資源簡(jiǎn)介

新人教生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案
第3講 蛋白質(zhì)和核酸
【素養(yǎng)目標(biāo)】　1.蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性的關(guān)系。(生命觀念)　2.歸納演繹蛋白質(zhì)的合成及有關(guān)計(jì)算，通過(guò)分析蛋白質(zhì)與核酸的關(guān)系圖培養(yǎng)學(xué)生的模型構(gòu)建能力。(科學(xué)思維)　3.了解蛋白質(zhì)在人體健康及疾病治療方面的應(yīng)用，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。(社會(huì)責(zé)任)
考點(diǎn)一　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能及相關(guān)計(jì)算
1．組成蛋白質(zhì)的氨基酸
【拾遺補(bǔ)缺】　源于必修1 P30“與社會(huì)的聯(lián)系”：必需氨基酸成人有8種，巧記為甲(甲硫氨酸)來(lái)(賴氨酸)寫(纈氨酸)一(異亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)書(蘇氨酸)。嬰兒多1種：組氨酸。
2．蛋白質(zhì)的合成及其結(jié)構(gòu)層次
(1)二肽的形成過(guò)程
①過(guò)程a：脫水縮合(一個(gè)氨基酸的氨基和另一個(gè)氨基酸的羧基相連接，同時(shí)脫去一分子水)，物質(zhì)b：二肽，結(jié)構(gòu)c：肽鍵。
②H2O中H來(lái)源于氨基和羧基；O來(lái)源于羧基。
(2)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次
【拾遺補(bǔ)缺】　(1)源于必修1 P30“圖2－11”：胰島素由兩條肽鏈構(gòu)成，通過(guò)二硫鍵(－S－S－)相互結(jié)合在一起，其中共含有3個(gè)二硫鍵。
(2)源于必修1 P30“正文”：由于氨基酸之間能夠形成氫鍵等，從而使得肽鏈能夠盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。
(3)源于必修1 P31“圖2－12”：血紅蛋白分子是一種由574個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)分子，含有4條多肽鏈。
3．蛋白質(zhì)的多樣性
(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)脫水縮合形成的多肽中含有幾個(gè)肽鍵就稱為幾肽(　　)
(3)氨基酸遇雙縮脲試劑呈現(xiàn)紫色反應(yīng)(　　)
(4)胰島素的不同肽鏈之間通過(guò)肽鍵相連(　　)
(5)氨基酸的空間結(jié)構(gòu)和種類決定蛋白質(zhì)的功能(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
1．有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算規(guī)律
(1)利用蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖解掌握相應(yīng)的計(jì)算規(guī)律
結(jié)合示意圖可得出如下規(guī)律(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條鏈狀多肽或m條鏈狀多肽時(shí))：
形成肽鏈數(shù) 形成肽鍵數(shù) 脫去水分子數(shù) 蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量
1 n－1 n－1 na－18(n－1)
m n－m n－m na－18(n－m)
【特別提醒】　①計(jì)算多肽的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)，除了考慮水分子的減少外，還要考慮其他化學(xué)變化過(guò)程，如肽鏈上出現(xiàn)一個(gè)二硫鍵(—S—S—，由兩個(gè)—SH脫H形成)時(shí)，要再減去2(兩個(gè)氫原子)，若無(wú)特殊說(shuō)明，不考慮二硫鍵。
②若為環(huán)狀多肽，則可將相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算公式na－18(n－m)中的肽鏈數(shù)(m)視為零，再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
③游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)。
(2)利用原子守恒法計(jì)算肽鏈中的原子數(shù)：在一個(gè)氨基酸中，若不考慮R基，則含有2個(gè)碳原子、2個(gè)氧原子、4個(gè)氫原子和1個(gè)氮原子。在脫水縮合形成多肽時(shí)，要失去部分氫、氧原子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會(huì)減少。其相關(guān)數(shù)量關(guān)系如下：
①碳原子數(shù)＝氨基酸的分子數(shù)×2＋R基上的碳原子數(shù)。
②氫原子數(shù)＝各氨基酸中氫原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)×2。
③氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)。
④氮原子數(shù)＝肽鏈數(shù)＋肽鍵數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中氮原子的總數(shù)。
⑤由于R基上的碳原子數(shù)不好確定，且氫原子數(shù)較多，因此以氮原子數(shù)或氧原子數(shù)的計(jì)算為突破口，計(jì)算氨基酸的分子式或氨基酸個(gè)數(shù)最為簡(jiǎn)便。
⑥若已知多肽鏈的分子式，則此多肽鏈中：
(3)多肽中除去氨基酸的有關(guān)計(jì)算
①若除去多肽內(nèi)部的一個(gè)氨基酸，需水解掉兩個(gè)肽鍵；若除去多肽一端的一個(gè)氨基酸，需水解掉1個(gè)肽鍵。
②每水解1個(gè)肽鍵，則需要1分子水參與，肽鍵數(shù)減少1個(gè)，生成物與原多肽相比氧原子增加1個(gè)，氫原子增加2個(gè)，氨基增加1個(gè)，羧基增加1個(gè)。
(4)多肽種類的計(jì)算題
以21種氨基酸構(gòu)成四肽的種類為例：
①若每種氨基酸數(shù)目不限，可形成四肽的種類有：214種。
②若每種氨基酸只有一個(gè)，可形成四肽的種類有(21×20×19×18)種。
2．常考蛋白質(zhì)的分布和功能
[典例剖析]
(2023·石家莊高三檢測(cè))我國(guó)合成了一種具有鎮(zhèn)痛作用而又不會(huì)像嗎啡那樣使病人上癮的藥物腦啡肽(圖甲)，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
圖甲
圖乙
A．圖甲化合物叫五肽，該化合物完全水解可形成4種氨基酸
B．某條多肽鏈的相對(duì)分子質(zhì)量為2 778，若氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為110，組成該多肽的氨基酸數(shù)是30個(gè)
C．圖乙中，三十九肽被水解后肽鍵數(shù)量減少8個(gè)，這些肽鏈和三十九肽相比，氨基一定增加3個(gè)
D．若乙蛋白質(zhì)是抗體，說(shuō)明蛋白質(zhì)具有免疫功能；若為激素，說(shuō)明蛋白質(zhì)具有調(diào)節(jié)功能
C　[圖甲所示化合物含有5個(gè)、4種氨基酸，叫五肽，完全水解可形成4種氨基酸，A正確；設(shè)組成該多肽的氨基酸數(shù)為x，則110x－(x－1)×18＝2 778，求得x等于30，B正確；由題意可知，被除去氨基酸的位置是8、18、27、39位，因此去掉4個(gè)氨基酸得到4條長(zhǎng)短不等的多肽需要水解7個(gè)肽鍵，即肽鍵數(shù)減少7個(gè)；三十九肽至少含有1個(gè)游離的氨基和1個(gè)游離的羧基，四條短肽至少含有4個(gè)游離的氨基和4個(gè)游離的羧基，氨基和羧基數(shù)可能增加3個(gè)，C錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)有多種功能，當(dāng)它是抗體時(shí)，能與抗原結(jié)合發(fā)揮免疫功能；當(dāng)它是激素時(shí)，能與靶細(xì)胞結(jié)合發(fā)揮調(diào)節(jié)功能，D正確。]
【名師點(diǎn)撥】　掌握信息轉(zhuǎn)化能力
信息提取 信息1：圖甲
信息2：圖乙
信息轉(zhuǎn)化 1.根據(jù)兩個(gè)氨基酸之間的連接部分—CO—NH—判斷該化合物由5個(gè)氨基酸脫水縮合形成
2.除去第8、18、27號(hào)氨基酸后分別減少2個(gè)肽鍵，除去第39號(hào)氨基酸后減少1個(gè)肽鍵
素養(yǎng)考查 生命觀念：結(jié)構(gòu)與功能觀 科學(xué)思維：比較與分析能力
【角度轉(zhuǎn)換】　提升語(yǔ)言表達(dá)能力
除D選項(xiàng)涉及的蛋白質(zhì)功能外，舉例說(shuō)明蛋白質(zhì)的其他功能有血紅蛋白具有運(yùn)輸氧氣的作用；酶具有催化作用；結(jié)構(gòu)蛋白參與細(xì)胞和生物體的組成。
考向一　氨基酸的結(jié)構(gòu)和種類
1．(2022·秦皇島二模)食用花卉是一類富含氨基酸且有利于人體氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡的天然綠色食品。下列有關(guān)食用花卉中氨基酸的敘述，正確的是(　　)
A．各種氨基酸都含有元素C、H、O、N、S
B．食用花卉中的氨基酸可以用雙縮脲試劑來(lái)檢測(cè)
C．必需氨基酸的種類和含量是評(píng)價(jià)食物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)
D．通過(guò)檢測(cè)氨基酸的種類可鑒定區(qū)分不同種類的花卉
C　[組成蛋白質(zhì)的基本元素是C、H、O、N，有的含有S，A錯(cuò)誤；雙縮脲試劑是通過(guò)與蛋白質(zhì)中的肽鍵發(fā)生反應(yīng)來(lái)鑒定蛋白質(zhì)的，而氨基酸中不含肽鍵，因而食用花卉中的氨基酸不可以用雙縮脲試劑來(lái)檢測(cè)，B錯(cuò)誤；必需氨基酸是人體不能合成而且是人體需要的氨基酸，只能從食物中獲得，因此，必需氨基酸的種類和含量是評(píng)價(jià)食物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，C正確；通過(guò)檢測(cè)氨基酸的種類不能鑒定區(qū)分不同種類的花卉，因?yàn)榘被岵痪哂蟹N屬特異性，D錯(cuò)誤。]
2．(2020·江蘇卷，14)天冬氨酸是一種興奮性遞質(zhì)，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．天冬氨酸分子由C、H、O、N、S五種元素組成
B．天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基
C．作為遞質(zhì)的天冬氨酸可貯存在突觸囊泡內(nèi)，并能批量釋放至突觸間隙
D．作為遞質(zhì)的天冬氨酸作用于突觸后膜，可增大細(xì)胞膜對(duì)Na＋的通透性
A　[構(gòu)成大分子蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，天冬氨酸是其中一種，所以天冬氨酸只含有C、H、O、N四種元素，A錯(cuò)誤；氨基酸分子既含有氨基也含有羧基，B正確；天冬氨酸作為神經(jīng)遞質(zhì)，存在于突觸囊泡內(nèi)，當(dāng)興奮傳導(dǎo)到突觸小體時(shí)，可以批量釋放到突觸間隙，C正確；天冬氨酸是一種興奮性遞質(zhì)，可以與突觸后膜上的受體相結(jié)合，使突觸后膜對(duì)Na＋的通透性增加，Na＋迅速內(nèi)流，產(chǎn)生興奮，D正確。]
考向二　蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算與分析
3．(2022·揚(yáng)州寶應(yīng)高三檢測(cè))谷胱甘肽(GSH)幾乎存在于人體每一個(gè)細(xì)胞中，主要起到抗氧化和自由基清除的作用。下圖是谷胱甘肽的結(jié)構(gòu)，有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．谷胱甘肽分子中含有4個(gè)羧基和3個(gè)氨基
B．谷胱甘肽不能在堿性環(huán)境下與Cu2＋發(fā)生顯色反應(yīng)
C．谷胱甘肽是由三個(gè)氨基酸通過(guò)脫水縮合形成的三肽
D．谷胱甘肽和其他多肽主要差別是空間結(jié)構(gòu)不同
C　[由題圖分析可知，谷胱甘肽分子中含有2個(gè)羧基(—COOH)和1個(gè)氨基(—NH2)，A錯(cuò)誤；由題圖分析可知，谷胱甘肽分子中含有2個(gè)肽鍵，可以與雙縮脲試劑反應(yīng)，產(chǎn)生紫色顏色反應(yīng)，故谷胱甘肽能在堿性環(huán)境下與Cu2＋發(fā)生顯色反應(yīng)，B錯(cuò)誤；由題圖分析可知，谷胱甘肽分子中含有2個(gè)肽鍵，是由3個(gè)氨基酸脫水縮合而形成的三肽，C正確；由題圖分析可知，谷胱甘肽和其他多肽主要差別是氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序不同，D錯(cuò)誤。]
4．(2022·邢臺(tái)高三檢測(cè))圖甲表示一個(gè)由200個(gè)氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子(數(shù)字表示相應(yīng)位置)，圖乙表示該蛋白質(zhì)分子的一條肽鏈，其中有2個(gè)丙氨酸(R基為—CH3)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．該蛋白質(zhì)分子中含有199個(gè)肽鍵
B．該蛋白質(zhì)分子中至少含有2個(gè)—NH2
C．200個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合形成該蛋白質(zhì)分子時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量減少了3 584
D．圖乙中肽鏈脫去2個(gè)丙氨酸后的產(chǎn)物(含丙氨酸)與原肽鏈相比，氫原子數(shù)目增加2個(gè)、氧原子數(shù)目增加4個(gè)
D　[圖甲蛋白質(zhì)中含有肽鍵數(shù)目為200－2＋1＝199個(gè)，A正確；根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及氨基酸脫水縮合的特點(diǎn)，可推斷該蛋白質(zhì)分子中至少含有2個(gè)—NH2，B正確；200個(gè)氨基酸經(jīng)脫水縮合形成該蛋白質(zhì)分子時(shí)，共產(chǎn)生了199個(gè)水，又由于蛋白質(zhì)加工過(guò)程中有兩個(gè)“—SH”脫下2個(gè)H形成—S—S—，所以相對(duì)分子質(zhì)量減少了199×18＋2＝3 584，C正確；圖乙肽鏈脫去2個(gè)丙氨酸，肽鍵數(shù)目減少4個(gè)，由于減少了4個(gè)肽鍵，相當(dāng)于增加了4個(gè)水分子，因此氫原子數(shù)目增加了8個(gè)、氧原子數(shù)目增加了4個(gè)，D錯(cuò)誤。]
考向三　蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的分析
5．(多選)(2022·重慶高三檢測(cè))肌紅蛋白(Mb)是哺乳動(dòng)物肌肉中儲(chǔ)氧的蛋白質(zhì)，含有C、H、O、N、Fe五種元素，由一條含有153個(gè)氨基酸脫水縮合形成的多肽鏈和一個(gè)血紅素輔基構(gòu)成。Mb中的極性側(cè)鏈基團(tuán)幾乎全部分布在分子的表面，而非極性的側(cè)鏈基團(tuán)則被埋在分子內(nèi)部。含F(xiàn)e2＋的血紅素輔基位于Mb表面內(nèi)陷的疏水洞穴中，避免了Fe2＋被氧化。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．Mb的水溶性較好，高溫可使其在水中的溶解度降低
B．組成Mb的肽鏈中氧原子數(shù)一定多于氨基酸數(shù)
C．該多肽鏈形成時(shí)，至少脫去151個(gè)水分子
D．Mb空間結(jié)構(gòu)的形成與不同部位氨基酸之間形成的氫鍵和二硫鍵有關(guān)
CD　[Mb中的極性側(cè)鏈基團(tuán)幾乎全部分布在分子的表面，說(shuō)明Mb表面極性側(cè)鏈基團(tuán)可以與水分子結(jié)合，故Mb可溶于水，高溫可使其在水中的溶解度降低，A正確；由于肽鍵中含有1個(gè)氧原子，羧基中含有2個(gè)氧原子，且R基中也可能有氧原子，所以組成Mb的肽鏈中氧原子數(shù)一定多于氨基酸數(shù)，B正確；Mb由一條含有153個(gè)氨基酸脫水縮合形成的多肽鏈和一個(gè)血紅素輔基構(gòu)成，故該多肽鏈形成時(shí)，至少脫去153－1＝152個(gè)水分子，C錯(cuò)誤；Mb復(fù)雜結(jié)構(gòu)的形成與不同部位氨基酸之間形成的氫鍵以及肽鏈間形成的二硫鍵有關(guān)，D錯(cuò)誤。]
6．(2022·福建百校聯(lián)考)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)普遍存在被稱為分子伴侶的一類蛋白質(zhì)，該類蛋白質(zhì)能夠識(shí)別并結(jié)合不完整折疊或裝配的蛋白質(zhì)，幫助這些多肽正確折疊、轉(zhuǎn)運(yùn)或防止它們聚集，其本身不參與最終產(chǎn)物的形成(如下圖)，在生物體內(nèi)發(fā)揮著重要的功能。下列關(guān)于分子伴侶的敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．分子伴侶是由不同基因控制的在核糖體上合成的蛋白質(zhì)
B．分子伴侶在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的正確折疊和裝配，并參與蛋白質(zhì)的合成
C．分子伴侶具有特定的結(jié)構(gòu)，能識(shí)別異常折疊的蛋白質(zhì)，不識(shí)別正常折疊的蛋白質(zhì)
D．分子伴侶具有降解異常蛋白質(zhì)，防止它們聚集的作用
B　[分子伴侶是一類蛋白質(zhì)，是由不同基因控制合成的，A正確；分子伴侶能識(shí)別并結(jié)合不完整折疊或裝配的蛋白質(zhì)，調(diào)整這些多肽折疊、轉(zhuǎn)運(yùn)或防止它們聚集，其本身不參與蛋白質(zhì)的合成，B錯(cuò)誤；分子伴侶具有特定的結(jié)構(gòu)，能識(shí)別異常折疊的蛋白質(zhì)，正常折疊的蛋白質(zhì)沒有識(shí)別位點(diǎn)，C正確；分子伴侶具有降解異常蛋白質(zhì)，防止它們聚集的作用，進(jìn)而影響細(xì)胞代謝，D正確。]
【歸納總結(jié)】　巧用“一、二、三、四、五”助記蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能
考點(diǎn)二　核酸的組成、結(jié)構(gòu)與功能
1．核酸的結(jié)構(gòu)層次
2．DNA和RNA的組成成分比較
(1)相同成分：含氮堿基A、G、C和磷酸。
(2)不同成分
3．核酸的功能與分布
4．核酸分子的多樣性和特異性
(1)多樣性：組成DNA分子的脫氧核苷酸雖然只有4種，但是如果數(shù)量不限，在連成長(zhǎng)鏈時(shí)，排列順序是極其多樣的，所以DNA分子具有多樣性。
注：DNA沒有空間結(jié)構(gòu)多樣性，注意與蛋白質(zhì)多樣性原因進(jìn)行區(qū)別。
(2)特異性：每個(gè)DNA分子的4種脫氧核苷酸的比例和排列順序是特定的，其特定的脫氧核苷酸排列順序代表了特定的遺傳信息。
5．生物大分子以碳鏈為骨架
生物大分子(多聚體) 基本單位(單體)
多糖 單糖
蛋白質(zhì) 氨基酸
核酸 核苷酸
6.大分子物質(zhì)的初步水解產(chǎn)物和徹底水解產(chǎn)物
物質(zhì) 初步水解產(chǎn)物 徹底水解產(chǎn)物
DNA 脫氧核苷酸 脫氧核糖、堿基、磷酸
RNA 核糖核苷酸 核糖、堿基、磷酸
蛋白質(zhì) 多肽 氨基酸
淀粉 麥芽糖 葡萄糖
(1)DNA的兩條脫氧核苷酸鏈之間通過(guò)磷酸二酯鍵連接(　　)
(2)與DNA相比，RNA特有的化學(xué)物質(zhì)組成是胸腺嘧啶(T)和脫氧核糖(　　)
(3)細(xì)胞中的DNA一定有氫鍵，RNA一定沒有氫鍵(　　)
(4)同一生物體的不同細(xì)胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同(　　)
(5)相對(duì)分子質(zhì)量大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
1．不同生物的核酸、核苷酸、堿基、遺傳物質(zhì)歸納
生物種類 核酸種類 堿基種類 核苷酸種類 遺傳物質(zhì)
細(xì)胞生物 DNA和RNA 5種 8種 DNA
病毒 DNA病毒 DNA 4種 4種 DNA
RNA病毒 RNA 4種 4種 RNA
2.核酸與蛋白質(zhì)的比較
項(xiàng)目 核酸 蛋白質(zhì)
DNA RNA
元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等
組成單位 脫氧核苷酸(4種) 核糖核苷酸(4種) 氨基酸(21種)
形成場(chǎng)所 主要在細(xì)胞核中復(fù)制產(chǎn)生 主要在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄生成 核糖體
分子結(jié)構(gòu) 一般為雙螺旋結(jié)構(gòu) 一般為單鏈結(jié)構(gòu) 氨基酸→多肽→蛋白質(zhì)
結(jié)構(gòu)多樣性 的決定因素 核苷酸的數(shù)量及排列順序 氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序以及多肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別
聯(lián)系
(1)DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系
(2)核DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的“相同”與“不同”
[典例剖析]
(2023·黑龍江八校聯(lián)合體高三聯(lián)考)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
B　[如果甲中的m是U，則甲為核糖核苷酸，是丙tRNA的基本單位，A正確；如果甲中的m是G，則甲為鳥嘌呤脫氧核苷酸或鳥嘌呤核糖核苷酸，因此不一定是乙DNA的基本單位，B錯(cuò)誤；如果甲中的a是脫氧核糖，則甲為脫氧核苷酸，其聚合成的大分子物質(zhì)是DNA，可以分布于線粒體和葉綠體中，C正確；如果甲中的a是核糖，則甲為核糖核苷酸，其聚合成的大分子物質(zhì)是RNA，可以分布于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中，D正確。]
【名師點(diǎn)撥】　掌握信息轉(zhuǎn)化能力
信息提取 信息1：圖甲
信息2：圖乙
信息3：圖丙
信息轉(zhuǎn)化 1.b表示脫氧核苷酸或核糖核苷酸，a表示脫氧核糖或核糖
2.為雙鏈結(jié)構(gòu)，為DNA分子
3.為三葉草形的tRNA
素養(yǎng)考查 生命觀念：結(jié)構(gòu)與功能觀 科學(xué)思維：建構(gòu)模型能力
【角度轉(zhuǎn)換】　提升語(yǔ)言表達(dá)能力
圖中乙物質(zhì)的基本骨架和其基本單位的基本骨架是如何構(gòu)成的？ 雙鏈DNA分子中，磷酸、脫氧核糖交替連接，構(gòu)成DNA分子的基本骨架。DNA分子的基本單位以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架。
考向一　核酸的結(jié)構(gòu)和功能分析
7．(2022·湖南師大附中高三檢測(cè))“DNA酶”(DNAzymes)往往由幾十個(gè)脫氧核苷酸組成，兩端的序列經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)作為“結(jié)合臂”。在關(guān)鍵因子金屬鎂的輔助下，DNAzymes能與RNA鏈上的特定位置相匹配，中間的固定序列則作為“催化核心”切割RNA分子(如圖)，切割下來(lái)的RNA片段在細(xì)胞中被迅速降解。科學(xué)家們?cè)O(shè)想將其用于精確破壞細(xì)胞中不需要的RNA分子，具有治療疾病的巨大潛力。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　)
A．上述“DNA酶”(DNAzymes)的化學(xué)本質(zhì)為RNA
B．若將DNAzymes用于破壞癌細(xì)胞增殖所需的RNA，①②應(yīng)與健康細(xì)胞mRNA序列相同
C．目標(biāo)RNA被DNAzymes切割后，最終降解產(chǎn)物包括磷酸、脫氧核糖和含氮堿基
D．若細(xì)胞內(nèi)存在與鎂更有親和力的其他物質(zhì)，則細(xì)胞內(nèi)DNAzymes作用效果可能不佳
D　[由題干信息可知，“DNA酶”(DNAzymes)由脫氧核苷酸組成，化學(xué)本質(zhì)是DNA，不是RNA，A錯(cuò)誤；若將DNAzymes用于破壞癌細(xì)胞增殖所需的RNA，①②應(yīng)與健康細(xì)胞mRNA序列不同，這樣才能精準(zhǔn)識(shí)別并破壞癌細(xì)胞增殖所需的RNA，而不破壞健康細(xì)胞中的mRNA，B錯(cuò)誤；RNA最終降解產(chǎn)物包括磷酸、核糖和含氮堿基，C錯(cuò)誤；若細(xì)胞內(nèi)存在與鎂更有親和力的其他物質(zhì)，則細(xì)胞內(nèi)DNAzymes與關(guān)鍵因子鎂結(jié)合較弱，因而作用效果可能不佳，D正確。]
【歸納總結(jié)】　“三看法”判斷DNA和RNA
8．(多選)分析HIV的化學(xué)組成，得到下圖所示組成關(guān)系，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．a(chǎn)→甲的過(guò)程在HIV的核糖體上完成
B．乙徹底水解可產(chǎn)生磷酸、核糖和A、G、T、C四種堿基
C．a(chǎn)與a之間通過(guò)形成肽鍵相連接
D．HIV的遺傳信息儲(chǔ)存在大分子乙中
CD　[首先由圖中HIV聯(lián)想到RNA和蛋白質(zhì)，然后推出甲、乙兩種物質(zhì)分別是蛋白質(zhì)和RNA，a、b是構(gòu)成甲、乙的小分子物質(zhì)，所以a、b可能分別是氨基酸和核糖核苷酸，最后根據(jù)元素組成再確認(rèn)甲、a分別是蛋白質(zhì)和氨基酸，乙、b分別是RNA和核糖核苷酸。HIV無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有侵入宿主細(xì)胞，利用宿主細(xì)胞的核糖體才能合成自身的蛋白質(zhì)，A錯(cuò)誤；RNA中含有U而不含T，B錯(cuò)誤；乙(RNA)是HIV的遺傳物質(zhì)，D正確。]
考向二　不同生物的核酸種類辨析
9．(2022·福建長(zhǎng)汀一中高三檢測(cè))下圖表示生物體內(nèi)核酸的基本組成單位——核苷酸的模式圖，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．DNA和RNA在核苷酸上的不同點(diǎn)只在②方面
B．若③是U，則該物質(zhì)是細(xì)菌的遺傳物質(zhì)
C．③在生物體中共有8種
D．人體內(nèi)遺傳物質(zhì)徹底水解可得到6種產(chǎn)物
D　[DNA和RNA在組成成分上的差異表現(xiàn)為②五碳糖不同，③含氮堿基不完全相同，A錯(cuò)誤；若③是U，則構(gòu)成的是RNA，而細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是DNA，B錯(cuò)誤；③是含氮堿基，細(xì)胞生物既有DNA也含RNA，所以含氮堿基有5種，病毒只含有一種核酸，則只有4種堿基，C錯(cuò)誤；人體遺傳物質(zhì)是DNA，徹底水解后產(chǎn)物為：磷酸，脫氧核糖，A、T、C、G四種堿基共6種，D正確。]
10．(2022·玉門高三期中)不同生物含有的核酸種類不同。原核生物和真核生物同時(shí)含有DNA和RNA，病毒體內(nèi)含有DNA或RNA。下列關(guān)于各種生物中堿基、核苷酸、五碳糖種類的描述，正確的是(　　)
選項(xiàng) A B C D
種類 T4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
五碳糖 1種 2種 2種 2種
B　[T4噬菌體是DNA病毒，只含有DNA一種核酸，堿基4種，核苷酸4種，五碳糖1種，A錯(cuò)誤；煙草葉肉細(xì)胞和豌豆根毛細(xì)胞都含有DNA和RNA兩種核酸，堿基有5種(A、T、C、G、U)，核苷酸8種(4種脫氧核苷酸，4種核糖核苷酸)，五碳糖2種(1種脫氧核糖，1種核糖)，B正確，D錯(cuò)誤；煙草花葉病毒為RNA病毒，只含有RNA一種核酸，堿基4種(A、U、C、G)，核糖核苷酸4種，五碳糖1種(核糖)，C錯(cuò)誤。]
考向三　辨析細(xì)胞內(nèi)的生物大分子
11．(2021·全國(guó)甲卷，1)已知①酶、②抗體、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人體內(nèi)有重要作用的物質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．①②③都是由氨基酸通過(guò)肽鍵連接而成的
B．③④⑤都是生物大分子，都以碳鏈為骨架
C．①②⑥都是由含氮的單體連接成的多聚體
D．④⑤⑥都是人體細(xì)胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)
C　[酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，蛋白質(zhì)是由氨基酸通過(guò)肽鍵連接而成的，RNA是由核糖核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵連接而成的；抗體的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)；部分激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，A錯(cuò)誤。激素并不都是生物大分子，脂肪不是生物大分子，糖原是生物大分子，B錯(cuò)誤。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，核酸是由核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵連接而成的，三者都是由含氮的基本單位連接成的多聚體，C正確。葡萄糖是人體細(xì)胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)，糖原是人體細(xì)胞的儲(chǔ)能物質(zhì)，脂肪是良好的儲(chǔ)能物質(zhì)，核酸是遺傳信息的攜帶者，不是能源物質(zhì)，D錯(cuò)誤。]
12．如圖是生物體內(nèi)幾種有機(jī)物及其功能的關(guān)系圖，m1、m2、m3、m4分別是有機(jī)物M1、M2、M3、M4的組成成分。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．相同質(zhì)量的M1和M2被徹底氧化分解，則M1的耗氧量多
B．M3具有物質(zhì)運(yùn)輸、催化、調(diào)節(jié)、免疫等多種功能
C．m3和m4之間的區(qū)別主要是五碳糖和堿基的種類不同
D．在HIV體內(nèi)，將M4徹底水解，得到5種堿基，2種五碳糖
B　[由題圖可知，M1和M2分別是糖類和脂肪，與脂肪相比，糖類分子中的H元素含量少，氧化分解過(guò)程中耗氧量少，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可知，M3是蛋白質(zhì)，具有物質(zhì)運(yùn)輸、催化、調(diào)節(jié)和免疫等多種功能，B項(xiàng)正確；m3是蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸，m4是核酸的基本組成單位核苷酸，五碳糖和堿基的種類不同是脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的區(qū)別，不是氨基酸和核苷酸的區(qū)別，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在HIV體內(nèi)，將M4徹底水解，得到4種堿基，1種五碳糖，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
(三)種子的發(fā)育
[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]
1．(2022·四川岳池中學(xué)高三模擬)如圖為每10粒水稻種子在成熟過(guò)程中干物質(zhì)和呼吸速率變化的示意圖。下列分析不正確的是(　　)
A．種子干物質(zhì)快速積累時(shí)期，呼吸作用旺盛
B．種子呼吸速率下降有利于干物質(zhì)合成
C．種子成熟后期脫落酸含量較高，呼吸速率下降
D．種子成熟后期自由水減少，呼吸速率下降
B　[由圖示信息可知，隨水稻開花后天數(shù)的延長(zhǎng)，種子逐漸成熟，呼吸速率先增后減，干物質(zhì)量逐漸增加至基本穩(wěn)定。對(duì)比兩曲線，干物質(zhì)快速積累時(shí)期，呼吸作用旺盛；種子成熟后期，自由水減少，脫落酸含量較高，速率下降；種子呼吸速率下降，分解有機(jī)物質(zhì)減少，有利于干物質(zhì)的積累。綜上所述，B錯(cuò)誤，A、C、D正確。]
2．(2022·河南洛寧一高高三檢測(cè))種子的萌發(fā)需要在一系列酶的催化作用下才能進(jìn)行，所需要的酶，有的已經(jīng)存在于干燥種子中，有的是在種子吸水萌發(fā)過(guò)程中合成的，比如α 淀粉酶。實(shí)驗(yàn)證明，啟動(dòng)α 淀粉酶合成的化學(xué)信使是赤霉素，如圖所示。萌發(fā)的大麥種子的胚產(chǎn)生赤霉素?cái)U(kuò)散到胚乳的糊粉層中，刺激糊粉層細(xì)胞內(nèi)α 淀粉酶的合成。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．赤霉素不僅僅只有植物細(xì)胞才能夠合成
B．干燥的成熟大麥種子中含有大量α 淀粉酶
C．赤霉素通過(guò)調(diào)節(jié)基因的表達(dá)調(diào)節(jié)大麥種子的萌發(fā)
D．經(jīng)赤霉素處理的大麥種子無(wú)須發(fā)芽就可以產(chǎn)生α 淀粉酶
B　[赤霉素不僅僅只有植物細(xì)胞才能夠合成，一些赤霉菌也可合成赤霉素，A正確；分析題意可知，α 淀粉酶是在種子吸水萌發(fā)過(guò)程中合成的，B錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，赤霉素可以通過(guò)調(diào)節(jié)α 淀粉酶基因表達(dá)來(lái)促進(jìn)淀粉水解，進(jìn)而促進(jìn)大麥種子的萌發(fā)，C正確；用赤霉素處理大麥種子，可以使大麥種子無(wú)須發(fā)芽就可以產(chǎn)生α 淀粉酶，從而降低了成本，D正確。]
1．(2022·湖南卷，1)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
C　[蛋白質(zhì)的氮元素主要存在于肽鍵中，A錯(cuò)誤；膠原蛋白為生物大分子物質(zhì)，涂抹于皮膚表面不能被直接吸收，B錯(cuò)誤；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)的合成、加工場(chǎng)所和運(yùn)輸通道，高爾基體主要是對(duì)來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝，膠原蛋白的形成與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體有關(guān)，C正確；由題膠原蛋白非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，而人體需要從食物中獲取必需氨基酸，非必需氨基酸自身可以合成，因此并不能說(shuō)明膠原蛋白比蛋清蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，D錯(cuò)誤。]
2．(2021·重慶卷，3)某膠原蛋白是一種含18種氨基酸的細(xì)胞外蛋白。下列敘述正確的是(　　)
A．食物中的該蛋白可被人體直接吸收
B．人體不能合成組成該蛋白的所有氨基酸
C．未經(jīng)折疊的該蛋白具有生物學(xué)功能
D．該蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)完成加工
B　[蛋白質(zhì)需要被蛋白酶分解為氨基酸后才能被人體吸收，A錯(cuò)誤；組成人體蛋白的氨基酸分為必需氨基酸(8種)和非必需氨基酸(13種)，人體無(wú)法合成必需氨基酸，該蛋白含有18種氨基酸，B正確；未經(jīng)折疊的蛋白質(zhì)沒有生物活性，也沒有生物學(xué)功能，C錯(cuò)誤；該蛋白需要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上加工后才能分泌到細(xì)胞外，D錯(cuò)誤。]
3．(2021·湖南卷，5)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
B　[通過(guò)蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞信號(hào)的傳遞，體現(xiàn)出蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)，A正確；如果這些蛋白質(zhì)特定磷酸化位點(diǎn)的氨基酸缺失，將會(huì)使該位點(diǎn)無(wú)法磷酸化，進(jìn)而影響細(xì)胞信號(hào)的傳遞，B錯(cuò)誤；根據(jù)題干信息：進(jìn)行細(xì)胞信息傳遞的蛋白質(zhì)需要磷酸化才能起作用，而ATP為其提供了磷酸基團(tuán)和能量，從而參與細(xì)胞信號(hào)傳遞，C正確；溫度會(huì)影響蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化反應(yīng)，D正確。]
4．(2021·遼寧卷，1)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．葉綠體中存在催化ATP合成的蛋白質(zhì)
B．胰島B細(xì)胞能分泌調(diào)節(jié)血糖的蛋白質(zhì)
C．唾液腺細(xì)胞能分泌水解淀粉的蛋白質(zhì)
D．線粒體膜上存在運(yùn)輸葡萄糖的蛋白質(zhì)
D　[葉綠體類囊體薄膜是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，能合成ATP，則存在催化ATP合成的酶，其本質(zhì)是蛋白質(zhì)，A正確；胰島B細(xì)胞能分泌胰島素，降低血糖，胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，B正確；唾液腺細(xì)胞能分泌唾液淀粉酶，唾液淀粉酶屬于分泌蛋白，能水解淀粉，C正確；葡萄糖分解的場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，線粒體膜上不存在運(yùn)輸葡萄糖的蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。]
5．(2020·江蘇卷，2)下列關(guān)于細(xì)胞中生物大分子的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)
A．碳鏈?zhǔn)歉鞣N生物大分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
B．糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸等有機(jī)物都是生物大分子
C．細(xì)胞利用種類較少的小分子脫水合成種類繁多的生物大分子
D．細(xì)胞中生物大分子的合成需要酶來(lái)催化
B　[碳鏈?zhǔn)巧锎蠓肿拥幕竟羌埽歉鞣N生物大分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，A項(xiàng)正確；細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等大分子物質(zhì)種類繁多，但它們分別是由種類較少的基本單位氨基酸、核苷酸等脫水縮合形成的，C項(xiàng)正確；細(xì)胞中蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的合成都需要酶的催化，D項(xiàng)正確。]

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