高考生物一轮复习 蛋白质和核酸.docx

1、高考生物一轮复习 蛋白质和核酸第3讲蛋白质和核酸目标要求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教材中的隐性知识源于必修1 P21“与生活的联系”：必需氨基酸成人有8种，巧记为甲(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)。婴儿多1种：组氨酸。2蛋白质的合成及其结构层次(1)二肽的形成过程过程a：脱水缩合(一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基相连接，同时脱去一分子水)，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

2、结构层次3蛋白质的多样性教材中的隐性知识(1)源于必修1 P24“科学史话”：世界上第一个人工合成蛋白质的诞生：1965年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的全部合成，这是世界上第一个人工合成并具有生物活性的蛋白质。(2)源于必修1 P38“自我检测思维拓展”：1969年，人们在坠落于澳大利亚启逊镇的陨石中发现了氨基酸，这些氨基酸不是来自地球。由此你可以作出的推测是在陨石中发现了氨基酸，且非地球所有，这说明宇宙中很可能还存在与地球生物类似的生命形式。理由：氨基酸是组成蛋白质的基本单位，而蛋白质又是生命活动的主要承担者。(1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸()(2)脱水缩合形成的多肽中

3、含有几个肽键就称为几肽()(3)氨基酸遇双缩脲试剂呈现紫色反应()(4)胰岛素的不同肽链之间通过肽键相连()(5)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能()(6)蛋白质是生物体主要的能源物质()(1)(源于必修1 P21“与生活的联系”)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因：赖氨酸为必需氨基酸，人体不能合成，只能从食物中摄取才能保证正常生命活动，玉米中不含赖氨酸，因此长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病。(2)(源于必修1 P21“正文”)请叙述氨基酸的结构特点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还

4、连接一个氢原子和一个侧链基团。(3)(源于必修1 P22图26)胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物学活性，请从蛋白质的结构方面分析原因：核糖体上合成的多肽需经内质网、高尔基体加工后才具备一定的空间结构，从而成为有活性的蛋白质。(4)(源于必修1 P23“与生活的联系”)熟鸡蛋更容易消化的原因是高温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。(5)(源于必修1 P23“与生活的联系”)蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？请说明理由。能。因为高温破坏了肽链盘曲、折叠形成的空间结构，没有破坏氨基酸之间的肽键。1有关蛋白质结构的计算规律(1)利用蛋白质的结构图解掌握相应的计算规律

5、结合示意图可得出如下规律(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条链状多肽时)：形成肽链数形成肽键数脱去水分子数蛋白质相对分子质量1n1n1na18(n1)mnmnmna18(nm)提醒计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分子的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(SS，由两个SH脱H形成)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。游离氨基或羧基数肽链数R基中含有的氨基或羧基数。(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：在一个氨基酸中

6、，若不考虑R基，则含有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。若已知多肽链的分子式，则此多肽链中：(3)多肽中除去氨基酸的有关计算若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽

7、键；若除去多肽一端的一个氨基酸，需水解掉1个肽键。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。(4)多肽种类的计算题：以20种氨基酸构成四肽的种类为例若每种氨基酸数目不限，可形成四肽的种类有：204种。若每种氨基酸只有一个，可形成四肽的种类有(20191817)种。2常考蛋白质的分布和功能考向一氨基酸的结构和种类1.如图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是()A结构在所有生物体内均有20种B氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自和C结构中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合D生物体内n个氨基酸形成一条多肽链脱去

8、n个水答案C解析氨基酸的种类由R基决定，R基约有20种，所以氨基酸的种类约有20种，但并不是所有的生物体内均有20种，A错误；氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，B错误；n个氨基酸形成一条多肽链脱去(n1)个水，D错误。2下列关于人体氨基酸的叙述，正确的是()A氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位B不同氨基酸的R基一定不同C酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因D非必需氨基酸的合成与基因的功能无关答案B解析部分激素不是蛋白质(如性激素)，它们的基本组成单位不是氨基酸，A错误；人患白化病的根本原因是基因突变，C错误；非必需氨基酸的合成与基因的功能有关，D错误。考向

9、二蛋白质的相关计算与分析3有一条直链多肽，分子式为C69H121O21N25S，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸，则该多肽的肽键数为()A19 B20 C23 D25答案A解析假设水解得到的氨基酸个数为n，则该直链多肽合成时脱去的水分子数目为n1。图示四种氨基酸都只含有一个羧基，每个羧基含2个氧原子，则该多肽链中的氧原子数目氨基酸数目2脱去的水分子数，即212n(n1)，计算可得n20，所以肽键数20119，A正确。4(2021河南林州一中高三模拟)某蛋白质的结构示意图如图，其中“SS”表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则该蛋白质分子在形成时生成的水分子数和减少的相

10、对分子质量分别为()Am个18mB(m4)个18(m4)C(m3)个18(m3)4D(m2)个18(m2)4答案D解析根据题意和图示分析可知：该蛋白质分子由三条肽链构成，且有一条是环状的，所以失去的水分子数m2。因为该蛋白质分子中含有两个“SS”，所以在形成蛋白质时失去4个H。因此，形成一个该蛋白质分子时减少的相对分子质量为18(m2)4。5下图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸(R基为CH3)。现脱掉其中的丙氨酸，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)，请回答下列问题：(1)水解得到的几种有机物比原五十肽增加了_个氧原子。(2)新生成的4条多肽链至少含

11、有_个游离的羧基，若将这4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去_分子H2O。(3)若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有_种不同的氨基酸序列。答案(1)8(2)43(3)5解析(1)据题图分析可知，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，故该五十肽水解得到的几种有机物比原五十肽增加了8个氧原子。(2)每条肽链中至少含有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，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。(3)得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故将这5个氨基酸缩合成五肽，可有5种不同的氨

12、基酸序列。考向三蛋白质分子结构与功能的分析6(2020陕西高三质检)蛋白质是生命活动的主要承担者，下列相关叙述错误的是()A蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成B加热变性蛋白质不会与双缩脲试剂发生显色反应C多肽链的数目及盘曲、折叠方式均可影响蛋白质的结构D细胞中的蛋白质可参与运输、催化、免疫、调节等多种功能答案B解析细胞内的蛋白质是由氨基酸经脱水缩合形成的，氨基酸脱水缩合过程中形成的H2O来自氨基和羧基，相反，蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成，A正确；蛋白质在高温下变性后，其空间结构发生改变，但肽键没有断裂，因此仍能与双缩脲试剂发生反应呈紫色，B错误；多肽链的数目及盘曲、折

13、叠方式不同是蛋白质多样性的原因之一，所以多肽链的数目及盘曲、折叠方式均可影响蛋白质的结构，C正确。归纳总结巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能7蛋白质是生命活动的主要承担者，下列相关叙述错误的是()A蛋白质是染色体的重要组成成分，但不是染色体中遗传信息的携带者B细胞膜的功能与膜蛋白的种类有关，与蛋白质的数量无关C蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关D蛋白质结构的多样性决定了功能的多样性答案B解析染色体主要由蛋白质和DNA组成，其中DNA携带遗传信息，A正确；一般来说，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多，B错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分

14、裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，C正确；蛋白质结构的多样性决定了功能的多样性，D正确。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3核酸的功能与分布教材中的隐性知识源于必修1 P27思考：原核细胞的DNA也是双链链状结构吗？位于细胞内的什么部位？提示不是，是双链环状结构。位于拟核和细胞质中。4核酸分子的多样性和特异性(1)多样性构成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是如果数量不限，在组成长链时，排列顺序是极其多样化的，所以DNA分子具有多样性。注意DNA没有空间结构多样性，注意与蛋白质多样性原因进行区别。(2)特异性每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。5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(1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接()(2)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()(3)细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键()(4)同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相