高考生物一轮复习讲义第一单元细胞的概述及分子组成第03讲蛋白质和核酸

2022届高考生物一轮复习知识讲义第一单元细胞的概述及分子组成第03讲蛋白质和核酸考点一蛋白质的结构和功能一、蛋白质的元素组成蛋白质的基本元素是：C、H、O、N；有些还有P、S、Fe等二、蛋白质的基本单位蛋白质的基本组成单位是氨基酸，组成蛋白质的氨基酸约有20种。包括必需氨基酸（8种）必须从外界环境中直接获取，甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸（甲携来一本亮色书）、和非必需氨基酸（12种）。NH2｜2、氨基酸分子通式：R—C—COOH｜H氨基酸分子的特点：①每种氨基酸分子至少含有一个氨基（—NH2）和一个羧基（—COOH）②都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上（如：有—NH2和—COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸）③R基的不同导致氨基酸的种类不同。三、蛋白质的结构1、化学结构：形成：多个氨基酸脱水缩合而成多肽特点：呈链状结构，又叫肽链，有一定的氨基酸序列（1）脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基（—NH2）与另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）相连接，同时失去一分子水。（2）肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）。（3）二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。（4）多肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。（5）肽链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。2、空间结构：连接：通过一定化学键连接形成：螺旋、卷曲、折叠形成空间结构特点：具生物活性、多样性3、蛋白质多样性的原因是：（1）直接原因组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化。（2）根本原因DNA分子的多样性四、蛋白质的功能①构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白；②催化作用：如酶；③调节作用：如胰岛素、生长激素；④免疫作用：如抗体，抗原；⑤运输作用：如红细胞中的血红蛋白。五、蛋白质的有关计算氨基酸数,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=肽链数(2)游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数.蛋白质中含有N,O原子数的计算(1)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子数总数(2)O原子数=肽键数+2х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蛋白质相对分子量的计算蛋白质相对分子质量=氨基酸数目х氨基酸的平均相对分子质量脱去水分子数х18DNA的碱基数:mRNA碱基数:氨基酸数=6:3:1考点二核酸的结构和功能一、核酸的分类1、核酸的种类：DNA（脱氧核糖核酸），RNA（核糖核酸）2、DNA与RNA组成成分比较类别DNARNA基本单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鸟嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸成成分碱基腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）五碳糖脱氧核糖核糖磷酸磷酸磷酸结构规则的双螺旋结构常为单链功能能进行复制、转录过程，从而实现遗传信息的传递，是主要遗传物质作为遗传物质：只在RNA病毒中参与蛋白质合成：传递遗传信息（mRNA)，组成核糖体（rRNA)运输氨基酸（rRNA)催化作用：酶的一种存在主要在细胞核，少量在线粒体和叶绿体主要在细胞质中特别提醒：DNA与RNA的区别是五碳糖不同；他们都可携带遗传信息，但具体到某一种生物时，其遗传物质只能是其中一种。化学元素组成：C、H、O、N、P核酸的基本单位1、核酸的基本单位是核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖（DNA为脱氧核糖、RNA为核糖）和一分子含氮碱基组成。2、组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸，DNA含两条脱氧核苷酸链。组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。含一条核糖核苷酸链。3、DNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）4、RNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）三、核酸分子的多样性1、原因：核苷酸种类不同和排列顺序多样性。2、核酸中遗传信息的贮存=1\*GB3①绝大多数生物中，遗传信息贮存于DNA分子中；=2\*GB3②部分病毒的遗传信息直接贮存在RNA中，如HIV、SARS病毒等。3、生物体内核酸、核苷酸以及碱基的种类和数量比较项目核酸核苷酸碱基举例具有细胞结构的生物DNA和RNA两种8种5种人、草履虫、大肠杆菌无细胞结构的生物DNA4种4种噬菌体RNA4种4种HIV、SARS核酸的分布1、核酸的分布：真核细胞的DNA主要分布在细胞核中；线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA；RNA主要分布在细胞质中。少量存在细胞核中。2、实验：观察核酸在细胞中的分布：（1）材料：人的口腔上皮细胞（2）试剂：甲基绿、吡罗红混合染色剂（3）注意事项：盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。现象：甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色，吡罗红将细胞质中的RNA染成红色。DNA是细胞核中的遗传物质，此外，在线粒体和叶绿体中也有少量分布。RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。五、蛋白质和核酸的比较类别蛋白质核酸元素C、H、O、NC、H、O、N、P单体氨基酸DNA：脱氧核糖核苷酸RNA：核糖核苷酸分子结构氨基酸→多肽链→空间结构→蛋白质分子DNA：双螺旋结构RNA：一般是单链分子多样性原因由于氨基酸种类、数量和排列顺序以及空间结构的不同由于DNA中4种脱氧核苷酸的数量、序列和比例不同形成场所核糖体DNA：在细胞核内复制RNA：在细胞核内合成主要功能是细胞和生物体的重要组成成分，调节细胞和生物体的代谢过程，有的还有免疫作用。是一切生物的遗传物质相互关系生物多样性的直接原因是蛋白质多样性；根本原因是DNA多样性；蛋白质的合成受DNA控制，蛋白质的性质由核酸决定；DNA的复制、信使RNA的转录、翻译等过程要有酶的参与，蛋白质（酶）控制了核酸代谢；两者之间相互作用，形成了细胞生命活动的一个自动控制体系，是生命活动的基本特征。考点三、生物大分子以碳链为骨架每一个单体都以若干个相邻的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体单体（基本单位）多聚体（生物大分子）单糖多糖氨基酸蛋白质核苷酸核酸特别提醒：（1）单糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麦芽糖是还原糖，可用菲林试剂鉴定，多糖不具有还原性。糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成，氧化分解产物CO2、H2O，同时释放能量。但脂肪中氢的含量远远高于糖类，所以同质量的脂肪储存的能量比糖类多。考点四生物组织中几种重要有机物的检测1、还原糖的检测和观察常用材料：苹果和梨试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml的NaOH乙液：0.05g/ml的CuSO4）注意事项：①还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽糖等。②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用③必须用水浴加热颜色变化：浅蓝色棕色砖红色2、脂肪的鉴定常用材料：花生子叶或向日葵种子试剂：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液苏丹Ⅲ染成橘黄色，苏丹Ⅳ染成红色注意事项：①切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。②酒精的作用是：洗去浮色③需使用显微镜观察④使用不同的染色剂染色时间不同颜色变化：橘黄色或红色3、蛋白质的鉴定常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液