2014年高一生物同步课件：第2章第2、3节《生命活动的主要承担者——蛋白质、遗传信息的携带者——核酸》（新人教版必修1）

第2 3节生命活动的主要承担者 蛋白质 遗传信息的携带者 核酸 一 蛋白质 生命活动的主要承担者 1 氨基酸的结构和种类 1 结构 1 每个氨基酸至少有一个 和一个 且连在同 一个 上 2 不同的氨基酸的 不同 即通过 判断氨基酸的 种类 氨基 羧基 碳原子 R基 R基 2 种类 构成蛋白质的氨基酸约有20种 即20种氨基酸 就有20种不同的 2 蛋白质的结构和功能 1 蛋白质分子是由许多氨基酸通过 连接起来的高分 子化合物 2 缩合反应方程式 R基 肽键 缩合反应在在细胞内进行的场所是 2 蛋白质分子结构具有多样性就决定了蛋白质分子具有多 种重要的生理功能 核糖体 结构成分 运输 续表 因此 一切生命活动都离不开蛋白质 蛋白质是生命活动 的 催化 调节 免疫 主要承担者 二 核酸 遗传信息的携带者 2 结构 1 DNA是 脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结 构 2 RNA是 核糖核苷酸长链 3 功能 1 核酸是细胞内携带遗传信息的物质 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 2 细胞核中的DNA是 的主要成分 是 中的遗传物质 3 RNA是传递遗传信息 运输氨基酸的工具 也是核糖体 的成分 两条 一条 染色体 组成蛋白质的基本单位 1 基本组成元素 C H O N等 2 结构通式及特点 1 结构通式 2 特点 氨基酸分子中至少有一个 NH2 一个 COOH 因为R 基中也可能有 NH2和 COOH 都有一个 NH2和一个 COOH连在同一个碳原子上 否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸 根据氨基酸结构通式可解决肽链中所含氨基和羧基的数目问题 但一般限定于计算其最小值 因为R基所含的氨基和羧基数目一般不能确定 3 氨基酸种类 1 非必需氨基酸 在人体细胞内能够合成的氨基酸 共12 种 2 必需氨基酸 不能在人体细胞内合成 必须从外界环境 中直接摄取的氨基酸 共8种 易错易混 每一个氨基酸都有一个 NH2和一个 COOH连在同一个碳原子上 但并非所有的 NH2和 COOH都连在同一个碳原子上 氨基酸中只有甲硫氨酸等少数种类含S 但S是构成蛋 白质的特征元素 突破题1 下列物质中 若将其中能构成人体蛋白质的氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质分子 则此蛋白质分子中所含有 的羧基 氨基和肽键的数目依次是 A 3 3 2C 3 2 4 B 4 3 3D 2 2 2 解题指导 从氨基酸的概念和结构通式分析 题干中能构成人体蛋白质的氨基酸有 的氨基与羧基没有连接在同1个碳原子上 构成蛋白质的氨基酸可通过脱水缩合形成多肽 多肽的羧基除肽链的游离端保留着1个外 在 的R基上各有1个 氨基除肽链的游离端保留着1个外 在 的R基上还有1个 5个氨基酸脱水缩合共形成4个肽键 答案 C 蛋白质的结构和功能及其多样性 1 蛋白质的分子结构 1 每个蛋白质分子由一条或几条肽链通过一定的化学键连 接 再经螺旋 卷曲 折叠形成复杂的空间结构 2 具有多样性 直接原因是氨基酸的种类不同 数目成千上万 排列顺序变化多端 肽链的空间结构千差万别 根本原因是基因碱基对的排列顺序具有多样性 3 蛋白质与多肽的关系 每个蛋白质分子可以由1条肽链组成 也可由几条肽链通过一定的化学键 肯定不是肽键 连接而成 但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时 才能执行特定的生理功能 2 蛋白质功能的多样性 蛋白质结构的多样性决定蛋白质功能的多样性 根据其功 能分为结构蛋白 如血红蛋白 和功能蛋白 如抗体 突破题2 如图2 2 1所示的几种符号代表不同种类的 氨基酸 请据图完成有关问题 图2 2 1 1 它们结构的差别在于 的不同 2 7种氨基酸通过 的方式形成一条肽链 此过程可形成 个肽键 得到 个水分子 相对分子质量减少了 R基 脱水缩合 6 6 108 3 如果上述肽链原长度不变 改变其中的 就可改变该肽链的性质 4 若两个蛋白质分子均由两条 2 中的肽链构成 那么这两个蛋白质分子的功能是否一定相同 为什么 解题指导 1 从图中可看出 不同氨基酸的种类不同 而氨基酸种类的不同是由于R基的不同所致 2 氨基酸经缩合形成多肽 此过程形成的肽键与脱水数一样 而决定多肽种类的因素有 氨基酸数量 种类 排列顺序 氨基酸的排列顺序 不一定相同 因为分别由相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子 蛋白质和核酸的比较 突破题3 图2 2 2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 图2 2 2A A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 解题指导 从两个方面判断图解中的分子种类 一是分子本身的元素组成 二是分子之间的内在联系 这样就可判断A是蛋白质 B是DNA C为mRNA 由a A b B的过程分别属于缩合 聚合过程 都有水产生 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 上三个相邻的决定氨基酸的碱基 答案 C 观察DNA和RNA在细胞中的分布 注 几种液体在实验中的作用 1 0 9 的NaCl溶液 保持口腔上皮细胞正常形态 2 8 的盐酸 改变细胞膜等的通透性 使染色体中的 DNA与蛋白质分离 有利于染色 3 甲基绿 吡罗红不是单独使用 而是混合使用 突破题4 在 观察DNA和RNA在细胞中的分布 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 的盐酸的目的之一是使DNA与蛋白质分离 使DNA水解C 用酒精灯烘干载玻片 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 解题指导 实验的染色剂是甲基绿和吡罗红的混合液 用8 的盐酸的目的并不是水解DNA 实验中使用盐酸时已使染色体的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 在高倍镜下也观察不到RNA分子 答案 C 一 与蛋白质有关的计算 1 已知蛋白质 多肽 的分子式求氨基酸个数 1 根据分子式中氮原子数可估算组成蛋白质 多肽 的氨基 酸数的最大值 即为分子式中的氮原子数 2 根据分子式中氮原子数求含2个氨基的氨基酸个数 分 子式中的氮原子数减去氨基酸总数 3 根据分子式中氧原子数求含2个羧基的氨基酸个数 分子式中的氧原子数减去氨基酸总数 再减去肽链的条数 然后除以2即得到含2个羧基的氨基酸个数 A 2个C 5个 B 3个D 8个 备选题有一条多肽链 分子式为CxHyOpNqS 将它彻底水解后 只得到下列四种氨基酸 分析推算已知水解得到的氨基 酸个数为q 2 则该肽链中含有赖氨酸的数目为 A 1个C 3个 B 2个D 4个 解析 四种氨基酸只有赖氨酸的R基上有氨基 多肽的总N数为q 氨基酸个数为q 2 则有2个N位于R基上 而四种氨基酸中只有赖氨酸的R基上有1个N 所以多肽有2个赖氨酸 答案 B 2 蛋白质相对分子质量的计算 1 由m个氨基酸形成的含有n条肽链的蛋白质分子 若氨基酸分子的平均相对分子质量是a 则该蛋白质分子的相对分子质量为 am 18 m n 2 由m个氨基酸形成的含有n条肽链的蛋白质分子 其相对分子质量是A 则组成它的氨基酸分子的平均相对分子质量是 A 18 m n m 注 在蛋白质相对分子质量的计算中 若通过图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键形成时 要考虑脱去的氢 形成一个二硫键脱去两个氢 一条多肽被水解后 得到若干种氨基酸 题干给出多肽的分子式和水解得到的各种氨基酸的结构式 求水解出的每种氨基酸各有多少个 解题重点 观察每种氨基酸的R基上的基团 a 若组成该多肽的氨基酸中只有赖氨酸的R基上有氨基 则该多肽含赖氨酸的数目 该多肽R基上的N原子数 b 若组成该多肽的氨基酸中只有天门冬氨酸的R基上有羧基 则该多肽含天门冬氨酸的数目 该多肽R基上的O原子数 2 演绎题2 图2 2 3中氨基酸的平均相对分子质量为 180 则该化合物的相对分子质量是 图2 2 3 A 504 B 648 C 666 D 828 解题指导 可由 这3个肽键推知 此蛋白质 多肽 由4个氨基酸脱水缩合而成 所以其相对分子质量的计算式是 4 180 3 18 答案 C 3 蛋白质分子或多肽分子中的计算 1 真核生物中由已知氨基酸数目计算求得的DNA片段中碱基数目 相当于基因结构中外显子的碱基数量 由氨基酸数目推算出的碱基数目是 至少 的 2 氨基酸在通过缩合反应生成蛋白质的时候 其分子数和 肽键数及缩合水分子数的关系为 氨基酸分子数 肽键数 或缩合水分子数 肽链的条数 此时我们是将构成蛋白质的多肽理解为链状结构 但是如果是环状结构 那就变成了氨基酸分子数 肽键数 或缩合水分子数 一环一链 结果不同 演绎题3 经典题 血红蛋白分子中 含有574个氨基酸 4条肽链 在形成此蛋白质分子时 失去的水分子数和形成的肽 键数分别是 A 570 573C 287 287 B 573 573D 570 570 解题指导 在氨基酸形成肽键的过程中 每形成一个肽键伴随着失去一个水分子 因此 形成的肽键数和失去的水分子数是一致的 n个氨基酸脱水缩合 形成 n 1 个肽键 失去 n 1 个水分子 在氨基酸形成蛋白质的过程中 每增加一条肽链 就少形成一个肽键 少失去一个水分子 答案 D 备选题 下列物质中 有的属于构成蛋白质的氨基酸 有的不是 若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成多肽 则其中的氨 基 羧基和肽键的数目依次是 A 1 1 2C 2 2 2 B 3 3 3D 2 2 3 解析 根据氨基酸结构通式 可以确定只有 是氨基酸 缩合后有2个肽键 和 的R基中分别有一个羧基和一个氨基 再加上缩合后在肽链的两端所存在的一个羧基和一个氨基 故羧基和氨基各有2个 答案 C 二 生物中碱基 核苷酸 五碳糖种类数的计算 根据具体的生物 求含有多少种碱基 核苷酸 五碳糖时 要先考虑该生物是只含DNA 只含RNA 还是既含DNA也含RNA 1 既含DNA也含RNA的生物含8种核苷酸 2种五碳糖 5种含氮碱基 只含DNA 只含RNA的生物含4种核苷酸 1种五碳糖 4种含氮碱基 2 在病毒中只有DNA或RNA 碱基 核苷酸的种类都是4种 而具细胞结构的生物既有DNA又有RNA 碱基就有A G C T U5种 五碳糖有2种 核苷酸由于五碳糖的不同有8种 演绎题4 2010年韶关模拟 在人体活细胞里的核酸中 含氮碱基 核苷酸 五碳糖 磷酸依次有 A 5种 8种 2种 1种C 4种 4种 2种 1种 B 5种 4种 2种 1种D 4种 8种 1种 2种 解题指导 人体活细胞既含DNA也含RNA DNA RNA都要考虑 含氮碱基有腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 胞嘧啶 C 和胸腺嘧啶 T 尿嘧啶 U 有4种脱氧核糖核苷酸 4种核糖核苷酸 五碳糖有脱氧核糖 核糖 磷酸仅1种 答案 A 备选题 T2噬菌体 人 HIV病毒的核酸中各具有碱基和核 苷酸的种类依次分别是 A 4 8 4和4 8 4C 4 5 4和4 8 4 B 4 5 4和4 5 4D 4 8 4和4 5 4 解析 构成T2噬菌体和HIV病毒的核酸只有一种 分别为DNA RNA 组成DNA和RNA的碱基各4种 人的核酸包括DNA和RNA两类 由于DNA和RNA各含有的4种碱基中 有A C G三种相同 RNA特有U DNA特有T 因此碱基共有5种 构成DNA和RNA的核苷酸的五碳糖不同 DNA中的核苷酸是含脱氧核糖的4种脱氧核苷酸 RNA中的核苷酸是含核糖的4种核糖核苷酸 因此 DNA和RNA中的核苷酸就共有8种 答案 C 1 2011届增城调研 下列对组成细胞和生物体的有机物 的描述中 正确的是 A 多肽链在核糖体上一旦合成便具有生物活性B 质量相同的糖 脂肪 蛋白质氧化分解所释放的能量是