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1、届一轮复习人教版 第3讲蛋白质和核酸 学案第3讲蛋白质和核酸考纲要求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小贴士蛋白质的盐析、变性和水解(1)盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有

2、发生变化。(2)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，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。(3)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(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()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

3、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()下图表示蛋白质的结构层次示意图，据图分析：(1)组成蛋白质的化学元素中通常含有S，S元素在b中存在于哪部分？提示存在于b的R基中。(2)过程形成的化学键的分子式是NHCO或CONH，发生场所是在细胞中的核糖体上。(3)若该蛋白质是胰岛素，那么发生的场所是哪里？提示由多肽到成熟分泌蛋白的形成发生在内质网和高尔基体中。(4)图中和分别是什么过程？有何区别？提示是变性的过程，蛋白质的空间结构丧失；是水解的过程，蛋白质中肽键断裂。1有关蛋白质结构的计算规律(1)假设氨基酸

4、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(即两个氢原子)，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

5、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。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

6、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)。(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下列四种化合物中，哪种是构成蛋白质的氨基酸()ACH3CH2COOHBRCH2NH2答案D解析组成蛋白质

7、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。2(2018金陵中学质检)谷氨酸的R基为C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是()A5、9、4、1 B4、8、5、1C5、8、4、1 D4、9、4、1答案A解析氨基酸的结构通式的简式是：C2H4O2NR，谷氨酸的R基为C3H5O2，所以谷氨酸的分子简式是：C5H9O4N。“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸命题点二蛋白质分子结构与功能的分析3(2017海南，1)有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是()A蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B数量相同的5种

8、氨基酸可以组成不同的多肽链C将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失D氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构答案C解析蛋白质的功能主要取决于组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序及其形成蛋白质的空间结构，A项正确；数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式，可形成多种不同的多肽链，B项正确；抗体的本质是免疫球蛋白，蛋白质遇强酸、强碱、高温会变性失活，而NaCl溶液显中性，C项错误；氨基酸序列相同的多肽链有多种折叠方式，可形成多种不同的蛋白质空间结构，D项正确。4(2017凉山一诊)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蛋白质是细胞中含量最多的有机物，其种类随生命历程而

9、改变B蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关C在细胞不同的生命活动中转运氨基酸的载体都是蛋白质D细胞内蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成答案C解析蛋白质是在基因的指导下通过转录和翻译过程形成的，是细胞中含量最多的有机物，而细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此细胞中蛋白质的种类随生命历程而改变，A项正确；细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系，包括微丝、微管和中间纤维，在信息传递、细胞分裂、细胞生长、物质运输、能量转换等许多生命活动中都具有非常重要的作用，B项正确；细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质，而细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是转运RNA，C项

10、错误；细胞内蛋白质是由氨基酸经脱水缩合形成的，氨基酸脱水缩合的过程中形成的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，D项正确。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下列关于蛋白质的叙述中，正确的是()A水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂B由N个氨基酸构成的一个蛋白质分子，有M条肽链，其中X条是环状肽链，则这个蛋白质分子完全水解共需要(NMX)个水分子C组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合D某肽的分子式为C13H16O5N3，则该肽一定是一种三肽答案B解析水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展但并不断裂，蛋白质

11、变性失活但肽键数不变，A项错误；由N个氨基酸构成的一个蛋白质分子，有M条肽链，其中X条是环状肽链，则这个蛋白质分子完全水解共需要(NMX)个水分子，B项正确；组成蛋白质的氨基酸之间按相同的方式脱水缩合，C项错误；某肽的分子式为C13H16O5N3，则该肽可能是一种三肽，也可能是一种二肽，D项错误。6(2017哈尔滨三中质检)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

12、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，即有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，A项正确；得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故这5个氨基酸缩合成5肽，可有5种不同的氨基酸序列，B项正确；若这4条多肽链重新连接成一条长链，则需要形成3个肽键，脱去3分子水，C项错误；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项正确。7现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨

13、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，第二个位置只能从另2种氨基酸中任选1种，第三个位置只能安放剩余的1种，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)不同成分知识延伸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

14、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()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()生

15、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？提示d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RNA5种

16、8种DNA病毒DNA病毒DNA4种4种DNARNA病毒RNA4种4种RNA2.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、排列顺序及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别(1)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系(2)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”3各种有机物的组成、

17、种类、结构和功能总结命题点一核酸组成、结构与功能分析1(2018南昌模拟)如图表示化合物a和m参与化合物b的构成情况，下列叙述正确的是()A若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B在禽流感病毒、幽门螺杆菌体内b均为4种C若ATP断裂两个高能磷酸键，脱去两个磷酸基团，可形成b，则a为核糖D若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有8种答案C解析若m为腺嘌呤，则b为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，A项错误；禽流感病毒的遗传物质是RNA，RNA是由四种核糖核苷酸构成的，幽门螺杆菌属于原核生物，细胞中有DNA和RNA两种核酸，因此核苷酸有8种，B项错误；ATP脱去两个高能磷

18、酸键，可形成腺嘌呤核糖核苷酸，a为核糖，C项正确；若a为脱氧核糖，则b为脱氧核苷酸，由b构成的核酸为DNA，DNA完全水解，得到的化合物最多有6种(磷酸、脱氧核糖、四种含氮碱基)，D项错误。2(2017黄冈模拟)流行性出血热是由汉坦病毒(一种RNA病毒)引起的，以鼠类为主要传染源的自然疫源性疾病。那么在人类患者、鼠类、汉坦病毒这几种生物体内，碱基种类及组成遗传物质的核苷酸种类数依次是()A8、5、4和8、8、4 B5、5、4和8、4、4C5、5、4和4、4、4 D5、4、4和8、4、8答案C解析人类患者和鼠类均为真核生物，其碱基种类有5种，即A、T、G、C、U，遗传物质都是DNA，所以构成遗传

19、物质的核苷酸种类只有4种；汉坦病毒是一种RNA病毒，在它体内只有一种核酸也就是它的遗传物质RNA，其碱基种类和遗传物质的核苷酸种类都是4种。“三看”法快速确认DNA、RNA命题点二核酸与蛋白质的关系分析3(2015海南，11)关于蛋白质的叙述，错误的是()ArRNA能参与蛋白质的生物合成BDNA和蛋白质是染色体的组成成分C人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质D核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用答案D解析rRNA是核糖体的重要组成成分，核糖体是合成蛋白质的场所，A项正确；DNA和蛋白质是染色体的组成成分，B项正确；人体血浆中含有浆细胞分泌的抗体，抗体属于蛋白质，C项正确；核糖体上合成的蛋白质

20、可通过核孔进入细胞核，在细胞核中发挥作用，D项错误。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、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；RN

21、A中含有U而不含T；氨基酸之间通过肽键“NHCO”相连接；RNA是HIV的遗传物质。命题点三细胞内重要有机物之间关系的分析5(2017蚌埠一模)如图表示生物体内某些有机物的组成关系及其功能，其中C、D、E1、E2为小分子化合物，F、G、H、I、J均为高分子化合物。下列分析不正确的是()A控制生物性状的物质是FBC和D共有的元素有C、H、O、NCE1和E2的区别是空间结构不同DJ具有改变化学反应速率的作用答案C解析依题意并分析图示可知：C为核苷酸，D为氨基酸，E1为脱氧核苷酸，E2为核糖核苷酸，F是DNA，G是RNA，H是蛋白质，I是结构蛋白，J是酶。控制生物性状的物质是DNA(F)，A项正确；

22、C核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，D氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N，B项正确；脱氧核苷酸和核糖核苷酸的区别是含有的五碳糖不同以及含有的碱基不完全相同，C项错误；酶(J)能降低化学反应的活化能，因此能改变化学反应速率，D项正确。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解析由题图知，M1和

23、M2分别是糖类和脂肪，与脂肪相比，糖类中的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。考点三观察DNA和RNA在细胞中的分布1实验原理(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同显示DNA和RNA在细胞中的分布(2)盐酸2实验步骤高倍镜3实验结论归纳总结实验中各种处理的目的处理目的取材

24、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？提示这类细胞中含有色素，会干扰实验结果的观察。(2)不能用哺乳动物成熟红细胞观察DNA和RNA分布的原因是什么？提示哺乳动物成熟的红细胞中

25、没有细胞核，没有DNA。(3)通过观察实验结果，应该怎样描述真核细胞中DNA和RNA的分布更为确切？提示DNA和RNA在细胞核和细胞质中都有分布，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。命题点一实验基础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，

26、A项错误；盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞的速率，B项正确；叶肉细胞含有DNA和RNA，只是其内含有绿色的叶绿体，影响观察效果，C项错误；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项错误。2在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中，下列说法不正确的是()A染色时先用甲基绿，再用吡罗红B用质量分数为8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分离，利于染色C酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细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细胞核和呈红色的细胞质答案A解析染色时应用甲基绿、吡罗红混合染色剂，A项错误。命题点二实验拓展3下

27、图表示生物体内的某种物质，请分析回答：(1)A包括_元素。(2)B的名称叫_，一分子的B是由_、_、_组成的，其连接方式是_(用图示表示)。(3)C的作用是_。(4)D、E在细胞中的分布可利用_对细胞进行染色，在显微镜下观察到其分布，物质D被_染成_色，物质E被_染成_色。答案(1)C、H、O、N、P(2)核苷酸一分子五碳糖一分子含氮的碱基一分子磷酸(3)遗传信息的携带者，对生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要的作用(4)吡罗红甲基绿染色剂甲基绿绿吡罗红红解析(1)由图分析A中含有C、H、O、N、P，构成单体B核苷酸，核苷酸构成核酸C。核酸包括DNA和RNA，DNA主要分布在细胞核中，

28、RNA主要分布在细胞质中。(2)一个核苷酸由一分子五碳糖、一分子含氮的碱基、一分子磷酸构成。(3)核酸是细胞内携带遗传信息的物质。(4)甲基绿将DNA染成绿色，吡罗红将RNA染成红色。矫正易错强记长句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：在核糖体上合成的是多肽，没有明显的空间结构，多肽必须经过加工后，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。5DNA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。6DNA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。7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