山东省2020年高考生物一轮复习 考点扫描 专题03 生命活动的主要承担者（含解析）

第3讲 生命活动的主要承担者【名师预测】本讲知识是高考常考内容，常见考查点是蛋白质的功能，这一点在今后高考中也不会改变，考查方式仍会是选择题，结合新信息出现的概率高。【知识精讲】一、基础梳理1. 组成蛋白质的氨基酸及其种类2蛋白质的结构及其多样性(1)多肽的形成及过程：过程a名称：脱水缩合；场所：核糖体。物质b：二肽。多个氨基酸发生a过程形成的产物被称为多肽。结构c：肽键，其结构简式为NHCO(或CONH)。H2O中H原子的来源：H来自相邻氨基酸的氨基(NH2)和羧基(COOH)；O来源于羧基(COOH)。由n个氨基酸形成的一条肽链上至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基(或羧基)在R基上。 (2)蛋白质的结构层次：氨基酸 多肽 蛋白质(3)蛋白质结构多样性的原因：3蛋白质的功能(连线) 肌肉、毛发等 - 构成细胞和生物体 绝大多数酶 - 催化作用 血红蛋白 - 运输功能 胰岛素 - 信息传递和调节 抗体 - 免疫功能二、规律总结考法一、组成蛋白质的氨基酸例题1. (2019湖北黄冈一中起点考试)如图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是()A结构在生物体内约有20种 B氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自于和 C结构中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合 D生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n种密码子【解析】为氨基，为羧基，为侧链基团(R基)。构成人体的氨基酸约有20种，A正确；氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自，B错误；R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合，C错误；生物体内n个氨基酸形成1条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子，D错误。【答案】A要点总结：1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位，人体约有20种氨基酸；2.组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少含有一个氨基（-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。3.各种氨基酸的理化性质不同的原因在于R基不同。考法二、蛋白质的形成及结构例题2. （2019萍乡一模）哺乳动物的催产素和抗利尿激素都是由下丘脑神经细胞合成，重体后叶释放的散素，两者结构简式如图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示，下列叙述不正确的是（）A两种激素都是多肽类化合物，从细胞释放出来的方式为胞吐B氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C与神经干细胞相比，分泌这两种激素的神经细胞内质网、高尔基体比较发达D两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同，其根本原因是两种基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同【解析】两种激素都是由六肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物，从细胞释放出来的方式为胞吐，A正确；氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢来自氨基和羧基，氧来自羧基，B错误；与神经干细胞相比，分泌这两种激素的神经细胞内质网、高尔基体比较发达，C正确；蛋白质是由基因控制合成的，因此两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同，其根本原因是两种基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同，D正确。【解析】B。要点总结：1.氨基酸在核糖体上经脱水缩合形成多肽链，多肽链经盘曲折叠等加工形成具有一定功能的蛋白质。2. 区别蛋白质的三种变化(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。考法三、蛋白质的功能例题3.（2019盐城一模）如图的分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质，下列有关Q的叙述，错误的是（）A中Q是激素 B中Q是载体C中Q是抗体 D中Q都具特异性【解析】在中L在Q的作用下能变成其他物质，Q在过程中起催化作用，为酶，A错误；在过程中L在Q的作用下被排出细胞外，起运输作用，为载体，B正确；在过程中L与Q结合后，L被消灭，起免疫作用，为抗体，C正确；酶、载体和抗体具有特异性，D正确。【答案】A。解题指导：从蛋白质的功能入手，根据功能推知物质Q，进而的得出答案。考法四、蛋白质合成相关的计算例题4. (2019湖南株洲质检)如图表示胰岛素分子中的一条多肽链，其中有3个甘氨酸(R基：H)分别位于第8、20、23位。下列叙述正确的是 ()A该多肽含有一个游离的羧基，位于第1位B用特殊水解酶除去3个甘氨酸，形成的产物比原多肽多5个氧原子C用特殊水解酶除去3个甘氨酸，形成的产物中有4条多肽D该多肽释放到细胞外之前需要经过两种细胞器的加工【解析】该多肽至少含有一个游离的羧基，位于第1位或第30位，A错误；除去3个甘氨酸需要加上6个H2O分子，破坏6个肽键，形成的产物中氧原子的数目比原多肽多6个氧原子，B错误；除去3个甘氨酸后，形成的肽有4种，分别是一分子二肽、两分子七肽、一分子十一肽，七肽和十一肽是多肽，二肽不是多肽，C错误；多肽释放到细胞外之前，需要经过内质网和高尔基体的加工，D正确。【答案】D规律总结：1.氨基数和羧基数的计算。（1）氨基数肽链数R基中的氨基数氨基酸中所有的氨基数肽键数。（2）羧基数肽链数R基中的羧基数氨基酸中所有的羧基数肽键数。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2R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肽键数2肽链数R基上的氧原子数。(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。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。【典题精练】1（2018浙江）蛋白质在生物体内具有重要作用。下列叙述正确的是（）A蛋白质化学结构的差异只是R基团的不同B某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变C蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性D“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A和B【解析】蛋白质化学结构的差异主要是组成蛋白质的氨基酸种类、数量和排列顺序不同以及肽链形成的空间结构不同，A错误；某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变，如重金属，B正确；核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质，核酸控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性，C错误；双缩脲试剂需要分开使用，D错误。【答案】B。2（2018新课标）生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是（）A真核细胞染色体和染色质中都存在DNA蛋白质复合物B真核细胞的核中有DNA蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有C若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶D若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶【解析】真核细胞染色体和染色质的主要成分是DNA和蛋白质，因而都存在DNA蛋白质复合物，A正确；真核细胞的核中有DNA蛋白质复合物，原核细胞的拟核中也有，但不形成染色质结构，B错误；DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶参与，其化学本质都是蛋白质，若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶，C正确；DNA转录过程中需要RNA聚合酶参与，其化学本质都是蛋白质，若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶，D正确。【答案】B。3（2018天津）某生物基因型为A1A2，A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白，即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍，则由A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中，N1N1型蛋白占的比例为（）A.1/3B.1/4C.1/8D.1/9【解析】由于A1和A2的表达产物N1和N2，且该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍，所以表达产物中N1：N21：2因此，由A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中，N1N1型蛋白占的比例为1/31/3=1/9。【答案】D。4（2018新课标）下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是（）A浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输D细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分【解析】浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原，产生抗原抗体复合物，A正确；肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程，如肌动蛋白和肌球蛋白，B正确；蛋白质结合Fe2+形成的血红蛋白参与O2运输，C错误；染色体主要由DNA和蛋白质组成，细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分，D正确。【答案】C。5.（2018新课标）回答下列与蛋白质相关的问题： （1）生物体中组成蛋白质的基本单位是 ，在细胞中合成蛋白质时，肽键是在 这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白，如 （填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”）。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是 。 （2）通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和 结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是 。 （3）如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变，其原因可能是 。【解析】（1）生物体中组成蛋白质的基本单位是氨基酸，在细胞中合成蛋白质时，肽键是在核糖体上通过脱水缩合方式形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白，如胃蛋白酶；有的是胞内蛋白，如逆转录酶、酪氨酸酶等。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过内质网和高尔基体，此过程中高尔基体的功能是对有一定空间结构的蛋白质进行再加工、分类和包装，然后形成囊泡分泌到细胞外。（2）通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和空间结构。某些物理或化学因素可以破坏蛋白质的空间结构，使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，从而使蛋白质易被蛋白酶水解。（3）由于遗传密码具有简并性，不同的密码子有可能翻译出相同的氨基酸，所以DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变。【答案】（1）氨基酸 核糖体 胃蛋白酶 对蛋白质进行加工、分类和包装（2）空间 蛋白质变性使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解（3）遗传密码具有简并性【名校新题】1（2019闵行区一模）如图所示化合物的虚框中，属于某一氨基酸R基的是（）ABCD【解析】为氨基，A错误；为H原子，B错误；为R基团，C正确；为羧基，D错误。【答案】C。2（2019黄浦区二模）图中虚线框表示各氨基酸的某些基团，其中可以发生脱水缩合形成肽键的是（）A和B和C和D和【解析】题图中虚线框是第一个氨基酸的R基，虚线框是第一个氨基酸的氨基，虚线框是第二个氨基酸R基的一部分，虚线框是第二个氨基酸的羧基，所以虚线框中结构可脱水缩合形成肽键的是和。【答案】D。3（2019岳阳一模）下列关于组成生物体元素及化合物的叙述，正确的是（）AATP、磷脂、酶、脱氧核糖都含有的组成元素是C、H、O、N、PB蛋白质彻底水解得到的是氨基酸，核酸彻底水解得到的是核苷酸C糖原、核酸、抗体与酶等生物大分子都以碳链为基本骨架D变性后的蛋白质不能与双缩脲试剂产生紫色反应【解析】脱氧核糖的组成元素只有C、H、O，另外酶是蛋白质或RNA，其中蛋白质的组成元素一般不含P，A错误；蛋白质彻底水解得到的是氨基酸，核酸彻底水解得到的是磷酸、五碳糖和含氮碱基，B错误；糖原、核酸、抗体与酶等生物大分子都以碳链为基本骨架，C正确；变性后的蛋白质的空间结构被破坏，但其中肽键没有断裂，因此仍能与双缩脲试剂产生紫色反应，D错误。【答案】C。4（2019蚌埠一模）下列有关蛋白质、核酸的有关叙述正确的是（）A有的氨基酸含有 S或 Fe，其中 S或 Fe元素存在于 R基中B核酸分子中一个五碳糖分别连接一个磷酸和一个含氮碱基C有些蛋白质和核酸具有微量高效的特点D细胞合成蛋白质离不开核酸，但合成核酸可以没有蛋白质【解析】氨基酸中不含有铁元素，A错误；核苷酸分子中一个五碳糖分别连接一个磷酸和一个含氮碱基，B错误；有些蛋白质和核酸具有微量高效的特点，C正确；合成核酸需要酶的催化，酶的本质大多是蛋白质，D错误。【答案】C。5（2019宝山区二模）降钙素和胰高血糖素的基本单位是氨基酸，氨基酸数目都为34个，但两者生理作用截然不同。 下列解释中错误的是（）A空间结构不同B来源的细胞不同C氨基酸的种类不同D氨基酸的排列顺序不同【解析】由题意知，降钙素和胰高血糖素样多肽的氨基酸数目相同，都为34个，但是二者氨基酸的种类、排列顺序和肽链的空间结构不同会二者导结构的不同，进而导致功能不同。空间结构不同是功能不同的原因，A正确；来源于不同细胞不是功能不同的原因，B错误；氨基酸种类不同会导致蛋白质结构不同，进而导致功能不同，C正确；氨基酸的排列顺序不同导致蛋白质结构不同，进而导致功能不同，D正确。【答案】B。6（2019衡阳三模）“分子马达”是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质，它们的结构会随着与ATP和ADP的交替结合而改变，促使ATP转化成ADP，同时引起自身或与其结合的分子产生运动。下列相关分析错误的是（）A“分子马达”具有酶的功能B主动运输可能与“分子马达”有关C蛋白质结构改变意味着其失去活性D吸能反应一般与ATP水解反应相联系【解析】由题意知，分子马达具有催化ATP水解的作用，A正确；主动运输是耗能过程，需要ATP水解释放能量，因此与分子马达有关，B正确；蛋白质结构改变，如果功能团不变，其功能也不会改变，C错误；吸能反映消耗ATP水解释放的能量，因此一般与ATP水解反应相联系，D正确。【答案】C。7（2019泉州二模）蛋白质是细胞膜的主要成分，具有多种生物学功能细胞膜上蛋白质的结构改变，不可能导致（）ACl转运受阻，诱发囊性纤维病B水重吸收受阻，影响水平衡调节CNa+转运受阻，影响神经冲动产生D氧气扩散受阻，诱发脑组织损伤【解析】氯离子运输需要膜蛋白参与，细胞膜上蛋白质的结构改变，可能引起氯离子转运受阻，诱发囊性纤维病，A错误；肾小管重新水主要通过通道蛋白，细胞膜上蛋白质的结构改变，水重吸收受阻，影响水平衡调节，B错误；钠离子运输需要载体蛋白协助，细胞膜上蛋白质的结构改变，钠离子转运受阻，影响神经冲动产生，C错误；氧气运输不需要蛋白质参与，膜蛋白结构改变不会使氧气扩散受阻，D正确。【答案】D。8（2019天津一模）下列生理过程中，没有蛋白质直接参与的是（）A内环境中的O2进入线粒体的过程B受精作用过程中精子与卵细胞的识别过程C植物体细胞杂交之前去除细胞壁D有丝分裂间期DNA进行半保留复制的过程【解析】内环境中的O2进入线粒体膜进入细胞质的方式为自由扩散，该过程不需要载体蛋白的参与，也不消耗能量，不需要蛋白质的参与，A正确；受精作用过程中，精子和卵细胞的相互识别与细胞膜上的糖蛋白有关，B错误；植物体细胞杂交之前去除细胞壁需要纤维素酶和果胶酶，这两种酶的成分是蛋白质，C错误；间期DNA进行半保留复制需要DNA聚合酶的催化作用，而DNA聚合酶的化学本质是蛋白质，D错误。【答案】A。9（2019泉州模拟）某种核糖体失活蛋白（RIP）由A、B两条肽链组成。RIP作用于靶细胞时，B链与细胞膜上特定的受体E结合后引导A链进入细胞，A链与核糖体结合后催化rRNA水解。已知细胞癌变后膜上的受体E数量会增多。下列说法正确的是（）ARIP的A、B链主要依赖肽键相连接BRIP可以用于抑制肿瘤细胞的增殖CRIP通过影响基因表达延缓细胞衰老DRIP作用后B链结构不变表明B链具有酶的作用【解析】蛋白质中的氨基酸之间依靠肽键相连，但连接肽链的化学键一般不是肽键，A错误；癌细胞的增殖过程中需要核糖体合成相关蛋白质，而RIP是核糖体失活蛋白，因此其可以用于抑制肿瘤细胞的增殖，B正确；RIP可催化rRNA水解，而rRNA是核糖体的重要成分，核糖体是翻译的场所，因此该蛋白可影响基因表达，但不能延缓细胞衰老，C错误；RIP作用后B链结构不变不能表明B链具有酶的作用，D错误。【答案】B。10.（2019沈阳三模）下列关于细胞膜上蛋白质的叙述，错误的是（）A可以催化反应，也可以被催化B可以作为抗原，也可以识别抗原C可以维持细胞内外某些物质的浓度差D不参与细胞和外界环境之间的能量转换【解析】细胞膜上的蛋白质有些是具有催化功能的酶，同时蛋白质也可被蛋白酶催化水解，A正确；细胞膜上的某些蛋白质可作为抗原，也有些蛋白质可以识别抗原，如糖蛋白，B正确；细胞膜上的某些载体蛋白可逆浓度梯度运输物质，因此可维持细胞内外某些物质的浓度差，C正确；细胞膜在细胞和外界环境之间进行物质运输、能量转换、信息传递的过程中起重要作用，因此细胞膜上的某些蛋白可也参与细胞和外界环境之间的能量转换，D错误。【答案】D。 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