高考生物一轮复习 第一单元 第3讲 细胞中的生物大分子 蛋白质和核酸课件 苏教版.ppt

第3讲细胞中的生物大分子 二 蛋白质和核酸 第一单元细胞的化学组成 2015高考导航 1 细胞中氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质 2 分子式中只要有氨基和羧基 就可以判断为构成生物体的氨基酸 3 蛋白质区别于脂质的特有元素是氮 2013重庆 1d 4 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 5 dna和rna分子的碱基组成相同 2013重庆 1b 6 dna只分布于细胞核 rna只分布于细胞质 7 可选用植物的叶肉细胞作为观察dna和rna在细胞中分布的实验材料 一 氨基酸的结构及其种类1 氨基酸的结构 1 结构通式 2 2 蛋白质的结构及其多样性 1 脱水缩合 2 蛋白质的结构层次 3 蛋白质多样性的原因 氨基酸角度 组成蛋白质的氨基酸的 数目和 不同 多肽角度 肽链的 千差万别 种类 排列顺序 空间结构 3 蛋白质的功能 连一连 解惑多肽呈链状结构 往往无生物活性 蛋白质具有一定的空间结构 有生物活性 二 核酸的结构和功能1 结构层次 c h o n p 含氮碱基 五碳糖 磷酸 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 2 dna和rna在化学组成上的区别 脱氧核糖 a g c t 核糖 a g c u 3 功能储存遗传信息 控制蛋白质的合成 dna是绝大多数生物的遗传物质 是遗传信息的载体 有些病毒只含有rna 它们的遗传信息储存在rna中 4 分布真核生物的dna主要集中在 内 线粒体 叶绿体内也含有少量的dna rna主要分布在 中 细胞核 细胞质 a 1 2012 高考海南卷 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 甘氨酸是分子量最小的氨基酸 由于缺乏中间产物 有8种氨基酸不能在人体细胞中合成 必须从食物中获得 称为必需氨基酸 氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 r基的特异性决定氨基酸的特异性 d 2 下列蛋白质类物质与功能对应正确的是 a 胰岛素 免疫b 抗体 催化c dna聚合酶 信息传递d 血红蛋白 运输解析 胰岛素起信息传递作用 能调节机体的血糖平衡 抗体具有免疫功能 dna聚合酶可催化dna复制 血红蛋白可运输o2 d 3 下列化合物的组成中 含有胸腺嘧啶的是 a atpb trnac mrnad dna解析 胸腺嘧啶是dna所特有的碱基 atp中含有的碱基是腺嘌呤 d 4 对细胞中某些物质的组成进行分析 可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段 一般不采用的物质是 a 蛋白质b dnac mrnad 核苷酸解析 蛋白质 dna rna和核苷酸都同时存在于真核生物的细胞中 蛋白质 dna rna在不同生物体内 因氨基酸和核苷酸的数量和排列顺序等不同而具有特异性 可作为鉴别不同生物的依据 而核苷酸作为构成核酸的基本单位 在不同生物中是相同的 因而不能作为区别的标记 1 判断组成蛋白质的氨基酸的方法 1 有关氨基酸结构通式的分析 蛋白质的结构与功能 2 组成蛋白质的氨基酸的判断标准 数量标准 至少含有一个 nh2和一个 cooh 位置标准 一个 nh2和一个 cooh连接在同一个碳原子上 2 蛋白质形成过程分析 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 2 肽键的结构式可表示如下 3 一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基 分别位于肽链的两端 其余的氨基 或羧基 在r基上 4 h2o中的h来自于 cooh和 nh2 而o则只来自于 cooh 3 蛋白质的结构和功能多样性 1 直接原因 高考警示 1 导致蛋白质结构多样性有四个原因 并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同 而是只要具备其中的一点 这两个蛋白质的分子结构就不同 2 由于基因的选择性表达 同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异 3 在核糖体上合成的是多肽 而不是蛋白质 多肽必须经内质网和高尔基体加工后 才能形成有一定结构和功能的蛋白质 a 该肽链中的肽键数是2b 该肽链是由3个氨基酸脱去2分子水缩合形成的c 该肽链中一定只含有1个羧基d 该肽链水解可产生3种氨基酸 尝试解答 c 解析 图中所示的化合物为三肽 有2个肽键 是由3个氨基酸脱去2分子水缩合形成的 由于r1 r2 r3不同 故水解后可产生3种氨基酸 r基中也可能含有羧基 故c项错误 高温使蛋白质变性时是否破坏了氨基酸之间的肽键 高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键 而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构 方法探究蛋白质合成中的相关计算 1 脱水数 肽键数 氨基酸数 肽链数 2 氨基数 肽链数 r基上的氨基数 各氨基酸中氨基的总数 肽键数 3 羧基数 肽链数 r基上的羧基数 各氨基酸中羧基的总数 肽键数 4 蛋白质相对分子质量 各氨基酸平均相对分子质量 氨基酸数 18 脱水数 当肽链上出现二硫键 s s 时 要再减去2 即2个h 5 n原子数 肽键数 肽链数 r基上的n原子数 各氨基酸中n原子的总数 6 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原子的总数 脱水数 7 h原子数 各氨基酸中h原子的总数 2 脱水数 8 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 由图示可知 肽键数 脱去水分子数 氨基酸数 突破 2014 江苏四市联考 经测定 某多肽链分子式是c21hxoyn4s2 其中含有一个二硫键 s s 已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的 苯丙氨酸 c9h11o2n 天冬氨酸 c4h7o4n 丙氨酸 c3h7o2n 亮氨酸 c6h13o2n 半胱氨酸 c3h7o2ns 下列有关该多肽的叙述 正确的是 a 该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸 天冬氨酸 丙氨酸和亮氨酸b 该多肽中h原子数和o原子数分别是32和5c 该多肽形成过程中至少需要4种trnad 该多肽在核糖体上形成 形成过程中相对分子质量减少了56 d 思维导图 尝试解答 解析 根据该多肽链中n的数目 氨基端 1个 肽键中的n r基中的n 五种氨基酸中都没有 可推出 肽键中的n为3个 该多肽链由4个氨基酸组成 半胱氨酸 天冬氨酸 丙氨酸和亮氨酸的碳元素之和为3 4 3 6 16 与题目中该多肽链的分子式不符 a项错误 根据该多肽链中碳元素和硫元素的数目 可确定组成该多肽链的氨基酸应该为一个苯丙氨酸 c9h11o2n 一个亮氨酸 c6h13o2n 两个半胱氨酸 c3h7o2ns 该多肽中h原子数为11 7 13 7 3 2 2 30 o原子数为2 2 2 2 3 1 5 b项错误 该多肽由3种氨基酸组成 其形成过程中至少需要3种trna c项错误 该多肽在核糖体上形成 形成过程中相对分子质量减少18 3 形成肽键时脱水 2 形成一个二硫键脱下2个h 56 d项正确 1 核酸的结构 1 结构层次 核酸 2 种类及组成 2 碱基 核苷酸种类与生物种类的关系 含有dna和rna两种核酸 8 5 dna 细菌 人等 只含dna 4 4 dna 噬菌体 只含rna 4 4 rna 烟草花叶病毒 3 核酸与蛋白质的关系核酸是生物的遗传物质 控制蛋白质的合成 而蛋白质是生命活动的主要承担者 影响着核酸的合成 二者之间关系密切 1 dna rna和蛋白质之间的关系图 2 多样性关系 尝试解答 c 解析 图中m表示含氮碱基 a表示五碳糖 b表示核苷酸 若m为腺嘌呤 则b为腺嘌呤脱氧核苷酸或者腺嘌呤核糖核苷酸 若a为核糖 则b是核糖核苷酸 属于rna的基本组成单位 尿嘧啶是rna特有的碱基 dna中肯定不含该化合物 甲型h1n1流感病毒中只有rna b只有四种 跟踪训练 2014 连云港模拟 图中a b为小分子生命物质 甲 乙 丙代表大分子生命物质 下列相关叙述不正确的是 a 在噬菌体 hiv和sars病毒体内 a都只有4种b 甲 乙可共存于大肠杆菌的细胞质基质中c 连接两个a之间和两个b之间的化学键不相同d 在某人的神经细胞和浆细胞中 甲 乙一般相同 丙不同 d 解析 由图示信息可推出a b分别为核苷酸和氨基酸 甲 乙 丙分别代表dna rna和蛋白质 噬菌体只有dna 由4种脱氧核苷酸组成 hiv和sars病毒只有rna 由4种核糖核苷酸组成 大肠杆菌无核膜包被的细胞核 其dna和rna都分布在细胞质基质中 连接两个a的化学键是磷酸二酯键 连接两个b的化学键是肽键 某人的神经细胞和浆细胞都是由同一个受精卵发育而来的 甲一般相同 由于基因的选择性表达 神经细胞和浆细胞中的乙和丙不相同 1 实验原理蛋白质分子中的肽键与双缩脲试剂产生紫色的颜色反应 2 实验材料的选择蛋白质的鉴定实验 最好选用富含蛋白质的生物组织 植物材料常用大豆 且浸泡1 2d 适于研磨 动物材料常用鸡卵清蛋白 检测生物组织中的蛋白质 3 实验流程 4 实验操作中的注意事项在蛋白质的鉴定实验中 如果用蛋清稀释液作为实验材料 一定要稀释到一定程度 否则 与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上 使反应不彻底 试管也不易洗刷干净 5 斐林试剂和双缩脲试剂的比较 甲液 质量浓度为0 1g ml的naoh溶液 乙液 质量浓度为0 05g ml的cuso4溶液 a液 质量浓度为0 1g ml的naoh溶液 b液 质量浓度为0 01g ml的cuso4溶液 甲液 乙液混合均匀后 再加入样液 先加a液造成碱性环境 再滴加b液 加热 水浴50 65 不加热 摇匀即可 浅蓝色 棕色 砖红色 紫色 实战演练1 2013 高考江苏卷改编 在1 3 5号试管中分别加入2ml蒸馏水 2 4 6号试管中分别加入2ml发芽的小麦种子匀浆样液 然后在1 4号试管中适量滴加斐林试剂 5 6号试管中合理滴加双缩脲试剂 摇匀 预期观察到的实验现象是 a 只有1 3 5号试管内呈蓝色b 3组实验中甲组和乙组的实验结果相同c 4号试管内呈砖红色 其余试管内都呈蓝色d 4号试管内呈砖红色 6号试管内呈紫色 d 解析 发芽的小麦种子匀浆中含有淀粉酶 淀粉酶能催化小麦种子中的淀粉水解产生麦芽糖等还原糖 1 4号试管中加入斐林试剂 因1 3号试管中是蒸馏水 无还原糖 显示斐林试剂本身的蓝色 2号试管中虽然含有还原糖 但未经水浴加热 故仍是蓝色 而4号试管经水浴加热后出现砖红色沉淀 5 6号试管中加入双缩脲试剂 5号试管中加入的是蒸馏水 合理滴加双缩脲试剂后可显示双缩脲试剂本身的蓝色 6号试管中含淀粉酶等蛋白质 合理滴加双缩脲试剂后出现紫色反应 即实验结果是1 2 3 5号试管内呈蓝色 4号试管内呈砖红色 6号试管内呈紫色 a 只有脂肪的鉴定需要使用显微镜b 只有还原性糖的鉴定需要加热c 鉴定还原性糖 蛋白质所用试剂相同d 三个实验的显色反应均不相同 c 解析 三种物质的鉴定中 只有脂肪的鉴定需要使用显微镜 还原性糖的鉴定需要加热 鉴定还原性糖 脂肪和蛋白质分别呈现砖红色 橘黄色 或红色 和紫色 鉴定还原性糖用的斐林试剂的甲液 0 1g ml的naoh 和乙液 0 05g ml的cuso4 是等量混合均匀后再加入样液中 现配现用 而鉴定蛋白质用的双缩脲试剂则是先加a液 0 1g ml的naoh 2ml 再加b液 0 01g ml的cuso4 4滴 两种试剂的使用方法也不相同 3 加热会使蛋白质变性 在变性过程中肽键是否因此而完全断裂呢 请设计一个证明 蛋白质在加热变性后肽键没有完全断裂 的实验 1 材料 用具 0 01g ml 1的cuso4的溶液 0 1g ml 1的naoh溶液 蛋清 清水 酒精灯 试管 滴管等必备用品 2 实验原理 3 方法步骤 4 预期结果 5 实验结论 解析 肽键的存在是蛋白质能够与双缩脲试剂产生紫色反应的原因 故可利用此特点 对问题进行实验探究 为了使结论可信 可设置空白对照 对照组为未经加热的蛋白质 实验组为加热后的蛋白质 实验的自变量为 是否加热 因变量是 是否发生紫色反应 答案 2 蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应 是因为蛋白质中含有肽键 将加热变性的蛋白质与双缩脲试剂混合 如果也能发生紫色反应 则证明蛋白质在加热变性后肽键没有完全断裂 3 取2支试管 编号1 2 向两支试管中分别加入2ml稀释的蛋清液 并将1号试管中的蛋清液加热煮沸3 5min 向两支试管中 分别加入2ml0 1g ml的naoh溶液 振荡试管 然后分别向两支试管中缓慢滴入4滴0 01g ml的cuso4溶液 振荡试管 观察实验现象 4 1号 2号试管中均出现紫色反应 5 蛋白质在加热变性后肽键没有完全断裂 典例示法 请解答氨基酸和蛋白质的相关问题 1 现有氨基酸800个 其中氨基总数为810 羧基总数为808 则由这些氨基酸合成的含有两条肽链的蛋白质共有肽键 氨基和羧基的数目分别是 2 经氨基酸自动分析仪测定三种多肽化合物 催产素 牛加压素和人血管舒张素均有9个氨基酸 但其功能各不相同 最可能的原因是 构成这三种多肽最多共有 种氨基酸 错答分析 正确答案 1 7981210 2 氨基酸的种类 排列顺序不同及多肽形成蛋白质的空间结构不同20 误区辨析 易错点1认为多肽就是蛋白质 点拨 易错点2对蛋白