高考生物一轮复习 13 蛋白质——生命活动的主要承担者课件 新人教版必修1.ppt

第3讲生命活动的主要承担者 蛋白质遗传信息的携带者 核酸 知识点一蛋白质 生命活动的主要承担者 答案 50 c h o n 必需氨基酸 非必需氨基酸 同一个碳原子 肽键 排列顺序 胰岛素运输作用 激素 免疫功能 知识点二核酸 遗传信息的携带者核酸 答案 细胞核 拟核和质粒 甲基绿 绿色 细胞质 吡罗红 红色 遗传信息遗传 变异蛋白质的生物合成 蛋白质 核酸的结构 1 8种必需氨基酸 取两 亮 异亮 册 色 书 苏 本 苯丙 携 缬 家 甲 来 赖 2 种类数目加排序 空间破坏即失活3 运输调 节 结构 免疫催 化 信息 蛋白质的结构与功能 一 结构层次 从以上图示过程明确 1 肽的名称 一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽 三个或三个以上的称为多肽 如 由六个氨基酸分子构成一条链 则其名称是六肽 也可称为多肽 1 蛋白质形成过程分析 2 肽键的结构式可表示如下 提醒多肽和蛋白质的区别 二 蛋白质结构及合成过程相关计算1 数量问题与最值问题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条肽链或m条肽链 1 氨基数 肽链数 r基上的氨基数 各氨基酸中氨基总数 肽键数 2 羧基数 肽链数 r基上的羧基数 各氨基酸中羧基总数 肽键数 3 n原子数 各氨基酸中n的总数 肽键数 肽链数 r基上的n原子数 4 o原子数 各氨基酸中o的总数 脱去水分子数 肽键数 2 肽链数 r基上的o原子数 名师提醒 1 环状多肽主链中无氨基和羧基 环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽氨基酸r基团中的氨基和羧基的数目 如图所示 由图示可知 肽键数 脱去水分子数 氨基酸数 环状多肽的相对分子质量 m a 18 2 在多肽相对分子质量计算时 还要考虑一些其他化学变化过程 如二硫键 s s 的形成 每形成一个二硫键 脱去2个 h 故相对分子质量减少2 2 氨基酸的排列与多肽种类的计算假若有a b c三种氨基酸 由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为如下两种情形分析 1 a b c三种氨基酸 在每种氨基酸数目无限的情况下 可形成肽类化合物的种类 形成三肽的种类 333 33 27种 形成二肽的种类 33 32 9种 2 a b c三种氨基酸 且在每种氨基酸只有一个的情况下 形成肽类化合物的种类 形成三肽的种类 321 3 2 1 6种 形成二肽的种类 32 3 2 6种 三 功能多样性与结构多样性的关系 蛋白质结构 功能相关知识是历年高考命题的热点 多数以选择题的形式出现 典例1 天津高考改编题 一条肽链的分子式为c22h34o13n6 其水解后共产生了下列3种氨基酸 据此判断 下列有关叙述错误的是 a 1个c22h34o13n6分子水解后可以产生3个谷氨酸b 合成1个c22h34o13n6分子同时将产生5个水分子c 1个c22h34o13n6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基d 在细胞中合成1个c22h34o13n6分子至少需要3种trna 解析3种氨基酸都含有一个氨基 c22h34o13n6是由6个氨基酸脱水缩合而成 甘氨酸和丙氨酸共3个 谷氨酸3个 1个c22h34o13n6分子中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基 答案c 训练1 原创题 如图表示胰岛素分子中一条多肽链 其中有3个甘氨酸且分别位于第8 20 23位 下列叙述正确的是 a 图中多肽至少含有一个羧基 位于第1位 和一个氨基 位于第30位 b 用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸 形成的产物比原多肽多5个氧原子c 用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸 形成的产物中有4条多肽d 该多肽释放到细胞外需要经过两种细胞器的加工 解析一条多肽链至少含有一个羧基和一个氨基 但不能确定哪一端是氨基 哪一端是羧基 每除去一个甘氨酸会破坏两个肽键 产生的羧基会增加一个氧原子 但甘氨酸会带走一个氧原子 因此新形成的产物中氧原子数和原多肽的氧原子数相等 第20位和第23位间形成的产物是二肽 因此用特殊水解酶选择性除去该链中的三个甘氨酸 形成的产物中有三条多肽和一个二肽 该多肽释放到细胞外需要经过内质网和高尔基体这两种细胞器的加工 答案d 训练2 如图为某蛋白质的结构示意图 其中 s s 为由两个 sh 巯基 构成的二硫键 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 a m 18mb m 4 18 m 4 c m 3 18 m 3 4d m 2 18 m 2 4 解析题图中有三条肽链 中间一条为环状 故失水数为 m 2 由于有2个二硫键 而形成一个二硫键失去了2个 h 故减少的相对分子质量为18 m 2 4 答案d 1 核酸的组成分析 核酸的组成 功能及与蛋白质的关系 2 dna和rna的比较 3 蛋白质与核酸的比较 核糖核苷酸 脱氧核苷酸 提醒 rna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 少数rna具有催化功能 特指生物体内的酶 蛋白质 核酸的结构及种类具有物种特异性 因而可以从分子水平上 通过分析不同物种的核酸和蛋白质来区分或判断不同物种间的亲缘关系 也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定 生物体内的水 无机盐 糖类 脂质 氨基酸等则不具有物种特异性 本考点近几年生物单科卷有考查 理综试卷命题频度低 考查时往往与其他化合物或遗传分子基础相联系综合命题 典例2 2012 江西六校联考 下图是人体细胞中三种重要的大分子有机物b g e的元素组成 基本单位及相关关系图 关于此图的叙述不正确的是 a e g发生的主要场所是细胞核 g b发生的场所是核糖体b b的功能多样性只与b的种类 数目和排列顺序有关c e中e的排列顺序决定了b中b的排列顺序d 元素x含有氮元素 元素y是氮元素和磷元素命题立意本题综合考查组成细胞的化学元素和化合物的相关知识 难度中 解析从图中分子之间的关系可知 g的组成元素是c h o n p 它又是生物大分子 因此可能是某种核酸 e通过控制g合成实现对b合成的控制 由此可推断e是dna g是mrna b是蛋白质 e g为转录过程 主要发生在细胞核中 g b是翻译过程 发生在核糖体中 b的功能多样性取决于它结构的多样性 除与氨基酸 b 的种类 数目和排列顺序有关外 还与蛋白质的空间结构有关 dna分子上的脱氧核苷酸 e 的排列顺序代表遗传信息 它决定着蛋白质上氨基酸的排列顺序 氨基酸一般是由c h o n4种元素组成 因此元素x为氮元素 脱氧核苷酸由c h o n p组成 因此元素y是n和p 答案b 训练3 2011 宜春模拟 如图表示人体细胞内的几种重要化合物a b c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cd 过程3 4进行的场所和所利用的酶不同 解析小分子a的组成元素是c h o n 由此可以初步判断其为氨基酸 小分子b的组成元素是c h o n p 由此可以初步判断其为核苷酸 再根据a b c三种大分子物质的相互关系图解 联想到转录和翻译过程 b c a为基因表达过程 c为mrna 这样就可以判断a是蛋白质 b是dna 因a b 合成a b 的过程属于聚合过程 该过程有水产生 c a属于氨基酸的脱水缩合 也有水的生成 b c是转录过程 主要在细胞核中进行 c a是翻译过程 在核糖体上进行 转录和翻译所利用的酶不同 密码子是指在mrna c 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 所以c项错误 答案c 观察dna和rna在细胞中的分布 2 实验流程 3 试剂及作用 1 甲基绿吡罗红染色剂 染dna和rna 混合使用 现用现配 2 质量分数为0 9 nacl溶液 保持口腔上皮细胞的正常形态和生理功能 3 质量分数为8 盐酸 改变细胞膜的通透性 使染色质dna和蛋白质分离 4 蒸馏水 配制染色剂 冲洗涂片 观察dna和rna在细胞中的分布常和显微镜知识一起考查或结合在其他实验中进行考查 选择题和综合题都有出现 典例 下列关于 观察dna和rna在细胞中的分布 实验的说法 正确的是 a 甲基绿和吡罗红对dna和rna的亲和力不同 实验中应分别加入甲基绿和吡罗红b 盐酸能够改变细胞膜的通透性 加速染色剂进入细胞c 该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞 是因为叶肉细胞不含rnad 盐酸有利于染色体中的dna与蛋白质分开 不利于dna与染色剂结合 解析实验中加入质量分数为8 的盐酸的重要作用 一是改变细胞膜的通透性 加速染色剂进入细胞 二是使染色体中的dna和蛋白质分开 有利于染色 故b正确 d错误 甲基绿和吡罗红对dna和rna的亲和力不同 应配成甲基绿吡罗红混合染液 故a错误 叶肉细胞含有叶绿体 绿色会干扰实验结果 故c错误 答案b 训练1 2012 太原调研 在 观察dna和rna在细胞中的分布 实验中 正确的操作顺序以及将口腔上皮细胞置入8 的盐酸溶液中水解的主要目的是 染色 水解 涂片 取口腔上皮细胞 观察a 使细胞中的dna水解成脱氧核苷酸b 使细胞中物质全部水解c 利用盐酸改变细胞壁的通透性 加速染色剂进入细胞d 使染色体中的dna与蛋白质分离 有利于dna与染色剂结合 解析正确的操作顺序 取口腔上皮细胞后应制成临时装片 再进行水解等操作 在8 的盐酸溶液中水解的主要目的是改变细胞膜的通透性 使染色体中的dna与蛋白质分离 有利于dna与染色剂结合 答案d 训练2 在 观察dna和rna在细胞中分布 的实验中 下列说法不正确的是 多选 a 质量分数为0 9 nacl溶液可使口腔细胞保持正常状态b 用质量分数为8 的盐酸目的之一是使dna与蛋白质分离 利于染色c 酒精灯烘干载玻片 可迅速杀死细胞 防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏d 用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的rna分子 解析c中烘干的目的是将细胞固定在载玻片上防止被水流冲走 d中只能观察到染色后的区域 不能看到染色体和rna 答案cd 1 判断正误 1 2011 海南 6 a 哺乳动物机体缺铁时 血红蛋白的合成量会减少 2 2011 天津 1 a 酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 3 2008 江苏 1 a 2 b 氨基酸 核苷酸 丙酮酸 性激素 生长激素 胰岛素均是由相同种类元素组成的 蛋白质的结构和功能相关知识考查 4 2008 天津 1 b 高等动物能合成生命活动所需要的20种氨基酸 5 2008 天津 1 c 细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是一种蛋白质 6 2008 广东理基 42 c 双缩脲试剂可以鉴定蛋白质 是由于蛋白质有肽键 解析 1 铁是血红蛋白的重要成分 2 绝大多数酶是蛋白质 少数是rna 所以其基本组成单位分别是氨基酸和核糖核苷酸 3 丙酮酸 性激素的组成元素只有c h o 氨基酸的组成元素至少有c h o n元素组成 核苷酸的组成元素是c h o n p 4 高等动物体内有8种氨基酸不能合成称为必需氨基酸 5 蛋白质结构多样性的原因有氨基酸的种类 数量 排列顺序和蛋白质的空间结构 6 鉴定生物组织中的蛋白质时 常使用双缩脲试剂 其反应实质是在碱性环境下的铜离子与双缩脲试剂发生的紫色反应 而蛋白质分子中含有很多与双缩脲 h2noc nh conh2 结构相似的肽键 所以蛋白质都能与双缩脲试剂发生颜色反应 答案 1 2 3 4 5 6 2 2011 北京理综卷 胰岛素的a b两条肽链是由一个基因编码的 下列有关胰岛素的叙述 正确的是 a 胰岛素基因的两条dna单链分别编码a b两条肽链b 沸水浴加热之后 构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂c 胰岛素的功能取决于氨基酸的序列 与空间结构无关d 核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素 解析由题干信息 不能确定胰岛素的a b两条肽链是由胰岛素基因的两条dna单链分别编码的 故a错误 高温仅破坏蛋白质的空间结构 不能破坏肽键而使肽链断裂 胰岛素的功能不仅取决于氨基酸序列 还与其空间结构有关 核糖体上合成的2条多肽链在蛋白酶的作用下去掉部分肽段后形成具有特定空间结构的蛋白质 答案d 3 2009 天津理综 3 下列过程中 涉及肽键数量变化的是 a 洋葱根尖细胞染色体的复制b 用纤维素酶处理植物细胞c 小肠上皮细胞吸收氨基酸d 蛋清中加入nacl使蛋白质析出解析洋葱根尖细胞有丝分裂间期染色体复制 包括组成染色体的dna分子的复制和有关蛋白质的生物合成 纤维素酶在催化反应前后没有发生化学本质的变化 答案a 4 2011 海南单科 15 关于rna的叙述 错误的是 a 少数rna具有生物催化作用b 真核细胞内mrna和trna都是在细胞质中合成的c mrna上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子d 细胞中有多种trna 一种trna只能转运一种氨基酸 关于核酸相关知识的考查 解析真核细胞内的mrna和trna主要是在细胞核内合成的 少数rna是酶 具有催化作用 mrna上决定一个氨基酸的3个相邻碱基称为一个密码子 trna具有特异性 一种trna只能转运一种氨基酸 故b错误 答案b 5 2010 江苏生物 1 下列关于核酸的叙述中 正确的是 a dna和rna中的五碳糖相同b 组成dna与atp的元素种类不同c t2噬菌体的遗传信息贮存在rna中d 双链dna分子中嘌呤数等于嘧啶数解析dna中的五碳糖是脱氧核糖 rna中的五碳糖是核糖 组成dna和atp的元素是c h o n p5种元素 t2噬菌体的遗传物质是dna 遗传信息贮存在dna中 双链dna分子中碱基比例a t c g 相加得出嘌呤数等于嘧啶数 答案d 6 2009 福建理综 4 下列关于组成细胞化合物的叙述 不正确的是 a 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b rna与dna的分子结构相似 由四种核苷酸组成 可以储存遗传信息c dna分子碱基的特定排列顺序 构成了dna分子的特异性d 胆固醇是构成细胞膜的重要成分 在人体内还参与血液中脂质的运输 解析蛋白质中特定的氨基酸种类 数目 排列顺序以及蛋白质分子特定的空间结构决定了其功能特异性 一旦空间结构被破坏 功能特异性也就丧失 答案a 7 2011 重庆理综卷 某兴趣小组将豆腐块灭菌 接种微生物后培养2d 加入适量食盐 经密封放置10d后制得豆腐乳 在保质期内 豆腐乳放置时间越长 蛋白质含量越低 短肽和氨基酸含量越高 为研究其原因 该小组