高三生物一轮复习课件第3讲　蛋白质和核酸

第3讲蛋白质和核酸[课程标准]1.以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。2.阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。3.概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。考点一PART01第一部分考点一蛋白质是生命活动的主要承担者1．蛋白质的功能[连一连]2．蛋白质的结构(1)组成蛋白质的氨基酸及其种类①元素组成：主要为______________，有的含S、Fe等。C、H、O、N氨基羧基非必需氨基酸必需氨基酸④“二看法”判断组成蛋白质的氨基酸(2)氨基酸的脱水缩合

①过程a名称：________，场所：________。②物质b：____________。③结构c：____________。④H2O中H的来源：______________________________；O来源于____________。脱水缩合核糖体二肽肽键一个来自氨基，一个来自羧基羧基(4)蛋白质结构多样性的原因脱水缩合肽链排列顺序空间结构1．(必修1P30正文信息)由于氨基酸之间能够形成________等，从而使得肽链能________________，形成具有________________的蛋白质分子。2．(必修1P30图2－11)图中胰岛素由______条肽链构成，通过二硫键(—S—S—)相互结合在一起，其中共含有________个二硫键。氢键盘曲、折叠一定空间结构23[经典·基础·诊断]1．(2024·江苏扬州高三月考)蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能相适应。下列蛋白质与其功能对应正确的是(

)A．胰岛素与调节 B．血红蛋白与催化C．酶与免疫 D．抗体与运输解析：胰岛素作为信息分子能够调节机体的生命活动，A正确；血红蛋白具有运输氧的功能，B错误；酶具有催化功能，C错误；抗体具有免疫功能，D错误。√√2．(2024·四川成都高三摸底)下图是某多肽化合物的结构式。下列关于该化合物的叙述，错误的是(

)

A．该化合物是三肽，含有两个肽键B．氨基酸的不同种类取决于R基②④⑥C．该多肽中含有四个羧基、三个氨基D．形成该多肽链时，会脱去两个水分子解析：题图中的多肽含有两个游离的羧基，一个游离的氨基，C错误。√3．(2022·湖南选择考)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是(

)A．胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中B．皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收C．胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关D．胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高解析：在氨基酸脱水缩合过程中，氨基和羧基脱水形成—CO—NH—，故胶原蛋白的氮元素主要存在于—CO—NH—中，A错误；胶原蛋白是大分子物质，涂抹在皮肤表面不能被直接吸收，B错误；由题干可知，胶原蛋白分布在细胞外基质，故属于分泌蛋白，其形成需要内质网和高尔基体的加工和运输，C正确；由题干可知胶原蛋白的非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，无法判断二者必需氨基酸含量的高低，因此不能判断二者营养价值的高低，D错误。[教材新命题点思考]1．2022年3月，一篇熟鸡蛋返生孵小鸡的论文引发网络关注。央视评论：“侮辱性很强，伤害性极大”。(1)熟鸡蛋无法返生的原因是什么？提示：高温破坏蛋白质的空间结构，使蛋白质变性，且该过程是不可逆的。(2)在鸡蛋清中加入食盐析出白色絮状物，兑水后絮状物消失，这一现象说明了什么？相对于生鸡蛋，煮熟的鸡蛋更容易消化，原因是什么？提示：盐析过程中蛋白质的结构没有发生变化。煮鸡蛋的过程中，高温使蛋白质变性，蛋白质空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。(3)经常食用鸡蛋、牛奶、大豆制品，人体一般就不会缺乏必需氨基酸，必需氨基酸是指________________________________________________。(4)高温加热后，蛋白质用双缩脲试剂检验________(填“能”或“不能”)发生紫色反应。双缩脲试剂的使用方法是_________________________________________________________________。人体需要但自身不能合成，必须从外界获取的氨基酸能先加双缩脲试剂A液(NaOH溶液)，再加双缩脲试剂B液(CuSO4溶液)[模型新命题点思考]2．图甲为有关蛋白质分子的简要概念图；图乙中的①②③分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质。请回答下列问题：

(1)图甲中c的化学键名称为________，由b形成多肽的方式为_____________。(2)d表示的含义是_____________。(3)图乙中①②③分别体现了蛋白质怎样的功能？肽键脱水缩合功能多样性提示：催化功能、运输功能、免疫功能。1．常考蛋白质的分布和功能[易错提醒]载体与受体的区别载体是协助物质运输的蛋白质，如血红蛋白是运输氧的载体，细胞膜上有运输葡萄糖、Na＋、K＋等的载体蛋白；受体是接受信息分子的蛋白质，如神经递质受体、激素分子受体，其主要作用是实现细胞间信息交流。2．蛋白质的相关计算(1)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；②游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。(2)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系①肽键数＝脱去水分子数＝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)。注：假设氨基酸平均相对分子质量为a。[易错提醒]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。如果形成二硫键，需考虑每形成一个二硫键需去掉两个H。肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数蛋白质相对分子质量氨基(羧基)数目1条mm－1m－1am－18(m－1)至少1个n条mm－nm－nam－18(m－n)至少n个√考向1蛋白质的结构和功能1．(2023·海南选择考)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述，正确的是(

)A．该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同B．该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成C．该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应D．高温可改变该蛋白的化学组成，从而改变其韧性解析：蛋白质的基本组成单位都是氨基酸，A错误；肽链是由氨基酸通过肽键连接而成的，B正确；蛋白质彻底水解的产物为氨基酸，无肽键，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C错误；高温可破坏蛋白质的空间结构，但不改变其化学组成，D错误。2．(多选)如下图所示，蛋白质暴露在高浓度的尿素环境中会发生变性，除去尿素后，蛋白质的空间结构和生物功能可以恢复。下列有关叙述错误的是(

)

A．尿素使蛋白质变性过程中破坏了蛋白质中的肽键，使其不能与双缩脲试剂发生紫色反应B．尿素使蛋白质变性过程中改变了原有蛋白质中氨基酸的数量C．构成蛋白质的氨基酸种类和排列顺序相同则蛋白质结构相同D．高温煮熟变性后的蛋白质更容易消化√√√解析：分析题图可知，尿素可使蛋白质变性，变性后蛋白质的空间结构受损，但肽键没有断裂，因此仍可与双缩脲试剂发生紫色反应，A错误；变性过程中，蛋白质中的氨基酸数量没有改变，B错误；蛋白质结构多样性取决于氨基酸的种类、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，C错误。蛋白质的变性和水解√考向2蛋白质的相关计算3．(2024·江苏南京高三检测)已知21种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质分子由3条肽链组成，在肽链形成空间结构时，产生了4个二硫键(—SH＋—SH→—S—S—＋2H)，共有肽键97个，此蛋白质分子的相对分子质量最接近(

)A．11046 B．11060C．12800 D．12280解析：蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，不考虑其他化学键变化时，此蛋白质的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸的平均相对分子质量－脱去的水分子数×水的相对分子质量＝(97＋3)×128－97×18＝11054。由于在肽链形成空间结构时，生成了4个二硫键，失去H原子数＝2×4＝8(个)，所以此蛋白质的相对分子质量＝11054－8＝11046。4．(2024·河北唐山高三一模)下图中甲、乙、丙为组成生物体的相关化合物，乙为一个由α、β、γ三条肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述错误的是(

)A．甲为组成乙的基本单位，且乙中最多含有21种甲B．由不同的甲形成乙后，相对分子量比原来少了4832C．丙主要存在于细胞核中，且在乙的生物合成中具有重要作用D．如果甲中的R基为—C3H5O2，则由两分子甲形成的化合物中含有16个H√解析：题图中的甲和乙分别是氨基酸和蛋白质，构成蛋白质的氨基酸有21种，所以蛋白质中含有的氨基酸最多有21种，A正确；题图中的甲和乙分别是氨基酸和蛋白质，由氨基酸形成乙(蛋白质)的过程中的脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数＝271－3＝268(个)，形成4个二硫键过程中脱去8个—H，所以相对分子质量比原来减少的数值为268×18＋4×2＝4832，B正确；题图中的乙和丙分别是蛋白质和核苷酸，由丙(核苷酸)组成的核酸有DNA和RNA两种，其中真核细胞中的DNA主要存在于细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，核酸在蛋白质的生物合成中具有重要作用，C错误；氨基酸分子式的通式为C2H4O2NR(R表示R基)，如果甲中的R基为—C3H5O2，则该氨基酸分子中含有H的个数是4＋5＝9(个)，由两分子甲形成的化合物中含有的H的个数＝两分子甲中的H原子数－脱去水分子(1个)中的H原子数＝9×2－2×1＝16(个)，D正确。考点二PART02第二部分考点二核酸是遗传信息的携带者1．核酸的结构层次

磷酸五碳糖含氮碱基[易错提醒]有的RNA也有空间结构，如tRNA等。1．(必修1P35正文信息)原核细胞DNA也是双链结构吗？__________。是2．核酸的功能与分布蛋白质的生物合成叶绿体拟核3．判断DNA和RNA的三种方法脱氧核糖UTTU[易错提醒]

2．(教材P34问题探讨)自从全国打击拐卖儿童DNA数据库建成后，借助“打拐DNA数据库”，数以千计的被拐儿童得以重回父母身边。打拐DNA数据库能帮助大量的被拐儿童找到亲生父母的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。不同个体的DNA如同指纹一样具有特异性，如果能从父母的DNA指纹中找到孩子的所有条带，就可以确定亲子关系

4．生物大分子以碳链为骨架[经典·基础·诊断]1．(2024·海南海口高三月考)下图表示某种大分子物质的基本单位，下列叙述正确的是(

)

A．该物质是核糖核酸，人体内有4种B．该物质只含有C、H、O、P4种元素C．该物质形成的大分子物质是RNA，它主要分布在细胞质中D．在T2噬菌体和HIV的宿主细胞中都找不到这种物质√2．(高考江苏卷)下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是(

)A．碳链是各种生物大分子的结构基础B．糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子

C．细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子D．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化解析：多糖、蛋白质、核酸等是生物大分子，单糖、二糖、脂肪、磷脂等不是生物大分子，B错误。√[教材新命题点思考]1．DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是____________________________________________________________。DNA鉴定技术还可以应用在_____________________________________等方面。DNA是遗传物质且每个人的脱氧核苷酸排列顺序具有特异性研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系2．随着生活水平的提高，人们对营养保健食品日益关注。核酸保健品真的能保健吗？提示：不能。因为核酸在消化道内需彻底消化才能被吸收，且人体内不缺乏合成核酸的原料。[模型新命题点思考]3．下图表示核酸与蛋白质的关系，试分析并回答下列问题：

(1)染色体的主要成分是______________，核糖体的主要成分是RNA和蛋白质，因此图1中甲、乙、丙分别是____________________，a是核苷酸，b是________。(2)图2是通过结构中的化合物组成构建的概念图，则甲、乙、丙分别是_____________________。(3)从中心法则的角度分析胰岛B细胞内核酸和蛋白质之间的关系。DNA和蛋白质DNA、RNA、蛋白质氨基酸DNA、蛋白质、磷脂提示：1．核酸的功能2．不同生物的核酸、核苷酸、碱基和五碳糖的归纳[易错提醒]注意核酸与遗传物质的范围：对病毒来说，核酸与遗传物质是一致的，为DNA或RNA；对细胞生物来说，核酸指DNA和RNA，遗传物质仅指DNA。3．核酸与蛋白质的联系(1)DNA、蛋白质和生物多样性的关系(2)细胞分化导致DNA、mRNA和蛋白质的“相同”与“不同”①同一个体不同的体细胞中，核DNA相同。②由于基因的选择性表达，同一个体的不同体细胞中mRNA和蛋白质等不完全相同。√考向1核酸的结构和功能1．(2024·北京东城区高三月考)下图甲所示物质b是组成图乙或图丙所示物质的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是(

)

A．如果图甲中的a是核糖，则b是图丙所示物质的基本单位B．如果m是胸腺嘧啶(T)，则b是图乙所示物质的基本单位C．在多个b聚合成图乙或图丙所示物质的过程中，都要产生水D．图乙或图丙所示物质彻底水解的产物是甲，含有乙的生物，细胞内有5种碱基解析：核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是组成核苷酸的三种化合物，即五碳糖、含氮碱基和磷酸，D错误。2．(2024·湖北高三一模)科学家将新型冠状病毒的遗传物质和T2噬菌体的遗传物质彻底水解，并对水解后产生的小分子物质进行了比较，其中与T2噬菌体相比，新型冠状病毒中与之不同的物质可能是(

)A．尿嘧啶、核糖

B．胸腺嘧啶、鸟嘌呤C．磷酸、腺嘌呤

D．磷酸、尿嘧啶√解析：新型冠状病毒的遗传物质是RNA，RNA彻底水解产物为磷酸、核糖、4种含氮碱基A、U、C、G；T2噬菌体的遗传物质是DNA，DNA彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基A、T、C、G；可见，与T2噬菌体相比，新型冠状病毒中与之不同的物质是尿嘧啶(U)和核糖，A符合题意。考向2细胞内的生物大分子3．(2024·九江高三一模)下图为有关生物大分子的简要概念图，下列叙述错误的是(

)√A．若a为C、H、O、N，且c具有运输、催化等功能，则b为氨基酸B．若b为脱氧核苷酸，则c为核酸且只存在于线粒体、叶绿体、细胞核中C．若b为葡萄糖，则c在动物细胞中可能为糖原，在植物细胞中可能为淀粉等D．若c为新型冠状病毒的遗传物质，则b为核糖核苷酸，由五种元素组成解析：若a为C、H、O、N，具有运输、催化等功能的生物大分子是蛋白质，则b为蛋白质的基本单位氨基酸，A正确；若b为脱氧核苷酸，则c是DNA，DNA除了存在于线粒体、叶绿体、细胞核中，还能存在于原核细胞的细胞质中，B错误；若b为葡萄糖，则c表示多糖，在动物细胞中可能为糖原，在植物细胞中可能是淀粉、纤维素等，C正确；若c为新型冠状病毒的遗传物质RNA，则RNA的基本单位b为核糖核苷酸，a有C、H、O、N、P五种元素，D正确。4．(多选)(2024·山东日照高三月考)无论是在细胞结构中还是在细胞的生命活动中，蛋白质常与其他物质结合形成复合物来发挥作用。下列相关叙述错误的是(

)A．蛋白质与多糖结合形成的复合物可能具有信息传递作用B．蛋白质与DNA结合形成的复合物不可能存在于大肠杆菌中C．脂质—蛋白质—脂质组成的三层复合物参与构成了几乎所有的生物膜D．宿主细胞的RNA—蛋白质复合物中的蛋白质可能来自病毒√√解析：糖蛋白具有识别和信息传递的作用，A正确；大肠杆菌的DNA在复制时，会有解旋酶等蛋白质与DNA结合形成的复合物，B错误；蛋白质—脂质—蛋白质组成的三层复合物参与构成了几乎所有的生物膜，C错误；宿主细胞中的蛋白质与RNA形成的复合物中的蛋白质可能来自病毒，如艾滋病病毒的逆转录酶会进入宿主细胞参与逆转录过程，D正确。常见的核酸—蛋白质复合体真题演练体验感悟PART03第三部分√1．(2022·重庆选择考)合理均衡的膳食对维持人体正常生理活动有重要意义。据表分析，下列叙述错误的是(

)A．含主要能源物质最多的是②B．需控制体重的人应减少摄入①和②C．青少年应均衡摄入①②③D．蛋白质、脂肪和糖类都可供能食物(100g)能量/kJ蛋白质/g脂肪/g糖类/g①8806.21.244.2②158013.237.02.4③70029.33.41.2解析：糖类是人体的主要能源物质，食物①中含糖类最多，A错误；食物①和②中分别富含糖类和脂肪，糖类在体内可转化为脂肪，故需控制体重的人应减少摄入食物①和②，B正确；食物①②③分别富含糖类、脂肪、蛋白质，青少年应均衡摄入①②③，有利于身体发育，C正确；蛋白质、脂肪和糖类中都储存着能量，因此都可供能，D正确。√2．(2021·江苏选择考)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是(

)A．组成元素都有C、H、O、NB．细胞内合成新的分子时都需要模板C．在细胞质和细胞核中都有分布D．高温变性后降温都能缓慢复性解析：核酸的元素组成是C、H、O、N、P，蛋白质的元素组成是C、H、O、N等，A正确；核酸包括DNA和RNA，细胞内DNA的合成即DNA复制，需要DNA的两条链作为模板，细胞内RNA