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1、第3講　細胞中的蛋白質(zhì) 考綱考情——知考向 核心素養(yǎng)——提考能 最新考綱 1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ) 2.生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ)——側(cè)重內(nèi)膜系統(tǒng)對分泌蛋白的合成和運輸 生命觀念 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性決定功能多樣性及生物膜系統(tǒng)的功能建立生命部分與整體的觀念 近三年 考情 2018·全國卷Ⅰ(1，2)、2018·全國卷Ⅱ(1，5，30)、 2018·全國卷Ⅲ(1)、2017·全國卷Ⅰ(2，3)、 2016·全國卷Ⅰ(1，2)、2016·全國卷Ⅱ(2) 科學思維 歸納演繹蛋白質(zhì)的合成及有關計算比較 社會責任 蛋白質(zhì)與人體健康及疾病治療方面的應用，養(yǎng)成良好的生活習

2、慣 考點一　蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 1.組成蛋白質(zhì)的氨基酸元素組成、結(jié)構(gòu)與種類 2.蛋白質(zhì)的合成及其結(jié)構(gòu)、功能的多樣性 (1)二肽的形成過程 ①過程a：脫水縮合，物質(zhì)b：二肽，結(jié)構(gòu)c：肽鍵。 ②H2O中H來源于氨基和羧基；O來源于羧基。 (2)蛋白質(zhì)的形成過程 3.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的多樣性 ■助學巧記 巧用“一、二、三、四、五”助記蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能 教材高考 1.真題重組　判斷正誤 (1)真核細胞染色體和染色質(zhì)中都存在DNA—蛋白質(zhì)復合物(2018·全國卷Ⅰ，2A)(　　) (2)植物葉肉細胞中液泡膜與類囊體膜上的蛋白質(zhì)不同(2016·海南卷，

3、3B)(　　) (3)將抗體溶于NaCl溶液中會造成其生物活性的喪失(2017·海南卷，1C)(　　) (4)核糖體上合成的蛋白質(zhì)不能在細胞核中發(fā)揮作用(2015·海南卷，11D)(　　) 提示　(1)√　(2)√ (3)×　鹽析過程蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)沒有破壞，所以其活性沒有喪失。 (4)×　所有蛋白質(zhì)均在核糖體合成。 2.深挖教材 (1)(中圖版必修1 P29圖示2－1－5拓展)多肽與蛋白質(zhì)有什么區(qū)別？ 提示　多肽和蛋白質(zhì)的區(qū)別：在核糖體上合成的是多肽，沒有明顯的空間結(jié)構(gòu)，多肽必須經(jīng)過加工后，才能形成具有一定空間結(jié)構(gòu)和特定功能的蛋白質(zhì)。 (2)(中圖版必修1 P30蛋白質(zhì)的功能

4、拓展)頭發(fā)和肌肉的主要成分均為蛋白質(zhì)，但功能相差極大，從氨基酸角度分析，原因是什么？ 提示　組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序不同。 　組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類與結(jié)構(gòu) 1.(2019·河北石家莊調(diào)研)下列結(jié)構(gòu)式屬于蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物的是(　　) 解析　蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，因此蛋白質(zhì)水解的產(chǎn)物是氨基酸，氨基酸的結(jié)構(gòu)特點是至少含有一個氨基(—NH2)和一個羧基(—COOH)，并且有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，A和C項是核苷酸，B項中無羧基，故選D。 答案　D 2.(2019·江西金太陽全國大聯(lián)考)下面是三種組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)式，據(jù)圖分析下列敘述錯誤的是(

5、　　) A.以上這三種氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH B.將這三種氨基酸(足量)置于適宜條件下，經(jīng)脫水縮合可形成三肽化合物最多有27種 C.甲是最簡單的氨基酸 D.從上式可看出，只要含有一個氨基和一個羧基的化合物就是組成蛋白質(zhì)的氨基酸 答案　D “兩看法”判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸 　　　 　結(jié)合蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，考查生命觀念 3.(2018·全國卷Ⅱ，1)下列關于人體中蛋白質(zhì)功能的敘述，錯誤的是(　　) A.漿細胞產(chǎn)生的抗體可結(jié)合相應的病毒抗原 B.肌細胞中的某些蛋白質(zhì)參與肌肉收縮的過程 C.蛋白質(zhì)結(jié)合Mg2＋形成的血紅蛋白參與O2運輸 D.細

6、胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分 解析　漿細胞產(chǎn)生的特異性抗體可與相應抗原結(jié)合而發(fā)揮免疫功能，A正確；肌細胞中的肌球蛋白、肌動蛋白等參與肌肉收縮，B正確；參與氧氣運輸?shù)难t蛋白中有Fe2＋，而沒有Mg2＋，C錯誤；染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA組成，所以細胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分，D正確。 答案　C 4.(2018·遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考)鑒定尿中是否有蛋白質(zhì)常用加熱法來檢驗。如圖為蛋白質(zhì)加熱過程中的變化，據(jù)此判斷下列有關敘述正確的是(　　) A.沸水浴加熱后，構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈充分伸展并斷裂 B.食鹽作用下析出的蛋白質(zhì)也發(fā)生了變性 C.變性后的蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)

7、生紫色反應 D.蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開后，其特定功能并未發(fā)生改變 解析　由題圖可知，沸水浴加熱后，構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈會充分伸展，但并沒有斷裂，A錯誤；食鹽作用下蛋白質(zhì)析出是因為蛋白質(zhì)的溶解度降低，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)并沒有發(fā)生改變，因此不會發(fā)生變性，B錯誤；蛋白質(zhì)可用雙縮脲試劑進行鑒定，是因為蛋白質(zhì)分子中含有肽鍵，與雙縮脲試劑反應后顯紫色，變性后的蛋白質(zhì)中肽鍵仍存在，因此還可以與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應，C正確；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能，蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開后，其特定功能會發(fā)生改變，D錯誤。 答案　C 幾種?？嫉鞍踪|(zhì)的分布和功能 名稱 分布 功能 絕大多數(shù)酶 細胞內(nèi)或

8、細胞外 催化作用 載體蛋白 細胞膜 運輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等 某些激素(如生長激素、胰島素) 內(nèi)環(huán)境中 調(diào)節(jié)生命活動 抗體、淋巴因子 內(nèi)環(huán)境中 免疫作用 血紅蛋白 紅細胞內(nèi) 主要運輸O2和部分CO2 糖蛋白(受體蛋白)等 細胞膜表面 保護、潤滑、識別等作用 結(jié)構(gòu)蛋白 細胞膜、肌纖維等 構(gòu)成細胞和生物體的成分 　圍繞蛋白質(zhì)的合成，考查科學思維 5.(2018·經(jīng)典高考)哺乳動物的催產(chǎn)素具有催產(chǎn)和排乳的作用，加壓素具有升高血壓和減少排尿的作用。兩者結(jié)構(gòu)簡式如圖，各氨基酸殘基用3個字母縮寫表示。下列敘述正確的是(　　) A.兩種激素都是由八肽環(huán)和三

9、肽側(cè)鏈構(gòu)成的多肽類化合物 B.氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中氫全部來自氨基 C.肽鏈中游離氨基的數(shù)目與參與構(gòu)成肽鏈的氨基酸種類無關 D.兩種激素間因2個氨基酸種類不同導致生理功能不同 解析　分析結(jié)構(gòu)簡式，兩種激素中的環(huán)狀肽都是由6個氨基酸構(gòu)成的，故為六肽環(huán)，A錯誤；氨基酸之間脫水縮合產(chǎn)生的水分子中的氫來自氨基和羧基，B錯誤；有些氨基酸的R基可能含有游離氨基，C錯誤；分析結(jié)構(gòu)簡式，兩種激素間有2個氨基酸種類不同，故生理功能不同與這2個氨基酸種類不同有關，D正確。 答案　D 6.(2019·福建三明月考)二硫鍵“—S—S—”是蛋白質(zhì)中連接兩條肽鏈之間的一種化學鍵。如圖是由280個氨基

10、酸組成的某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖，對其敘述正確的是(　　) A.該蛋白質(zhì)至少有280個氨基 B.形成該蛋白質(zhì)的過程中脫去了277個水分子 C.該蛋白質(zhì)至少有2個游離的羧基 D.該蛋白質(zhì)的功能由氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序三方面決定 解析　結(jié)合題意及圖示可知，該蛋白質(zhì)由280個氨基酸組成2條鏈狀多肽和1條環(huán)肽，一條肽鏈至少含有一個游離氨基和一個游離羧基，該蛋白質(zhì)至少有2個游離氨基和2個游離的羧基，A錯誤，C正確；形成該蛋白質(zhì)的過程中共形成280－2＝278(個)肽鍵，脫去了278個水分子，B錯誤；該蛋白質(zhì)的功能由氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)四方面決定，D錯誤。 答案　C

11、 蛋白質(zhì)相關的計算規(guī)律 (1)蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計算 ①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)×1。 ②游離氨基或羧基數(shù)目＝肽鏈數(shù)×1＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)。 (2)蛋白質(zhì)相對分子質(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)相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對分子質(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 對分子量 氨基數(shù)目 羧基數(shù)目 1條 m m－1 m－1 am－18(m－1) 至少1個 至少1個 n條 m

12、 m－n m－n am－18(m－n) 至少n個 至少n個 注：氨基酸平均分子質(zhì)量為a。 (3)利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數(shù) ①N原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的N原子數(shù)＝各氨基酸中N原子總數(shù)。 ②O原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的O原子數(shù)＝各氨基酸中O原子總數(shù)－脫去水分子數(shù)。 注：①環(huán)狀肽特點是肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)相同。即肽鍵的數(shù)目＝脫去的水分子的數(shù)目＝氨基酸的數(shù)目。 ②如果形成二硫鍵，需考慮每形成一個二硫鍵需去掉兩個H。 (4)基因表達中氨基酸數(shù)與相應DNA、mRNA中堿基數(shù)目關系 　　　 考點二　生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能 1.蛋白質(zhì)的合成、運輸與分泌

13、 (1)細胞核：基因的轉(zhuǎn)錄，將遺傳信息從細胞核傳遞到細胞質(zhì)； (2)核糖體：利用氨基酸合成多肽； (3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：對多肽進行初步加工(如折疊、糖基化等)，再以小泡的方式運送至高爾基體； (4)高爾基體：再加工成為成熟的蛋白質(zhì)，并以小泡的方式運輸?shù)郊毎づc之融合； (5)細胞膜：外排作用，將蛋白質(zhì)分泌到細胞外成為分泌蛋白； (6)線粒體：為各項過程提供能量。 2.蛋白質(zhì)分選 (1)含義：蛋白質(zhì)合成后的去向和最終定位。 (2)影響因素：①分選信號，②核糖體的存在部位。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成膜蛋白和分泌蛋白；游離的核糖體主要合成細胞內(nèi)蛋白。 3.真核生物的內(nèi)膜系統(tǒng) 內(nèi)膜系統(tǒng)是指

14、在功能上連續(xù)統(tǒng)一的細胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)，其中包括核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、微體以及一些小泡等。這種內(nèi)膜之間可通過出芽和融合的方式進行交流。內(nèi)膜間的聯(lián)系如下： (1)成分上的聯(lián)系 各種生物膜組成成分基本相似，均由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和少量糖類組成，體現(xiàn)膜系統(tǒng)的統(tǒng)一性；但每種成分所占的比例不同，體現(xiàn)了膜系統(tǒng)的差異性。 (2)結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系 (3)功能上的聯(lián)系：各種內(nèi)膜之間通過合成分泌蛋白而在功能上聯(lián)系起來。 (4)生物膜系統(tǒng)的功能 4.?？嫉膸最悎D解讀 (1)下圖是分泌蛋白的加工與運輸 A圖：分泌蛋白依次經(jīng)過②③④⑤，依次表示核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細胞膜。 B圖：分泌

15、蛋白依次經(jīng)過圖中①②③④⑤⑥⑦，依次表示核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、囊泡、高爾基體、囊泡、細胞膜、細胞外，⑧是線粒體，為該過程提供能量。 C圖：放射性最先出現(xiàn)在附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中，然后依次出現(xiàn)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜等結(jié)構(gòu)上。 (2)分泌蛋白的加工和運輸過程中膜面積變化曲線圖 分泌蛋白加工和運輸過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減小，高爾基體膜面積基本不變，細胞膜面積相對增大。 　圍繞內(nèi)膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，考查生命觀念 1.(2016·海南卷，7)下列有關分泌蛋白的敘述，錯誤的是(　　) A.分泌蛋白在細胞內(nèi)的合成需要核糖體的參與 B.線粒體能為分泌蛋白的合成和運輸提供能量 C.分泌蛋白

16、先經(jīng)過高爾基體再經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分泌到細胞外 D.分泌蛋白從細胞內(nèi)排出時，囊泡的膜可與細胞膜融合 解析　分泌蛋白應先經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)初步加工，再運往高爾基體進行最終加工。 答案　C 2.(2019·安徽黃山模擬)真核細胞的結(jié)構(gòu)與功能如下圖所示，其不同膜結(jié)構(gòu)間相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象稱為膜流，關于細胞的結(jié)構(gòu)及膜流的敘述正確的是(　　) A.需氧型生物細胞中均含有結(jié)構(gòu)e B.所有細胞均能發(fā)生膜流現(xiàn)象 C.膜流體現(xiàn)了生物膜的結(jié)構(gòu)特點，質(zhì)壁分離與復原過程中發(fā)生了膜流 D.細胞膜蛋白的更新與f→h→c途徑有關 解析　需氧型生物細胞中不一定含有結(jié)構(gòu)e(線粒體)，如好氧細菌；不是所有細胞都能發(fā)生膜流現(xiàn)象

17、，如原核細胞、哺乳動物成熟的紅細胞等；膜流可體現(xiàn)生物膜具有一定的流動性，但質(zhì)壁分離與復原過程中沒有膜結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移，沒有發(fā)生膜流；細胞膜蛋白的更新過程即為蛋白質(zhì)的合成、運輸過程，和分泌蛋白合成和運輸?shù)耐緩较嗤?，即與f→h→c途徑有關。 答案　D 　圍繞囊泡分泌物的分泌過程，考查科學思維能力 3.(2019·北京西城區(qū)模擬)如圖為細胞內(nèi)某些蛋白質(zhì)的加工、分類和運輸過程，M6P受體與溶酶體水解酶的定位有關。下列敘述錯誤的是(　　) A.分泌蛋白、膜蛋白、溶酶體水解酶需要高爾基體的分類和運輸 B.M6P受體基因發(fā)生突變，會導致溶酶體水解酶在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)積累 C.溶酶體的形成體現(xiàn)了生物膜系統(tǒng)在

18、結(jié)構(gòu)及功能上的協(xié)調(diào)統(tǒng)一 D.若水解酶磷酸化過程受阻，可能會導致細胞內(nèi)吞物質(zhì)的蓄積 解析　由圖中箭頭的方向可知，蛋白質(zhì)經(jīng)高爾基體的加工之后，其去向包括溶酶體、細胞膜和分泌到細胞外，因此，溶酶體水解酶、膜蛋白和分泌蛋白需要高爾基體的分類和運輸，A正確；M6P受體與溶酶體水解酶離開高爾基體并形成溶酶體有關，因此，若相關基因突變，會導致溶酶體水解酶在高爾基體內(nèi)積累，B錯誤；圖中可體現(xiàn)生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)及功能上緊密聯(lián)系、協(xié)調(diào)配合，共同完成溶酶體的形成過程，C正確；水解酶磷酸化過程發(fā)生在高爾基體中，該過程受阻會影響水解酶與M6P受體結(jié)合并進一步形成溶酶體，從而導致細胞內(nèi)吞物質(zhì)無法水解而蓄積，D正確。

19、答案　B 4.(2019·江西南昌市十所重點高中聯(lián)考)細胞分泌物的分泌方式主要有兩種。一種是分泌物形成后隨即被排出細胞，這種分泌方式稱為組成型分泌；另一種是分泌物形成后先在分泌顆粒中貯存一段時間，待相關“信號”刺激影響時再分泌到細胞外，這種分泌方式稱為調(diào)節(jié)型分泌。下圖表示不同分泌蛋白合成和分泌的途徑，有關敘述錯誤的是(　　) A.對分泌蛋白進行加工的結(jié)構(gòu)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體 B.在分泌蛋白加工運輸過程中，高爾基體的膜面積增大 C.細胞膜成分的更新主要是通過組成型分泌途徑實現(xiàn)的 D.胰島素的分泌屬于調(diào)節(jié)型分泌 解析　在分泌蛋白加工運輸過程中，高爾基體的膜面積基本不變。 答案　B

20、 “三個角度”透析囊泡類問題 　　　 　結(jié)合創(chuàng)新實驗，考查科學探究能力 5.(2019·武漢市質(zhì)檢)在研究蛋白質(zhì)合成及運輸實驗中，科學家常用3H標記亮氨酸(結(jié)構(gòu)式如圖)作原料，來追蹤蛋白質(zhì)的定向運輸。 回答下列問題： (1)用作原料的亮氨酸，若只有①號位的H被標記時，________(填“能”或“不能”)達到追蹤的目的，原因是________________________________________ _________________________________________________________________。 (2)生物膜將細胞內(nèi)部劃分成一個個

21、小區(qū)室的同時，也造成了蛋白質(zhì)定向運輸?shù)目臻g障礙。當用3H標記的亮氨酸培養(yǎng)某種細胞時，一段時間后細胞核、高爾基體中均檢測到放射性。請分別說明蛋白質(zhì)是如何跨越膜障礙進入細胞核、高爾基體的。 解析　(1)氨基酸通過脫水縮合形成蛋白質(zhì)時，一個氨基酸分子的氨基和另一個氨基酸分子的羧基反應，脫去一分子水，因此，①號位的H在形成蛋白質(zhì)分子時可被脫去，故標記①號位的H不能達到追蹤的目的。(2)核孔是細胞質(zhì)和細胞核之間進行物質(zhì)交換的通道，在細胞質(zhì)的核糖體上合成的蛋白質(zhì)通過核孔進入細胞核。分泌蛋白在附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上合成后，進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進行加工，然后通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成囊泡，囊泡將所加工的蛋白質(zhì)運往高爾基體中進

22、一步加工，故蛋白質(zhì)進入高爾基體是通過囊泡運輸?shù)摹? 答案　(1)不能　脫水縮合時，被標記的3H可形成H2O，蛋白質(zhì)沒有放射性，不能被追蹤 (2)蛋白質(zhì)通過核孔進入細胞核，蛋白質(zhì)通過囊泡運輸進入高爾基體。 澄清易錯易混·強化科學思維 [易錯易混] 易錯點1　不同生物及同一生物不同細胞中蛋白質(zhì)不同的原因 點撥　(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)同一生物不同細胞蛋白質(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”。 易錯點2　對高溫使蛋白質(zhì)變性理解不透 點撥　高溫使蛋白質(zhì)變性的原因不是破壞了氨基酸之間的肽鍵，而是破壞了肽鍵盤曲

23、折疊形成的空間結(jié)構(gòu)。 易錯點3　誤認為脫去水的相對分子質(zhì)量，就是氨基酸合成多肽時減少的相對分子質(zhì)量。 點撥　計算蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時，要考慮“二硫鍵”的形成，每形成一個二硫鍵，脫去2個H，相對分子質(zhì)量減少2。 易錯點4　忽視環(huán)肽的“首尾相接”問題 點撥　若為環(huán)狀多肽，則可將公式中的肽鏈數(shù)視為零，再進行相關計算。 環(huán)狀多肽主鏈中無游離氨基和羧基，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基團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)。 易錯點5　混淆氨基酸“種類”與“數(shù)目” 點撥　氨基酸數(shù)目≠氨基酸種類：蛋白質(zhì)分子含有多個氨基酸，構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的

24、氨基酸種類約有20種；確認氨基酸種類必須依據(jù)R基，凡R基相同時無論數(shù)目多少，均應視作“同一種”氨基酸。 [深度糾錯] 1.(2019·河南平頂山市名校入學質(zhì)檢)圖示某胰島素分子及其局部放大示意圖，若該胰島素由51個氨基酸分子脫水縮合形成的，下列有關此圖的敘述中，正確的是(　　) A.人體內(nèi)該分子的表達只能在胰島B細胞內(nèi)且在細胞質(zhì)中游離的核糖體上合成 B.該胰島素在合成過程中，相對分子質(zhì)量比合成前減少了882，形成的肽鍵數(shù)為49 C.該胰島素分子中游離的氨基、羧基數(shù)至少是2、2 D.在局部放大圖中能標志不同氨基酸的標號是①③和⑤ 解析　胰島素分子的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，只能由胰島B

25、細胞合成并分泌，即人體內(nèi)該分子的表達只能在胰島B細胞內(nèi)且在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上合成，A錯誤；該胰島素含兩條鏈，由51個氨基酸分子脫水縮合形成，所以在合成過程中，形成的肽鍵數(shù)為49和3個二硫鍵，相對分子質(zhì)量比合成前減少了18×49＋1×6＝888，B錯誤；由于①中也含有氨基、⑤中也含有羧基，所以該胰島素分子中游離的氨基、羧基數(shù)至少是3、3，C錯誤。 答案　D 2.(2019·山東臨沂模擬)下列對細胞中蛋白質(zhì)和核酸的敘述，錯誤的是(　　) A.兩者均可能催化細胞內(nèi)的生物化學反應 B.兩者均是以碳鏈為基本骨架構(gòu)成的多聚體 C.溫度過高使蛋白質(zhì)和DNA均可能發(fā)生變性失活 D.都能控制生物的性

26、狀，與生物體的表現(xiàn)型密切相關 解析　能催化細胞內(nèi)的生物化學反應的是酶，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA，A正確；蛋白質(zhì)和核酸都是生物大分子，都是以碳鏈為基本骨架構(gòu)成的多聚體，B正確；溫度過高，蛋白質(zhì)和DNA均可能發(fā)生變性失活，C正確；控制生物性狀的是基因，基因是有遺傳效應的核酸片段，蛋白質(zhì)是生物性狀的主要承擔者，D錯誤。 答案　D 隨堂·真題&預測 1.(2017·海南卷，1)有關蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述，錯誤的是(　　) A.蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關 B.數(shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈 C.將抗體溶于NaCl溶液中會造成其生物活性的喪失 D.氨基酸序列相同

27、的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu) 解析　蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)有相應的生物活性，A正確；多肽鏈的多樣性由組成多肽鏈的氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序決定，B正確；抗體在NaCl溶液中會發(fā)生鹽析，但抗體的空間結(jié)構(gòu)沒有被破壞，所以其活性沒有喪失，C錯誤；多肽鏈的氨基酸序列雖然相同，但可以折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)，如朊病毒，D正確。 答案　C 2.(2015·全國卷Ⅰ，5)人或動物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無致病性。PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc(朊粒)，就具有了致病性。PrPsc可以誘導更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc，實現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的

28、是(　　) A.朊粒侵入機體后可整合到宿主的基因組中 B.朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同 C.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化 D.PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程 解析　根據(jù)題干信息知，朊粒為蛋白質(zhì)，不可能整合到宿主的基因組中，A錯誤；由題干可知，朊粒的增殖是通過誘導更多的PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變實現(xiàn)的，而肺炎雙球菌的增殖方式為二分裂，B錯誤；蛋白質(zhì)功能發(fā)生變化的一個重要原因是空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，C正確；遺傳信息的翻譯過程是指在核糖體上以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，而PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc的過程是空間結(jié)構(gòu)的改變，D錯誤。 答案　C 3.(

29、2015·福建卷，1)人體內(nèi)含有多種多樣的蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)(　　) A.都含有20種氨基酸 B.都是在細胞內(nèi)發(fā)揮作用 C.都具有一定的空間結(jié)構(gòu) D.都能催化生物化學反應 解析　組成人體內(nèi)蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，但并不是每種蛋白質(zhì)都含有20種氨基酸，A錯誤；有的蛋白質(zhì)在細胞外發(fā)揮作用，例如人體內(nèi)的消化酶，B錯誤；每種蛋白質(zhì)都具有一定的空間結(jié)構(gòu)，C正確；酶能催化生物化學反應，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，但是蛋白質(zhì)不一定是酶，例如某些激素、抗體等，D錯誤。 答案　C 4.(2020·高考預測)細胞受到冰凍時，蛋白質(zhì)分子互相靠近，當接近到一定程度時，蛋白質(zhì)分子中相鄰近的巰基(—SH)氧化形成二

30、硫鍵(—S—S—)。解凍時，蛋白質(zhì)氫鍵斷裂，二硫鍵仍保留(如圖所示)。下列說法錯誤的是(　　) A.巰基位于氨基酸的R基上 B.解凍后蛋白質(zhì)功能可能異常 C.結(jié)冰和解凍過程涉及肽鍵的變化 D.抗凍植物有較強的抗巰基氧化能力 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正確；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的功能，由題干“解凍時，蛋白質(zhì)氫鍵斷裂”可知解凍后的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，其功能也可能發(fā)生異常，B正確；由題干信息知，結(jié)冰時會增加蛋白質(zhì)分子中的二硫鍵，解凍會減少蛋白質(zhì)分子中的氫鍵，結(jié)冰和解凍過程中未涉及肽鍵的變化，C錯誤；細胞受到冰凍時，蛋白質(zhì)分子

31、中相鄰近的巰基(—SH)氧化形成二硫鍵(—S—S—)，抗凍植物能夠適應較冷的環(huán)境，根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能相適應的觀點，可推知抗凍植物有較強的抗巰基氧化能力，D正確。 答案　C 課后·分層訓練 (時間：35分鐘) 1.(2019·河南百校聯(lián)盟一聯(lián))下列關于蛋白質(zhì)的敘述中，正確的是(　　) A.抗體、載體、神經(jīng)遞質(zhì)和淋巴因子都是蛋白質(zhì) B.氨基酸數(shù)目、種類和排序相同的蛋白質(zhì)具有相同的生理功能 C.蛋白質(zhì)并非都可以重復使用 D.蛋白質(zhì)的功能具有多樣性的根本原因是其結(jié)構(gòu)具有多樣性 解析　神經(jīng)遞質(zhì)不一定是蛋白質(zhì)，抗體、載體和淋巴因子都是蛋白質(zhì)，A錯誤；氨基酸的數(shù)目、種類和排序相同的蛋白

32、質(zhì)不一定是同一種，因為空間結(jié)構(gòu)不同也會導致蛋白質(zhì)種類不同，故生理功能可能不同，B錯誤；有的蛋白質(zhì)可以重復使用，例如酶、載體等，但有的只能使用一次，例如蛋白類激素，C正確；蛋白質(zhì)功能具有多樣性的根本原因是DNA的多樣性，D錯誤。 答案　C 2.(2019·廣東廣州模擬)植物A被害蟲咬傷后，受傷部位分泌的多肽S能激活相鄰細胞內(nèi)蛋白酶抑制劑基因，增加蛋白酶抑制劑的合成，從而抑制害蟲消化道中蛋白酶的活性。據(jù)此分析正確的是(　　) A.多肽S和雙縮脲試劑可發(fā)生反應，產(chǎn)生磚紅色沉淀 B.多肽S在植物A細胞間的信息交流中發(fā)揮作用 C.多肽S基因是在害蟲的攻擊、誘導下植物A突變產(chǎn)生的 D.多肽S作

33、為化學信息調(diào)節(jié)植物A與害蟲的種間關系 解析　多肽S含有肽鍵，能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，A錯誤；根據(jù)題干信息“受傷部位分泌的多肽S能激活相鄰細胞內(nèi)蛋白酶抑制劑基因”，說明多肽S是植物A細胞釋放的、能使相鄰細胞代謝改變的信號分子，在植物A細胞間的信息交流中發(fā)揮作用，B正確；植物A細胞本身具有多肽S基因，多肽S是在害蟲的攻擊、誘導下，植物A細胞的多肽S基因選擇性表達產(chǎn)生的，C錯誤；多肽S是植物體內(nèi)細胞間信息交流的信號分子，不是生態(tài)系統(tǒng)中的化學信息，因此不能作為化學信息調(diào)節(jié)植物A與害蟲的種間關系，D錯誤。 答案　B 3.(2019·河南商丘名校聯(lián)考)如圖為有關蛋白質(zhì)分子的概念圖，下列對圖示分析

34、錯誤的是(　　) A.組成每一種蛋白質(zhì)的氨基酸都有20種 B.①過程發(fā)生所需模板和運輸A的工具都是RNA C.環(huán)狀多肽中B的數(shù)目等于A的數(shù)目 D.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性是細胞多樣性的直接原因 解析　多肽鏈不同，氨基酸的種類、數(shù)目不同，氨基酸的種類最多有20種，A錯誤；①氨基酸脫水縮合過程發(fā)生所需模板是mRNA，運輸A氨基酸的工具是tRNA，B正確；環(huán)狀多肽中B肽鍵的數(shù)目等于A氨基酸的數(shù)目，C正確；蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性是細胞多樣性的直接原因，D正確。 答案　A 4.(2019·山東濰坊統(tǒng)考)如圖所示，一分子的胰島素原切去C肽(圖中箭頭表示切點)可轉(zhuǎn)變成一分子的胰島素(圖中

35、數(shù)字表示氨基酸序號)。下列分析正確的是(　　) A.胰島素分子具有50個肽鍵，合成它的過程中共脫去50分子水 B.胰島素分子含有一個游離的氨基和一個游離的羧基 C.沸水浴時肽鍵斷裂導致胰島素生物活性的喪失 D.理論上可通過測定C肽的含量間接反映胰島B細胞的分泌功能 解析　從圖中可以看出，保留的肽鏈中含有51(即30＋21)個氨基酸，肽鍵的數(shù)目＝51－2＝49(個)，所以合成它的過程中共脫去49分子水，A錯誤；胰島素分子至少含有兩個游離的氨基和兩個游離的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基中)，B錯誤；沸水浴時破壞的是胰島素的空間結(jié)構(gòu)而不是肽鍵，C錯誤；因為合成一個胰島素分

36、子就要切去一段C肽，所以可以通過測定C肽的含量間接反映胰島B細胞的分泌功能，D正確。 答案　D 5.(2019·韶關調(diào)研)生物體內(nèi)某種多聚體含有C、H、O、N、S等元素，下列有關這種多聚體的功能的描述，錯誤的是(　　) A.可能具有催化功能，能為化學反應提供活化能 B.可能具有運輸功能，能作為離子進出細胞的載體 C.可能具有調(diào)節(jié)功能，能與侵入機體的抗原特異性結(jié)合 D.可能具有識別功能，能與神經(jīng)遞質(zhì)特異性結(jié)合 解析　含有C、H、O、N、S等元素的多聚體最可能為蛋白質(zhì)。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，酶具有催化功能，可降低化學反應的活化能而不是提供活化能，A錯誤；離子進出細胞的方式是協(xié)助擴散或主

37、動運輸，這兩種方式均需要載體蛋白的協(xié)助，B正確；抗體的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，抗體通過與抗原的特異性結(jié)合，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能，C正確；突觸后膜上的受體蛋白能與神經(jīng)遞質(zhì)特異性結(jié)合，通過識別神經(jīng)遞質(zhì)將興奮傳遞至突觸后神經(jīng)元，D正確。 答案　A 6.(2019·合肥市質(zhì)檢)蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，下列關于蛋白質(zhì)的敘述，錯誤的是(　　) A.生物膜的功能與膜蛋白的種類和數(shù)量有關 B.高溫處理后的蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應 C.某些蛋白質(zhì)在細胞間信息傳遞中發(fā)揮重要作用 D.細胞凋亡過程中只有蛋白質(zhì)的分解沒有蛋白質(zhì)的合成 解析　蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，生物膜的功能與膜蛋白的種類和數(shù)

38、量有關，A正確；高溫處理后的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，但是肽鍵并沒有發(fā)生斷裂，因此高溫處理后的蛋白質(zhì)仍可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，B正確；糖蛋白位于細胞膜的外側(cè)，與細胞表面的識別有密切關系，因此某些蛋白質(zhì)在細胞間信息傳遞中發(fā)揮重要作用，C正確；細胞凋亡過程中與凋亡有關的基因表達，因此在細胞凋亡過程中既有蛋白質(zhì)的分解也有蛋白質(zhì)的合成，D錯誤。 答案　D 7.(2019·武漢市武昌區(qū)調(diào)研)纖毛是某些原核細胞和真核細胞表面伸出的、能運動的突起，精子的尾部也屬于纖毛。纖毛的運動與其含有的動力蛋白有關，動力蛋白具有ATP酶的活性，能通過自身空間結(jié)構(gòu)的改變引起運動。下列說法合理的是(　　) A.真核

39、細胞和原核細胞中合成動力蛋白的細胞器不同 B.動力蛋白具有催化功能，通過提供能量與改變自身空間結(jié)構(gòu)引起纖毛運動 C.纖毛運動中動力蛋白通過肽鍵的合成與斷裂改變空間結(jié)構(gòu) D.動力蛋白基因突變可導致男性不育 解析　無論真核細胞還是原核細胞，其蛋白質(zhì)的合成場所都是核糖體，A錯誤；根據(jù)題干信息“動力蛋白具有ATP酶的活性”可推斷動力蛋白具有催化功能，能降低化學反應的活化能但本身不能提供能量，B錯誤；空間結(jié)構(gòu)的改變，不涉及肽鍵的斷裂，C錯誤；動力蛋白基因突變可影響精子纖毛的運動，導致精子的運動能力降低，從而導致男性不育，D正確。 答案　D 8.(2019·湖南長沙質(zhì)檢)如圖所示，物質(zhì)甲是

40、胰島B細胞合成的，物質(zhì)乙是一種淋巴因子，物質(zhì)丙由漿細胞合成分泌；物質(zhì)丁由垂體分泌，可促進蛋白質(zhì)的合成和骨的生長。則下列說法正確的是(　　) A.物質(zhì)甲、乙、丙、丁的結(jié)構(gòu)多樣性只與a有關 B.控制物質(zhì)甲、乙、丙、丁合成的物質(zhì)是核糖核酸 C.物質(zhì)甲、丁分別為胰島素、抗利尿激素 D.物質(zhì)乙、丙均在特異性免疫中發(fā)揮作用 解析　甲(胰島素)、乙(淋巴因子)、丙(抗體)、丁(生長激素)的化學本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣性與氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序和肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)有關，A、C錯誤；控制蛋白質(zhì)合成的物質(zhì)是基因具有遺傳效應的DNA(脫氧核糖核酸)片段，B錯誤；淋巴因

41、子和抗體均在特異性免疫中發(fā)揮作用，D正確。 答案　D 9.(2019·河北正定周考)甲圖中①②③④表示不同化學元素所組成的化合物，乙圖表示由四個單體構(gòu)成的化合物。以下說法錯誤的是(　　) A.若甲圖中的②是良好的儲能物質(zhì)，則②是脂肪 B.若甲圖中④能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能，則④可用無水乙醇提取 C.若①是乙圖中的單體，則乙表示的化合物為多(或四)肽 D.若③是脫氧核苷酸，則由③組成的乙徹底水解后的產(chǎn)物有5種 解析　脂肪的化學元素組成只有C、H、O三種，是細胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)，A正確；綠葉中的葉綠素能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能，其化學元素組成為C、H、O、N、Mg等，在無水乙醇中溶解度

42、很大，可以用無水乙醇提取，B正確；①中含C、H、O、N四種元素，若①表示氨基酸，則乙可以表示由四個氨基酸脫水縮合組成的化合物，即四肽，C正確；③的化學元素組成為C、H、O、N、P，若③表示脫氧核苷酸，則乙為脫氧核苷酸鏈，徹底水解后能產(chǎn)生脫氧核糖、磷酸、四種含氮堿基，共計六種物質(zhì)，D錯誤。 答案　D 10.(2018·全國卷Ⅲ，30)回答下列與蛋白質(zhì)相關的問題： (1)生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位是________。在細胞中合成蛋白質(zhì)時，肽鍵是在________這一細胞器上形成的。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

43、分泌到細胞外需要經(jīng)過高爾基體，此過程中高爾基體的功能是____________________________________________________________。 (2)通常，細胞內(nèi)具有正常生物學功能的蛋白質(zhì)需要有正確的氨基酸序列和________結(jié)構(gòu)。某些物理或化學因素可以導致蛋白質(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

44、發(fā)生突變，導致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換，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程中的作用是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的分泌蛋白進行加工、分類和包裝。(2)

45、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，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序列中一個堿基被替換，但其未引起血紅蛋白中氨基酸序列改變，說明突變前后mRNA上相應密碼子對應同一種氨基酸，即遺傳密碼具有簡并性。 答案　(1)氨基酸　核糖體　胃蛋白酶　對蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝　(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)遺傳密碼具有簡并性 11.(實驗探究)根據(jù)下列材料設計一個證明酶是蛋白的實驗。 實驗材料：0.1(g·mL－1)

46、的NaOH溶液、0.01(g·mL－1)的CuSO4溶液、雞蛋、人的新鮮唾液、水、小燒杯、玻璃棒、試管、滴管和滴瓶、脫脂棉。 實驗原理：________________________________________________________。 實驗步驟： (1)_________________________________________________________________。 (2)_________________________________________________________________。 (3)結(jié)果觀察：_______________

47、______________________________________。 (4)結(jié)論：_________________________________________________________。 解析　 要證明酶是蛋白質(zhì)，可以利用蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應的原理進行實驗，如果酶是蛋白質(zhì)，它就會與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應。 實驗原理：蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑可發(fā)生紫色反應，如能證明酶也能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，證明酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 實驗步驟： (1)取適量的蛋清稀釋后放入試管中，編為1號；再取等量的唾液放入試管中，編號為2。 (2)分別向兩個試管中先加入2 mL的質(zhì)量濃

48、度為0.1(g·mL－1)的NaOH溶液，搖勻后，再分別加入3～4滴0.01(g·mL－1)的CuSO4溶液，搖勻，觀察變化。 (3)結(jié)果觀察：兩個試管均變?yōu)樽仙? (4)結(jié)論：說明唾液中酶的成分是蛋白質(zhì)。 答案　蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑可發(fā)生紫色反應，如能證明酶也能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，證明酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)　(1)取適量的蛋清稀釋后放入試管中，編為1號；再取等量的唾液放入試管中，編號為2　(2)分別向兩個試管中先加入2 mL的質(zhì)量濃度為0.1(g·mL－1)的NaOH溶液，搖勻后，再分別加入3～4滴0.01(g·mL－1)的CuSO4溶液，搖勻，觀察變化　(3)兩個試管均變?yōu)樽仙?4)說明唾液中酶的成分是蛋白質(zhì) 22