2027届新高考生物热点创新复习 蛋白质和核酸

急诊室的谜题一名患者因严重贫血入院，医生开具了“血常规”和“血红蛋白电泳”检查。化验单显示其血红蛋白含量低，且结构异常。核心任务：​我们将化身“医学侦探”，通过对蛋白质和核酸的深入剖析，找出患者病因，并探讨治疗方案。2027届新高考生物热点创新复习蛋白质和核酸一、寻根溯源—蛋白质的“基石”思考：血红蛋白的基本组成单位是什么？氨基酸1、氨基酸的元素组成是什么？2、氨基酸的结构具有什么共同特点？C、H、O、N甘氨酸甲硫氨酸CHCOOHH2NH丙氨酸CHCOOHH2NCH3CHCOOHH2N至少含有一个氨基和一个羧基，且有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上数量标准位置标准（S）4、不同氨基酸的区别又在哪里？一、寻根溯源—蛋白质的“基石”3、人体中，组成蛋白质的氨基酸有

种多少种？21R基R基决定氨基酸的种类5、根据能否在体内合成分为哪两种？必需氨基酸非必需氨基酸人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸，共8种。人体细胞能够合成的氨基酸，共13种。甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸简记：甲、携、来、一、本、亮、色、书

必需氨基酸为人体不能合成，只能从食物中摄取，蛋白质营养价值依据是必需氨基酸的种类与含量1.层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白,若将层粘连蛋白彻底水解,不可能产生的物质是(

)多糖+蛋白质2.已知某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为______—C4H10ND①氨基酸

的功能②氨基酸

的运输a.跨膜运输：b.运入核糖体：a.作为肽或者蛋白质的基本单位(主要功能)。必一P28b.某些氨基酸可作为神经递质。(谷氨酸、甘氨酸)选一P29c.氨基酸→糖类(非糖物质转化)选一P50d.氨基酸氧化分解供能。(特殊情况下作为能源物质)f.

→吲哚乙酸（生长素）

选一P93e.

→黑色素(衰老细胞，酪氨酸酶活性下降，黑色素减少)必二P71，必一P124细胞膜上载体蛋白细胞质基质、线粒体和叶绿体中的tRNA酪氨酸色氨酸c.胞吐：氨基酸作神经递质一、寻根溯源—蛋白质的“基石”二、从“砖块”到“高楼”——蛋白质的结构思考：由氨基酸如何形成血红蛋白？1、氨基酸的结合方式？脱水缩合2、什么是脱水缩合？H2O肽键－OH‖O－C－CR2H－－－NH－－C－CR1H2NH－－‖OOH－H二肽脱出来的H2OO来自羧基2H来自氨基和羧基1二、从“砖块”到“高楼”——蛋白质的结构肽键H2O－C－COOHR3H－－－NH－HOH－肽键‖O－CR1H2NH－－－C－C－CR2H－－－NH－‖OH2O三肽以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫多肽。通常呈链状结构（少数环状）3、由n个氨基酸形成的一条直链肽上至少有几个游离的氨基和几个游离的羧基？分别位于肽链的什么位置;其余的氨基(或羧基)在什么位置上？1两端1R基4、不考虑R基环肽主链上有无游离氨基和羧基？无二、从“砖块”到“高楼”——蛋白质的结构5、细胞内发生脱水缩合形成多肽的场所是哪里？核糖体组装过程·精密协作•模板指令：mRNA携带遗传信息，作为翻译的直接模板。

•原料运输：tRNA精准识别并转运特定的氨基酸至核糖体。

•组装成型：核糖体沿mRNA移动，读取密码子，将氨基酸逐个连接形成肽链。二、从“砖块”到“高楼”——蛋白质的结构6、在核糖体上形成多肽后就具有运输氧的功能吗？7、所有蛋白质都是由一条肽链盘曲折叠形成的吗？氨基酸之间脱水缩合形成肽链一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构四条肽链聚集形成复杂空间结构2级3级4级1级不是不是C、H、O、N、S不同氨基酸肽链蛋白质脱水缩合一条或多条盘曲折叠如何形成？由于肽链上的不同氨基酸之间能够形成氢键等，使得肽链能盘曲折叠，形成一定空间结构的蛋白质，许多蛋白质都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。这些肽链不呈直线，也不在一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构。场所内质网高尔基体二硫键可以形成在肽链内，也可形成在肽链间巯基每形成一个二硫键失去两个H原子二、从“砖块”到“高楼”——蛋白质的结构▍计算衔接：以血红蛋白为例二、从“砖块”到“高楼”——蛋白质的结构如图甲是血红蛋白的空间结构模式图，是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，其含有两条α肽链，两条β肽链（α肽链和β肽链不同）。图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序，请回答下列问题：（1）形成血红蛋白的过程中形成了

个肽键，脱掉了

个水。公式：脱去水分子数=形成肽键数=氨基酸数-肽链条数570570环状肽？脱去水分子数=形成肽键数=氨基酸数▍计算衔接：以血红蛋白为例二、从“砖块”到“高楼”——蛋白质的结构如图甲是血红蛋白的空间结构模式图，是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，其含有两条α肽链，两条β肽链（α肽链和β肽链不同）。图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序，请回答下列问题：（2）21种氨基酸的平均分子质量为128，则血红蛋白的分子质量为

。63212公式：蛋白质分子质量=氨基酸数×氨基酸平均分子质量-脱去的水分子数×18（3）进一步研究发现组成血红蛋白的4条肽链盘曲折叠过程中还形成了3个二硫键，则血红蛋白的分子质量为

。63206公式：蛋白质分子质量=氨基酸数×氨基酸平均分子质量-脱去的水分子数×18-二硫键数×2不含二硫键含二硫键▍计算衔接：以血红蛋白为例二、从“砖块”到“高楼”——蛋白质的结构如图甲是血红蛋白的空间结构模式图，是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，其含有两条α肽链，两条β肽链（α肽链和β肽链不同）。图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序，请回答下列问题：（4）组成血红蛋白的每条β肽链有146个氨基酸构成，若不考虑R基，2条β链至少含有

个碳原子、

个氧原子、

个氢原子、

个氮原子。584294588292▍计算衔接：以血红蛋白为例二、从“砖块”到“高楼”——蛋白质的结构如图甲是血红蛋白的空间结构模式图，是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，其含有两条α肽链，两条β肽链（α肽链和β肽链不同）。图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序，请回答下列问题：①碳原子数＝②O原子数=③氢原子数＝④N原子数=氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数肽键数+2x肽链数+R基上的O原子数各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2肽键数+肽链数+R基上的N原子数

如图所示，该蛋白质分子共由67个氨基酸构成，包括两条多肽链和一个环状多肽。数字代表两条多肽链上氨基酸的起止数字，该蛋白质由二硫键(两个—SH形成—S—S—)相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为a，下列说法错误的是()A．该蛋白质分子至少有2个游离的氨基和2个游离的羧基B．该蛋白质分子含有肽键65个C．该蛋白质分子至少含有氧原子67个D．该蛋白质分子至少含有氮源是原子67个C（—NH2）—COOH（—NH2）COOH—肽键数目=氨基酸数-肽链数=67-2=65=67X2-65=69=65+2X2=69①N原子数

=②O原子数

=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中的N原子总数=各氨基酸中的O原子数–脱去水分子数肽键数+2x肽链数+R基上的O原子数=65+2=67=67二、从“砖块”到“高楼”——蛋白质的结构三、千姿百态——结构与功能的多样性思考：蛋白质目前已知的结构最复杂、功能最多样的分子蛋白质种类多种多样的原因？氨基酸的种类不同氨基酸的数量不同氨基酸的排列顺序千变万化肽链层面氨基酸层面多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别蛋白质功能的多样性三、千姿百态——结构与功能的多样性结构调节催化运输免疫(蛋白质类激素)大多数酶载体蛋白血红蛋白抗体、溶菌酶、细胞因子构催运免调激素酶蛋白质抗体载体(1)绝大多数酶是

，少数酶是

；(2)激素中，有些是

，有些是

等；(3)载体与受体的区别：载体的作用是协助物质运输，如血红蛋白的作用是

；葡萄糖载体的作用是

。受体是接受信号的分子，如神经递质受体、激素分子受体，其主要作用是

。拓展：激素、酶、载体、抗体与蛋白质的关系（请用集合表示出来）蛋白质RNA蛋白质脂质、氨基酸衍生物运输氧气协助葡萄糖进出细胞实现细胞间信息交流三、千姿百态——结构与功能的多样性三、千姿百态——结构与功能的多样性与社会联系：为什么吃熟鸡蛋、熟肉容易消化？蛋白质变性指的是蛋白质在某些物理（高温加热、紫外线）或化学因素（强酸、强碱、重金属盐、乙醇）的作用下，其空间构象被破坏，导致理化性质的改变和生物活性丧失的现象。应用：高温灭菌、酒精消毒高温使蛋白质的空间结构变得伸展、松散不可逆，肽键一般不断裂卷曲、紧密伸展、松散变性：氨基酸顺序

，肽键

，空间结构

，功能

。变性后的蛋白质能否与双缩脲试剂发生反应？不变不变改变改变能三、千姿百态——结构与功能的多样性与社会联系：为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收?是因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。蛋白质氨基酸被组织吸收酶水解三、千姿百态——结构与功能的多样性与社会联系：民间有一种“吃什么补什么”的说法，如吃鱼眼能明目，喝虎骨酒可以壮筋骨。请你运用本节所学的知识对这种说法作出评价。食物中的营养物质都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质，原有的食物形态不存在了，这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质在人体内执行不同的功能。囊性纤维化阿尔兹海默症帕金森病人类许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维化、阿尔兹海默症、帕金森病三、千姿百态——结构与功能的多样性思考：患者体内的血红蛋白结构异常，会直接影响它的功能吗？

运输氧气的功能降低（这是导致贫血的关键原因）四、

综合破案——从分子到疾病谷氨酸缬氨酸单个氨基酸改变蛋白质结构异常红细胞形态异常镰刀型细胞贫血症蛋白质的功能空间结构一级结构直接原因根本原因基因突变C、H、O、N、P磷酸五碳糖含氮碱基核苷核苷酸遗传信息遗传变异蛋白质合成细胞核细胞质五、

核酸——生命蓝本基本单位——核苷酸磷酸五碳糖含N碱基1’2’3’4’5’OCCCCCPOHOHOOCH2HOHOHHHH碱基脱氧核糖核苷酸POHOHOOCH2HOHOHHOHH碱基核糖核苷酸腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)尿嘧啶(U)构成

的基本单位DNA

构成

的基本单位RNA

五、

核酸——生命蓝本脱氧核苷酸的连接PA脱氧核糖GCT脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖AGCU核糖核糖核糖核糖核糖核苷酸的连接PPPPPPP磷酸二酯键第一分子核苷酸3号碳原子上的羟基与下一分子核苷酸5号碳原子上所连的磷酸基化合形成磷酸二酯键，从而将两分子核苷酸连接起来。五、

核酸——生命蓝本A脱氧核糖PO（DNA）脱氧核苷酸双链

C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PODNA一般是双链，稳定、变异少

氢键磷酸-脱氧核糖交替排列（基本骨架）磷酸二酯键DNA中相邻两个碱基靠什么连接？A.双链上相邻的碱基：

B.单链上相邻的碱基：

氢键脱氧核糖--磷酸--脱氧核糖一个DNA分子有___个游离的磷酸基团，位于两条链的_______；一个脱氧核糖上连着______个磷酸基团；一个磷酸基团上连着______个脱氧核糖；一个脱氧核糖上连着___个碱基；DNA两条链之间相邻碱基由_____连接，21或21或2氢键15'端都能否示意一个脱氧核苷酸？✔核酸是由核苷酸连接而成的长链五、

核酸——生命蓝本（RNA）核糖核苷酸单链A核糖POCPOUPOGPO核糖核糖核糖（易变异）RNA一般是单链，不稳定、变异丰富

核酸是由核苷酸连接而成的长链tRNA单链RNA（tRNA）通过链内互补的碱基之间的氢键而形成一定的空间结构。DNA和RNA在碱基组成上的区别：可用

示踪二者的合成过程和分布放射性同位素标记法思考：DNA与RNA的不同？五、

核酸——生命蓝本比较项目DNARNA基本单位五碳糖含氮碱基结构主要存在部位DNA、RNA的主要区别脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG双螺旋结构单链结构细胞核（线粒体、叶绿体）细胞质五、

核酸——生命蓝本所有生物体内都含DNA和RNA吗？病毒体内只有DNA或RNA三看法区分DNA与RNA生物种类核酸种类碱基核苷酸遗传物质实例细胞生物病毒DNA病毒RNA病毒2种（DNA和RNA)1种(DNA)1种(RNA)5种4种4种8种4种4种DNADNARNA人、酵母菌、蓝细菌等T2噬菌体，天花病毒等烟草花叶病毒，SARA，新冠病毒，HIV等归纳总结：不同生物的核酸、核苷酸及碱基的存在情况五、

核酸——生命蓝本假设一个DNA分子中的一条多核苷酸链有100个4种不同的碱基，它们的可能排列方式是多少种呢？如下图，表示DNA分子的一条链由l00个脱氧核苷酸通过一定的化学健相互连接而成，图中每一方框表示一个脱氧核苷酸。根据乘法原理，由于方框均可重复选择4种碱基中的任何一种;因而100个方框中碱基的排列方式：

五、

核酸——生命蓝本脱氧核苷酸的数量和排列顺序决定了DNA的多样性。（注意，此处没有空间结构，因为DNA均为规则的双螺旋结构）一般来说，一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，所以可能的排列方式就有44000种五、

核酸——生命蓝本腺嘌呤核糖核苷酸腺嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸腺苷（核糖+腺嘌呤）腺苷（核糖+腺嘌呤）【拓展训练】DNA、RNA、ATP和核苷酸中“○”中所对应的含义五、

核酸——生命蓝本

下列有关蛋白质和核酸的结构和功能的叙述，正确的项数是（

）①蛋白质的基本单位是氨基酸，人体所有的氨基酸都必须来自食物②高温条件下蛋白酶失活是因为高温破坏了氨基酸之间的肽键③只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质④RNA可具有传递遗传信息、转运和催化等功能⑤合成蛋白质需要核酸参与，合成核酸则不需要蛋白质参与⑥二者都是由单体构成的多聚体，其结构的多样性都只取决于单体的排序多样性⑦蛋白质的合成场所--定是核糖体，而核酸的合成场所不一定是细胞核⑧蛋白质的N元素主要存在于氨基中，核酸的N元素存在于碱基中A．二项B．三项C．四项D．五项A非必需氨基酸是人体细胞能够合成的氨基酸，共13种，未必须来自食物，高温破坏了肽链的空间结构，但并未破坏肽链中的肽键病毒内的核酸也是携带遗传信息的物质合成核酸则同样需要蛋白质（DNA聚合酶/RNA聚合酶）参与蛋白质的多样性取决于氨基酸的数目、种类和排序以及多肽链的空间结构有关蛋白质的N元素主要存在于-NH中，核酸的N元素存在于碱基中，五、

核酸——生命蓝本葡萄糖氨基酸核苷酸多糖蛋白质核酸单体多聚体脱水缩合水解生物大分子是由许多单体连接成的多聚体以碳链为基本骨架生命的核心元素五、

核酸——生命蓝本碳元素生物大分子初步水解产物彻底水解产物氧化分解产物淀粉纤维素脂肪蛋白质DNARNA小结：生物大分子的水解与氧化分解(注：脂肪不是生物大分子)麦芽糖葡萄糖CO2＋H2OCO2＋H2OCO2＋H2OCO2＋H2O＋含氮物质CO2＋H2O＋尿素CO2＋H2O＋尿素纤维二糖葡萄糖—甘油＋脂肪酸多肽氨基酸脱氧核苷酸脱氧核糖、碱基、磷酸核糖核苷酸核糖、碱基、磷酸构建细胞、参与细胞生命活动生命大厦的基本框架提供生命活动重要能源细胞中的这些化合物，含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。五、

核酸——生命蓝本五、

核酸——生命蓝本与社会联系：为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？刑侦人员将从案发现场收集到的血液、

头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。

DNA鉴定技术在其他方面的应用吗？亲子鉴定辨认遇难者身份用于研究人类的起源、不同生物的亲缘关系五、

核酸——生命蓝本随着生活水平的提高，人们对营养保健食品日益关注。一些厂家在核酸保健品的广告中用到类似的宣传语：一切疾病都与基因受损有关；基因是核酸片段；补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力。请对上述三段宣传语作出评析，指出其中的逻辑漏洞。与社会联系“一切疾病都与基因受损有关”过于绝对，疾病有的是由基因受损导致的，还有很多疾病是受到细菌等病原体影响导致的。“基因是核酸片段”属于概念有误，核酸包括DNA和RNA，除少数病毒外，生物的基因是DNA上有遗传效应的片段。“补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力”这是混淆概念关系以误导消费者。人们吃的食物中已经含有很多核酸不需要额外补充核酸，核酸也不是人体需要的营养物质；人体内不缺乏合成核酸的原料；人体细胞不会直接利用外来核酸，无论食物中的核酸，还是补充特定的核酸，都不能直接被细胞利用，都要被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用；细胞内的基因修复有复杂的机制，补充核酸不会增强基因修复能力。六、

综合破案——从分子到疾病镰刀型细胞贫血症的机理根本原因：基因层面突变控制血红蛋白合成的基因发生突变，具体为DNA中的一个碱基对发生替换。直接原因：蛋白质结构改变mRNA密码子改变导致氨基酸序列异常（β链第6位谷氨酸→缬氨酸），一级结构发生改变。病理结果：性状功能异常血红蛋白空间结构异常，使红细胞呈镰刀状，变形能力下降、易破裂，携氧能力降低。结论：基因→蛋白质结构→蛋白质功能→生物性状解释“镰刀型细胞贫血症”的根本原