第3講蛋白質(zhì)和核酸1.闡明蛋白質(zhì)通常由21種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結(jié)構(gòu)，細(xì)胞的功能主要由蛋白質(zhì)完成2.概述核酸由核苷酸聚合而成，是儲(chǔ)存與傳遞遺傳信息的生物大分子3.概述生物大分子以碳鏈為骨架生命觀念1.闡述蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)多樣性決定其功能多樣性2.辨析比較多糖、蛋白質(zhì)、核酸的單體，理解生物大分子以碳鏈為骨架科學(xué)思維歸納概括氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和脫水縮合過程，嘗試構(gòu)建蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)模型，演繹推理蛋白質(zhì)的合成及有關(guān)計(jì)算，比較DNA與RNA的異同社會(huì)責(zé)任了解蛋白質(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，通過分析DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注科學(xué)發(fā)展，關(guān)注社會(huì)的責(zé)任意識(shí)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)的氨基酸的元素組成、結(jié)構(gòu)與種類2.蛋白質(zhì)的合成及結(jié)構(gòu)層次(1)氨基酸脫水縮合的過程(2)脫水縮合：一個(gè)氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一個(gè)氨基酸分子的氨基(—NH2)相連接，同時(shí)脫去一分子的水的結(jié)合方式。兩個(gè)或多個(gè)氨基酸通過脫水縮合的方式以肽鍵連在一起形成二肽或多肽，多肽通常成鏈狀，又叫肽鏈。同時(shí)每形成一個(gè)肽鍵，脫去一分子水，形成的化合物和原來相比相對(duì)分子質(zhì)量減少18。脫水縮合產(chǎn)生的H2O中，H來源于氨基和羧基；O來源于羧基。一條肽鏈含有的游離的氨基（或羧基）至少是一個(gè)，位于肽鏈的一端；其余的位于R基（或側(cè)鏈基團(tuán)）上。(3)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次eq\x(C、H、O、N等元素)eq\o(→,\s\up7(組成))eq\x(氨基酸)eq\o(→,\s\up7(脫水),\s\do5(縮合))eq\x(多肽（鏈）)eq\o(→,\s\up7(一條或數(shù)條),\s\do5(盤曲、折疊))eq\x(蛋白質(zhì))

3.蛋白質(zhì)的多樣性【易錯(cuò)易混自糾】(1)脫水縮合而成的某多肽中含有四個(gè)肽鍵，稱為四肽。(×)提示：由幾個(gè)氨基酸脫水縮合而成的多肽就稱為幾肽。(2)膠原蛋白的氮元素主要存在于氨基中。(×)提示：氮元素主要存在于“—CO—NH—”結(jié)構(gòu)中。(3)若某多肽為環(huán)狀多肽，則其一定沒有游離的氨基和羧基。(×)提示：氨基酸的R基中也可能存在氨基和羧基。(4)血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接。(×)提示：蛋白質(zhì)不同肽鏈之間的連接主要通過氫鍵和二硫鍵等化學(xué)鍵實(shí)現(xiàn)。(5)高溫處理過的蛋白質(zhì)肽鍵被破壞，功能喪失，不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。(×)提示：高溫會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞，但肽鍵一般不會(huì)斷裂，能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。(6)蛋白質(zhì)氧化分解的產(chǎn)物是二氧化碳、水和尿素等。(√)二、核酸的結(jié)構(gòu)、功能與分布1.核酸的結(jié)構(gòu)層次2.DNA和RNA在化學(xué)組成上的異同(1)相同成分：磷酸和含氮堿基腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)。(2)不同成分：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(DNA：脫氧核糖、胸腺,嘧啶(T),RNA：核糖、尿嘧啶(U)))3.核酸的功能與分布【易錯(cuò)易混自糾】(1)DNA與RNA的基本組成單位中，五碳糖種類和堿基種類完全不同。(×)提示：DNA的基本組成單位中的五碳糖是脫氧核糖，RNA的基本組成單位中的五碳糖是核糖。DNA中的堿基包括A、T、C、G，RNA中的堿基是A、U、C、G，兩者堿基不完全相同。(2)脫氧核苷酸的種類、數(shù)目不同，排列順序千變?nèi)f化是DNA的空間結(jié)構(gòu)具有多樣性的原因。(×)提示：DNA的空間結(jié)構(gòu)一般是雙螺旋結(jié)構(gòu)，不具有多樣性。DNA分子多樣性的原因是脫氧核苷酸的數(shù)目和排列順序的不同。(3)DNA和RNA都能夠攜帶遺傳信息。(√)(4)DNA分子一條鏈中的兩個(gè)相鄰堿基通過“—磷酸—脫氧核糖—磷酸—”相連。(×)提示：DNA分子一條鏈中的兩個(gè)相鄰堿基通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連。(5)真核細(xì)胞內(nèi)DNA和RNA的合成都在細(xì)胞核內(nèi)完成。(×)提示：線粒體和葉綠體中也可合成DNA和RNA。(6)DNA是真核生物儲(chǔ)存、傳遞遺傳信息的生物大分子，原核生物和病毒的遺傳信息儲(chǔ)存在RNA中。(×)提示：由細(xì)胞構(gòu)成的生物體的遺傳物質(zhì)都是DNA，病毒包括DNA病毒和RNA病毒。三、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【易錯(cuò)易混自糾】(1)脂肪、淀粉、糖原、纖維素、核酸、蛋白質(zhì)都是由相應(yīng)單體構(gòu)成的大分子有機(jī)物。(×)提示：生物大分子是由許多基本組成單位（單體）連接而成的，如多糖的單體是單糖（如淀粉、糖原、纖維素的單體都是葡萄糖），蛋白質(zhì)的單體是氨基酸，核酸的單體是核苷酸，而脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸結(jié)合而成的酯，不屬于生物大分子。(2)淀粉、糖原結(jié)構(gòu)不同與構(gòu)成它們的基本單位的種類和排列順序有關(guān)。(×)提示：淀粉、糖原的基本單位相同，都是葡萄糖。二者不同的原因是葡萄糖的數(shù)量和排列方式不同。(3)生物大分子和其單體都是以碳鏈為基本骨架的。(√)(4)細(xì)胞中的化合物，含量和比例處于不斷變化中，但又保持相對(duì)穩(wěn)定。(√)(5)多糖、蛋白質(zhì)和核酸徹底水解的產(chǎn)物分別是單糖、氨基酸和核苷酸。(×)提示：多糖、蛋白質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物分別是單糖、氨基酸，但核酸徹底水解的產(chǎn)物是五碳糖、堿基和磷酸。1.（必修1P38）1969年，人們在墜落于澳大利亞默奇森鎮(zhèn)的隕石中發(fā)現(xiàn)了氨基酸，這些氨基酸不是來自地球?？茖W(xué)家由此推測宇宙中很可能還存在與地球生物類似的生命形式，理由是氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，而蛋白質(zhì)又是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。2.（必修1P31）從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度出發(fā)，蛋白質(zhì)種類繁多、功能多樣的原因是組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序千變?nèi)f化，肽鏈盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，每一種蛋白質(zhì)分子都有與它所承擔(dān)功能相適應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)。3.（必修1P35）刑偵人員可以通過DNA指紋技術(shù)獲得嫌疑人信息，原因是生物的遺傳信息儲(chǔ)存在DNA分子中，而且每個(gè)個(gè)體的DNA的脫氧核苷酸序列各有特點(diǎn)。教材拾遺1.（必修1P31）如果用21個(gè)不同的字母代表21種氨基酸，若寫出由10個(gè)氨基酸組成的長鏈，可以寫出2110條互不相同的長鏈。2.（必修1P32）雞蛋、肉類經(jīng)煮熟后蛋白質(zhì)變性不能（填“能”或“不能”）恢復(fù)原來狀態(tài)。高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃煮熟雞蛋、熟肉容易消化。經(jīng)過加熱、加酸、加酒精等引起細(xì)菌和病毒的蛋白質(zhì)變性，可以達(dá)到消毒、滅菌的目的?？键c(diǎn)1蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能1.蛋白質(zhì)的形成過程（以血紅蛋白為例）(1)在核糖體上合成的是多肽，多肽要經(jīng)過加工形成一定的空間結(jié)構(gòu)后才能行使正常的生理功能。(2)氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序的多樣性，以及肽鏈的數(shù)目和肽鏈盤曲、折疊形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別，是蛋白質(zhì)種類多樣性的原因。(3)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性決定了功能多樣性，而功能具有多樣性的根本原因在于遺傳物質(zhì)的多樣性。2.?？嫉鞍踪|(zhì)的分布和功能結(jié)合蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，考查生命觀念1.（2024·雅禮中學(xué)月考）硒代半胱氨酸的結(jié)構(gòu)與半胱氨酸類似，只是其中的硫原子被硒(Se)取代。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.構(gòu)成硒代半胱氨酸的元素是C、H、O、N、SeB.硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的R基上C.發(fā)生脫水縮合時(shí)，H2O中的H既可來自硒代半胱氨酸的氨基也可來自其羧基D.硒代半胱氨酸能與雙縮脲試劑在常溫下發(fā)生紫色反應(yīng)【解析】D構(gòu)成半胱氨酸的元素有C、H、O、N、S，硒代半胱氨酸中含硒(Se)而不含硫，所以構(gòu)成硒代半胱氨酸的元素是C、H、O、N、Se，A正確；硒元素只能位于氨基酸的R基上，B正確；氨基酸脫水縮合時(shí)，生成的H2O的H一個(gè)來自氨基，一個(gè)來自羧基，C正確；硒代半胱氨酸不含肽鍵，不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，D錯(cuò)誤。2.（2024·安徽模擬）從某些動(dòng)物組織中提取的膠原蛋白，可以用來制作手術(shù)縫合線。手術(shù)后過一段時(shí)間，這種縫合線就可以被人體組織吸收，從而避免拆線的痛苦。下列關(guān)于蛋白質(zhì)的說法，正確的是()A.作為縫合線的膠原蛋白被人體消化吸收增加了人體內(nèi)蛋白質(zhì)的種類B.高溫能使蛋白質(zhì)變性，使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)更加伸展、松散，易于消化C.膠原蛋白與其他蛋白不同是因?yàn)榘被岬姆N類、數(shù)目、排列順序和空間結(jié)構(gòu)不同D.性激素能夠調(diào)節(jié)生命活動(dòng)，這體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的功能【解析】B膠原蛋白能被人體吸收是因?yàn)槠浔环纸獬闪税被幔蚨粫?huì)增加人體內(nèi)蛋白質(zhì)的種類，A錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性與氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序，以及肽鏈盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，C錯(cuò)誤；性激素能夠調(diào)節(jié)生命活動(dòng)，但性激素的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。3.（2024·青海二模）蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，下列生理活動(dòng)中沒有蛋白質(zhì)直接參與的是()A.抗體和病原體結(jié)合形成沉淀B.組織液中的CO2通過毛細(xì)血管壁進(jìn)入血液C.血液中的O2通過紅細(xì)胞運(yùn)輸?shù)浇M織細(xì)胞D.LDL（低密度脂蛋白）通過胞吞進(jìn)入細(xì)胞【解析】B抗體的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，A不符合題意；組織液中的CO2通過毛細(xì)血管壁進(jìn)入血液為自由擴(kuò)散，不需要載體蛋白，B符合題意；血液中的O2通過紅細(xì)胞運(yùn)輸?shù)浇M織細(xì)胞，需要血紅蛋白的參與，C不符合題意；LDL（低密度脂蛋白）通過胞吞進(jìn)入細(xì)胞與細(xì)胞膜表面的蛋白質(zhì)有關(guān)，D不符合題意。4.對(duì)蛋清溶液做如下兩種方式的處理，下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是()eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(蛋清,溶液))eq\o(→,\s\up7(①加入NaCl))eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(有蛋白,塊析出))eq\o(→,\s\up7(②加入蒸餾水))eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(蛋白塊溶解，,得到溶液甲))eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(蛋清,溶液))eq\o(→,\s\up7(③煮沸，冷卻))eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(有蛋白,塊析出))eq\o(→,\s\up7(④加入蛋白酶))eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(蛋白塊溶解，,得到溶液乙))A.經(jīng)①②過程處理，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)及肽鍵沒有遭到破壞B.經(jīng)③④過程處理，分別破壞了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)及肽鍵C.經(jīng)處理后乙溶液中的肽鏈數(shù)目增多，甲溶液中不變D.向甲、乙兩溶液中加入雙縮脲試劑，甲變紫乙不變紫【解析】D①②過程分別屬于蛋白質(zhì)的鹽析和溶解，是物理變化，不會(huì)破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)及肽鍵，A正確；③過程中經(jīng)高溫處理使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞而變性，但不破壞肽鍵，④過程蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶水解為多肽和某些氨基酸，破壞了肽鍵，B正確；①②過程都是物理變化，不會(huì)影響肽鏈數(shù)目，因此經(jīng)處理后甲溶液中的肽鏈數(shù)目不變，④過程加入了蛋白酶，因此經(jīng)處理后乙溶液中的肽鏈數(shù)目增多，C正確；甲、乙兩種溶液中均有肽鍵存在（乙中含蛋白酶，蛋白酶是蛋白質(zhì)，含有肽鍵），向甲、乙兩溶液中加入雙縮脲試劑，甲溶液變紫色，乙溶液也會(huì)變紫色，D錯(cuò)誤。蛋白質(zhì)的鹽析、變性和水解(1)鹽析：由溶解度的變化而引起的蛋白質(zhì)的析出，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化。(2)變性：由高溫、過酸、過堿、重金屬鹽以及某些化學(xué)物質(zhì)等導(dǎo)致蛋白質(zhì)特定的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生不可逆的變化，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)變性后一般導(dǎo)致肽鏈變得伸展、松散，喪失了生物活性，但是肽鍵一般不會(huì)斷裂。(3)水解：蛋白質(zhì)的水解，可以根據(jù)水解程度分為完全水解和部分水解兩種。完全水解（或稱徹底水解）得到的水解產(chǎn)物是各種氨基酸的混合物；部分水解（或稱不完全水解）得到的產(chǎn)物是各種大小不等的肽段和氨基酸。蛋白質(zhì)可以被酸、堿或蛋白酶催化水解。如在蛋白酶作用下，肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)被分解為短肽和氨基酸?？键c(diǎn)2蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算及規(guī)律1.蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計(jì)算一條肽鏈的模式圖如下：(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）。肽鏈數(shù)目氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽鏈相對(duì)分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條mm－1m－1ma－18(m－1)至少1個(gè)至少1個(gè)n條mm－nm－nma－18(m－n)至少n個(gè)至少n個(gè)注：假設(shè)氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量為a。①若為環(huán)狀多肽，則肽鍵的數(shù)目＝脫去的水分子的數(shù)目＝氨基酸的數(shù)目。同時(shí)可將相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算公式ma－18(m－n)中的肽鏈數(shù)(n)視為零，再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。②若肽鏈上出現(xiàn)一個(gè)二硫鍵（—S—S—，由兩個(gè)—SH脫H形成）時(shí)，計(jì)算蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量要再減去2（兩個(gè)氫原子的相對(duì)分子質(zhì)量），若無特殊說明，不考慮二硫鍵。3.利用原子守恒法計(jì)算利用原子守恒法計(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)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的氧原子數(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)不容易確定，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)最為簡便。4.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，需水解掉一個(gè)肽鍵。(2)每水解一個(gè)肽鍵，則需要一分子水參與；肽鍵數(shù)減少一個(gè)，生成物與原多肽相比氧原子增加一個(gè)，氫原子增加兩個(gè)，氨基增加一個(gè)，羧基增加一個(gè)。5.多肽種類的計(jì)算以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。圍繞蛋白質(zhì)的合成，考查科學(xué)思維1.（2024·山西階段考）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。下列說法正確的是()A.牛胰島素中至少含有1個(gè)—NH2和1個(gè)—COOHB.合成牛胰島素需要脫去49分子H2OC.牛胰島素至少含有51個(gè)氧原子D.從氨基酸形成牛胰島素時(shí)，減少的相對(duì)分子質(zhì)量為882【解析】B從圖中看出牛胰島素有2條肽鏈：A鏈和B鏈，共21＋30＝51（個(gè)）氨基酸，1條鏈至少含有1個(gè)氨基和1個(gè)羧基，2條鏈至少含有2個(gè)氨基和2個(gè)羧基，脫去水分子數(shù)為51－2＝49（個(gè)），A錯(cuò)誤，B正確；圖中51個(gè)氨基酸原本至少有51×2＝102（個(gè)）氧原子，形成蛋白質(zhì)時(shí)，脫去49個(gè)H2O中的49個(gè)氧原子，所以牛胰島素至少有102－49＝53（個(gè)）氧原子，C錯(cuò)誤；形成牛胰島素時(shí)，脫去49分子水，還形成了3個(gè)二硫鍵，每形成一個(gè)二硫鍵要脫去2個(gè)H，所以減少的相對(duì)分子質(zhì)量為49×18＋3×2＝888，D錯(cuò)誤。2.某多肽有20個(gè)氨基酸，其中含天門冬氨酸4個(gè)，分別位于第5、6、15、20位（如圖所示）；肽酶X專門作用于天門冬氨酸羧基端的肽鍵，肽酶Y專門作用于天門冬氨酸氨基端的肽鍵，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.該二十肽至少含有5個(gè)游離的羧基B.肽酶X完全作用后產(chǎn)生的多肽共含有18個(gè)氨基酸C.肽酶Y完全作用后產(chǎn)生的多肽中氧原子數(shù)目比二十肽減少了4個(gè)D.若肽酶X和肽酶Y混合后互不干擾，正常作用于該二十肽會(huì)產(chǎn)生3條多肽鏈【解析】B由圖可知，該肽鏈含有4個(gè)天門冬氨酸，每個(gè)天門冬氨酸含有2個(gè)羧基，其他氨基酸的R基可能還含有羧基，所以該二十肽至少含有的羧基為4＋1（每條肽鏈至少1個(gè)羧基）＝5（個(gè)），A正確；肽酶X完全作用后產(chǎn)生的多肽為兩個(gè)五肽和一個(gè)九肽，因此產(chǎn)生的多肽中含有氨基酸19個(gè)，B錯(cuò)誤；肽酶Y水解后產(chǎn)生的多肽中氧原子數(shù)目比二十肽多的氧原子是加上4個(gè)水分子中的4個(gè)氧原子，減去兩個(gè)單出來的天門冬氨酸中的8個(gè)氧原子，一共減少4個(gè)氧原子，C正確；若肽酶X和肽酶Y混合后互不干擾，正常作用于該二十肽會(huì)產(chǎn)生3條多肽鏈，其中兩條為四肽、一條為八肽，D正確?？键c(diǎn)3核酸的組成、結(jié)構(gòu)和功能1.DNA和RNA組成單位的比較(1)脫氧核糖和核糖的區(qū)別在于脫氧核糖2′碳原子連接的是—H，而核糖連接的是—OH。(2)DNA和RNA共有的堿基有A、G、C，但三者參與構(gòu)成的核苷酸不一樣。對(duì)于既有DNA又有RNA的細(xì)胞生物來說，堿基A既能參與構(gòu)成腺嘌呤脫氧（核糖）核苷酸，也能參與構(gòu)成腺嘌呤核糖核苷酸。堿基T和堿基U則分別為DNA和RNA所特有的，參與構(gòu)成胸腺嘧啶脫氧（核糖）核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸。2.核酸和蛋白質(zhì)的聯(lián)系(1)核酸和蛋白質(zhì)的基本單位、水解產(chǎn)物和代謝產(chǎn)物的比較物質(zhì)基本單位初步水解產(chǎn)物徹底水解產(chǎn)物代謝產(chǎn)物DNA脫氧核苷酸脫氧核苷酸（4種）磷酸、脫氧核糖、堿基CO2、H2O、尿酸等RNA核糖核苷酸核糖核苷酸（4種）磷酸、核糖、堿基CO2、H2O、尿酸等蛋白質(zhì)氨基酸多肽氨基酸CO2、H2O、尿素等(2)DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系(3)常見的核酸—蛋白質(zhì)復(fù)合體結(jié)合核酸的結(jié)構(gòu)與功能，考查生命觀念1.（2024·重慶月考）核酸甲和乙是某細(xì)胞內(nèi)的兩種核酸，這兩種核酸的基本組成單位如圖所示。下列敘述正確的是()A.HIV的遺傳信息儲(chǔ)存在核酸甲中B.核酸甲內(nèi)有氫鍵，核酸乙中不會(huì)存在氫鍵C.與合成核酸乙的單體相比，核酸甲的單體的3′位置的碳原子上少一個(gè)氧原子D.核酸甲的多樣性與核苷酸的排列順序有關(guān)，與其連接方式無關(guān)【解析】DHIV的遺傳物質(zhì)是RNA，遺傳信息儲(chǔ)存在核酸乙中，A錯(cuò)誤；核酸乙為RNA，tRNA中也存在氫鍵，B錯(cuò)誤；核酸甲的單體是脫氧核糖核苷酸，其脫氧核糖的2′位置的碳原子上連接的是—H，而核糖連接的是—OH，C錯(cuò)誤；核酸甲是DNA，生物體內(nèi)核酸甲功能多樣性與核苷酸的數(shù)量、排列順序有關(guān)，不同DNA分子中核苷酸的連接方式相同，多樣性與核苷酸的連接方式無關(guān)，D正確。2.（2024·天津階段考）如圖已知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.若甲中的m是T，則甲是乙的組成單位B.SARS病毒的遺傳信息儲(chǔ)存在丙分子中，丙徹底水解得到6種水解產(chǎn)物C.大腸桿菌細(xì)胞中，堿基A、G、C、T參與構(gòu)成的甲有7種D.小麥根尖細(xì)胞的遺傳物質(zhì)中，含5種甲中的m、2種a【解析】D若甲中的m是T，則甲是脫氧核苷酸，是乙(DNA)的組成單位，A正確；RNA徹底水解得到磷酸、核糖、4種含氮堿基，共6種水解產(chǎn)物，B正確；大腸桿菌細(xì)胞中含有DNA和RNA，因此含有4種核糖核苷酸和4種脫氧核苷酸，但A、G、C、T中的T只參與構(gòu)成了脫氧核苷酸，所以核苷酸只有7種，C正確；小麥根尖細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是DNA，含有4種含氮堿基m，A、T、C、G，1種五碳糖a，即脫氧核糖，D錯(cuò)誤。不同生物的核酸、核苷酸、堿基、遺傳物質(zhì)的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RNA5種8種DNA病毒DNA病毒DNA4種4種DNARNA病毒RNA4種4種RNA結(jié)合核酸、蛋白質(zhì)間的內(nèi)在關(guān)系，考查科學(xué)思維3.（2024·河南期中）在生物體內(nèi)，某些重要化合物的元素組成和功能關(guān)系如圖所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。相關(guān)敘述不正確的是()A.B在細(xì)胞中有多種，可以參與蛋白質(zhì)的合成過程B.人體中，單體a的種類有4種，其排列順序決定了C中c的排列順序C.同一生物不同體細(xì)胞中的A、B、C均不同，A的多樣性決定C的多樣性D.單體a、b、c在形成A、B、C化合物的過程中都會(huì)消耗能量【解析】CB表示RNA，細(xì)胞中參與蛋白質(zhì)合成過程的RNA有3種，mRNA、tRNA和rRNA，A正確；單體a為脫氧核苷酸，人體中有4種，其排列順序決定了C（蛋白質(zhì)）中c（氨基酸）的種類和排列順序，B正確；同一生物不同體細(xì)胞都是由受精卵不斷通過有絲分裂而產(chǎn)生的，因此同一生物不同體細(xì)胞中含有相同的A，由于基因的選擇性表達(dá)，RNA和蛋白質(zhì)不完全相同，C錯(cuò)誤；合成大分子物質(zhì)需要消耗能量，因此，單體a、b、c在形成A、B、C化合物的過程中都會(huì)消耗能量，D正確。4.（經(jīng)典全國卷高考題）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【解析】B真核細(xì)胞染色體和染色質(zhì)是同一種物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種形態(tài)，都由DNA和蛋白質(zhì)組成，A正確；真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中都會(huì)發(fā)生DNA復(fù)制的過程，DNA復(fù)制時(shí)，DNA聚合酶會(huì)與DNA分子相結(jié)合，故真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中都存在DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物，B錯(cuò)誤；DNA分子復(fù)制時(shí)，需要DNA聚合酶（蛋白質(zhì)）的參與，C正確；若復(fù)合物中正在進(jìn)行RNA的合成，該過程可能是轉(zhuǎn)錄的過程，轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶（蛋白質(zhì)）的參與，D正確。1.（2024·北京卷）科學(xué)家證明“尼安德特人”是現(xiàn)代人的近親，依據(jù)的是DNA的()A.元素組成B.核苷酸種類C.堿基序列D.空間結(jié)構(gòu)【答案】C2.（2024·吉林卷）鈣調(diào)蛋白是廣泛存在于真核細(xì)胞的Ca2+感受器。小鼠鈣調(diào)蛋白兩端有近似對(duì)稱的球形結(jié)構(gòu)，每個(gè)球形結(jié)構(gòu)可結(jié)合2個(gè)Ca2+。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.鈣調(diào)蛋白的合成場所是核糖體B.Ca2+是鈣調(diào)蛋白的基本組成單位C.鈣調(diào)蛋白球形結(jié)構(gòu)的形成與氫鍵有關(guān)D.鈣調(diào)蛋白結(jié)合Ca2+后，空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化【解析】BCa2+不是鈣調(diào)蛋白的基本組成單位，鈣調(diào)蛋白的基本組成單位是氨基酸，B錯(cuò)誤。3.（2022·湖南卷）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養(yǎng)價(jià)值高【解析】C蛋白質(zhì)的氮元素主要存在于—CO—NH—中，A錯(cuò)誤；膠原蛋白是大分子物質(zhì)，不能被直接吸收，需要分解為氨基酸后被吸收，B錯(cuò)誤；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)的合成、加工場所和運(yùn)輸通道，高爾基體主要是對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝，C正確；蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的高低主要取決于所含必需氨基酸的種類、數(shù)量及組成比例，而題干比較的是非必需氨基酸在兩種蛋白質(zhì)中的含量，并不能說明膠原蛋白比蛋清蛋白的營養(yǎng)價(jià)值高，D錯(cuò)誤。4.（2021·遼寧卷）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)【解析】D葉綠體類囊體薄膜是光合作用光反應(yīng)的場所，光反應(yīng)能合成ATP，所以葉綠體中存在催化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，它能降低血糖，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水解淀粉，該酶屬于蛋白質(zhì)，C正確；葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)行有氧呼吸第一階段的時(shí)候被分解為丙酮酸，線粒體膜上不存在運(yùn)輸葡萄糖的蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。5.（2021·全國甲卷）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)。下列說法正確的是()A.①②③都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的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)【解析】C絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少部分是RNA；抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；激素根據(jù)化學(xué)成分可以分為蛋白質(zhì)類激素、固醇類激素和氨基酸衍生物類激素等。因此，①是由氨基酸或核糖核苷酸連接形成的，②是由氨基酸連接形成的，③如果是蛋白質(zhì)類激素才是由氨基酸連接形成的，A錯(cuò)誤。生物大分子是指由許多單體連接形成的多聚體，③中的固醇類激素和氨基酸衍生物類激素以及⑤脂肪都不是生物大分子，B錯(cuò)誤。酶是由氨基酸或核糖核苷酸連接形成的多聚體，抗體是由氨基酸連接形成的多聚體，核酸是由核苷酸連接形成的多聚體，即①②⑥都是由含氮的單體連接形成的多聚體，C正確。糖類是人體內(nèi)重要的能源物質(zhì)，脂肪是良好的儲(chǔ)能物質(zhì)，核酸是遺傳信息的攜帶者，D錯(cuò)誤。6.（2021·海南卷）研究發(fā)現(xiàn)，人體內(nèi)某種酶的主要作用是切割、分解細(xì)胞膜上的“廢物蛋白”。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.該酶的空間結(jié)構(gòu)由氨基酸的種類決定B.該酶的合成需要mRNA、tRNA和r