蛋白质和核酸2022年高考生物复习精讲精

第3讲蛋白质和核酸考点一蛋白质的结构和功能一、蛋白质的结构1、基本单位：氨基酸通式特点：（1）每个氨基酸都至少含有一个氨基—NH2和一个羧基（—COOH），并且氨基和羧基同时连在同一个碳原子上。（2）在氨基酸的分子中，除R基不同外，其他部分是所有氨基酸分子所共有的，因此氨基酸的种类不同，取决于组成氨基酸的R基。在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种，分为二种：①必须氨基酸：生物体不能自己合成，必须从食物中摄取。②非必须氨基酸：生物体可以通过体内其他化合物的转化，能自己合成的氨基酸。例题：1、关于生物体内氨基酸的叙述错误的是（）A、构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是B、人体内氨基酸的分解代谢终产物是水、二氧化碳和尿素C、人体内所有氨基酸都可以相互转化D、两个氨基酸缩合形成二肽C例题：2、请同学识别下列哪些是构成生物体的氨基酸判断组成蛋白质的氨基酸的“两要点”1从数量上看——是否有一个（—NH2）和一个（—COOH）；2从位置上看——一个（—NH2）和一个（—COOH）是否连在同一个碳原子上。6又被称作骨形态发生蛋白,可以激发骨、软骨的生长能力。该蛋白完全水解不可能产生的物质是—CH2—COOHBCDB2下列关于人体氨基酸的叙述,正确的是A氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位基一定不同C酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因D非必需氨基酸的合成与基因的功能无关B2、氨基酸的脱水缩合一个氨基酸上的羧基，与另一个氨基酸上的氨基脱掉一份水，缩合形成肽。由二个氨基酸缩合而成的称二肽，由三个氨基酸缩合而成的称三肽，以此类推。三肽或三肽以上可称多肽。氨基酸的结合方式：CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH氨基酸的结合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH氨基酸的结合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二肽肽键脱水缩合CCHR1NH2COCHR2HNO肽键二肽CHCOOHR2HNH2O肽键三肽以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽（链状）。H2O氨基酸的结合方式:脱水缩合例题：3、请同学识别下图Ⅰ氨基Ⅵ羧基Ⅲ、Ⅴ肽键Ⅱ、Ⅳ、ⅦR基这是几肽？由几个氨基酸组成？三肽，由三个氨基酸组成。失去几份水？有几个肽键？失去二份水，有二个肽键。元素组成

基本单位化学结构空间结构C、H、O、N等氨基酸蛋白质分子多肽是指蛋白质分子中,由肽链连接起来的的各种氨基酸的排列顺序。是指蛋白质分子中多肽链通过一定的化学键（如二硫键）本身的折叠方式。是指具有二级结构的肽链，按照一定的方式再进一步卷曲、盘绕、折叠成一种看来很不规范，而实际上有一定规律性的三维结构。是指具有三级结构的蛋白质分子，通过一些非共价键结合起来，而成为具有生物功能的大分子。3、蛋白质的层次结构4、蛋白质结构的多样性（1）直接原因：蛋白质结构多样性1234蛋白质多样性蛋白质功能多样性“□○”表示不同的氨基酸决定（2）根本原因：蛋白质的合成受遗传物质DNA的控制，因此由于DNA分子的多样性，使其控制合成的蛋白质也具有多样性。由于蛋白质是生命活动的主要承担者，从而导致了生物的多样性。DNA多样性蛋白质多样性生物多样性决定呈现出蛋白质结构的多样性蛋白质功能的多样性结构成分催化作用运输作用运动功能调节作用免疫作用作为结构成分它规定和维持细胞的构造参与生物体各项生命活动的酶多数是蛋白质,它具有催化功能。载体蛋白能透过细胞膜传递小分子或离子；血红蛋白能运输氧气。肌动蛋白和肌球蛋白，二者使肌肉收缩，产生运动。蛋白类激素能协调和指导细胞内的化学过程，调节生物体的生命活动。抗体能消灭外来抗原物质，起着保护有机体防御外物入侵的作用。决定二、蛋白质的功能2常见蛋白质的分布和功能名称分布功能绝大多数酶细胞内\外降低化学反应的活化能(催化作用)载体蛋白细胞膜运输某些物质如离子、氨基酸等通道蛋白细胞膜运输水、K+、Na+等糖蛋白细胞膜表面保护、润滑、识别等某些激素(如生长激素、胰岛素等)内环境中传递信息、调节生命活动抗体、淋巴因子内环境中发挥免疫作用血红蛋白红细胞内主要运输氧气和部分二氧化碳血浆蛋白内环境中参与细胞外液渗透压的维持3蛋白质盐析、变性、水解在鸡蛋清中加入食盐会出现白色絮状物，高温加热后鸡蛋清会呈现白色固态状，导致蛋白质出现这两种情况的原理是否相同1盐析——是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化2变性——是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽链一般不断裂。3水解——在蛋白酶、肽酶等作用下，肽链断裂，蛋白质分解为短肽进而彻底水解为氨基酸。蛋白质是一切生命现象中不可缺少的，即使像病毒、类病毒等以核酸为主体的生物，也必须在它们寄生的活细胞的蛋白质的作用下，才能表现出生命现象。总之蛋白质是生命活动的主要承担者5、相关计算1多肽形成过程中的有关数量计算肽链数目氨基酸数目肽键数目脱去水分子数多肽的相对分子质量氨基数目羧基数目1条mm－1m－1ma-18(m-1)至少1个至少1个注：设氨基酸的平均相对分子质量为a。H2NCOOH注意若为环状多肽，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。1.肽键数目=脱去水分子数=m;2.多肽的相对分子质量=ma-18m;3.氨基、羧基数目至少为05、相关计算1多肽形成过程中的有关数量计算肽链数目氨基酸数目肽键数目脱去水分子数多肽的相对分子质量氨基数目羧基数目n条mm－nm－nma-18(m-n)至少n个至少n个注：设氨基酸的平均相对分子质量为a。1条2条n条注意如肽链中出现“-S-S-”为由2个“-SH”(巯基)构成的二硫键，要再减去2(即两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑。H2NCOOHH2NCOOHH2NCOOH5、相关计算2利用原子守恒法计算肽链中的原子数在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。氨基酸在脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。1C原子数＝氨基酸分子数×2＋R基上的C原子数；2H原子数＝各氨基酸中H原子的总数－脱去的水分子数×2；3O原子数＝肽键数＋肽链数×2＋R基上的O原子数；4N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；5、相关计算3利用比例关系计算氨基酸数与相应DNA、RNA中的碱基数3肽链在核糖体上合成后，进一步形成蛋白质时往往要进行加工，在加工时常常要切去一部分氨基酸，再构成蛋白质。现有一条含100个氨基酸的肽链，其中含游离的氨基14个，加工时共切去氨基酸16个，则加工后多肽链所含的游离氨基至少还有A．0个B．1个C．14个 D．15个B4某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是C5如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”巯基构成的二硫键，其作用是连接两个相邻肽链。若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为A．m,18mB．m－4，18m－4C．m－3，18m－3＋4D．m－2，18m－2＋4D条肽链，n个氨基酸组成。该蛋白质至少含氧原子的个数是A．n－mB．n－2mC．n＋mD．n＋2mC个，N原子q个，它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。经分析推算可知，1分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为A．p－qB．q－pC．p－q＋1D．q－p＋1D赖氨酸苯丙氨酸半胱氨酸丙氨酸8氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个2条链的多肽，相对分子质量为12276，合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子中的最少脱氧核苷酸数目依次为A．144864 B．144432C．120720 D．120360C9经测定，某多肽链分子式是C21HOyN4S2，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其中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。下列关于该多肽的叙述，错误的是A．该多肽水解后产生的氨基酸分别是苯丙氨酸、亮氨酸和半胱氨酸B．该多肽中H原子数和O原子数分别是30和5C．该多肽形成过程中至少需要3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54D102017·海南卷有关蛋白质结构与功能的叙述,错误的是A蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链溶液中会造成其生物活性的丧失D氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构C112018·全国卷Ⅱ下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是A．浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分C肌动蛋白Fe212下列生理活动与蛋白质功能无关的是A．氨基酸被运输进入细胞内B．细胞质中的氨基酸被运输到核糖体上C．葡萄糖在细胞内氧化分解D．激素被靶细胞识别BtRNA13如图所示，甲、乙、丙为组成生物体的相关化合物，乙为一个由α、β、γ三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个巯基—SH脱氢形成的二硫键—S—S—。下列相关叙述正确的是A甲为组成乙的基本单位，且乙中约含有20种甲B由不同的甲形成乙后，相对分子质量比原来少了4824C丙主要存在于细胞核中，且在乙的生物学合成中具有重要作用2，则由两分子甲形成的化合物中含有18个HA1具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸×2脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽×3组成生物体蛋白质的氨基酸分子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接在同一个碳原子上√4评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量√5长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病√6胰岛素在核糖体上合成后具有降低血糖的生物学活性×7氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能×8蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能不会发生变化×考点二核酸的组成、结构和功能一、核酸的分类和功能分类：功能：核酸脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）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。原理：甲基绿和吡罗红染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。甲基绿、吡罗红混合染色剂染色盐酸（质量分数8％）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DNA和蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。1、实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布实验结果：DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。绿色主要分布在细胞核中，红色主要分布在细胞质中。实验结论:二、核酸在细胞中的分布真核生物中：原核生物中：主要分布在细胞核少量分布在线粒体和叶绿体中主要分布在细胞质DNA——RNA——DNA——分布在拟核RNA——分布在细胞质1、具细胞结构生物：虽然同时具有两种核酸,但DNA才是细胞的遗传物质二、核酸在细胞中的分布只有一种核酸，DNA或RNA2、非细胞结构的生物----病毒病毒具有哪种核酸,哪种就是它的遗传物质总结：所有生物的遗传物质是：核酸绝大多数生物：DNA部分病毒：RNADNA是主要的遗传物质。44三、核酸的结构核酸是生物大分子，分子量从几十万至几百万。元素组成：C、H、O、N、P核酸的基本组成单位：核苷酸核苷酸的组成：五碳糖磷酸含N碱基每个核酸分子是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链。（1）五碳糖不同（2）含氮碱基不同含氮碱基五碳糖HOH脱氧核糖核糖五碳糖腺嘌呤A鸟嘌呤G胞嘧啶C尿嘧啶U腺嘌呤A鸟嘌呤G胞嘧啶C胸腺嘧啶T脱氧核糖核苷酸与核糖核苷酸的区别腺嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸AC（1）基本组成单位：脱氧（核糖）核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸G胸腺嘧啶脱氧核苷酸TDNA的化学结构AP脱氧核糖GP脱氧核糖CP脱氧核糖PT脱氧核糖PA脱氧核糖GP脱氧核糖CP脱氧核糖脱氧核糖TP脱氧核苷酸构成DNADNA平面结构下列关于脱氧核苷酸各成分间连接关系的叙述1、正确的是A．磷酸—脱氧核糖—含氮碱基B．脱氧核糖—磷酸—含氮碱基C．磷酸—含氮碱基—脱氧核糖D．磷酸—核糖—含氮碱基一条链中相邻两碱基之间通过相联系。脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖ARNA的化学结构基本组成单位：核糖核苷酸连接方式：核酸是由核苷酸连接而成的长链。脱氧核糖核酸（DNA）：由脱氧核糖核苷酸连接而成，双链双螺旋结构；核糖核酸（RNA）：由核糖核苷酸连接而成,一般是单链。比较项目DNARNA化学成分T胸腺嘧啶U尿嘧啶双螺旋细胞遗传核糖体A腺嘌呤、C胞嘧啶、G鸟嘌呤脱氧核糖核糖磷酸碱基五碳糖磷酸空间结构功能由两条脱氧核苷酸长链构成，呈现规则的_______结构由一条核糖核苷酸长链构成①____生物和某些病毒的遗传物质，②携带遗传信息，控制生物体遗传、变异和蛋白质的合成（性状）①作为_____物质有些病毒②作为酶，具有催化功能③传递遗传信息mRNA，运输氨基酸tRNA，组成_______rRNA1在核苷酸分子中，磷酸∶含氮碱基∶五碳糖＝1∶1∶1。2“三看”法快速确认DNA、RNADNA和RNA都能贮存遗传信息吗？能,遗传信息储存在遗传物质中。细胞生物和多数病毒的遗传物质为DNA，少数病毒的遗传物质为RNA。所以，DNA是主要的遗传物质。四、核酸的功能：贮存遗传信息分子具有多样性？组成DNA的脱氧（核糖）核苷酸的排列顺序多种多样。1什么是遗传信息？遗传信息指遗传物质的核苷酸排列顺序。遗传物质是亲代和子代传递遗传信息的物质；细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢活动的控制中心。拓展：生物种类核酸种类碱基种类核苷酸种类遗传物质举例58DNA44DNADNA和RNA种种细菌、人等DNA病毒RNA病毒DNARNA种种4种4种RNA噬菌体烟草花叶病毒细胞生物病毒2核酸与蛋白质的比较项目核酸蛋白质DNARNA元素组成单位形成场所主要在

中复制产生主要在

中

生成检测试剂细胞核细胞核甲基绿绿色吡罗红（红色）转录C、H、O、N、P核苷酸氨基酸C、H、O、N等双缩脲试剂紫色核糖体DNARNA蛋白质分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构氨基酸→多肽→蛋白质结构多样性的决定因素

的数量及排列顺序

的种类、数量、排列顺序及

的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别联系核苷酸氨基酸多肽链核糖核苷酸转录翻译（1）核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”2DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系①相同：同种生物的不同体细胞中，相同②不同：由于基因的选择性表达，同种生物的不同体细胞中不完全相同。③线粒体和叶绿体中含有DNA和RNA，核糖体中含有RNA。核DNAmRNA和蛋白质基本单位初步水解彻底水解代谢产物DNARNA蛋白质3DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢产物为单链结构，没有氢键DNA一般为双链结构；RNA为单链结构，但tRNA的单链结构中形成部分双链区，双链区中有氢键。脱氧核苷酸4种磷酸、脱氧核糖、碱基（6种）多肽氨基酸核糖核苷酸4种磷酸、核糖、碱基脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸CO2、H2O、含N废物CO2、H2O、含N废物CO2、H2O、尿素化合物中“A”的辨析3、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（）①表示腺苷②表示腺嘌呤核糖核苷酸

③表示腺嘌呤脱氧核苷酸④表示腺嘌呤

A．①②

B．②③

C．①④D．③④腺苷腺嘌呤