蛋白質(zhì)核酸一輪復(fù)習(xí)課件

細(xì)胞中的蛋白質(zhì)和核酸（基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)）

考綱內(nèi)容能力要求1．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能2．核酸的結(jié)構(gòu)和功能BA

生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)構(gòu)和種類基礎(chǔ)再現(xiàn)1.結(jié)構(gòu)：組成蛋白質(zhì)的氨基酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每個(gè)氨基酸至少有一個(gè)_________和一個(gè)__________，且連在同一個(gè)__________上，不同的氨基酸的_________不同。即通過_________判斷氨基酸的種類。2.種類：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，20種氨基酸的不同之處是R基的不同。即20種氨基酸就有20種不同的________________________________________。其中有8種必需氨基酸，記憶口訣：甲攜來一本亮色書，分別是甲硫氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸。（了解）R基氨基羧基碳原子R基R基你還記得么？易錯(cuò)提示：必需氨基酸（essentialaminoacid）：人體（或其他脊椎動(dòng)物）必不可少，而機(jī)體內(nèi)又不能合成的，必須從食物中補(bǔ)充的氨基酸，稱必需氨基酸。對(duì)成人來說，這類氨基酸有8種，包括賴氨酸、甲硫氨酸（又叫蛋氨酸）、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。對(duì)嬰兒來說，有9種，由于組氨酸也是必需氨基酸。歸納整合組成蛋白質(zhì)的基本單位——氨基酸1.基本組成元素：C、H、O、N，有的還含有P、S等。2.結(jié)構(gòu)通式（1）結(jié)構(gòu)通式及不同表達(dá)形式RH2NHCOOHCH—NH2氨基NH

—C—OH—COOH羧基H

RH2NHCOOHC—C—OHH

HNH

—CRH（2）特點(diǎn)①氨基酸分子中至少有一個(gè)—NH2、一個(gè)—COOH，因?yàn)镽基中可能有—NH2、—COOH；②都有一個(gè)—NH2和一個(gè)—COOH連在同一個(gè)碳原子上，否則不是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸；③根據(jù)氨基酸結(jié)構(gòu)通式可解決肽鏈中所含氨基和羧基的數(shù)目問題，但一般限定于計(jì)算其最小值，因?yàn)镽基所含的氨基和羧基數(shù)目一般不能確定。跟蹤訓(xùn)練1.(2008年天津卷)下列關(guān)于蛋白質(zhì)和氨基酸的敘述，正確的是（）A.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸組成的B.高等動(dòng)物能合成生命活動(dòng)所需要的20種氨基酸C.細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是一種蛋白質(zhì)D.在胚胎發(fā)育過程中，基因選擇性表達(dá)，細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)解析：考查蛋白質(zhì)的相關(guān)知識(shí)。構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，人體所必須的氨基酸共有20種，其中有8種是人體不能合成的，必須從食物中獲得，稱為必需氨基酸。酶的主要成分是蛋白質(zhì)，還有少量的RNA。蛋白質(zhì)具有多樣性，其原因是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、排列順序、數(shù)量以及肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。在細(xì)胞分化過程中，基因選擇性表達(dá)，形成不同的mRNA和不同的蛋白質(zhì)。

答案：D2.（2009年汕頭二模）同為組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸，酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異的產(chǎn)生，取決于（）A.兩者R基組成的不同B.兩者的結(jié)構(gòu)完全不同C.酪氨酸的氨基多D.精氨酸的羧基多解析：氨基酸的通式基本是一致的，不同氨基酸其R基不同。答案：A蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)再現(xiàn)1.蛋白質(zhì)分子是由許多氨基酸通過__________連接起來的高分子化合物。縮合反應(yīng)方程式是：CH2N—RH—C—OH+H—NH—COHR—COOHCH2N—RH—C—NH—COHR—COOH+H2O肽鍵你還記得么？縮合反應(yīng)在化學(xué)上稱為縮聚反應(yīng)，在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的場(chǎng)所是__________。2.蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)具有多樣性就決定了蛋白質(zhì)分子具有多種重要的生理功能，蛋白質(zhì)的功能主要有下列五點(diǎn)：（1）組成細(xì)胞的__________：如細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)，染色體中的蛋白質(zhì)；（2）__________功能：如細(xì)胞膜上的載體蛋白、運(yùn)輸氧氣的血紅蛋白等；（3）__________功能：如催化各種生化反應(yīng)的酶等；核糖體結(jié)構(gòu)成分運(yùn)輸催化（4）__________功能：如生長(zhǎng)激素、胰島素等激素；（5）__________功能：如B淋巴細(xì)胞受到抗原刺激后產(chǎn)生的抗體是蛋白質(zhì)，具有與特異性的抗原結(jié)合，從而達(dá)到清除抗原的目的。因此，一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的__________。主要承擔(dān)者調(diào)節(jié)免疫

探究思考：蛋白質(zhì)的多樣性與生物多樣性有什么關(guān)系？

答案：生物多樣性包括遺傳物質(zhì)的多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性；遺傳物質(zhì)的多樣性決定蛋白質(zhì)的多樣性，蛋白質(zhì)的多樣性決定物種的多樣性，物種的多樣性組成生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。易錯(cuò)提示：1.肽鍵的正確寫法為“—NH—CO—”或“—CO—NH—”，而“CO—NH”是錯(cuò)誤的。2.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因是氨基酸的種類、數(shù)目和排列次序的不同，空間結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化是肽鏈方面。歸納整合一、氨基酸縮合成蛋白質(zhì)1.氨基酸經(jīng)脫水縮合形成蛋白質(zhì)。在脫水縮合過程中一個(gè)氨基酸的非R基上羧基和另一個(gè)氨基酸非R基上的氨基分別脫下—OH和—H結(jié)合形成H2O，同時(shí)形成一個(gè)肽鍵。2.肽鍵的不同表達(dá)形式—NH—CO—或—CO—NH—或—N——CHO氨基酸的結(jié)合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能及其多樣性1.蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)(1)形成：氨基酸多肽（肽鏈）蛋白質(zhì)脫水縮合折疊

探究思考：多肽與蛋白質(zhì)有何區(qū)別？蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)在哪里形成？

答案：每個(gè)蛋白質(zhì)分子可以由1條肽鏈組成，也可由幾條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵（肯定不是肽鍵）連接而成。但多肽只有折疊成特定的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)而構(gòu)成蛋白質(zhì)時(shí)，才能執(zhí)行特定的生理功能。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中形成的。

注：蛋白質(zhì)初步水解的產(chǎn)物是多肽，徹底水解的產(chǎn)物是氨基酸，氧化分解的終產(chǎn)物有CO2、H2O和尿素。2.蛋白質(zhì)的多樣性(1)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性①氨基酸的種類不同，構(gòu)成的肽鏈不同————————○—○—○—○—○—○—②氨基酸的數(shù)目不同，構(gòu)成的肽鏈不同———————————③氨基酸的排列次序不同，構(gòu)成的肽鏈不同——○—○——○——○——○——○—④肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)不同，構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同兩個(gè)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，則這兩個(gè)蛋白質(zhì)不是同種蛋白質(zhì)。但并不是以上這四點(diǎn)同時(shí)具備才能確定兩個(gè)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，而是只要具備以上其中的一點(diǎn)，這兩個(gè)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)就不同了。(2)蛋白質(zhì)功能的多樣性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定了蛋白質(zhì)功能的多樣性。蛋白質(zhì)據(jù)功能分為結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白兩大類，前者如人和動(dòng)物的肌肉，后者如具有催化作用的絕大多數(shù)酶、具有免疫功能的抗體等。三、關(guān)于蛋白質(zhì)形成過程的有關(guān)計(jì)算1.蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算必記公式：肽鍵數(shù)＝脫水縮合產(chǎn)生的水分子數(shù)蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸相對(duì)分子質(zhì)量的總和－失去的水分子的相對(duì)分子質(zhì)量的總和如果氨基酸平均分子量為a，氨基酸數(shù)目為m,即肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽鏈相對(duì)分子質(zhì)量氨基數(shù)目羥基數(shù)目一條肽鏈m-1m-1am-18(m-1)至少1個(gè)至少1個(gè)N條肽鏈m-nm-nam-18(m-n)至少n個(gè)至少n個(gè)相關(guān)計(jì)算公式：（1）脫水?dāng)?shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)—肽鏈數(shù)（2）氨基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的氨基數(shù)=各氨基酸中氨基的總數(shù)—肽鍵數(shù)（3）羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的羧基數(shù)=各氨基酸中羧基的總數(shù)—肽鍵數(shù)（4）

N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)=各氨基酸中N原子的總數(shù)（5）

O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)=各氨基酸中O原子的總數(shù)—脫水?dāng)?shù)（6）

H原子數(shù)=各氨基酸中H原子的總數(shù)—2×脫水?dāng)?shù)（2009年上海卷）某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個(gè)數(shù)是（）A.n-mB.n-2mC.n+mD.n+2m

解析：每條肽鏈主鏈上的氧原子數(shù)比氨基酸多一個(gè)。由氨基酸的結(jié)構(gòu)通式可知一個(gè)氨基酸至少有兩個(gè)O，形成蛋白質(zhì)縮合過程中要脫掉水，故該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個(gè)數(shù)為2n-(n-m)=n+m。

答案：C

跟蹤訓(xùn)練2.氨基酸與相應(yīng)DNA及RNA片段中堿基數(shù)目之間的關(guān)系注：（1）對(duì)真核生物而言，上式中的DNA片段相當(dāng)于基因結(jié)構(gòu)中的外顯子。（2）蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算中若通過圖示或其他形式告知蛋白質(zhì)中有二硫鍵形成時(shí)，要考慮脫去氫的質(zhì)量。氨基酸數(shù)mRNA核糖核苷酸數(shù)DNA脫氧核苷酸數(shù)m3m6m四、蛋白質(zhì)的常見種類、激素與蛋白質(zhì)1.生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的常見種類有：酶——如各種消化酶；某些激素也是蛋白質(zhì)——如胰島素、生長(zhǎng)激素和促激素；抗體——免疫球蛋白；載體——生物膜進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸?shù)墓ぞ?；受體——如突觸后膜上接受神經(jīng)遞質(zhì)刺激的物質(zhì)等。2.激素與蛋白質(zhì)（1）生物體內(nèi)的激素多數(shù)屬于蛋白質(zhì)類激素，但也有不屬于此類的，按其化學(xué)本質(zhì)分類如下：蛋白質(zhì)類（含多肽類）：胰島素、生長(zhǎng)激素、促激素、抗利尿激素、胰高血糖素等；氨基酸類：甲狀腺激素、腎上腺素等；類固醇類：性激素、醛固酮等；其他：生長(zhǎng)素（吲哚乙酸）、乙烯等。（2）蛋白質(zhì)的主要理化性質(zhì)（了解）①酸堿兩性（分子內(nèi)存在－NH2和－COOH）；②鹽析（可以從濃的無機(jī)鹽溶液中沉淀出來）；③變性和凝固（一定的理化因素，如過酸過堿等，使其變性凝固）；④水解反應(yīng)（在酸、堿或酶的作用下最終生成氨基酸）；⑤顯色反應(yīng)（如蛋白質(zhì)與硝酸作用顯黃色）。

遺傳信息的攜帶者——核酸核酸的種類和基本單位

基礎(chǔ)再現(xiàn)生物體中的核酸：_________種；核苷酸：_________種；五碳糖：_________種；含氮堿基：_________種。__________是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)，__________是少數(shù)不含DNA的病毒的遺傳物質(zhì)。2825DNARNA種類基本單位基本單位的成分分布磷酸五碳糖含氮堿基核糖核酸（RNA）

相同主要在中脫氧核糖核酸（DNA）主要在中細(xì)胞核核糖核苷酸核糖A、U、C、GA、T、C、G脫氧核糖脫氧核苷酸細(xì)胞質(zhì)

探究思考：1.同種生物不同細(xì)胞中DNA一般相同，而mRNA則一般不同，蛋白質(zhì)種類和含量也不同，這與何種生理過程有關(guān)？2.能否通過核酸與蛋白質(zhì)來推斷物種親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近？為什么？3.為什么研究DNA可標(biāo)記胸腺嘧啶(T)，而研究RNA的變化可標(biāo)記尿嘧啶(U)？答案：1.基因的選擇性表達(dá)。2.能，因?yàn)楹怂崤c蛋白質(zhì)在不同生物體中具有物種的特異性，因而可以從分子水平上，通過分析核酸與蛋白質(zhì)的相似程度來推斷物種親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。3.因?yàn)镈NA和RNA其他堿基(A、G、C)都相同。跟蹤訓(xùn)練

（2008年廣東卷）核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，以下關(guān)于DNA與RNA特點(diǎn)的比較，敘述正確的是（）A.在細(xì)胞內(nèi)存在的主要部位相同B.構(gòu)成的五碳糖不同C.核苷酸之間的連接方式不同D.構(gòu)成的堿基完全不同

解析：核酸是所有生物的遺傳物質(zhì),可以分為DNA和RNA兩大類,具體比較見下表:兩種核酸，其核苷酸之間的連接方式（磷酸二酯鍵）是相同的，所以在題目所給出的選項(xiàng)中，只有B選項(xiàng)是正確的。

答案：B種類基本單位基本單位的成分分布磷酸五碳糖含氮堿基核糖核酸（RNA）

相同主要在中脫氧核糖核酸（DNA）主要在中細(xì)胞核核糖核苷酸核糖A、U、C、GA、T、C、G脫氧核糖脫氧核苷酸細(xì)胞質(zhì)DNA的結(jié)構(gòu)和功能

基礎(chǔ)再現(xiàn)1.結(jié)構(gòu)：DNA是_________脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈盤旋而成雙螺旋結(jié)構(gòu)，RNA是_________核糖核苷酸長(zhǎng)鏈。2.功能（1）核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。（2）細(xì)胞核中的DNA是__________的主要成分，是__________中的遺傳物質(zhì)。（3）細(xì)胞質(zhì)中的DNA是細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)。兩條一條染色體細(xì)胞核（4）RNA是傳遞遺傳信息、核糖體的成分、運(yùn)輸氨基酸的工具。（5）DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)，是遺傳信息的載體。少數(shù)病毒只含有RNA，遺傳信息儲(chǔ)存在RNA中。（6）有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物遺傳物質(zhì)是__________，病毒的遺傳物質(zhì)是_________或_________。RNADNADNA背誦默寫氨基酸的分子通式，構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有多少種？氨基，羧基，肽鍵的寫法。寫出兩個(gè)氨基酸脫水縮合形成二肽的過程從氨基酸和肽鏈兩方面敘述蛋白質(zhì)多樣性的原因蛋白質(zhì)的功能有哪些DNA與RNA比較DNA與RNA的實(shí)驗(yàn)鑒定特別說明：甲基綠和吡羅紅兩種染色劑與DNA和RNA的親和力不同，甲基綠與DNA的親和力強(qiáng)，并使DNA呈綠色，吡羅紅與RNA的親和力強(qiáng)，并使RNA呈現(xiàn)紅色。利用甲基綠、吡羅紅混合劑將細(xì)胞染色，可以顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。1.在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)中，說法正確的是（）A.甲基綠和吡羅紅對(duì)DNA和RNA的親和力不同，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)分別加入甲基綠和吡羅紅B.鹽酸能夠改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞C.該實(shí)驗(yàn)用口腔上皮細(xì)胞而不用葉肉細(xì)胞，是因?yàn)槿~肉細(xì)胞不含RNAD.鹽酸有利于染色體中DNA與蛋白質(zhì)分開，不利于DNA與染色體結(jié)合跟蹤訓(xùn)練解析：實(shí)驗(yàn)加入8%的鹽酸的重要作用：一是改變細(xì)胞膜的通透性加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞；二是使染色體中DNA和蛋白質(zhì)分開，有利于著色，故B正確，D錯(cuò)誤。甲基綠和吡羅紅對(duì)DNA的親和力不同，應(yīng)配成甲基綠吡羅紅混合劑染液，故A錯(cuò)誤。葉肉細(xì)胞含有葉綠體，綠色會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故C錯(cuò)誤。答案：B歸納整合一、DNA是主要遺傳物質(zhì)生物類別核酸遺傳物質(zhì)說明舉例原核生物和真核生物

含有DNA和RNADNARNA不是遺傳物質(zhì)，但RNA在遺傳信息的傳遞和表達(dá)上起著重要的作用細(xì)菌、人等生物類別核酸遺傳物質(zhì)說明舉例病毒只含有DNADNA常見的病毒體內(nèi)只含有DNA或RNA大多數(shù)噬菌體只含有RNARNA煙草花葉病毒無正在研究中朊病毒綜上所述，生物體中的核酸：2種；核苷酸：8種；五碳糖：2種；含氮堿基：5種。DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)，RNA是少數(shù)不含DNA的病毒的遺傳物質(zhì)。（2009年江蘇卷）下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是（）A.豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNAB.酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上C.T2

噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素D.HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4種脫氧核苷酸跟蹤訓(xùn)練

解析：A中豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA；B中酵母菌的遺傳物質(zhì)DNA主要分布在染色體上，細(xì)胞質(zhì)中也有；C中T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不含S元素;D中HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸。

答案：B

名師點(diǎn)睛：①在病毒中只有DNA或RNA，堿基、核苷酸的種類都是四種，而具細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物既有DNA又有RNA，堿基就有A、G、C、T、U五種，且核苷酸由于五碳糖的不同有8種。②核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)，對(duì)生