌作为实验材料是因为细菌中没有DNA分子C．酒精灯烘干涂有口腔上皮细胞的载玻片的目的是使细胞固定在载玻片上D．用高倍显微镜可以清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子答案　C解析　本实验的操作过程是制片→水解→冲洗→染色→观察，A 项错误；细菌是原核生物，细菌中有DNA和RNA，B项错误；酒精灯烘干涂有口腔上皮细胞的载玻片的目的是使细胞固定在载玻片上，C项正确；用高倍显微镜可以清楚地看到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质，D项错误。8．(2017·韶关一模)在自然界中，许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状。下列与生物螺旋结构相关的叙述，正确的是(　　)A．DNA的螺旋结构中由核糖和磷酸交替排列构成基本骨架B．破坏某蛋白质的螺旋结构一定不影响其功能C．染色体高度螺旋会导致其基因因转录受阻而影响表达D．螺旋藻属于蓝藻，其细胞内的遗传物质含有8种核苷酸答案　C解析　DNA的螺旋结构中，基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替排列构成，A项错误；蛋白质的螺旋结构是其空间结构，破坏某蛋白质的螺旋结构会影响其功能，B项错误；染色体高度螺旋会导致其基因因转录受阻而影响表达，C项正确；螺旋藻属于蓝藻，螺旋藻的遗传物质是DNA，含有4种核苷酸，D项错误。9.右图表示与核酸有关的物质或结构，请据图回答下列问题(“[　　]”中填写对应的字母)：(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[　　]__________________；与另一类核酸相比，在组成上的区别是后者含有________和________。(2)d含有氮元素，则在HIV内d共有________种，e共有________种。(3)f被彻底水解后的产物是________(用字母表示)，元素a有__________________。(4)用图表示一分子e组成的连接方式________。答案　(1)f　脱氧核糖核酸(DNA)　尿嘧啶　核糖　(2)4　4　(3)b、c、d　C、H、O、N、P(4)解析　(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[f]DNA；与RNA相比，在组成上的区别是RNA含有尿嘧啶和核糖。(2)d是含氮碱基，则在HIV(RNA病毒)内d共有4种，e(核糖核苷酸)共有4种。(3)f被彻底水解后的产物是b、c、d(磷酸、五碳糖、含氮碱基)，而核酸由C、H、O、N、P五种元素组成。10.(2018·临汾模拟)如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是(　　) A．该分子中含有198个肽键B．这200个氨基酸中至少有200个氨基C．合成该蛋白质时相对分子质量减少了3582D．该蛋白质中至少含有3个—NH2答案　C解析　该分子由两条肽链组成，正常情况下应有198个肽键，但两条链之间的R基上的氨基和羧基也脱水缩合形成了一个肽键，应有199个肽键，A项错误；由题图可知，这200个氨基酸中至少有201个氨基，B项错误；合成该蛋白质时脱去了199个水分子，相对分子质量减少了18×199＝3582，C项正确；该蛋白质中至少有2个游离的氨基，D项错误。11．某一蛋白质由4条肽链组成，共含有109个肽键，则此蛋白质分子中至少含有—NH2和—COOH个数及氨基酸数分别为(　　)A．105、105、105B．110、110、110C．4、4、113D．1、1、113答案　C解析　根据蛋白质分子中肽键数＝氨基酸数－肽链数可知：此蛋白质分子中氨基酸数＝肽键数＋肽链数＝109＋4＝113(个)；由于在一个肽链中，至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，所以4条肽链至少有4个游离的氨基和4个游离的羧基。因此蛋白质分子中至少含有—NH2和—COOH个数及氨基酸数分别为4、4、113。12．某细菌能产生一种“毒性肽”，其分子式是C55H70O19N10，将它彻底水解后只能得到如图四种氨基酸：(1)该多肽是________肽化合物，连接相邻两个氨基酸之间的化学键的结构式是________________。(2)该多肽进行水解，需________个水分子参与，得到________个谷氨酸分子。 (3)由题中提及的四种氨基酸按一定数量混合后，在适宜条件下，脱水缩合后形成的含四个肽键的分子最多有________种。(4)实验中得到的多肽可用__________试剂鉴定，呈现________色，其原因是该化合物中含有的________与试剂发生了颜色反应。答案　(1)十　—CO—NH—　(2)9　4　(3)45(4)双缩脲　紫　肽键解析　(1)由分析可知，该化合物是十肽；连接氨基酸的化学键是肽键，结构式是—CO—NH—。(2)该多肽形成过程中脱去了9分子水，因此水解需要9分子水；水解形成的几种氨基酸中，只有谷氨酸含有4个氧原子，因此该化合物水解形成的谷氨酸数是[(19＋9)－10×2]÷2＝4个。(3)四种氨基酸按一定数量混合后，在适宜条件下，脱水缩合后形成的含四个肽键的分子是五肽，最多有4×4×4×4×4＝45种。(4)多肽中含有肽键，可以与双缩脲试剂反应呈现紫色，因此可以用双缩脲试剂鉴定。13．(2017·鄂、豫、晋、陕、冀五省联考)甲图是生物体内四种有机物的组成与功能关系图，乙图表示由1分子磷酸、1分子碱基和1分子a构成的化合物b。请据图回答下列问题：(1)写出图中“横线”上相应的元素：①______________，②________________。(2)在动物细胞内，物质E是________。选用花生种子鉴定物质F时，若不借助显微镜，实验材料的处理为______________；若借助显微镜，实验材料的处理为____________。(3)图乙中，化合物b对应图甲中物质______________(填字母)；若a为核糖，则化合物b构成的物质主要分布于________中。(4)若化合物b为胞嘧啶脱氧核苷酸，在具有100个碱基对的1个DNA分子区段内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为______________________。答案　(1)C、H、O　C、H、O、N　(2)糖原　制成匀浆(或组织样液)　切取子叶切片　(3)D　细胞质　(4)180解析　(1)根据题图所示信息，主要的能源物质是糖类，主要的储能物质是脂肪，糖类和脂肪的组成元素都是C、H、O，所以①的组成元素是C、H、O ；生命活动的主要承担者是蛋白质，蛋白质的组成元素是C、H、O、N等，与遗传有关的物质是核酸，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，两者共有的元素是C、H、O、N，所以②的组成元素是C、H、O、N。(2)动物细胞内，能源物质E是糖原。选用花生种子鉴定物质F(脂肪)时，若不借助显微镜，实验材料的处理为制成匀浆(或组织样液)；若借助显微镜，实验材料的处理为切取子叶切片。(3)图乙中，化合物b应该为核苷酸，对应图甲中物质D；若a为核糖，则化合物b构成的物质(RNA)主要分布于细胞质中。(4)100个碱基对总共有200个脱氧核苷酸，其4种碱基数量关系为A＝T、G＝C，A＋G＝C＋T，含40个胸腺嘧啶T，则胞嘧啶C数量为60，连续复制两次，需要胞嘧啶(22－1)×60＝180个。