必修一 第一单元 第3讲

1、第3讲蛋白质和核酸,1.组成蛋白质的氨基酸及其种类,考点一生命活动的主要承担者蛋白质,c、h、o、n,nh2,cooh,同一个碳原子,非必需氨基酸,必需氨基酸,巧记“8种必需氨基酸” 甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸) 2.蛋白质的合成及其结构、功能多样性 (1)二肽的形成过程,过程a：，其场所 (一定，主要)在 中。b： ，c： 。 h2o中h来源于 ；o来源于 。 多个氨基酸发生脱水缩合，产物名称为 ，其 (填“具备”或“不具备”)生物活性。 (2)蛋白质的结构层次,脱水缩合,一定,核糖体,二肽,肽键,氨基和羧基,羧基,多

2、肽,不具备,多肽,点悟：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；其余的氨基(或羧基)在r基上。 (3)蛋白质结构多样性的原因,3.蛋白质的功能(连线),下图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图；图乙中的分别表示生物体内的三个生理过程，其中q分别代表三种物质。请分析：,(1)图甲中a的元素一定有哪些？可能还会有哪些？ (2)图甲中过程是指_，该过程进行的场所是什么？ (3)真核细胞中进行图甲中过程的场所有哪些？ (4)图甲中b、c的内容是什么？请写出b、c的化学表达式。 (5)图乙中分别体现了蛋白质怎样的功能？,提示(1)一定有c、h、o、n，可能还会有s等。 (2)脱水

3、缩合核糖体 (3)内质网、高尔基体。 (4)b、c依次为“氨基酸”“肽键”； b的化学表达式为 ; c的化学表达式为conh。 (5)催化功能、运输功能、免疫功能。,1.高考重组判断正误 (1)肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程(2018全国卷，1b)() (2)细胞核中某些蛋白质是染色体的重要的组成部分(2018全国卷，1d)() (3)蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化(2015全国卷，5c)() (4)线粒体中的dna能控制某些蛋白质的合成(2013全国卷，1d)() (5)氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构(2017海南卷，1d)() (6)植物根细胞膜上存在运输离

4、子的蛋白质(2016海南卷，3a)() 提示(1)(2)(3)(4)(5)(6),2.教材拓展拾遗 (人教版必修1p23“与生活的联系”改编) (1)请辨析盐析、高温(或酸碱)及蛋白酶对蛋白质结构的影响。 提示蛋白质的盐析、变性和水解辨析：,(2)相对于生鸡蛋，鸡蛋煮熟后为何更易消化？该过程中蛋白质是否变性？ 下述中引发蛋白质变性的有哪些？ 在鸡蛋清中加入少许食盐可观察到白色絮状沉淀 毛发燃烧发出焦臭味 鸡蛋清遇浓硝酸变成黄色 豆浆加热再加入石膏而成豆腐 提示由于高温可使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此，吃熟鸡蛋更易被消化，中除外均已引发蛋白质变性。,(3)细胞受到冰

5、冻时，蛋白质分子互相靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基(sh)氧化形成二硫键(ss)。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍保留(如图所示)。请判断叙述的正误，并说明判断依据。,巯基位于氨基酸的r基上结冰和解冻过程涉及肽键的变化解冻后蛋白质功能可能异常抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力 提示依据如下：巯基(sh)中含有s，由氨基酸的结构通式可知，巯基位于氨基酸的r基上，正确；蛋白质的结构决定蛋白质的功能，由题干“解冻时，蛋白质氢键断裂”可知解冻后的蛋白质结构会发生变化，其功能也可能发生异常，正确；由题干信息知，结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键，解冻会减少蛋白质分子中的氢键，结冰和解冻过程

6、中未涉及肽键的变化，错误；细胞受到冰冻时，蛋白质分子中相邻近的巯基(sh)氧化形成二硫键(ss)，抗冻植物能够适应较冷的环境，根据形态结构和功能相适应的观点，可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力，正确。,重点串讲整合 1.蛋白质与几种重要结构的关系 (1)生物膜蛋白质脂质(其中蛋白质种类决定膜功能复杂程度)。 (2)细胞器：全部含蛋白质(有的只含蛋白质)。 (3)染色体蛋白质dna。 (4)病毒蛋白质dna或rna。,2.几种常见蛋白质的分布和功能,结合氨基酸的结构特点及种类考查结构与功能观,1.下列关于生物体内氨基酸的叙述，正确的是() a.氨基酸是蛋白质分子的单体，由氨基和羧基组成 b.组

7、成蛋白质的氨基酸共有的结构是 c.每个氨基酸分子都只含有c、h、o、n四种元素 d.组成人体的氨基酸都在人体内合成 答案b,2.下图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是() a.结构在生物体内约有20种 b.氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自于和 c.结构中含有的氨基或羧基全部都参与脱水缩合 d.生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n种密码子,解析是r基，组成蛋白质的r基约有20种，a正确；氨基酸脱水缩合脱去的水中的氢来自氨基和羧基，图中是氨基，是羧基，b错误；是r基，r基中的氨基或羧基不参与脱水缩合反应，c错误；能编码氨基酸的密码子共有61种，d错误。 答案a,解答本类题目的关键是熟记氨

8、基酸的结构通式，如下图所示 找出氨基酸的共同体，即框内“不变部分”(连接在同一碳原子上的nh2、 cooh和h)，剩下的部分即为r基。倘若找不到上述“不变部分”，则不属于构成蛋白质的氨基酸。,以蛋白质的结构与功能为载体考查相关生命观念,3.(2018全国卷，1)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,解析浆细胞产生的特异性抗体可与相应抗原结合而发挥免疫功能，a正确；肌细胞中的肌球蛋白、肌动蛋白等参与肌肉收缩，b

9、正确；参与氧气运输的血红蛋白中有fe2，而没有mg2，c错误；染色体主要由蛋白质和dna组成，所以细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分，d正确。 答案c,4.细胞膜上有功能各异的蛋白质，下列所述蛋白质是膜蛋白的是() a.能催化丙酮酸氧化分解的蛋白质 b.能调节血糖降低或升高的蛋白质 c.能运输葡萄糖进入细胞的蛋白质 d.能与性激素特异性结合的受体蛋白,解析催化丙酮酸氧化分解的酶是无氧呼吸第二阶段或有氧呼吸第二阶段的酶，而这两个阶段发生的具体场所分别为细胞质基质和线粒体基质，不位于生物膜上，a错误；能调节血糖降低或升高的蛋白质分别为胰岛素和胰高血糖素，这两种激素不属于膜蛋白，b错误；能运输

10、葡萄糖进入细胞的蛋白质是葡萄糖的载体蛋白，位于细胞膜上，c正确；激素的受体并非都位于细胞膜的表面，性激素的受体蛋白位于细胞内，不是膜蛋白。d错误。 答案c,围绕蛋白质结构功能结合新情境考查科学思维能力,5.(2018辽宁五校协作体联考)鉴定尿中是否有蛋白质常用加热法来检验。如图为蛋白质加热过程中的变化，据此判断下列有关叙述正确的是(),a.沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂 b.食盐作用下析出的蛋白质也发生了变性 c.变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应 d.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变,解析由题图可知，沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链会充分伸展，但并没有

11、断裂，a错误；食盐作用下蛋白质析出是因为蛋白质的溶解度降低，蛋白质的空间结构并没有发生改变，因此不会发生变性，b错误；蛋白质可用双缩脲试剂进行鉴定，是因为蛋白质分子中含有肽键，与双缩脲试剂反应后显紫色，变性后的蛋白质中肽键仍存在，因此仍可以与双缩脲试剂产生紫色反应，c正确；蛋白质的结构决定其功能，蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能会发生改变，d错误。 答案c,6.朊病毒蛋白(prp)有两种：一种是prpc，一种是prpsc，它们的比较如下表。,由此可以推测这两种蛋白质表现出不同性质的原因是() a.溶解度不同 b.氨基酸的种类不同 c.空间结构不同 d.氨基酸的数量不同 解析由表格信息

12、可知，prpc和prpsc的氨基酸序列相同，因此二者溶解度和致病性不同的原因是蛋白质的空间结构不同。 答案c,蛋白质合成或水解相关计算,7.一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(r基为ch2ch2cooh)，则该多肽() a.有38个肽键 b.可能没有游离的氨基 c.至少有5个游离的羧基 d.至多有36种常见氨基酸,解析根据题干信息分析，由于该多肽是环状多肽，因此其中含有39个肽键，a错误；由于环状多肽的主链上没有游离的氨基，游离的氨基只能分布在r基上，而题干中没有相应信息说明r基上是否含有游离的氨基，所以不能推断该多肽中有没有游离的氨基.b正确；根据题干信息可知4个谷氨酸的r基

13、中含有4个游离的羧基，由此推断该多肽至少含有4个游离的羧基，c错误；组成蛋白质分子的常见氨基酸约有20种，因此由39个氨基酸形成的环状多肽中最多也只有20种常见氨基酸，d错误。 答案b,8.下图表示胰岛素分子中一条多肽链，其中有3个甘氨酸(r基：h)分别位于第8、20、23位。下列叙述正确的是(),a.该多肽含有一个游离的羧基，位于第1位 b.用特殊水解酶除去3个甘氨酸，形成的产物比原多肽多5个氧原子 c.用特殊水解酶除去3个甘氨酸，形成的产物中有4条多肽 d.该多肽释放到细胞外需要经过两种细胞器的加工,解析图示为一条多肽链，该多肽至少含有一个羧基(位于第1位或第30位)和一个氨基(位于第30

14、位或第1位)a错误；用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，要断裂6个肽键，需要6分子水，因此形成的产物比原多肽多6个氧原子，b错误；用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的产物中是3条多肽、1个二肽、3个甘氨酸，c错误；胰岛素的化学本质是分泌蛋白，需经过内质网和高尔基体两种细胞器的加工，d正确。 答案d,1.计算蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键、脱水数 (1)蛋白质相对分子质量氨基酸数氨基酸平均相对分子质量脱去水分子数18。(若有其他化学键形成，则需再减去脱掉的原子质量，如每形成一个“ss”键，需脱掉2个“h”) (2)至少含有的游离氨基或羧基数肽链数。 (3)游离氨基或羧基数肽

15、链数r基中含有的氨基或羧基数。,2.蛋白质中含有n、o原子数的计算 (1)n原子数肽键数肽链数r基上的n原子数各氨基酸中n原子总数 (2)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原子总数脱去水分子数 3.多肽中除去氨基酸的有关计算 (1)若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽键；若除去多肽一端的一个氨基酸，需水解掉1个肽键即可。 (2)每水解1个肽键，则需要1分子水参与，肽键数减少1个，生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加2个，氨基增加1个，羧基增加1个。,1.核酸的结构层次,考点二核酸的结构与功能,p,含氮碱基,磷酸,c、h、o、n、p,脱氧核苷酸,双,四种脱氧核苷酸,

16、2.核酸的功能与分布,细胞核,细胞质,遗传物质,遗传信息,rna病毒,mrna,trna,酶,助学巧记 “三看”法快速确认dna、rna,1.有一类生物大分子具有多种功能，如运输、催化和携带遗传信息等，请你推测这类生物大分子是蛋白质、dna、rna还是多糖？你的推断理由是？ 提示rnarna分子中的trna在翻译过程中转运氨基酸，有些rna是生物催化剂，有些病毒的遗传物质是rna，能携带遗传信息。,2.生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中x、y代表元素，a、b、c是组成a、b、c三种生物大分子的单体，这三种单体的结构可用d或e表示，请分析：,(1)图中x、y各代表何类元素？

17、a、b、c及a、b、c各代表什么物质？请说出判断依据。 提示x代表n、p，y代表n。 a、b、c分别表示dna、rna、蛋白质；a、b、c分别表示脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。由于a可复制，则a为dna，dna可转录为rna进行指导蛋白质生物合成，则b、c分别为rna、蛋白质，进而推断a、b、c物质分别是脱氧核苷酸，核糖核苷酸，氨基酸。,(2)人体细胞中发生的场所分别是什么？n、d各有几种？ 提示人体细胞中主要发生于细胞核，只发生于核糖体。n共有5种，d共有8种。 (3)图中d、e可否继续水解？ 提示d能水解为m、f和n；e为氨基酸，不能水解。,1.高考重组判断正误 (1)线粒体dna位于线

18、粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶(2018全国卷，1d)() (2)dna和rna分子中都含有磷酸二酯键(2017全国卷，2b)() (3)mrna从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐(2015全国卷，3b)() (4)用甲基绿和吡罗红染色可观察dna和rna在细胞中的分布(2014全国卷，5d)() (5)植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生dna的复制(2014全国卷，5b)(),(6)dna有氢键，rna没有氢键(2013全国卷，1a)() 提示(1)线粒体rna位于线粒体基质中，它能参与编码有氧呼吸第二、三阶段的酶。 (2)(3)(4)(5) (6)某些rna(如双链rna、trna)中也有

19、氢键。,2.教材拓展拾遗 (教材p26“问题探讨”改编)dna指纹法在案件侦破工作中有着重要的用途。刑侦人员将从案发现场得到的血液、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，请思考： (1)为什么dna能够提供犯罪嫌疑人的信息？ (2)你还能列举dna鉴定技术在其他方面的应用吗？ 提示(1)dna是人类的遗传物质，每个人的dna分子都有其特异性，因此可提供犯罪嫌疑人信息。 (2)dna鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面，也可以利用dna鉴定技术。,直接考查核酸的组成、分类及功能,1.(2018海南卷，10)下

20、列与真核生物中核酸有关的叙述，错误的是() a.线粒体和叶绿体中都含有dna分子 b.合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量 c.dna和rna分子中都含有磷酸二酯键 d.转录时有dna双链解开和恢复的过程,解析线粒体和叶绿体是半自主性细胞器，在其基质中都含有dna和rna分子，a正确；合成核酸需要能量(主要由atp直接供能)、模板、原料和酶，b错误；dna和rna都是由核苷酸形成的，相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，c正确；转录时dna双链解开，以其中一条链为模板转录生成rna，转录结束后rna从dna上脱下，dna双链恢复，d正确。 答案b,2.(2020创新预测)下列关于图中两种分子的说法，

21、正确的是() a.所有病毒均含有 b.密码子位于上，反密码子位于上 c.独特的结构为复制提供了精确的模板 d.和中碱基互补配对方式相同,解析分别表示trna、dna，有的病毒只含rna，有的病毒只含dna，但病毒均不含trna，a错误；密码子位于mrna上，反密码子位于trna上，b错误；是dna分子，dna分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，c正确；(trna分子)中存在碱基间的互补配对，配对方式有au、gc、ua、cg，(dna分子)中的碱基配对方式为at、gc、ta、cg，故和中的碱基互补配对方式不完全相同，d错误。 答案c,围绕多种化合物综合考查科学思维能力,3.(2018全

22、国卷，2)生物体内的dna常与蛋白质结合，以dna蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是() a.真核细胞染色体和染色质中都存在dna蛋白质复合物 b.真核细胞的核中有dna蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有 c.若复合物中的某蛋白参与dna复制，则该蛋白可能是dna聚合酶 d.若复合物中正在进行rna的合成，则该复合物中含有rna聚合酶,解析真核细胞染色体和染色质主要由dna和蛋白质组成，因此都存在dna蛋白质复合物，a正确；原核细胞的拟核含一个裸露的环状dna分子，该dna的复制及转录都需要酶催化，故拟核中存在由dna和酶构成的dna蛋白质复合物，b错误；dna复制需要dna聚合酶

23、的作用，dna聚合酶的化学本质是蛋白质，故复合物中参与dna复制的蛋白质可能是dna聚合酶，c正确；如果复合物中正在进行rna的合成，则复合物中必须含有rna聚合酶，因为rna中核糖核苷酸之间的连接需要rna聚合酶的催化，d正确。 答案b,4.如图表示人体细胞内的几种重要化合物a、b、c、d的化学组成，x、y表示构成这些化合物的元素(除c、h、o外)，细胞结构易被碱性染料染成深色，细胞结构具有保护、润滑、识别等功能。下列说法中正确的是(),a.图中大分子物质a的中文名称是dna，其彻底水解的产物是脱氧核苷酸 b.b具有多样性，从b的角度分析这是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序和多肽链的空间结构

24、不同 c.细胞结构在细胞中的存在部位是细胞膜的外侧 d.同一个人的肝细胞与骨骼肌细胞相比，a、b完全不同,解析准确解答本题需从两个方面着手：第一，依题干及图示条件快速确定a、b、c、d及a、b、c所代表的化合物，这是解答本题的关键。第二，抓关键词，联想相关知识点逐项排除，如由“中文名称”联想到“脱氧核糖核酸”，从而排除“dna”；由“彻底水解产物”联想到“初步水解产物”，从而排除“脱氧核苷酸”；由“从b(氨基酸)的角度分析”联想到“氨基酸与蛋白质多样性的关系”；由“同一个人”联想到“细胞分化”，从而确定“同一个人的不同细胞中dna相同而蛋白质不同的特点”。 答案c,1.核dna、mrna、蛋白

25、质的“相同”与“不完全相同” 2.dna、rna和蛋白质三者间的内在关系,3.dna多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系,实验解读 1.实验原理 (1)甲基绿和吡罗红对dna和rna的亲和力不同,考点三(实验)观察dna和rna在细胞中的分布,绿,红,细胞膜,dna和蛋白质,2.实验步骤,0.9%,8%的盐酸,吡罗红甲基绿,低倍镜,高倍镜,细胞核,细胞核,细胞质,关键点拨 实验中各种处理的目的,1.实验选材时，为何不选用紫色洋葱外表皮细胞或叶肉细胞？用无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞可以吗？ 提示紫色洋葱外表皮细胞含紫色液泡，叶肉细胞含叶绿体，易对实验结果造成颜色干扰。无色洋葱鳞片叶内表皮细胞可以

26、。 2.可否用哺乳动物成熟红细胞观察dna和rna分布？为什么？ 提示不能。哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有dna。 3.根据人口腔上皮细胞中dna和rna的分布状况，某同学得出的结论是“真核细胞的dna分布在细胞核中，rna分布在细胞质中”，你认为有何不妥？ 提示dna主要分布于细胞核中，rna主要分布于细胞质中。,结合观察dna和rna在细胞中的分布考查观察和实验设计能力,1.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.实验步骤为制片水解染色冲洗观察 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

27、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和rna在细胞中分布”的实验，步骤为制片水解冲洗染色观察，a错误；用质量分数为8%的盐酸目的之一是使dna与蛋白质分离，但不能使dna水解，b错误；用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质，d错误。 答案c,2.(2019全国重点名校联考)如图表示观察dna和rna在细胞中的分布实验的基本步骤。下列有关叙述，错误的是(),a.表示制片，首先应在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的nacl溶液 b.表示水解，需要用质量分数为8%的盐酸处理烘干后的载玻片 c.表

28、示用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片，以免盐酸影响染色 d.表示用甲基绿和吡罗红分别对标本进行染色,解析表示制片，首先应在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的nacl溶液，a正确；多表示水解，需要用质量分数为8%的盐酸处理烘干后的载玻片，b正确；表示用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片，避免残留的盐酸对染色产生影响，c正确；表示用吡罗红甲基绿混合染色剂对标本进行染色，而不是分别进行染色，d错误。 答案d,澄清易混易错强化科学思维,易错易混,易错点1蛋白质多肽 点拨核糖体中形成的仅仅是多肽，多肽只有“被加工”，形成特定空间结构后，方可成为具生物活性的蛋白质(注：蛋白质、多肽均可用双缩脲试剂检测),易错点2进行

29、蛋白质分子量计算时，不仅要考虑“链上”肽键形成时脱水，还应顾及“链间”化学键形成时脱掉的相关原子的原子量 点拨蛋白质形成时，常涉及肽链间不同基团的“连接”。 此时会涉及原子数量的改变，计算时务必关注：如图，合 成时，2条肽链间又形成了一个“多余”的“conh”， 而图所示蛋白质合成时，涉及3个“多余”的二硫键，因此， 计算相关分子量时，图中应再减一个“h2o”即18，图中应再 减236。,易错点3不能敏锐捕捉有效信息快速推断各类化合物 点拨三法判断化合物的种类 (1)元素组成分析法：,(2)特征元素提示法：,(3)“功能”信息逆推法： 主要能源物质糖类 结构主要成分或生命活动 遗传信息携带者核酸 “控制”生物性状核酸 主要“储能”