人教通用高考大一轮复习第一单元细胞的概述及其分子组成第3讲蛋白质和核酸讲义生物.docx

1、人教通用高考大一轮复习第一单元细胞的概述及其分子组成第3讲蛋白质和核酸讲义生物 考纲要求1.蛋白质、核酸的结构和功能()。2.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。考点一蛋白质的结构、功能及相关计算1组成蛋白质的氨基酸及其种类巧记“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：脱水缩合，物质b：二肽，结构c：肽键。H2O中H来源于氨基和羧基；O来源于羧基。(2)蛋白质的结构层次氨基酸多肽蛋白质特别提醒蛋白质的盐析、变性和水解盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白

2、质的空间结构没有发生变化。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，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。3蛋白质分子多样性的原因(1)氨基酸：种类不同；数目成百上千；排列顺序千变万化。(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。4蛋白质的功能(连线)1判断有关氨基酸的叙述(1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸()(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)

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()2判断有关蛋白质的叙述(1)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能()(2)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()(3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质()(4)蛋白质是生物体主要的能源物质()(5)所有的蛋白质在核糖体中合成后已具有正常的生理功能()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，图丙为酶、激素、抗体、载体蛋白与蛋白质、脂质的关系概念图。请分析：(1)图甲中a的

4、元素一定有哪些？可能还会有哪些？提示一定有C、H、O、N，可能还会有S等。(2)真核细胞中进行图甲中过程的场所有哪些？提示内质网、高尔基体。(3)图甲中b、c内容是什么？请写出b、c的通式。提示b、c依次为“氨基酸”“肽键”；b的结构通式为；c的结构通式为CONH。(4)图乙中分别体现了蛋白质怎样的功能？提示催化功能、运输功能、免疫功能。(5)请写出图丙中af对应的物质依次为脂质、激素、抗体(或载体蛋白)、蛋白质、载体蛋白(或抗体)、酶。1有关蛋白质结构的计算规律(1)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条链状多肽或m条链状多肽：形成肽链数形成肽键数脱去水分子数蛋白质相对分

5、子质量1n1n1na18(n1)mnmnmna18(nm)特别提醒计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(SS)时，要再减去2(两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na18(nm)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。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。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：碳原子数氨基

6、酸的分子数2R基上的碳原子数。氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数2。氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数。氮原子数肽链数肽键数R基上的氮原子数各氨基酸中氮原子的总数。由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。2利用“排列组合”解答多肽种类的计算题多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助右面的示意图(代表要安放的氨基酸的位置)，结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律(以20种氨基酸形成的四肽化合物为例)。

7、(1)若每种氨基酸数目不限，可形成肽类化合物的种类有204种(即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2、3、4号也是如此，即20202020204种)。(2)若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有(20191817)种即1号位置安放氨基酸的情况有20种，2号位置安放的氨基酸只能在剩余的19种中选择，即(20191817)种。命题点一组成蛋白质的氨基酸种类与结构的判断1下面是三种化合物的结构简式，下列有关三种化合物的叙述，错误的是()A三种化合物可以用一个结构通式表示B三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基C三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D三种化合物两两结合形成的物质的

8、游离氨基数相同答案B解析三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示，A正确；图中三种氨基酸共同点应为至少都含有一个氨基、一个羧基，B错误；双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应，是由于蛋白质中有肽键，氨基酸中无肽键，故不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数分别是1、1、1，D正确。2下列四种化合物中，哪种是构成蛋白质的氨基酸()ACH3CH2COOHBRCH2NH2CD答案D解析组成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，故D项正确。科学思维“两看法”判断组成蛋白质

9、的氨基酸命题点二蛋白质分子结构与功能的分析3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两种激素都是由八肽环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答案D解析分析题中激素的结构简式可知，激素中的环状肽都是由6个氨基酸构成的，故为六肽环，A错误；氨基酸脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自氨基和羧基，B错误；肽链中游离氨基的数目与构成肽链的氨基酸R基上的氨基数目有

10、关，C错误；分析题中激素的结构简式可知，两种激素间有2个氨基酸种类不同，故这两种激素的生理功能不同是由这2个氨基酸种类不同导致的，D正确。4(2018全国，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答案C解析浆细胞产生的抗体能与相应的抗原(如病毒抗原)发生特异性结合，A项正确；肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白等参与肌肉收缩的过程，B项正确；Fe2参与构成血红蛋白，血红蛋白具有运输O2的功能，C项错误；细胞核中染色体的主要组成成分是

11、蛋白质和DNA，D项正确。生命观念蛋白质的结构与功能的“一、二、三、四、五”命题点三蛋白质的相关计算与分析5(2018临汾模拟)如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是()A该分子中含有198个肽键B这200个氨基酸中至少有200个氨基C合成该蛋白质时相对分子质量减少了3 582D该蛋白质中至少含有3个NH2答案C解析分析题图可知，该蛋白质分子由两条肽链组成，且两条链之间的R基上的氨基和羧基脱水缩合形成了一个肽键，则该分子中含有199个肽键，A错误；这200个氨基酸中至少有201个氨基，B错误；合成该蛋白质时脱去了199个水分子，相对分子质量减少了181993 582，C

12、正确；该蛋白质中至少有2个游离的氨基，D错误。6某50肽中有丙氨酸(R基为CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，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)。下列有关叙述错误的是()A该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子B若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列C若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4分子H2OD新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基答案C解析据图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，则有8分子水参与，故该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子，

13、A正确；得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故将这5个氨基酸缩合成5肽，可有5种不同的氨基酸序列，B正确；若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，需要形成3个肽键，脱去3分子水，C错误；每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基，D正确。7现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有()A9种，9种 B6种，3种C18种，6种 D27种，6种答案D解析足量的3种氨基酸构成的三肽有3327种。对于包含3种氨基酸的三肽种类的理解，可借用示意图“”来分析，即第一个位置的氨基酸有3种情况，第二

14、个位置只能从另2种氨基酸中任选1种氨基酸，第三个位置只能安放剩余的1种氨基酸，即3216种。考点二核酸的组成、结构与功能1核酸的结构层次2DNA和RNA的组成成分比较(1)相同成分：含氮碱基A、G、C和磷酸。(2)不同成分易混辨析ATP、核苷酸、DNA、RNA中“A”的辨析3核酸的功能与分布(1)(2)4生物大分子以碳链为骨架生物大分子(多聚体)基本单位(单体)多糖单糖蛋白质氨基酸核酸核苷酸归纳总结(1)同种生物不同细胞中DNA一般相同，由于基因的选择性表达，mRNA不完全相同，蛋白质种类和含量也不完全相同。(2)核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸、

15、蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近。(3)RNA作为遗传物质的前提是生物体内不存在DNA。当RNA作为遗传物质时，由于RNA单链结构不稳定，容易发生突变。生物体内的少数RNA具有催化功能。1判断关于核酸的叙述(1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接()(2)DNA和RNA的碱基组成相同，五碳糖不同()(3)细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键()(4)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()(5)细胞中RNA的合成过程不会在细胞核外发生()2判断关于生物遗传物质的叙述(1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质()(2)分子大小相同、碱基含

16、量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同()(3)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质()(4)大肠杆菌体内既有DNA，又有RNA，但以DNA作为遗传物质()(5)酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸()(6)原核生物拟核中含有环状的DNA分子()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)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。(2)人体细胞中的n共有5种，d共有8种。(3)d、e都能水解吗？

17、提示d为核苷酸，能水解为m、f和n；e为氨基酸，不能水解。(4)C具有多样性，从c的角度分析原因是氨基酸的种类、数目和排列顺序不同。A具有多样性的主要原因是a的排列顺序千变万化。1核酸与蛋白质的比较项目核酸蛋白质DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等组成单位核苷酸氨基酸形成场所主要在细胞核中复制产生主要在细胞核中转录生成核糖体检测试剂甲基绿(绿色)吡罗红(红色)双缩脲试剂(紫色)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核苷酸的种类、数量及排列顺序氨基酸的种类、数量、排列顺序以及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别2.DNA多样性、

18、蛋白质多样性和生物多样性的关系3核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”命题点一核酸组成、结构与功能分析1下列说法正确的是()A叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种B大肠杆菌细胞中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种C组成核酸的基本单位是核糖核苷酸DDNA与RNA的不同点只在于五碳糖和碱基的不同答案A解析叶肉细胞中碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是5种、8种和2种，A正确；大肠杆菌细胞中既含有DNA，又含有RNA，故含有碱基A、T、G、C的核苷酸共7种，B错误；组成核酸的基本单位是核苷酸，C错误；DNA与RNA的不同点除了五碳糖和碱基的不同外，还有结构的不同，DNA一般是

19、双链，RNA一般是单链，D错误。2(2018石家庄高三模拟)下图中甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是()A如果甲中的m是U，则甲一定是丙的基本单位B如果甲中的m是G，则甲一定是乙的基本单位C如果甲中的a是脱氧核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中D如果甲中的a是核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中答案B解析甲是核苷酸，是乙和丙的基本单位，乙是DNA，丙是tRNA。如果甲中的m是G，则甲可能是脱氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸，是DNA或RNA的基本单位，B错误。命题点二核酸与蛋白质的关系分析3(2018全国名校高考模拟)核酸和蛋白质是细

20、胞内重要的生物大分子。下列叙述错误的是()ARNA聚合酶的识别位点位于DNA上B血红蛋白参与血液中氧气的运输C抗体的合成需要DNA和RNA的参与DDNA和蛋白质是核糖体的组成成分答案D解析RNA聚合酶的识别位点位于DNA上，其作用是催化DNA转录形成RNA，A正确；红细胞中的血红蛋白具有运输氧气的功能，B正确；抗体的化学本质是蛋白质，是DNA通过转录和翻译形成的，因此抗体的合成需要DNA和RNA的参与，C正确；核糖体的组成成分是rRNA和蛋白质，D错误。4分析HIV的化学组成，得到下图所示组成关系，相关叙述正确的是()Aa甲的过程在HIV的核糖体上完成B乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、

21、C四种碱基Ca与a之间通过“NHCOOH”相连接DHIV的遗传信息储存在大分子乙中答案D解析首先由图中HIV联想到RNA和蛋白质，然后推出甲、乙两种物质分别是蛋白质和RNA，a、b是构成甲、乙的小分子物质，所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a分别是蛋白质和氨基酸，乙、b分别是RNA和核糖核苷酸。HIV无细胞结构，只有侵入宿主细胞，利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质，A错误；RNA中含有U而不含T，B错误；氨基酸之间通过肽键“NHCO”相连接，C错误；乙(RNA)是HIV的遗传物质，D正确。命题点三辨析细胞内的生物大分子5(2018陕西黄陵中学高三特训卷)单体的

22、排列顺序不同是许多生物大分子具有差异性的原因之一，下列选项中与此无关的是()A糖原、淀粉和纤维素之间的差异B细胞膜上不同载体蛋白之间的差异CmRNA、rRNA和tRNA之间的差异D同一条染色体上不同基因之间的差异答案A解析糖原、淀粉和纤维素都是由葡萄糖构成的大分子有机物，只是三种化合物的葡萄糖数量和连接方式不同，A错误。6如图是细胞内几种有机物及其功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4的组成成分。下列说法正确的是()A相同质量的M1和M2被彻底氧化分解，则M1的耗氧量多BM3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能Cm3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不

23、同D在HIV体内，将M4彻底水解，得到5种碱基，2种五碳糖答案B解析由题图可知，M1和M2分别是糖类和脂肪，与脂肪相比，糖类分子中的H元素含量少，氧化分解过程中消耗的氧气少，A项错误；由题图可知，M3是蛋白质，具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能，B项正确；m3是蛋白质的基本组成单位氨基酸，m4是核酸的基本组成单位核苷酸，五碳糖和碱基的种类不同是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别，不是氨基酸和核苷酸的区别，C项错误；在HIV体内，将M4彻底水解，得到4种碱基，1种五碳糖，D项错误。生命观念各种有机物的组成、种类、结构和功能总结考点三观察DNA和RNA在细胞中的分布1实验原理(1)甲基绿和吡罗

24、红对DNA和RNA的亲和力不同(2)盐酸2实验步骤3实验结论实验中各种处理的目的处理目的取材前漱口防止食物残渣的影响质量分数为0.9%的NaCl溶液保持口腔上皮细胞的正常形态酒精灯烘干载玻片快速杀死并固定细胞质量分数为8%的盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合蒸馏水冲洗涂片洗去盐酸，防止影响染色效果用吡罗红甲基绿染色使DNA和RNA着色，需现配现用问题探究结合教材实验分析：(1)应选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料，不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞，为什么？提示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞中含

25、有色素，会干扰实验结果的观察。(2)不能用哺乳动物成熟的红细胞观察DNA和RNA分布的原因是什么？提示哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有DNA。命题点一实验原理和步骤分析1下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验的说法，正确的是()A甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红B盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞C该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNAD盐酸有利于染色质中DNA与蛋白质分离，不利于DNA与染色剂结合答案B解析该实验中甲基绿和吡罗红应该先混合再使用，A错误；盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入

26、细胞，B正确；叶肉细胞含有DNA和RNA，但是其内含有绿色的叶绿体，会干扰实验结果的观察，C错误；盐酸能使染色质中DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合，D错误。2下图表示“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的基本实验步骤，对该实验基本步骤的叙述错误的是()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装片C表示用缓水流冲洗，以免影响染色D表示用甲基绿和吡罗红对标本先后进行染色答案D解析甲基绿和吡罗红两种染色剂对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，染色时用甲基绿和吡罗红

27、混合染色剂对细胞进行染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布，D错误。命题点二实验的拓展与应用3给你准备了一些洋葱和大小烧杯、载玻片、盖玻片、滴管、温度计、蒸馏水等实验材料及用具，证明洋葱细胞的DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中。(1)你还需准备哪些实验材料及用具才能完成此实验？_。(2)你准备的实验材料和用具在本实验中有什么作用？_。(3)写出主要的实验步骤。_。答案(1)质量分数为8%的盐酸、吡罗红甲基绿染色剂、显微镜(2)质量分数为8%的盐酸用于水解，吡罗红甲基绿染色剂用于染色，显微镜用于观察(3)撕取洋葱内表皮制片；水解；冲洗涂片；染色；观察矫正易错强记长句1关于蛋白

28、质的4点说明(1)组成蛋白质的元素一定有C、H、O、N，一般还含有S元素。(2)多肽和蛋白质的区别：多肽没有明显的空间结构，必须经过加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。(3)煮熟的食物易被人体消化，是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，肽链变得松散，易被蛋白酶分解。(4)高温、过酸、过碱、重金属盐，都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化，但低温不会。2关于核酸的2点辨析(1)DNA一般是双链结构，某些病毒中存在单链的DNA；RNA中的碱基也能相互配对形成氢键构成双链，如tRNA。(2)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，故强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。3常见化合物的初步水解和彻底水解的产物物质初步水解产物彻底水解产物淀粉麦芽糖葡萄糖蛋白质多肽氨基酸核酸核苷酸磷酸五碳糖碱基在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中a、b、c代表小分子，甲、乙、丙是生物大分子。据图分析：1甲的功能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有重要作用。2a和b在化学组成上的区别为五碳糖和含氮碱基(T和U)的不同。3c的共同特点是每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧