高考生物一轮复习 第3课时 蛋白质和核酸精品学案.doc

第3课时 蛋白质和核酸知识网络基础梳理一、氨基酸1、氨基酸是蛋白质的基本单位，它的结构通式是_，这个通式表示一个氨基酸分子中至少有一个_和一个_，它们连在_。氨基酸的差异性体现在_。2、组成蛋白质的氨基酸大约20种，对人体来说，有12种氨基酸人体可以合成，称为_，另有8种氨基酸人体不能合成，必须从_获得，称为_。二、多肽和蛋白质1、两个氨基酸可以形成二肽，这个反应属于_，反应过程中一个氨基酸的_和另一个氨基酸的_分别提供一个h和一个羟基，形成一分子的水，同时，其余部分连接起来形成一个二肽，连接两个氨基酸的键称为_，结构式为_，一般写成结构简式_。2、多个氨基酸通过这种方式相连，形成多肽，也称肽链，多条肽链通过形成一定的空间结构，即为蛋白质。蛋白质分子的结构具有多样性，原因是组成不同蛋白质的氨基酸的_、_和_不同，以及它们组成的肽链的_不同。3、一个蛋白质分子由n个氨基酸，m条肽链组成，在这个蛋白质分子中，有_个肽键，至少有_个氨基、_个羧基，在形成这个蛋白质分子的过程中，其脱去_个水。三、蛋白质功能的多样性蛋白质具有多种功能1、构成细胞或生物体的结构的重要物质，称为_；2、酶，作用是_3、运输载体，如_、_。4、信息传递，调节机体的生命活动，如_等激素；5、免疫功能，如_。蛋白质的功能还有很多，总的来说，蛋白质的作用很重要，可总结为_ _。四、dna和rna的分布1、对真核生物来说，dna主要分布在_内，并且与_结合形成_，少数分布于细胞质的_ 及_中。rna主要分布在_中。2、研究dna和rna在细胞中的分布，采用的方法是用染色观察法。实验中，_使dna呈_ 色，_使rna呈_色。3、以人口腔上皮细胞为实验材料时，取细胞前先向载玻片上滴加生理盐水(0.9%nacl溶液)的目的是_ _。4、加热固定后，要把烘干后的载玻片放在8%的盐酸中保温，原因是盐酸的作用是：改变细胞膜的_ _，加速_进入细胞，同时使_和_分离，有利于_和_结合。5、对dna和对rna染色的两种染色剂的使用方法是_。五、dna和rna分子的结构1、dna一般是双链结构，组成dna分子的基本单位是_，它由一分子的_，一分子的_，一分子的_组成，其中_有4种，分别是_。2、rna一般是双链结构，组成rna分子的基本单位是_，它由一分子的_，一分子的_，一分子的_组成，其中_有4种，分别是_。3、生物的种类不同，核酸种类也不同，如原核细胞和真核细胞体内有dna和rna两种核酸，则组成核酸的五碳糖有_种，碱基有_种，核苷酸有_种。而病毒只有dna或rna一种核酸，则组成核酸的五碳糖有_种，碱基有_种，核苷酸有_种。六、核酸的作用核酸的作用可以概括为：_ _。 考点突破考点一、关于氨基酸的种类和结构通式1、容易误解的几点（1）必需氨基酸和非必需氨基酸不是根据人是否需要划分，而是根据人是否能合成划分的。“必需”我们可以理解为是否“必须”从食物获得。（2）氨基和羧基的连接位置，组成生物体蛋白质的氨基酸必须连在同一个碳原子上，且除r基外，另一个位置必须是h原子。2、氨基酸的结构通式由于有机物分子是具有一定对称性的空间结构，因此，氨基、羧基、h原子和r基的位置可以有多种写法。例1、（2009北京卷1）在植物细胞中，吲哚乙酸主要由色氨酸经一系列酶催化生成。下列相关叙述正确的是a吲哚乙酸可在胚芽鞘中大量合成b色氨酸至少含有一个氨基和一个羧基c吲哚乙酸是一种具有调节作用的蛋白质d过量的色氨酸可抑制吲哚乙酸的合成【解析】作为一种微量调节物质，不可能大量形成，a错；吲哚乙酸是一种小分子有机酸，虽然有色氨酸参与，但仅是一个氨基酸的转变过程，不是多个氨基酸缩合，因此不是蛋白质，c错；作为合成吲哚乙酸的原料，含量增加时，应该有利于吲哚乙酸的合成，而不是抑制吲哚乙酸的合成，d错。色氨酸作为一种氨基酸，符合氨基酸的结构特点，至少具有一个氨基和一个羧基，b正确；【答案】b变式1、丙氨酸是人的非必需氨基酸，赖氨酸是人的必需氨基酸，它们在结构上有明显的差异，这种差异的产生，取决于：a.两者r基团组成的不同 b.两者的结构完全不同c.赖氨酸的氨基多d.赖氨酸的羧基多【解析】两种氨基酸结构不同，是因为它们的r基不同，至于r基上是否有氨基和羧基，在条件不充分时无法确定。【答案】a考点二、关于脱水缩合及相关计算1、脱去的水的来源：氨基提供一个h，羧基提供一个羟基（oh），形成的肽键（conh）中，co是羧基的剩余部分，nh是氨基剩余部分。c、n都和相应氨基酸和c原子相连，而o和h原子与其它部分没有相连。2、有关蛋白质形成过程中脱水、形成肽键等计算n个氨基酸组成的m条肽链组成的蛋白质，其中有关基因或原子数目如下表脱去水形成肽键游离氨基游离羧基n原子数o原子数nmnm至少m至少m至少n至少n+m3、若氨基酸的平均相对分子质量为a，上述蛋白质的相对分子质量为：na18（nm）。4、蛋白质形成过程中，r基上的氨基和羧基一般不会相互缩合形成肽键，因此，不用考虑由此因起的肽键数目和脱水数目的变化；但r基上的其它基团会变化，引起蛋白质的相对分子质量变化。如两个位置比较接近的氨基酸，若r基上都有硫氢基（sh），则它们可以脱去两个氢，形成二硫键（ss），每形成一个二硫键，蛋白质相对分子质量减小2.例2：2009上海某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是 （ ）an-m bn-2m cn+m dn+2m【解析】每条肽链的一端是氨基，另一端是羧基，每个羧基上有两个o原子，中间有nm个肽键，每个肽键中有一个o原子。这样，氧原子总数至少是2m+nm，即n+m。理解“至少”的意思：r基上还可能有o原子。【答案】c变式2、现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为 （ ）a798、2和2 b798、12和10 c799、1和1 d799、11和9【解析】800个氨基酸有810个氨基和808个羧基，说明r基上共有10个氨基和8个羧基，这些氨基和羧基在缩合反应中并未发生变化。根据800个氨基酸、2条肽链，可计算出肽键数为798，每条肽链两端分别有1个氨基和1个羧基，加上r基上的10个氨基、8个羧基，可得结果。【答案】b考点三、关于蛋白质的结构和功能的多样性1、蛋白质结构的多样性蛋白质的结构多样性有两个层次，一是氨基酸通过脱水缩合形成多肽，二是形成多肽再形成蛋白质。第一层次形成的方式相同，差异是做为原料的氨基酸的种类和数目不同，这些不同种类的氨基酸在脱水缩合中的顺序不同，这是蛋白质具有多样性的关键，这个差异就由基因决定的。第二层次有两个方面不同，（1）有些蛋白质只包括一条肽链，而多数蛋白质都包括两条或两条以上肽链，（2）肽链再形成复杂的空间结构，这一环节可能会出现更多结构不同的蛋白质。平时我们所说的蛋白质在高温、强酸强碱条件下的变性，就是蛋白质的空间结构发生了改变。2、蛋白质的结构多样性决定了功能的多样性（1）不同的结构组成（包括基本单位、肽链、空间结构）的蛋白质有不同的功能，根本原因是决定合成它们的基因的结构不同。（2）蛋白质的结构发生改变，导致功能的改变：基因突变组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序发生改变，这些改变往往是蛋白质失去原来的功能或产生异常有害的功能，所以基因突变大多是有害的；温度、ph等改变导致空间结构改变，也往往导致蛋白质功能丧失，但也有相反的情况，如胃腺产生的胃蛋白酶，刚合成时并无生物活性（称胃蛋白酶原），即催化作用，反而在胃酸作用下，空间结构发生了改变（即胃蛋白酶），才具有了催化作用。需要注意的是：蛋白质变性仅是空间结构改变，肽键没有变化，蛋白质更没有分解，因此，变性后的蛋白质仍然可以和双缩脲试剂反应，仍然具有原来的营养价值。例3、下图表示有关蛋白质分子的概念图，下列对图示分析正确的是 （ ）a一个多肽中a的种类肯定有20种 b过程发生所需模板和运输a的工具都是rna cb的化学简式是nhcooh d蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因【解析】由概念图中概念间的相互关系可知：a是氨基酸，一个多肽中氨基酸的种类最多有20种，因此a选项错误；过程是氨基酸的脱水缩合形成多肽，必须以mrna为模板，以trna为运载工具，在核糖体中进行，因此b选项正确；b为肽键，化学简式是nhco，c选项错误；细胞多样性的根本原因是由于基因组成的多样性，基因控制着蛋白质的多样性。【答案】b变式3、下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的是a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brna与dna的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息cdna分子碱基的特定排列顺序，构成了dna分子的特异性d胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输【解析】蛋白质空间结构发生改变，结构会发生改变。【答案】a考点四、观察dna和rna在细胞中的分布1、甲基绿和吡罗红试剂（1）甲基绿使dna呈绿色，吡罗红使rna呈红色，因此可以根据染色后细胞不同部位出现的颜色判断dna和rna在细胞中的分布。（2）甲基绿和吡罗红的使用方法：甲基绿吡罗红是混合染色剂，不是两种试剂分开使用。而在使用过程中，使用前现配现用则更复杂，大致过程如下（未考虑浓度）配制a液甲基绿吡罗红+蒸馏水配制b液稀释的乙酸钠溶液+稀释的乙酸溶液+蒸馏水配制b液的目的是制备ph为4.8的溶液最后一步：a液+b液制成染色剂从某种程度上看，甲基绿吡罗红试剂的使用方法很类似于斐林试剂，但比斐林试剂配制复杂，原理也不大相同。2、盐酸的作用（1）改变（增大）细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞。由此可以推测，正常情况下，染色剂很难进入活细胞。（2）使组成染色体的蛋白质和dna分离，有利于dna和染色剂结合。3、细胞的选择动物细胞和植物细胞都可以做为实验材料4、操作流程制片水解漂洗染色观察（1）水解需要在30水浴加热条件下，装片放在盛有盐酸的小烧杯中，小烧杯放在盛有清水的大烧杯中（2）用蒸馏水的缓水流冲洗。目的是洗去过多的盐酸。（3）染色过程中两次用到吸水纸：第一次是在染色前先用吸水纸吸去水，第二次是在染色后吸去多余的染色剂。（4）观察：需要使用高倍显微镜。例4（10新课标）若要在普通显微镜下观察到质壁分离、rna和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是a水稻胚乳和花生子叶 b天竺葵叶和水稻胚乳c紫色洋葱和花生子叶 d天竺葵叶和紫色洋葱【解析】观察质壁分离最好是成熟的植物细胞，具有大的有色液泡。而要观察脂肪，就应该选择含有脂肪的并且是无色的细胞，而观察rna时，一般对细胞无特殊要求。【答案】c变式4、下列关于酒精在生物实验中的相关应用，叙述错误的是 （ ）a. 在使用苏丹鉴定脂肪的实验中，酒精的作用是洗去实验材料上的浮色b. 无水乙醇在色素的提取和分离实验中起到提取色素的作用c. 制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，使用的解离液成分是盐酸和酒精d. 在观察细胞内dna和rna分布的实验中，可使用酒精来改变细胞膜通透性，加速染色剂进入细胞【解析】观察dna和rna分布的实验中，改变通透性的是盐酸，而不是酒精。【答案】d考点五、dna和rna的结构比较项目dnarna中文名称脱氧核糖核酸核糖核酸分布主要在细胞核主要在细胞质分子特点一般是双链一般是单链五碳糖脱氧核糖核糖碱基a、t、g、ca、u、g、c不同生物细胞内的核酸、核苷酸、碱基种类数生物类型核酸核苷酸碱基真核生物285原核生物病毒144例5、在大肠杆菌和sars病毒体内，由a、t、g碱基参与组成的核苷酸分别有a 6种，3种b 5种，3种c 5种，2种d 3种，2种【解析】a、g既可组成脱氧核苷酸，又可组成核糖核苷酸，而t只能组成脱氧核苷酸，大肠杆菌细胞中既有dna又有rna，因此相关的核苷酸共有5种，而sars内只含有rna，也就只有a、g能参与组成两种核糖核苷酸，sars内无dna，也就无t参与。因此，a、t、g只能参与组成两种核苷酸【答案】c变式5、对人肝脏细胞和乙肝病毒的核酸彻底水解，水解产物的种类分别是a 2种，1种b 6种，4种c 10种，6种d 16种，8种【解析】注意“彻底”水解，应是核苷酸水解成一个磷酸、一个五碳糖和一个碱基。肝脏细胞的核酸水解产物是五种碱基、两种五碳糖和磷酸，共8种，乙肝病毒的核酸水解，产物是四种碱基、一种五碳糖和磷酸，共6种。【答案】c课时作业1下列物质中属于组成蛋白质的氨基酸的是（ ）【解析】参与生物体内蛋白质组成的氨基酸必须是氨基酸，其特点是：至少都含有一个氨基(nh2)和一个羧基(cooh)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。【答案】b2下列各项与蛋白质分子结构多样性无关的是（ ）a氨基酸的数目、种类和排列顺序b构成蛋白质分子的多肽链的数目c构成蛋白质分子的多肽链的空间结构d每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基【解析】组成蛋白质分子的氨基酸数目、种类、排列顺序不同，蛋白质则不同；构成蛋白质分子的多肽链条数、空间结构不同，蛋白质也不同。【答案】d3蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一个肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶p能断裂带有侧链r4的氨基酸和相邻氨基酸的羧基基团之间的肽键。下列说法正确的是（ ）a上图所示肽链肯定由五种氨基酸脱水缩合而成b在肽酶p的作用下，经过脱水可以形成两条肽链c肽酶p可以催化1处的化学键断裂d该肽链中含有游离的氨基和羧基数各1个【解析】题目中“肽酶p能断裂带有侧链r4的氨基酸和相邻氨基酸的羧基基团之间的肽键”的信息可判断肽酶可作用于肽键中的1处。图中所示肽链有4个肽键，肯定由5个氨基酸构成，但可能有的r基相同，故不一定是五种氨基酸脱水缩合而成，a错误。在肽酶p的作用下，应是消耗水分子形成两条肽链，b错误。该肽链中含有游离的氨基和羧基数只能说至少各1个，不能肯定就是各1个游离的氨基和羧基，因为不知道r基中是否含有氨基或羧基，d错误。【答案】c4下列关于脱氧核糖核酸(dna)的分布，正确的是（ ）a蛙的成熟红细胞中不含dna分子b人体细胞的细胞质中也有dna分子c含dna的原核细胞不会同时含rnad细菌细胞中的dna都分布在拟核中【解析】考查dna的分布以及几种常见生物的细胞结构。真核细胞中的dna主要分布在细胞核，细胞质中的线粒体和叶绿体中也含有少量的dna；原核细胞的dna主要分布在拟核中，细胞质中也有，比如质粒；哺乳动物成熟的红细胞中不含dna。a项中蛙的成熟红细胞中含dna分子，故a错；c项中原核细胞中可以同时含有dna和rna，故c错；d项中细菌的细胞质中也有少量的dna，故d项错。【答案】b5.下列哪项不是蛋白质在人体内的主要生理功能（ ）a调节作用b免疫作用c运输作用d遗传作用【解析】在人体内，蛋白质不能作遗传物质。【答案】d6在“观察dna和rna在细胞中分布”的实验中，下列说法正确的是（ ）a染色时先用甲基绿染液，再用吡罗红染液b用8%的盐酸目的之一是使dna与蛋白质分离，使dna水解c酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏d用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的rna分子【解析】a项，在配制时首先将吡罗红甲基绿混合粉剂溶解，最后得到的染色剂中既有甲基绿，又有吡罗红。b项，用8%的盐酸目的之一是使dna与蛋白质分开，利于甲基绿染色，并不是分解dna，否则就观察不出dna分布状况。c项，酒精灯烘干临时装片的目的是杀死并固定细胞，否则口腔上皮细胞在死亡时，溶酶体中的水解酶会破坏细胞的结构，包括dna、rna等。d项，染色体由dna和蛋白质组成，此实验中使用盐酸时已使dna和蛋白质分离，甲基绿染液只能使dna分子着色，所以观察不到呈绿色的染色体。【答案】c7下列图解表示人体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（ ）aa和b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【解析】由a、b的组成成分以及a、b、c之间的关系可以判断：a是氨基酸，b是脱氧核糖核苷酸，a、b分别是蛋白质和dna，c是转录的产物mrna。由a(b)合成a(b)的过程属于聚合过程，该过程脱水；ca属于氨基酸的脱水缩合，也有水的生成。bc是转录过程，主要在细胞核中进行，ca是翻译过程，在核糖体上进行，转录和翻译所利用的酶也不同。密码子是指在mrna上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，所以c选项错。【答案】c8下列表述正确的是（ ）adna和rna都能携带遗传信息b所有生物的dna都具有相同的脱氧核苷酸排列顺序c组成dna的脱氧核苷酸只有4种，所以连成长链时，其排列顺序是有限的ddna只分布在细胞核中，rna只分布在细胞质中【解析】dna和rna的基本组成单位分别是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸，核苷酸的排列顺序就代表了遗传信息。dna主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体中也含有少量dna，而rna主要分布在细胞质中。不同生物的dna分子具有不同的核苷酸序列，即包含不同的遗传信息；虽然组成dna的基本单位只有4种，但由于组成dna分子的核苷酸数量不限，其排列顺序是极其多样化的。【答案】a9.免疫球蛋白igg的结构如图所示，其中ss表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该igg由m个氨基酸构成，则该igg有肽键数及形成该蛋白质时相对分子质量减少了（ ）a.m个(m4)18b.(m1)个(m4)18c.(m1)个(m4)186d.(m4)个(m4)186【解析】由图示信息可知，该igg由4条多肽链组成，共含m个氨基酸，所以该igg有肽键数为(m4)个，此外形成该球蛋白时还同时形成了3个二硫键，相对分子质量因此减少了6，故形成该蛋白质时相对分子质量减少了(m4)186。【答案】d10.在下列四种化合物的化学组成中，与圆圈中“a”所对应的名称相符合的是（ ）a.腺嘌呤核糖核苷酸b.腺苷c.腺嘌呤脱氧核苷酸d.腺嘌呤【解析】处“a”表示腺苷；中“a”代表腺嘌呤脱氧核苷酸；中“a”代表腺嘌呤核糖核苷酸；中“a”代表腺嘌呤。【答案】d11以下是生物体内四种有机物的组成与功能关系图，请据图回答：(1)物质d的基本元素组成是_；sars病毒体内物质h彻底水解后，产生的物质是_。(2)物质c的不同取决于_的不同；现有c若干个，在合成含有三条链的g过程中，共产生200个水分子，则c的数目为_个。(3)小麦种子细胞中，物质e是指_。细胞核内的染色体主要是由图中的_和_构成(填字母代号)。(4)相同质量的e和f彻底氧化分解，耗氧量较多的是_。【解析】(1)本题中a和e都是主要的能源物质，可以判断a和e属于糖类，又a是e的基本单位，所以a为葡萄糖，e为淀粉或糖原；f是主要的储能物质，所以f是脂肪，b为甘油和脂肪酸；g是生命活动的主要承担者，所以g是蛋白质，c是基本组成单位氨基酸；h是遗传信息的携带者，所以h是核酸，d为核苷酸。(2)核苷酸的基本组成元素是c、h、o、n、p，sars病毒体内的遗传物质h应该为rna，其彻底水解后得到的产物为核糖、磷酸、含氮碱基。(3)相同质量的糖类和脂肪彻底氧化分解，耗氧较多的是脂肪，因为脂肪中所含有的氢多，耗氧就多。【答案】(1)c、h、o、n、p核糖、磷酸、含氮碱基(2)r基203(3)淀粉gh(4)f12.胰岛素是动物体的一种激素，下图为结晶牛胰岛素的模式图。其链有21个氨基酸，链有30个氨基酸。请回答：（1）这51个氨基酸在相应器官细胞的_上，经_方式合成胰岛素，其加工和分泌与_（细胞器）有关。该物质穿过细胞膜后通过_运输至全身。（2）这51个氨基酸形成胰岛素后，其相对分子质量比原来减少了_。其分子中至少还有_个氨基。（3）人体中胰岛素的含量过低，会导致相应的病症（糖尿病），其治疗方法之一是皮下注射胰岛素而不能口服，原因是_。（4）人胰岛素中链的第8位氨基酸为苏氨酸，而牛胰岛链的第8位氨基酸为丙氨酸，这种差异显示了生物具有一定的_。【答案】（1）核糖体，脱水缩合，内质网和高尔基体，血液循环（2）888，2（3）胰岛素