高考生物一輪復習第一單元第3課蛋白質和核酸課件

第３課蛋白質和核酸第一單元細胞及其分子組成·學業(yè)質量水平要求·1.基于對蛋白質和核酸功能的說明，認同蛋白質是生命活動的主要承擔者、核酸是遺傳信息的攜帶者，并通過蛋白質和核酸結構和功能之間的關系，建立生命的物質觀、結構與功能觀。2.運用模型與建模的方法分析氨基酸的結構通式、脫水縮合的過程以及DNA和RNA的結構。3.結合蛋白質與人體健康方面的關系，形成崇尚健康文明的生活方式，成為健康中國的促進者和實踐者。考點一蛋白質的結構和功能1．組成蛋白質的氨基酸的結構C、H、O、N一個氨基一個羧基同非必需氨基酸必需氨基酸21一個碳原子上2．蛋白質的合成及其結構層次(1)二肽的形成過程

①此生理過程的名稱是__________。②寫出字母代表的結構或名稱：a______；b______。③產(chǎn)物H2O中H原子來源于____________，O原子來源于______。脫水縮合肽鍵二肽氨基和羧基羧基(2)蛋白質的四個結構層次(以由氨基酸形成血紅蛋白為例)脫水縮合盤曲、折疊一定的復雜的空間結構空間結構(3)蛋白質的多樣性排列順序空間結構酶血紅蛋白抗體(4)蛋白質的鹽析、變性和水解①鹽析：蛋白質在高濃度鹽溶液中________降低而析出，蛋白質的空間結構沒有被破壞。②變性：在某些物理和化學因素作用下蛋白質________________被破壞，其理化性質改變、生物活性喪失，但是肽鍵一般不會斷裂。③水解：在蛋白酶作用下，______斷裂，蛋白質分解為短肽和氨基酸。溶解度特定的空間構象肽鍵1．具有氨基和羧基的化合物，都是構成蛋白質的氨基酸。

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)2．生物體內組成蛋白質的氨基酸中，不同氨基酸之間的差異是由R基決定的。

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)3．蛋白質結合Mg2+形成的血紅蛋白參與O2的運輸。

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)4．評價蛋白質食品營養(yǎng)價值的主要依據(jù)是其必需氨基酸的種類和含量。

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)5．蛋白質肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特定功能并未發(fā)生改變。

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)×××√√1．(必修1P30與社會的聯(lián)系)長期以玉米為主食的人容易因賴氨酸缺乏而導致疾病，原因是_______________________________________________________________________________________。2．(必修1P32與社會的聯(lián)系)熟雞蛋更容易消化的原因是___________________________________________________________。3．(必修1P32與社會的聯(lián)系)蛋白質變性后______(填“可以”或“不可以”)用雙縮脲試劑檢測，原因是__________________________________________________________________。高溫使蛋白質分子的空可以高溫破壞了肽鏈盤曲、折疊形成的空間結構，沒有破壞氨基酸之間的肽鍵賴氨酸為必需氨基酸，玉米中不含賴氨酸，因此長期以玉米為主食的人容易因賴氨酸缺乏而患病間結構變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解考向1|

氨基酸的結構和種類1．(2024·廣東汕頭模擬)在生物體內合成氨基酸時，硒(Se)取代絲氨酸(C3H7O3N)R基團上羥基(—OH)中的氧原子，形成的氨基酸叫作硒代半胱氨酸。硒代半胱氨酸參與形成的蛋白質稱為硒蛋白。下列說法錯誤的是(

)A．硒蛋白可能具有催化作用B．硒蛋白與雙縮脲試劑反應呈紫色C．硒代半胱氨酸的R基團為—CH3D．硒代半胱氨酸為非必需氨基酸√C

解析：絕大多數(shù)酶是蛋白質，少數(shù)是RNA，硒蛋白可能具有催化作用，A正確；硒蛋白含有肽鍵，能夠與雙縮脲試劑反應呈紫色，B正確；氨基酸的結構式為C2H4O2NR，由絲氨酸的結構式可知，絲氨酸的R基團為—CH2OH，由于硒(Se)取代絲氨酸R基團上羥基中的氧原子，故硒代半胱氨酸的R基團為—CH2SeH，C錯誤；非必需氨基酸是人體能合成的氨基酸，故硒代半胱氨酸為非必需氨基酸，D正確。2．(2024·甘肅蘭州模擬)某直鏈多肽的分子式為C22H34O13N6，其水解后共產(chǎn)生下列3種氨基酸，相關敘述不正確的是(

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A．合成1分子該物質將產(chǎn)生5個水分子B．合成1分子該物質需要1個谷氨酸和1個丙氨酸C．該多肽分子中含1個游離的氨基和4個游離的羧基D．每個該多肽分子水解后可以產(chǎn)生3個谷氨酸√B

解析：題中3種氨基酸都只含有1個氮原子，而題中多肽含有6個氮原子，說明該多肽是由6個氨基酸脫去5個水分子合成的，A正確；六肽中含有13個氧原子，肽鏈中每個—CO—NH—結構中含有1個氧原子，一端的羧基含有2個氧原子，說明R基中含有的氧原子個數(shù)為13－(5＋2)＝6，圖中只有谷氨酸的R基中含有一個羧基(含2個氧原子)，因此合成該六肽需要3個谷氨酸，該多肽分子水解后可以產(chǎn)生3個谷氨酸，B錯誤，D正確；組成該多肽的3種氨基酸分子的R基中均不含氨基，但谷氨酸的R基中含有1個羧基，且該多肽中含有3個谷氨酸，因此該多肽分子中含1個游離的氨基和4個游離的羧基，C正確?！岸捶ā迸袛嘟M成蛋白質的氨基酸考向2|

蛋白質的相關計算與分析3．(2024·甘肅武威模擬)胰島素是我們體內與血糖平衡有關的重要激素。胰島素由A、B兩條肽鏈組成，其中A鏈有21個氨基酸，B鏈有30個氨基酸，兩條鏈之間通過3個二硫鍵連接在一起，二硫鍵是由兩個—SH脫去兩個H形成的，如下圖，下列說法正確的是(

)A．胰島素為五十一肽，其中含有50個肽鍵B．51個氨基酸形成胰島素時，減少了98個氫原子C．該蛋白質的功能由氨基酸的數(shù)量、種類、空間結構決定D．該蛋白質至少有2個游離的羧基和2個游離的氨基√D

解析：胰島素由A、B兩條肽鏈組成，其中A鏈有21個氨基酸，B鏈有30個氨基酸，形成51－2＝49個肽鍵，A錯誤；51個氨基酸形成胰島素時，脫去51－2＝49個水分子，形成3個二硫鍵，共減少了49×2＋3×2＝104個氫原子，B錯誤；蛋白質結構多樣性的直接原因是構成蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈形成的空間結構千差萬別，故該蛋白質的功能由氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序以及肽鏈形成的空間結構決定，C錯誤；每條多肽鏈都至少含一個游離的氨基、羧基，R基中也可能含有氨基、羧基，因此含有兩條多肽鏈的胰島素至少含有2個游離的羧基和2個游離的氨基，D正確。有關蛋白質結構的計算規(guī)律(1)假設氨基酸的平均相對分子質量為a，由n個氨基酸形成1條鏈狀多肽或m條鏈狀多肽。形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)蛋白質相對分子質量氨基(或羧基)數(shù)目1n－1n－1na－18(n－1)至少1個mn－mn－mna－18(n－m)至少m個①計算多肽的相對分子質量時，除了考慮水的減少外，還要考慮其他化學變化過程，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。②若為環(huán)狀多肽，則可將相對分子質量計算公式na－18(n－m)中的肽鏈數(shù)(m)視為0，再進行相關計算。③游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)。(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。在脫水縮合形成多肽時，要失去部分氫、氧原子，但是碳原子、氮原子的數(shù)目不會減少。其相關數(shù)量關系如下：①碳原子數(shù)＝氨基酸的分子數(shù)×2＋R基上的碳原子數(shù)。②氫原子數(shù)＝各氨基酸中氫原子的總數(shù)－脫去水分子數(shù)×2。③氮原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的氮原子數(shù)＝各氨基酸中氮原子總數(shù)。④氧原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的氧原子數(shù)＝各氨基酸中氧原子總數(shù)－脫去水分子數(shù)。

4．(2024·廣東深圳模擬)綠色熒光蛋白簡稱GFP，最初是從維多利亞多管發(fā)光水母中分離出來的結構蛋白。其相關數(shù)據(jù)如圖所示，下列有關敘述正確的是(

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A．該蛋白質含有2條肽鏈B．該熒光蛋白含有的氮原子數(shù)是141C．該肽鏈水解時，水中氫的去向是形成氨基D．在合成該物質時相對分子質量減少了2250√A

解析：由柱形圖知，游離的羧基總數(shù)是17個，R基上的羧基數(shù)是15個，因此綠色熒光蛋白含有2條肽鏈，A正確；每個氨基酸至少含有一個—NH2，即至少含有一個氮原子，有些氨基酸的R基上也有氮，脫水縮合過程中氮原子數(shù)不減少，所以126個氨基酸至少含有126個N，又因為R基上含有17－2＝15個氨基，但不確定其他R基上是否含有氮，所以該熒光蛋白含有的氮原子數(shù)至少是126＋15＝141，B錯誤；該肽鏈水解時，水中氫的去向是形成氨基和羧基，C錯誤；在合成該物質時脫去的水分子數(shù)＝126－(17－15)＝124，所以相對分子質量減少了124×18＝2232，D錯誤。5．(2024·湖南長沙模擬)某直鏈多肽含4個纈氨酸(C5H11NO2)，蛋白酶1作用于纈氨酸氨基端的肽鍵，蛋白酶2作用于纈氨酸羧基端的肽鍵。該多肽分別經(jīng)酶1和酶2作用后的情況如圖所示，下列相關敘述正確的是(

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A．纈氨酸的R基可表示為—CH(CH3)2，該多肽的肽鍵有19個B．該多肽中纈氨酸的位置分別是第7、8、14、19位C．該多肽鏈至少含有1個游離的—COOH和5個游離的—NH2D．酶1完全作用后形成的肽鏈中氧原子數(shù)目比原多肽的多了4個√B

解析：氨基酸至少含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，可求得纈氨酸的R基為—C3H7，可表示為—CH(CH3)2，該多肽有19個氨基酸，含有肽鍵19－1＝18個，A錯誤；根據(jù)題圖信息，蛋白酶1作用于纈氨酸氨基端的肽鍵后，形成了三個短肽A、B、C，說明酶1作用位點是7、8、14、19左側氨基，因此該多肽中纈氨酸的位置分別是第7、8、14、19位，B正確；不考慮肽鏈的氨基酸R基上的基團，該肽鏈至少含1個游離的—COOH和1個游離的—NH2，C錯誤；酶1一共作用于4個肽鍵，即加入了4個水分子，完全作用后形成的肽鏈有三個，還有7位和19位兩個纈氨酸，總體考慮形成的肽鏈，加入了4個氧原子，又減少了2個纈氨酸中的氧原子(共4個)，故氧原子數(shù)目和原多肽的相同，D錯誤。多肽中除去氨基酸的有關計算(1)若除去多肽內部的1個氨基酸，需水解掉2個肽鍵；若除去多肽一端的1個氨基酸，需水解掉1個肽鍵。(2)每水解1個肽鍵，則需要1個水分子參與，肽鍵數(shù)減少1個，生成物與原多肽相比氧原子增加1個，氫原子增加2個，氨基增加1個，羧基增加1個?？枷?|

蛋白質分子結構與功能的分析6．(2023·浙江6月選考)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(

)A．糖類 B．脂質C．蛋白質 D．核酸C

解析：胰島素是胰島B細胞合成并分泌的一種能降低血糖的激素，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?！?．(2024·甘肅1月適應性測試)手抓羊肉是西北地區(qū)餐桌上常見的美食，其味道鮮美，含有豐富的蛋白質。下列有關蛋白質的敘述，錯誤的是(

)A．煮熟后蛋白質變性，更容易被人體消化B．蛋白質可分解成氨基酸被人體細胞吸收C．人體細胞的生命活動主要由蛋白質承擔D．蛋白質的功能主要取決于氨基酸的種類√D

解析：煮熟后蛋白質變性，是蛋白質的空間結構遭到破壞(肽鍵未斷裂，未發(fā)生水解)，此時的蛋白質分子的空間結構變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此更容易被人體消化，A正確；蛋白質的基本單位是氨基酸，蛋白質可分解成氨基酸被人體細胞吸收，B正確；蛋白質具有催化、運輸、免疫等功能，人體細胞的生命活動主要由蛋白質承擔，C正確；蛋白質的結構決定功能，蛋白質的結構與氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及蛋白質的空間結構等都有關，D錯誤。8．(2024·廣東清遠模擬)廣東清遠雞肉質鮮美，口味獨特。下列關于清遠雞中蛋白質的敘述中，錯誤的是(

)A．每種蛋白質都含有21種氨基酸B．每種蛋白質合成過程中都有肽鍵形成C．蛋白質可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應D．每種蛋白質都具有一定空間結構√A

解析：每種蛋白質中含有的氨基酸種數(shù)無法確定，A錯誤；蛋白質合成過程中存在脫水縮合反應，形成肽鍵，B正確；某些化學試劑能夠使生物組織中的相關化合物產(chǎn)生特定的顏色反應，如蛋白質能夠與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，C正確；氨基酸通過脫水縮合形成多肽，多肽經(jīng)過盤曲折疊形成蛋白質，蛋白質具有一定的空間結構，D正確。(1)巧用“一、二、三、四、五”助記蛋白質的結構與功能(2)?？嫉鞍踪|的分布和功能考點二核酸的組成、結構與功能及生物大分子1．核酸的種類及分布(1)DNA：主要分布在________中，________________中也有少量分布。(2)RNA：主要分布在________中。細胞核葉綠體和線粒體細胞質2．核酸的結構層次磷酸五碳糖含氮堿基核苷酸核苷酸鏈3．核酸的功能(1)DNA：是主要的__________，攜帶__________并指導蛋白質的合成。(2)遺傳物質遺傳信息RNA病毒mRNAtRNA酶4．生物大分子以碳鏈為骨架(1)生物大分子有______、________、______。共同特點是______________。(2)單體與多聚體多糖蛋白質核酸以碳鏈為骨架葡萄糖蛋白質核苷酸1．人體細胞的核酸中含有4種核苷酸。

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)2．相對分子質量大小相同、堿基含量相同的核酸分子所攜帶的遺傳信息一定相同。

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)3．DNA只分布在細胞核中，RNA只分布在細胞質中。

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)4．DNA的兩條脫氧核苷酸鏈之間通過氫鍵連接。

(√)5．脂肪的單體是甘油和脂肪酸。

()6．多糖、蛋白質和核酸徹底水解的產(chǎn)物分別是單糖、氨基酸和核苷酸。

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)×××××1．(必修1P34問題探討)DNA指紋技術在案件偵破工作中有重要的用途。DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息，原因是_____________________________________________________________________________________。2．(必修1P35正文)HIV的遺傳物質儲存的遺傳信息是指__________________。3．(必修1P36正文)“碳是生命的核心元素”的原因是_________________________。人的遺傳物質是DNA，而每個人的遺傳物特定核糖核苷酸序列生物大分子以碳鏈為骨架質都有所區(qū)別，因此DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息考向1|

核酸的結構和功能1．(2024·河北邯鄲模擬)研究人員在細胞膜上發(fā)現(xiàn)一種新型生物分子——糖RNA(如圖)，揭示了其在人類自身免疫性疾病中發(fā)揮的作用，下列說法錯誤的是(

)A．圖中細胞膜上的RNA為雙鏈結構B．組成RNA的基本單位是核糖核苷酸C．圖中糖RNA可能參與細胞間信息交流D．細胞膜功能的復雜性與蛋白質及糖鏈結構的多樣性有關√A

解析：題圖中細胞膜上的RNA為單鏈結構，只是局部出現(xiàn)互補區(qū)域，A錯誤；組成RNA的基本單位是核糖核苷酸，DNA的基本單位是脫氧核苷酸，B正確；圖中糖RNA可能參與信息識別，從而參與細胞間信息交流，C正確；細胞膜功能復雜性與蛋白質有關，也與糖鏈結構多樣性有關，D正確。2．(2024·湖北武漢模擬)下圖是某核苷酸與部分核苷酸鏈示意圖，下列說法錯誤的是(

)A．圖1所示為RNA的基本組成單位之一B．圖2中4的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸C．圖2中的A與圖1中的腺嘌呤相同D．圖2可表示HIV的部分遺傳物質D

解析：圖1為腺嘌呤核糖核苷酸，為RNA的基本組成單位之一，A正確；圖2中1為磷酸，3為含氮堿基(胞嘧啶)，2為脫氧核糖，故4為胞嘧啶脫氧核苷酸，B正確；圖2中A為腺嘌呤，與圖1中的腺嘌呤相同，C正確；圖2為脫氧核苷酸鏈，是DNA的某一片段，而HIV的遺傳物質是RNA，D錯誤?！獭叭捶ā迸袛郉NA和RNA3．(2024·廣東廣州模擬)人類和小鼠的軟骨細胞中富含miR140分子，這是一種微型單鏈核糖核酸。與正常小鼠相比，不含miR140分子的實驗鼠軟骨的損傷程度要嚴重得多。下列關于miR140分子的敘述，錯誤的是(

)A．miR140分子中一定有糖類物質參與構成B．miR140分子中含有兩個游離的磷酸基團C．miR140分子對小鼠軟骨的形態(tài)或功能有重要作用D．miR140分子不是人和小鼠的遺傳物質√B

解析：miR140分子是一種微型單鏈核糖核酸，一定含有核糖，A正確；miR140分子為單鏈RNA，只含有一個游離的磷酸基團，B錯誤；由題意“不含miR140分子的實驗鼠軟骨的損傷程度要嚴重得多”可知，miR140分子對小鼠軟骨的形態(tài)或功能有重要作用，C正確；人和小鼠的遺傳物質是DNA，D正確?？枷?|

核酸與蛋白質的關系4．下圖中甲、乙、丙是細胞內重要的三種多聚體，a和b為其單體。請據(jù)圖分析，以下敘述錯誤的是(

)①同一人神經(jīng)細胞和肝細胞中，甲一般相同，乙、丙有所不同②在人體細胞內，a共有4種③ATP是由a連接3個特殊化學鍵形成的④b可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應⑤乙的組成元素與磷脂分子相同⑥某些乙類物質有氫鍵A．①②③ B．②③④ C．④⑤⑥ D．②⑤⑥√B

解析：人體體細胞都是由同一個受精卵經(jīng)有絲分裂形成的，因此在同一人的神經(jīng)細胞和肝細胞中甲(DNA)一般相同，但由于基因的選擇性表達，乙(RNA)和丙(蛋白質)一般不相同，①正確；人體細胞內含有DNA和RNA兩種核酸，因此含有8種a(核苷酸)(4種脫氧核苷酸＋4種核糖核苷酸)，②錯誤；ATP是由a中的腺嘌呤核糖核苷酸連接2個磷酸基團形成的，只含2個特殊化學鍵，③錯誤；b為氨基酸，其不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，④錯誤；乙為RNA，其組成元素與磷脂分子相同，都是C、H、O、N、P，⑤正確；乙為RNA，包括mRNA、tRNA和rRNA等，其中tRNA存在局部雙鏈結構，含有氫鍵，⑥正確。5．科學界有“RNA世界”的假說，認為在生命進化的過程中，實際上是先有且只有RNA，蛋白質和DNA的世界是在此基礎上發(fā)展起來的。以下科學事實中對該假說不予支持的是(

)A．RNA既可以充當遺傳物質，還可以作為酶催化反應B．mRNA、tRNA和rRNA都以DNA為模板轉錄而來C．研究發(fā)現(xiàn)一種只有兩個RNA分子構成的二聚體可以催化肽鍵的形成D．細胞中是先合成核糖核苷酸，再將核糖核苷酸轉變成脫氧核苷酸√B

解析：RNA既可以充當遺傳物質，還可以作為酶催化反應，說明了RNA的重要性，支持該假說，A不符合題意；mRNA、tRNA和rRNA都以DNA為模板轉錄而來，說明先有DNA，再有RNA，不支持該假說，B符合題意；研究發(fā)現(xiàn)一種只有兩個RNA分子構成的二聚體可以催化肽鍵的形成，說明蛋白質的合成直接和RNA有關，支持該假說，C不符合題意；細胞中是先合成核糖核苷酸，再將核糖核苷酸轉變成脫氧核苷酸，即先合成RNA，再合成DNA，支持該假說，D不符合題意?？枷?|

不同生物的核酸種類辨析6．(2024·四川成都模擬)下表為幾種生物體內的DNA中各種堿基的比例統(tǒng)計結果。下列說法錯誤的是(

)A．不同生物DNA中遺傳信息本質是堿基的比例不同B．同一個體的不同細胞的DNA中嘌呤/嘧啶比例為1C．豬肝細胞的DNA中A/C、T/G、A/G、T/C的比例均為1.43D．牛的腎臟細胞的核酸中(A＋T)/(C＋G)的比例可能大于1生物豬牛器官肝脾胰肺腎胃1.431.431.421.291.291.29√A

解析：不同生物DNA中遺傳信息的本質是堿基的排列順序不同，A錯誤；由于DNA為雙鏈，遵循堿基互補配對原則，所以其中嘌呤與嘧啶的比例為1，B正確；豬肝細胞的DNA中(A＋T)/(C＋G)＝1.43，由于A＝T，C＝G，所以A/C、T/G、A/G、T/C的比例均為1.43，C正確；牛的腎臟細胞的核酸包括DNA和RNA，而DNA中A＝T，C＝G，RNA為單鏈，含有的A、U、C、G四種堿基比例未知，所以核酸中(A＋T)/(C＋G)的比例可能大于1，D正確。生物豬牛器官肝脾胰肺腎胃1.431.431.421.291.291.297．HIV是一種逆轉錄單鏈RNA病毒，通過