蛋白质和核酸-课件2025-2026学年人教版高中生物

第一单元细胞及其分子组成第3讲蛋白质和核酸考点1蛋白质的结构和功能考点2蛋白质的相关计算考点3核酸是遗传信息的携带者人教版高中生物课标要求1.阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其空间结构等，细胞的功能主要由蛋白质完成。2.概述核酸由核苷酸连接而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。3.说明生物大分子以碳链为基本骨架。考情分析1.蛋白质的结构和功能2024·黑吉辽卷1；2023·福建卷2；2023·浙江1月选考9；2023·湖北卷2；2023·湖南卷1；2023·海南卷2；2023·江苏卷3；2023·河北卷1；2022·湖南卷1；2022·重庆卷32.核酸及生物大分子2024·北京卷2；2023·福建卷2；2023·全国乙卷1；2021·全国乙卷1；2021·江苏卷1；2021·福建卷3带着问题读教材（阅读课本28-32页）1.蛋白质的功能及每种功能所对应的蛋白质类型？2.氨基酸的种类、元素组成、结构通式及结构特点？3.必需氨基酸与非必需氨基酸的区别？4.氨基酸脱水缩合的场所，所脱下的水中H的来源、O的来源？5.以血红蛋白为例明确蛋白质的结构层次，蛋白质结构多样性的原因？6.比较蛋白质变性、盐析和水解。考点1蛋白质的结构和功能1.一切生命活动都离不开蛋白质，________是生命活动的主要承担者。2.蛋白质功能举例考点一蛋白质的结构和功能蛋白质催化作用运输作用胰岛素抗体信息传递和调节作用1.氨基酸的结构

(1)写出图中结构名称:a.______；b.______。(2)通过比较图中三种氨基酸，写出氨基酸的结构通式:_____________。氨基羧基考点一蛋白质的结构和功能(3)氨基酸的不同取决于______的不同，图中三种氨基酸的R基依次为_________________、__________和________。R基—CHCH3CH3—CH3—H同一个碳原子2.氨基酸的种类(1)组成人体蛋白质的氨基酸有______种，其区别为_______基的不同。(2)根据人体细胞能否合成分类①人体细胞________合成的是必需氨基酸(共8种)。②人体细胞________合成的是非必需氨基酸(共13种)。21R不能能【巧记】8种必需氨基酸【甲携来一本亮色书】〔甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸;〕硒代半胱氨酸B1、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B.不同氨基酸的R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BC项:人患白化病的根本原因是体内控制酪氨酸酶合成的基因异常，不能把酪氨酸转变为黑色素。D项:非必需氨基酸在体内的合成需要酶的催化，这些酶的化学本质是蛋白质，而基因能控制蛋白质的合成B2、硒代半胱氨酸是近年来发现的构成人体蛋白质的第21种氨基酸，并发现硒代半胱氨酸的密码子是UGA(在此之前认为UGA只能作为终止密码子)。硒代半胱氨酸的结构和半胱氨酸类似，只是其中的硫原子被硒取代。下列叙述错误的是()A.硒元素位于硒代半胱氨酸的R基团上B.硒代半胱氨酸能与双缩脲试剂发生紫色反应C.有硒代半胱氨酸参与的翻译活动，合成的肽链可能延长

D.人体细胞中的tRNA至少有62种B

课本31页思考与讨论2.进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸?这些氨基酸进入人体细胞后，需经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质?人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗?食物蛋白多肽氨基酸胃、胰蛋白酶肠肽酶主动运输人体内氨基酸【检测】判断正误(1)蛋白质是生物体主要的能源物质。(

)(2)氨基酸序列改变或蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化。(

)(3)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能。(

)×√×(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()√糖类(3)氨基酸的种类、数量、排列顺序和多肽链盘曲折叠形成的空间结构决定了蛋白质的结构和功能。1.脱水缩合—CH2N——C||HR1O||OOHC—N——C||HR2|HOHHH2O一个氨基酸的羧基(—COOH)和另一个氨基酸的氨基(—NH2)相连，同时脱去一分子水，这种结合方式叫做脱水缩合。考点一蛋白质的结构和功能CH2N——C||HR1O||OOHC—N——C||HR2|HH2O肽键肽键:连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键1.脱水缩合考点一蛋白质的结构和功能2.蛋白质的形成过程多肽C、H、O、N种类排列顺序【教材中的隐性知识】必修1P30“正文”:由于氨基酸之间能够形成______等，从而使得肽链能够__________，形成具有______________的蛋白质分子。氢键盘曲、折叠一定空间结构考点一蛋白质的结构和功能3.蛋白质多样性的原因考点三蛋白质的结构及其多样性

课本31页

思考讨论3.如果用21个不同的字母代表21种氨基酸，若写出有10个氨基酸组成的长链?试着说出蛋白质种类的多种多样的原因（提示：一个蛋白质分子往往含有成千上万个氨基酸）。10个氨基酸能够组成2110条互不相同的长链。蛋白质结构多样性的直接原因：

氨基酸的种类、数目、排列顺序不同；肽链的数目和空间结构不同。【易错提醒】(1)蛋白质的变性≠肽键断裂在重金属盐、高温、强酸、强碱和紫外线等理化因素的影响下，蛋白质的空间结构会发生改变，其生物活性丧失，但其肽键没有被破坏，加入双缩脲试剂仍能产生紫色反应。(2)多肽≠蛋白质蛋白质分子可能含有不止一条多肽链，多肽必须经加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。◎思维延伸◎组成蛋白质的元素一定存在于氨基酸中吗？举例说明。不一定。有些氨基酸形成的肽链在构成蛋白质时需要与其他的元素结合才行，如人体没有含铁的氨基酸，但是有含铁的血红蛋白。3.(2025·广东深圳调研)如图所示，蛋白质受到物理或化学因素的影响后会出现结构改变而导致生物活性的丧失。下列关于蛋白质的叙述不合理的是(

)DA.蛋白质变性后仍能与双缩脲试剂产生紫色反应B.蛋白质变性后容易被蛋白酶分解成小分子，因此熟食更易被消化C.病毒、细菌经高温或化学物质的处理后其蛋白质失活，失去侵染能力D.蛋白质变性过程中结构的改变与肽键以及氢键数目的变化有关(1)蛋白质的水解：蛋白质在酸性、碱性、酶等条件下发生水解，水解的最终产物是氨基酸。(2)蛋白质的盐析：蛋白质在某些盐(如NaCl、Na2SO4)的浓溶液中会因溶解度降低而析出，加水后还可以溶解。盐析过程中蛋白质的空间结构没有被破坏，不影响其活性。(3)蛋白质的变性：蛋白质受到物理(如高温、紫外线照射等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐等)的影响后会出现空间结构改变而导致生物活性的丧失。变性可使蛋白质的空间结构被破坏，导致蛋白质失去生理活性，这一般是不可逆的过程，但蛋白质变性时肽键没有被破坏，仍能与双缩脲试剂产生紫色反应。

比较蛋白质的水解、盐析、变性【检测】判断有关氨基酸的叙述的正误(1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成生物体蛋白质的氨基酸。(

)(2)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。(

)(3)脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽。(

)(4)肽链中的氮元素主要存在于氨基中。（）×××氨基和羧基连在同一个碳原子上相同(几+1)肽×B高考真题（2023·海南）科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述，正确的是（）

A．该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同B．该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成C．该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应

D．高温可改变该蛋白的化学组成，从而改变其韧性B＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系：肽键数＝失去水分子数＝氨基酸个数－肽链数；蛋白质相对分子质量考点二蛋白质的相关计算形成肽链数形成肽键数脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽相对分子质量1m1.脱水缩合过程的相关计算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－1n－1至少1至少1na－18(n－1)n－mn－m至少m至少mna－18(n－m)【拓展延伸】(1)直链多肽与环状多肽计算方法不同:环状多肽的肽键数＝氨基酸分子数＝脱去的水分子数例:若氨基酸数为n，肽链数为m，氨基酸平均相对分子质量为a,则:(2)不能忽视蛋白质中的二硫键:蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键(“—S—S—”)是由2个“—SH”形成的，形成过程中要脱去2个氢，故蛋白质的相对分子质量减少2。故计算蛋白质相对分子质量时除减去H2O的相对分子质量外，还应考虑脱去H的相对分子质量。B如图为结晶牛胰岛素的一个模式图，其中A链有21个氨基酸,B链有30个氨基酸,试问:结晶牛胰岛素的相对分子质量为多少(设所有氨基酸的平均分子量为A)？51A-8882.多肽中原子数计算(2)O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数(1)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数【检测】(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－m

B．n－2m

C．n＋m

D．n＋2mC3.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系

6

:

3

:

1例:一条多肽链由500个氨基酸组成，则用来转录相关信使RNA的DNA分子片段至少有多少个碱基(不考虑有终止密码子等原因)

3000个◎案例探究◎下图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)，请回答下列问题:(1)水解得到的几种有机物比原五十肽增加了______个氧原子。(2)新生成的4条多肽链至少含有_____个游离的羧基，若将这4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去_____分子H2O。(3)若将得到的5个氨基酸缩合成五肽,则有____种不同的氨基酸序列。8435【检测】(2022·重庆模拟)下图表示某种多肽的结构简式。据图分析，下列说法正确的是(

)A.该多肽是由4种氨基酸脱水缩合而成的，氨基酸的种类由其空间结构的多样性决定B.形成该多肽时，脱去的水中的氧来自羧基，氢来自氨基C.n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一条多肽中氨基数为m－n＋1D.形成该多肽时，共脱去4分子水，形成5个肽键C由R基决定氨基和羧基4个【高考回放】(2018·江苏卷)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是(

)A.两种激素都是由八环肽和三肽

侧链构成的多肽类化合物B.氨基酸之间脱水缩合形成的水

分子中氢全部来自氨基C.肽链中游离氨基的数目与参与

构成肽链的氨基酸种类无关D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同D思维拓展:激素、酶、抗体、载体与蛋白质的关系ADBC带着问题读教材（阅读课本34-36页）1.辨析核酸、核苷酸、核糖，比较核糖与脱氧核糖的不同。2.核苷酸的分子组成、DNA和RNA在化学组成上的异同？3.核酸的多样性与特异性？4.遗传信息是指？核酸的功能与分布？5.生物大分子包括哪些类型？基本骨架是？考点3核酸是遗传信息的携带者1.1元素组成：

。知识延伸由C、H、O、N、P组成的物质有:

。核酸、磷脂、ATPC、H、O、N、P标志元素1.核酸的结构考点3核酸是遗传信息的携带者P磷酸基团1.2基本单位:DNA:脱氧核糖

A、T、C、GRNA:核糖

A、U、C、G

五碳糖含氮碱基核苷酸考点3核酸是遗传信息的携带者1.3命名核酸碱基核苷酸

DNA

(

核酸)

RNA(

核酸)ACGT——腺嘌呤脱氧(核糖)核苷酸——

胞嘧啶脱氧(核糖)核苷酸——鸟嘌呤脱氧(核糖)核苷酸——胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸——腺嘌呤核糖核苷酸——胞嘧啶核糖核苷酸——鸟嘌呤核糖核苷酸——尿嘧啶核糖核苷酸核糖脱氧核糖ACGU考点3核酸是遗传信息的携带者1.4核酸的结构层次考点3核酸是遗传信息的携带者A脱氧核糖POC脱氧核糖POT脱氧核糖POG脱氧核糖POT脱氧核糖POA脱氧核糖POG脱氧核糖POC脱氧核糖POA核糖POCPOUPOGPO核糖核糖核糖(DNA)脱氧核苷酸双链

(RNA)核糖核苷酸单链A脱氧核糖POC脱氧核糖POT脱氧核糖POG脱氧核糖POT脱氧核糖POA脱氧核糖POG脱氧核糖POC脱氧核糖PO(DNA)脱氧核苷酸双链

【思考】DNA片段中有几个游离的磷酸基团？DNA分子中，相邻的碱基靠什么连接？2个；A脱氧核糖POC脱氧核糖POT脱氧核糖POG脱氧核糖POT脱氧核糖POA脱氧核糖POG脱氧核糖POC脱氧核糖PO(DNA)脱氧核苷酸双链

【思考】DNA片段中有几个游离的磷酸基团？DNA分子中，相邻的碱基靠什么连接？2个；①在DNA分子的一条链中，连接两个相邻碱基A和T的化学结构是:—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—②在DNA分子的两条链之间，连接两个相邻碱基A和T的化学结构是_____氢键1.5ATP、核苷酸、DNA、RNA中“A”的辨析

2.核酸的特性组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种,但是如果数量不限,在连成长链时,排列顺序就是极其多样的,所以DNA分子具有多样性。每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的,其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的___________。遗传信息①多样性:②特异性:

公式:DNA种类=

（n表示碱基对数）

单链RNA种类=

(n表示碱基个数）4n4n由核苷酸(碱基或碱基对)的数目和排列顺序决定的特定的核苷酸(碱基或碱基对)排列顺序3.核酸的功能原核细胞中的DNA分布在拟核和质粒中真核细胞的线粒体和叶绿体内也含有少量的DNA真核细胞的细胞核、线粒体和叶绿体内也含有少量的RNA原核细胞中的RNA分布在细胞质中DNA(脱氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)功能

是主要的

，携带和复制

，并指导

的合成。

①是RNA病毒的

。

②mRNA:

携带

，传递

。

③tRNA:运输

。

④rRNA:组成

，⑤少数作为

，具有

作用遗传物质遗传信息蛋白质遗传物质密码子遗传信息氨基酸核糖体酶催化3.核酸的功能【检测】判断正误(1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接。(

)(2)与DNA相比，RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖。(

)(3)细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键。(

)(4)同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同。(

)(5)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。(

)(6)相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。(

)×

×

×

√×

×

氢键RNADNARNA也可以有氢键，如tRNA(5)没有细胞结构的生物，如DNA病毒和RNA病毒的核酸也是携带遗传信息的物质。虽然这些都相同,但他们的碱基排列顺序可能不同,

就会导致所携带的遗传信息不同。不一定4.DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系5.比较：DNA、RNA和蛋白质三者之间的关系生物多样性的直接原因是

；根本原因是

；同一生物不同部位细胞形态功能不同的根本原因是

。蛋白质的多样性DNA的多样性基因的选择性表达氨基酸核苷酸DNARNA蛋白质【检测】右图中a、b为小分子生命物质，甲、乙、丙代表大分子生命物质。下列相关叙述不正确的是(

)

DA.在T2噬菌体、HIV和SARS病毒体内，a都只有4种B.甲、乙可共存于大肠杆菌的细胞质基质中C.连接两个a之间和两个b之间的化学键不同D.在某人的神经细胞和浆细胞中，甲、乙一般相同，丙不同【互动探究】D项中,某人的神经细胞和浆细胞中，有相同的RNA吗?有。同一生物体不同的细胞，tRNA、rRNA和管家基因转录的mRNA是相同的。6.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例原核生物和真核生物

细菌、人等病毒

_____噬菌体

烟草花叶病毒854444DNARNA含有DNA

和RNA两种核酸只含DNA只含RNADNA例1、烟草、烟草花叶病毒和噬菌体这三种生物中，构成核酸的碱基种类数依次是（）核苷酸的种类（）

A.4、4、4B.8、4、4C.

5、4、4D.

7、4、2例2、在人体内，由A、T、C、G四种碱基可组成几种核苷酸？（）

A、4种B、5种C、7种D、8种CBC1.生物大分子:_____________________都是生物大分子。2.单体:多糖的基本单位是___________，蛋白质的基本单位是_______，核酸的基本单位是_________，这些基本单位称为单体。3.多聚体:生物大分子是由许多_______连接而成的多聚体。

4.碳是生命的核心元素的原因:每一个单体都是以_____________形成的,单体连接成多聚体，多聚体也是以碳链为基本骨架的。多糖、蛋白质、核酸单糖氨基酸核苷酸单体

碳链为骨架生物大分子以碳链为骨架

特别注意：脂肪、磷脂、固醇不是大分子(1)若该图为一段肽链结构模式图，则1表示____________，组成人体的3的种类大约有21种。(2)若该图为一段核酸结构模式图，则1表示_________，2表示__________，3表示__________。(3)若该图表示多糖结构模式图，则1、2、3连接形成的化合物是___________________。中心碳原子五碳糖磷酸含氮碱基