课件：高考生物一轮复习蛋白质与核酸课件教科版.ppt

第2讲 蛋白质与核酸,蛋白质的结构和功能()。核酸的种类和功能()。,知识点一 蛋白质的功能与组成 1蛋白质的功能(连一连),2氨基酸及其种类,(1)写出图中结构名称： a. ；c. 。 (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,3蛋白质的结构及其多样性 (1)二肽的形成 过程a名称： ；场所： 。 物质b： 。 结构c： ，其结构简式为 。 H2O中H的来源： 。 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,CONH,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： 组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同； 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。,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,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,蛋白质的结构,巧记 蛋白质形成的四个“一”,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 (),(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。 (),【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),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,【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,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。,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,氨基酸,多肽,盘曲,折叠,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。,2蛋白质的功能及实例,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。,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70100 ，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。,(3)蛋白质变性的应用意义 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； 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。,(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必须有氨基、羧基，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。 aNH2CH2COOH bNH2CH2CH2OH,【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,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,【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 Cn条由m个氨基酸组成的肽链中，完全水解共需要(mn)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,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n1；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17116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(mn)个水分子。 答案 A,【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 CmRNA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),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,【典例4】 (2010江苏单科，1)下列关于核酸的叙述中，正确的是 ( )。 ADNA和RNA中的五碳糖相同 B组成DNA与ATP的元素种类不同 CT2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、P 5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AT，GC，相加得出嘌呤数等于嘧啶数。 答案 D,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。,蛋白质与核酸的比较,(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。,2019/8/27,39,可编辑,【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 ( )。,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,【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 ( )。 Ax可能是蛋白质 By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 Dy可能在核糖体上合成,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,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,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。,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”。,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 ( )。,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,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,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；过程表示DNA复制，过程表示转录，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,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。,注：氨基酸平均分子量为a。,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。,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。,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。,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mn1； (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。,【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。,(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，则含有的氨基酸有_个。,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124128(1241)182313 652。在不考虑终止密码的条件下，基因中的碱基数氨基酸数61，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1246400(12462)18284 244。图2中有4个R基，3种R基，肽键为。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基中只有结构含有1个N，其他氨基酸的R基中均不含N，那么m10个N均在结构中，所以含有的氨基酸有m10个。,答案 (1)123 脱水缩合 13 652 284 244 (2)3 3 (3)m10,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”。,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( )。 A65 61 61 B4 61 4 C61 61 61 D4 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,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 ( ),A2个 B3个 C5个 D8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abc8。根据该多肽含有的氮原子数分析，可得ab2c11，可求出c3。 答案 B,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,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1262124(个)，即含有肽键124个；由氨基总数(17)和两条肽链，可知该蛋白质的R基中共含15个氨基。 答案 B,1.(2012上海单科，6)生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键，导致 ( )。 A蛋白质分解为多肽链 B多肽链分解为若干短肽 C多肽链分解为氨基酸 D氨基酸分解为氨基和碳链化合物 解析 本题考查酶的专一性、多样性的相关知识。肽酶可水解肽链末端的肽键，最终将多肽链分解为氨基酸。 答案 C,蛋白质,2(2011上海单科，21)就物质属性而言，蛋白质、抗原和多糖三者之间的关系是 ( )。,解析 蛋白质与多糖是两类不同化合物，没有包含关系，而抗原的物质组成比较复杂，主