第3讲 蛋白质核酸糖类和脂质 版高考生物新高考一轮复习.docx
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第3讲蛋白质核酸糖类和脂质版高考生物新高考一轮复习
第3讲 蛋白质、核酸、糖类和脂质
单科命题
备考导航
核心素养解读
命题趋势
（1）概述糖类的种类和作用
（2）举例说出脂质的种类和作用
（3）概述蛋白质和核酸的结构和功能
（1）从物质与能量视角概述糖类和脂质的种类和功能
（2）从结构和功能视角概述蛋白质和核酸的结构和功能
◆题型内容:
糖类、脂质、蛋白质与核酸的元素组成、种类与功能
◆考查形式:
多通过选择题直接考查
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
2.蛋白质的合成及其结构、功能多样性
（1）二肽的形成过程
①过程a:
脱水缩合 ,物质b:
二肽 ,结构c:
肽键 。
②H2O中H来源于 氨基和羧基 ;O来源于 羧基 。
（2）蛋白质的形成过程
3.蛋白质结构与功能的多样性
1.具有氨基和羧基的物质就是构成蛋白质的氨基酸。
（✕）
2.人体内不同氨基酸之间的差异是由DNA决定的。
（✕）
3.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。
（✕）
4.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。
（✕）
5.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能并未发生改变。
（✕）
6.蛋白质结构具有多样性的原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和空间结构不同,只要有其中一项不同,蛋白质的结构就不同。
（✕）
7.蛋白质在核糖体上合成后已具有正常生理功能。
（✕）
8.人体内含有多种多样的蛋白质,每种蛋白质都含有20种氨基酸。
（✕）
如图表示蛋白质的结构层次示意图,思考相关问题:
（1）组成蛋白质的化学元素通常含有S,S元素存在于b的 R基（侧链基团） 中。
（2）①过程的方式称为 脱水缩合 ,发生的场所在细胞中的 核糖体 上,形成的化学键可以表示为 —CO—NH— 。
（3）若该蛋白质是胰岛素,则②过程发生的场所是 内质网和高尔基体 。
（4）图中③是蛋白质的 变性 过程,即蛋白质的 空间结构 被破坏;④是蛋白质的 水解 过程,即蛋白质分子中 肽键 断裂。
1.蛋白质的结构多样性决定其功能多样性
2.蛋白质中游离氨基数或羧基数的计算
（1）至少含有的游离氨基数或羧基数=肽链数。
（2）游离氨基数或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基数或羧基数。
3.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去的水分子数的关系
（1）肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数。
（2）蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去的水分子数×18。
肽链数
氨基酸数
肽键数
脱去的水分子数
蛋白质相对分子质量
氨基数
羧基数
1条
m
m-1
m-1
ma-18（m-1）
至少1个
至少1个
n条
m
m-n
m-n
ma-18（m-n）
至少n个
至少n个
注:
氨基酸的平均相对分子质量为a。
4.与蛋白质中的氮原子数、氧原子数相关的计算
（1）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为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
（2）氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数。
（3）氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数-脱去的水分子数。
（4）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。
可以结合数学中“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）。
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20×20×20×20=204种）。
②若每种氨基酸只有一个,可形成肽类化合物的种类有（20×19×18×17）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（20×19×18×17）种]。
考向一 考查氨基酸种类及结构特点
1.（2019河北唐山月考）如图为氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是（ ）
A.结构④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②和③
C.结构④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
1.答案 A ①为氨基,③为羧基,④为侧链基团（R基）。
氨基酸的种类由R基决定,生物体内R基约有20种,A正确;氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自①和③,B错误;一般而言,R基中的氨基或羧基不参与脱水缩合,C错误;生物体内n个氨基酸形成一条多肽链至少需要n个密码子而不是需要n种密码子,D错误。
2.（2019河南新乡月考）下面是三种化合物的结构简式,下列有关这三种化合物的叙述,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游离氨基数相同
2.答案 B 三种化合物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;图中三种氨基酸的共同点之一应为“至少都含有一个氨基、一个羧基”,B错误;与双缩脲试剂反应的是肽链中的肽键,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都是1个,D正确。
题后悟道·方法
“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸
考向二 考查对蛋白质分子结构与功能的分析
3.（2019江西奉新高级中学月考）下列有关蛋白质结构和功能的说法,不正确的是（ ）
A.鸡蛋煮熟后蛋白质变性是由肽键断裂造成的
B.若蛋白质的空间结构改变,则蛋白质的功能一定改变
C.若某物质含有C、H、O、N等元素,且有催化作用,则可能是蛋白质
D.蛋白质结构多样性与氨基酸的种类、数量和排列顺序有关
3.答案 A 鸡蛋煮熟后蛋白质变性是因为高温改变了蛋白质的空间结构,不是肽键断裂,A错误;结构与功能相适应,当蛋白质的空间结构改变时,功能也一定改变,B正确;含有C、H、O、N等元素,具有催化作用的物质可能是蛋白质,C正确;蛋白质结构多样性与氨基酸的种类、数量和排列顺序有关,D正确。
4.（2020江苏南通海安中学高三月考）如图表示有关蛋白质分子的简要概念图,下列对图示分析正确的是（ ）
A.A中肯定含有S元素
B.多肽中B的数目等于C的数目
C.①过程发生所需模板和运输B的工具都是RNA
D.蛋白质结构和功能的多样性是生物多样性的根本原因
4.答案 C B是氨基酸,组成元素主要是C、H、O、N,可能含有S元素,也可能不含S元素,A错误;C是肽键,在链状多肽中氨基酸数大于肽键数,在环状多肽中,氨基酸数等于肽键数,B错误;直接合成多肽的模板是mRNA,运输氨基酸的是tRNA,C正确;生物多样性的根本原因是基因的多样性,生物多样性的直接原因是蛋白质结构和功能多样性,D错误。
题后悟道·归纳
蛋白质的结构与功能的“一、二、三、四、五”
考向三 考查蛋白质的相关计算与分析
5.（2019山西太原段检）某化合物为一种分泌蛋白,该蛋白成熟之前由一条多肽组成,且肽链内部无二硫键,成熟后,该多肽被水解成了四条相对较短的肽链,且此四条肽链内部及之间共形成了5个二硫键。
假设该蛋白成熟过程中氨基酸残基数未变,那么该蛋白由未成熟的一条肽链变成成熟状态的过程中,相对分子质量的改变为（ ）
A.增加了44B.增加了26
C.减少了24D.减少了54
5.答案 A 该蛋白由一条肽链变成四条相对较短的肽链,应有三个肽键被水解,即有三个水分子参与水解,同时形成了5个二硫键,形成一个二硫键,需要失去两个氢原子,相对分子质量增加了18×3-2×5=44,A项正确。
6.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3600
D.该蛋白质中至少含有4个游离的羧基
6.答案 C 该蛋白质分子含有2条肽链,且2条肽链之间由2个肽键连接,故该分子一共含有200个肽键;由图可知,第70位、120位的氨基酸R基上有氨基,故组成该蛋白质分子的200个氨基酸中至少含有202个氨基;合成该蛋白质时脱去的水分子数与形成的肽键数相等,故合成该蛋白质时相对分子质量减少了18×200=3600;该蛋白质分子含有2条肽链,至少含有2个游离的羧基。
题后悟道·方法
（1）环状肽的结构与计算
环状肽如图所示:
根据图示可知,肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数（由于环状肽首尾氨基酸彼此相连,故形成一个环状肽时,比形成一条直链肽要多脱去一个水分子）。
（2）在蛋白质相对分子质量的计算中,若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时,要考虑脱去的氢的相对分子质量,每形成一个二硫键,脱去2个H。
考点二 核酸的结构与功能
1.核酸的结构层次
2.DNA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
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）
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸
多糖
葡萄糖
1.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。
（✕）
2.DNA和RNA的碱基组成相同,五碳糖不同。
（✕）
3.核苷酸种类不同取决于碱基的不同。
（✕）
4.大肠杆菌细胞内含有4种碱基、4种核苷酸。
（✕）
5.DNA分子中的一条链中两个相邻碱基通过“磷酸—脱氧核糖—磷酸”相连。
（✕）
6.分子大小相同,碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。
（✕）
7.核酸和蛋白质都具有物种的特异性,核苷酸和氨基酸也具有物种特异性。
（✕）
8.真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质。
（✕）
甲图表示某些重要化合物的元素组成和功能关系,乙图是甲图中某种物质的单体结构图。
试分析:
甲
乙
（1）甲图中X、Y各代表哪类元素?
（2）请写出甲图中A、B、C所代表的物质名称,并写出推断依据。
（3）人体细胞中①~④发生的场所分别是什么?
（4）C具有多样性,从甲图中c角度分析原因是 。
A具有多样性的主要原因是 。
答案
（1）X代表的元素是N、P,Y代表的元素是N。
（2）A代表DNA、B代表RNA、C代表蛋白质。
由乙图和A复制可知,A为DNA,DNA可转录为RNA进而指导蛋白质的合成。
（3）人体细胞中①②发生的场所主要是细胞核,其次是线粒体中,③④发生的场所是核糖体。
（4）氨基酸的种类、数目和排列顺序不同 a的排列顺序千变万化
1.不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳
生物种类
核酸种类
碱基种类
核苷酸种类
遗传物质
细胞生物
DNA和RNA
5种
8种
DNA
病
毒
DNA病毒
DNA
4种
4种
DNA
RNA病毒
RNA
4种
4种
RNA
2.核酸与蛋白质的比较
项目
核酸
蛋白质
DNA
RNA
元素
C、H、O、N、P
C、H、O、N、P
C、H、O、N等
组成单位
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
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