一、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能
1.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的元素組成、結(jié)構(gòu)與種類(lèi)
2.蛋白質(zhì)的合成(1)二肽的形成過(guò)程
①過(guò)程a的名稱(chēng):　　　　　,場(chǎng)所:　　　　　。產(chǎn)物H2O中H來(lái)源于　　　　　　　,O來(lái)源于　　　　。?②物質(zhì)b的名稱(chēng):　　　　。?③結(jié)構(gòu)c的名稱(chēng):　　　　,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為　　 　　　。?
(2)蛋白質(zhì)的形成過(guò)程
3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能的多樣性
由遺傳物質(zhì)(遺傳多樣性)決定
助學(xué)巧記 “一、二、三、四、五”助記蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能
旁欄邊角1.(必修1 P21“與生活的聯(lián)系”)長(zhǎng)期以玉米為主食的人容易因賴(lài)氨酸缺乏而導(dǎo)致疾病,請(qǐng)分析原因:?　 。?2.(必修1 P22“圖2-6”)胰島素在核糖體上合成后還不具有降低血糖的生物學(xué)活性,請(qǐng)從蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)方面分析原因:? 　。?
提示 賴(lài)氨酸為必需氨基酸,人體不能合成,只能從食物中攝取才能保證正常的生命活動(dòng),而玉米的蛋白質(zhì)中賴(lài)氨酸含量較少。
提示 核糖體上合成的多肽需經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工后才具備一定的空間結(jié)構(gòu),從而成為有活性的蛋白質(zhì)。
易錯(cuò)辨析(1)(2021全國(guó)甲,1A)酶、抗體、激素都是由氨基酸通過(guò)肽鍵連接而成的。(　　)(2)(2020浙江7月選考,2C)蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)重要的儲(chǔ)能物質(zhì)。(　　)(3)(2018全國(guó)Ⅱ,1B)肌細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)參與肌肉收縮的過(guò)程。(　　)
(4)高溫會(huì)破壞蛋白質(zhì)和核酸分子中的肽鍵。(　　)(5)大腸桿菌分泌的蛋白質(zhì)需要經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工。(　　)
二、核酸的組成、結(jié)構(gòu)和功能
2.核酸的功能與分布
特別提醒 正是由于DNA中有T無(wú)U,而RNA中有U無(wú)T,故可通過(guò)同位素標(biāo)記“T”研究DNA合成,通過(guò)同位素標(biāo)記“U”研究RNA合成。
3.DNA分子的特性
旁欄邊角(必修1 P27“旁欄思考”改編)原核細(xì)胞的DNA也是雙鏈結(jié)構(gòu)嗎?位于細(xì)胞內(nèi)的什么部位?它們的DNA分子中有無(wú)游離的磷酸基團(tuán)?為什么?
提示 原核細(xì)胞的DNA是雙鏈環(huán)狀DNA;位于擬核和細(xì)胞質(zhì);它們的DNA分子呈環(huán)狀,故沒(méi)有游離的磷酸基團(tuán)。
易錯(cuò)辨析(1)(2021全國(guó)甲,1D)糖原、脂肪和核酸都是人體細(xì)胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)。(　　)(2)(2018全國(guó)Ⅱ,5A)從煙草花葉病毒中可以提取到RNA。(　　)(3)(2017全國(guó)Ⅱ,3A)在細(xì)胞中,核外沒(méi)有參與DNA合成的酶。(　　)(4)DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯鍵。(　　)(5)真核細(xì)胞內(nèi)DNA和RNA的合成都在細(xì)胞核內(nèi)完成。(　　)
三、觀(guān)察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布
1.實(shí)驗(yàn)原理 現(xiàn)用現(xiàn)配,混合使用(1)甲基綠和吡羅紅對(duì)DNA和RNA的親和力不同
易錯(cuò)辨析(1)(2021全國(guó)乙,2C)觀(guān)察RNA在細(xì)胞中分布的實(shí)驗(yàn)中,鹽酸處理可改變細(xì)胞膜的通透性。(　　)(2)(2021湖南,2B)觀(guān)察細(xì)胞中DNA和RNA的分布,先加甲基綠染色,再加吡羅紅染色。(　　)(3)鹽酸能使染色質(zhì)中的DNA和蛋白質(zhì)分離,有利于DNA與染色劑結(jié)合。(　　)(4)甲基綠染色劑使RNA呈現(xiàn)綠色,吡羅紅染色劑使DNA呈現(xiàn)紅色。(　　)
角度一、氨基酸的結(jié)構(gòu)、種類(lèi)及蛋白質(zhì)的合成考向探究考向1氨基酸的分析與判定
1.下列關(guān)于人體氨基酸的敘述,正確的是(　　)A.氨基酸是胰島素等各種激素分子的基本單位B.不同氨基酸的R基一定不同C.酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因D.非必需氨基酸的合成與基因的功能無(wú)關(guān)
答案 B解析 氨基酸是胰島素等蛋白質(zhì)和多肽類(lèi)激素分子的基本單位,部分激素不是蛋白質(zhì),如性激素;氨基酸的種類(lèi)取決于R基的種類(lèi);人患白化病的根本原因是體內(nèi)控制酪氨酸酶合成的基因異常,不能把酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?非必需氨基酸在體內(nèi)的合成需要酶的催化,這些酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),而基因能控制蛋白質(zhì)的合成。
考向2由蛋白質(zhì)或多肽組成逆推
2.下圖為細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成過(guò)程簡(jiǎn)圖,①~③表示相關(guān)變化過(guò)程,下列分析錯(cuò)誤的是(　　)A.①~③過(guò)程都是脫水縮合B.③過(guò)程不相同,合成的蛋白質(zhì)也就不相同C.①②過(guò)程形成的化學(xué)鍵相同,③過(guò)程也可能有新化學(xué)鍵形成D.不同蛋白質(zhì)功能不同的直接原因是氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序不同及形成蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同
答案 A解析 ①②過(guò)程為脫水縮合,③過(guò)程為盤(pán)曲、折疊形成特定空間結(jié)構(gòu)。
角度二、圍繞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能,考查生命觀(guān)念及科學(xué)思維能力考向探究考向1蛋白質(zhì)功能多樣性分析1.蛋白質(zhì)的種類(lèi)繁多、功能多樣。下列有關(guān)人體內(nèi)蛋白質(zhì)功能的說(shuō)法,不正確的是(　　)A.血紅蛋白:由未成熟紅細(xì)胞合成,不屬于內(nèi)環(huán)境的組成成分B.載體蛋白:位于細(xì)胞膜上,參與主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散C.受體蛋白:位于細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi),參與信息交流D.血漿蛋白:在血漿中合成,對(duì)維持血漿滲透壓有重要作用
答案 D解析 血漿蛋白的合成場(chǎng)所為核糖體。
考向2蛋白質(zhì)在生活、醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用2.(2023屆江淮十校聯(lián)考)從某些動(dòng)物組織中提取的膠原蛋白,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高,具有修復(fù)受損組織的功效,可用于整形美容。下列有關(guān)膠原蛋白的敘述,正確的是(　　)A.可用斐林試劑檢測(cè)膠原蛋白B.皮膚表面涂抹的膠原蛋白可直接被吸收C.膠原蛋白的氧元素主要存在于羧基中D.膠原蛋白比蛋清蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低
答案 D解析 斐林試劑可用于檢測(cè)還原糖,A項(xiàng)錯(cuò)誤。大分子蛋白質(zhì)需水解為氨基酸才能被直接吸收,B項(xiàng)錯(cuò)誤。蛋白質(zhì)的氧元素主要存在于肽鍵中,C項(xiàng)錯(cuò)誤。膠原蛋白的必需氨基酸含量比蛋清蛋白低,因此膠原蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比蛋清蛋白低,D項(xiàng)正確。
考向3蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能觀(guān)3.(2021湖南)某些蛋白質(zhì)在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位點(diǎn)發(fā)生磷酸化和去磷酸化,參與細(xì)胞信號(hào)傳遞,如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.這些蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化過(guò)程體現(xiàn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀(guān)點(diǎn)B.這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點(diǎn)的氨基酸缺失,不影響細(xì)胞信號(hào)傳遞C.作為能量“通貨”的ATP能參與細(xì)胞信號(hào)傳遞D.蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)受溫度的影響
4.細(xì)胞受到冰凍時(shí),蛋白質(zhì)分子互相靠近,當(dāng)接近到一定程度時(shí),蛋白質(zhì)分子中相鄰近的巰基(—SH)氧化形成二硫鍵(—S—S—)。解凍時(shí),蛋白質(zhì)氫鍵斷裂,二硫鍵
仍保留(如圖所示)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.巰基位于氨基酸的R基上B.結(jié)冰和解凍過(guò)程涉及肽鍵的變化C.解凍后蛋白質(zhì)功能可能異常D.抗凍植物有較強(qiáng)的抗巰基氧化能力
答案 B解析 巰基(—SH)中含有S,由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知,巰基位于氨基酸的R基上,A項(xiàng)正確;由題干信息可知,結(jié)冰時(shí)會(huì)形成二硫鍵,解凍時(shí)會(huì)發(fā)生氫鍵斷裂,均未涉及肽鍵的變化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由題干“解凍時(shí),蛋白質(zhì)氫鍵斷裂”及題圖可知,蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,故解凍后蛋白質(zhì)功能可能異常,C項(xiàng)正確;細(xì)胞受到冰凍時(shí),蛋白質(zhì)分子中相鄰近的巰基(—SH)氧化形成二硫鍵(—S—S—),抗凍植物能夠適應(yīng)較冷的環(huán)境,抵抗冰凍造成的變化,故有較強(qiáng)的抗巰基氧化能力,D項(xiàng)正確。
考向4辨析蛋白質(zhì)的水解、變性與鹽析5.某興趣小組采用兩種途徑處理雞蛋清溶液,過(guò)程如下圖所示,下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A.①②體現(xiàn)的原理不同,過(guò)程②破壞了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)和肽鍵B.過(guò)程③破壞了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)和肽鍵C.在溶解后產(chǎn)生的溶液中分別加入雙縮脲試劑,都會(huì)發(fā)生紫色反應(yīng)D.過(guò)程②產(chǎn)生的蛋白塊也可以用③的方法使其溶解
答案 C解析 過(guò)程②加熱使蛋白質(zhì)變性,導(dǎo)致蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變,但是肽鍵并沒(méi)有斷裂,A項(xiàng)錯(cuò)誤;過(guò)程③加入蒸餾水使得蛋白質(zhì)溶解,并沒(méi)有破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)和肽鍵,B項(xiàng)錯(cuò)誤;雞蛋清溶液分別經(jīng)過(guò)程①③和過(guò)程②④處理后,溶液中均含有蛋白質(zhì)(④處理所用的蛋白酶本身是蛋白質(zhì)),因此用雙縮脲試劑鑒定均能發(fā)生紫色反應(yīng),C項(xiàng)正確;過(guò)程②產(chǎn)生的蛋白塊中蛋白質(zhì)已經(jīng)變性,用③的方法不能使其溶解,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
方法突破1.幾種?？嫉鞍踪|(zhì)的分布和功能歸納
特別提醒 載體與受體的區(qū)別載體是協(xié)助物質(zhì)運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì),如血紅蛋白是運(yùn)輸氧的載體,細(xì)胞膜上有運(yùn)輸葡萄糖、Na+、K+等的載體蛋白;受體是接收信號(hào)分子的蛋白質(zhì),如神經(jīng)遞質(zhì)受體、激素分子受體,其主要作用是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的信息交流。
2.辨析蛋白質(zhì)的鹽析、變性和水解
角度三、蛋白質(zhì)合成中的相關(guān)計(jì)算考向探究考向1蛋白質(zhì)合成計(jì)算?？紗?wèn)題1.下圖為牛胰島素結(jié)構(gòu)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1個(gè)—NH2和1個(gè)—COOHC.圖中顯示,不同肽鏈間可通過(guò)一定的化學(xué)鍵相互結(jié)合D.牛胰島素形成時(shí),減少的分子質(zhì)量為882
考向2涉及環(huán)肽與二硫鍵的計(jì)算2. 某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖,其中“—S—S—”表示連接兩條相鄰肽鏈的二硫鍵。若該蛋白質(zhì)由m個(gè)氨基酸構(gòu)成,則該蛋白質(zhì)分子在形成時(shí)生成的水分子數(shù)和減少的相對(duì)分子質(zhì)量分別為(　　)
A.m個(gè)　18 mB.(m-4)個(gè)　18(m-4)C.(m-3)個(gè)　18(m-3)+4D.(m-2)個(gè)　18(m-2)+4
答案 D解析 根據(jù)題意和圖示分析可知,該蛋白質(zhì)分子由三條肽鏈構(gòu)成,且有一條是環(huán)狀的,所以失去的水分子數(shù)=(m-2)個(gè)。因?yàn)樵摰鞍踪|(zhì)分子中含有兩個(gè)“—S—S—”,所以在形成蛋白質(zhì)時(shí)失去4個(gè)H。因此,形成一個(gè)該蛋白質(zhì)分子時(shí)減少的相對(duì)分子質(zhì)量為18(m-2)+4。
方法突破蛋白質(zhì)相關(guān)的計(jì)算規(guī)律歸納(1)蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計(jì)算①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)。②游離氨基或羧基數(shù)目=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù)。
(2)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系①肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)。②蛋白質(zhì)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(不考慮形成二硫鍵)。
注:假設(shè)氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量為a。
③若為環(huán)狀多肽,可將公式中肽鏈數(shù)視為零再進(jìn)行計(jì)算。環(huán)狀多肽主鏈中無(wú)氨基和羧基,環(huán)狀肽中氨基和羧基數(shù)目取決于構(gòu)成環(huán)狀肽氨基酸R基中的氨基和羧基的數(shù)目,由圖示可知:肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)。
(3)含“鏈間”化學(xué)鍵的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算
進(jìn)行蛋白質(zhì)分子化學(xué)鍵分析及相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算時(shí),不僅要考慮“主鏈”上化學(xué)鍵的形成,還需顧及“鏈間”化學(xué)鍵的形成。由于蛋白質(zhì)的形成需肽鏈盤(pán)曲、折疊或鏈間連接,因此常涉及肽鏈間化學(xué)鍵的形成。此時(shí)會(huì)涉及原子數(shù)量的改變,計(jì)算時(shí)務(wù)必關(guān)注:如圖1,合成時(shí),2條肽鏈間又形成了一個(gè)“多余”的“—CO—NH—”,而圖2所示蛋白質(zhì)合成時(shí),涉及3個(gè)“多余”的二硫鍵,因此分析化學(xué)鍵或計(jì)算相關(guān)相對(duì)分子質(zhì)量時(shí),圖1中應(yīng)再考慮一個(gè)肽鍵,再減一個(gè)“H2O”,即減18,圖2中應(yīng)再考慮3個(gè)二硫鍵,應(yīng)再減2×3=6。
角度一、圍繞核酸的組成、結(jié)構(gòu)和功能,考查生命觀(guān)念考向探究考向1由“組成及結(jié)構(gòu)”判定1.某同學(xué)制作的核酸分子局部模型如下圖所示,下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A.圖中①可能是胸腺嘧啶B.圖中②含有C、H、O、N等元素C.圖中①②③表示一個(gè)核苷酸模型D.此模型可表示RNA分子的局部結(jié)構(gòu)
答案 D解析 題圖中含有尿嘧啶,表示的是RNA的局部模型,胸腺嘧啶是DNA特有的堿基,圖中①不可能是胸腺嘧啶,A項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確;圖中②為核糖,其元素組成是C、H、O,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)核苷酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),磷酸基團(tuán)連接在5號(hào)碳原子上,①②③不能構(gòu)成一個(gè)核苷酸模型,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
考向2由“單體”判定2.下圖是DNA和RNA組成的結(jié)構(gòu)示意圖,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)
A.新型冠狀病毒有5種堿基和8種核苷酸B.主要存在于硝化細(xì)菌的擬核中的核酸由5種堿基構(gòu)成C.病毒中也有上述兩種核酸D.DNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核糖,而沒(méi)有核糖
答案 D解析 新型冠狀病毒為RNA病毒,其含有4種堿基和4種核苷酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;硝化細(xì)菌擬核中的核酸為DNA,DNA由4種堿基構(gòu)成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;病毒只含DNA或RNA一種核酸,C項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA分子中只有脫氧核糖,沒(méi)有核糖,D項(xiàng)正確。
考向3綜合判定3.下列關(guān)于核酸的敘述,錯(cuò)誤的是(　　)A.細(xì)胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過(guò)程有RNA聚合酶的參與B.植物細(xì)胞的線(xiàn)粒體和葉綠體中均可發(fā)生DNA的復(fù)制C.雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過(guò)氫鍵連接的D.用甲基綠和吡羅紅染色可觀(guān)察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布
答案 C解析 轉(zhuǎn)錄是在RNA聚合酶的催化作用下,以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程,A項(xiàng)正確;線(xiàn)粒體和葉綠體中均含有少量的DNA控制著細(xì)胞質(zhì)遺傳,植物細(xì)胞的線(xiàn)粒體和葉綠體中均可進(jìn)行DNA的復(fù)制,B項(xiàng)正確;雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和脫氧核糖通過(guò)磷酸二酯鍵連接,C項(xiàng)錯(cuò)誤;甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對(duì)DNA和RNA的親和力不同,甲基綠使DNA呈綠色,吡羅紅使RNA呈紅色,故這兩種染色劑可以用于觀(guān)察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布,D項(xiàng)正確。
4.下圖中的a、b、c、d分別代表人體內(nèi)的四種大分子化合物,下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)A.分子c只含三個(gè)堿基,分子量比b小得多B.b、c、d的合成離不開(kāi)化合物a, 這四種大分子化合物的主要合成場(chǎng)所相同C.b、c、d三種化合物能同時(shí)存在于同一個(gè)細(xì)胞器中D.a、b徹底水解后得到的化合物不完全相同
方法突破1.不同生物的核酸、核苷酸及堿基的情況歸納
2.全面歸納RNA的功能
角度二、圍繞核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系,考查科學(xué)思維能力考向探究考向1DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物分析1.(2018全國(guó)Ⅰ)生物體內(nèi)的DNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合,以DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物的形式存在。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.真核細(xì)胞染色體和染色質(zhì)中都存在DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物B.真核細(xì)胞的核中有 DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物,而原核細(xì)胞的擬核中沒(méi)有C.若復(fù)合物中的某蛋白參與DNA復(fù)制,則該蛋白可能是DNA聚合酶D.若復(fù)合物中正在進(jìn)行RNA的合成,則該復(fù)合物中含有RNA聚合酶
答案 B解析 染色體(染色質(zhì))就是蛋白質(zhì)與DNA結(jié)合形成的結(jié)構(gòu),A項(xiàng)正確。在DNA復(fù)制過(guò)程中,DNA聚合酶與DNA的每一條鏈都要結(jié)合成DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物,真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中都存在DNA的復(fù)制過(guò)程,所以在原核細(xì)胞中也會(huì)存在DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。RNA是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物,其模板是DNA的一條鏈,且需要RNA聚合酶的催化,故該過(guò)程中復(fù)合物中含有RNA聚合酶,D項(xiàng)正確。
考向2RNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物分析與判定2.生物體中的RNA常與蛋白質(zhì)結(jié)合,以RNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物的形式存在。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.蛋白質(zhì)和RNA的基本骨架都是碳鏈,共有元素是C、H、O、NB.真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中存在RNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物,而原核細(xì)胞沒(méi)有C.若RNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物能在宿主細(xì)胞中增殖,則復(fù)合物可能是RNA病毒D.若RNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物能進(jìn)行翻譯過(guò)程,則復(fù)合物中可能含有蛋白質(zhì)合成的模板
答案 B解析 核酸、蛋白質(zhì)屬于生物大分子,基本骨架都是碳鏈,它們共有元素是C、H、O、N,A項(xiàng)正確。核糖體主要由rRNA與蛋白質(zhì)組成,原核細(xì)胞與真核細(xì)胞都有核糖體,故真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中均有RNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物,B項(xiàng)錯(cuò)誤。若RNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物能在宿主細(xì)胞中增殖,說(shuō)明該復(fù)合物可能是由蛋白質(zhì)外殼和RNA組成的RNA病毒,C項(xiàng)正確。若RNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物能進(jìn)行翻譯過(guò)程,說(shuō)明該復(fù)合物可能是核糖體與mRNA結(jié)合形成的,其中mRNA是蛋白質(zhì)合成的模板,D項(xiàng)正確。
考向3核酸、蛋白質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及分布分析判定3. 下列圖示表示真核細(xì)胞內(nèi)的某些物質(zhì),相關(guān)敘述正確的是(　　)
A.①是②的單體,③是⑥⑦的單體,④是⑤的單體B.同一生物的不同具核細(xì)胞中⑤相同,②⑥⑦不同C.②⑤⑥⑦屬于生物大分子,②③④⑤⑥可以存在于葉綠體、線(xiàn)粒體、細(xì)胞核中D.細(xì)胞中可發(fā)生過(guò)程⑤?⑥?⑦
答案 C解析 ①中氨基和羧基沒(méi)有連接在同一碳原子上,故①不能代表構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸,②~⑦分別代表蛋白質(zhì)、脫氧核苷酸、核糖核苷酸、DNA、RNA、tRNA,因此,①并不是②的單體,③是⑤的單體,④是⑥⑦的單體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;同一生物的不同具核細(xì)胞中的tRNA(⑦)是相同的,DNA(⑤)一般相同,而不同具核細(xì)胞中的RNA(⑥)和蛋白質(zhì)(②)不完全相同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;生物大分子包括多糖、蛋白質(zhì)和核酸等,②⑤⑥⑦屬于生物大分子,在葉綠體、線(xiàn)粒體和細(xì)胞核中均具有蛋白質(zhì)、DNA和RNA以及相應(yīng)的單體,因此,②③④⑤⑥均可存在于上述結(jié)構(gòu)中,C項(xiàng)正確;⑦的合成直接受⑤(DNA)控制,而⑥可控制②的合成,即細(xì)胞中不會(huì)發(fā)生過(guò)程⑤→⑥→⑦,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
方法突破1.蛋白質(zhì)與核酸的內(nèi)在關(guān)系歸納(1)核酸控制蛋白質(zhì)合成
(2)DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系
2.核酸—蛋白質(zhì)復(fù)合體歸納
角度三、觀(guān)察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布考向探究下列關(guān)于“觀(guān)察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法,正確的是(　　)A.甲基綠和吡羅紅對(duì)DNA和RNA的親和力不同,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)分別加入甲基綠和吡羅紅B.鹽酸能夠改變細(xì)胞膜的通透性,加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞C.該實(shí)驗(yàn)用口腔上皮細(xì)胞而不用葉肉細(xì)胞,是因?yàn)槿~肉細(xì)胞不含RNAD.鹽酸有利于染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分離,不利于DNA與染色劑結(jié)合
答案 B解析 該實(shí)驗(yàn)中甲基綠和吡羅紅應(yīng)該先混合再使用,A項(xiàng)錯(cuò)誤;葉肉細(xì)胞中含有DNA和RNA,但是其內(nèi)含有色素,會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀(guān)察,C項(xiàng)錯(cuò)誤;鹽酸能使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分離,有利于DNA與染色劑結(jié)合,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
1.(2022浙江6月選考)生物體中的有機(jī)物具有重要作用。下列敘述正確的是(　　)A.脂肪對(duì)植物細(xì)胞起保護(hù)作用B.鳥(niǎo)類(lèi)的羽毛主要由角蛋白組成C.糖原是馬鈴薯重要的貯能物質(zhì)D.纖維素是細(xì)胞膜的重要組成成分
答案 B解析 植物蠟對(duì)植物細(xì)胞起保護(hù)作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤;鳥(niǎo)類(lèi)的羽毛主要由角蛋白組成,B項(xiàng)正確;糖原是動(dòng)物細(xì)胞特有的多糖,淀粉是馬鈴薯重要的儲(chǔ)能物質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分,細(xì)胞膜的組成成分主要是磷脂和蛋白質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2022湖南)膠原蛋白是細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分之一,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列敘述正確的是(　　)A.膠原蛋白的氮元素主要存在于氨基中B.皮膚表面涂抹的膠原蛋白可被直接吸收C.膠原蛋白的形成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體有關(guān)D.膠原蛋白比蛋清蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高
答案 C解析 蛋白質(zhì)是由氨基酸經(jīng)脫水縮合形成多肽后再盤(pán)曲折疊形成一定的空間結(jié)構(gòu),其氮元素主要存在于氨基殘基中,A項(xiàng)錯(cuò)誤;膠原蛋白是大分子物質(zhì),不能被皮膚的表皮細(xì)胞直接吸收,B項(xiàng)錯(cuò)誤;膠原蛋白位于細(xì)胞外基質(zhì)中,屬于分泌蛋白,參與其形成與分泌的細(xì)胞器主要有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等,C項(xiàng)正確;必需氨基酸只能從外界環(huán)境中獲取,自身不能合成,而膠原蛋白的非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高,則其必需氨基酸含量低,因此膠原蛋白比蛋清蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3.(2022湖南)洗滌劑中的堿性蛋白酶受到其他成分的影響而改變構(gòu)象,部分解折疊后可被正常堿性蛋白酶特異性識(shí)別并降解(自溶)失活。此外,加熱也能使堿性蛋白酶失活,如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.堿性蛋白酶在一定條件下可發(fā)生自溶失活B.加熱導(dǎo)致堿性蛋白酶構(gòu)象改變是不可逆的C.添加酶穩(wěn)定劑可提高加堿性蛋白酶洗滌劑的去污效果D.添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量,減少環(huán)境污染
答案 B解析 根據(jù)題干信息可知,堿性蛋白酶在一定條件下(如加熱)可發(fā)生自溶失活,A項(xiàng)正確;圖解顯示,一定程度的加熱后再降溫,變性的蛋白質(zhì)可恢復(fù)到天然狀態(tài),B項(xiàng)錯(cuò)誤;添加酶穩(wěn)定劑可防止酶失活,加強(qiáng)了洗滌劑中堿性蛋白酶的催化效率,提高了洗滌劑的去污效果,C項(xiàng)正確;添加堿性蛋白酶可降低洗滌劑使用量,使洗滌劑向低磷和無(wú)磷的方向發(fā)展,減少了環(huán)境污染,D項(xiàng)正確。
4.(2019江蘇)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)和核酸分子中肽鍵
答案 B解析 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項(xiàng)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項(xiàng)正確;蛋白質(zhì)的分解需要化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)的酶的參與,不需要核酸的直接參與,C項(xiàng)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項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.(2018全國(guó)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　　　　　　　　　　　　。?
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
有機(jī)物及生物大分子的推斷把握方法1.生物大分子及其判定
特別提醒 脂肪、磷脂、固醇均不屬于生物大分子。
2.判斷化合物的種類(lèi)與功能的四種方法(1)元素組成分析法
(2)特征元素提示法
(3)代謝產(chǎn)物推理法
(4)組成與功能分析法
3.利用“中心法則”判斷核酸與蛋白質(zhì)根據(jù)中心法則,可依據(jù)“ ”即A能復(fù)制,快速確認(rèn)A為DNA,則乙為轉(zhuǎn)錄,其產(chǎn)物B為RNA,丙為翻譯,其產(chǎn)物C為蛋白質(zhì)。單體a、b、c分別為脫氧核糖核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸;元素X為N、P,Y為N等。
專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練1.[判定生物大分子](2022河南質(zhì)檢)如圖表示在某細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一系列生物大分子的合成過(guò)程,其中A、B、C、D分別表示生物大分子,D是細(xì)胞內(nèi)的能源物質(zhì),b、c、d表示組成對(duì)應(yīng)大分子的單體,下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.B、C具有多樣性是因?yàn)閎、c種類(lèi)多樣B.在植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)D代表不同物質(zhì),但d代表同一物質(zhì)C.c、d合成C、D的過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生水,而C、D分解成c、d過(guò)程都會(huì)消耗水D.大分子A和B元素組成相同,B和C元素組成一般不同,C和D的元素組成一定不同
答案 A解析 A→B→C是基因的表達(dá)過(guò)程,b、c分別表示核糖核苷酸和氨基酸,A、B、C分別表示DNA、RNA和蛋白質(zhì)。B(RNA)具有多樣性主要是因?yàn)楹颂呛塑账岬呐帕许樞虿煌?A項(xiàng)錯(cuò)誤。蛋白質(zhì)可作為酶催化單糖(葡萄糖)脫水縮合形成D(多糖),在植物細(xì)胞中D為淀粉,在動(dòng)物細(xì)胞中D為糖原,故在植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)D代表不同物質(zhì),但d代表同一物質(zhì),都是葡萄糖,B項(xiàng)正確。c、d合成C、D的過(guò)程屬于脫水縮合,則都會(huì)產(chǎn)生水;而C、D分解成c、d屬于水解過(guò)程,則都會(huì)消耗水,C項(xiàng)正確。大分子A(DNA)和B(RNA)的元素組成都是C、H、O、N、P;C(蛋白質(zhì))的元素組成是C、H、O、N(有的含有S);D(多糖)的元素組成是C、H、O,D項(xiàng)正確。
2.[據(jù)“中心法則”推斷化合物]下圖中甲、乙、丙表示生物大分子,①②③表示生理過(guò)程。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)A.a、b、c共有的元素為C、H、O、NB.a與b的區(qū)別只是含有的五碳糖不同C.核酸通過(guò)②③過(guò)程控制蛋白質(zhì)的合成D.同一生物不同細(xì)胞中的丙有差異
答案 B解析 根據(jù)圖示可判斷,甲代表DNA,乙代表RNA,丙代表蛋白質(zhì),①代表DNA的復(fù)制,②代表轉(zhuǎn)錄,③代表翻譯。單體a是脫氧核苷酸,單體b是核糖核苷酸,單體c是氨基酸。核酸的組成元素是C、H、O、N、P,氨基酸的主要組成元素是C、H、O、N;a與b的區(qū)別除了五碳糖不同外,堿基種類(lèi)上也有差別;核酸通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯可控制蛋白質(zhì)合成,進(jìn)而控制生物性狀;由于基因的選擇性表達(dá),同一生物不同細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)有差異。
3.[“元素組成分析法”判定化合物] 下圖中①~④表示不同化合物,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)A.若圖中①為某種多聚體,則①可具有傳遞信息的作用B.若②分布于內(nèi)臟器官周?chē)?則②可具有緩沖和減壓作用C.若④主要在人體肝臟和肌肉內(nèi)合成,則④可能是糖原D.若③為大分子物質(zhì),且能儲(chǔ)存遺傳信息,則③一定是DNA
答案 D解析 ①的組成元素是C、H、O、N(、S),可能是蛋白質(zhì)或氨基酸等;②④的組成元素均只有C、H、O,可能是糖類(lèi)或脂肪或固醇等;③的組成元素是C、H、O、N、P,可能是ATP或核酸或磷脂等。若圖中①為某種多聚體,則①可能是蛋白質(zhì),某些蛋白質(zhì)具有傳遞信息的作用,如胰島素可以作為信息分子,調(diào)節(jié)血糖代謝,A項(xiàng)正確。若②分布于內(nèi)臟器官周?chē)?則②可能是脂肪,脂肪具有緩沖和減壓作用,B項(xiàng)正確。若④主要在人體肝臟和肌肉內(nèi)合成,則④可能是糖原,其中在肝臟細(xì)胞中合成的是肝糖原,在肌肉細(xì)胞中合成的是肌糖原,C項(xiàng)正確。若③為大分子物質(zhì),且能儲(chǔ)存遺傳信息,則③可能是DNA或RNA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.[據(jù)“功能”推斷化合物]下圖中a、b代表元素,Ⅰ~Ⅳ是生物大分子,X、Y、Z、W是相應(yīng)生物大分子的單體,以下分析錯(cuò)誤的是(　　)
A.a、b共有的元素一定有N、PB.肝臟細(xì)胞中的Ⅰ主要是肝糖原C.乳酸菌的遺傳物質(zhì)是ⅡD.圖中Z徹底水解的產(chǎn)物共有6種

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