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

物质 是主要的遗传物质，携
(2)mRNA：传递遗传信息 功能 带和复制遗传信息，并
(3)tRNA：运输氨基酸 决定蛋白质的生物合成
(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)
①真核生物：细胞核(主要)、线粒体、
存在 叶绿体
主要存在于细胞质中
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) 多糖 __蛋__白__质__ 核酸
基本单位(单体) __单__糖__ 氨基酸 _核__苷__酸___
1．巧记 DNA 组成结构的“五、四、三、二、一”
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 )
3．[必修 1 P21“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 1 P24“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。
A．5、9、4、1
B．4、8、5、1
C．5、8、4、1
D．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。
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。
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。
(1)氨基酸① ②__数种____目类______不 成同 百上千 ③_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。
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
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 )
A．—NH—CO— C．—NH2—CH—
B．—NO—CH— D．—NH—CH2—
解析：选 A。—NH—CO—是肽键的正确表示。
5．(2018·湖北武昌区调研)有关蛋白质分子的叙述，正确的是( A ) 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
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 CO—NH 或 CONH。
；也不要将肽键误写为
(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。
(4)基因表达中氨基酸数与相应 DNA、mRNA 中碱基数目关系
转录
翻译
DNA(基因)――→mRNA――→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 1 P23“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 1 P23 文字信息。
3．[必修 1 P28 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。
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：_脱__水__缩__合___，物质 b：__二__肽__，结构 c：_肽__键___。 ②H2O 中 H 来源于_氨__基__和__羧__基___；O 来源于_羧__基___。 (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
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。
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wenku.baidu.com生成的 4 条多肽链至少含有 4 个 游离的羧基，D 项正确。
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( C ) 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。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。
(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( D )
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( C )
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 H2O D．新生成的 4 条多肽链至少含有 4 个游离的羧基
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。
A．m，18m C．(m－3)，18(m－3)＋4
B．(m－4)，18(m－4) D．(m－2)，18(m－2)＋4
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。
2．“三看”法快速确认 DNA、RNA
3．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
碱基
成
特有
分 五碳糖
磷酸
A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)
T(胸腺嘧啶)
U(尿嘧啶)
脱氧核糖
核糖
磷酸
分类 脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
(1)针对 RNA 病毒：是 RNA 病毒的遗传
②原核生物：拟核、质粒
[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 1 P28 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 1 P29 图 2－10 图示信息。
6．关于细胞内蛋白质的叙述，正确的是( C ) 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
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。
(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 氨基 肽键 脱去水 多肽链相
氨基
羧基
数目 酸数 数目 分子数 对分子量
数目
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
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。