蛋白質(zhì)和核酸2022年高考生物復習精講精

第3講蛋白質(zhì)和核酸考點一蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能一、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)1、基本單位：氨基酸通式特點：（1）每個氨基酸都至少含有一個氨基—NH2和一個羧基（—COOH），并且氨基和羧基同時連在同一個碳原子上。（2）在氨基酸的分子中，除R基不同外，其他部分是所有氨基酸分子所共有的，因此氨基酸的種類不同，取決于組成氨基酸的R基。在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，分為二種：①必須氨基酸：生物體不能自己合成，必須從食物中攝取。②非必須氨基酸：生物體可以通過體內(nèi)其他化合物的轉(zhuǎn)化，能自己合成的氨基酸。例題：1、關(guān)于生物體內(nèi)氨基酸的敘述錯誤的是（）A、構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式是B、人體內(nèi)氨基酸的分解代謝終產(chǎn)物是水、二氧化碳和尿素C、人體內(nèi)所有氨基酸都可以相互轉(zhuǎn)化D、兩個氨基酸縮合形成二肽C例題：2、請同學識別下列哪些是構(gòu)成生物體的氨基酸判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸的“兩要點”1從數(shù)量上看——是否有一個（—NH2）和一個（—COOH）；2從位置上看——一個（—NH2）和一個（—COOH）是否連在同一個碳原子上。6又被稱作骨形態(tài)發(fā)生蛋白,可以激發(fā)骨、軟骨的生長能力。該蛋白完全水解不可能產(chǎn)生的物質(zhì)是—CH2—COOHBCDB2下列關(guān)于人體氨基酸的敘述,正確的是A氨基酸是胰島素等各種激素分子的基本單位基一定不同C酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因D非必需氨基酸的合成與基因的功能無關(guān)B2、氨基酸的脫水縮合一個氨基酸上的羧基，與另一個氨基酸上的氨基脫掉一份水，縮合形成肽。由二個氨基酸縮合而成的稱二肽，由三個氨基酸縮合而成的稱三肽，以此類推。三肽或三肽以上可稱多肽。氨基酸的結(jié)合方式：CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH氨基酸的結(jié)合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的結(jié)合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽鍵脫水縮合CCHR1NH2COCHR2HNO肽鍵二肽CHCOOHR2HNH2O肽鍵三肽以此類推，由多個氨基酸分子縮合而成的含有多個肽鍵的化合物，叫多肽（鏈狀）。H2O氨基酸的結(jié)合方式:脫水縮合例題：3、請同學識別下圖Ⅰ氨基Ⅵ羧基Ⅲ、Ⅴ肽鍵Ⅱ、Ⅳ、ⅦR基這是幾肽？由幾個氨基酸組成？三肽，由三個氨基酸組成。失去幾份水？有幾個肽鍵？失去二份水，有二個肽鍵。元素組成

基本單位化學結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)C、H、O、N等氨基酸蛋白質(zhì)分子多肽是指蛋白質(zhì)分子中,由肽鏈連接起來的的各種氨基酸的排列順序。是指蛋白質(zhì)分子中多肽鏈通過一定的化學鍵（如二硫鍵）本身的折疊方式。是指具有二級結(jié)構(gòu)的肽鏈，按照一定的方式再進一步卷曲、盤繞、折疊成一種看來很不規(guī)范，而實際上有一定規(guī)律性的三維結(jié)構(gòu)。是指具有三級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子，通過一些非共價鍵結(jié)合起來，而成為具有生物功能的大分子。3、蛋白質(zhì)的層次結(jié)構(gòu)4、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性（1）直接原因：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性1234蛋白質(zhì)多樣性蛋白質(zhì)功能多樣性“□○”表示不同的氨基酸決定（2）根本原因：蛋白質(zhì)的合成受遺傳物質(zhì)DNA的控制，因此由于DNA分子的多樣性，使其控制合成的蛋白質(zhì)也具有多樣性。由于蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，從而導致了生物的多樣性。DNA多樣性蛋白質(zhì)多樣性生物多樣性決定呈現(xiàn)出蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性蛋白質(zhì)功能的多樣性結(jié)構(gòu)成分催化作用運輸作用運動功能調(diào)節(jié)作用免疫作用作為結(jié)構(gòu)成分它規(guī)定和維持細胞的構(gòu)造參與生物體各項生命活動的酶多數(shù)是蛋白質(zhì),它具有催化功能。載體蛋白能透過細胞膜傳遞小分子或離子；血紅蛋白能運輸氧氣。肌動蛋白和肌球蛋白，二者使肌肉收縮，產(chǎn)生運動。蛋白類激素能協(xié)調(diào)和指導細胞內(nèi)的化學過程，調(diào)節(jié)生物體的生命活動?？贵w能消滅外來抗原物質(zhì)，起著保護有機體防御外物入侵的作用。決定二、蛋白質(zhì)的功能2常見蛋白質(zhì)的分布和功能名稱分布功能絕大多數(shù)酶細胞內(nèi)\外降低化學反應(yīng)的活化能(催化作用)載體蛋白細胞膜運輸某些物質(zhì)如離子、氨基酸等通道蛋白細胞膜運輸水、K+、Na+等糖蛋白細胞膜表面保護、潤滑、識別等某些激素(如生長激素、胰島素等)內(nèi)環(huán)境中傳遞信息、調(diào)節(jié)生命活動抗體、淋巴因子內(nèi)環(huán)境中發(fā)揮免疫作用血紅蛋白紅細胞內(nèi)主要運輸氧氣和部分二氧化碳血漿蛋白內(nèi)環(huán)境中參與細胞外液滲透壓的維持3蛋白質(zhì)鹽析、變性、水解在雞蛋清中加入食鹽會出現(xiàn)白色絮狀物，高溫加熱后雞蛋清會呈現(xiàn)白色固態(tài)狀，導致蛋白質(zhì)出現(xiàn)這兩種情況的原理是否相同1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2變性——是由于高溫、過酸、過堿、重金屬鹽等因素導致的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了不可逆的變化，肽鏈變得松散，喪失了生物活性，但是肽鏈一般不斷裂。3水解——在蛋白酶、肽酶等作用下，肽鏈斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽進而徹底水解為氨基酸。蛋白質(zhì)是一切生命現(xiàn)象中不可缺少的，即使像病毒、類病毒等以核酸為主體的生物，也必須在它們寄生的活細胞的蛋白質(zhì)的作用下，才能表現(xiàn)出生命現(xiàn)象。總之蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者5、相關(guān)計算1多肽形成過程中的有關(guān)數(shù)量計算肽鏈數(shù)目氨基酸數(shù)目肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽的相對分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條mm－1m－1ma-18(m-1)至少1個至少1個注：設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a。H2NCOOH注意若為環(huán)狀多肽，則可將公式中的肽鏈數(shù)視為零，再進行相關(guān)計算。1.肽鍵數(shù)目=脫去水分子數(shù)=m;2.多肽的相對分子質(zhì)量=ma-18m;3.氨基、羧基數(shù)目至少為05、相關(guān)計算1多肽形成過程中的有關(guān)數(shù)量計算肽鏈數(shù)目氨基酸數(shù)目肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽的相對分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目n條mm－nm－nma-18(m-n)至少n個至少n個注：設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a。1條2條n條注意如肽鏈中出現(xiàn)“-S-S-”為由2個“-SH”(巰基)構(gòu)成的二硫鍵，要再減去2(即兩個氫原子)，若無特殊說明，不考慮。H2NCOOHH2NCOOHH2NCOOH5、相關(guān)計算2利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數(shù)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。氨基酸在脫水縮合形成多肽時，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會減少。1C原子數(shù)＝氨基酸分子數(shù)×2＋R基上的C原子數(shù)；2H原子數(shù)＝各氨基酸中H原子的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)×2；3O原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)×2＋R基上的O原子數(shù)；4N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、相關(guān)計算3利用比例關(guān)系計算氨基酸數(shù)與相應(yīng)DNA、RNA中的堿基數(shù)3肽鏈在核糖體上合成后，進一步形成蛋白質(zhì)時往往要進行加工，在加工時常常要切去一部分氨基酸，再構(gòu)成蛋白質(zhì)。現(xiàn)有一條含100個氨基酸的肽鏈，其中含游離的氨基14個，加工時共切去氨基酸16個，則加工后多肽鏈所含的游離氨基至少還有A．0個B．1個C．14個 D．15個B4某肽鏈由51個氨基酸組成，如果用肽酶把其分解成1個二肽、2個五肽、3個六肽、3個七肽，則這些短肽的氨基總數(shù)的最小值、肽鍵總數(shù)、分解成這些小分子肽所需要的水分子總數(shù)依次是C5如圖為某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中“—S—S—”為由兩個“—SH”巰基構(gòu)成的二硫鍵，其作用是連接兩個相鄰肽鏈。若該蛋白質(zhì)分子共由m個氨基酸組成，則形成一個該蛋白質(zhì)分子時生成的水分子數(shù)和減少的相對分子質(zhì)量分別為A．m,18mB．m－4，18m－4C．m－3，18m－3＋4D．m－2，18m－2＋4D條肽鏈，n個氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少含氧原子的個數(shù)是A．n－mB．n－2mC．n＋mD．n＋2mC個，N原子q個，它徹底水解后，只得到下列四種氨基酸。經(jīng)分析推算可知，1分子該多肽水解得到的賴氨酸個數(shù)為A．p－qB．q－pC．p－q＋1D．q－p＋1D賴氨酸苯丙氨酸半胱氨酸丙氨酸8氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為120，如有一個2條鏈的多肽，相對分子質(zhì)量為12276，合成這個多肽的氨基酸的數(shù)目和指導它合成的DNA分子中的最少脫氧核苷酸數(shù)目依次為A．144864 B．144432C．120720 D．120360C9經(jīng)測定，某多肽鏈分子式是C21HOyN4S2，其中含有一個二硫鍵-S-S-。已知該多肽是由下列氨基酸中的其中幾種作為原料合成的：苯丙氨酸C9H11O2N、天冬氨酸C4H7O4N、丙氨酸C3H7O2N、亮氨酸C6H13O2N、半胱氨酸C3H7O2NS。下列關(guān)于該多肽的敘述，錯誤的是A．該多肽水解后產(chǎn)生的氨基酸分別是苯丙氨酸、亮氨酸和半胱氨酸B．該多肽中H原子數(shù)和O原子數(shù)分別是30和5C．該多肽形成過程中至少需要3種tRNAD．該多肽在核糖體上形成，形成過程中相對分子質(zhì)量減少了54D102017·海南卷有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述,錯誤的是A蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)B數(shù)量相同的5種氨基酸可以組成不同的多肽鏈溶液中會造成其生物活性的喪失D氨基酸序列相同的多肽鏈可折疊成不同的空間結(jié)構(gòu)C112018·全國卷Ⅱ下列關(guān)于人體中蛋白質(zhì)功能的敘述，錯誤的是A．漿細胞產(chǎn)生的抗體可結(jié)合相應(yīng)的病毒抗原B．肌細胞中的某些蛋白質(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運輸D．細胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分C肌動蛋白Fe212下列生理活動與蛋白質(zhì)功能無關(guān)的是A．氨基酸被運輸進入細胞內(nèi)B．細胞質(zhì)中的氨基酸被運輸?shù)胶颂求w上C．葡萄糖在細胞內(nèi)氧化分解D．激素被靶細胞識別BtRNA13如圖所示，甲、乙、丙為組成生物體的相關(guān)化合物，乙為一個由α、β、γ三條多肽鏈形成的蛋白質(zhì)分子，共含271個氨基酸，圖中每條虛線表示由兩個巰基—SH脫氫形成的二硫鍵—S—S—。下列相關(guān)敘述正確的是A甲為組成乙的基本單位，且乙中約含有20種甲B由不同的甲形成乙后，相對分子質(zhì)量比原來少了4824C丙主要存在于細胞核中，且在乙的生物學合成中具有重要作用2，則由兩分子甲形成的化合物中含有18個HA1具有氨基和羧基的化合物，都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸×2脫水縮合形成的蛋白質(zhì)中含有幾個肽鍵就稱為幾肽×3組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸分子至少都含有一個氨基—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√4評價蛋白質(zhì)食品營養(yǎng)價值主要依據(jù)其必需氨基酸的種類和含量√5長期以玉米為主食的人容易因賴氨酸缺乏而導致疾病√6胰島素在核糖體上合成后具有降低血糖的生物學活性×7氨基酸的空間結(jié)構(gòu)和種類決定蛋白質(zhì)的功能×8蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特定功能不會發(fā)生變化×考點二核酸的組成、結(jié)構(gòu)和功能一、核酸的分類和功能分類：功能：核酸脫氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）核酸是細胞內(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。原理：甲基綠和吡羅紅染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。甲基綠、吡羅紅混合染色劑染色鹽酸（質(zhì)量分數(shù)8％）改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞；同時使染色質(zhì)中DNA和蛋白質(zhì)分離，有利于DNA與染色劑結(jié)合。1、實驗：觀察DNA和RNA在細胞中的分布實驗結(jié)果：DNA主要分布在細胞核中，RNA主要分布在細胞質(zhì)中。綠色主要分布在細胞核中，紅色主要分布在細胞質(zhì)中。實驗結(jié)論:二、核酸在細胞中的分布真核生物中：原核生物中：主要分布在細胞核少量分布在線粒體和葉綠體中主要分布在細胞質(zhì)DNA——RNA——DNA——分布在擬核RNA——分布在細胞質(zhì)1、具細胞結(jié)構(gòu)生物：雖然同時具有兩種核酸,但DNA才是細胞的遺傳物質(zhì)二、核酸在細胞中的分布只有一種核酸，DNA或RNA2、非細胞結(jié)構(gòu)的生物----病毒病毒具有哪種核酸,哪種就是它的遺傳物質(zhì)總結(jié)：所有生物的遺傳物質(zhì)是：核酸絕大多數(shù)生物：DNA部分病毒：RNADNA是主要的遺傳物質(zhì)。44三、核酸的結(jié)構(gòu)核酸是生物大分子，分子量從幾十萬至幾百萬。元素組成：C、H、O、N、P核酸的基本組成單位：核苷酸核苷酸的組成：五碳糖磷酸含N堿基每個核酸分子是由幾十個乃至上億個核苷酸連接而成的長鏈。（1）五碳糖不同（2）含氮堿基不同含氮堿基五碳糖HOH脫氧核糖核糖五碳糖腺嘌呤A鳥嘌呤G胞嘧啶C尿嘧啶U腺嘌呤A鳥嘌呤G胞嘧啶C胸腺嘧啶T脫氧核糖核苷酸與核糖核苷酸的區(qū)別腺嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸AC（1）基本組成單位：脫氧（核糖）核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸G胸腺嘧啶脫氧核苷酸TDNA的化學結(jié)構(gòu)AP脫氧核糖GP脫氧核糖CP脫氧核糖PT脫氧核糖PA脫氧核糖GP脫氧核糖CP脫氧核糖脫氧核糖TP脫氧核苷酸構(gòu)成DNADNA平面結(jié)構(gòu)下列關(guān)于脫氧核苷酸各成分間連接關(guān)系的敘述1、正確的是A．磷酸—脫氧核糖—含氮堿基B．脫氧核糖—磷酸—含氮堿基C．磷酸—含氮堿基—脫氧核糖D．磷酸—核糖—含氮堿基一條鏈中相鄰兩堿基之間通過相聯(lián)系。脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖ARNA的化學結(jié)構(gòu)基本組成單位：核糖核苷酸連接方式：核酸是由核苷酸連接而成的長鏈。脫氧核糖核酸（DNA）：由脫氧核糖核苷酸連接而成，雙鏈雙螺旋結(jié)構(gòu)；核糖核酸（RNA）：由核糖核苷酸連接而成,一般是單鏈。比較項目DNARNA化學成分T胸腺嘧啶U尿嘧啶雙螺旋細胞遺傳核糖體A腺嘌呤、C胞嘧啶、G鳥嘌呤脫氧核糖核糖磷酸堿基五碳糖磷酸空間結(jié)構(gòu)功能由兩條脫氧核苷酸長鏈構(gòu)成，呈現(xiàn)規(guī)則的_______結(jié)構(gòu)由一條核糖核苷酸長鏈構(gòu)成①____生物和某些病毒的遺傳物質(zhì)，②攜帶遺傳信息，控制生物體遺傳、變異和蛋白質(zhì)的合成（性狀）①作為_____物質(zhì)有些病毒②作為酶，具有催化功能③傳遞遺傳信息mRNA，運輸氨基酸t(yī)RNA，組成_______rRNA1在核苷酸分子中，磷酸∶含氮堿基∶五碳糖＝1∶1∶1。2“三看”法快速確認DNA、RNADNA和RNA都能貯存遺傳信息嗎？能,遺傳信息儲存在遺傳物質(zhì)中。細胞生物和多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)為DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)為RNA。所以，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。四、核酸的功能：貯存遺傳信息分子具有多樣性？組成DNA的脫氧（核糖）核苷酸的排列順序多種多樣。1什么是遺傳信息？遺傳信息指遺傳物質(zhì)的核苷酸排列順序。遺傳物質(zhì)是親代和子代傳遞遺傳信息的物質(zhì)；細胞核是遺傳信息庫，是細胞遺傳和代謝活動的控制中心。拓展：生物種類核酸種類堿基種類核苷酸種類遺傳物質(zhì)舉例58DNA44DNADNA和RNA種種細菌、人等DNA病毒RNA病毒DNARNA種種4種4種RNA噬菌體煙草花葉病毒細胞生物病毒2核酸與蛋白質(zhì)的比較項目核酸蛋白質(zhì)DNARNA元素組成單位形成場所主要在

中復制產(chǎn)生主要在

中

生成檢測試劑細胞核細胞核甲基綠綠色吡羅紅（紅色）轉(zhuǎn)錄C、H、O、N、P核苷酸氨基酸C、H、O、N等雙縮脲試劑紫色核糖體DNARNA蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)一般為規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)一般為單鏈結(jié)構(gòu)氨基酸→多肽→蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的決定因素

的數(shù)量及排列順序

的種類、數(shù)量、排列順序及

的盤曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別聯(lián)系核苷酸氨基酸多肽鏈核糖核苷酸轉(zhuǎn)錄翻譯（1）核DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的“相同”與“不同”2DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系①相同：同種生物的不同體細胞中，相同②不同：由于基因的選擇性表達，同種生物的不同體細胞中不完全相同。③線粒體和葉綠體中含有DNA和RNA，核糖體中含有RNA。核DNAmRNA和蛋白質(zhì)基本單位初步水解徹底水解代謝產(chǎn)物DNARNA蛋白質(zhì)3DNA、RNA、蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物和代謝產(chǎn)物為單鏈結(jié)構(gòu)，沒有氫鍵DNA一般為雙鏈結(jié)構(gòu)；RNA為單鏈結(jié)構(gòu)，但tRNA的單鏈結(jié)構(gòu)中形成部分雙鏈區(qū)，雙鏈區(qū)中有氫鍵。脫氧核苷酸4種磷酸、脫氧核糖、堿基（6種）多肽氨基酸核糖核苷酸4種磷酸、核糖、堿基脫氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸CO2、H2O、含N廢物CO2、H2O、含N廢物CO2、H2O、尿素化合物中“A”的辨析3、在下列四種化合物的化學組成中，與圓圈中“A”所對應(yīng)的名稱相符合的是（）①表示腺苷②表示腺嘌呤核糖核苷酸

③表示腺嘌呤脫氧核苷酸④表示腺嘌呤

A．①②

B．②③

C．①④D．③④腺苷腺嘌呤