蛋白质和核酸

[A级　新教材落实与巩固]

1．DNA分子的基本组成单位——脱氧核苷酸中含有(　B　)

A．核糖、磷酸、碱基    B．脱氧核糖、磷酸、碱基

C．葡萄糖、磷酸、碱基    D．核糖、磷酸、腺苷

【解析】构成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，每分子脱氧核苷酸是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子碱基(A、T、G、C中的一种)形成的，故选B。

2．同位素示踪技术是生物学研究中常用的手段，如果仅要求标记生物细胞中的核酸，而不标记蛋白质，应标记的同位素是(　A　)

A．32P    B．14C

C．35S    D．3H

【解析】核酸与蛋白质相比，特有的元素是P，因此如果仅要求标记生物细胞中的核酸，而不标记蛋白质，应标记的同位素是32P，H和C是二者共有的元素，难以区分标记化合物，DNA中不含有S。

3．下列有关核酸的叙述，不正确的是(　B　)

A．核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的

B．核酸的基本组成单位是氨基酸

C．核酸存在于细胞核和细胞质中

D．核酸有DNA和RNA两种

【解析】核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的，A正确；核酸的基本组成单位是核苷酸，B错误；核酸存在于细胞核和细胞质中，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；核酸分为DNA和RNA两种，D正确。

4．分析一种可溶性有机小分子样品，发现这种样品中含有C、H、O、N等元素，这种样品很可能是(　D　)

A．葡萄糖    B．蛋白质

C．脂肪酸    D．氨基酸

【解析】葡萄糖的组成元素只有C、H、O，不含N元素，A不符合题意；蛋白质是大分子有机物，B不符合题意；脂肪酸的组成元素只有C、H、O，不含N元素，C不符合题意；氨基酸的组成元素为C、H、O、N等，且为小分子有机物，D符合题意。

5．下列有关氨基酸的描述，正确的是(　B　)

A．氨基酸是构成蛋白质的基本单位，由氨基和羧基组成

B．每种氨基酸至少具有一个氨基和一个羧基

C．人体内的氨基酸必须从食物中获取

D．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素

【解析】每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个中央碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基团，A错误；每种氨基酸至少具有一个氨基和一个羧基，B正确；人体内的氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸，其中必需氨基酸必须从食物中获取，C错误；氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N，有的还含有S、P等元素，D错误。

6．蚕丝被贴身暖和、轻盈透气，是“健康绿色睡眠”的首选。下列关于组成“蚕丝”主要成分的叙述，正确的是(　C　)

A．它的基本组成单位的通式为—CO—NH—

B．它的形成过程中没有水产生

C．蚕丝的基本组成单位是氨基酸

D．它一定含有的化学元素是H、O、N、P、Fe

【解析】蚕丝的主要成分是蛋白质，蛋白质的基本组成单位是氨基酸，故A错、C对；蛋白质是通过氨基酸的脱水缩合形成的，故B错；蚕丝蛋白质中不一定含有P、Fe元素，故D错。

7．烫发时，先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂，再用卷发器将头发固定形状，最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程改变了角蛋白的(　A　)

A．空间结构    B．氨基酸种类

C．氨基酸数目    D．氨基酸排列顺序

【解析】由于在新的位置形成二硫键，进而改变了蛋白质的空间结构，即这一过程改变了角蛋白的空间结构，使其功能也发生了改变，A正确；这一过程没有改变氨基酸的种类、数目和排列顺序，B、C、D错误。

8．下列关于蛋白质的叙述，正确的是(　A　)

A．蛋白质分子都含有碳、氢、氧、氮

B．组成每种蛋白质的氨基酸都有20种

C．每种蛋白质分子都由多条肽链组成

D．蛋白质发生热变性后不影响其功能

【解析】蛋白质分子主要是由C、H、O、N四种元素组成的，部分含有P、S元素，A正确；组成蛋白质的氨基酸约有20种，但组成每种蛋白质的氨基酸种类不一定有20种，B错误；有些蛋白质是由一条多肽链组成的，C错误；蛋白质热变性后会导致其空间结构改变，会使蛋白质的功能减弱甚至丧失，D错误。

9．下列关于细胞中蛋白质和核酸的叙述，正确的是(　B　)

A．蛋白质只分布于细胞质中，核酸只分布于细胞核中

B．染色体的主要成分是蛋白质和DNA

C.蛋白质和核酸都是遗传物质

D．蛋白质和核酸都是生命活动的主要承载者

【解析】细胞核中由蛋白质与DNA构成染色体，细胞质中的核糖体由rRNA和蛋白质构成，叶绿体和线粒体中也含有少量的DNA，A错误；染色体的主要成分是蛋白质和DNA，B正确；蛋白质不是遗传物质，C错误；蛋白质是生命活动的主要承载者，核酸是遗传信息的携带者，D错误。

10．高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因而煮熟的鸡蛋容易被消化。下列说法正确的是(　D　)

A．高温破坏蛋白质的肽键，使蛋白质变得伸展、松散

B．胃蛋白酶催化鸡蛋蛋白分解的过程中，会有水的生成

C．鸡蛋煮熟后，蛋白质发生了变性，不容易被蛋白酶水解，因此，吃熟鸡蛋难消化

D．某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变

【解析】高温破坏蛋白质的空间结构，使蛋白质变得伸展、松散，但肽键没有被破坏，A错误；胃蛋白酶催化鸡蛋蛋白分解的过程中，水是反应物参与反应，反应没有水的生成，B错误；鸡蛋煮熟后，蛋白质的空间结构被破坏，肽链变得松散，易被蛋白酶水解，因此，吃熟鸡蛋容易消化，C错误；有些化学物质如盐酸会导致蛋白质的空间结构改变，D正确。

11．如图表示两个氨基酸发生脱水缩合反应的过程，下列有关叙述正确的是(　D　)

CHH2NCH2C6H5COOH＋CHH2NCH2SHCOOH―→a＋H2O

苯丙氨酸　　　　　半胱氨酸

A．生成的水分子中的氧一定来自苯丙氨酸的羧基

B．生成的水分子中的氢来自苯丙氨酸或半胱氨酸的氨基

C．a分子中含有两个肽键

D．苯丙氨酸与半胱氨酸的共同部分可表示为H2N—CH—COOH

【解析】生成的水分子中的氧可能来自苯丙氨酸的羧基，也可能来自半胱氨酸的羧基，A错误；生成的水分子中的氢来自其中一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，B错误；a分子是由两个氨基酸脱水缩合而成的，含有一个肽键，C错误；所有的氨基酸都有一个氨基和一个羧基，且它们与H连在同一个中央C原子上，故苯丙氨酸与半胱氨酸的共同部分可表示为H2N—CH—COOH，D正确。

12．如图表示一个由 200 个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是(　C　)

A.该分子中含有198个肽键

B．这 200 个氨基酸中至少有200个氨基

C．合成该蛋白质时相对分子质量减少了3 582

D．该蛋白质中至少含有3个游离的氨基

【解析】根据题意和图示分析可知，该蛋白质分子含有两条肽链并且两条肽链间有一个肽键连接，所以链内肽键数＝氨基酸数－肽链数＝200－2＝198个，链间肽键1个，则该蛋白质分子共有的肽键数＝198＋1＝199个，A错误；每个氨基酸分子至少含有1个氨基，由于该蛋白质分子的两条肽链间的肽键(1个)是由第70位氨基酸R基团上的氨基和第165位氨基酸R基团上的羧基形成的，所以构成该蛋白质分子的200个氨基酸中至少具有的氨基数＝200＋1＝201个，B错误；由以上A项的分析知该蛋白质分子共有199个肽键，所以由200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质时脱去的水分子数为199个，合成该蛋白质时相对分子质量减少了199×18＝3 582，C正确；由于一条肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，而该蛋白质具有两条肽链，所以该蛋白质至少含有的氨基数＝肽链数＝2个，D错误。

13．用氨基酸自动分析仪测得几种多肽化合物的氨基酸数目如表所示：

(1)表中①②③的氨基酸数目虽相同，但其生理作用彼此不同，这是因为它们的__氨基酸的种类、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构__不同。

(2)⑥的生理功能说明蛋白质具有__调节__作用；⑦的生理功能说明蛋白质具有__免疫__作用；⑧的生理功能说明蛋白质具有__运输__作用。

(3)⑧有4条肽链，由574个氨基酸分子组成，假如每个氨基酸分子的平均相对分子质量为128，则该蛋白质的相对分子质量为__63__212__。

(4)该实例说明蛋白质的结构具有__多样性__，这种特点决定了蛋白质的__功能多样性__。

【解析】(1)表中①②③的氨基酸数目虽相同，但其生理作用彼此不同，这是因为组成①②③的氨基酸的种类、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。(2)⑥的生理功能说明蛋白质具有调节作用，⑦的生理功能说明蛋白质具有免疫作用；⑧人血红蛋白可运输氧气，说明蛋白质具有运输作用。(3)⑧有4条肽链，由574个氨基酸分子组成，假如每个氨基酸分子的平均相对分子质量为128，则该蛋白质的相对分子质量为128×574－18×(574－4)＝63 212。(4)该实例说明蛋白质的结构具有多样性，这种特点决定了蛋白质的功能多样性。

[B级　素养养成与评价]

14．如图表示脱氧核糖核酸组成的示意图，有关叙述正确的是(　C　)

A.①若表示碱基，有5种

B．②表示五碳糖，有2种

C．③若表示磷酸，有1种

D．④表示核苷酸，有8种

【解析】组成脱氧核糖核酸的碱基有4种，即A、T、G、C，①若表示碱基，应有4种，A错误；图中是脱氧核糖核酸，②应表示脱氧核糖，B错误；③若表示磷酸，只有1种，C正确；④表示脱氧核苷酸，有4种，D错误。

15．经检测，鲜牛奶中有两种分子式分别为C12H22O11和C1 864H3 012O576N468S21的化学物质，这两种物质最可能是(　B　)

A．油脂和蛋白质    B．乳糖和蛋白质

C．蔗糖和蛋白质    D．乳糖和核酸

【解析】糖类和油脂都只含有C、H、O，蛋白质含有C、H、O、N，少量含有S，在牛奶中含有乳糖和蛋白质，故B正确。

16．生命科学研究中常用“建模”方法表示微观物质的结构，图中甲～丙分别表示植物细胞中常见的三种大分子有机物，每种有机物都有其特定的基本组成单位。则与下图中甲～丙对应完全吻合的是哪一组(　B　)

A.DNA、RNA、纤维素

B．多肽、RNA、淀粉

C．DNA、蛋白质、糖原

D．核酸、多肽、糖原

【解析】图甲中，单体具有很多不同的形状，这些不同的单体只能表示氨基酸，因此图甲可能表示蛋白质或者是多肽。图乙中，有四种不同的单体，并且该有机物是单链的，因此这四种不同的单体可以表示RNA分子的四种核糖核苷酸。图丙中，只有一种单体，最可能表示的是由葡萄糖聚合形成的多糖，而植物细胞中的多糖有淀粉和纤维素。综合三幅图，图甲～丙可分别表示蛋白质或多肽、RNA、淀粉或纤维素。综上所述，B正确，A、C、D错误。

17．有关蛋白质的叙述，正确的是(　A　)

A．对蛋白质营养价值的评价应注重必需氨基酸的种类和含量

B.胰岛素能降低血糖体现了蛋白质的催化功能

C．低温和改变pH均可以使β­乳球蛋白变性

D．氨基酸的种类及数目决定了蛋白质的功能

【解析】必需氨基酸是人体不能合成，只能从食物中获得的氨基酸，所以对蛋白质类食物营养价值的评价应注重必需氨基酸的种类和含量，A正确；胰岛素能降低血糖体现了蛋白质的调节作用，而非催化功能，B错误；低温不会导致蛋白质变性，C错误；氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的盘曲折叠方式和空间结构决定了蛋白质的结构，蛋白质的结构决定了蛋白质的功能，D错误。

18．某细菌能产生一种环状毒性肽，其分子式是 C55H68O18N10，将它彻底水解后只能得到下列四 种氨基酸，分别是甘氨酸C2H5NO2，丙氨酸C3H7NO2，苯丙氨酸C9H11NO2，谷氨酸C5H9NO4，其结构式如图所示。下列有关叙述错误的是(　D　)

A.该多肽是十肽化合物，形成该化合物的过程中，相对分子质量减少了 180

B．该多肽水解后可得到 1 个甘氨酸，2 个丙氨酸，3 个苯丙氨酸和 4 个谷氨酸

C．经加热、X 射线、强酸、强碱、重金属盐等的作用，会引起蛋白质的变性

D．4种氨基酸按一定数量混合，脱水缩合后形成的含5个肽键的链状分子最多有 1 024 种

【解析】四种氨基酸分子中都只含有一个N原子，因此根据N原子的数目可知该多肽链是由10个氨基酸脱水缩合形成的十肽化合物；该多肽为环状肽，其合成过程中脱去的水分子数＝氨基酸数＝10个，因此相对分子质量减少了180，A正确；由A选项可知这条环状多肽由10个氨基酸分子经脱水缩合形成，四个氨基酸分子中只有谷氨酸含有2个羧基，假设谷氨酸分子数为M，则多肽链中的氧原子数目＝(10－M)×2＋4M－10＝18，计算可知M＝4个；设该多肽中含有甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸分别为x、y、z个，根据该多肽中含有的氨基酸数、C原子和H原子守恒则有：

x＋y＋z＝10－4

2x＋3y＋9z＋20＝55

5x＋7y＋11z＋36＝68＋20

以上三式联立解得x＝1个、y＝2个、z＝3个，即该多肽中含有甘氨酸1个、丙氨酸2个、苯丙氨酸3个、谷氨酸4个，B正确；经加热、X射线、强酸、强碱、重金属盐等的作用，会引起蛋白质的变性，C正确；含5个肽键的链状化合物是由6个氨基酸形成的六肽，如果提供足量的4种氨基酸，脱水缩合后形成的含5个肽键的链状化合物的种类最多有4×4×4×4×4×4＝4 096(或46)种，D错误。

19．某三十九肽中共有丙氨酸(R基团为－CH3)4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的肽链(如图)。下列有关该过程的叙述，错误的是(　D　)

A.O原子数目减少1个

B．C原子数目减少12个

C．氨基和羧基分别增加3个

D．肽键数目减少8个

【解析】根据丙氨酸的位置可知，去除4个丙氨酸后将导致7个肽键断裂，故水解需要7个水分子，同时脱去了4个丙氨酸，所以O原子数目减少1个，A正确；根据图解，三十九肽是一条多肽链，故有39个氨基酸，38个肽键，一个丙氨酸含有3个C原子，该多肽中丙氨酸的位置是第8、18、27、39，去除后形成短肽C原子减少12个，B正确；原三十九肽至少有一个氨基和一个羧基，而水解后，一条肽链变为四条肽链，每条肽链两端各增加一个氨基和羧基，因此形成的短肽至少有4个氨基和4个羧基，所以氨基和羧基分别增加3个，C正确；三十九肽有38个肽键，4条长短不等的多肽肽键数为：6＋7＋8＋10＝31，少了7个，D错误。

20．细胞受到冰冻时，蛋白质分子相互靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍保留，如下图所示。下列说法错误的是(　A　)

A.热带植物有较强的抗巯基氧化能力

B．巯基位于氨基酸的R基团上

C．结冰和解冻过程不涉及肽键的变化

D．蛋白质分子的N元素多数存在于CONH中

【解析】热带植物不抗冻，细胞受到冰冻时，蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)会被氧化形成二硫键(—S—S—)，抗冻植物能够适应较冷的环境，根据形态结构和功能相适应的观点，可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力，A错误；巯基(—SH)中含有S，由氨基酸的结构通式CNH2RHCOOH可知，巯基位于氨基酸的R基团上，

B正确；由题干信息可知，结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键，解冻会减少蛋白质分子中的氢键，结冰和解冻过程未涉及肽键的变化，C正确；蛋白质中的N元素主要存在于CONH中，D正确。

21．如图表示一分子的胰岛素原在高尔基体内切去甲肽(图中箭头表示切点)可转变成由α、β两条肽链构成的有活性的胰岛素，2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个－SH连接而成的)连接，在α链上也形成1个二硫键(图中数字表示氨基酸序号)。据此回答：

(1)氨基酸的结构通式可表示为__CNH2RHCOOH__。

(2)有活性的胰岛素由__51__个氨基酸分子组成，其中含有肽键__49__个。

(3)从理论上分析，胰岛素分子至少有__2__个—NH2，至少有__53__个O原子。不考虑甲肽片段，氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了__888__。

(4)人体中胰岛素的含量过低，会导致相应的病症，其治疗办法不能口服胰岛素，只能注射，原因是 __胰岛素是蛋白质，口服会被消化__。

【解析】(1)组成蛋白质的氨基酸的结构通式是CNH2RHCOOH。

(2)图中胰岛素两条肽链共有51个氨基酸，形成的肽键数有51－2＝49个。

(3)胰岛素含有两条肽链，因此至少含有两个氨基和两个羧基，O原子数目至少是51×2－49＝53个；不考虑甲肽片段，相对分子质量少49×18＋6＝888。

(4)胰岛素的化学本质是蛋白质，口服会被消化酶消化形成氨基酸被吸收，失去其功能。