2024届高考生物一轮总复习第1单元第3讲蛋白质和核酸(讲义)新教材(通用版).docx
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1、第3讲蛋白质和核酸判断正误并找到课本原文1细胞的各项生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。(必修1P29)()2氨基酸是组成蛋白质的基本单位。(必修1P29)()3每种氨基酸都含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH),并连接在同一个碳原子上。(必修1P29)()4连接两个氨基酸分子的化学键叫作肽键。由两个氨基酸缩合而成的化合物,叫作二肽。(必修1P30)()5氨基酸之间能够形成氢键等,从而使肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。(必修1P30)()6氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变,可能会影响其功能。(必修1P31)()7经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和
2、病毒的蛋白质变性,可达到消毒、灭菌的目的。(必修1P32)()8真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。(必修1P34)()9一般情况下,DNA由两条脱氧核苷酸链构成,RNA由两条核糖核苷酸链构成。(必修1P35)()10DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子,部分病毒的遗传信息储存在RNA中。(必修1P35)()11细胞中的各种化合物的含量和比例是保持不变的,以保证细胞生命活动的正常进行。(必修1P36)()12一切疾病都与基因受损有关。(必修1P36)()(2018浙江4月选考)蛋白质在生物体内具有重要作用。下列叙述正确的是()A蛋白质化学结构的差异只是
3、R基团的不同B某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变C蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性D“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A和B答案B解析蛋白质化学结构的差异包括组成其氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同,A错误;某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变,如酒精,B正确;控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性的是基因(或DNA),C错误;检测生物组织中的蛋白质时应先加入双缩脲试剂A液创造碱性环境,再加入双缩脲试剂B液发生显色反应,D错误。一蛋白质的基本单位氨基酸1氨基酸组成元素:主要是C、H、O、N,有的还含有S元素。2氨基酸的种类
4、组成人体内蛋白质的氨基酸有21种,根据能否在人体内合成可分为两类:3氨基酸结构(1)氨基酸的结构通式 。(2)氨基酸的结构特点:每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。(3)各种氨基酸之间的区别在于R基不同。二氨基酸形成蛋白质的过程1脱水缩合连接氨基酸的方式(1)概念:一个氨基酸分子的氨基(NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(COOH)相连接,同时脱去一分子的水。(2)过程2氨基酸形成蛋白质过程课后习题改编判断下列有关蛋白质的表述是否正确。1蛋白质彻底水解的产物是氨基酸。()2氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。()3只有细胞内才有蛋白质分
5、布。()4蛋白质的空间结构与其功能密切相关。()5在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时,格外注重必需氨基酸的种类和含量。()6形成肽链时R基中的NH2和COOH一般不参与脱水缩合。() 三蛋白质结构多样性的原因和蛋白质的功能1蛋白质结构多样性的原因(1)氨基酸(2)多肽:肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。2蛋白质的功能类别功能举例结构蛋白许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质肌动蛋白、肌球蛋白等功能蛋白调节作用胰岛素、生长激素等催化作用大多数酶运输作用血红蛋白等免疫作用抗体等总结:细胞的各项生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。3结构多样性与功能多样性的关系
6、:每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构,如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变,就可能会影响其功能。蛋白质结构多样性的根本原因:控制蛋白质合成的基因具有多样性。 四核酸的种类及其分布1种类:脱氧核糖核酸,简称DNA;核糖核酸,简称RNA。2分布:真核细胞DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。五核酸是由核苷酸连接而成的长链1核苷酸的结构(1)脱氧核苷酸(4种):(2)核糖核苷酸(4种):2核酸的结构层次课后习题改编核酸是遗传信息的携带者。判断下列有关核酸的组成和分布的表述是否正确。1组成DNA的五碳糖是核糖。()2DNA和RNA分
7、子中都有氢键。()3核酸是生物的遗传物质,仅存在于细胞核中。()4RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。() 3核酸分子的多样性和特异性(1)多样性原因:核苷酸的数目成千上万,核苷酸的排列顺序千变万化。(2)特异性原因:每个核酸中核苷酸的数目和排列顺序都是特定的。深化拓展4核酸的功能(1)细胞内携带遗传信息的物质。(2)在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。5DNA和RNA的比较分类脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸成分碱基共有A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)特有T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)五碳糖脱氧核糖核糖磷酸磷酸功能是主要的遗传
8、物质,储存和传递遗传信息,并决定蛋白质的生物合成RNA病毒的RNA:是RNA病毒的遗传物质mRNA:传递遗传信息tRNA:识别密码子,运输氨基酸rRNA:组成核糖体极少数RNA可作为酶,具有催化功能分布真核生物:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体(少量)原核生物:拟核、质粒主要存在于细胞质中1脱氧核苷酸种类不同取决于碱基的不同。()2DNA和RNA分子的碱基组成相同,五碳糖不同。()3DNA和RNA都能携带遗传信息。() 4.分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。()5真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质。()6大肠杆菌体内既有DNA,又有RNA,但以
9、DNA作为遗传物质。()7酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸。() 6不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例原核生物含DNA和RNA8种5种DNA细菌真核生物含DNA和RNA8种5种DNA高等植物病毒只含DNA4种4种DNA噬菌体只含RNA4种4种RNA烟草花叶病毒六生物大分子以碳链为骨架生物大分子(多聚体)基本单位(单体)多糖单糖蛋白质氨基酸核酸核苷酸每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,多聚体由许多单体连接而成,生物大分子也是以碳链为基本骨架的,故碳是生命的核心元素。脂肪、磷脂、固醇属于生物大分子吗?提示脂肪是由甘油和脂肪酸结合而成的,
10、而且脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多,一般不称其为生物大分子。磷脂和固醇同样不属于生物大分子。 考点1蛋白质的结构和功能题型一 氨基酸的种类与结构1下面是三种化合物的结构简式,下列有关这三种化合物的叙述,错误的是()A三种化合物可以用一个结构通式表示B三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基C三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同答案B解析三种化合物都是构成蛋白质的氨基酸,都可用氨基酸的结构通式表示,A正确;图中第二个氨基酸含有一个氨基,两个羧基,图中三种氨基酸共同点应为“至少都含有一个氨基、一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基
11、连接在同一个碳原子上”,B错误;双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应,是由于蛋白质中有肽键,氨基酸中无肽键,故不能与双缩脲试剂发生紫色反应,C正确;三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数分别是1、1、1,D正确。2层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白,由一条重链()和两条轻链(1、2)经二硫键交联而成,外形呈十字形。若将层粘连蛋白彻底水解,不可能产生的物质是()A. 答案D解析糖蛋白由蛋白质和多糖组成,多糖彻底水解得到葡萄糖,蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项D中NH2和COOH未连在同一个碳原子上,不是组成蛋白质的氨基酸。题型二 蛋白质的合成、结构与功能3(2021哈三中期中)如图所示为某细胞中某多肽的
12、结构简式,R1、R2和R3是3个不同的化学基团。下列有关分析,不正确的是()A该多肽中的肽键数是2B该多肽是由3个氨基酸脱去3分子水缩合形成的C该多肽至少含有一个氨基和一个羧基D该化合物能与双缩脲试剂发生紫色反应答案B解析该多肽的肽键数是2,由3个氨基酸脱去2分子水形成的,A正确,B错误;肽链一端含有一个氨基,另一端含有一个羧基,R基上可能含有氨基或羧基,由于不确定R基中是否含有氨基或羧基,所以该多肽(一条肽链)至少含一个氨基和一个羧基,C正确。4(2021河北唐山零模)我国科学家首创利用某种动物组织中提取的胶原蛋白制成了可被人体吸收的手术缝合线。下列关于该胶原蛋白说法错误的是()A胶原蛋白属
13、于生物大分子,能与斐林试剂发生反应BtRNA、mRNA和rRNA均参与胶原蛋白的生物合成C该胶原蛋白可制作手术缝合线与其空间结构有关D人体吸收该手术缝合线与体内蛋白酶有关答案A解析胶原蛋白可与双缩脲试剂发生颜色反应,A错误;蛋白质的合成需要经过转录与翻译过程,翻译过程的场所是核糖体,rRNA参与构成核糖体,mRNA作为翻译的模板,tRNA识别密码子,转运氨基酸,B正确;缝合线是利用动物组织中提取的胶原蛋白制成的,胶原蛋白的功能与其空间结构相适应,C正确;缝合线是一种蛋白质,可被组织中的蛋白酶水解为氨基酸后被人体吸收,D正确。5(2021辽宁选择性考试)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述
14、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解析叶绿体类囊体薄膜是进行光合作用光反应的场所,能合成ATP,则存在催化ATP合成的酶,其本质是蛋白质,A正确;胰岛B细胞能分泌胰岛素,降低血糖,胰岛素的化学本质是蛋白质,B正确;唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶,唾液淀粉酶属于分泌蛋白,能水解淀粉,C正确;葡萄糖分解的场所在细胞质基质,线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质,D错误。考点2蛋白质的相关计算题型一 多肽形成过程中有关数量的计算1现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为80
15、8个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为()A798、2和2 B798、12和10C799、1和1 D799、11和9答案B解析800个氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键为8002798个。氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则R基上的氨基为81080010个,R基上的羧基为8088008个,所以蛋白质的氨基数目肽链数R基上的氨基数21012个,羧基数目肽链数R基上的羧基数2810个。2(2022甘肃省平凉市模拟)如图为某种肽的结构简式,据图分析下列说法正确的是()A该肽由3种氨基酸脱水缩合而成,含有4个肽键B该肽中含1个
16、游离的氨基、2个游离的羧基C形成该肽时,各种氨基酸总相对分子质量减少了72D形成该肽时,脱去的水中的氧来自羧基,氢来自氨基答案C解析该肽由四种氨基酸组成,含有四个肽键,A错误;该肽中含1个游离的氨基、1个游离的羧基,B错误;形成该肽时产生4个H2O,总相对分子质量减少了72,C正确;脱去的水中的O来自羧基,H来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基,D错误。 (1)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系肽键数失去水分子数氨基酸数肽链数。蛋白质相对分子质量氨基酸数目氨基酸平均相对分子质量脱去水分子数18。(不考虑形成二硫键)肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数多肽链相对
17、分子量氨基数目羧基数目1条mm1m1am18(m1)至少1个至少1个n条mmnmnam18(mn)至少n个至少n个注:氨基酸平均相对分子质量为a。(2)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中氨基的总数肽键数。羧基数肽链数R基上的羧基数各氨基酸中羧基的总数肽键数。(3)环状肽分析环状肽中游离氨基或羧基数目R基中氨基或羧基数目。肽键数脱去水分子数氨基酸数。环状多肽的相对分子质量氨基酸数目氨基酸平均相对分子质量氨基酸数目18。(4)计算多肽的相对分子质量时,除了考虑水分的减少外,还要考虑其他化学变化过程,如肽链上出现一个二硫键(SS)时,要再减去2(即两个氢原子),若无
18、特殊说明,不考虑二硫键。题型二 利用原子守恒法进行蛋白质计算3(2021长郡中学月考)某蛋白质分子含有N条肽链,已知它共由M个氨基酸组成,则此蛋白质中至少含有的氧原子数与氮原子数共有()A(MN)个 B(2MN)个C(2NM)个 D(2MN)个答案D解析已知某蛋白质分子含有N条肽链,由M个氨基酸组成,则共形成MN个肽键,每个肽键连接的碳原子上都连接一个氧原子,每条肽链的末端含有一个羧基(两个氧原子),该蛋白质至少含有MN2NMN个氧原子;每个肽键连接一个氮原子,每条肽链的起始端含有一个氨基,所以该蛋白质至少含有MNNM个氮原子,因此该蛋白质中至少含有的氧原子数与氮原子数共有的个数为MNM2MN
19、。4有一条多肽链,分子式为CxHyOpNqS,将它彻底水解后,只得到下列4种氨基酸。分析推算可知,水解得到的氨基酸个数为()Aq1 Bp1Cq2 Dp1答案B解析计算氨基酸的个数常以氮原子数或氧原子数的计算为突破口。可依据“氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数”进行计算,设氨基酸个数为m,R基中不含氧原子时,每个氨基酸中含2个氧原子,则有p2m(m1),从而解得mp1。 利用原子守恒法计算肽链中的原子数(1)N原子数肽键数肽链数R基上的N原子数各氨基酸中N原子的总数。(2)O原子数肽键数2肽链数R基上的O原子数各氨基酸中O原子的总数脱水数。(3)H原子数各氨基酸中H原子的总数2脱水数。
20、(4)C原子数氨基酸分子数2R基上碳原子数。题型三 多肽多样性的相关计算5现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸,它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有()A9种,9种 B6种,3种C18种,6种 D27种,6种答案D解析若3种氨基酸形成三肽,每种氨基酸的数目不限,则构成的三肽有3327(种);若包含3种氨基酸的三肽,第一个位置的氨基酸有3种情况,第二个位置只能从剩余2种氨基酸中任选一种,第三个位置只能安放剩余的1种,共有3216(种)。 多肽种类的计算如有A、B、C三种氨基酸,由这三种氨基酸组成多肽的情况可分析如下:A、B、C三种氨基酸,每种氨基酸数目无限的情况下,可
21、形成肽类化合物的种类形成三肽的种类33327种形成二肽的种类339种A、B、C三种氨基酸,每种氨基酸只有一个的情况下,可形成肽类化合物的种类形成三肽的种类3216种形成二肽的种类326种题型四 结合基因表达进行蛋白质的相关计算6氨基酸的平均相对分子质量为120,如有一个2条链的多肽,相对分子质量为12276,合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子中的最少脱氧核苷酸数目依次为()A144,864 B144,432C120,720 D120,360答案C解析在多肽合成时,氨基酸数肽链条数肽键数脱去的水分子数。氨基酸数120(氨基酸数肽链数)1812276,代入后可求得氨基酸数120;在
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