高中生物浙科版必修一讲义：第1章 第3节 第2课时 蛋白质核酸

第二课时蛋白质•核酸

1.概述蛋臼质的结构和功能。(重难点)

2.说出核酸的种类和功能。(重点)

3.检测生物组织中的蛋白质。(重难点)

蛋白质

1.功能

蛋白质通常不作为生物体的能源物质，其功能有：

(1)可作为生物体与细胞的组成成分，如肌肉组织中的蛋白质。

(2)推动化学反应的作用，如消化酶。

(3)负责与疾病作斗争，如抗住参与对病原体的清除。

(4)帮助物质出入细胞，如细胞膜上的载体。

2.结构

(1)相对分子质量：很大，从儿万到几千万。

(2)组成元素：C、H、O、N,有的还含S。

(3)基本单位：氨基酸。

①种类：约改种。

R

I

J

-C-

②结构通式:——H

HO

③结构特点：一个中央碳原子上连接一个氨基、一个竣基、一个H和一个R

基团。

④不同氨基酸的区别在于R基团的不同。

(4)脱水缩合的过程

在酶的作用下，一个氨基酸的粉基提供的一0H与另一个氨基酸的氨基提供

的一H生成1分子水被脱去，而竣基和氨基剩余的基团相连成为肱键，其结构式

0H

为—LU。

(5)结构多样性的原因

①组成蛋白质多肽链的氨基酸在种类、数量和排列顺序上的不同。

②构成蛋白质的多肽链在窒圆结构上的不同。

［合作探讨］

探讨1：营养不良会出现贫血和免疫力下降笔现象，试从蛋白质的功能角度

分析原因。

提示：营养不良导致蛋白质摄入不足，影响血红蛋白和抗体的合成。血红蛋

白具有运输02的功能，抗体具有免疫功能。

探讨2：试判断下列有机酸中，哪些是组成生物体内蛋白质的氨基酸？并说

出判断理由。

cH

I3

c-

ICOOH

H

判断：；理由：O

HCOOH

@H,N—C—C—COOH

II

HH

判断：；理由：。

提示：①是具有一个氨基和一个段基，且连接在同一个碳原子上②否

虽然具有氨基和叛基，但没有连接在同一个碳原子上

探讨3：结合脱水缩合过程，分析失去的水分子中的氢和氧元素的来源，肽

键和失去水分子的数量关系。

提示：①氢来源于一NH2和一COOH,氧来源于一COOH。②形成肽键数=

失去水分子数。

探讨名（1）如果把一个氨基酸比作一个同学，囚个同学手牵手形成的3个“手

结”就相当于肽键，如图所示：圣矍吴民，那么10个氨基酸（同学）形成一条

肽链时，脱掉几个水分子？形成几个肽键？

提示：肽键数=失去的水分子数=10—1=9。

（2）若〃个氨基酸形成m条肽链呢？

提示：肽键数=失去水分子数=〃一根。

探讨5：假若有A、B、C三种氨基酸，且数量足够多，借助数学知识分析由

这三种氨基酸形成的二肽、三肽的种类各是多少？

提示：形成二肽的种类：333?=9种；

3

形成三肽的种类：3|3hl3=27种。

探讨6：阮病毒蛋白(PrP)有两种：一种是PrP)一种是PrPscoPrP*

是由PrF转变形成的，它们的比较如下表所示：

肮病毒

白PPPF，

项目

空间结构螺旋为主折叠为主

溶解度高低

致病性不致病致病

上述两种蛋白质表现出不同性质的直接原因是什么？

提示：蛋白质的空间结构不同C

［思维升华］

1.组成蛋白质的氨基酸的判定方法

(1)一看数量：是否至少含有一个一NH2和一个一COOH。

(2)二看位置：是否有一NH2和一COOH连在同一个碳原子上。

2.蛋白质的相关计算

(1)氨基酸形成蛋白质的相关数量计算规律

假设氨基酸的平均相对分子质量为〃，由〃个氨基酸分别形成1条肽链或m

条肽链：

形成肽键脱去水分子

形成肽链数氨基数目竣基数目

数数

1n~1n~1至少1个至少1个

mri—mn-m至少m个至少〃”个

(2)蛋白质中氨基和按基的数量计算方法

①当R基中不存在氨基和效基时，每一条肽链中含有一个氨基和一个陵基。

②当R基中存在氨基和竣基时，由于R基不参与脱水缩合，所以每一条肽

链中含有的氨基数或段基数就是1+R基中的氨基数或竣基数。

3.蛋白质结构多洋性与功能多样性的关系

1.下列分子中，与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相符的是（）

A.H,N—CH—CHR

|

COOH

B.H2N—CH2—CH2—COOH

C.H,N—（CH2）4—CH—COOH

NH,

D.H,N—CH—COOH

I

CH2CH2COOH

【解析】构成生物体的蛋白质的氨基酸的结构式中至少含有一氮基、一疑

基且连在同一碳原子上，由此判断B项不符合要求。

【答案】B

2.免疫球蛋白IgG的结构如右图所示，其中一S—S—表示连接两条相邻肽

链的二硫键。若该IgG由"?个氨基酸构成，则该IgG有肽键数（）

-s-s

A.〃，个B.（〃z+l）个

C.。〃一2）个D.（〃z-4）个

【解析】由氨基酸脱水缩合成蛋白质的过程中，存在这样的关系：肽键数

=脱去水分子数=氮基酸数一肽链数（对于非环状多肽而言）。从图中给出的信息

可以判断出IgG的结构中有4条肽链，由于共有机个氨基酸，因此可以得出肽

键的数量为（〃?一4）个。

【答案】D

3.下列各项与蛋白质结构多样性无关的是（）

【导学号：】

A.氨基酸的数目、种类和排列顺序

B.构成蛋白质的多肽链的数目

C.氨基酸至少含一个氨基和竣基

D.构成蛋白质的多肽的空间结构

【解析】构成蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序不同，蛋白质则不

同；构成蛋白质的多肽链条数不同，蛋白质也不同；构成蛋白质的多肽链的空间

结构不同，蛋白质也不同。因此A、B、D三项券是蛋白质结构多样性的原因，

只有C项不是。

【答案】C

核酸

1.种类

核酸包括核糖核酸（即RNA）和脱氧核糖核酸（即DNA核

2.作用

DNA中贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动,并决定细胞和整个生物体

的遗传特性。RNA在合成蛋白质时是必需的。

［合作探讨］

探讨I：生物科学的迅速发展为各个领域的技术进步奠定了坚实的基础，如

刑事案件中“指纹”技术和医疗领域中的“亲子鉴定二请根据所学知识分析在

“指纹”和“亲子鉴定”中发挥作用的物质是什么？

提示：DNAo

探讨2：“DNA只分布在细胞核中，RNA只分布在细胞质中。”这种说法

对吗？原核细胞的DNA分布在什么部位？

提示：这种说法不对。真核细胞：DNA主要分布在细胞核中，RNA大部分

存在于细胞质中；原核细胞的DNA主要在拟核区域。

探讨3：生物的遗，专物质都是DNA吗？

提示：绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA。

［思维升华］

1.核酸的种类身上自一日

看料彩最臬

简称全名戊糖

DNA脱氧核糖核酸脱氧核糖

RNA核糖核酸核糖

核糖和脱氧核糖都是含5个碳原子的糖类，又统称戊糖，其中核糖含3个O

原子，脱氧核糖含2个0原子。核酸的种类正是依据戊糖的不同来划分的。

拓展：(1)组成DNA和RNA的元素有：C、H、0、N、P。

(2)DNA和RNA的基本单位分别是：脱氧核苜酸和核糖核甘酸。

2.核酸的功能

(1)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。

(2)核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。

拓展：特定的DNA一特定的RNAf特定的蛋白质。故DNA、RNA和蛋白

质都可作为鉴别生物个体的依据。

3.核酸的分布

⑴DNA：主要分布在细胞核的染色体上，细胞质中的叶绿体、线粒体中也

含少量DNA。

(2)RNA：主要分布在细胞质中，细胞核中也含少量RNA。

1.下列关于核酸的叙述正确的是()

A.核酸是生命活动的主要体现者

B.核酸包括核糖核酸、脱氧核糖核酸、DNA和RNA共四种

C.细胞的遗传信息贮臧在RNA中或DNA中

D.RNA与蛋白质的合成有关

【解析】蛋白质是生命活动的主要体现者；核酸包括DNA和RNA;DNA

中贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动。

【答案】D

2.下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能()

A.是细胞内携带遗传信息的物质

B.是生物的遗传物质

C.是牛物体进行牛命活动的主耍承担者

D.对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用

【解析】核酸通过控制蛋白质的生物合成来决定生物体的性状。当核酸的

结构发生改变，其控制合成的蛋白质结构也就发生改变。一切生命活动都离不开

蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。

【答案】C

3.下列关于核酸的叙述中，正确的是()

【导学号：】

A.DNA和RNA中的五碳糖相同

B.组成DNA和RNA的元素都是C、H、0、N、P

C.T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中

D.洋葱根尖细胞中的DNA和RNA都主要分布在细胞核中

【解析】DNA和RNA的成分区别有五碳糖和碱基两个方面：DNA具有

的是脱氧核糖和A、T、G、C四种碱基，而RNA具有的是核糖和A、G、C、U

四种碱基。两种核酸的组成元素是一样的，都由C、H、0、N、P元素组成。T2

噬菌体的核酸只有DNA,所以其遗传信息贮存在DNA中。根尖细胞的DNA主

要分布在细胞核中，而RNA主要分布在细胞质中。

【答案】B

蛋白质的检测

1.实验原理：用双缩胭试剂检测蛋白质显紫色。

2.实验流程

［合作探讨］

探讨心检测蛋白质的双缩服试剂A液与B液为什么要先后加入？

提示：检测蛋白质的原理是肽键在碱性环境中与Cu?+反应生成紫色络合物,

所以加入双缩腺试剂A液的目的是制造碱性环境。

探讨2：蛋白质检测实验中双缩胭试剂的B液如果加入过量结果会怎样？

提示：会与试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色。

［思维升华］

1.糖类、油脂和蛋白质的检测原理

检测试剂颜色反应使用方法

还原糖的检样本与试剂混合后需热水浴加

本尼迪特试剂红黄色

测热2~3min

蛋白质的检

双缩胭试剂紫色先加A液再加B液，不需加热

测

油脂的检测苏丹IH染液橙黄色直接滴加，不需加热

2.实验过程

方法步骤

制备组织样液一f鉴定样液

还原糖的检测

（研究、过滤）（样液+本尼迪特试剂，水浴加热）

制备样液一鉴定样液

蛋白质的检测

（豆浆或鲜肝提取液）（样液+试剂A+试剂B）

制作切片一染色一去浮色一制片一镜检

油脂的检测

（50%乙醇）

3.注意事项

（1）在蛋白质的检测实验中，最好选用富含蛋白质的生物组织，植物材料常

用的是大豆，动物材料常用的是鸡蛋清，且所选材料应无色或白色，以免影响实

验结果的观察。

（2）双缩服试剂由0.1g/mLNaOH溶液和0.01g/mLCuSCh溶液组成，使用时

先加2mL0.1g/mLNaOH,然后滴加0.01g/mLCuSCh溶液5滴。

（3）蛋白质鉴定不需要加热；材料用的鸡蛋清，必须稀释，否则会粘试管壁。

1.下列关于“检测生物组织中的糖类、油脂和蛋白质”实验的操作步骤和

叙述中，正确的是（）

A.用于检测还原糖的本尼迪特试剂可用于蛋白质的检测

R.油脂的检测需要用显微镜才能看到被染成橙黄色的脂肪粒

C检测还原糖时，要加入本尼迪特试剂，无需加热

D.用于检测蛋白质的双缩服试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样

品的试管中

【解析】检测还原糖时，要用到本尼辿特试剂。而检测蛋白质时要先加双

缩腺试剂A液，再加B液。检测还原糖、蛋白质实脸中溶液的颜色变化是肉眼

可见的。油脂的检测中，由于脂肪粒小且分散在地胞中，所以需要借助于显微镜

观察。

【答案】B

2.用碘一碘化钾溶液、苏丹HI染液和双缩服试剂测得甲、乙、丙三种植物

的干种子中三大类有机物颜色反应如下表，其中“+”的数量代表颜色反应深浅

程度，下列有关说法不正确的是（）

【导学号：】

试剂

种类、^碘一碘化钾溶液苏丹ni染液双缩服试剂

甲+++++++

乙++++++++

丙+++++++

A.乙种子中主要含蛋白质

B.碘一碘化钾溶液、苏丹in染液和双缩版试剂与相应的物质发生的颜色反

应分别是蓝色、橙黄色和紫色

C.在观察颜色时有可能用到光学显微镜

D.这三种试剂的使用均不需要加热

【解析】用碘液检测，依据实验结果可知甲种子淀粉含量最多；用苏丹HI

染液检测，依据实验结果可知乙种子富含油脂；月双缩腺试剂检测，依据实验结

果可知丙种子中蛋白质含量最多。选A。

【答案】A

3.某同学进行了物质鉴定实验，据表中实验结果分析，下列推测错误的是

()

溶液双缩胭试剂碘液本尼迪特试剂

甲+——

乙—++—

甲、乙混合+++

A.甲溶液含有蛋白质B.乙溶液不含还原糖

C.甲可能为蔗糖酶D.混合溶液有淀粉水解

【解析】由图中实验结果可知，甲溶液加双缩腺试剂显色，因此甲中含有

蛋白质，A正确；本尼迪特试剂不能使乙溶液显色，而碘液使其显色，因此其中

不含还原糖但含有淀粉，B正确；甲、乙混合后，根据显色结果可知其中含有蛋

白质、淀粉和还原糖，其中还原糖来自于部分淀粉的水解，蛋白质应该是淀粉酶,

C错误，D正确。

【答案】C

1.形成蛋白质结沟的层次从小到大依次是（）

①氨基酸②C、H、0、N等元素③氨基酸脱水缩合

④一条或几条多肽链连接在一起⑤多肽⑥蛋白质

A.②f①③④⑤⑥

B.②f①f③⑤④f⑥

C.②一①一⑥一⑤一③一④

D.①一②一③一④一⑤一⑥

【解析】蛋白质的基本组成单位为氨基酸，而氨基酸是由C、H、0、N

等元素等组成的。多个氮基酸经过脱水缩合形成多肽链，蛋白质由一条或几条多

肽链经盘曲折叠而形成。

【答案】B

2.下列对核酸的叙述不正确的是（）

A.核酸是生物的遗传物质

B.核酸的基本组成单位是核甘酸

C.核酸只存在于细胞核中

D.核甘酸由含氮碱基、戊糖和磷酸组成

【解析】DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中。

【答案】C

3.小明怀疑XX蛋白质饮料不含蛋白质。欲用所学知识检验一下，他应选

择的试剂是（）

【导学号：】

A.本尼辿特试剂B.苏丹in染液

C.双缩喔试剂D.甲基绿染液

【解析】蛋白质可被双缩臊试剂染成紫色。

【答案】C

4.根据下面多肽的分子结构回答问题：