第三节_蛋白质和核酸
2023届高三生物一轮复习课件第一单元 第3讲蛋白质和核酸
B.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合 C.食物中的蛋白质在消化道中发生水解通常伴随ATP水解 D.核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用
6.(2019·江西五市八校一模)蛋白质是生命活动的主要承担者，下列相关叙述 错误的是 A.蛋白质是染色体的重要组成成分，但不是染色体中遗传信息的携带者
名称
分布
功能
绝大多数酶
细胞内或细胞外
催化作用
载体蛋白
主要在细胞膜 运输某些物质，如离子、氨基酸等
某些激素(如生长 激素、胰岛素)
内环境中
调节生命活动
抗体
内环境中
免疫作用
血红蛋白
红细胞内
主要运输氧气
糖蛋白
细胞膜表面
保护、润滑、识别等作用
正误辨析
(1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸( × ) (2)脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽( × )
[助学巧记] DNA 组成结构的“五、四、三、二、一” 五(五种元素)、四(四种单体)、三(三种小分子)、二(二条脱氧核苷酸长链)、一(一种双螺 旋结构)。
mRNA:蛋白质合成的直接模板
RNA种类： tRNA:运输特定氨基酸
rRNA：核糖体组成
4.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)
2.判断关于生物遗传物质说法的正误
(1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质( × )
(2)相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定
相同( × ) (3)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质( × ) (4)大肠杆菌体内既有DNA，又有RNA，但以DNA作为遗传物质( √ )
第1单元 第3讲 蛋白质和核酸
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1 P31)(√)7．经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，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)(×)10．DNA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。
高中化学第四章第3节 蛋白质和核酸知识点
第三节蛋白质和核酸蛋白质是生物体内一类极为重要的功能高分子化合物，是生命活动的主要物质基础。
它不仅是细胞、组织、肌肉、毛发等的重要组成成分，而且具有多种生物学功能。
一、氨基酸1、氨基酸的分子结构氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(—NH2)取代后的产物。
氨基酸的命名是以羧基为母体，氨基为取代基，碳原子的编号通常把离羧基最近的碳原子称为α碳原子，离羧基次近碳原子称为β碳原子，依次类推。
2、氨基酸的物理性质常温下状态：无色晶体；熔、沸点：较高；溶解性：能溶于水，难溶于有机溶剂。
3、氨基酸的化学性质（1）甘氨酸与盐酸反应的化学方程式：；（2）甘氨酸与氢氧化钠反应的化学方程式：氨基酸是两性化合物,基中—COOH为酸性基团,—NH2为碱性基团。
（3）成肽反应两个氨基酸分子(可以相同也可以不同)在酸或碱存在下加热，通过一分子的氨基和另一分子的羧基脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，称为成肽反应。
二、蛋白质的结构与性质1、蛋白质的结构蛋白质是一类高分子化合物，主要由C、H、O、N、S等元素组成。
蛋白质分子结构的显著特征是：具有独特而稳定的结构。
蛋白质的特殊功能和活性与多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序、特定空间结构相关。
2、蛋白质的性质（1）水解蛋白质在酸、碱或酶的作用下，水解成相对分子质量较小的肽类化合物，最终水解得到各种氨基酸。
（2）盐析少量的盐能促进蛋白质溶解。
当向蛋白质溶液中加入的盐溶液达到一定浓度时，反而使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。
盐析是一个可逆过程，不影响蛋白质的活性。
因此可用盐析的方法来分离提纯蛋白质。
（3）变性影响蛋白质变性的因素有：物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等。
化学因素：强酸、强碱、重金属盐、三氧乙酸、乙醇、丙酮等。
变性是一个不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的过程，变性后的蛋白质生理活性也同时失去。
（4颜色反应颜色反应一般是指浓硝酸与含有苯基的蛋白质反应，这属于蛋白质的特征反应。
专题03 蛋白质和核酸(解析版)
专题03 蛋白质和核酸1．（2021·全国甲卷）已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。
下列说法正确的是（）A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质【答案】C【解析】A、①酶的化学本质是蛋白质或RNA，②抗体的化学本质是蛋白质，③激素的化学本质有氨基酸衍生物或者蛋白质或者脂质等；有机物中只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；B、③激素不一定是大分子物质，如甲状腺激素、肾上腺髓质激素是氨基酸衍生物，④糖原是生物大分子，⑤脂肪不是生物大分子，B错误；C、①酶的化学本质是蛋白质或RNA，单体是氨基酸（C、H、O、N等）或者核糖核苷酸（C、H、O、N、P），②抗体的化学成分是蛋白质，单体是氨基酸，⑥核酸的单体是核苷酸（C、H、O、N、P），C正确；D、人体主要的能源物质是糖类，例如④糖类，⑥核酸是生物的遗传物质，⑤脂肪是机体主要的储能物质，D错误。
故答案选：C。
2．（2020·新高考I卷）CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。
在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。
大麦黄矮病毒( BYDV )的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。
正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。
下列说法错误的是（）A．正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制B．正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体C．感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期D．M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期【答案】C【解析】A、由分析可知，正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制，使其磷酸化水平较高，A正确；B、正常细胞中，磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，会使细胞进入分裂期，在分裂期的前期染色质会螺旋化形成染色体，B正确；C、由分析可知，感染BYDV的细胞中，M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的，C错误；D、由分析可知，M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期，D正确。
第3节 蛋白质和核酸
加水 加水
不再溶解 不再溶解
乙酸铅
在热、酸、碱、重金属盐、甲醛、酒精、紫 ●结论： 外线等作用下，蛋白质失去原有的可溶性而凝结， 同时丧失了生理活性。这种过程是不可逆的。
●应用：消毒原理
学
与
问
1、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯 酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？ 2、为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存 动物标本？
-CH2-CH-COOH
NH2
●结 构：含有一个-NH2及-COOH
●性 质： 具有两性：碱性和酸性
2、氨基酸的性质
性质1:显酸、碱两性
CH2-COOH + OH●酸性 NH2 CH2-COO- + H2O NH2
NH2CH2COOH+NaOH→NH2CH2●碱性 CH2-COOH + H+ NH2 CH2-COOH NH3+
3、为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石灰 和水制成）来消灭病虫害？
4、钡盐也属于重金属盐，医院在做胃透视时要服用 “钡餐”BaSO4为何不会中毒？能否改服BaCO3？
概念对比
盐析 变性
变化条件 浓的无机盐溶液 受热、紫外线、酸、碱、 重金属盐和某些有机物
物理变化 变化性质 (溶解度降低) 化学变化 (蛋白质性质改变)
相对分子质量大于10000，具有一 定空间结构的多肽叫蛋白质
• 蛋白质分子中含有 C、O、H、N、S 等元素。1965年 我国科技工作者成 功合成了具有生物 活性的——结晶牛 胰岛素。这是科学 史上的一大成就， 可以说是科学史上 又一“丰碑”。
阅读与交流（P.88)
1、组成蛋白质的元素主要有哪些？人体内的蛋白 质有多少种？
2024届高三一轮复习生物第3讲蛋白质和核酸课件
（蛋白质的空间结构没有发生变化）
蛋白质在高浓度盐溶液中析出，而DNA是在低浓度盐溶液 中析出，盐析为可逆过程。
五、蛋白质的变性和盐析
3.蛋白质的水解：
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是相反的。
肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶水解。
易错辨析
（1）细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与。
五、蛋白质的变性和盐析
1.蛋白质的变性：
过酸、过碱、重金属盐或高温会使蛋白质的 空间结构 遭到破 坏，使酶永久失活，但肽键 并未断裂 ，依然能和双缩脲试剂发生 紫色反应；低温不会破坏蛋白质的空间结构，只是抑制其功能。
应用 ①鸡蛋、肉类煮熟后由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，
易于被蛋白酶水解，因而易于消化。 ②经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，
2.(源于必修1 P22图2－6)胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血 糖的生物学活性，请从蛋白质的结构方面分析原因：
核糖体上合成的多肽需经内质网、高尔基体加工后才具备 一定的空间结构，从而成为有活性的蛋白质。
3.(源于必修1 P23“与生活的联系”)熟鸡蛋更容易消化的原因是： 高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋
赖氨酸为必需氨基酸，人体不能合成，只能从食物中摄取才 能保证正常生命活动，玉米中不含赖氨酸，因此长期以玉米为 主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病。
阐述基本原理，突破长句表达
1.(源于必修1 P21“正文”)请叙述氨基酸的结构特点： 每种氨基酸分子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，这个碳原子还连接一 个氢原子和一个侧链基团。
必修1 第1单元 第3讲 蛋白质和核酸
B [蛋白质在磷酸化和去磷酸化过程中，通过构象改变发挥相 应的功能，能够体现蛋白质结构与功能相适应的观点，A 叙述正确； 这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，会导致这些蛋白质不能 发生磷酸化和去磷酸化，不能参与细胞信号传递，B 叙述错误；由题 图可知，在蛋白质磷酸化过程中，ATP 为蛋白质提供磷酸基团，参 与了细胞信号传递，C 叙述正确；蛋白质磷酸化和去磷酸化反应均 属于酶促反应，受温度的影响，D 叙述正确。]
5．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。
(× )
提示：遗传信息决定于碱基的排列顺序。
6．真核生物以 DNA 为遗传物质，部分原核生物以 RNA 为遗传
物质。
(× )
提示：细胞生物的遗传物质都是 DNA。
1．DNA 能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是什么？DNA 鉴定 技术还可以应用在哪些方面？(必修 1 P34“问题探讨”)
3．多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，核酸能携带遗传 信息，但多糖不能，原因是什么？(必修 1P38“复习与提高”)
提示：核酸分子中 4 种脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)在数量、排列 顺序上会千差万别，从而能够承担起携带遗传信息的功能。构成多 糖的单体是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成的多糖，它的顺序没有 变化。
D [尿素只是改变蛋白质的空间结构，不会使蛋白质的肽键水 解，与肽蛋白酶的作用不同，A 错误；由题意可知，蛋白质在尿素 中空间结构改变，因此过氧化氢酶经高浓度尿素溶液处理后活性改 变，B 错误；由题意可知，发生蛋白质变性的蛋白质分子也可以复性， 这表明其空间结构的改变是可逆的，C 错误；由题意可知，除去尿 素后，蛋白质分子越小复性效果越好，这说明氨基酸的数目可以影 响蛋白质分子的空间结构而影响复性效果，D 正确。]
最新人教版高中化学选修五第四章生命中的基础 有机化学物质 第三节 蛋白质和核酸
第三节蛋白质和核酸学习目标核心素养1.了解氨基酸的组成和结构,知道氨基酸的两性。
2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,知道氨基酸和蛋白质的关系。
3.了解蛋白质的组成、结构和性质(盐析、变性、水解、颜色反应等)。
了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。
4.认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系。
1.从微观官能团的角度理解氨基酸、蛋白质性质和核酸的性质,形成结构决定性质的观念,能从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题。
(宏观辨识与微观探析)2.从蛋白质的性质出发,具有较强的问题意识,设计实验方案,并能对实验进行评价和优化。
(科学探究与创新意识)3.认识蛋白质和核酸在生命科学发展中的重要应用,感受化学对社会发展的重大贡献。
(科学态度与社会责任)一、氨基酸的结构与性质1.概念和结构:(1)概念:羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。
(2)结构:α-氨基酸的结构简式为,官能团为氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。
(3)常见的氨基酸。
俗名结构简式系统命名甘氨酸α-氨基乙酸丙氨酸α-氨基丙酸谷氨酸2-氨基-1,5-戊二酸苯丙氨酸α-氨基苯丙酸2.氨基酸的性质:(1)物理性质。
颜色状态熔点溶解性水强酸或强碱乙醇、乙醚无色晶体较高大多数能溶能溶难溶(2)化学性质。
①两性。
氨基酸分子中既含有羧基,又含有氨基,是两性化合物,因而能与酸、碱反应生成盐。
a.α 氨基酸与盐酸的反应:。
b.α 氨基酸与氢氧化钠的反应:。
②成肽反应。
两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同),在酸或碱的存在下加热,通过一分子的氨基和另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合成含有肽键()的化合物的反应,称为成肽反应。
例如,氨基酸二肽或多肽蛋白质。
【微思考】既能与酸反应,又能与碱反应的物质有哪些?提示:氨基酸、Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]。
【教材二次开发】教材介绍了氨基酸的成肽反应,成肽反应的反应机理是什么?有哪些成肽方式?提示:酸脱羟基、氨脱氢。
高一生物 蛋白质和核酸
5．长多肽链断裂成几段短多肽链 某三十九肽中共有丙氨酸 4 个，现去掉其中的丙氨 酸得到 4 条长短不等的多肽(如图所示)，分析该过 程中肽键数、游离的氨基、羧基数。C、H、O、N 数如何变化？
断裂前
(3)氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。 —□—○—○—□—○— —○—□—○—□—○— (4)空间结构不同，构成的蛋白质不同。
提醒 若两个肽链中的氨基酸的数目、种类都相同， 但功能不同，是由排列次序不同造成的；若仅数目相 同，则是由氨基酸的种类和排列次序不同造成的；若 两个蛋白质分子的结构和功能都不同，则答全四个方 面。
在酶的作用下，一个氨基酸的羧基提供的－OH与 另一个氨基酸的氨基提供的－H 生成 1 分子水被脱 去，而羧基和氨基剩余的基团相连成为肽键，其结
构式为
。
2．蛋白质结构多样性的原因 (1)组成蛋白质多肽链的氨基酸在 种类 、 数量 和 排列顺序 上的不同。 (2)构成蛋白质的多肽链在 空间结构 上的不同。
考点二 蛋白质与核酸 1．肽键和磷酸二酯键的形成
(1)两种化学键的形成都伴随着 H2O 生成，都是吸 能反应，都消耗 ATP。 (2)肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶；磷酸二酯键的形 成需 DNA 聚合酶或 DNA 连接酶(片段连接)，断裂 需 DNA 水解酶或限制性核酸内切酶。 (3)肽键形成场所——核糖体；磷酸二酯键形成场所 ——细胞核、叶绿体、线粒体等。
的化学组成及它们之间的关系。下列相关说法中，
不正确的是
()
A.A 和 B 是染色体的主要成分 B．过程 1、2、4 都有水的产生 C．密码子存在于 B 和 C D．过程 3、4 进行的场所和所利用的酶不同
选修五 第四章 第三节 蛋白质和核酸
解析：此分子中既含—NH2，又含—COOH，且—NH2 连在 α 位上，属于 α氨基酸，故 A 项正确；结构中含酚羟 基，遇到 Fe3＋发生显色反应，B 项正确；两分子间发生缩 合反应，可形成环状有机物：
答案：D
蛋白质的性质
[典例 2] 瑞典皇家科学院宣布，包括美籍华裔科学家 钱永健在内的 3 名科学家获得 2008 年度诺贝尔化学奖。帮 助他们获奖的是能发出鲜艳绿光的绿色荧光蛋白 GFP(Green Fluorescent Protein 英文名称的缩写)。下列对 GFP 结构和性质的预测不正确的是( )
答案：A
氨基酸结构的推断
[典例 3] 某有机物 A 含 C 54.8%， H 5.58%， N 7.11%， 其余含 O， A 的相对分子质量不超过 300。 A 是 α－氨基酸， 分子中不存在甲基(－CH3)，能与 FeCl3 溶液发生显色反应， 1 mol A 最多能与 3 mol NaOH 完全反应。
②成肽反应
酸或碱 的存在下加热，氨基酸分子之间通过一个分子 在________ —NH2 和另一个分子的_________ —COOH间脱去一分子水，缩合形 的_______
成含有肽键(
)的化合物。例如：
• 2．多肽分子与其所含肽键数目有什么关系？ • 提示：n个氨基酸分子能脱去(n－1)个H2O 分子，形成n肽，n肽中含有(n－1)个肽键。
2.核酸 (1)核酸的概念 核酸是一类含磷的高分子化合物，相对分子质量可达 十几万至几百万。因最早是从细胞核中提取得到，且具有 酸性，因此称为核酸。
(2)核酸分类和分布 ①核酸的分类：根据核酸的化学组成，分为两类：核 糖核酸(简写为 RNA)；脱氧核糖核酸(简写为 DNA)。 ②核酸的主要分布：DNA：主要分布在真核细胞的细 胞核中；RNA：主要分布在真核细胞的细胞质中。
第一部分 第四章 第三节 蛋白质和核酸
为两性化合物。
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4．脱水缩合(成肽反应) 氨基酸在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基 与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键 的化合物，叫做成肽反应。其原理类似于酯化反应，可 以归纳为“酸脱羟基，氨脱氢”。其过程可表示如下：
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图中虚线，脱水生成的
，称为肽键。
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1．根据最近的美国《农业研究》杂志报道，美国科学 家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力， 对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的 结构简式为 则下列说法不 .
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4．诺贝尔化学奖获得者之一钱永健在发现和研究绿色荧
光蛋白(GFP)如何发光等方面做出了突出贡献。下列
对GFP的叙述合理的是
(
)
A．GFP在硫酸铜或饱和硫酸铵溶液中发生盐析，盐 析是可逆过程
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B．GFP在酸、碱、酶作用下发生水解，水解的最终产
物氨基酸只能与碱反应
C．GFP在乙醇中会凝结、变性，变性为不可逆过程
答案：B
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[例3]
近年来克隆技术快速发展，各国先后克隆出了
羊、牛、猪、猴等多种动物。克隆技术的关键是找到一些
特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞，使之能像生殖细胞 一样发育成个体。下列有关酶的叙述中错误的是 ( A．酶是一种具有催化作用的蛋白质 B．酶的催化作用具有专一性 C．高温或重金属盐能降低酶的活性 D．酶只有在强酸或强碱的条件下才能发挥作用 )
有 催化 作用的有机物，其中大多数是 蛋白质 。 (2)催化特点： ① 条件温和、不需加热 。 ②具有高度的 专一性 。
③具有 高效 催化作用。
返回
2．核酸
(1)概念： 核酸是一类含 磷 的生物高分子化合物。
第三节 蛋白质和核酸
第三节蛋白质和核酸教学目标1.能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。
2.了解蛋白质的组成、结构和性质，认识人工合成多肽、蛋白质的意义，体会化学科学在生命科学发展中作用。
教学重点：蛋白质和氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。
教学难点：蛋白质的化学组成，相对分子质量，基本组成单位，分子结构，主要功能。
探究建议：1、实验：酶的催化作用。
2、阅读与讨论：蛋白质结构的复杂性。
3、实验：蛋白质的性质。
课时划分：两课时教学过程：第一课时[导入]同学们，你们知道世界上第一头克隆羊叫什么名字吗？对，叫多利。
（用投影片打出多利的照片）你们看多利长得多漂亮、健壮。
它是应用克隆技术的成果。
由中国“两院”院士在1998年评出的十大科技进展。
其中的第三位：我国转基因羊研究获重大突破；第七位：我国的人类基因组研究获重大进展；第九位：我国研制成功基因重组人胰岛素。
在十大科技进展中与蛋白质、生物工程有关的占有三项，由此可见该领域的研究是何等的活跃。
今天我们就一起来学习有关蛋白质和核酸的知识。
[板书]第三节蛋白质和核酸[问题]α-氨基酸是构建蛋白质的基石，首先来学习氨基酸。
你们都听说过氨基酸吗？有哪些？[回答] 有赖氨酸饼干、“红牛”饮料中也含有赖氨酸。
[板书[一、氨基酸的结构与性质1．氨基酸的概念[讲解]赖氨酸的结构简式：—NH2叫氨基。
可以看成NH3失一个H后得到的，是个碱性基。
[定义[羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。
[讲解[蛋白质最终都水解得到α-氨基酸。
指出离羧基最近的碳原子上的氢原子叫α氢原子，次近的碳原子上的氢原子叫β氢原子。
羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物叫α-氨基酸。
例如：甘氨酸（α-氨基乙酸）的结构简式为：[练习]试写出下面氨基酸的结构简式：（1）丙氨酸（α-氨基丙酸）（2）苯丙氨酸（α-氨基-β-苯基丙酸）[设问[看以上氨基酸的结构式中都有哪些官能团？官能团决定有机物的性质。
第03讲 有机化合物及生物大分子——蛋白质和核酸 精
激素的 调节 等
练一练 下图是人体细胞中两种重要有机物B、E元素组成 的相互关系图。关于此图的叙述正确的是（ ）
A.E和G在同一个体的不同细胞中含量基本相同 B.G是遗传物质的载体，在细胞核中合成 C.B是细胞中含量最多的有机物 D.鉴定B时需要水浴加热
解析 由元素的种类和E、G、B的关系可知，E代 表DNA，G代表mRNA，B代表蛋白质，蛋白质是 细胞中含量最多的有机物。在同一个体的不同细 胞中，DNA基本相同,但由于基因的选择性表达， 合成的mRNA的种类和数量不同。染色体是遗传 物质的载体。用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需 要加热。 答案 C
2.某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这
些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是
A.6 18
B.5 18
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
( C)
C.5 17
D.6 17
解析 本题考查的知识点是多肽中氨基和肽键的
计算。每条短肽至少有一个氨基（不包括R基上
的氨基），共有5个短肽，所以这些短肽氨基总
数的最小值是5个；肽链的肽键数为n-1，所以肽
构建知识网络
高频考点突破
考点一 蛋白质的结构和功能 1.基本单位——氨基酸 其结构通式如下：
每个氨基酸分子都具有中心碳原子，至少都有一 个氨基和一个羧基连接在该碳原子上。 说明：①注意理解“至少”的含义，比如当R基含 有氨基或羧基时，这个氨基酸分子就不只有一个
氨基和羧基了，同时还要注意氨基酸分子中都有 一个氨基和羧基直接连在同一个碳原子上。
对位训练
1.下面表示有关的蛋白质分子简要概念图，对图
式分析正确的是
（）
A.A中肯定含有P B.在真核细胞中，①过程发生所需模板和运输B
第3讲+蛋白质和核酸-备战2024年高考生物一轮复习精讲精练
提醒 载体与受体的区别载体是协助物质运输的蛋白质，如血红蛋白是运输氧的载体，细胞膜上有运输葡萄糖、Na＋、K＋等的载体蛋白；受体是接受信号分子的蛋白质，如神经递质受体、激素分子受体，其主要作用是实现细胞间信息交流。
(1)常考蛋白质的分布和功能
(2).蛋白质的盐析、变性和水解辨析
(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
注意
肽链数目
氨基酸数
肽键数目
脱去水分子数
多肽链相对分子质量
氨基数目
羧基数目
1条
m
m－1
m－1
am－18(m－1)
至少1个
至少1个
n条
m
m－n
m－n
am－18(m－n)
至少n个
至少n个
假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽时：
1. 蛋白质经初步消化成氨基酸才能被人体吸收和利用。( )
×
√
√
√
×
1. 长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因。
提示：赖氨酸是人体的必需氨基酸，人体细胞不能合成，必须从食物中获得，而玉米中缺少赖氨酸。
2. 在鸡蛋清中加入食盐析出白色絮状物，兑水后絮状物消失，这一现象说明什么？相对于生鸡蛋，煮熟的鸡蛋更容易消化，这是为什么？
提示：盐析过程中蛋白质的结构没有发生变化。鸡蛋煮熟过程中，高温使蛋白质变性，蛋白质空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
7. [2023河南林州一中高三模拟]某蛋白质的结构示意图如图，其中“—S—S—”表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由 个氨基酸构成，则该蛋白质分子在形成时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为 ( )
高中化学第四章第三节蛋白质和核酸教案新人教版选修5
第三节蛋白质和核酸[课标要求]1．了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。
2．了解二肽、多肽的概念。
3．了解蛋白质的组成、结构和性质。
4．认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
1.α氨基酸的结构为，氨基酸具有两性，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应。
氨基酸分子间脱水可形成肽键。
2．蛋白质分子结构中含有肽键，天然蛋白质水解的最终产物是α氨基酸。
3．蛋白质的性质可概括为水解、盐析、变性、颜色反应、灼烧有烧焦羽毛的气味。
4．蛋白质遇铵盐、轻金属盐可发生盐析，该过程为可逆过程，可用于蛋白质的提纯。
5．加热、强酸、强碱、重金属盐、乙醇、紫外线等能使蛋白质变性。
6．核酸分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。
氨基酸的结构与性质1．组成和结构(1)组成氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的H被氨基取代后的产物。
(2)结构α氨基酸的结构简式可表示为，其官能团为—COOH和—NH2。
(3)常见的氨基酸2．性质(1)物理性质(2)化学性质①两性：氨基酸的化学性质主要由—NH2、—COOH和它们的相互作用决定。
羧基是酸性基团，可与碱反应，氨基是碱性基团，可与酸反应，表现出两性。
a．与盐酸的反应：b．与NaOH溶液的反应：②成肽反应：两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键()的化合物，称为成肽反应。
例如：③二肽：由两个氨基酸分子脱水后形成的含有肽键的化合物称为二肽。
④多肽：二肽可以继续与其他氨基酸分子脱水生成三肽、四肽、五肽以至生成长链的多肽。
[特别提醒](1)—NH2是碱性基团，—COOH是酸性基团，故氨基酸既能与强酸反应，也能与强碱反应。
(2)分子式相同的氨基酸与硝基化合物互为同分异构体。
(3)二肽是指两分子氨基酸缩去1分子水形成含有肽键的化合物，n肽则是n分子氨基酸缩去n－1分子水形成的含有n－1个肽键的化合物。
第四章第三节《蛋白质和核酸》
第三节蛋白质和核酸一．氨基酸的结构与性质1．组成和结构(1)组成：氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的H被氨基取代后的产物。
(2)结构特征：氨基酸分子里既有氨基又有羧基，属于取代羧酸。
组成蛋白质的氨基酸几乎都是α氨基酸。
α氨基酸的结构简式可表示为，其官能团为氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。
氨基：氨分子（NH3）去掉一个氢原子后剩余的部分（—NH2）。
—COOH（或—CHO）的邻位碳原子称为α碳原子，该原子上的氢原子称为αH，氨基称为α氨基。
依次类推：β—碳原子，γ—碳原子等。
氨基酸的命名：是以羧基为母体，氨基为取代基，碳原子的编号通常把离羧基最近的碳原子称为α碳原子，离羧基次近碳原子称为β碳原子，依次类推。
2.常见的氨基酸3.性质(1)物理性质：天然的氨基酸常温下均为无色晶体；熔、沸点：较高（200-300℃熔化分解）；溶解性：一般能溶于水（除少数外），能溶于强酸或强碱溶液，难溶于乙醇等有机溶剂。
(2)化学性质①两性：氨基酸分子中含有酸性官能团—COOH和碱性官能团—NH2，因此具有两性，可与碱、酸反应生成盐。
可用电离的观点解释：⇌R—CH（NH3+）—COO—，从平衡移动的角度看，向氨基酸中加入碱，电离平衡向酸式电离方向移动，从而使溶解度增大；加入酸，电离平衡向碱式电离方向移动，其溶解度也增大。
当溶液中的氨基酸主要以两性离子的形态存在时（R—CH（NH3+）—COO—），其在水中溶解度最小，可以形成晶体析出。
a．与盐酸的反应：＋HCl→（R为H时盐酸甘氨酸，呈酸性）b．与氢氧化钠反应：＋NaOH→（R为H时甘氨酸钠，呈碱性）＋H2O。
②成肽反应：两个氨基酸分子，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的—NH 2和另一分子的—COOH 间脱去一分子水，缩合成含有肽键的化合物。
例如：氨基酸――→脱水二肽或多肽――→脱水蛋白质。
（3）注意：①肽键可简写为—CONH —，但不能写为—CNHO —。
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是一类由 化学反应具有 催化
是 蛋白质 (2)催化特点： 。
细胞
产生的、对生物体内的
作用的有机物，其中大多数
①
条件温和、不需加热 专一性 催化作用。 。
。
②具有高度的 ③具有 高效
返回
2．核酸
(1)概念： 核酸是一类含 磷 的生物高分子化合物。
返回
(2)分类：
返回
3．特别提示 (1)酶是具有催化作用的蛋白质。 (2)核酸具有酸性，是高分子化合物。
酸反应
。
又能与
碱反应
两性分子
(2)水解：蛋白质在
酸、碱或酶 多肽化合物
的作用下，水解
生成相对分子质量较小的
得到
，最终水解
各种氨基酸
。天然蛋白质水解的最终产物
都是
α
氨基酸。
返回
水解原理：
多肽
氨基酸
返回
(3)盐析： ①概念：向蛋白质溶液中加入大量的 [如 (NH4)2SO、 4 析。 ②加入的盐：轻金属盐或铵盐，如Na2SO4、(NH4)2SO4等。 ③特点：盐析不影响蛋白质的结构和生物活性，是物理 过程，具有可逆性。 NaCl 浓盐溶液 溶液等]，使
质从溶液中析出
较多量的轻金属盐
原有的生理活性
加热，紫外线、X射线，重金 属盐，强酸、强碱，甲醛、 苯酚等
条件
或铵盐
返回
盐析 可逆，蛋白质仍 特点 保持原有活性 蛋白质溶液中加 实例 浓Na2SO4溶液
变性 不可逆，蛋白质失去原有活 性 消毒，灭菌，果树使用波尔 多液，保存动物标本
返回
2．[双选题]下列关于蛋白质的说法中正确的是
返回
2．天然氨基酸
天然蛋白质水解生成的氨基酸都是α氨基酸， 即氨基在羧基的α碳位上。 3．氨基酸的两性 —NH2可以与H＋反应生成
NH＋ 3
，而表
现出碱性；
—COOH可以与OH－反应生成—COO－，而表现出酸性。氨 基酸分子与强酸或强碱都能作用生成盐，因此氨基酸为 两性化合物。
返回
4．脱水缩合(成肽反应) 氨基酸在酸或碱的存在下加热，通过一分子的 氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有 肽键的化合物，叫做成肽反应。其原理类似于酯化反应， 可以归纳为“酸脱羟基，氨脱氢”。其过程可表示如下：
返回
举例：
多
肽
返回
多
肽
当多肽链具有了完整的空间结构 后，就形成了蛋白质。 返回
蛋白质——牛核糖核酸酶的结构 返回
[氨基酸小结]：
1．氨基酸的结构 (1)α氨基酸的通式为
(2)官能团有：—NH2(氨基)和—COOH(羧基)。
(3)分子式相同的氨基酸与硝基化合物互为同 分异构体，如：H2N—CH2—COOH与CH3CH2—NO2(硝基乙烷)。
第三节
蛋白质和核酸
返回
(1)氨基酸含有氨基和羧基，是两性化合物。 (2)蛋白质的性质可概括为：水解、盐析、变性、 颜色反应、灼烧有烧焦羽毛味。 (3)核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸。
(4)酶是具有催化作用的蛋白质。
返回
返回
1．组成和结构
(1)组成： 氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的
H被 氨基
取代后的产物。
(
生的氨基酸是
D)
返回
2．近日，国际著名血液学杂志《Blood》刊载了一项振奋人心的科
研成果：中国科学家找到了白血病的致病元凶——蛋白质Shp2。
下列关于蛋白质Shp2的说法正确的是( B ) A．Shp2是一种纯净物，主要由C、H、N、O等元素组成 B．Shp2在蛋白酶的作用下能发生水解反应，最终生成α-氨基酸 C．Shp2在(NH4)2SO4溶液中发生变性，在硫酸铜溶液中发生盐析 D．氨基酸和蛋白质Shp2都只能与碱溶液反应
举例：
O NH2-CH-C H
甘氨酸
+
OH
O NH-CH-C H
甘氨酸
H
OH
-HOH
O O NH2-CH-C-N-CH-C H HH OH
返回 甘氨酰甘氨酸
肽键
归纳概念： 肽键：由一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的 -氨基脱水缩合而形成的化学键。
肽：由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。
两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基 酸缩合则形成三肽…… 由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽， 由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽。 返回
蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐
④利用盐析可分离提纯蛋白质。
返回
(4)变性：
①概念：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白 质的 理化性质和生理功能 ②影响因素： 物理因素: 如 加热 超声波 等； 、加压、搅拌、振荡 紫外线 照射、 强碱 、 强酸 化学因素:如 、 重金属盐 、 福尔马林 乙醇 、丙酮等。 发生改变的现象。
答案：C
返回
4．诺贝尔化学奖获得者之一钱永健在发现和研究绿色荧光蛋白
(GFP)如何发光等方面做出了突出贡献。下列对GFP的叙述合理的
是 (
答案： C )
A．GFP在硫酸铜或饱和硫酸铵溶液中发生盐析，盐析是可逆过程 B．GFP在酸、碱、酶作用下发生水解，水解的最终产物氨基酸只能 与碱反应 C．GFP在乙醇中会凝结、变性，变性为不可逆过程 D．GFP与水的液态混合物可用盐析法分离，盐析法为化学方法
放出碱性气体Байду номын сангаас
返回
返回
1．组成
蛋白质中含有 量 S ，有的还含有 C、 H、 O、 N 及少
P 元素，少量的还含有微量 等元素，属 ，其水溶液具
Fe、Cu、Zn、Mn 于 有 天然有机高分子化合物 胶体 的性质。
返回
2．性质
(1)两性：蛋白质的结构中含有 因此既能与 是
—NH2
和 —COOH， ，
返回
图中虚线，脱水生成的
，称为肽键。 返回
1．根据最近的美国《农业研究》杂志报道，美国科学家发现
半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病
病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为 则下列说法不正确的是（ C ） A．半胱氨酸属于α氨基酸 B．半胱氨酸是一种两性化合物 . C．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为
③特点：变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失去 生理活性 ， 在水中 不能重新溶解，是 不可逆 过程。
返回
(5)颜色反应： 分子中含有 苯环 的蛋白质遇浓硝酸呈 黄色 。
。
(6)蛋白质灼烧
有烧焦的羽毛味
返回
[蛋白质性质小结]
蛋白质盐析和变性的比较 盐析 内涵 变性
加入无机盐使蛋白 一定条件下，使蛋白质失去
D．酶只有在强酸或强碱的条件下才能发挥作用
酶是一种蛋白质，在高温、重金属盐、强酸、强碱等条件下发生 变性失去催化活性。
返回
3．酶是蛋白质，因而具有蛋白质的特性，酶又是生物制造出来的 催化剂，因而能在许多有机反应中发挥作用。在下面表示为温度T
与反应速度v的关系曲线中，有酶参加的是
(
D
)
返回
返回
1．下列叙述中正确的是
返回
依据氨基和羧基的相对位置 α—氨基酸
CH
3
CH NH
2
COOH
β—氨基酸
γ—氨基酸 返回
(2)结构： α--氨基酸的结构简式可表示为 其官能团为 氨基(—NH2)
，
和 羧基(—COOH)
。
返回
2．氨基酸的性质
(1)物理性质：
溶剂 溶解性 水 强酸或强碱 乙醇、乙醚
大多数能溶
能溶
难溶
返回
(2)化学性质： ①两性： 氨基酸分子中含有酸性官能团 —COOH 和碱性官能团 —NH2 ，因此具有两性，
可与
反应生成盐。 酸、碱
返回
（1）氨基酸的两性
+ HCl
与酸反应， 体现碱性
+ NaOH
与碱反 应，体 现酸性
+ H2O
返回
②成肽反应：
两个氨基酸分子，在 通过一分子的 间脱去 缩合成含有 —NH2 酸或碱 和另一分子的 ， （ ） 的化合物。 的存在下加热， —COOH
一分子水 肽键
返回
（2）成肽反应
返回
3．下列关于酶的叙述中，不正确的是 .
A．酶是一种糖类物质 B．酶是一种蛋白质 C．酶是生物体内产生的催化剂
( A )
D．酶受到高温或重金属盐作用时会变性
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[例1]
某物质的球棍模型如图所示，关于该物质的说法不
正确的是( A )
A．该物质的结构简式为 B．该物质可以发生加成反应 C．该物质既可以与强酸反应也可以与强碱反应 D．该物质可以聚合成高分子物质
返回
返回
[例3]
近年来克隆技术快速发展，各国先后克隆出了
羊、牛、猪、猴等多种动物。克隆技术的关键是找到一些特殊的 酶，这些酶能激活普通体细胞，使之能像生殖细胞一样发育成个 体。下列有关酶的叙述中错误的是 (
D
)
A．酶是一种具有催化作用的蛋白质B．酶的催化作用具有专一性
C．高温或重金属盐能降低酶的活性
返回
5．天然蛋白质水解产物中含有某物质A，A由C、H、O、N四种元
素组成，A既能与NaOH反应，也能与HCl反应，在一定条件下，两
分子A发生缩合反应生成B和一分子的水，B的相对分子质量为312， 当与浓HNO3反应时，显黄色。据此推断A、B的结构 简式： A______________，B____________。
(
BD
)
A．蛋白质是由多种α-氨基酸加聚而成的天然高分
子化合物 B．通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋 白质变性而失去生理活性 C．浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出，加