2020版高考生物一轮复习 第3讲 蛋白质和核酸课件 新人教版

第3讲蛋白质和核酸[考纲要求]1.蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ)。2.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。考点一蛋白质的结构和功能1．组成蛋白质的氨基酸及其种类氨基羧基同一个非必须氨基酸“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸2．蛋白质的合成及其结构、功能多样性(1)二肽的形成过程①过程a：__________，物质b：______，结构c：______。②H2O中H来源于____________；O来源于______。(2)蛋白质的结构层次氨基酸――→脱水缩合______――→盘曲、折叠蛋白质脱水缩合二肽肽键氨基和羧基羧基多肽3．蛋白质分子多样性的原因(1)氨基酸①______不同②______成百上千③__________千变万化(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的__________千差万别。种类数目排列顺序空间结构4．蛋白质的功能(连线)1．巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能2．氨基酸脱水缩合与相关计算(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①肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数；②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分子量氨基数目羧基数目1条mm－1m－1am－18(m－1)至少1个至少1个n条mm－nm－nam－18(m－n)至少n个至少n个注：氨基酸平均分子质量为a。(2)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数×1。②游离氨基或羧基数目＝肽链数×1＋R基中含有的氨基或羧基数。(3)利用原子守恒法计算肽链中的原子数①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。注：①环状肽特点是肽键数与氨基酸数相同。即肽键的数目＝脱去的水分子的数目＝氨基酸的数目。②如果形成二硫键，需考虑每形成一个二硫键需去掉两个H。(4)基因表达中氨基酸数与相应DNA、mRNA中碱基数目关系DNA(基因)――→转录mRNA――→翻译蛋白质碱基数∶碱基数∶氨基酸数6∶3(最多)∶1(最多)[教材对接高考]1．(2017·高考全国卷Ⅱ，T3C)从胃蛋白酶的提取液中沉淀该酶可用盐析的方法。()探源：必修1P23“与生活的联系”。2．(高考全国卷Ⅰ，T5C)蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化。()探源：必修1P23文字信息。√√3．[必修1P21“与生活的联系”]评价蛋白质的营养价值时，特别关注的是什么？提示：必需氨基酸的种类与含量。4．[必修1P24“拓展题”]人的红细胞和心肌细胞的主要成分均是蛋白质，但这两种细胞的功能不同，试解释产生这种现象的直接原因。提示：二者氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构存在差异，所以它们的功能不同。蛋白质是细胞生命活动的主要承担者，故细胞功能也不同。思维探究1．说出蛋白质的盐析、变性和水解的区别。提示：(1)盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。(2)变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。(3)水解：在蛋白酶和肽酶相继作用下，肽键断裂，蛋白质分解为氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。2．利用“排列组合”解答多肽种类的计算题(以20种氨基酸形成的四肽化合物为例)。(1)若每种氨基酸数目不限，可形成肽类化合物的种类有几种。提示：1号位置安放氨基酸的情况有20种，2、3、4号也是如此，即20×20×20×20＝204种。(2)若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有几种。提示：1号位置安放氨基酸的情况有20种，2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择……，即(20×19×18×17)种。题点一组成蛋白质的氨基酸种类与结构的判断1．下列四种化合物中，哪种是构成蛋白质的氨基酸()D解析：选D。组成蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，故D项正确。2．谷氨酸的R基为—C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是()A．5、9、4、1B．4、8、5、1C．5、8、4、1D．4、9、4、1解析：选A。氨基酸的结构通式的简式是：C2H4O2NR，谷氨酸的R基为—C3H5O2，所以谷氨酸的分子简式是：C5H9O4N。A氨基酸种类与结构的2个易错点(1)氨基酸数目≠氨基酸种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。(2)R基团中不一定有C原子，如甘氨酸中R基团为H原子；S元素一定在R基团中。题点二蛋白质分子结构与功能的分析3．(2018·高考全国卷Ⅱ)下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是()A．浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分C解析：选C。抗原能和特异性抗体相结合，病毒、细菌等病原体表面的蛋白质等物质，都可以作为引起免疫反应的抗原，可见，浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原，A正确；肌细胞中的某些蛋白质(如肌动蛋白等)参与肌肉收缩的过程，B正确；蛋白质结合Fe2＋形成的血红蛋白参与O2的运输，C错误；染色体是细胞核的结构之一，染色体主要由DNA和蛋白质组成，D正确。4．在氨基酸脱水缩合过程中，氨基酸分子之间形成的化学键叫肽键。下列各项正确表示肽键的是()A．—NH—CO—B．—NO—CH—C．—NH2—CH—D．—NH—CH2—解析：选A。—NH—CO—是肽键的正确表示。A5．(2018·湖北武昌区调研)有关蛋白质分子的叙述，正确的是()A．细胞内蛋白质发生水解时常常需要另一种蛋白质的参与B．氨基酸的空间结构和种类的多样性决定了蛋白质功能的多样性C．高温能使蛋白质分子肽键断裂、空间结构发生改变而变性失活D．组成蛋白质的氨基酸之间可以通过不同的方式脱水缩合A解析：选A。细胞内蛋白质水解常常需要蛋白酶(另一种蛋白质)催化才能水解，A正确；氨基酸的种类、数量和排列顺序的多样性以及肽链形成的空间结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性，B错误；高温能使蛋白质分子的空间结构发生改变而变性失活，其肽键一般没有断裂，C错误；组成蛋白质的氨基酸之间都是通过脱水缩合的方式形成肽键，D错误。6．关于细胞内蛋白质的叙述，正确的是()A．所有蛋白质的合成都需要内质网参与B．分裂间期细胞核内进行蛋白质的合成C．膜蛋白具有识别、运输和催化作用D．经高温处理的蛋白质不能与双缩脲试剂产生紫色反应C解析：选C。真核生物所有分泌蛋白的合成都需要内质网参与，A项错误；核糖体内进行蛋白质的合成，B项错误；膜蛋白中的受体蛋白具有识别作用，载体蛋白具有运输作用，信号传导过程中的信号传递蛋白，其胞外部分接收信号分子、胞内部分具有催化作用，C项正确；经高温处理的蛋白质，虽然空间结构遭到破坏，但仍然含有肽键，所以能与双缩脲试剂产生紫色反应，D项错误。与蛋白质结构与功能有关的三个易错点(1)关于氨基、羧基和肽键的不正确书写：不要将氨基误写为NH2或—NH3；不要将羧基误写为COOH或；也不要将肽键误写为CO—NH或CONH。(2)多肽≠蛋白质：在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽必须经过加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。(3)蛋白质的鉴定：双缩脲试剂产生紫色反应的实质是在碱性环境中Cu2＋与肽键作用形成紫色的络合物。题点三蛋白质的相关计算与分析7．如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”(巯基)形成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为()A．m，18mB．(m－4)，18(m－4)C．(m－3)，18(m－3)＋4D．(m－2)，18(m－2)＋4D解析：选D。图中有三条肽链，中间一条为环状，故失去水分子数为氨基酸数－肽链数，即(m－2)，由于有2个二硫键，而形成一个二硫键失去2个“H”，故减少的相对分子质量为18(m－2)＋4。8．某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是()A．该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子B．若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列C．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4分子H2OD．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基C解析：选C。据图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，即有8分子水参与，故该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子，A项正确；得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故这5个氨基酸缩合成5肽，可有5种不同的氨基酸序列，B项正确；若这4条多肽链重新连接成一条长链，则需要形成3个肽键，脱去3分子水，C项错误；每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基，D项正确。考点二核酸的组成、结构与功能1．核酸的结构层次磷酸五碳糖含氮碱基2．核酸的功能与分布遗传信息蛋白质合成细胞核细胞质3．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______________氨基酸核酸________单糖蛋白质核苷酸1．巧记DNA组成结构的“五、四、三、二、一”2．“三看”法快速确认DNA、RNA3．DNA和RNA的比较分类脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成单位共有A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)碱基特有T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)五碳糖脱氧核糖核糖成分磷酸磷酸分类脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)功能是主要的遗传物质，携带和复制遗传信息，并决定蛋白质的生物合成(1)针对RNA病毒：是RNA病毒的遗传物质(2)mRNA：传递遗传信息(3)tRNA：运输氨基酸(4)rRNA：组成核糖体(5)极少数RNA可作为酶，具有催化功能分类脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)存在①真核生物：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体②原核生物：拟核、质粒主要存在于细胞质中[教材对接高考]1．(高考全国卷Ⅱ，T5C)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的。()探源：必修1P28文字信息与图2－9图示信息。2．(高考重庆卷T1改编)DNA和RNA分子的碱基组成不完全相同。()探源：必修1P29图2－10图示信息。×√3．[必修1P28图2－9]脱氧核苷酸长链彻底水解会得到多少种有机物？提示：5种，它彻底水解会得到磷酸、脱氧核糖和4种碱基，但磷酸不是有机物。4．[必修1P29“拓展题”]核酸保健品真的保健吗？提示：不会的，因为核酸在消化道内会彻底消化才能被吸收，且构成人体核酸的原料一般是不缺乏的。思维探究1．坠落于澳大利亚的陨石中发现了氨基酸，确认这些氨基酸不是来自于地球，请作出推测。提示：说明宇宙中很可能还存在与地球类似的生命形式。因为氨基酸是组成蛋白质的基本单位，而蛋白质是生命活动的承担者。2．生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，a、b、c是组成A、B、C三种生物大分子的单体，这三种单体的结构可用d或e表示，请分析：(1)A、B、C分别表示____________；a、b、c分别表示_____________。提示：DNA、RNA、蛋白质脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸(2)人体细胞中的n共有________种，d共有________种。提示：58(3)d、e都能水解吗？提示：d能水解为m、f和n；e为氨基酸，不能水解。(4)C具有多样性，从c角度分析原因是_________________。A具有多样