2020年领军高考生物一轮复习 专题04 蛋白质和核酸（含解析）

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.专题04蛋白质和核酸【考纲解读】【知识梳理】1.蛋白质（1）蛋白质的元素组成是______________。（2）蛋白质的基本组成单位是__________。（3）氨基酸的结构通式：______________，—NH2是__________，—COOH是__________。氨基酸的差别只有__________不同。（4）氨基酸通过____________的方式反应形成肽链。一条肽链上至少有________个游离的氨基和________个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基(或羧基)在________上。（5）蛋白质结构多样性的原因：①________________________________________；②____________________________________；③___________________________________；④___________________________________________。（6）蛋白质的功能有：_______________、_____________、____________、________________、_______________。2.核酸（1）核酸的元素组成______________，核酸分为_________________和______________两种。考点分布考纲要求备考指南蛋白质的基本单位及元素组成蛋白质的多样性蛋白质的功能核酸的分类核酸在细胞中的分布核酸的基本单位及元素组成核酸的功能实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布1.蛋白质的结构和功能(Ⅱ)2.核酸的结构和功能(Ⅱ)3.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。明确蛋白质和核酸多样性的原因。熟记蛋白质和核酸的基本单位及元素组成。掌握氨基酸的结构通式，及蛋白质的相关计算方法。掌握蛋白质和核酸的功能。了解不同生物在遗传物质上的区别。掌握观察DNA、RNA在细胞中的分布实验的原理和步骤。2（2）DNA的基本单位是_________________，RNA的基本单位是_________________。（3）DNA主要分布在_________，RNA主要分布在___________。（4）DNA的4种碱基的名称是_____________、_____________、_____________、_____________。RNA的4种碱基的名称是_____________、_____________、_____________、_____________。（5）DNA存在多样性的原因是____________________________________________________。【考点精讲】1．组成蛋白质的氨基酸及其种类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名称：脱水缩合；场所：核糖体。②物质b：二肽。多个氨基酸发生a过程形成的产物被称为多肽。③结构c：肽键，其结构简式为—NH—CO—(或—CO—NH—)。④H2O中H原子的来源：H来自相邻氨基酸的氨基(—NH2)和羧基(—COOH)；O来源于羧基(—COOH)。⑤由n个氨基酸形成的一条肽链上至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基(或羧基)在R基上。（2）蛋白质的结构层次氨基酸―――→脱水缩合多肽――――→盘曲、折叠蛋白质（3）蛋白质分子多样性的原因3（4）蛋白质的功能与分布名称分布功能绝大多数酶细胞内或细胞外降低化学反应的活化能(催化作用)载体蛋白细胞膜运输某些物质，如离子、氨基酸等通道蛋白细胞膜运输水、K＋、Na＋等糖蛋白细胞膜外表面保护、润滑、识别等核孔复合体核膜核质之间物质交换、信息交流某些激素(如生长激素、促甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素等)内环境中传递信息、调节生命活动抗体内环境中消灭抗原血红蛋白红细胞内主要运输氧气和部分二氧化碳3.蛋白质的相关计算（1）计算蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键、脱水数①肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数（若为环状多肽，肽链数视为零，再进行相关计算。）蛋白质相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。(若有其他化学键形成，则需再减去脱掉的原子质量，如每形成一个“—S—S—”键，需脱掉2个“H”)②至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。③游离氨基或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。（2）蛋白质中含有N、O原子数的计算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4②O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（3）多肽中除去氨基酸的有关计算①若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽键；若除去多肽一端的一个氨基酸，需水解掉1个肽键即可。②每水解1个肽键，则需要1分子水参与，肽键数减少1个，生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加2个，氨基增加1个，羧基增加1个。（4）利用“排列组合”解答多肽种类的计算题多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助右面的示意图(▭代表要安放的氨基酸的位置)，结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律(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204种(即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(20×19×18×17)种[即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]。4.易错点集锦（1）蛋白质≠多肽核糖体中形成的仅仅是多肽，多肽只有“被加工”，形成特定空间结构后，方可成为具生物活性的蛋白质(注：蛋白质、多肽均可用双缩脲试剂检测)（2）进行蛋白质分子量计算时，不仅要考虑“链上”肽键形成时脱水，还应顾及“链间”化学键形成时脱掉的相关原子的原子量蛋白质形成时，常涉及肽链间不同基团的“连接”。此时会涉及原子数量的改变，计算时务必关注：如图①，合成时，2条肽链间又形成了一个“多余”的“—CO—NH—”，而图②所示蛋白质合成时，涉及3个“多余”的二硫键，因此，计算相关分子量时，图①中应再减一个“H2O”即18，图②中应再减2×3＝6。5（3）关于蛋白质的变性高温、过酸、过碱、重金属盐，都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化，叫做变性，但低温不会。煮熟的食物易被人体消化，是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，肽链变得松散，易被蛋白酶分解。典例1.(2019·邯郸模拟)层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白，由一条重链(α)和两条轻链(β1、β2)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()【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。思路点拨“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸典例2.(2018·高考仿真模拟试卷)医用酒精消毒原理之一是使细菌蛋白质变性，该过程破坏了蛋白质的空间结构(基本结构未破坏)，进而导致蛋白质脱水变性。下列叙述正确的是()A．细菌蛋白质的合成无需细胞器参与B．酒精分子进入细菌无需消耗能量C．酒精破坏了细菌蛋白质中的肽键D．蛋白质变性后不能与双缩脲试剂发生紫色反应【答案】B【解析】细菌蛋白质的合成需要在细菌的核糖体上，即需要细胞器的参与，A错误；酒精分子以自由扩散的方式顺浓度梯度进入细菌，不需要消耗能量，B正确；酒精只是破坏了细菌蛋白质的空间结构，没有破坏蛋6白质中的肽键，C错误；由于蛋白质变性后其肽键没有被破坏，仍然可以与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。【易混辨析】蛋白质的盐析、变性和水解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，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。③水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。5．核酸的组成和结构（1）组成元素：C、H、O、N、P。（2）基本单位——核苷酸（3）核苷酸的组成成分：a.磷酸，b.五碳糖，c.含氮碱基。各成分的种类：b有2种，c有5种。（4）核苷酸的种类脱氧核苷酸（4种）――→组成DNA核糖核苷酸（4种）――→组成RNA（5）核酸的结构层次6．核酸的种类（1）分类：脱氧核糖核酸和核糖核酸。（2）三看DNA、RNA的区别77．DNA和RNA的组成成分比较（1）相同成分：含氮碱基A、G、C和磷酸。（2）不同成分DNA：脱氧核糖、胸腺嘧啶RNA：核糖、尿嘧啶易混辨析ATP、核苷酸、DNA、RNA中“A”的辨析8．核酸的功能与分布（1）（2）归纳总结①同种生物不同细胞中DNA一般相同，由于基因的选择性表达，mRNA不完全相同，蛋白质种类和含量也不完全相同。②核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸、蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近。③RNA作为遗传物质的前提是生物体内不存在DNA。当RNA作为遗传物质时，由于RNA单链结构不稳定，容易发生突变。生物体内的少数RNA具有催化功能。9．不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳生物种类核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质细胞生物DNA和RNA5种8种DNA病毒DNA病毒DNA4种4种DNARNA病毒RNA4种4种RNA10.归纳核酸的功能811．比较核酸和蛋白质项目核酸蛋白质DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等组成单位氨基酸合成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体检测试剂甲基绿(绿色)吡罗红(红色)双缩脲试剂(紫色反应)分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽→蛋白质结构多样性的决定因素核苷酸的种类、数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链盘曲折叠形成的空间结构联系核酸控制蛋白质的合成11.DNA、蛋白质和生物多样性的关系9（1）生物多样性的根本原因是基因的多样性。（2）生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性。12．核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”13.观察DNA和RNA在细胞中的分布（1）实验原理①甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同②盐酸改变细胞膜的通透性―→加速染色剂进入细胞使染色质中的DNA和蛋白质分离→有利于DNA与染色剂结合（2）实验步骤（3）实验结论（4）实验中各种处理的目的处理目的10取材前漱口防止食物残渣的影响质量分数为0.9%的NaCl溶液保持口腔上皮细胞的正常形态酒精灯烘干载玻片快速杀死并固定细胞质量分数为8%的盐酸①能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；②使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合蒸馏水冲洗涂片洗去盐酸，防止影响染色效果用吡罗红甲基绿染色使DNA和RNA着色，需现配现用注意事项①应选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料，不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞中含有色素，会干扰实验结果的观察。②不能用哺乳动物成熟的红细胞观察DNA和RNA分布，哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有DNA。14.常见化合物的初步水解和彻底水解的产物物质初步水解产物彻底水解产物淀粉麦芽糖葡萄糖蛋白质多肽氨基酸核酸核苷酸磷酸＋五碳糖＋碱基典例1.(2014·新课标Ⅱ，5)关于核酸的叙述，错误的是()A．细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与B．植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制C．双链DNA分子中一条链上的磷