山東省2020年高考生物一輪復習 考點掃描 專題03 生命活動的主要承擔者（含解析）

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1、第3講 生命活動的主要承擔者 【名師預測】 本講知識是高考常考內容，常見考查點是蛋白質的功能，這一點在今后高考中也不會改變，考查方式仍會是選擇題，結合新信息出現(xiàn)的概率高。 【知識精講】 一、基礎梳理 1. 組成蛋白質的氨基酸及其種類 2．蛋白質的結構及其多樣性 (1)多肽的形成及過程： ①過程a名稱：脫水縮合；場所：核糖體。 ②物質b：二肽。多個氨基酸發(fā)生a過程形成的產物被稱為多肽。 ③結構c：肽鍵，其結構簡式為—NH—CO—(或—CO—NH—)。 ④H2O中H原子的來源：H來自相鄰氨基酸的氨基(—NH2)和羧基(—COOH)；O來源于羧基(—COOH)。

2、⑤由n個氨基酸形成的一條肽鏈上至少有1個游離的氨基和1個游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端；其余的氨基(或羧基)在R基上。 (2)蛋白質的結構層次： 氨基酸→ 多肽 →蛋白質 (3)蛋白質結構多樣性的原因： 3．蛋白質的功能(連線) 　　　　　　　　　 ①肌肉、毛發(fā)等 ----- 構成細胞和生物體 ②絕大多數(shù)酶 ----- 催化作用 ③血紅蛋白 ----- 運輸功能 ④胰島素 ------ 信息傳遞和調節(jié) ⑤抗體 ------ 免疫功能 二、規(guī)律總結 考法一、組成蛋白質的氨基酸 例題1. (201

3、9·湖北黃岡一中起點考試)如圖為氨基酸分子的結構通式，下列敘述正確的是(　　) A．結構④在生物體內約有20種 B．氨基酸脫水縮合產生水，水中的氫來自于②和③ C．結構④中含有的氨基或羧基全部都參與脫水縮合 D．生物體內n個氨基酸形成1條多肽鏈需要n種密碼子 【解析】①為氨基，③為羧基，④為側鏈基團(R基)。構成人體的氨基酸約有20種，A正確；氨基酸脫水縮合產生水，水中的氫來自①③，B錯誤；R基中的氨基或羧基不參與脫水縮合，C錯誤；生物體內n個氨基酸形成1條多肽鏈需要n個密碼子而不是需要n種密碼子，D錯誤。 【答案】A 要點總結： 1.氨基酸是組成蛋白質的

4、基本單位，人體約有20種氨基酸； 2.組成生物體蛋白質的氨基酸分子至少含有一個氨基（-NH2）和一個羧基（-COOH），并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。 3.各種氨基酸的理化性質不同的原因在于R基不同。 考法二、蛋白質的形成及結構 例題2. （2019?萍鄉(xiāng)一模）哺乳動物的催產素和抗利尿激素都是由下丘腦神經(jīng)細胞合成，重體后葉釋放的散素，兩者結構簡式如圖，各氨基酸殘基用3個字母縮寫表示，下列敘述不正確的是（　　） A．兩種激素都是多肽類化合物，從細胞釋放出來的方式為胞吐 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．與神經(jīng)干細胞相比，分泌這兩種激素

5、的神經(jīng)細胞內質網(wǎng)、高爾基體比較發(fā)達 D．兩種激素間因2個氨基酸種類不同導致生理功能不同，其根本原因是兩種基因中脫氧核苷酸的排列順序不同 【解析】兩種激素都是由六肽環(huán)和三肽側鏈構成的多肽類化合物，從細胞釋放出來的方式為胞吐，A正確；氨基酸之間脫水縮合形成的水分子中氫來自氨基和羧基，氧來自羧基，B錯誤；與神經(jīng)干細胞相比，分泌這兩種激素的神經(jīng)細胞內質網(wǎng)、高爾基體比較發(fā)達，C正確；蛋白質是由基因控制合成的，因此兩種激素間因2個氨基酸種類不同導致生理功能不同，其根本原因是兩種基因中脫氧核苷酸的排列順序不同，D正確。 【解析】B。 要點總結： 1.氨基酸在核糖體上經(jīng)脫水縮合形成多肽鏈，多肽鏈經(jīng)

6、盤曲折疊等加工形成具有一定功能的蛋白質。 2. 區(qū)別蛋白質的三種變化 (1)鹽析：是由溶解度的變化引起的，蛋白質的空間結構沒有發(fā)生變化。 (2)變性：是由于高溫、過酸、過堿、重金屬等因素導致的蛋白質的空間結構發(fā)生了不可逆的變化，肽鏈變得松散，喪失了生物活性，但是肽鍵一般不斷裂。 (3)水解：在蛋白酶作用下，肽鍵斷裂，蛋白質分解為短肽和氨基酸。水解和脫水縮合的過程相反。 考法三、蛋白質的功能 例題3.（2019?鹽城一模）如圖的①②③分別表示生物體內的三個生理過程，其中Q分別代表三種物質，下列有關Q的敘述，錯誤的是（　　） A．①中Q是激素 B．②中Q是載體 C．③中

7、Q是抗體 D．①②③中Q都具特異性 【解析】在①中L在Q的作用下能變成其他物質，Q在①過程中起催化作用，為酶，A錯誤；在②過程中L在Q的作用下被排出細胞外，起運輸作用，為載體，B正確；在③過程中L與Q結合后，L被消滅，起免疫作用，為抗體，C正確；酶、載體和抗體具有特異性，D正確。 【答案】A。 解題指導：從蛋白質的功能入手，根據(jù)功能推知物質Q，進而的得出答案。 考法四、蛋白質合成相關的計算 例題4. (2019·湖南株洲質檢)如圖表示胰島素分子中的一條多肽鏈，其中有3個甘氨酸(R基：—H)分別位于第8、20、23位。下列敘述正確的是 (　　) A．該多肽含有一個游離的羧基

8、，位于第1位 B．用特殊水解酶除去3個甘氨酸，形成的產物比原多肽多5個氧原子 C．用特殊水解酶除去3個甘氨酸，形成的產物中有4條多肽 D．該多肽釋放到細胞外之前需要經(jīng)過兩種細胞器的加工 【解析】該多肽至少含有一個游離的羧基，位于第1位或第30位，A錯誤；除去3個甘氨酸需要加上6個H2O分子，破壞6個肽鍵，形成的產物中氧原子的數(shù)目比原多肽多6個氧原子，B錯誤；除去3個甘氨酸后，形成的肽有4種，分別是一分子二肽、兩分子七肽、一分子十一肽，七肽和十一肽是多肽，二肽不是多肽，C錯誤；多肽釋放到細胞外之前，需要經(jīng)過內質網(wǎng)和高爾基體的加工，D正確。 【答案】D 規(guī)律總結： 1.氨基數(shù)和羧基數(shù)

9、的計算。 （1）氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基中的氨基數(shù)＝氨基酸中所有的氨基數(shù)－肽鍵數(shù)。 （2）羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基中的羧基數(shù)＝氨基酸中所有的羧基數(shù)－肽鍵數(shù)。 2.利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數(shù) 氨基酸的結構通式是解答此類題目的突破口。在一個氨基酸中，若不考慮R基，至少含有2個碳原子、2個氧原子、4個氫原子和1個氮原子。在脫水縮合形成多肽時，要失去部分氫、氧原子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會減少。其相關數(shù)量關系如下： (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)

10、＝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)。 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)的計算為突破口，計算氨基酸的分子式或氨基酸個數(shù)最為簡便。 【典題精練】 1．（2018?浙江）蛋白質在生物體內具有重要作用。下列敘述正確的是（　　） A．蛋白質化學結構的差異只是R基團的不同 B．某些化學物質可使蛋白質的空間結構發(fā)生改變 C．蛋白質控制和決定著細胞及整個生物體的遺傳特性 D．“檢測生物組織中的蛋白質”需同時加入雙縮脲試劑A和B 【解析】蛋白質化學結構的差異主要是組成

11、蛋白質的氨基酸種類、數(shù)量和排列順序不同以及肽鏈形成的空間結構不同，A錯誤；某些化學物質可使蛋白質的空間結構發(fā)生改變，如重金屬，B正確；核酸是遺傳信息的攜帶者，是一切生物的遺傳物質，核酸控制和決定著細胞及整個生物體的遺傳特性，C錯誤；雙縮脲試劑需要分開使用，D錯誤。 【答案】B。 2．（2018?新課標Ⅰ）生物體內的DNA常與蛋白質結合，以DNA﹣蛋白質復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是（　?。? A．真核細胞染色體和染色質中都存在DNA﹣蛋白質復合物 B．真核細胞的核中有DNA﹣蛋白質復合物，而原核細胞的擬核中沒有 C．若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能是DNA聚合

12、酶 D．若復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶 【解析】真核細胞染色體和染色質的主要成分是DNA和蛋白質，因而都存在DNA﹣蛋白質復合物，A正確；真核細胞的核中有DNA﹣蛋白質復合物，原核細胞的擬核中也有，但不形成染色質結構，B錯誤；DNA復制過程中需要解旋酶和DNA聚合酶參與，其化學本質都是蛋白質，若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能是DNA聚合酶，C正確；DNA轉錄過程中需要RNA聚合酶參與，其化學本質都是蛋白質，若復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶，D正確。 【答案】B。 3．（2018?天津）某生物基因型為A1A2，A1

13、和A2的表達產物N1和N2可隨機組合形成二聚體蛋白，即N1N1、N1N2、N2N2三種蛋白。若該生物體內A2基因表達產物的數(shù)量是A1的2倍，則由A1和A2表達產物形成的二聚體蛋白中，N1N1型蛋白占的比例為（　?。? A.1/3 B.1/4 C.1/8 D.1/9 【解析】由于A1和A2的表達產物N1和N2，且該生物體內A2基因表達產物的數(shù)量是A1的2倍，所以表達產物中N1：N2＝1：2．因此，由A1和A2表達產物形成的二聚體蛋白中，N1N1型蛋白占的比例為1/3×1/3=1/9。 【答案】D。 4．（2018?新課標Ⅱ）下列關于人體中蛋白質功能的敘述，錯誤的是（　?。? A．漿細胞產生

14、的抗體可結合相應的病毒抗原 B．肌細胞中的某些蛋白質參與肌肉收縮的過程 C．蛋白質結合Mg2+形成的血紅蛋白參與O2運輸 D．細胞核中某些蛋白質是染色體的重要組成成分 【解析】漿細胞產生的抗體可結合相應的病毒抗原，產生抗原抗體復合物，A正確；肌細胞中的某些蛋白質參與肌肉收縮的過程，如肌動蛋白和肌球蛋白，B正確；蛋白質結合Fe2+形成的血紅蛋白參與O2運輸，C錯誤；染色體主要由DNA和蛋白質組成，細胞核中某些蛋白質是染色體的重要組成成分，D正確。 【答案】C。 5.（2018?新課標Ⅲ）回答下列與蛋白質相關的問題： （1）生物體中組成蛋白質的基本單位是　 　，在細胞中合

15、成蛋白質時，肽鍵是在　 　這一細胞器上形成的。合成的蛋白質中有些是分泌蛋白，如　 　（填“胃蛋白酶”“逆轉錄酶”或“酪氨酸酶”）。分泌蛋白從合成至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，細胞內具有正常生物學功能的蛋白質需要有正確的氨基酸序列和　 　結構。某些物理或化學因素可以導致蛋白質變性，通常，變性的蛋白質易被蛋白酶水解，原因是　 　 。 （3）如果DNA分子發(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）生物體中組

16、成蛋白質的基本單位是氨基酸，在細胞中合成蛋白質時，肽鍵是在核糖體上通過脫水縮合方式形成的。合成的蛋白質中有些是分泌蛋白，如胃蛋白酶；有的是胞內蛋白，如逆轉錄酶、酪氨酸酶等。分泌蛋白從合成至分泌到細胞外需要經(jīng)過內質網(wǎng)和高爾基體，此過程中高爾基體的功能是對有一定空間結構的蛋白質進行再加工、分類和包裝，然后形成囊泡分泌到細胞外。 （2）通常，細胞內具有正常生物學功能的蛋白質需要有正確的氨基酸序列和空間結構。某些物理或化學因素可以破壞蛋白質的空間結構，使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，從而使蛋白質易被蛋白酶水解。 （3）由于遺傳密碼具有簡并性，不同的密碼子有可能翻譯出相同的氨基酸，所以DNA分

17、子發(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。 【答案】（1）氨基酸 核糖體 胃蛋白酶 對蛋白質進行加工、分類和包裝 （2）空間 蛋白質變性使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質降解 （3）遺傳密碼具有簡并性 【名校新題】 1．（2019?閔行區(qū)一模）如圖所示化合物的虛框①～④中，屬于某一氨基酸R基的是（　?。? A．① B．② C．③ D．④ 【解析】①為氨基，A錯誤；②為H原子，B錯誤；③為R基團，C正確；④為羧基，D錯誤。 【答案】C。 2．（2019?黃浦區(qū)二模）圖中虛線框表示各氨基酸的某

18、些基團，其中可以發(fā)生脫水縮合形成肽鍵的是（　?。? A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．②和④ 【解析】題圖中虛線框①是第一個氨基酸的R基，虛線框②是第一個氨基酸的氨基，虛線框③是第二個氨基酸R基的一部分，虛線框④是第二個氨基酸的羧基，所以虛線框中結構可脫水縮合形成肽鍵的是②和④。 【答案】D。 3．（2019?岳陽一模）下列關于組成生物體元素及化合物的敘述，正確的是（　?。? A．ATP、磷脂、酶、脫氧核糖都含有的組成元素是C、H、O、N、P B．蛋白質徹底水解得到的是氨基酸，核酸徹底水解得到的是核苷酸 C．糖原、核酸、抗體與酶等生物大分子都以碳鏈為基本骨架 D．變性后

19、的蛋白質不能與雙縮脲試劑產生紫色反應 【解析】脫氧核糖的組成元素只有C、H、O，另外酶是蛋白質或RNA，其中蛋白質的組成元素一般不含P，A錯誤；蛋白質徹底水解得到的是氨基酸，核酸徹底水解得到的是磷酸、五碳糖和含氮堿基，B錯誤；糖原、核酸、抗體與酶等生物大分子都以碳鏈為基本骨架，C正確；變性后的蛋白質的空間結構被破壞，但其中肽鍵沒有斷裂，因此仍能與雙縮脲試劑產生紫色反應，D錯誤。 【答案】C。 4．（2019?蚌埠一模）下列有關蛋白質、核酸的有關敘述正確的是（　　） 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．核酸分子中一個五碳糖分別連接一個磷酸和一個含氮

20、堿基 C．有些蛋白質和核酸具有微量高效的特點 D．細胞合成蛋白質離不開核酸，但合成核酸可以沒有蛋白質 【解析】氨基酸中不含有鐵元素，A錯誤；核苷酸分子中一個五碳糖分別連接一個磷酸和一個含氮堿基，B錯誤；有些蛋白質和核酸具有微量高效的特點，C正確；合成核酸需要酶的催化，酶的本質大多是蛋白質，D錯誤。 【答案】C。 5．（2019?寶山區(qū)二模）降鈣素和胰高血糖素的基本單位是氨基酸，氨基酸數(shù)目都為34個，但兩者生理作用截然不同。 下列解釋中錯誤的是（　?。? A．空間結構不同 B．來源的細胞不同 C．氨基酸的種類不同 D．氨基酸的排列順序不同 【解析】由題意知，降鈣素和胰高血糖素

21、樣多肽的氨基酸數(shù)目相同，都為34個，但是二者氨基酸的種類、排列順序和肽鏈的空間結構不同會二者導結構的不同，進而導致功能不同?？臻g結構不同是功能不同的原因，A正確；來源于不同細胞不是功能不同的原因，B錯誤；氨基酸種類不同會導致蛋白質結構不同，進而導致功能不同，C正確；氨基酸的排列順序不同導致蛋白質結構不同，進而導致功能不同，D正確。 【答案】B。 6．（2019?衡陽三模）“分子馬達”是分布于細胞內部或細胞表面的一類蛋白質，它們的結構會隨著與ATP和ADP的交替結合而改變，促使ATP轉化成ADP，同時引起自身或與其結合的分子產生運動。下列相關分析錯誤的是（　?。? A．“分子馬達”具有酶的功

22、能 B．主動運輸可能與“分子馬達”有關 C．蛋白質結構改變意味著其失去活性 D．吸能反應一般與ATP水解反應相聯(lián)系 【解析】由題意知，分子馬達具有催化ATP水解的作用，A正確；主動運輸是耗能過程，需要ATP水解釋放能量，因此與分子馬達有關，B正確；蛋白質結構改變，如果功能團不變，其功能也不會改變，C錯誤；吸能反映消耗ATP水解釋放的能量，因此一般與ATP水解反應相聯(lián)系，D正確。 【答案】C。 7．（2019?泉州二模）蛋白質是細胞膜的主要成分，具有多種生物學功能細胞膜上蛋白質的結構改變，不可能導致（　?。? A．Cl﹣轉運受阻，誘發(fā)囊性纖維病 B．水重吸收受阻，影響水平衡

23、調節(jié) C．Na+轉運受阻，影響神經(jīng)沖動產生 D．氧氣擴散受阻，誘發(fā)腦組織損傷 【解析】氯離子運輸需要膜蛋白參與，細胞膜上蛋白質的結構改變，可能引起氯離子﹣轉運受阻，誘發(fā)囊性纖維病，A錯誤；腎小管重新水主要通過通道蛋白，細胞膜上蛋白質的結構改變，水重吸收受阻，影響水平衡調節(jié)，B錯誤；鈉離子運輸需要載體蛋白協(xié)助，細胞膜上蛋白質的結構改變，鈉離子轉運受阻，影響神經(jīng)沖動產生，C錯誤；氧氣運輸不需要蛋白質參與，膜蛋白結構改變不會使氧氣擴散受阻，D正確。 【答案】D。 8．（2019?天津一模）下列生理過程中，沒有蛋白質直接參與的是（　　） A．內環(huán)境中的O2進入線粒體的過程 B．受精

24、作用過程中精子與卵細胞的識別過程 C．植物體細胞雜交之前去除細胞壁 D．有絲分裂間期DNA進行半保留復制的過程 【解析】內環(huán)境中的O2進入線粒體膜進入細胞質的方式為自由擴散，該過程不需要載體蛋白的參與，也不消耗能量，不需要蛋白質的參與，A正確；受精作用過程中，精子和卵細胞的相互識別與細胞膜上的糖蛋白有關，B錯誤；植物體細胞雜交之前去除細胞壁需要纖維素酶和果膠酶，這兩種酶的成分是蛋白質，C錯誤；間期DNA進行半保留復制需要DNA聚合酶的催化作用，而DNA聚合酶的化學本質是蛋白質，D錯誤。 【答案】A。 9．（2019?泉州模擬）某種核糖體失活蛋白（RIP）由A、B兩條肽鏈組成。RI

25、P作用于靶細胞時，B鏈與細胞膜上特定的受體E結合后引導A鏈進入細胞，A鏈與核糖體結合后催化rRNA水解。已知細胞癌變后膜上的受體E數(shù)量會增多。下列說法正確的是（　　） A．RIP的A、B鏈主要依賴肽鍵相連接 B．RIP可以用于抑制腫瘤細胞的增殖 C．RIP通過影響基因表達延緩細胞衰老 D．RIP作用后B鏈結構不變表明B鏈具有酶的作用 【解析】蛋白質中的氨基酸之間依靠肽鍵相連，但連接肽鏈的化學鍵一般不是肽鍵，A錯誤； 癌細胞的增殖過程中需要核糖體合成相關蛋白質，而RIP是核糖體失活蛋白，因此其可以用于抑制腫瘤細胞的增殖，B正確；RIP可催化rRNA水解，而rRNA是核糖體的重要

26、成分，核糖體是翻譯的場所，因此該蛋白可影響基因表達，但不能延緩細胞衰老，C錯誤；RIP作用后B鏈結構不變不能表明B鏈具有酶的作用，D錯誤。 【答案】B。 10.（2019?沈陽三模）下列關于細胞膜上蛋白質的敘述，錯誤的是（　　） A．可以催化反應，也可以被催化 B．可以作為抗原，也可以識別抗原 C．可以維持細胞內外某些物質的濃度差 D．不參與細胞和外界環(huán)境之間的能量轉換 【解析】細胞膜上的蛋白質有些是具有催化功能的酶，同時蛋白質也可被蛋白酶催化水解，A正確；細胞膜上的某些蛋白質可作為抗原，也有些蛋白質可以識別抗原，如糖蛋白，B正確；細胞膜上的某些載體蛋白可逆濃度梯度運輸物質，因此可維持細胞內外某些物質的濃度差，C正確；細胞膜在細胞和外界環(huán)境之間進行物質運輸、能量轉換、信息傳遞的過程中起重要作用，因此細胞膜上的某些蛋白可也參與細胞和外界環(huán)境之間的能量轉換，D錯誤。 【答案】D。 10