專題1細胞的物質基礎與結構基礎第1講細胞由多種多樣的分子組成核心考點3細胞中的蛋白質和核酸1．常考的8類蛋白質的分布和功能2．核酸的組成、種類與功能3．核酸與蛋白質之間的關系(1)DNA多樣性、蛋白質多樣性和生物多樣性的關系(2)核DNA、mRNA、蛋白質的“相同”與“不完全相同”真題感悟常考題型一蛋白質和核酸的結構和功能典例1(2023·浙江1月卷)紡錘絲由微管構成，微管由微管蛋白組成。有絲分裂過程中，染色體的移動依賴于微管的組裝和解聚。微管蛋白是構成細胞骨架的重要成分之一，組成微管蛋白的基本單位是(A)A．氨基酸 B．核苷酸C．脂肪酸 D．葡萄糖【解析】微管蛋白是蛋白質，構成微管蛋白的基本單位是氨基酸，氨基酸經過脫水縮合構成蛋白質，故選A。典例2(2023·湖北卷)球狀蛋白分子空間結構為外圓中空，氨基酸側鏈極性基團分布在分子的外側，而非極性基團分布在內側。蛋白質變性后，會出現生物活性喪失及一系列理化性質的變化。下列敘述錯誤的是(A)A．蛋白質變性可導致部分肽鍵斷裂B．球狀蛋白多數可溶于水，不溶于乙醇C．加熱變性的蛋白質不能恢復原有的結構和性質D．變性后生物活性喪失是因為原有空間結構破壞【解析】蛋白質的變性主要是由于蛋白質分子的空間結構被破壞，肽鍵并不斷裂，A錯誤；球狀蛋白氨基酸側鏈極性基團分布在分子的外側，而非極性基團分布在內側，說明外側主要是極性基團，可溶于水，不易溶于乙醇，B正確；加熱變性的蛋白質空間結構發生改變，該空間結構改變不可逆，不能恢復原有的結構和性質，C正確；變性后空間結構改變，導致一系列理化性質變化，生物活性喪失，D正確。故選A。典例3(2023·浙江6月卷)我國科學家在世界上首次人工合成的結晶牛胰島素，其化學結構和生物活性與天然胰島素完全相同。結晶牛胰島素的化學本質是(C)A．糖類 B．脂質C．蛋白質 D．核酸【解析】胰島素是胰島B細胞合成并分泌的唯一的一個能降低血糖的激素，其化學本質是蛋白質，而我國科學家在世界上首次人工合成的結晶牛胰島素，其化學結構和生物活性與天然胰島素完全相同，因此，結晶牛胰島素的化學本質是蛋白質，C正確。故選C。典例4(2023·全國乙卷)生物體內參與生命活動的生物大分子可由單體聚合而成，構成蛋白質等生物大分子的單體和連接鍵以及檢測生物大分子的試劑等信息如下表。單體連接鍵生物大分子檢測試劑或染色劑葡萄糖—①—②③蛋白質④⑤—核酸⑥根據表中信息，下列敘述錯誤的是(B)A．①可以是淀粉或糖原B．②是氨基酸，③是肽鍵，⑤是堿基C．②和⑤都含有C、H、O、N元素D．④可以是雙縮脲試劑，⑥可以是甲基綠和吡羅紅混合染色劑【解析】葡萄糖是多糖的單體，多糖包括淀粉、糖原和纖維素，故①可以是淀粉或糖原，A正確；蛋白質是由單體②氨基酸通過③肽鍵連接形成的，核酸的單體是核苷酸，故⑤是核苷酸，B錯誤；②氨基酸的元素組成是C、H、O、N，⑤核苷酸的元素組成是C、H、O、N、P，C正確；檢測蛋白質的④可以是雙縮脲試劑，檢測核酸的⑥可以是甲基綠和吡羅紅混合染色劑，D正確。故選B。歸納提升：1．蛋白質結構和功能的易錯點(1)蛋白質結構多樣性的原因有四個，并非同時具備才能確定兩個蛋白質分子的結構不同，而是只要具備其中的一點，就能確定。(2)在核糖體上合成的是多肽，而不是成熟的蛋白質，多肽要經過加工才能形成具有一定結構和功能的蛋白質。(3)高溫使蛋白質變性的原因不是破壞了氨基酸之間的肽鍵，而是破壞了肽鏈盤曲、折疊形成的空間結構。(4)加酒精、加熱、照射紫外線等方法能消毒、殺菌的原理是使細菌和病毒的蛋白質變性。2．核酸結構和功能的易錯點(1)DNA一般是雙鏈結構，有些DNA為環狀，如質粒DNA、線粒體和葉綠體中的DNA。RNA一般是單鏈結構。(2)雙鏈DNA的堿基對間含氫鍵，某些RNA(如tRNA)中也含氫鍵。(3)1個tRNA中含有1個反密碼子，但不能認為其只含有3個堿基。(4)rRNA在真核細胞中合成于核仁處，參與核糖體的構成。但原核細胞沒有核仁，同樣可以合成rRNA。常考題型二蛋白質與核酸的關系典例5(2023·湖南卷)南極雌帝企鵝產蛋后，由雄帝企鵝負責孵蛋，孵蛋期間不進食。下列敘述錯誤的是(A)A．帝企鵝蛋的卵清蛋白中N元素的質量分數高于C元素B．帝企鵝的核酸、多糖和蛋白質合成過程中都有水的產生C．帝企鵝蛋孵化過程中有mRNA和蛋白質種類的變化D．雄帝企鵝孵蛋期間主要靠消耗體內脂肪以供能【解析】帝企鵝蛋的卵清蛋白中N元素的質量分數低于C元素，A錯誤；核酸、糖原、蛋白質的合成都經歷了“脫水縮合”過程，故都有水的產生，B正確；帝企鵝蛋孵化過程涉及基因的選擇性表達，故帝企鵝蛋孵化過程有mRNA和蛋白質種類的變化，C正確；脂肪是良好的儲能物質，雄帝企鵝孵蛋期間不進食，主要靠消耗體內脂肪以供能，D正確。故選A。典例6(2020·北京卷)蛋白質和DNA是兩類重要的生物大分子，下列對兩者共性的概括，不正確的是(C)A．組成元素含有C、H、O、NB．由相應的基本結構單位構成C．具有相同的空間結構D．體內合成時需要模板、能量和酶【解析】蛋白質的基本組成元素是C、H、O、N，DNA的基本組成元素是C、H、O、N、P，故兩者組成元素都含有C、H、O、N，A正確；蛋白質的基本組成單位是氨基酸，DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，兩者都由相應的基本結構單位構成，B正確；蛋白質具有多種多樣的空間結構，DNA一般是規則的雙螺旋結構，C錯誤；蛋白質和DNA在體內合成時都需要模板、能量和酶，D正確。故選C。典例7(2019·江蘇卷)下列關于細胞內蛋白質和核酸的敘述，正確的是(B)A．核酸和蛋白質的組成元素相同B．核酸的合成需要相應蛋白質的參與C．蛋白質的分解都需要核酸的直接參與D．高溫會破壞蛋白質和核酸分子中肽鍵【解析】核酸的組成元素是C、H、O、N、P，而蛋白質的主要組成元素是C、H、O、N，A錯誤；核酸包括DNA和RNA，兩者的合成都需要相關酶的催化，而這些酶的化學本質是蛋白質，B正確；蛋白質的分解需要蛋白酶的參與，而蛋白酶的本質是蛋白質，因此蛋白質的分解不需要核酸的直接參與，C錯誤；高溫會破壞蛋白質分子的空間結構，但是不會破壞肽鍵，且核酸分子中不含肽鍵，D錯誤。典例8(2018·全國Ⅰ卷)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(B)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】真核細胞的染色體和染色質都主要是由DNA和蛋白質組成的，都存在DNA—蛋白質復合物，A正確；真核細胞的核中含有染色體或染色質，存在DNA—蛋白質復合物，原核細胞無成形的細胞核，DNA裸露存在，不含染色體(質)，但是其DNA會在相關酶的催化下發生復制