考典3蛋白质是生命活动的主要承担者（有解析）2026届《考典●高考·生物学》五年真题 一模 原创（山东专版）

第一单元　组成细胞的分子和细胞的基本结构
专题一　组成细胞的分子
考典33蛋白质是生命活动的主要承担者
一、五年高考真题
1.(2024·吉林,1,2分,难度★★)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是 ( )
A.钙调蛋白的合成场所是核糖体
B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位
C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关
D.钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化
2.(2024·全国新课标,1,6分,难度★★)大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是 ( )
A.大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态
B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
3.(2024·湖北,8,2分,难度★★★)人的前胰岛素原是由110个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工后转变为由51个氨基酸组成的活性胰岛素,才具有降血糖的作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观念不相符合的是 ( )
A.热带雨林生态系统中分解者丰富多样,其物质循环的速率快
B.高温处理后的抗体,失去了与抗原结合的能力
C.硝化细菌没有中心体,因而不能进行细胞分裂
D.草履虫具有纤毛结构,有利于其运动
4.(2023·浙江,1,3分,难度★★)我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素,其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是 ( )
A.糖类 B.脂质 C.蛋白质 D.核酸
5.(2023·湖北,2,2分,难度★★★)球状蛋白分子空间结构为外圆中空,氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后,会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是 ( )
A.蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B.球状蛋白多数可溶于水,不溶于乙醇
C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
6.(2023·湖南,1,2分,难度★★)南极雌帝企鹅产蛋后,由雄帝企鹅负责孵蛋,孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是 ( )
A.帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B.帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C.帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D.雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
7.(2023·海南,2,3分,难度★★)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是 ( )
A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D.高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性
8.(2023·江苏,3,2分,难度★★)细胞色素c是一种线粒体内膜蛋白,参与呼吸链中的电子传递,在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素c的叙述正确的是 ( )
A.仅由C、H、O、N四种元素组成
B.是一种能催化ATP合成的蛋白质
C.是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体
D.不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据
9.(2023·重庆,1,3分,难度★)下列细胞结构中,对真核细胞合成多肽链,作用最小的是 ( )
A.高尔基体 B.线粒体 C.核糖体 D.细胞核
10.(2022·天津,1,4分,难度★★)新型冠状病毒抗原检测的对象是蛋白质,其基本组成单位是( )
A.氨基酸 B.核苷酸
C.单糖 D.脂肪酸
11.(2022·湖南,3,2分,难度★)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染
12.(2022·湖北,13,3分,难度★★★)氨基酸在人体内分解代谢时,可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物(有机胺),有些有机胺能引起较强的生理效应。组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管;酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管;天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一。下列叙述正确的是( )
A.人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去羧基生成有机胺
B.有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料
C.组胺分泌过多可导致血压上升
D.酪胺分泌过多可导致血压下降
13.(2021·海南,13,2分,难度★★)研究发现,人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是 ( )
A.该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B.该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与
C.“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D.“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
14.(2021·辽宁,1,2分,难度★)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是 ( )
A.叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B.胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C.唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D.线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
答案：D
解析：叶绿体的类囊体薄膜上含有色素,能吸收光能,合成ATP,所以叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质即ATP合成酶,A项正确;胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质即胰岛素,B项正确;唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质即唾液淀粉酶,C项正确;线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质载体,葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸进入线粒体,D项错误。
15.(2021·湖南,5,2分,难度★★)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示,下列叙述错误的是 ( )
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
16.(2021·重庆,3,2分,难度★)某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述正确的是( )
A.食物中的该蛋白可被人体直接吸收
B.人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸
C.未经折叠的该蛋白具有生物学功能
D.该蛋白在内质网内完成加工
17.(2020·北京,2,2分,难度★★)蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子,下列对两者共性的概括,不正确的是( )
A.组成元素含有C、H、O、N
B.由相应的基本结构单位构成
C.具有相同的空间结构
D.体内合成时需要模板、能量和酶
二、二年山东一模试题
1.（2025青岛一模）尼氏体和神经原纤维是神经元的特征性结构，尼氏体由粗面内质网和游离核糖体构成，神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成。当神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失，在损伤得到恢复后，尼氏体的数量可以恢复。下列说法错误的是（ ）
A. 尼氏体的主要功能是合成蛋白质，神经递质均在尼氏体合成后储存在突触小泡中
B. 尼氏体数量与神经元的功能有关，可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态
C. 推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架，具有参与细胞内物质运输的功能
D. 经高温处理的神经丝蛋白空间结构发生改变后，仍能与双缩脲试剂产生紫色反应
2.（2025菏泽一模）低浓度CO2会促进蛋白激酶HTl磷酸化，并激活蛋白激酶CBCl，使气孔两侧的保卫细胞吸水膨胀，导致气孔开放。CO2浓度升高时，蛋白质复合物MPK4/MPK12与HTl结合，抑制HTl的活性导致气孔关闭。下列说法错误的是（ ）
A. HT1发生磷酸化不会改变氨基酸序列，但HT1的空间结构会发生变化
B. 被激活的CBCl可促进保卫细胞吸水膨胀，满足植物对CO2的需求
C. MPK4/MPK12与HT1结合，会导致植物的蒸腾作用强度降低
D. 降低MPK4/MPK12基因的表达水平就会提高CO2的固定速率
3.（2024泰安一模）“分子马达”是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质，如RNA聚合酶、肌球蛋白等，它能利用化学能进行机械做功，从而使自身或与其结合的分子产生运动。下列说法错误的是（　　）
A. “分子马达”与细胞骨架的结合是可逆的
B. “分子马达”可能具有ATP水解酶的作用
C. RNA聚合酶是沿DNA模板移动的“分子马达”
D. “分子马达”的形成过程都需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
三、山东考题原创预测
【命题趋势】
1. 情境来源：涵盖医学（阿尔茨海默病、肿瘤免疫）、农业（抗病小麦）、生物技术（CRISPR、胰岛素生产）等热点，呼应山东卷注重“真实问题解决”的特点。
2. 能力考查：如非选择题要求设计实验对照，体现“科学探究”核心素养；不定项选择题结合工业生产误差分析，考查逻辑推理能力。
3. 知识覆盖：涉及蛋白质结构、功能、合成、调控及应用，全面覆盖课标要求，同时融入跨学科概念（如基因编辑与蛋白质工程）。
（一）单项选择题
1.（机制探究）植物遭受盐胁迫时，液泡膜上H -ATP酶活性增强，同时细胞质基质中Ca2+浓度上升。这种现象直接关联的细胞器协作是（ ）
A. 线粒体供能促进液泡吸水
B. 核糖体合成酶调控离子运输
C. 高尔基体形成囊泡传递信号
D. 叶绿体分解有机物提供能量
2.（病理分析）克山病（心肌线粒体异常）患者常出现水肿，其细胞器层面原因是（ ）
A. 线粒体嵴断裂导致主动运输受阻
B. 内质网无法加工离子通道蛋白
C. 溶酶体分解损伤结构释放水分
D. 高尔基体膜融合异常影响排水
3.（实验分析）科研人员用荧光标记技术追踪胰腺腺泡细胞内的酶原蛋白，发现其依次出现在附着型核糖体→腔状结构→扁平囊→细胞膜。若用药物X处理细胞后，荧光仅聚集在腔状结构中，推测药物X最可能抑制（ ）
A. 核糖体合成多肽链
B. 囊泡与高尔基体融合
C. 内质网形成囊泡
D. 酶原蛋白的糖基化
4.人体血红蛋白由两条α链和两条β链构成，α链和β链分别由141个和146个氨基酸组成。下列关于血红蛋白的叙述，错误的是（ ）
A. 血红蛋白中至少含有4个游离的氨基和4个游离的羧基
B. 血红蛋白的形成过程中，共脱去570个水分子
C. 组成血红蛋白的氨基酸种类和排列顺序决定了其具有运输氧气的功能
D. 生活在高原地区的人，其血红蛋白含量一般比平原地区的人低，这体现了蛋白质是生命活动的主要承担者，能适应环境变化
5.疯牛病是由一种结构异常的蛋白质（朊病毒）引起的，这种蛋白质能像病毒一样传播疾病。朊病毒和正常蛋白质氨基酸组成相同，但其结构与正常蛋白质不同，但组成元素相同。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 朊病毒与正常蛋白质的氨基酸排列顺序相同
B. 高温处理可使朊病毒和正常蛋白质的肽键断裂
C. 朊病毒的出现说明蛋白质的功能不仅与氨基酸序列有关，还与空间结构有关
D. 蛋白质是生命活动的主要承担者，一切生命活动都离不开蛋白质，所以蛋白质都具有催化作用
（二）不定项选择题（每题3分，少选得1分，错选不得分）
6.（基因编辑情境）CRISPR-Cas9系统中，向导RNA引导Cas9蛋白切割特定DNA序列。下列说法正确的是（ ）
A. Cas9蛋白的功能由氨基酸序列决定
B. 向导RNA与DNA结合遵循碱基互补配对
C. 该系统可直接用于修复突变蛋白质
D. DNA修复需DNA聚合酶和连接酶参与
7.科研人员利用基因工程技术将某抗冻蛋白基因导入番茄细胞中，获得了抗冻能力增强的番茄植株。下列关于该抗冻蛋白的叙述，正确的是（ ）
A. 该抗冻蛋白的合成场所是番茄细胞的核糖体
B. 该抗冻蛋白的氨基酸序列由导入的抗冻蛋白基因决定
C. 该抗冻蛋白可能通过降低细胞内水溶液的凝固点来提高番茄的抗冻能力
D. 导入抗冻蛋白基因的番茄细胞中，抗冻蛋白的合成不受环境因素的影响
（三）非选择题
8.为研究某种植物在干旱胁迫下蛋白质含量的变化，科研人员进行了如下实验：将生长状况一致的该植物幼苗随机分为对照组和实验组，对照组正常浇水，实验组停止浇水，在处理后定期测定两组植物叶片中的蛋白质含量，结果如图所示。请回答下列问题：
（1）蛋白质是生命活动的主要承担者，其基本组成单位是______，结构多样性的原因有______。
（2）由图可知，随着干旱胁迫时间的延长，实验组植物叶片中的蛋白质含量______，可能的原因是______。
（3）为进一步探究干旱胁迫下该植物叶片中蛋白质含量变化的机制，科研人员检测了与蛋白质合成和降解相关的酶的活性，发现蛋白质降解酶的活性升高，蛋白质合成酶的活性降低。请根据以上信息，推测干旱胁迫下该植物叶片中蛋白质含量变化的机制______。
（4）在农业生产中，为提高该植物在干旱环境下的产量，可采取的措施有______（答出两点即可）。
9.某科研小组以小鼠为实验材料，研究蛋白质摄入量对小鼠生长发育的影响。实验过程如下：将若干只生长状况相同的健康小鼠随机分为4组，分别饲喂蛋白质含量为5%、10%、15%和20%的饲料，其他条件相同且适宜。一段时间后，测定小鼠的体重、体长、血红蛋白含量等指标，结果如下表所示。请回答下列问题：
蛋白质含量（%） 小鼠平均体重（g） 小鼠平均体长（cm） 小鼠血红蛋白含量（g/L）
5 15 10 80
10 20 12 100
15 25 14 120
20 28 15 130
（1）蛋白质在小鼠体内的消化终产物是______，吸收进入细胞后，可用于合成______（至少答出两种）等物质，以维持小鼠的正常生命活动。
（2）由表可知，随着蛋白质摄入量的增加，小鼠的体重、体长和血红蛋白含量均______，这说明______。
（3）若要进一步研究蛋白质摄入量对小鼠免疫系统的影响，可检测小鼠血液中的______（至少答出两种）等免疫指标。
（4）在实验过程中，除了控制蛋白质摄入量外，还需要控制其他条件相同且适宜，原因是______。
10.（科学探究）研究显示，细胞受到缺氧、低糖等刺激时，会引起内质网腔异常蛋白堆积，引发内质网应激（ERS），从而促进分子伴侣（如BiP蛋白）合成，会增强蛋白质的正确折叠能力，下图为相关机制部分示意图：
(1)分子伴侣的合成场所是______，通过______运输至内质网。
(2)若ERS持续未缓解，细胞将启动______（填“自噬”或“凋亡”）程序。请用箭头和文字表示溶酶体在此过程中的作用路径：______→______→分解受损内质网。
(3) 为验证IRE1-XBP1通路对ERS的缓解作用，设计实验：
①取两组ERS模型小鼠，实验组注射XBP1基因沉默剂，对照组注射等量生理盐水；
②检测两组小鼠肝细胞中______的含量；
③若实验组比对照组______，则假设成立。
(4)临床发现ERS与Ⅱ型糖尿病密切相关，请从细胞器协作角度提出治疗思路。
【附】2015-2019年高考
1.(2018·江苏,5,2分,难度★★★)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图,各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是( )
A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
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.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关
D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同
2.(2017·江苏,3,2分,难度★★)下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是 ( )
A.α-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8个肽键
B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
3.(2016·江苏,4,2分,难度★)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是 ( )
A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自于氨基和羧基
C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与
D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团有关
参考答案与详细解析
第一单元　组成细胞的分子和细胞的基本结构
专题一　组成细胞的分子
考典33蛋白质是生命活动的主要承担者
一、五年高考真题
1.(2024·吉林,1,2分,难度★★)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是 ( )
A.钙调蛋白的合成场所是核糖体
B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位
C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关
D.钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化
答案：B
解析：钙调蛋白的本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,A项正确。Ca2+不是钙调蛋白的基本组成单位,蛋白质的基本组成单位是氨基酸,B项错误。肽链上不同氨基酸之间可形成氢键等化学键,从而使肽链盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子,C项正确。钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的Ca2+感受器,结合Ca2+后,其空间结构发生改变,从而向下游传递信号,D项正确。
2.(2024·全国新课标,1,6分,难度★★)大豆是我国重要的粮食作物。下列叙述错误的是 ( )
A.大豆油含有不饱和脂肪酸,熔点较低,室温时呈液态
B.大豆的蛋白质、脂肪和淀粉可在人体内分解产生能量
C.大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸
D.大豆中的脂肪和磷脂均含有碳、氢、氧、磷4种元素
答案：D
解析：不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,A项正确。大豆的蛋白质、脂肪和淀粉等可在人体的消化道内被消化酶催化分解为可被细胞直接吸收的小分子有机物,同时产生能量,B项正确。必需氨基酸是指人体细胞不能合成的,必须从外界环境中获取的氨基酸,C项正确。脂肪只含有碳、氢、氧3种元素,D项错误。
3.(2024·湖北,8,2分,难度★★★)人的前胰岛素原是由110个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工后转变为由51个氨基酸组成的活性胰岛素,才具有降血糖的作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观念不相符合的是 ( )
A.热带雨林生态系统中分解者丰富多样,其物质循环的速率快
B.高温处理后的抗体,失去了与抗原结合的能力
C.硝化细菌没有中心体,因而不能进行细胞分裂
D.草履虫具有纤毛结构,有利于其运动
答案：C
解析：热带雨林生态系统中分解者种类多,温度高,水分充足,其物质循环的速率快;抗体属于免疫球蛋白,高温处理会使蛋白质空间结构被破坏,失去与抗原结合的能力;草履虫具有纤毛结构,有利于其运动进行捕食和逃避敌害,A、B、D三项都符合“结构与功能相适应”的观念。硝化细菌属于原核生物,尽管没有中心体,但仍可进行细胞分裂,C项不符合“结构与功能相适应”的观念。
4.(2023·浙江,1,3分,难度★★)我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素,其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是 ( )
A.糖类 B.脂质 C.蛋白质 D.核酸
答案：C
解析：胰岛素的化学本质是蛋白质,由题干“我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素,其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同”可知,结晶牛胰岛素的化学本质也是蛋白质,C项符合题意。
5.(2023·湖北,2,2分,难度★★★)球状蛋白分子空间结构为外圆中空,氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后,会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是 ( )
A.蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B.球状蛋白多数可溶于水,不溶于乙醇
C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
答案：A
解析：蛋白质变性过程中,空间结构改变,但是肽键不会断裂,A项错误。大多数球状蛋白具有较强的水溶性,但是很难在乙醇中溶解,B项正确。高温会破坏蛋白质的结构,使其失去原有的结构和生物活性,一旦蛋白质发生加热变性,通常很难恢复其原有的结构和性质,C项正确。蛋白质的生物活性往往依赖于其特定的空间结构,当蛋白质发生变性时,其原有的空间结构被破坏,从而丧失生物活性,D项正确。
6.(2023·湖南,1,2分,难度★★)南极雌帝企鹅产蛋后,由雄帝企鹅负责孵蛋,孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是 ( )
A.帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B.帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C.帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D.雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
答案：A
解析：蛋白质中N元素的质量分数低于C元素,A项错误。核酸、多糖和蛋白质都是大分子物质,都是由单体经过脱水缩合形成的,脱水缩合过程中都有水的产生,B项正确。帝企鹅蛋孵化过程中一些基因要进行选择性表达,所以细胞中会有mRNA和蛋白质种类的变化,C项正确。由于雄帝企鹅在孵蛋过程中不进食,所以孵蛋期间主要消耗体内的脂肪供能,D项正确。
聚合反应与水解反应
聚合反应指的是小分子物质(单体)连接起来形成大分子物质的过程,聚合反应中小分子物质连接时会产生1分子水(脱水)。水解反应指的是在水的参与下,大分子物质分解成小分子物质的过程,该过程需要的水分子数量就是单体形成大分子物质时产生的水分子数量。
7.(2023·海南,2,3分,难度★★)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是 ( )
A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D.高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性
答案：B
解析：蛋白质的基本组成单位是氨基酸,题述蛋白与天然蜘蛛丝蛋白的基本组成单位相同,A错误;氨基酸之间通过脱水缩合的方式形成肽键,进而形成肽链,B正确;双缩脲试剂可与蛋白质或多肽发生作用,产生紫色反应,但蛋白质的彻底水解产物——氨基酸不能与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应,C错误;高温可使蛋白质变性,空间结构被破坏,但不改变化学组成,D错误。
8.(2023·江苏,3,2分,难度★★)细胞色素c是一种线粒体内膜蛋白,参与呼吸链中的电子传递,在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素c的叙述正确的是 ( )
A.仅由C、H、O、N四种元素组成
B.是一种能催化ATP合成的蛋白质
C.是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体
D.不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据
答案：D
解析：由题干可知,细胞色素c是一种线粒体内膜蛋白,至少由C、H、O、N四种元素组成,A错误。细胞色素c参与呼吸链中的电子传递,但催化ATP合成的蛋白质是ATP合成酶,B错误。细胞色素c是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体,C错误。细胞色素c在不同物种间具有高度保守性,不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据,亲缘关系越近的生物,细胞色素c的相似性越高,D正确。
9.(2023·重庆,1,3分,难度★)下列细胞结构中,对真核细胞合成多肽链,作用最小的是 ( )
A.高尔基体 B.线粒体 C.核糖体 D.细胞核
答案：A
解析：高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,对合成多肽链作用最小,A符合题意;多肽链合成过程中需要的能量由线粒体提供,B不符合题意;核糖体是“生产蛋白质的机器”,氨基酸经脱水缩合形成多肽的过程就在核糖体上进行,C不符合题意;细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,可以控制蛋白质的合成,D不符合题意。
翻译的过程
10.(2022·天津,1,4分,难度★★)新型冠状病毒抗原检测的对象是蛋白质,其基本组成单位是( )
A.氨基酸 B.核苷酸
C.单糖 D.脂肪酸
答案：A
解析：蛋白质是生物大分子,其基本组成单位是氨基酸。
11.(2022·湖南,3,2分,难度★)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染
答案：B
解析：根据题干信息可知,碱性蛋白酶在一定条件下(如加热)可发生自溶失活,A项正确;题图解显示,一定程度的加热后再降温,变性的蛋白质可恢复到天然状态,B项错误;添加酶稳定剂可防止酶失活,加强了洗涤剂中碱性蛋白酶的催化效率,提高了洗涤剂的去污效果,C项正确;添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,使洗涤剂向低磷和无磷的方向发展,减少了环境污染,D项正确。
高温、过酸、过碱都能使蛋白质变性失活,这种变性是不可逆的,而当这种变性程度较轻时,如去除变性因素,有的蛋白质仍能恢复或部分恢复其原来的构象及功能,这种变性则是可逆性变化。
12.(2022·湖北,13,3分,难度★★★)氨基酸在人体内分解代谢时,可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物(有机胺),有些有机胺能引起较强的生理效应。组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管;酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管;天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一。下列叙述正确的是( )
A.人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去羧基生成有机胺
B.有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料
C.组胺分泌过多可导致血压上升
D.酪胺分泌过多可导致血压下降
答案：B
解析：人体内氨基酸的主要分解代谢途径是经过脱氨基作用,含氮部分转化成尿素,不含氮部分氧化分解产生二氧化碳和水,A项错误;有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料,如题干中天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一,B项正确;据题意“组氨酸脱去羧基后的产物组胺,可舒张血管”可知,组胺分泌过多可导致血压下降;由“酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺,可收缩血管”可知,酪胺分泌过多可导致血压上升,C、D两项错误。
13.(2021·海南,13,2分,难度★★)研究发现,人体内某种酶的主要作用是切割、分解细胞膜上的“废物蛋白”。下列有关叙述错误的是 ( )
A.该酶的空间结构由氨基酸的种类决定
B.该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与
C.“废物蛋白”被该酶切割过程中发生肽键断裂
D.“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用
答案：A
解析：酶的化学本质为蛋白质,蛋白质空间结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同,A项错误;该酶的化学本质为蛋白质,因此该酶的合成需要mRNA、tRNA和rRNA参与,B项正确;“废物蛋白”被该酶切割的过程中会发生分解,肽键断裂,C项正确;氨基酸是蛋白质的基本单位,因此“废物蛋白”分解产生的氨基酸可被重新利用,D项正确。
蛋白质结构和功能的多样性
14.(2021·辽宁,1,2分,难度★)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是 ( )
A.叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B.胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C.唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D.线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
答案：D
解析：叶绿体的类囊体薄膜上含有色素,能吸收光能,合成ATP,所以叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质即ATP合成酶,A项正确;胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质即胰岛素,B项正确;唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质即唾液淀粉酶,C项正确;线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质载体,葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸进入线粒体,D项错误。
常考蛋白质的分布和功能
15.(2021·湖南,5,2分,难度★★)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示,下列叙述错误的是 ( )
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
答案：B
解析：由题图可知,蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程受到信号调控和酶的催化,该过程体现蛋白质结构与功能相适应的观点,A项正确;蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失会改变蛋白质的结构,从而影响细胞信号传递,B项错误;由题图可知,细胞信号传递过程消耗ATP,C项正确;蛋白质磷酸化和去磷酸化都是酶促反应,酶的活性受到温度的影响,D项正确。
16.(2021·重庆,3,2分,难度★)某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述正确的是( )
A.食物中的该蛋白可被人体直接吸收
B.人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸
C.未经折叠的该蛋白具有生物学功能
D.该蛋白在内质网内完成加工
答案：B
解析：组成蛋白质的基本单位是氨基酸,蛋白质需要被蛋白酶分解为氨基酸后才能被人体吸收,A项错误;人体只能合成部分氨基酸,题目中所描述的含18种氨基酸的细胞外蛋白中,可能会有人体不能合成的氨基酸,B项正确;未经折叠没有空间结构的蛋白质没有生物活性,不具有生物学功能,C项错误;蛋白质需要在内质网和高尔基体进行加工后才能分泌到细胞外,D项错误。
17.(2020·北京,2,2分,难度★★)蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子,下列对两者共性的概括,不正确的是( )
A.组成元素含有C、H、O、N
B.由相应的基本结构单位构成
C.具有相同的空间结构
D.体内合成时需要模板、能量和酶
答案：C
解析：蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N,DNA的组成元素是C、H、O、N、P,故蛋白质和DNA的组成元素都含有C、H、O、N,A项正确;蛋白质的基本单位是氨基酸,DNA的基本单位是脱氧核苷酸,蛋白质和DNA都由相应的基本单位构成,B项正确;蛋白质具有多种多样的空间结构,DNA一般为双螺旋结构,C项错误;蛋白质和DNA合成时都需要模板、能量和酶,D项正确。
二、二年山东一模试题
1.（2025青岛一模）尼氏体和神经原纤维是神经元的特征性结构，尼氏体由粗面内质网和游离核糖体构成，神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成。当神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失，在损伤得到恢复后，尼氏体的数量可以恢复。下列说法错误的是（ ）
A. 尼氏体的主要功能是合成蛋白质，神经递质均在尼氏体合成后储存在突触小泡中
B. 尼氏体数量与神经元的功能有关，可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态
C. 推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架，具有参与细胞内物质运输的功能
D. 经高温处理的神经丝蛋白空间结构发生改变后，仍能与双缩脲试剂产生紫色反应
【答案】A
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架具有锚定支撑细胞器及维持细胞形态的功能，细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
【解析】神经递质化学本质不是蛋白质，不在尼氏体合成，A错误；神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失，在损伤得到恢复后，尼氏体的数量可以恢复，因此可判断尼氏体数量与神经元的功能有关，可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态，B正确；细胞骨架的化学本质是蛋白质纤维，神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成，因此推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架，具有参与细胞内物质运输的功能，C正确；高温处理使神经丝蛋白空间结构被破坏变性失活，但不破坏肽键，因此变性后得蛋白质仍能与双缩脲试剂产生紫色反应，D正确。
2.（2025菏泽一模）低浓度CO2会促进蛋白激酶HTl磷酸化，并激活蛋白激酶CBCl，使气孔两侧的保卫细胞吸水膨胀，导致气孔开放。CO2浓度升高时，蛋白质复合物MPK4/MPK12与HTl结合，抑制HTl的活性导致气孔关闭。下列说法错误的是（ ）
A. HT1发生磷酸化不会改变氨基酸序列，但HT1的空间结构会发生变化
B. 被激活的CBCl可促进保卫细胞吸水膨胀，满足植物对CO2的需求
C. MPK4/MPK12与HT1结合，会导致植物的蒸腾作用强度降低
D. 降低MPK4/MPK12基因的表达水平就会提高CO2的固定速率
【答案】D
【分析】题干分析：MPK4/MPK12对低浓度CO2不敏感，HT1激活下游蛋白激酶CBC1的磷酸化，抑制了导致气孔关闭的机制，使保卫细胞吸水，气孔打开。
【解析】蛋白质发生磷酸化不会改变氨基酸序列，但会改变蛋白质的空间结构，A正确；低浓度CO2会促进蛋白激酶HT1磷酸化，并激活下游蛋白激酶 CBC1，CBC1 激活后可促进保卫细胞吸水膨胀，使气孔开放，满足植物对CO2的需求，B正确；CO2浓度升高时，蛋白质复合物MPK4/MPKI2与HTI结合，抑制HT1的活性导致气孔关闭，而气孔是植物蒸腾失水的主要通道，气孔关闭会使蒸腾作用降低，C正确；降低MPK4/MPK12基因表达水平，MPK4/MPK12含量减少，对HTl抑制作用减弱，气孔开放程度可能增加，但CO2固定速率不仅取决于气孔开放程度，还受光合作用相关酶等多种因素影响，所以不能得出一定会提高CO2固定速率的结论，D错误。
3.（2024泰安一模）“分子马达”是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质，如RNA聚合酶、肌球蛋白等，它能利用化学能进行机械做功，从而使自身或与其结合的分子产生运动。下列说法错误的是（　　）
A. “分子马达”与细胞骨架的结合是可逆的
B. “分子马达”可能具有ATP水解酶的作用
C. RNA聚合酶是沿DNA模板移动的“分子马达”
D. “分子马达”的形成过程都需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
【答案】D
【解析】
【分析】分析题文可知：分子发动机，又名分子马达，是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质，如RNA聚合酶、肌球蛋白等，它能利用化学能进行机械做功，从而使自身或与其结合的分子产生运动。
【详解】A、“分子马达”可以沿着细胞骨架运动，与细胞骨架的结合是可逆的，运动时结合，不运动时分离，A正确；
B、“分子马达”，能利用化学能进行机械做功可能具有ATP水解酶的作用，B正确；
C、RNA聚合酶属于“分子马达”，能利用化学能进行机械做功，从而使自身沿DNA模板移动产生运动，C正确；
D、“分子马达”是一类蛋白质，其形成过程需要核糖体和线粒体的参与，但是胞内蛋白的形成并不是都需要内质网和高尔基体的参与，D错误。
故选D。
三、山东考题原创预测
【命题趋势】
1. 情境来源：涵盖医学（阿尔茨海默病、肿瘤免疫）、农业（抗病小麦）、生物技术（CRISPR、胰岛素生产）等热点，呼应山东卷注重“真实问题解决”的特点。
2. 能力考查：如非选择题要求设计实验对照，体现“科学探究”核心素养；不定项选择题结合工业生产误差分析，考查逻辑推理能力。
3. 知识覆盖：涉及蛋白质结构、功能、合成、调控及应用，全面覆盖课标要求，同时融入跨学科概念（如基因编辑与蛋白质工程）。
（一）单项选择题
1.（机制探究）植物遭受盐胁迫时，液泡膜上H -ATP酶活性增强，同时细胞质基质中Ca2+浓度上升。这种现象直接关联的细胞器协作是（ ）
A. 线粒体供能促进液泡吸水
B. 核糖体合成酶调控离子运输
C. 高尔基体形成囊泡传递信号
D. 叶绿体分解有机物提供能量
答案：B
解析：题干中未提及液泡吸水相关内容，且液泡膜上H -ATP酶活性增强主要与离子运输有关，并非直接与液泡吸水相关，A不符合题意。植物遭受盐胁迫时，液泡膜上H -ATP酶活性增强，该酶本质是蛋白质，由核糖体合成。同时细胞质基质中Ca2+浓度上升，这涉及到离子的运输，而酶可以调控离子运输过程，所以核糖体合成酶调控离子运输与题干现象直接关联，B正确。题干中没有信息表明高尔基体形成囊泡传递信号与液泡膜上H -ATP酶活性增强以及细胞质基质中Ca2+浓度上升有直接关系，C不正确。叶绿体是通过光合作用合成有机物，而不是分解有机物提供能量，植物细胞分解有机物提供能量主要是通过线粒体进行细胞呼吸来实现的，D错误。
2.（病理分析）克山病（心肌线粒体异常）患者常出现水肿，其细胞器层面原因是（ ）
A. 线粒体嵴断裂导致主动运输受阻
B. 内质网无法加工离子通道蛋白
C. 溶酶体分解损伤结构释放水分
D. 高尔基体膜融合异常影响排水
答案： A
解析：克山病患者心肌线粒体异常，线粒体嵴断裂会影响有氧呼吸产生能量（ATP）。主动运输需要消耗能量，能量供应不足会导致主动运输受阻，进而影响细胞内外离子等物质的正常运输，使得细胞内渗透压改变，细胞吸水，最终导致组织水肿，A符合细胞器层面的原因。内质网无法加工离子通道蛋白一般不是克山病（心肌线粒体异常）导致水肿的直接细胞器层面原因，题干强调的是心肌线粒体异常，而不是内质网的问题，B不符合题意。溶酶体分解损伤结构释放水分并不是克山病患者出现水肿的主要细胞器层面原因，且溶酶体的功能异常通常不是由心肌线粒体异常直接引发的，C不正确。高尔基体膜融合异常影响排水与克山病中心肌线粒体异常的关联不大，不是导致水肿的主要细胞器层面因素，D不符合题意。
3.（实验分析）科研人员用荧光标记技术追踪胰腺腺泡细胞内的酶原蛋白，发现其依次出现在附着型核糖体→腔状结构→扁平囊→细胞膜。若用药物X处理细胞后，荧光仅聚集在腔状结构中，推测药物X最可能抑制（ ）
A. 核糖体合成多肽链
B. 囊泡与高尔基体融合
C. 内质网形成囊泡
D. 酶原蛋白的糖基化
答案：C
解析：如果药物X抑制核糖体合成多肽链，那么在附着型核糖体上就不会有荧光出现，而不是荧光聚集在腔状结构中，A错误。若药物X抑制囊泡与高尔基体融合，荧光应聚集在高尔基体之前的结构，即内质网（腔状结构）和核糖体上，而不只是腔状结构中，B错误。正常情况下，酶原蛋白在附着型核糖体上合成后进入内质网（腔状结构）进行加工，然后由内质网形成囊泡将蛋白质运输到高尔基体（扁平囊）进一步加工，最后通过囊泡运输到细胞膜。如果药物X抑制内质网形成囊泡，那么酶原蛋白就会聚集在内质网（腔状结构）中，符合题目中荧光仅聚集在腔状结构中的现象，C正确。酶原蛋白的糖基化发生在内质网和高尔基体中，若药物X抑制糖基化，不会导致荧光只聚集在腔状结构中，D错误。
4.人体血红蛋白由两条α链和两条β链构成，α链和β链分别由141个和146个氨基酸组成。下列关于血红蛋白的叙述，错误的是（ ）
A. 血红蛋白中至少含有4个游离的氨基和4个游离的羧基
B. 血红蛋白的形成过程中，共脱去570个水分子
C. 组成血红蛋白的氨基酸种类和排列顺序决定了其具有运输氧气的功能
D. 生活在高原地区的人，其血红蛋白含量一般比平原地区的人低，这体现了蛋白质是生命活动的主要承担者，能适应环境变化
答案：D。
解析：人体血红蛋白由两条α链和两条β链构成，每条肽链至少含有 1 个游离的氨基和1个游离的羧基，所以血红蛋白中至少含有4个游离的氨基和4个游离的羧基，A正确。血红蛋白的形成过程中，脱去的水分子数 = 氨基酸数 - 肽链数 =（141×2 + 146×2）- 4 = 570 个，B正确。蛋白质的结构决定功能，组成血红蛋白的氨基酸种类和排列顺序决定了其空间结构，进而决定了其具有运输氧气的功能，C正确。生活在高原地区的人，其血红蛋白含量一般比平原地区的人高，因为高原地区氧气含量低，人体需要更多的血红蛋白来运输氧气，以适应高原环境，D错误。
5.疯牛病是由一种结构异常的蛋白质（朊病毒）引起的，这种蛋白质能像病毒一样传播疾病。朊病毒和正常蛋白质氨基酸组成相同，但其结构与正常蛋白质不同，但组成元素相同。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 朊病毒与正常蛋白质的氨基酸排列顺序相同
B. 高温处理可使朊病毒和正常蛋白质的肽键断裂
C. 朊病毒的出现说明蛋白质的功能不仅与氨基酸序列有关，还与空间结构有关
D. 蛋白质是生命活动的主要承担者，一切生命活动都离不开蛋白质，所以蛋白质都具有催化作用
答案：C
解析：蛋白质的结构由氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链的空间结构决定，朊病毒与正常蛋白质结构异常，氨基酸排列顺序不同，A错误。高温处理会使蛋白质的空间结构遭到破坏，但不会使肽键断裂，B错误。朊病毒和正常蛋白质氨基酸组成相同，但结构不同，导致功能不同，说明蛋白质的功能不仅与氨基酸序列有关，还与空间结构有关，C正确。蛋白质是生命活动的主要承担者，具有多种功能，如催化、运输、调节、免疫等，但不是所有蛋白质都具有催化作用，D错误。
（二）不定项选择题（每题3分，少选得1分，错选不得分）
6.（基因编辑情境）CRISPR-Cas9系统中，向导RNA引导Cas9蛋白切割特定DNA序列。下列说法正确的是（ ）
A. Cas9蛋白的功能由氨基酸序列决定
B. 向导RNA与DNA结合遵循碱基互补配对
C. 该系统可直接用于修复突变蛋白质
D. DNA修复需DNA聚合酶和连接酶参与
答案：ABD
解析： 蛋白质的功能是由其空间结构决定的，而蛋白质的空间结构又与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关，A正确。在CRISPR - Cas9系统中，向导RNA与目标DNA序列结合时，遵循碱基互补配对原则，即A与T（DNA中）或U（RNA中）配对，G与C配对，B正确。
CRISPR - Cas9系统作用的对象是DNA，而不是蛋白质，C错误。当Cas9蛋白切割DNA后，细胞会启动DNA修复机制，进行DNA片段的插入或替换等修复过程，需要DNA聚合酶来合成新的DNA片段，填补缺口，同时需要DNA连接酶将新合成的DNA片段与原DNA链连接起来，D正确。
7.科研人员利用基因工程技术将某抗冻蛋白基因导入番茄细胞中，获得了抗冻能力增强的番茄植株。下列关于该抗冻蛋白的叙述，正确的是（ ）
A. 该抗冻蛋白的合成场所是番茄细胞的核糖体
B. 该抗冻蛋白的氨基酸序列由导入的抗冻蛋白基因决定
C. 该抗冻蛋白可能通过降低细胞内水溶液的凝固点来提高番茄的抗冻能力
D. 导入抗冻蛋白基因的番茄细胞中，抗冻蛋白的合成不受环境因素的影响
答案：ABC
解析：蛋白质的合成场所是核糖体，蛋白质都是在核糖体上合成的，A正确。基因控制蛋白质的合成，基因中的碱基序列决定了mRNA中的碱基序列，进而决定了蛋白质的氨基酸序列，B正确。抗冻蛋白可能通过降低细胞内水溶液的凝固点，使细胞在低温环境下不易结冰，从而提高番茄的抗冻能力，C正确。导入抗冻蛋白基因的番茄细胞中，抗冻蛋白的合成受环境因素的影响。例如，温度、光照等环境因素可能会影响基因的表达，进而影响抗冻蛋白的合成，D错误。
（三）非选择题
8.为研究某种植物在干旱胁迫下蛋白质含量的变化，科研人员进行了如下实验：将生长状况一致的该植物幼苗随机分为对照组和实验组，对照组正常浇水，实验组停止浇水，在处理后定期测定两组植物叶片中的蛋白质含量，结果如图所示。请回答下列问题：
（1）蛋白质是生命活动的主要承担者，其基本组成单位是______，结构多样性的原因有______。
（2）由图可知，随着干旱胁迫时间的延长，实验组植物叶片中的蛋白质含量______，可能的原因是______。
（3）为进一步探究干旱胁迫下该植物叶片中蛋白质含量变化的机制，科研人员检测了与蛋白质合成和降解相关的酶的活性，发现蛋白质降解酶的活性升高，蛋白质合成酶的活性降低。请根据以上信息，推测干旱胁迫下该植物叶片中蛋白质含量变化的机制______。
（4）在农业生产中，为提高该植物在干旱环境下的产量，可采取的措施有______（答出两点即可）。
答案：（1）氨基酸 氨基酸的种类不同、数目成百上千、排列顺序千变万化，多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别
（2）降低 干旱条件下，植物生长受到抑制，蛋白质合成减少，同时细胞内的蛋白质可能因代谢需要而被分解以提供能量和其他物质
（3）干旱胁迫下，蛋白质降解酶的活性升高，会加速蛋白质的降解；同时蛋白质合成酶的活性降低，蛋白质的合成速率减慢
（4）选育耐旱品种；合理灌溉；覆盖保墒；施加能提高植物抗旱性的生长调节剂等
解析:（1）蛋白质的基本组成单位是氨基酸。蛋白质结构多样性的原因有：氨基酸的种类不同、数目成百上千、排列顺序千变万化，多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
（2）由图可知，随着干旱胁迫时间的延长，实验组植物叶片中的蛋白质含量逐渐降低。可能的原因是干旱条件下，植物生长受到抑制，蛋白质合成减少，同时细胞内的蛋白质可能因代谢需要而被分解以提供能量和其他物质。
（3）干旱胁迫下，由于蛋白质降解酶的活性升高，会加速蛋白质的降解；同时蛋白质合成酶的活性降低，使得蛋白质的合成速率减慢。合成减少而降解增加，导致该植物叶片中蛋白质含量下降。
（4）在农业生产中，为提高该植物在干旱环境下的产量，可采取的措施有： 选育耐旱品种：通过遗传育种等手段，选择和培育具有较强耐旱能力的品种，从根本上提高植物对干旱环境的适应能力。 合理灌溉：采用滴灌、喷灌等节水灌溉方式，根据植物不同生长阶段的需水特性，精准控制灌溉量和灌溉时间，既保证植物生长所需水分，又避免水资源浪费。 覆盖保墒：在植物根部覆盖秸秆、地膜等，减少土壤水分蒸发，保持土壤湿度，为植物生长创造相对湿润的土壤环境。 施加生长调节剂：适量施用一些能提高植物抗旱性的生长调节剂，如脱落酸等，调节植物的生理代谢过程，增强其对干旱胁迫的耐受性。
9.某科研小组以小鼠为实验材料，研究蛋白质摄入量对小鼠生长发育的影响。实验过程如下：将若干只生长状况相同的健康小鼠随机分为4组，分别饲喂蛋白质含量为5%、10%、15%和20%的饲料，其他条件相同且适宜。一段时间后，测定小鼠的体重、体长、血红蛋白含量等指标，结果如下表所示。请回答下列问题：
蛋白质含量（%） 小鼠平均体重（g） 小鼠平均体长（cm） 小鼠血红蛋白含量（g/L）
5 15 10 80
10 20 12 100
15 25 14 120
20 28 15 130
（1）蛋白质在小鼠体内的消化终产物是______，吸收进入细胞后，可用于合成______（至少答出两种）等物质，以维持小鼠的正常生命活动。
（2）由表可知，随着蛋白质摄入量的增加，小鼠的体重、体长和血红蛋白含量均______，这说明______。
（3）若要进一步研究蛋白质摄入量对小鼠免疫系统的影响，可检测小鼠血液中的______（至少答出两种）等免疫指标。
（4）在实验过程中，除了控制蛋白质摄入量外，还需要控制其他条件相同且适宜，原因是______。
答案：（1）氨基酸 酶、抗体、激素（如生长激素）
（2）增加 蛋白质摄入量会影响小鼠的生长发育和血液指标
（3）抗体含量、淋巴细胞数量、免疫球蛋白含量
（4）排除无关变量对实验结果的干扰，确保实验结果是由蛋白质摄入量这一单一变量引起的
解析：（1）蛋白质在小鼠体内的消化终产物是氨基酸。吸收进入细胞后，可用于合成酶、抗体、激素（如生长激素）、载体蛋白等物质，以维持小鼠的正常生命活动。
（2）由表可知，随着蛋白质摄入量的增加，小鼠的体重、体长和血红蛋白含量均增加，这说明蛋白质摄入量会影响小鼠的生长发育和血液指标，在一定范围内，蛋白质摄入量越高，小鼠的生长发育状况越好，血红蛋白含量也越高。
（3）若要进一步研究蛋白质摄入量对小鼠免疫系统的影响，可检测小鼠血液中的抗体含量、淋巴细胞数量、免疫球蛋白含量等免疫指标。
（4）在实验过程中，除了控制蛋白质摄入量外，还需要控制其他条件相同且适宜，原因是排除无关变量对实验结果的干扰，确保实验结果是由蛋白质摄入量这一单一变量引起的。
10.（科学探究）研究显示，细胞受到缺氧、低糖等刺激时，会引起内质网腔异常蛋白堆积，引发内质网应激（ERS），从而促进分子伴侣（如BiP蛋白）合成，会增强蛋白质的正确折叠能力，下图为相关机制部分示意图：
(1)分子伴侣的合成场所是______，通过______运输至内质网。
(2)若ERS持续未缓解，细胞将启动______（填“自噬”或“凋亡”）程序。请用箭头和文字表示溶酶体在此过程中的作用路径：______→______→分解受损内质网。
(3) 为验证IRE1-XBP1通路对ERS的缓解作用，设计实验：
①取两组ERS模型小鼠，实验组注射XBP1基因沉默剂，对照组注射等量生理盐水；
②检测两组小鼠肝细胞中______的含量；
③若实验组比对照组______，则假设成立。
(4)临床发现ERS与Ⅱ型糖尿病密切相关，请从细胞器协作角度提出治疗思路。
答案：(1)核糖体 囊泡
（2）细胞凋亡 内质网应激（ERS） 激活相关信号通路 使溶酶体与内质网结合
(3)②异常蛋白的含量 ③异常蛋白含量高
(4)①增强内质网功能：借助药物等提升内质网中分子伴侣（如 BiP 蛋白）合成与活性，助力蛋白正确折叠，缓解内质网应激。
②调节细胞器协作：优化高尔基体功能，改善其与内质网在蛋白加工、运输中的协作，减轻内质网负担。
③利用溶酶体：用药激活溶酶体，高效清除内质网异常蛋白，维持蛋白稳态。
④改善线粒体联系：提升线粒体功能，为内质网供能，减少内质网应激。
⑤调控信号通路：调节 IRE1 - XBP1 等通路，平衡缓解机制与细胞损伤，研发通路关键节点抑制剂或激活剂精准调控 。
解析：(1)分子伴侣本质是蛋白质，核糖体是蛋白质合成的场所，分子伴侣合成后通过囊泡运输到内质网等部位发挥作用。
(2)当内质网应激（ERS）持续未缓解时，细胞会启动凋亡程序来清除受损或功能异常的细胞，以避免对机体造成更大的损害。自噬通常是细胞在营养缺乏等情况下，通过降解自身部分成分来维持生存的一种机制，与 ERS 持续未缓解时细胞的反应不同。溶酶体在细胞凋亡过程中的作用路径：内质网应激（ERS）→激活相关信号通路使溶酶体与内质网结合→分解受损内质网。当内质网应激持续存在，细胞无法恢复正常状态时，会启动凋亡程序来清除受损细胞，溶酶体通过与内质网结合，利用其水解酶来分解受损内质网。
(3)因为要验证IRE1 - XBP1通路对ERS的缓解作用，而ERS的一个表现是内质网腔异常蛋白堆积，所以检测异常蛋白含量可反映通路的作用效果。
③因为实验组注射XBP1基因沉默剂，会抑制IRE1 - XBP1通路，若该通路对ERS有缓解作用，那么实验组的异常蛋白不能被有效处理，含量会高于对照组。
(4)从细胞器协作角度治疗Ⅱ型糖尿病中与ERS相关的问题，思路如下：
①增强内质网功能：可以通过药物或其他手段促进内质网中分子伴侣等蛋白的合成与活性，如增加BiP蛋白的表达，帮助蛋白质正确折叠，减少异常蛋白堆积，从而缓解内质网应激。②调节其他细胞器与内质网的协作：例如，研究发现高尔基体与内质网在蛋白质加工和运输过程中有密切协作关系，可以通过调节高尔基体的功能，优化蛋白质的运输和加工，减轻内质网的负担。③利用溶酶体清除异常蛋白：开发药物激活溶酶体的活性，使其更有效地清除内质网中堆积的异常蛋白，维持细胞内蛋白质稳态。④改善线粒体与内质网的联系：线粒体为细胞代谢提供能量，内质网的蛋白质折叠等过程需要能量。改善线粒体功能，确保为内质网提供充足能量，有助于维持内质网正常功能，减少内质网应激。⑤调控细胞内的信号通路：通过调节相关信号通路，如IRE1 - XBP1通路等，使其处于平衡状态，既能够在 ERS 发生时及时启动缓解机制，又避免过度激活导致细胞损伤。可以研发针对这些信号通路关键节点的抑制剂或激活剂，根据病情进行精准调控等。
【附】2015-2019年高考
1.(2018·江苏,5,2分,难度★★★)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图,各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是( )
A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
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.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关
D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同
答案：D
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,A项错误;氨基酸脱水缩合形成的水分子中氢来自氨基和羧基,B项错误;肽链中游离氨基包括首端的氨基和R基中的氨基,与参与构成肽链的氨基酸种类有关,C项错误;两种激素中有2个氨基酸种类不同,导致生理功能不同,D项正确。
2.(2017·江苏,3,2分,难度★★)下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是 ( )
A.α-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8个肽键
B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C.蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
答案：A
解析：环状八肽由8个氨基酸脱水缩合形成,肽键数与氨基酸数都是8个,A项正确;蛋白质可能由1条多肽链构成,也可能由2条或2条以上多肽链构成,B项错误;蛋白质变性是指蛋白质的空间结构被破坏,肽键没有断裂,C项错误;变性蛋白质含有肽键,可与双缩脲试剂发生紫色反应,D项错误。
环状肽的有关计算
环状多肽主链中无游离的氨基和羧基,环状肽中游离的氨基或羧基数目取决于构成环状肽氨基酸R基团中的氨基和羧基的数目,如图所示。
　　由图示可知:
肽键数=脱去水分子数=氨基酸数;环状多肽的相对分子质量=m(a-18)(m表示氨基酸数目;a表示氨基酸平均相对分子质量)。
3.(2016·江苏,4,2分,难度★)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是 ( )
A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自于氨基和羧基
C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与
D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团有关
答案：A
解析：细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA,属于核酸。