2021届高考生物人教通用一轮复习方略课件：1.3 蛋白质和核酸

【热考角度通关】 角度一 组成蛋白质的氨基酸 1.(2020·烟台模拟)关于生物体内氨基酸的叙述,正确的是 A.氨基酸是蛋白质分子的单体,由氨基和羧基组成 B.组成蛋白质的氨基酸共有的结构是 C.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素 D.组成人体的氨基酸都在人体内合成
()
【解析】选B。生物体内的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个 氨基和一个羧基连在同一个碳原子上,A项错误,B项正确;每个氨基酸的基本组 成元素是C、H、O、N,氨基酸中的R基可能含有其他元素,C项错误;必需氨基酸 不能在人体内合成,D项错误。
构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。
(3)多肽≠蛋白质:在核糖体上经脱水缩合形成的多肽往往没有生物活性,由一
条或多条肽链通过一定化学键(如二硫键等)盘曲、折叠形成具有复杂空间结
构的蛋白质才能行使特定功能。
3.几种常见蛋白质的分布和功能:
种类 绝大多数酶
分布
细胞内或 细胞外
载体蛋白
细胞膜
通道蛋白 糖蛋白
【解析】选B。盐析不改变蛋白质的空间结构,蛋白质不会变性,A错误;蛋白质 属于大分子物质,其进出细胞的方式是胞吞和胞吐,胞吞和胞吐利用了膜的流动 性,该过程不需要载体蛋白的参与,B正确;蛋白质的结构与构成蛋白质的氨基酸 的种类、数目、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关, 所以氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质,C错误;RNA也含有 C、H、O、N等元素,有些RNA也具有催化作用,D错误。
离的氨基和1个游离的羧基,所以2条肽链至少有2个游离的氨基和2个游离的羧
基。因此蛋白质分子中至少含有-NH2和-COOH个数及氨基酸数分别为2、2、18。
考点二 核酸的组成、结构与功能 【必备知识速填】 1.核酸的结构层次和种类:
2.核酸的功能与分布:
3.生物大分子以碳链为骨架:
生物大分子(多聚体) 多糖
细胞膜
细胞膜 表面
功能 降低化学反应的活化能 (催化作用) 运输某些物质,如离子、 氨基酸等 运输水、K+、Na+等
保护、润滑、识别等
种类
核孔复合体
某些激素(如生长 激素、促甲状腺 激素、胰岛素、 胰高血糖素等)
抗体
血红蛋白
结构蛋白
分布 核膜
内环境中
内环境中 红细胞内
细胞内
功能 核质之间物质交换、信 息交流
5.蛋白质的盐析、变性和水解辨析:
【教材命题源】 ☆教材原文:必修1P23__“与生活的联系” ☆命题角度: 角度1.从血液中提取免疫球蛋白(抗体)常用的方法是盐析法,鉴定尿液中是否 有蛋白质常用沸水浴加热法来检验。两种方法处理对蛋白质的影响有何不同? 提示:盐析过程中蛋白质空间结构和生理功能都没有发生变化,抗体将保持其活 性;沸水浴加热后蛋白质变性,蛋白质空间结构发生不可逆的改变,构成蛋白质 的肽链会充分伸展,丧失生物活性,但肽键一般不断裂。
的氢来自①和③,B错误;n个氨基酸形成一条肽链脱去(n-1)个水,D错误。
科学思维——模型与建模 巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能
角度二 蛋白质的结构和功能 3.(2017·海南高考)有关蛋白质结构与功能的叙述,错误的是 ( ) 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.氨基酸序列相同的肽链可折叠成不同的空间结构
传递信息、调节生命活 动
消灭抗原 运输氧气和部分二氧化 碳
细胞的组成成分
4.蛋白质变性的原因与致变因素: (1)原因:在某些物理和化学因素作用下,特定的空间结构被改变,导致其理化 性质改变和生物活性丧失,但肽键没有被破坏。 (2)致变因素。 ①化学因素:加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等。 ②物理因素:加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。
【解析】选C。 假设有A、B和C 3种氨基酸,在每种氨基酸都足量的情况下,如 果仅考虑链状三肽,可形成三肽化合物的种类为3×3×3=27种,但是题干中并没 有说是形成三肽,所以由足量的3种氨基酸形成的多肽的种类有无数种,A错误; 氨基酸之间的不同是由其R基决定的,B错误;对于一条链状的多肽来说,肽键数 等于氨基酸个数减去1,对于环状多肽来说,肽键数等于氨基酸个数,所以在一个 十七肽(环状肽)化合物中最多含有肽键17个,C正确;狼捕食兔子后,利用兔子体 内的蛋白质分解后的产物氨基酸来合成它自身的蛋白质,狼体内蛋白质种类并 没有改变,D错误。
(3)蛋白质的功能(连线):
【秒判正误】
1.具有氨基和羧基的化合物都是构成生物体蛋白质的氨基酸。 ( × )
分析:构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。 2.生物体内组成蛋白质的氨基酸中,不同氨基酸之间的差异是由R基引起的。( √ )
3.胰岛素中不同肽链之间通过肽键连接。
(×)
角度2.相对于生鸡蛋,鸡蛋煮熟后为何更容易消化? 提示:由于高温可使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解, 因此,吃熟鸡蛋更容易被消化。
【典例示范】 (2019·太原模拟)下列有关蛋白质叙述正确的是 ( ) A.食盐作用下析出的蛋白质空间结构发生了改变 B.蛋白质分子进出细胞不需要载体蛋白的参与 C.细胞内氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质 D.已知某化合物含有C、H、O、N等元素且具有催化作用,可以推断此物质是蛋 白质
5.朊病毒蛋白(PrP)有两种:一种是PrPc,一种是PrPsc,它们的比较如下表:
朊病毒蛋白 空间结构 溶解度 致病性
肽链中氨基酸排列顺序
PrPc
PrPsc
以螺旋为主 以折叠为主
高
低
不致病
致病
相同
由此可以推测这两种蛋白质表现出不同性质的原因是 ( )
A.溶解度不同
B.氨基酸的种类不同
C.空间结构不同
4.(2018·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
【解析】选C。本题考查蛋白质类相关的物质及其生理作用。浆细胞产生的抗 体为球蛋白,可以与抗原特异性结合,A正确;肌细胞中含有肌球蛋白和肌动蛋白, 参与肌肉的收缩过程,B正确;血红蛋白含有铁元素,不含镁元素,C错误;细胞核 中的染色体主要由蛋白质和DNA组成,D正确。
D.氨基酸的数量不同
【解析】选C。由表格信息可知,PrPc和PrPsc的氨基酸序列相同,因此二者溶解
度和致病性不同的原因是蛋白质的空间结构不同。
角度三 蛋白质的相关计算 6.(2019·长沙模拟)下列关于氨基酸和蛋白质的叙述,正确的是 ( ) A.如果有足量的3种氨基酸,则它们能形成多肽的种类最多是27种 B.氨基酸之间的不同,是由基因的碱基排列顺序决定的 C.碳元素是构成生物体的基本元素,可形成链式或环式结构,在一个十七肽化 合物中,最多含有肽键17个 D.狼捕食兔子后通过消化吸收,增加了体内的蛋白质种类
【解析】选C。蛋白质的结构决定其功能,蛋白质的生物活性与空间结构有关,A 项正确;数量相同的5种氨基酸可以组成不同的肽链,如形成四肽、五肽等,B项 正确;抗体的化学本质是蛋白质,溶于NaCl溶液中会析出,但不会丧失其生物活 性,C项错误;氨基酸序列相同的肽链经过盘曲、折叠,会形成不同的空间结构,D 项正确。
【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,故该五十肽水解得到的几种有机物比原 五十肽增加了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个氨基酸缩合成五肽,可有5种不同的氨基酸序列,B项正确;若这4条肽链重新 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条肽链至少含有4个游离的羧 基,D项正确。
2.如图为氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是
()
A.结构④在所有生物体内均有20种 B.氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自②和③ C.结构④中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合
D.生物体内n个氨基酸形成一条肽Fra Baidu bibliotek脱去n个水
【解析】选C。氨基酸的种类由R基决定,R基约有20种,所以氨基酸的种类约有 20种,但并不是所有的生物体内均有 20种,A错误;氨基酸脱水缩合产生水,水中
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)蛋白质分子多样性的原因。 ①氨基酸:_种__类__不同;_数__目__成百上千;_排__列__顺__序__千变万化。 ②肽链的盘曲、折叠方式及其形成的_空__间__结__构__千差万别。
_蛋__白__质__ 核酸
基本单位(单体) _单__糖__
氨基酸 _核__苷__酸__
【秒判正误】
1.DNA和RNA的碱基组成相同,五碳糖不同。
(×)
分析:RNA中不含有碱基T,DNA中不含有碱基U。 2.核酸是生物体储存遗传信息的物质。 ( √ )
2.某一蛋白质由2条肽链组成,共含有16个肽键,则此蛋白质分子中至少含有
—NH2和—COOH个数及氨基酸数分别为 ( )
A.18、18、18
B.20、20、20
C.2、2、18
D.1、1、20
【解析】选C。根据蛋白质分子中肽键数=氨基酸数-肽链数可知,此蛋白质分
子中氨基酸数=肽键数+肽链数=16+2=18(个);由于在1条肽链中,至少有1个游
( ×) ( √)
【重点难点讲透】 1.“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸:
2.蛋白质结构的3点提醒:
(1)书写注意:不要将氨基写为NH2或—NH3;不要将羧基写为
或COOH;也不
要将肽键写为CO—NH或
,其中的一个短线代表一个化学键,不能省略。
(2)氨基酸数目≠氨基酸种类:组成蛋白质分子的氨基酸数目可能成百上千,但
分析:胰岛素的不同肽链之间的化学键不是肽键,而是二硫键。
4.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能并未发生改变。 分析:蛋白质的空间结构被破坏,其特定功能会改变。 5.评价蛋白质食品的营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。 6.氨基酸仅通过脱水缩合的方式就可以形成蛋白质。 ( × ) 分析:氨基酸通过脱水缩合的方式形成肽链。
【素养新命题】 (1)组成蛋白质的元素一定存在于氨基酸中吗?举例说明。(科学思维:批判性 思维) 提示:不一定。有些氨基酸形成的肽链在构成蛋白质时需要与其他的元素结合 才行,比如人体没有含铁的氨基酸,但是有含铁的血红蛋白。 (2)研究发现某些蛋白质的氨基酸种类相同、数目相同,但功能不同,原因是什 么?(生命观念:结构与功能观) 提示:组成蛋白质的氨基酸的排列顺序不同,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 空间结构不同。
【加固训练】 1.(2020·德州模拟)某五十肽中有丙氨酸(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.该五十肽水解得到的几种有机物比原五十肽增加了8个氧原子 B.若将得到的5个氨基酸缩合成五肽,则有5种不同的氨基酸序列 C.若将新生成的4条肽链重新连接成一条长链,则将脱去4分子H2O D.新生成的4条肽链至少含有4个游离的羧基
第3课 蛋白质和核酸
内容索引
核心素养测评
考点一 蛋白质的结构和功能 【必备知识速填】 1.氨基酸及其种类:
2.蛋白质的结构及其多样性: (1)多肽的形成:
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: _—__N_H_—__C_O_—__(_或__—__C_O_—__N_H_—__)_。 ④H2O中原子的来源:H来自相邻氨基酸的_氨__基__(_—__N_H_2)_和_羧__基__(_—__C_O_O_H_)_;O来自 _羧__基__(_—__C_O_O_H_)_。