高考生物专题课件3：蛋白质、核酸、糖类和脂质

高考生物专题课件 第3讲 蛋白质、核酸、糖类和脂质
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一、蛋白质的基本单位——氨基酸
必备知识
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1.写出图中a、c结构名称:a① 氨基 ；c② 羧基 。 2.通过比较图中两种氨基酸,写出氨基酸的结构通式:
③
。
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3.不同的氨基酸取决于R基的不同,图中两种氨基酸的R基分别是 ④ b、d (用字母代号表示)。 巧学妙记 (1)氨基酸结构通式 氨基酸中有个碳,伸出四手向外连,下面连着氢原子,上面顶着R基团,左 手拽的是氨基,右手还把羧基牵。 (2)八种必需氨基酸 一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)两(亮氨酸)三(色氨 酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸)。
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6.如图是人体细胞中两种重要有机物B、E元素组成的主要相互关系 图。关于此图的叙述正确的是 ( )
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①E→G发生的场所主要是细胞核
②G→B发生的场所是细胞质
③B具有多种功能的直接原因是b的种类、数目和排列次序不同
④B具有多种重要功能的本质原因是E中的e排列顺序不同
⑤b和e的种类各有4种
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考向2 以基础判断的形式,考查核苷酸的种类及核酸的结构、合成与 分布
3.关于DNA和RNA的叙述,正确的是 ( D ) A.DNA分子中有氢键,RNA分子中没有氢键 B.一种病毒同时含有DNA和RNA C.DNA分子解旋后,空间结构改变,将失去其功能 D.细胞核、叶绿体Biblioteka Baidu线粒体和核糖体都含RNA
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(3)遗传物质种类与生物种类的关系:
生物
遗传物质
核苷酸
含氮碱基
病毒
DNA或RNA
4种
4种
细胞生物
DNA
8种
5种
失分警示 注意区分核酸的“水解”和“完全(或彻底)水解”,核酸
水解产物为核苷酸,彻底水解产物为五碳糖、碱基、磷酸。
4.图解蛋白质与核酸的关系
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1.分类突破多肽形成过程中的数量计算 (1)氨基酸数、肽键数与脱去水分子数的计算
(✕ )
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突破1 蛋白质与核酸的区别与联系
1.用“二看法”判断组成蛋白质的氨基酸 (1)看数量:至少有一个—NH2和一个—COOH。下列不属于构成蛋白质 的氨基酸: ①H2N—CH2—CH2OH⇒缺乏羧基(—COOH)
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② (2)看位置:必须有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上,如下 不属于构成蛋白质的氨基酸:
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解析 线粒体、叶绿体和核糖体都是含有核酸的细胞器,叶绿体和 线粒体都含有蛋白质,核糖体由蛋白质和RNA组成,故含有核酸的细胞 器一定含有蛋白质,A正确;真核细胞的细胞质中的线粒体和叶绿体可以 合成部分核酸,而蛋白质的合成在细胞质的核糖体,故真核细胞的部分 核酸和全部蛋白质在细胞质中合成,B正确;导致蛋白质的多样性的根本 原因是DNA的多样性,C正确;控制二十二肽合成的核酸是DNA,至少有2 2×6=132个核苷酸,D错误。
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(5)多肽种类的计算
①若n种氨基酸形成一个m肽,则形成的多肽种类:nm种。
②若有n种氨基酸形成一个n肽,且每种氨基酸只有一个,则形成n肽的种
类为n×(n-1)×(n-2)×…×1=n!。
(6)基因表达中氨基酸与相应DNA、mRNA中碱基数目关系
DNA(基因) mRNA 蛋白质
碱基数 ∶ 碱基数 ∶ 氨基酸数
C.结冰和解冻过程涉及肽键的变化 D.抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力
答案 C 解析 根据氨基酸的结构通式,巯基应位于R基上,A正确;依题意,解 冻时蛋白质氢键断裂,所以蛋白质功能可能发生异常,B正确;依题意,冰 冻时巯基氧化形成二硫键,解冻时蛋白质氢键断裂,并未涉及肽键的变 化,C错误;细胞受到冰冻时,巯基会氧化形成二硫键,根据形态结构与功 能相适应的观点,可推知抗冻植物具有较强的抗巯基氧化能力,D正确。
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2.(2019北京五十五中阶段性调研)细胞受到冰冻时,蛋白质分子相互靠 近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(-SH)氧化形成二 硫键(-S-S-)。解冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留(如下图所示)。下 列说法不正确的是 ( )
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A.巯基位于氨基酸的R基上
B.解冻后蛋白质功能可能异常
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考向1 以基础判断及相关图示形式,考查氨基酸种类、结构和蛋白质 的形成、结构、功能及相关计算 1.(2018北京五十五中期中阶段性调研)有关蛋白质结构与功能的叙述, 不正确的是 ( C ) A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关 B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链 C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失 D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
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9.核苷酸种类不同取决于碱基的不同。 ( ✕ ) 10.核苷酸、DNA、RNA和蛋白质可以作为鉴定不同生物是否为同一
物种的辅助手段。 ( ✕ ) 11.淀粉、脂肪、蛋白质和核酸都是人体细胞中的能源物质。 ( ✕ ) 12.糖类和脂质的组成元素都是C、H、O。 ( ✕ ) 13.脂质既能参与构成细胞膜,又能参与生命活动的调节。 ( √ ) 14.多糖在细胞中不与其他分子相结合。 ( ✕ ) 15.葡萄糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖、果糖是动植物都含有的单糖。
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考向3 以基础判断及相关图示为信息载体,考查核酸和蛋白质的联系 5.蛋白质和核酸是细胞中重要的大分子物质。下列关于蛋白质和核酸 的叙述,错误的是 ( D ) A.含有核酸的细胞器一定含有蛋白质 B.真核细胞的部分核酸和全部蛋白质在细胞质中合成 C.蛋白质的多样性取决于DNA的多样性 D.控制二十二肽合成的核酸分子中至少有66个核苷酸
A.①②③⑤ B.①②④⑤
C.①③④⑤
D.①②③④
答案 D
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解析 分析题图可知:b为氨基酸,B为蛋白质,e为脱氧核苷酸,E为DNA,G 为mRNA。E→G为转录过程,发生的场所主要为细胞核,①正确;G→B为 翻译过程,发生的场所为细胞质中的核糖体,②正确;b(氨基酸)种类、数目 和排列次序的不同,导致了B(蛋白质)结构的多样性,也是B(蛋白质)具有多 种功能的直接原因,③正确;E(DNA)中的e(脱氧核苷酸)的排列顺序不同,导 致了E(DNA)的多样性,也是决定B(蛋白质)具有多种重要功能的本质原因, ④正确;构成细胞的b(氨基酸)的种类约有20种,e(脱氧核苷酸)的种类有4种, ⑤错误。故选项D正确。
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解析 DNA是双链结构,两条链是通过氢键连接的,RNA也有局部 双链结构,也含有氢键,例如tRNA,A错误;一种病毒只含有一种核酸 (DNA或RNA),B错误;DNA分子的碱基对的排列顺序就蕴含着遗传信 息,DNA分子解旋后碱基对的排列顺序不变,功能不变,C错误;细胞核、 叶绿体、线粒体和核糖体都含RNA,D正确。
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②有二硫键(—S—S—)时: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×18-二硫键数目×2。原因:每形成一个 二硫键脱去两个氢原子。 (4)蛋白质相关原子数目的计算 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。 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。
多糖
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3.糖类水解产物 (1)麦芽糖水解产物是 葡萄糖 。 (2)蔗糖水解产物是 葡萄糖、果糖 。 (3)乳糖水解产物是 葡萄糖、半乳糖 。 (4)淀粉、糖原和纤维素彻底水解产物都是 葡萄糖 。
4.功能 (1)组成生物的重要成分。 (2)生物体的主要能源物质。 六、脂质的种类和功能(连一连)
肽链数目
1条 n条
氨基酸数
m m
肽键数目
m-1 m-n
脱去水分子 数 m-1 m-n
氨基数目
至少1个 至少n个
羧基数目
至少1个 至少n个
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注意:①只有连在同一个碳原子上的氨基和羧基才参与形成肽键,R 基上的氨基或羧基不参与肽键的形成。 ②由n个氨基酸构成一环状肽,则形成肽键数=失去水分子数=氨基酸数。 (2)蛋白质中游离氨基或羧基数的计算 ①至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。 ②游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数。 (3)蛋白质相对分子质量的计算 ①无二硫键: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。
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4.如图甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是( B )
A.如果甲中的m是U,则甲一定是丙的基本单位 B.如果甲中的m是G,则甲一定是乙的基本单位 C.乙物质彻底水解的产生的物质有6种 D.乳酸菌中的核酸水解产生的甲物质有8种
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解析 如果甲中的m是U,则甲是尿嘧啶核糖核苷酸,是RNA的基本 单位,A正确;甲是核苷酸,是乙和丙的基本单位,乙是DNA,丙是RNA。如 果甲中的m是G,则甲可能是脱氧核苷酸,也可能是核糖核苷酸,是DNA 或RNA的基本单位,B错误;DNA彻底水解产生脱氧核糖、磷酸和4种碱 基,共6种小分子物质,C正确;乳酸菌中的核酸有DNA和RNA,水解产生8 种核苷酸,D正确。
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3.理清有关核酸的三个关系 (1)核酸与ATP的关系: ①元素组成都是C、H、O、N、P。 ②ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一— —腺嘌呤核糖核苷酸。
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(2)同一个体的不同体细胞中核DNA、mRNA与蛋白质的关系: ①核DNA相同:同一个体不同体细胞都是由一个受精卵通过分裂分化 形成的,所以核DNA相同。 ②mRNA和蛋白质不完全相同:由于基因的选择性表达,不同细胞表达 的基因不完全相同,产生的mRNA、蛋白质也就有所不同。因此,同一 个体不同体细胞形态、结构和功能不同的根本原因是mRNA不同(基因 的选择性表达)。
上。
氨基与羧基未连接在同一个碳原子
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2.熟记蛋白质结构多样性的四个原因和蛋白质的五种功能
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失分警示 (1)不要将氨基错写为NH2或—NH3;不要将羧基误写为
或COOH;也不要将肽键误写为CO—NH或
。
(2)高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键,而是破坏 了肽链盘曲折叠形成的空间结构。
6
∶ 3(最多)∶ 1(最多)
2.“两看法”判断DNA和RNA
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3.蛋白质与核酸关系的图示分析
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(1)图1中由A、B、C三种大分子之间的关系可推断出A为DNA、B为 RNA、C为蛋白质,甲是DNA复制、乙是转录、丙是翻译;单体a、b、c 分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸;元素X为N、P,Y为N。 (2)染色体的主要成分是DNA和蛋白质,核糖体的成分是RNA和蛋白质, 因此图2中甲、乙、丙分别是DNA、RNA和蛋白质,a是核苷酸,b是氨基 酸。
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解析 蛋白质的功能主要取决于组成它的氨基酸数目、种类、排 列顺序、肽链的折叠方式及其形成的空间结构,A正确;数量相同的5种 氨基酸可以有多种组合方式,可以形成不同的多肽链,B正确;在质量分 数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)中,抗体将保持其活性,C错误;蛋白质 的空间结构受其所处环境中的温度、pH等理化因素影响,D正确。
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A—d B—e C—c D—a E—b
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1.人体内相对分子质量最小的氨基酸是甘氨酸。 ( √ ) 2.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化。 ( √ ) 3.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。 ( ✕ ) 4.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。 ( ✕ ) 5.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。 ( ✕ ) 6.蛋白质的盐析和高温变性都是由空间结构变化引起的。 ( ✕ ) 7.DNA有氢键,RNA没有氢键。 ( ✕ ) 8.蛋白质、多糖、核酸和脂肪都是多聚体。 ( ✕ )
二、蛋白质的结构及其多样性 1.蛋白质的形成过程
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巧学妙记 蛋白质形成的“四个一”
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2.蛋白质多样性的原因 (1)组成蛋白质的氨基酸的⑩种类、 数目、 排列顺序不同。 (2)组成蛋白质的多肽链形成的 空间结构不同。
三、蛋白质的功能 将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来。
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A—e B—d C—a D—b E—c
四、核酸的结构和功能 1.结构层次
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2.核酸的功能 (1)携带 遗传信息 。 (2)在生物体的 遗传、变异 和 极其重要的作用。
蛋白质的生物合成 中具有
巧学妙记 DNA组成结构的“五、四、三、二、一”
五、细胞中的糖类 1.化学组成与种类
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2.单糖、二糖及多糖的关系
单糖
二糖