高考生物一轮复习 122.3 细胞中的蛋白质与核酸精品课件 新人教版　.ppt

第2 3节细胞中的蛋白质与核酸 想一想 必需氨基酸 人体细胞不能合成的 必需从外界直接获取 8种 谐音记忆 两 亮 异亮 册 色 书 苏 本 苯丙 携 缬 家 甲 来 赖 儿童9种 多出组氨酸 非必需氨基酸 人体细胞能够合成的 12种 议一议 多肽呈链状结构 往往无生物活性而蛋白质具有一定的空间结构 有生物活性 蛋白质的空间结构是在内质网中形成的 想一想 1 多肽氨基酸co2 h2o和尿素 2 核苷酸五碳糖 含氮碱基 磷酸看一看 研究dna可标记胸腺嘧啶 t 研究rna的变化可标记尿嘧啶 u 因为其它碱基 a g c dna和rna都相同 一 蛋白质 生命活动的主要承担者 拓展深化 由于基因的选择性表达 不同细胞中蛋白质种类 结构不同 跟踪训练1如图表示有关蛋白质分子的简要概念图 下列对图示分析不正确的是 a a中一定含有c h o n四种元素b 图中 过程是在核糖体上完成的 且有h2o生成c 多肽中b的数目等于c的数目d 蛋白质结构和功能多样性体现了生物的多样性 解析 通过表格 对各项逐一分析 答案 c 二 蛋白质的合成过程分析及相关计算1 多肽形成过程的分析 1 形成过程中的产物h2o中的h来自于 cooh和 nh2 而o只来自于 cooh 2 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 多余的氨基和羧基位于r基上 2 相关计算 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 n原子数 肽键数 肽链数 r基上的n原子数 各氨基酸中n的总数 4 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的总数 脱去水分子数 5 h原子数 各氨基酸中h的总数 2 脱去水分子数 6 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 3 氨基酸与相应dna及rna片段中碱基数目之间的关系由于mrna中有终止密码子等原因 上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mrna上的3个碱基和dna 基因 上的6个碱基 特别提醒 只有连在同一个碳原子上的氨基和羧基才参与形成肽链 r基上的氨基或羧基不参与肽键的形成 由n个氨基酸形成 环状肽 则形成肽键数 失去水分子数 氨基酸数 跟踪训练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 a 798 2和2b 798 12和10c 799 1和1d 799 11和9 解析 组成蛋白质的一个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基 且连在同一个碳原子上 已知氨基酸数量800 氨基总数810 羧基总数808 氨基酸之间经脱水缩合形成肽键 n个氨基酸可以形成n 1个肽键 通过肽键将氨基酸连接成肽链 一条多肽链的一端是一个氨基 另一端是一个羧基 肽链与肽链之间不通过肽键连接 如果通过肽键连接就成为一条肽链了 是通过其他化学键连接 据此得出 由800个氨基酸组成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键 800 2 798个 氨基 1 1 10 12个 羧基 1 1 8 10个 答案 b 三 观察dna和rna在细胞中的分布 实验分析1 实验原理 1 甲基绿和吡罗红对dna和rna的亲和力不同 2 盐酸可改变细胞膜的通透性 加速染色剂进入细胞 同时使染色质中的dna与蛋白质分离 有利于dna与染色剂结合 3 几种试剂在实验中的作用 特别提醒 吡罗红甲基绿染色剂要现用现配 该实验不宜选用绿色植物叶肉细胞 有颜色 和其他有颜色的细胞 如鸡血细胞 作为实验材料 因其能干扰颜色观察 跟踪训练3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 观察dna与rna在细胞中分布的实验 主要是考查实验材料和操作步骤 解题的时候应该以教材基础知识为出发点 进行类比和迁移 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 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 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内的结构 包括dna rna等 染色体是由dna和蛋白质组成的 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 c 四 核酸与蛋白质的区别与联系1 区别 2 联系 1 dna指导蛋白质的合成 2 dna多样性与蛋白质多样性的关系 拓展深化 dna和蛋白质均存在物种特异性 可作为鉴别不同物种的依据 由于基因选择性表达 不同细胞中核dna相同 mrna和蛋白质不同 跟踪训练4下图为人体内两种重要化合物a与b的化学组成关系 相关叙述中正确的是 多选 a a的种类约有20种 b的种类有8种b a的结构通式可表示为c b是人的遗传物质d a的种类在神经细胞与表皮细胞中相同 b则不同 解析 根据图解可知 a与b是染色体的主要成分 a和b共有元素为c h o n 而且a不含p b含p 这样可以确定b为dna a为蛋白质 所以由n和c h o四种元素组成的小分子化合物a是氨基酸 其种类约有20种 每一种氨基酸都必须至少有一个氨基和一个羧基连在同一碳原子上 由氨基酸构成蛋白质 a 由c h o和n p组成的小分子化合物b是脱氧核苷酸 其种类有4种 人染色体的主要成分是dna和蛋白质 所以排除b是核糖核苷酸的可能 由脱氧核苷酸再形成dna b dna是人的遗传物质 由于同一个体的细胞都是由受精卵有丝分裂形成的 所以其遗传物质相同 又由于不同细胞基因的选择性表达 所以蛋白质各不相同 从而形成不同形态和功能的细胞 答案 bc 题型一氨基酸 蛋白质的结构特点 例1 下面是某蛋白质的肽链结构示意图 图1 其中数字为氨基酸序号 及部分肽链放大图 图2 请据图判断下列叙述中不正确的是 a 该蛋白质中含有两条肽链49个肽键b 图2中含有的r基是 c 从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基d 控制该蛋白质合成的mrna中至少含有51个密码子思路点拨 本题综合考查氨基酸 肽键 肽链和蛋白质之间的相互关系 解答本题时 首先结合图1 图2写出肽链数 r基等 然后根据他们之间的相互关系进行相应选择 标准解答 逐项分析如下 答案 b 互动探究 1 该蛋白质的肽链为何种形式的结构时可含有51个肽键 2 能从图2推知该肽链至少含有2个游离的氨基吗 提示 1 环状 2 能 因为r基 上有一个氨基 题型二核酸与蛋白质的组成结构及功能 例2 生物体的生命活动都有共同的物质基础 图示中a b为有机小分子物质 甲 乙 丙代表有机大分子物质 已知核糖体是由rna和蛋白质构成的 则相关叙述正确的是 a 在人体细胞内 a共有5种b b在细胞核中经缩合反应合成丙c 区分甲与乙的依据是组成它们的五碳糖不同d 在某人的神经细胞和肝细胞中 甲一般不同 丙一般相同 自主解答 染色体的主要成分是dna和蛋白质 核糖体的主要成分是rna和蛋白质 据此可推断甲是dna 乙是rna 丙是蛋白质 a是核苷酸 在人体细胞内有8种 b是氨基酸 氨基酸脱水缩合形成蛋白质在核糖体中进行 在人神经细胞和肝细胞中 dna一般相同 而蛋白质不同 dna和rna的分类依据是根据组成它们的五碳糖不同 答案 c 互动探究 在某人的神经细胞和肝细胞内乙的种类是否相同 提示 不一定 一般mrna不同 trna和rrna相同 规律方法 解答此类问题一般按如下思路分析 1 据元素组成初步判断化合物种类 只含c h o三种元素的可能是脂肪和糖类 含c h o n的可能是蛋白质 含c h o n p的可能是核酸 2 明确某些特殊结构的化合物组成 染色体含dna和蛋白质 核糖体由rna和蛋白质组成 病毒由核酸和蛋白质组成 一 选择题1 2010 江苏高考 某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质 下列叙述正确的是 a 该蛋白酶分子结构中至少含有129个氨基和129个羧基b 该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用 产生紫色反应c 利用透析法纯化该蛋白酶时 应以蒸馏水作为透析液d 用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍 效果比其他类型加酶洗衣粉好 解析 本题以蛋白质为中心 综合考查蛋白质的结构 鉴定 提取和分离及加酶洗衣粉的应用的相关知识 意在考查考生对所学知识的掌握与灵活应用及分析能力 蛋白质中至少含游离的氨基和羧基数等于该蛋白质的肽链数 而非该蛋白质的氨基酸数目 据题干信息可知该酶的本质是蛋白质 故b正确 利用透析法纯化蛋白质时 为了维持蛋白质的结构和功能相对稳定 应选择磷酸缓冲液作为透析液 油渍的主要成分是脂肪 而酶具有专一性 因此去除油渍时选用加脂肪酶的洗衣粉比选含该蛋白酶的洗衣粉效果好 答案 b 2 2009 上海高考 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 a n mb n 2mc n md n 2m解析 由m条肽链 n个氨基酸组成的蛋白质中含有 n m 个肽键 每个肽键中有一个氧原子 m条肽链至少有m个游离的氨基和羧基 每个羧基中有2个氧原子 因此 该蛋白质中至少有 n m 2m m n个氧原子 答案 c 3 2009 天津高考 下列过程中 涉及肽键数量变化的是 a 洋葱根尖细胞染色体的复制b 用纤维素酶处理植物细胞c 小肠上皮细胞吸收氨基酸d 蛋清中加入nacl使蛋白质析出 解析 肽键数量的变化与蛋白质的合成和蛋白质水解成氨基酸有关 洋葱根尖细胞染色体的复制包括dna的复制和有关蛋白质的合成 所以a选项涉及肽键数量的变化 b c d三选项中都无蛋白质的合成与水解 不涉及肽键数量的变化 答案 a 4 2009 福建高考 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b rna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c dna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 在人体内还参与血液中脂质的运输 解析 a选项中 蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时 空间结构发生变化其特定功能发生改变 答案 a 5 下列关于蛋白质和氨基酸的叙述 正确的是 a 具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的b 高等动物能合成生命活动所需的20种氨基酸c 细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质d 在胚胎发育过程中 基因选择性表达 细胞会产生新的蛋白质 解析 考查蛋白质的相关知识 构成蛋白质的基本单位是氨基酸 人体所需的氨基酸共有20种 其中有8种是人体不能合成的 必须从食物中获得 称为必需氨基酸 酶的主要成分是蛋白质 还有少量的rna 蛋白质具有多样性 其原因是构成蛋白质的氨基酸的种类 排列顺序 数量以及肽链的空间结构不同 在细胞分化过程中 基因选择性表达 形成不同的mrna和不同的蛋白质 答案 d 二 简答题6 2010 广东高考 假设你去某饲料研究所进行课外实践活动 需要完成以下任务 1 选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质 提供的试剂有 碘液 苏丹 溶液 双缩脲试剂 斐林试剂 你选用的试剂应该是 蛋白质与相应试剂反应后 显示的颜色应为 2 完善以下实验设计并回答问题 探究a动物蛋白对小鼠生长的影响资料 饲料中的蛋白含量一般低于20 普通饲料可维持小鼠正常生长 a动物蛋白有可能用于饲料生产 一 研究目的 探究a动物蛋白对小鼠生长的影响 二 饲料 1 基础饲料 基本无蛋白质的饲料 2 普通饲料 含12 植物蛋白 基础饲料 植物蛋白 3 实验饲料 基础饲料 a动物蛋白 三 实验分组 备注 小鼠的性别组成 大小 月龄 喂饲量和饲养环境均相同 四 实验方法和检测指标 略 实验组6中 应该为 原因是 应该为 原因是 要直观和定量地反映小鼠的生长情况 可以测量小鼠的 和 解析 本题主要考查高中生物实验设计的一些基本知识和技能 意在考查考生的实验设计能力 1 检测蛋白质的试剂为双缩脲试剂 蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色 2 应为普通饲料 与前面5组实验形成对照 可以分析得出含a动物蛋白的饲料与含植物蛋白的普通饲料对小鼠生长影响的差别 应为21 原因是实验要遵循单一变量原则 要直观和定量地反映小鼠的生长情况 可测量小鼠的体重和体长 答案 1 紫色 2 普通饲料需要普通饲料作对照21饲养时间相同 实验结果的比较才有意义 体重体长 7 请回答以下有关细胞物质组成和功能的问题 1 细胞中含有n元素的生物大分子是 a 核苷酸和糖原b 胰岛素和核酸c 氨基酸和胰高血糖素d 血红蛋白和纤维素 2 细胞中的糖类可以分为3类 其中可以被消化道直接吸收的是 完全由葡萄糖缩合而成的二糖是 3 构成细胞膜的脂质是 和 4 癌细胞转移与细胞膜上 减少有关 解析 1 含n元素的分子有核苷酸 胰岛素 核酸 氨基酸 胰高血糖素和血红蛋白 其中含n的大分子有胰岛素 核酸 胰高血糖素和血红蛋白 2 能被消化道直接吸收的糖是单糖 答案 1 b 2 单糖麦芽糖 或纤维二糖 3 磷脂固醇糖脂 任选两空作答 4 糖蛋白 探究课题 实验的科学性原则理论归纳1 概述科学性原则是指设计的实验必须具有科学性 即无理论上和操作上的错误 符合自然规律 2 分析 典题例证蛋白质的空间结构遭到破坏 其生物活性就会丧失 这称为蛋白质的变性 高温 强碱 强酸 重金属等会使蛋白质变性 为探究乙醇能否使蛋白质变性 设计如下实验 1 取两支试管 编号a b 向a b两试管中各加入1ml新鲜的淀粉酶 再分别加入2ml可溶性淀粉 混匀后再向a试管中加入5滴无水乙醇 向b试管中加入蒸馏水 2 将两支试管摇匀后 同时放入适宜温度的水浴中维持5min 3 从温水浴中取出a b试管 各加入1ml斐林试剂摇匀 放入盛有50 65 温水的大烧杯中加热约2min 观察试管中出现的颜色变化 根据科学性原则 分析以上实验能否达到实验目的 应如何改正 解析 根据实验目的和实验步骤 确定实验的自变量为是否加入乙醇 因变量为是否生成砖红色沉淀 但由于步骤 1 中在