高考生物总复习 第一单元 第3讲 蛋白质和核酸配套课件.ppt

第3讲蛋白质和核酸 一 蛋白质的基本单位 氨基酸 1 写出图中a c结构名称 a c 羧基 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r基的不同 图中两种氨基酸的r基分别是 用字母代号表示 巧记 1 氨基酸的结构通式氨基酸中有个碳 伸出四手向外连 下面连着氢原子 上面顶着r基团 左手拽的是氨基 右手还把羧基牵 2 八种必需氨基酸一 异亮氨酸 家 甲硫氨酸 来 赖氨酸 写 缬氨酸 两 亮氨酸 三 色氨酸 本 苯丙氨酸 书 苏氨酸 b d 氨基 二 蛋白质的结构及其多样性1 二肽的形成 1 过程 名称 场所 核糖体 2 物质 3 结构 其结构简式为 4 h2o中h的来源 一个来自氨基 一个来自羧基 5 多个氨基酸发生该反应 产物名称为 脱水缩合 二肽 肽键 nh co co nh 多肽 2 蛋白质多样性的原因 1 组成蛋白质的氨基酸的 排列顺序不同 2 组成蛋白质的多肽链形成的 不同 解惑 多肽化合物的命名是依据含有的氨基酸的总数 即2个氨基酸形成二肽 3个氨基酸形成三肽 空间结构 种类 数目 三 蛋白质的功能 连一连 解惑 酶 a 激素 b 与蛋白质 c 的关系可用下图示表示 四 核酸的结构和功能1 核酸的结构 1 化学元素 2 单体 核苷酸 填写单体的组成成分 a b c 填写有关组成成分的种类 b 种 c 种 5 c h o n p 磷酸 五碳糖 含氮碱基 2 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 脱氧核糖 胸腺嘧啶 t 尿嘧啶 u 2 核酸的功能 1 细胞内携带 的物质 2 在生物体的遗传 变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用 巧记 dna组成结构的 五 四 三 二 一 五 五种元素 四 四种单体 三 三种小分子 二 二条脱氧核苷酸长链 一 一种双螺旋结构 遗传信息 蛋白质的结构和功能 组成蛋白质的氨基酸的结构通式 组成蛋白质的氨基酸的结构特点a 每种氨基酸分子至少都含有一个氨基 nh2 和一个羧基 cooh b 并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上 这个碳原子还连接一个氢原子 h 和一个侧链基团 r基 c 各种氨基酸之间的区别在于r基的不同 判断组成蛋白质的氨基酸的方法判断依据 氨基酸中氨基 羧基数目和连接位置 判断方法 从数量上看 至少有一个 nh2和一个 cooh 如下不属于构成蛋白质的氨基酸 a h2n ch2 ch2oh 缺乏羧基 cooh b 从位置上看 必须有一个 nh2和一个 cooh连在同一个碳原子上 如下不属于构成蛋白质的氨基酸 氨基与羧基未连接在同一个碳原子上 2 蛋白质的形成过程脱水缩合反应 一个氨基酸分子的羧基 cooh 和另一个氨基酸分子的氨基 nh2 相连接 同时脱去一分子水 形成 co nh 这种结合方式叫做脱水缩合反应 脱水缩合还存在于多糖 核酸的形成过程中 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 由六个氨基酸分构成一条链 则其名称是六肽 也可称为多肽 肽键的结构式可表示如下 co nh 或 nh co 或者其展开式 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 羧基 在r基上 h2o中的h来自于 cooh和 nh2 而o则只来自于 cooh 3 氨基酸 多肽 肽键 肽链和蛋白质的关系 2 蛋白质的结构与功能 1 蛋白质的结构多样性决定其功能多样性 3 蛋白质结构及合成过程的相关计算 1 脱水缩合反应中的关系假设氨基酸的平均相对分子质量为a 由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽链 n 1 n 1 至少1个 至少1个 na 18 n 1 m n m n m 至少m个 至少m个 na 18 n m 2 多肽中原子数计算 h原子数 各氨基酸的h原子数之和 2 脱水数 o原子数 肽键数 2 肽链数 r基上的o原子数 各氨基酸的o原子数之和 脱水数 n原子数 肽键数 肽链数 r基上的n原子数 各氨基酸中n原子数之和 同理 其他原子的计算方法是 多肽中的原子数 各氨基酸的相应原子数之和 3 蛋白质 多肽 中氨基或羧基数的计算 至少含有的游离氨基 或羧基 数目 肽链条数 游离氨基 或羧基 数目 肽链数 r基中氨基 或羧基 数 各氨基酸中氨基 或羧基 的总数 肽键数 5 多肽种类的计算假若有a b和c3种氨基酸 由这3种氨基酸组成多肽的情况可从如下两种情形分析 a b c3种氨基酸 每种氨基酸数无限的情况下 可形成肽类化合物的种类 形成三肽的种类 3 3 3 33 27 种 形成二肽的种类 3 3 32 9 种 a b c3种氨基酸 且每种氨基酸只有一个的情况下 可形成肽类化合物的种类 形成三肽的种类 3 2 1 6 种 形成二肽的种类 3 2 6 种 6 环状多肽问题 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 如图所示 若氨基酸数为m 则由图示可知 肽键数 脱去水分子数 氨基酸数 环状多肽的相对分子质量 m a 18 在多肽相对分子质量计算时 还要考虑一些其他化学变化过程 如二硫键 s s 的形成 每形成一个二硫键 脱去2个 h 故相对分子质量减少2 若肽链数为n 则 若蛋白质的肽链中既有直链又有环状肽链 需要分别计算 m n 环状肽链 肽键数 脱去水分子数 m 直链 蛋白质相对分子质量 am 18 m n 环肽 蛋白质相对分子质量 am 18m 两个巯基 sh 形成二硫键 s s 时脱去两个氢原子 具有两个二硫键的蛋白质相对分子质量 am 18 m 2 4 下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式 据图分析下列叙述不正确的是 a 以上这三种氨基酸的r基依次是 h ch3 ch2 oh d b 这三种氨基酸性质不同取决于r基不同c 甲是最简单的氨基酸d 从上式可看出 只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸 解析 根据组成蛋白质的氨基酸结构通式可判断 甲 乙 丙三种氨基酸的r基分别是 h ch3 ch2 oh 不同氨基酸r基不同决定了其理化性质的不同 组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基 且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上 提醒 在书写氨基酸的结构时 不要将氨基误写成nh2或 nh3 不要将羧基误写成cooh或co oh 不要将肽键误写成co nh或conh 1 如下图所示 物质甲是在胰岛b细胞中合成的 且与血糖调节有关 物质乙是一种淋巴因子 可干扰病毒dna在宿主细胞中的复制 物质丙由浆细胞合成并分泌 且具有免疫作用 物质丁由垂体分泌 可促进蛋白质的合成和骨的生长 下列有关说法正确的是 双选 bc a 物质甲 乙 丙 丁的结构多样性只与a有关b 与甲 乙 丙 丁三种物质合成 分泌有关的细胞器是核糖体 内质网 高尔基体 线粒体c 甲 丙 丁三种物质分别为胰岛素 抗体 生长激素d 物质甲与胰高血糖素具有协同作用 物质乙 丙均在特异性免疫中发挥作用 物质丁的分泌体现了生物膜的流动性解析 蛋白质结构多样性不仅与氨基酸的种类 数目 排列顺序有关 也与蛋白质的空间结构有关 物质甲 乙 丙 丁分别是胰岛素 淋巴因子 抗体和生长激素 物质甲与胰高血糖素之间具有拮抗作用 核酸的结构和功能 1 核酸的种类和结构 1 核酸的结构层次 磷酸 五碳糖和含氮碱基三部分形成核苷酸也是脱水缩合的过程 五碳糖有核糖和脱氧核糖两种 是两大类核苷酸的关键区别 核糖构成的是核糖核苷酸 脱氧核糖构成的是脱氧核苷酸 组成成分上 核糖和碱基u为核糖核苷酸 构成rna 特有 脱氧核糖和碱基t为脱氧核苷酸 构成dna 特有 两者共有的成分是磷酸和三种共有碱基a g c 因而组成核酸的 核苷酸 是8种 而碱基只有5种 每种共有碱基可构成两种核苷酸 而每种特有碱基只构成一种核苷酸 其中组成核糖核苷酸 构成rna 和脱氧核苷酸 构成dna 的含氮碱基依次均为4种 4种 a g c u 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 rna 脱氧核苷酸 t 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 dna 碱基为a 五碳糖为核糖 则两部分之和为 腺苷 即atp中 a 代表的含义 a除了可以代表碱基腺嘌呤和atp中的核苷之外 还可以代表rna中的腺嘌呤核糖核苷酸和dna中的腺嘌呤脱氧核苷酸 具体代表什么需要看a代表的结构范围 如下图中 内符号所对应的含义是腺苷 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸 2 dna和rna的比较 rna dna基本单位 核苷酸 组成 无机酸 磷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 t u 一般由两条脱氧核苷酸长链构成规则的双螺旋结构 一般由一条核糖核苷酸长链形成单链结构 有些可以形成局部双链 trna rrna 主要分布于细胞核中 其次是线粒体 叶绿体中 主要分布于细胞质中 分布 功能 作为遗传物质 携带遗传信息 控制遗传 变异和蛋白质合成 作为遗传物质 如某些病毒 传递遗传信息 mrna 组成核糖体 rrna 运输氨基酸 trna 催化作用 某些酶 提醒 核酸初步水解的产物是核苷酸 核苷酸还可以进一步水解产生磷酸 五碳糖和含氮碱基 2 核酸与蛋白质的联系 提醒 1 rna作为遗传物质的前提是生物体内不存在dna 当rna作为遗传物质时 由于rna单链结构不稳定 容易发生突变 2 少数rna具有催化功能 特指生物体内的酶 3 蛋白质 核酸的结构及种类具有物种特异性 因而可以从分子水平上 通过分析不同物种的核酸和蛋白质来区分或判断不同物种间的亲缘关系 也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定 生物体内的水 无机盐 糖类 脂质 氨基酸等则不具有物种特异性 细胞内的生物大分子是由单体相互结合形成的多聚体 图中甲 乙 丙为细胞内三种重要的多聚体 a和b为其单体 请结合此图 判断以下叙述正确的是 双选 a 在t2噬菌体内 a共有4种b atp是由a连接两个高能磷酸键形成的c b可与双缩脲试剂发生紫色反应d 在某人的神经细胞和肝细胞中 甲一般相同 乙 丙一般不相同 ad 解析 噬菌体为dna病毒 主要成分是dna和蛋白质 甲流病毒为rna病毒 主要成分是rna和蛋白质 则可知甲为dna 乙为rna 丙为蛋白质 相应的a为核苷酸 b为氨基酸 atp为三磷酸腺苷 断裂两个高能磷酸键后为一磷酸腺苷 即腺嘌呤核糖核苷酸 而a可能为脱氧核苷酸 蛋白质或多肽因为有肽键可与双缩脲试剂发生紫色反应 氨基酸不能 在人体不同细胞中dna是相同的 但rna 蛋白质是不相同的 这是基因选择性表达的结果 因此b c错误 a d正确 2 如图表示人体细胞内的几种重要化合物a b c的化学组成及它们之间的关系 下列相关说法中 不正确的是 双选 a b和c是染色体的主要成分b 过程1 2 4都有水的产生c 密码子存在于b和cd 过程3 4进行的场所和所利用的酶不同 ac 解析 小分子a的组成元素是c h o n 由此可以初步判断其为氨基酸 小分子b的组成元素是c h o n p 由此可以初步判断其为核苷酸 再根据a b c三种大分子物质的相互关系图解 联想到转录和翻译过程 b c a为基因表达过程 c为mrna 这样就可以判断a是蛋白质 b是dna 因a b 合成a b 的过程属于聚合过程 该过程有水产生 c a属于氨基酸的脱水缩合 也有水的生成 密码子是指在mrna c 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 b c是转录过程 主要在细胞核中进行 c a是翻译过程 在核糖体上进行 转录和翻译所利用的酶不同 所以a c项错误 1 思维误区误区1认为生物大分子以碳链为骨架就是所有的碳原子连接在一起辨析 1 多糖 蛋白质和核酸等生物大分子是由构成他们的单体 单糖 氨基酸和核苷酸 通过脱水缩合形成的多聚体 2 虽然每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架 但是单体形成多聚体时单体之间的化学键都有其他原子 如肽键 co nh 和磷酸二酯键 3 生物大分子以碳链为骨架 的含义是 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架 由许多单体连接成的多聚体也以碳链为骨架 误区2忽略核酸与蛋白质的内在关系 把蛋白质合成看成孤立的事件辨析本节蛋白质合成虽然单独讲解 但蛋白质的生物合成不是孤立的 而是受dna上基因控制的 核酸 基因 与蛋白质联系的纽带是 中心法则 其中蛋白质合成受dna控制 mrna是直接模板 误区3不能分清化合物及其组成单位在物种间的统一性及差异性辨析 1 核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性 因而可以从分子水平上 通过分析核酸与蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近 也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定 2 氨基酸 核苷酸 糖类 脂质等小分子物质不具有物种的特异性 因此这些物质不能作为鉴定物种亲缘关系的依据 误区4不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因辨析 1 不同生物蛋白质不同的根本原因是dna 基因或遗传信息 的特异性 而同一生物不同体细胞都是由一个受精卵分裂分化形成的 故其dna相同 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 不同细胞表达的基因不同 产生的mrna 蛋白质也不同 2 易错点易错点1氨基酸缩合形成多肽过程中蕴含的计算规律不熟练 尤其是一些特例 如二硫键 环状肽 最值计算处理不到位 辨析掌握氨基酸形成多肽过程的特点 熟悉氨基酸脱水缩合形成蛋白质的主要计算规律 把握 多肽的相关量 氨基酸的量之和 所有脱去的相关量 这一基本准则 易错点2基因表达过程中 氨基酸数与相应的碱基 核苷酸 数目的对应关系辨析由于mrna中存在终止密码子 dna中有非编码区和内含子等区域的原因 上述关系应理解为每形成1个氨基酸 至少 对应区段 需要mrna上3个碱基 一个密码子 dna上的6个碱基 三个碱基对 另外 环状dna分子 如质粒 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 脱氧核苷酸数 18 观察dna和rna在细胞中的分布 二 实验流程 三 实验注意问题1 选材 口腔上皮细胞 无色的洋葱表皮细胞 不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞 防止颜色的干扰 2 缓水流冲洗目的 防止玻片上的细胞被冲走 3 几种试剂在实验中的作用 1 质量分数为8 盐酸 改变细胞膜的通透性 使染色体中的dna与蛋白质分离 2 0 9 nacl溶液 生理盐水 保持口腔上皮细胞正常形态和生理功能 3 蒸馏水 a 配制染色剂 b 冲洗载玻片 4 甲基绿吡罗红染色剂 染dna和rna 混合使用 现用现配 4 dna和rna在细胞核和细胞质中都有分布 只是量的多少不同 故结论中强调 主要 而不能说 只 存在于细胞核或细胞质中 1 2014 太原调研 在 观察dna和rna在细胞中的分布 实验中 正确的操作顺序以及将口腔上皮细胞置入8 的盐酸溶液中水解的主要目的是 染色 水解 涂片 取口腔上皮细胞 观察a 使细胞中的dna水解成脱氧核苷酸b 使细胞中物质全部水解c 利用盐酸改变细胞壁的通透性 加速染色剂进入细胞d 使染色体中的dna与蛋白质分离 有利于dna与染色剂结合 d 解析 正确的操作顺序是 取口腔上皮细胞后应制成临时装片 再进行水解等操作 在8 的盐酸溶液中水解的主要目的是改变细胞膜的通透性 使染色体中的dna与蛋白质分离 有利于dna与染色剂结合 2 在 观察dna和rna在细胞中的分布 时 将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温5min 1 水浴加热的目的是 保温时间过短会 过长则 2 换用高倍物镜前应移动 将目标移至视野中央 换用高倍物镜后视野变 若想观察清楚可以 换用大光圈或用凹面反光镜 使受热均匀 水解不彻底 染色不充分 水解过度 不易制片观察 载玻片 暗 3 根据人的口腔上皮细胞中dna rna分布的状况 某同学得出的结论是 真核细胞的dna主要分布于细胞核中 rna主要分布于细胞质中 你认为有何不妥 仅由人的口腔上皮细胞实验得出的结论不带有普遍性 不能说明其他真核细胞中dna rna的分布情况 解析 水浴使被加热对象受热均匀且温度易于控制而常用于实验 使用显微镜高倍物镜前 先用低倍物镜对光调焦 换用高倍物镜后视野常变暗 可增大光圈或换用凹面镜 在实验结论的得出方面 要避免以偏概全 1 2013 高考江苏卷 下列关于生物体内有机物的叙述正确的是 a 脂质不参与生命活动的调节b 蛋白质是生物体主要的能源物质c 核酸是生物体储存遗传信息的物质d 糖类不参与细胞识别和免疫调节解析 性激素具有调节作用 属于脂质 a项错误 生物体生命活动的主要能源物质是糖类 b项错误 核酸是遗传信息的携带者 c项正确 细胞膜上的糖蛋白与精子和卵细胞之间的识别以及免疫调节中一些免疫细胞识别抗原有关 d项错误 c 2 2013 高考江苏卷 下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述 错误的是 a 不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同b 有些结构不同的蛋白质具有相似的功能c 组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合d 组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合解析 不同的蛋白质分子中氨基酸的数量 种类和排列顺序都不尽相同 a c两项正确 有些结构不同的蛋白质具有相似的功能 如血红蛋白和载体蛋白都具有运输功能 b项正确 组成蛋白质的氨基酸之间脱水缩合的方式相同 都是一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接 同时脱去一分子水 d项错误 d 3 2013 高考上海卷 下图表示细胞中一种常见的水解反应 下列化合物能发生此种反应的有 多肽 淀粉 纤维素 脂肪a b c d 解析 脂肪不是生物大分子 虽然脂肪也可以发生水解产生甘油和脂肪酸 多肽 淀粉和纤维素都是生物大分子 可以发生水解反应产生构成他们的单体 氨基酸和单糖 a 4 2013 高考上海卷 某蛋白质由124个氨基酸组成 其中有8个 sh 在肽链形成空间结构 如图 时 生成4个二硫键 s s 若氨基酸平均分子量为125 则该蛋白质的分子量约为 a 13278b 13286c 13294d 15500解析 由于除了脱水外 8个 sh都脱去了h原子 所以计