高考生物一轮复习-1-1-2蛋白质与核酸课件-教科版

蛋白质的结构和功能(Ⅱ)。核酸的种类和功能(Ⅰ)。第一页第二页，共74页。知识点一蛋白质的功能与组成1．蛋白质的功能(连一连)第二页第三页，共74页。2．氨基酸及其种类第三页第四页，共74页。(1)写出图中结构名称：①a.

；②c.

。(2)通过比较图中两种氨基酸，写出氨基酸的结构通式：(3)不同的氨基酸取决于

的不同，图中两种氨基酸的R基分别是

(用字母代号表示)。氨基羧基R基b、d第四页第五页，共74页。3．蛋白质的结构及其多样性

(1)二肽的形成 ①过程a名称：

；场所：

。 ②物质b：

。 ③结构c：

，其结构简式为

。 ④H2O中H的来源：

。 ⑤多个氨基酸发生该反应，产物名称为：

。脱水缩合核糖体二肽肽键来自氨基和羧基多肽—CO—NH—第五页第六页，共74页。思考1：组成蛋白质分子的氨基酸仅有20种，为何蛋白质分子却极其多样？同样都是为氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸则易溶于水，这种差异是如何造成的？提示：蛋白质多样性的原因如下：①组成蛋白质的氨基酸的种类、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。不同氨基酸的性质差异主要取决于R基不同。第六页第七页，共74页。知识点二核酸1．核酸的分类

(1)

，简称RNA；

(2)

，简称DNA。2．功能

(1)核酸是细胞中

的大分子。

(2)DNA中贮藏的

控制着细胞的所有活动，并决定细胞和整个生物体的

。

(3)RNA在合成蛋白质时是

的。核糖核酸脱氧核糖核酸控制其生命活动遗传信息遗传特性必需第七页第八页，共74页。思考2：真核及原核细胞中存在DNA与RNA的场所具体有哪些？提示：(1)DNA存在场所

(2)RNA存在场所

第八页第九页，共74页。蛋白质的结构第九页第十页，共74页。巧记蛋白质形成的四个“一”第十页第十一页，共74页。判断正误(1)在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种(√)(2)每种氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基，且都连在同一个碳原子上(×)(3)蛋白质的热变性是不可逆的，发生热变性的蛋白质会失去生物活性(√)第十一页第十二页，共74页。

(4)依据人体是否必需，可将氨基酸划分为必需氨基酸和非必需氨基酸(×)(5)各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基不同(√)(6)一般而言，蛋白质中的N主要存在于肽键中，氨基酸中的N主要存在于氨基中；核酸中的N存在于含N碱基中。(√)第十二页第十三页，共74页。【典例1】 (2012·海南单科，2)关于蛋白质的叙述，错误的是(

)。

A．有些蛋白质是染色体的组成成分

B．酶在催化反应前后，其分子结构不变

C．食盐作用下析出的蛋白质发生了变性

D．蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应蛋白质的组成及功能

高考地位：5年12考

(2012·上海单科、海南单科，2011·北京理综……)

第十三页第十四页，共74页。解析染色体的化学组成成分主要是蛋白质和DNA。酶是生物催化剂，反应前后其分子结构不变。蛋白质遇高温、重金属变性，盐析出的蛋白质没有变性。双缩脲试剂可与蛋白质发生显色反应生成紫色络合物。答案C第十四页第十五页，共74页。【典例2】 (2012·海南单科，1)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是(

)。

A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸

B．有些氨基酸不能在人体细胞中合成

C．氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键

D．不同氨基酸之间的差异是由R基引起的 解析甘氨酸的R基为H，应为分子最小的氨基酸。 答案A第十五页第十六页，共74页。本考点命题多以选择题形式考查氨基酸的特点、蛋白质的组成、功能及氨基酸脱水缩合的相关计算等。第十六页第十七页，共74页。1．蛋白质的结构层次及其多样性 元素：C、H、O、N(有的还含有Fe、S等元素)组成

第十七页第十八页，共74页。特点分析举例至少有一个—NH2和一个—COOH，R基中也可能含有—NH2和—COOHR基中含—COOH；R基中含—NH2；都有一个—NH2和一个—COOH连接在同一个碳原子上反例：非生物体内氨基酸氨基酸—

第十八页第十九页，共74页。多肽盘曲

折叠

第十九页第二十页，共74页。区分环状肽与肽链：一般情况下，多肽呈链状，故又叫肽链，它的两端分别含有一个游离的氨基和羧基；环状肽首尾相接，只有R基上才有游离的氨基和羧基。环状肽的肽键数＝脱水数＝氨基酸数。第二十页第二十一页，共74页。2．蛋白质的功能及实例功能举例构成细胞和生物体结构的重要物质，即结构蛋白构成核糖体、肌肉、毛发等的成分构成细胞和生物体的功能物质催化作用绝大多数酶运输作用具有运输的作用，如血红蛋白帮助物质出入细胞，如细胞膜上载体信息传递与调节胰岛素免疫作用抗体第二十一页第二十二页，共74页。由表中内容可知，一切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。第二十二页第二十三页，共74页。蛋白质的变性及应用

(1)蛋白质变性：蛋白质在重金属盐(汞盐、银盐、铜盐)、酸、碱、乙醇、尿素等的存在下，或加热至70～100℃，或在X射线、紫外线等射线的作用下，其空间结构发生改变和破坏，导致蛋白质变性——蛋白质的变性具有不可逆性。

(2)蛋白质变性过程中发生的变化 蛋白质变性过程中不发生肽键断裂，而主要发生空间结构的变化，使肽链由有序状态变为无序状态，溶解度降低易于形成沉淀。第二十三页第二十四页，共74页。

(3)蛋白质变性的应用意义①加热或用乙醇处理可使细菌蛋白质变性而死亡，从而达到灭菌的目的；②为防止生物制品(如疫苗、抗毒血清等)变性，应将它们保存在适宜环境中。(4)酶、激素、抗体、载体蛋白、维生素等与蛋白质、脂质的关系概念图。第二十四页第二十五页，共74页。(1)氨基酸的R基中既可能含有氨基，也可能含有羧基。(2)确认是否属于构成蛋白质的氨基酸务必把握两条件——①必须有氨基、羧基，②必须同时有一个氨基和羧基连接于“同一中央碳原子”。上如下列四种分子中真正符合上述两条件的只有a，其中b缺少—COOH，d缺少—NH2，c虽有—NH2与—COOH，但二者不连接于同一中央碳原子上。a．NH2—CH2—COOHb．NH2—CH2—CH2OH第二十五页第二十六页，共74页。【训练1】

下图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是(

)。

A．甲中肯定含有硫元素

B．乙是蛋白质的单体

C．多肽中乙的数目等于丙的数目

D．蛋白质的结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因第二十六页第二十七页，共74页。解析组成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸是构成大分子蛋白质的单体；S是蛋白质中常见的元素，但并非每一种蛋白质中都含有S；多肽一般呈链状结构，肽键数＝氨基酸数－肽链数；细胞多样性的直接原因是蛋白质的结构和功能的多样性，根本原因是DNA分子的多样性。答案B第二十七页第二十八页，共74页。【训练2】 (2013·浙江五校一模)下列叙述不正确的是(

)。

A．一条由n个氨基酸组成的肽链中含有的羧基数目和氧原子数目至少分别为1和n B．通常情况下，分子式为C63H103O45N17S2的链式多肽化合物中最多含有16个肽键

C．n条由m个氨基酸组成的肽链中，完全水解共需要(m－n)个水分子

D．两个氨基酸脱水缩合过程中失去的水中的氢来源于氨基和羧基第二十八页第二十九页，共74页。解析一条由n个氨基酸组成的肽链中含有的羧基数目和氧原子数目至少分别为1和n＋1；一个氨基酸分子中最少有1个氮原子，分子式为C63H103O45N17S2的链式多肽化合物最多由17个氨基酸组成，当该链状肽只有一条肽链时，化合物的肽键最多为17－1＝16个；肽链水解消耗的水分子数等于肽链形成过程中脱去的水分子数，故n条由m个氨基酸组成的肽链中，完全水解共需要(m－n)个水分子。答案A第二十九页第三十页，共74页。【典例3】 (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个相邻碱基称为遗传密码

D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸核酸的种类及功能

高考地位：5年4考

(2011·海南单科，2010·江苏单科……)

第三十页第三十一页，共74页。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遗传密码；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第三十一页第三十二页，共74页。【典例4】 (2010·江苏单科，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第三十二页第三十三页，共74页。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＝T①，G＝C②，①②相加得出嘌呤数等于嘧啶数。答案D第三十三页第三十四页，共74页。本考点多与蛋白质结合，考查核酸的种类及其与蛋白质合成的关系，题目多为选择题。第三十四页第三十五页，共74页。蛋白质与核酸的比较蛋白质核酸组成元素C、H、O、N等C、H、O、N、P基本单位氨基酸核苷酸连接方式形成过程中均有H2O生成第三十五页第三十六页，共74页。合成场所核糖体细胞核(主要)、线粒体、叶绿体结构多样性原因①氨基酸种类不同②氨基酸数目成百上千；③氨基酸排列顺序千变万化；④蛋白质空间结构千差万别①核苷酸数量不同；②核苷酸排列顺序多样功能①构成细胞和生物体；②催化；③调节；④运输；⑤免疫；⑥信息传递①生物的遗传物质；②参与遗传信息传递和表达；③产生可遗传的变异第三十六页第三十七页，共74页。(1)在含有DNA和RNA的生物体中，DNA控制整个生物体的遗传特性；在只含有RNA的病毒中，其遗传特性由RNA控制。第三十七页第三十八页，共74页。第三十八页第三十九页，共74页。第三十九页第四十页，共74页。【训练3】 (2013·

杭州一模)由1分子的磷酸、碱基m和化合物a构成了化合物b，如图所示。下列相关叙述正确的是(

)。第四十页第四十一页，共74页。A．若m为胸腺嘧啶，则b肯定为脱氧核糖B．组成核糖体的b只有4种C．若ATP水解可形成b，则a为核糖核苷酸D．若a为核糖，则a和磷酸交替排列构成了DNA的基本支架解析若m为胸腺嘧啶，b为脱氧核糖核苷酸；核糖体由rRNA和蛋白质组成，rRNA的基本组成单位为4种核糖核苷酸；ATP水解可形成b，b为核糖核苷酸，a为核糖；构成DNA的五碳糖为脱氧核糖。答案B第四十一页第四十二页，共74页。【训练4】 (2013·浙江温州八校联考)从一动物细胞中得到两类大分子有机物x、y，已知细胞中x的含量大于y，用胃液处理，x被分解而y不变。x含有化学元素N，有的还含有元素S，y含有化学元素N和P，它们与苏丹Ⅲ染液都没有颜色反应，细胞膜上有x而无y。下列有关x、y的叙述，错误的是(

)。

A．x可能是蛋白质

B．y的基本组成单位可能是核苷酸

C．细胞膜上的x可能是转运蛋白

D．y可能在核糖体上合成第四十二页第四十三页，共74页。解析胃液中含有蛋白酶，x能被胃液分解，则x可能是蛋白质；y含有化学元素N和P，则y可能是核酸，核糖体是合成蛋白质的场所，不能合成核酸。答案D第四十三页第四十四页，共74页。易混点1混淆蛋白质与多肽点拨蛋白质与多肽的区别与联系规避2个易混点、辨析1个误区蛋白质多肽有无空间结构有无有无生物活性有无多样性原因四个方面只有三个方面，无空间结构差异联系蛋白质可由一条或几条肽链形成提醒翻译的直接产物——多肽，不叫蛋白质，需加工形成一定的空间结构才叫蛋白质第四十四页第四十五页，共74页。易混点2不能分清核酸与蛋白质的内在关系点拨核酸可控制蛋白质的生物合成，理解二者的内在关系可借助如下关系图。识别该图的突破点是蛋白质的合成受DNA控制，直接模板是mRNA。第四十五页第四十六页，共74页。误区不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因点拨(1)不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)特异性不同。(2)同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是“基因的选择性表达”。第四十六页第四十七页，共74页。纠错演练1．(2013·浙江名校联盟一模，2)关于下列四图的叙述中，正确的是(

)。第四十七页第四十八页，共74页。A．甲图中共有5种核苷酸B．甲、乙、丙中“A”代表的物质均不相同C．组成丙物质的单糖是脱氧核糖D．在小鼠的口腔细胞内检测到的化合物丁很可能是麦芽糖解析甲图中共有5种碱基，8种核苷酸；甲中DNA中的A代表腺嘌呤脱氧核苷酸、RNA中的A代表腺嘌呤核糖核苷酸，乙中的A代表腺苷，丙中的A代表腺嘌呤；麦芽糖属于植物细胞中的二糖。答案B第四十八页第四十九页，共74页。2．(2013·宁波调研)在细胞内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。相关描述错误的是(

)。A．图中A和C是组成染色体的主要成分B．人体细胞中，单体a的种类有4种C．图中仅①②过程遵循碱基互补配对原则D．生物多样性的根本原因是A具有多样性第四十九页第五十页，共74页。解析掌握DNA、RNA和蛋白质的关系及其基本组成是解题的关键。根据图中A到C的信息流：，可知A表示DNA分子，B表示mRNA分子，C表示蛋白质；①过程表示DNA复制，②过程表示转录，③过程表示翻译。染色体的主要成分是DNA和蛋白质。人体细胞中组成DNA的单体a——脱氧核苷酸有4种。DNA复制、转录和翻译均遵循碱基互补配对原则。生物多样性的根本原因是DNA具有多样性，生物多样性的直接原因是蛋白质具有多样性。答案C第五十页第五十一页，共74页。氨基酸缩合形成多肽过程中的有关计算1．蛋白质分子量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数； 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。第五十一页第五十二页，共74页。注：氨基酸平均分子量为a。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量氨基数目羧基数目1条mm－1m－1am－18(m－1)至少1个至少1个n条mm－nm－nam－18(m－n)至少n个至少n个第五十二页第五十三页，共74页。2．蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算

(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。第五十三页第五十四页，共74页。3．蛋白质中含有N、O原子数的计算

N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。

O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。第五十四页第五十五页，共74页。4．基因表达过程中，氨基酸数与相应的碱基(核苷酸)数目的对应关系(难点)

由于mRNA中存在终止密码等原因，上述关系应理解为每形成1个氨基酸，至少需要mRNA上3个碱基，DNA上的6个碱基。第五十五页第五十六页，共74页。温馨提示(1)在计算蛋白质的相对分子质量时，若通过图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键形成时，要考虑脱去氢的相对分子质量。(2)环状DNA分子，如质粒，其相对分子质量＝脱氧核苷酸数×脱氧核苷酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。(3)若已知多肽中氮原子数为m，氨基个数为n，则缩合成该多肽的氨基酸数目为m－n＋1；(4)若已知多肽中氮原子数为m，则缩合成该多肽的氨基酸数目最多为m。第五十六页第五十七页，共74页。【典例】

已知20种氨基酸的平均相对分子质量为128。图1为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数字为氨基酸序号)，图2为部分肽链放大示意图，请据图回答下列问题。第五十七页第五十八页，共74页。(1)该化合物由氨基酸脱去____________个水分子形成，这种结合方式叫做____________，图1所示的蛋白质的相对分子质量为____________。如果核苷酸的平均相对分子质量为400，则指导该蛋白质产生的基因的相对分子质量最小为____________。(2)图2中有________种R基，肽键是________(填序号)；该肽链至少有________个游离的羧基。(3)假设有一个十肽，分子式为CxHyOzNmSn，组成该肽的氨基酸只有图2中的几种，则含有①的氨基酸有__________个。第五十八页第五十九页，共74页。解析氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质。该蛋白质由一条多肽链构成，其相对分子质量＝氨基酸的总分子质量－脱去的水的总分子质量－形成二硫键脱去的氢的分子质量＝124×128－(124－1)×18－2×3＝13652。在不考虑终止密码的条件下，基因中的碱基数∶氨基酸数＝6∶1，而基因是由两条脱氧核苷酸链组成的，则指导该蛋白质产生的基因的相对分子质量＝124×6×400－(124×6－2)×18＝284244。图2中有4个R基，3种R基，肽键为②④⑥。图2中的R基含有2个羧基，而构成该蛋白质的多肽链的首或尾含有1个游离的羧基，故该蛋白质至少含有3个游离的羧基。构成该十肽的氨基酸的R基中只有结构①含有1个N，其他氨基酸的R基中均不含N，那么m－10个N均在①结构中，所以含有①的氨基酸有m－10个。第五十九页第六十页，共74页。答案(1)123

脱水缩合13652

284244(2)3②④⑥3

(3)m－10第六十页第六十一页，共74页。避开蛋白质类计算题的误区(1)从特殊元素(N、O、S等)入手，建立氨基酸脱水缩合前后某些特定原子数目的守恒数学模型，是解决蛋白质类计算题的突破口。(2)在蛋白质相关计算题中，一定要注意环肽与肽链计算中的不同之处。(3)计算蛋白质中游离的氨基数或羧基数时，要注意题中的关键词是“至少含有”，还有“共有多少”。第六十一页第六十二页，共74页。专题专练1．(2013·浙江东阳模拟)某蛋白质由4条肽链构成，含有65个氨基酸，则该蛋白质至少含有的氨基数、肽键数及将该蛋白质彻底水解至少需要的水分子数分别是(

)。

A．65

61

61 B．4

61

4 C．61

61

61 D．4

61

61

解析蛋白质由4条肽链构成，含有65个氨基酸，每条肽链至少含一个氨基，则该蛋白质至少含有4个氨基。肽键数与水解需要的水分子数相等，都是氨基酸数减去肽链数。 答案D第六十二页第六十三页，共74页。2．某多肽的分子式为

C42H65N11O9，它彻底水解后只得到以下3种氨基酸，则此多肽中含有的赖氨酸个数为(

)第六十三页第六十四页，共74页。A．2个B．3个C．5个D．8个解析假设甘氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸的数目分别为a、b、c。由于这三种氨基酸都只含有一个羧基，该多肽的氧原子数＝肽键中的氧原子数＋游离的羧基中的氧原子数，即9＝肽键中的氧原子数＋2。因此，该多肽含有7个肽键，8个氨基酸，即a＋b＋c＝8。根据该多肽含有的氮原子数分析，可得a＋b＋2c＝11，可求出c＝3。答案B第六十四页第六十五页，共74页。3．(2013·高考《试题调研》)有关图示中蛋白质的叙述，正确的是 (

)。

A．形成该蛋白质时共脱掉126个水分子

B．该蛋白质含有两条肽链

C．该蛋白质的R基中共含17个氨基

D．该蛋白质共有111个肽键第六十五页第六十六页，共74页。解析图中信息显示该蛋白质中含126个氨基酸，由羧基总数(17)和R基上羧基数目(15)可知该蛋白质含两条肽链，故形成该蛋白质时共脱去水分子126－2＝124