2024屆高考生物一輪總復(fù)習(xí)第一單元細(xì)胞及組成細(xì)胞的分子第3講蛋白質(zhì)和核酸課件

第一單元細(xì)胞及組成細(xì)胞的分子第3講蛋白質(zhì)和核酸【課標(biāo)要求】

1.闡明蛋白質(zhì)通常由21種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結(jié)構(gòu)，細(xì)胞的功能主要由蛋白質(zhì)完成。2.概述核酸由核苷酸聚合而成，是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。3.說明生物大分子以碳鏈為基本骨架。考點(diǎn)一蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和功能1．蛋白質(zhì)的功能2．氨基酸元素組成、結(jié)構(gòu)與種類3．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其多樣性(1)二肽的形成過程。①過程a：脫水縮合；物質(zhì)b：二肽；結(jié)構(gòu)c：肽鍵。②H2O中，H來源于氨基和羧基；O來源于羧基。(2)蛋白質(zhì)的形成過程。(3)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因。1．蛋白質(zhì)的鹽析、變性和水解鹽析：是由溶解度的變化引起的，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化，可逆的生理功能喪失。變性：是由于高溫、過酸、過堿、重金屬鹽等因素導(dǎo)致蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了不可逆的變化，肽鏈變得松散，蛋白質(zhì)喪失了生物活性，但是肽鍵一般不斷裂，仍能與雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應(yīng)。水解：在蛋白酶作用下，肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽和氨基酸。水解和脫水縮合的過程相反。2．?？嫉鞍踪|(zhì)的分布和功能3．蛋白質(zhì)相關(guān)的計算規(guī)律(1)蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計算。①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)×1。②游離氨基或羧基數(shù)目＝肽鏈數(shù)×1＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)。(2)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系。①肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)；②蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)×18。(不考慮形成二硫鍵)注：氨基酸平均分子質(zhì)量為a。a．計算多肽的相對分子質(zhì)量時，除了考慮水分的減少外，還要考慮其他化學(xué)變化過程，如肽鏈上出現(xiàn)一個二硫鍵(—S—S—)時，要再減去2(兩個氫原子)，若無特殊說明，不考慮二硫鍵。b.若為環(huán)狀多肽，則可將相對分子質(zhì)量計算公式na－18(n－m)中的肽鏈數(shù)(m)視為零，再進(jìn)行相關(guān)計算。肽鏈數(shù)目氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽鏈相對分子量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條mm－1m－1Am－18(m－1)至少1個至少1個n條mm－nm－nAm－18(m－n)至少n個至少n個(3)利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數(shù)。①N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原子總數(shù)。②O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原子總數(shù)－脫去水分子數(shù)。注：a.環(huán)狀肽特點(diǎn)是肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)相同。即肽鍵的數(shù)目＝脫去的水分子的數(shù)目＝氨基酸的數(shù)目。b.如果形成二硫鍵，需考慮每形成一個二硫鍵需去掉兩個H。(4)基因表達(dá)中氨基酸數(shù)與相應(yīng)DNA、mRNA中堿基數(shù)目關(guān)系?？枷?圍繞氨基酸種類與結(jié)構(gòu)，考查科學(xué)思維1．(2022·中山)下列關(guān)于構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸的敘述，正確的是(

)A．氨基酸是蛋白質(zhì)的組成單位，是由氨基和羧基組成的B．每種蛋白質(zhì)都由21種氨基酸構(gòu)成C．各種氨基酸的區(qū)別在于R基不同D．每個氨基酸分子都只含有C、H、O、N四種元素解析：組成蛋白質(zhì)的氨基酸由氨基、羧基、中心碳原子、氫原子、R基組成，A項(xiàng)錯誤；構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸共有21種，但每種蛋白質(zhì)中氨基酸的種類不一定相同，B項(xiàng)錯誤；構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸的分類依據(jù)是R基不同，C項(xiàng)正確；每個氨基酸分子都至少含有C、H、O、N四種元素，有的氨基酸還含有S等，D項(xiàng)錯誤。答案：C考向2結(jié)合蛋白質(zhì)的合成和功能，考查生命觀念2．(2022·江西南昌)如圖為細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成過程簡圖，①～③表示相關(guān)變化過程，下列分析正確的是(

)A．①～③過程都是脫水縮合B．③過程不相同，合成的蛋白質(zhì)也就不相同C．①②過程形成的化學(xué)鍵相同，③過程一定沒有新化學(xué)鍵形成D．不同蛋白質(zhì)功能不同的根本原因是不同蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同解析：①②過程都是脫水縮合，但③過程不是脫水縮合，而是形成特定的空間結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)錯誤；③過程不相同，形成的空間結(jié)構(gòu)不同，所以合成的蛋白質(zhì)也就不相同，B項(xiàng)正確；①②過程形成的化學(xué)鍵相同，都是肽鍵，③過程可能有新化學(xué)鍵形成，如二硫鍵，C項(xiàng)錯誤；不同蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同是不同蛋白質(zhì)功能不同的直接原因，而不是根本原因，D項(xiàng)錯誤。答案：B3．(2022·山東泰安一中)下列關(guān)于人體中蛋白質(zhì)功能的敘述，錯誤的是(

)A．漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體可結(jié)合相應(yīng)的病毒抗原B．肌細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)參與肌肉收縮的過程C．蛋白質(zhì)結(jié)合Mg2＋形成的血紅蛋白參與O2運(yùn)輸D．細(xì)胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分解析：漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體可結(jié)合相應(yīng)的病毒抗原，A項(xiàng)正確；肌肉細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)(如肌動蛋白等)參與肌肉收縮的過程，B項(xiàng)正確；蛋白質(zhì)結(jié)合Fe2＋形成的血紅蛋白參與O2的運(yùn)輸，C項(xiàng)錯誤；染色體是細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)之一，染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，D正確。答案：C考向3結(jié)合蛋白質(zhì)的相關(guān)的計算，考查科學(xué)思維4．(2022·湖北宜昌)某五十肽中有4個丙氨酸(R基為—CH3)，現(xiàn)脫掉其中的丙氨酸(相應(yīng)位置如圖)得到4條多肽鏈和5個氨基酸(脫下的氨基酸均以游離態(tài)存在)。下列敘述錯誤的是(

)A．該五十肽水解產(chǎn)物中的多肽鏈比原來增加了8個氧原子B．新生成的4條多肽鏈至少含有4個游離的羧基C．若將新生成的4條多肽鏈重新連成一條長鏈，將脫去3個水分子D．若將得到的5個氨基酸縮合成一條肽鏈，則有5種不同的氨基酸序列解析：據(jù)圖分析可知，脫掉了4個丙氨酸后，肽鍵數(shù)目減少8個，相當(dāng)于增加了8個水分子，但該五十肽總共脫去了5個游離的氨基酸，至少脫去了10個氧原子(5個羧基)，所以水解產(chǎn)物形成的4條多肽鏈氧原子數(shù)目比原來至少減少了2個，A項(xiàng)錯誤；若將得到的5個氨基酸(其中有4個是丙氨酸)縮合成五肽，則有5種不同的氨基酸序列，D項(xiàng)正確。答案：A考點(diǎn)二核酸的種類、結(jié)構(gòu)與功能1．核酸的結(jié)構(gòu)層次2．DNA和RNA的成分比較(1)相同成分：含氮堿基A、G、C和磷酸。(2)分布。4．生物大分子以碳鏈為骨架基本單位(單體)生物大分子(多聚體)單糖多糖氨基酸蛋白質(zhì)核苷酸核酸5.DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系1．不同生物的核酸、核苷酸、堿基、五碳糖、遺傳物質(zhì)的歸納生物種類核酸種類堿基種類核苷酸種類五碳糖遺傳物質(zhì)實(shí)例細(xì)胞生物2種(DNA和RNA)5種8種2種DNA人、酵母菌、細(xì)菌等

病毒DNA病毒1種(DNA)4種4種1種DNAT2噬菌體等RNA病毒1種(RNA)4種4種1種RNASARS病毒、HIV等2.初步水解、徹底水解和氧化分解的產(chǎn)物區(qū)別物質(zhì)初步水解產(chǎn)物徹底水解產(chǎn)物氧化分解產(chǎn)物淀粉主要是麥芽糖葡萄糖CO2＋H2O脂肪甘油＋脂肪酸甘油＋脂肪酸CO2＋H2O蛋白質(zhì)主要是多肽氨基酸CO2＋H2O＋尿素DNA脫氧核苷酸脫氧核糖、堿基、磷酸CO2＋H2O＋尿酸等RNA核糖核苷酸核糖、堿基、磷酸CO2＋H2O＋尿酸等3．核DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的“相同”與“不同”4．核酸與蛋白質(zhì)的比較項(xiàng)目核酸蛋白質(zhì)DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等組成單位脫氧核苷酸(4種)核糖核苷酸(4種)氨基酸(21種)形成場所主要在細(xì)胞核中復(fù)制產(chǎn)生主要在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄生成核糖體分子結(jié)構(gòu)一般為雙螺旋結(jié)構(gòu)一般為單鏈結(jié)構(gòu)氨基酸→多肽→蛋白質(zhì)聯(lián)系考向1結(jié)合核酸的結(jié)構(gòu)與功能，考查生命觀念1．(2022·廣東云浮高三)下圖是DNA和RNA組成的結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)說法錯誤的是(

)A．甲型H1N1流感病毒有4種堿基和4種核苷酸B．主要存在于硝化細(xì)菌的擬核中的核酸含4種堿基C．病毒中也有上述兩種核酸D．DNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有脫氧核糖，而沒有核糖解析：甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，由4種堿基和4種核糖核苷酸組成，A項(xiàng)正確；硝化細(xì)菌擬核中的核酸為DNA，含4種堿基，B項(xiàng)正確；病毒只含有一種核酸，即DNA或RNA，C項(xiàng)錯誤。DNA的基本單位是脫氧核苷酸，含有脫氧核糖，而不是核糖，D項(xiàng)正確。答案：C考向2借助核酸和蛋白質(zhì)知識，考查科學(xué)思維2．(2022·湖北荊州中學(xué))FtsZ蛋白是一種廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中的骨架蛋白，與哺乳動物細(xì)胞中的微管蛋白類似。在細(xì)菌二分裂過程中，F(xiàn)tsZ蛋白先招募其他15種分裂蛋白形成分裂蛋白復(fù)合物，再促進(jìn)細(xì)菌完成二分裂。下列說法錯誤的是(

)A．FtsZ蛋白與其他15種分裂蛋白的單體都以碳鏈為骨架B．FtsZ蛋白在細(xì)菌中廣泛存在，因此可作為抗菌藥物研發(fā)的新靶標(biāo)C．FtsZ蛋白的功能由氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序三方面決定D．研發(fā)針對細(xì)菌的FtsZ蛋白抑制劑時，應(yīng)考慮其對動物微管蛋白的抑制作用解析：蛋白質(zhì)等生物大分子及其單體都以碳鏈為骨架，故FtsZ蛋白與其他15種分裂蛋白的單體都以碳鏈為骨架，A項(xiàng)正確；FtsZ蛋白在細(xì)菌中廣泛存在，通過抑制該蛋白的合成或破壞其空間結(jié)構(gòu)從而抑制細(xì)菌二分裂，因此可作為抗菌藥物研發(fā)的新靶標(biāo)，B項(xiàng)正確；細(xì)菌雖沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，但其蛋白質(zhì)也有一定的空間結(jié)構(gòu)，因此FtsZ蛋白的功能與氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及多肽的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，C項(xiàng)錯誤；FtsZ蛋白與哺乳動物細(xì)胞中的微管蛋白類似，因此在研發(fā)針對細(xì)菌的FtsZ蛋白抑制劑時，應(yīng)考慮其對動物微管蛋白的抑制作用，D項(xiàng)正確。答案：C3．(2022·廣東梅州)下列關(guān)于生物大分子的敘述，正確的是(

)A．蛋白質(zhì)是由多個肽鏈通過肽鍵相互連接而成的高分子化合物B．蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子以碳鏈為骨架C．生物體內(nèi)酶的合成場所不一定是核糖體，也可能是高爾基體D．RNA通常只有一條鏈，它的堿基組成與DNA完全不同解析：蛋白質(zhì)是由多個氨基酸分子通過肽鍵相互連接而成的高分子化合物，A項(xiàng)錯誤；蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子均以碳鏈為骨架，B項(xiàng)正確；酶絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體；少數(shù)酶是RNA，主要在細(xì)胞核內(nèi)合成，高爾基體不能合成酶，C項(xiàng)錯誤；RNA和DNA的堿基組成都有G、C、A，也有不相同的，DNA特有的堿基為T，RNA特有的堿基為U，所以RNA與DNA的堿基組成不完全相同，D項(xiàng)錯誤。答案：B考向3結(jié)合生物大分子的合成過程，考查科學(xué)思維4．(2022·重慶渝中區(qū))下圖表示在某細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一系列生物大分子的合成過程，其中甲、乙、丙、丁分別表示生物大分子，丁是細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì)，b、c、d表示組成對應(yīng)大分子的單體，下列敘述錯誤的是(

)A．大分子甲和乙的元素組成一定相同，乙和丙的元素組成一般不同，丙和丁的元素組成一定不同B．乙、丙具有多樣性是因?yàn)閎、c種類多樣C．在植物細(xì)胞內(nèi)和在動物細(xì)胞內(nèi)，丁代表不同物質(zhì)，但d代表同一物質(zhì)D．乙、丙、丁分解成b、c、d的過程都會消耗水解析：由題圖分析可知，大分子甲和乙的元素組成為C、H、O、N、P，丙的元素組成至少為C、H、O、N，丁表示多糖，組成元素為C、H、O，A項(xiàng)正確；導(dǎo)致RNA多樣性的原因是構(gòu)成RNA的核糖核苷酸的數(shù)目和排列順序不同，導(dǎo)致蛋白質(zhì)多樣性的原因是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目和排列順序不同以及肽鏈盤曲、折疊的空間結(jié)構(gòu)不同，B項(xiàng)錯誤；在植物細(xì)胞內(nèi)和在動物細(xì)胞內(nèi)，丁代表不同物質(zhì)，前者是淀粉，后者是糖原，但d代表同一物質(zhì)——葡萄糖，C項(xiàng)正確。答案：B高考真題體驗(yàn)

1.(2021·全國甲卷)已知①酶、②抗體、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人體內(nèi)有重要作用的物質(zhì)。下列說法正確的是(

)A．①②③都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的B．③④⑤都是生物大分子，都以碳鏈為骨架C．①②⑥都是由含氮的單體連接成的多聚體D．④⑤⑥都是人體細(xì)胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)解析：①酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，②抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，③激素的化學(xué)本質(zhì)是多肽、蛋白質(zhì)、氨基酸衍生物類、固醇類等，只有多肽和蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵連接而成的，RNA、固醇類激素等不是通過肽鍵連接而成的，A項(xiàng)錯誤；③激素中氨基酸類衍生物不屬于生物大分子，④糖原屬于生物大分子，⑤脂肪的相對分子質(zhì)量較小，不屬于生物大分子，B項(xiàng)錯誤；①酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，其基本單位是氨基酸或核苷酸，都含氮元素，②抗體屬于蛋白質(zhì)，其基本單位是氨基酸，含氮元素，⑥核酸包括DNA和RNA，其基本單位是核苷酸，含氮元素，C項(xiàng)正確；④糖原屬于多糖，糖類是生物體主要的能源物質(zhì)，⑤脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)，不是主要能源物質(zhì)，⑥核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，不是能源物質(zhì)，D項(xiàng)錯誤。答案：C2．(2022·湖南卷)膠原蛋白是細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列敘述正確的是(

)A．膠原蛋白的氮元素主要存在于氨基中B．皮膚表面涂抹的膠原蛋白可被直接吸收C．膠原蛋白的形成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體有關(guān)D．膠原蛋白比蛋清蛋白的營養(yǎng)價值高解析：蛋白質(zhì)的氮元素主要存在于肽鍵中，A項(xiàng)錯誤；膠原蛋白為生物大分子物質(zhì)，涂抹于皮膚表面不能被直接吸收，B