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第04讲 蛋白质和核酸
目录
01考情透视·目标导航 2
02知识导图·思维领航 3
03考点突破·考法探究 3
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者 4
知识点1 氨基酸的结构及种类（教材中与氨基酸相关知识总结） 4
知识点2　蛋白质的结构和功能 5
知识点3　蛋白质的相关计算与分析 7
考向1 围绕氨基酸的结构及种类，考查结构功能观 9
考向2 围绕蛋白质的结构和功能，考查生命观念 10
考向3 结合蛋白质的相关计算，考查科学思维 12
考点二 核酸是遗传信息的携带者 13
知识点1 核酸的分类和功能 13
知识点2 核酸的结构层次 14
知识点3 教材中与核酸有关的知识（常考点） 15
知识点4 DNA的特性 16
考向1 围绕核酸的结构和功能，考查生命观念 16
考向2 围绕核酸与蛋白质的关系，考查科学思维 17
考点三 生物大分子以碳链为基本骨架 19
知识点1 基本骨架（教材中常见的基本骨架总结） 19
知识点2 大分子物质的初步水解和彻底水解 19
考向1 围绕生物大分子以碳链为骨架，考查生命观念 20
04真题练习·命题洞见 21
05长句分析·规范作答 23
一、教材知识链接 23
二、教材深挖拓展 23
三、长句规范作答 23
考点要求 考题统计 考情分析
蛋白质和核酸 考点一：蛋白质是生命活动的主要承担者 （3年22考,全国卷3年3考） （2023 海南卷 ）蛋白质的结构与功能 （2023 湖北卷 ）蛋白质的结构与功能 （2023 浙江卷 ）蛋白质的结构与功能 （2022 湖南卷 ）蛋白质的功能 （2021 辽宁卷 ）蛋白质的功能 （2021 山东卷 ）蛋白质的功能 （2021 湖南卷 ）蛋白质的结构与功能 题型：选择题 内容： （1）主要考查蛋白质和核酸结构和功能。 （2）主要考查化生物大分子种类关系。
考点二：核酸是遗传信息的携带者 （3年7考,全国卷3年2考） （2023 全国卷）核酸检测和结构 （2021 全国卷）核酸的结构与功能 （2021 湖南卷）核酸的结构与功能
考点三：生物大分子以碳链为基本骨架 （3年3考,全国卷3年2考） （2023 全国卷）生物大分子的种类 （2021 全国卷）生物大分子的判断
课标要求 (1)阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细包的功能主要由蛋白质完成。 (2)概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。 (3)说明生物大分子以碳链为基本骨架。
新旧教材对比 增：①氨基酸形成血红蛋白的过程；②蛋白质变性的概念。 改：①氨基酸有21种，13种为非必需氨基酸。 删：①蛋白质盐析(小字)；②观察DNA和RNA在细包中的分布。
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
知识点1 氨基酸的结构及种类（教材中与氨基酸相关知识总结）
1.元素组成：主要是C、H、O、N，有些含S、Se等
2.结构简式：
①特点：每个氨基酸分子至少都含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并连在同一个碳原子上。
问题1.部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，那么它们存在什么位置呢？
提示：多出来的氨基或羧基位于R基上
氨基酸的种类取决于什么？
问题2.氨基酸的种类取决于什么？
提示：R基的不同决定了氨基酸分子的不同。
3.氨基酸的种类：组成人体蛋白质的21种氨基酸
（1）必需氨基酸: 人体细包不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸，共8种。
注意：（婴儿9种，组氨酸）
非必需氨基酸: 人体细包能够合成的氨基酸，共13种。
源于必修1 P30“与社会的联系”：组成人体蛋白质的必需氨基酸有8种，
巧记为【甲携来一本亮色书】：甲(甲硫（蛋）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)。
【教材中的隐性知识】教材必修1 P30“与社会的联系”(改编):评价蛋白质营养价值的依据是什么？
提示：必需氨基酸的种类与含量。
4.教材中与氨基酸相关知识（常考点)：
（1）氨基酸的功能：
a.作为肽或者蛋白质的基本单位(主要功能)。
b.某些氨基酸可作为神经递质。(谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸)
c.氨基酸→糖类(非糖物质转化)
d.氨基酸氧化分解供能。(作为能源物质)
e.酪氨酸→黑色素（衰老细包，酪氨酸酶活性下降，黑色素减少)
f.色氨酸→吲哚乙酸(IAA)
（2）氨基酸的运输：
a.细包膜上载体蛋白（跨膜运输）
b.细包质基质、线粒体和叶绿体中的tRNA（运入核糖体）
【易错提醒】
1.蛋白质是生物体主要的能源物质。(　×　)
提示：糖类
2.氨基酸序列改变或蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化。(　√　)
提示：氨基酸的种类、数量、排列顺序和多肽链盘曲折叠形成的空间结构决定了蛋白质的结构和功能。
3.氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能。(　×　)
4.评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量( √ )
知识点2　蛋白质的结构和功能
1.蛋白质的结构：
(1)氨基酸的脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合的方式叫脱水缩合。
①合成场所：核糖体(所有生物）
注意：病毒的脱水缩合发生在宿主细包的核糖体中
②条件（翻译）：氨基酸、酶、ATP、tRNA、mRNA
③H2O中各元素的来源：H来自于__氨基和羧基__，O来自于_羧基__
④多肽的命名：由几个氨基酸构成，就称几肽
(2)蛋白质的形成过程：
元素：C、H、O、N等
　↓
氨基酸：蛋白质的基本组成单位
　↓脱水缩合（核糖体）
二肽：由两个氨基酸缩合而成的化合物
　↓脱水缩合（核糖体）
多肽(链)：由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，通常呈链状结构（少数环状）
　↓盘曲折叠 注意：三肽及以上可以称多肽或肽链
蛋白质：具有一定的空间结构
【教材中的隐性知识】必修1 P30“正文”: 由于氨基酸之间能够形成 氢键 等，从而使得肽链能够 盘曲、折叠 ，形成具有 一定空间结构 的蛋白质分子。
注意：①许多疾病与人体细包内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维化、阿尔兹海默症、帕金森病。
肽链的连接方式----二硫键
②许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。
提醒：二硫键可以形成在肽链内，也可以形成在肽链间
(3)蛋白质结构的多样性：
直接原因：组成蛋白质的氨基酸种类、数目可能成千上万，形成肽链时，氨基酸排列顺序千变万化，肽链数目和盘曲、折叠方式（α-螺旋、β-折叠）及其形成的空间结构不同千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样。
根本原因：①不同生物体：生态多样性；②同一生物体：生态的选择性表达。
2.蛋白质的功能多样性：
蛋白质的功能 实例
结构蛋白 组成细包和生物体
功能蛋白 调节 (蛋白质类激素) 下丘脑、垂体、胰岛分泌
催化 大多数酶
运输 载体蛋白，血红蛋白
免疫 抗体，溶菌酶，细包因子
识别 糖蛋白
(常考蛋白质的分布和功能)
3.蛋白质的结构和功能相适应举例：
正常红细包运氧能力强=缬氨酸→组氨酸→亮氨酸→苏氨酸→脯氨酸→谷氨酸→谷氨酸→赖氨酸
↓注意：镰状细包贫血的病因：
在组成血红蛋白分子的肽链上，
发生了氨基酸的替换，谷氨酸→缬氨酸
镰状红细包运氧能力弱=缬氨酸→组氨酸→亮氨酸→苏氨酸→脯氨酸→缬氨酸→谷氨酸→赖氨酸
结论：氨基酸序列改变蛋白质功能
4.蛋白质的水解、变性和盐析：
（1）盐析：蛋白质在盐溶液中溶解度降低，使蛋白质凝聚从溶液中析出，该过程是可逆的。
（2）水解：肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。与脱水缩合相反，需要酶的催化。
注意：脱水缩合：减少水分子；水解：增加水分子。
（3）变性：空间结构发生改变，肽键未断裂。 该过程一般不可逆。
注意：仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。
变性使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，使肽键暴露（应用：煮熟的食物容易消化吸收）。
知识点3　蛋白质的相关计算与分析
1.脱水缩合过程中形成肽键数、脱去水分子数计算：
肽链 氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
2 1 1 1
3 1 2 2
… 1 … …
n 1 n－1 n－1
n 2 n－2 n－2
n 3 n－3 n－3
n m n－m n－m
(1)在链状多肽中：脱去的水分子数 =肽键数=氨基酸分子数-肽链条数
【易错提醒】环状肽和链状肽的区别
（1）联状肽
①肽键数=脱去的水分子数=氨基酸分子数-肽链条数。
②主链上有一个游离的氨基，一个游离的羧基。
（2）环状肽
①肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数。
②主键上没有游离的氨基和羧基。
2.肽链中氨基、羧基、蛋白质的相对分子质量计算：
请找出下图蛋白质中游离氨基和羧基的数目及蛋白质的相对分子质量，并找出规律？
（1）游离氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数
（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
①无二硫键的蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均分子质量a-失去的水个数×18
②有二硫键的蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均分子质量a -失去的水个数×18-2 ×二硫键个数
3.多肽中原子数计算：
请找出下图蛋白质中N原子数和O原子数，并找出规律？
（1）N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数
（2）O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数
考向1 围绕氨基酸的结构及种类，考查结构功能观
例1．科学家已经发现了第21种和第22种氨基酸——硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸，硒代半胱氨酸也可以在人体中合成，吡咯赖氨酸只存于甲烷菌中。下列关于组成蛋白质的氨基酸的说法，错误的是 (　　)
A.组成人体蛋白质的氨基酸有13种必需氨基酸，8种非必需氨基酸
B.组成人体蛋白质的氨基酸都含有C、H、O、N
C.这两种氨基酸的结构也符合组成蛋白质的氨基酸的结构通式
D.第21种和第22种氨基酸的理化性质不同，原因是二者的R基不同
【答案】　A
【解析】　组成人体蛋白质的氨基酸有8种必需氨基酸，13种非必需氨基酸，A正确。
【变式训练】食用花卉是一类富含氨基酸且有利于人体氨基酸营养平衡的天然绿色食品。下列有关食用花卉中氨基酸的叙述，正确的是(　　)
A.各种氨基酸都含有元素C、H、O、N、S
B.食用花卉中的氨基酸可以用双缩脲试剂来检测
C.必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标
D.通过检测氨基酸的种类可鉴定区分不同种类的花卉
【答案】　C
【解析】　组成蛋白质的基本元素是C、H、O、N，有的含有S，A正确；双缩脲试剂与蛋白质中的肽键发生紫色反应，从而鉴定蛋白质，而氨基酸中不含此结构，因而食用花卉中的氨基酸不可以用双缩脲试剂来检测，B错误；必需氨基酸是人体不能合成而且是人体需要的氨基酸，因此必需氨基酸只能从食物中获得，故必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标，C正确；通过检测氨基酸的种类不能鉴定区分不同种类的花卉，因为氨基酸不具有种类的特异性，D错误。
考向2 围绕蛋白质的结构和功能，考查生命观念
例2．对蛋清溶液做如下两种方式的处理。下列有关分析错误的是(　　)
蛋清溶液
A.经①②过程处理，蛋白质的空间结构及肽键没有遭到破坏
B.经③④过程处理，分别破坏了蛋白质的空间结构及肽键
C.经处理后乙溶液中的肽链数目增多，甲溶液中不变
D.向甲、乙两溶液中加入双缩脲试剂，甲变紫、乙不变紫
【答案】　D
【解析】　①②过程分别属于蛋白质的盐析和溶解，是物理变化，不会破坏蛋白质的空间结构及肽键，A正确；③过程中经高温处理使蛋白质的空间结构被破坏而变性，但不破坏肽键，④过程蛋白质经蛋白酶水解为多肽和某些氨基酸，破坏了肽键，B正确；①②过程都是物理变化，对肽链数目不会有影响，因此经处理后甲溶液中的肽链数目不变，④过程加入了蛋白酶，蛋白酶是蛋白质，里面含有肽链，因此经处理后乙溶液中的肽链数目增多，C正确；甲、乙两种溶液中均有肽键存在(乙中含蛋白酶，蛋白酶是蛋白质，含有肽键)，向甲、乙两溶液中加入双缩脲试剂，甲、乙溶液均变紫色，D错误。
【思维建模】
【变式训练】蛋白质是生命活动的主要承担者，生物体内不同类型的蛋白质行使不同的功能。下列相关叙述错误的是(　　)
A.葡萄糖进入小肠上皮细包需要借助载体蛋白，并消耗能量
B.某种蛋白与病原体结合，可抑制病原体对人体细包的黏附
C.突触后膜上的受体蛋白，可特异性识别并结合神经递质
D.用胰蛋白酶处理生物膜，不会改变生物膜的选择透过性
【答案】　D
【解析】　小肠绒毛上皮细包吸收葡萄糖需借助膜上的载体蛋白，消耗能量，属于主动运输，A正确；体液免疫中抗体与病原体结合后可抑制病原体的繁殖或对人体细包的黏附，B正确；位于突触后膜上的受体蛋白，能识别并结合神经递质，神经递质与受体的结合具有特异性，C正确；用胰蛋白酶处理生物膜，其上的蛋白质被水解，会改变生物膜的选择透过性，D错误。
【思维建模】
考向3 结合蛋白质的相关计算，考查科学思维
例3．多肽有链状的，也有环状的。下列有关说法不正确的是(　　)
A.一条链状多肽至少含有1个氨基和1个羧基
B.n个氨基酸形成环状多肽时相对分子质量的变化为18n
C.多肽能盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子
D.将环状n肽彻底水解需要破坏的肽键数量为(n－1)个
【答案】　D
【解析】　环状n肽含有n个肽键，因此，将环状n肽彻底水解需要破坏的肽键数量为n个，D错误。
【变式训练】如图为一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子，其中“—S—S—”是将两条肽链连接起来的二硫键(由两个—SH形成，即—SH＋—SH→—S—S—＋2H)。下列叙述正确的是(　　)
A.该分子中含有197个肽键
B.该蛋白质中至少含有2个游离的氨基
C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有200个氨基
D.合成该蛋白质的过程中，其相对分子质量减少了3 568
【答案】　D
【解析】　该蛋白质分子含有3条肽链并且乙和丙这2条肽链间有一个肽键，所以链内肽键数＝氨基酸数－肽链数＝200－3＝197(个)，链间肽键1个，该蛋白质分子共有肽键数＝197＋1＝198(个)，A正确；该蛋白质中含有3条肽链，至少含有3个游离的氨基，B错误；图中1条肽链的R基上的氨基与另一条肽链的R基上的羧基反应形成了一个肽键，因此在这200个氨基酸中，至少含有201个氨基和201个羧基，C错误；200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质时脱去的水分子数为198个，并形成2个二硫键，所以合成该蛋白质时相对分子质量减少198×18＋2×2＝3568，D错误。
考点二 核酸是遗传信息的携带者
知识点1 核酸的分类和功能
1.核酸的分布和功能：
核酸 分类 脱氧核糖核酸DNA 主要在细包核
次要在细包质（线粒体和叶绿体）
核糖核酸 RNA 主要分布在细包质中（叶绿体、线粒体、核糖体）
次要在细包核（转录的时候） （原核生物的DNA在拟核、细包质中的质粒中）
功能 ①携带遗传信息
②控制遗传、变异和蛋白质生物合成
2.DNA分布和功能：
DNA 作为遗传物质 真核细包 主要分布在细包核以染色质存在(线状)
细包质中 线粒体DNA（环状）
叶绿体DNA（环状）
酵母菌质粒（环状）
原核细包 拟核DNA，不形成染色质（环状）
质粒DNA（环状）
DNA病毒 不形成染色质(环状或线状)
【教材中的隐性知识】源于必修1 P27思考：原核细包的DNA也是双链链状结构吗？位于细包内的什么部位？ 提示：不是，是双链环状结构。位于拟核和细包质中。
3.RNA分布和功能：
4.教材中核酸的功能常考点
（1）DNA：携带遗传信息，控制性状
（2）RNA：作为遗传物质(某些病毒）；传递遗传信息(mRNA)；运输氨基酸(tRNA)；组成核糖体(rRNA)；作为酶，具有催化作用。
知识点2 核酸的结构层次
注意：DNA与RNA的判断：一看“五碳糖”，二看“碱基”
1.DNA和RNA的区别：
注意;DNA一般是双链，稳定、变异少。RNA一般是单链，不稳定、变异丰富。
【易错提醒】
（1）在DNA分子的一条链或两条链之间两个相邻碱基连接的化学结构
①在DNA分子的一条链中，连接两个相邻碱基A和T的化学结构是：—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
②在DNA分子的两条链之间，连接两个相邻碱基A和T的化学结构是：氢键
（2）链状或环状DNA片段中有几个游离的磷酸基团
①链状DNA片段中有 2 个游离的磷酸基团
②环状DNA片段中有 0 个游离的磷酸基团
知识点3 教材中与核酸有关的知识（常考点）
【透析重难点】
1.辨析DNA、RNA、ATP和核苷酸中“A”的含义
2.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
细包生物（真核、原核） 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
小结：对所有生物，DNA是主要的遗传物质，对某一种或一类特定生物，遗传物质是DNA或是RNA，不能说主要的
3.DNA、RNA和蛋白质三者之间的关系
生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性；
根本原因是DNA的多样性；同一生物不同部位细包形态功能不同的根本原因是生态的选择性表达。
4.常见的核酸—蛋白质复合体系
知识点4 DNA的特性
1.多样性
组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是如果数量不限，在连成长链时，排列顺序是极其多样的，所以DNA分子具有多样性。
提示：DNA的多样性原因与蛋白质不同，没有种类和空间结构
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，遗传信息储存在特定的核苷酸的排列顺序中。
源于必修1 P34“问题探讨”：DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是DNA是遗传物质，而每个人的遗传物质有所区别。DNA鉴定技术还可以应用在研究起源、不同类群生物的亲缘关系等方面。
考向1 围绕核酸的结构和功能，考查生命观念
例．1.下图甲为生物体内的一种化合物，图乙为大肠杆菌的核酸的一部分。下列说法错误的是(　　)
A.图甲参与形成的核酸分子不能携带遗传信息
B.将图甲③中的氧原子去掉，则两图所含五碳糖相同
C.图乙的核酸分子中一般不存在游离的磷酸基团
D.图乙中编号4对应的物质不属于该核酸的单体
【答案】　A
【解析】　图甲参与形成的物质如果是RNA可以携带遗传信息，A正确；将图甲所含五碳糖中③的氧原子去掉则变成脱氧核糖，与图乙所含五碳糖相同，B正确；若图乙中的核酸存在于大肠杆菌，由于大肠杆菌中的DNA为环状，所以一般不存在游离的磷酸基团，C正确；图乙中的1是另一个核苷酸的磷酸，所以1、2、3不能构成一个单体，D错误。
【思维建模】
生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质
细包生物 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
【变式训练】图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.甲中a为核糖或者脱氧核糖，b为腺苷
B.病毒中的核酸可能是乙，也可能是丙
C.人的神经细包中含有甲的种类是8种
D.小麦根尖细包遗传物质中，甲中的m有4种
【答案】　A
【解析】　甲中a为核糖或者脱氧核糖，b为核苷酸，A正确；病毒只含有一种核酸，DNA或RNA，故病毒中的核酸可能是乙(DNA)，也可能是丙(RNA)，B正确；人的神经细包含有DNA和RNA，因此含有四种核糖核苷酸和四种脱氧核苷酸，共8种核苷酸，C正确；小麦根尖细包遗传物质是DNA，含有四种含氮碱基m：A、T、C、G，D错误。
考向2 围绕核酸与蛋白质的关系，考查科学思维
例．2.细包内的核酸通常需要与蛋白质结合成为核酸—蛋白质复合物，才能行使特定的生理功能。下列有关叙述错误的是(　　)
A.RNA与蛋白质结合有利于肽链的合成
B.DNA与蛋白质结合能调控生态的表达
C.真核细包和原核细包中均存在DNA与蛋白质形成的复合物
D.DNA的合成过程需要蛋白质，蛋白质的合成过程不需要DNA
【答案】　D
【解析】　mRNA与有关蛋白质结合有利于翻译过程，A正确；DNA与RNA聚合酶结合能调控生态的转录，B正确；真核细包和原核细包中，DNA复制和转录时，都有酶与DNA结合成DNA—蛋白质复合物，C正确；DNA的合成过程需要蛋白质(如DNA聚合酶)，蛋白质的合成过程需要DNA的指导，D错误。
【思维建模】
(1)DNA、蛋白质和生物多样性的关系
(2)细包分化导致核DNA、mRNA和蛋白质的“相同”与“不同”
(3)常见的核酸—蛋白质复合体
【变式训练】生物体内存在着多种结合蛋白质，核蛋白就是其中的一类。核蛋白是由核酸与蛋白质结合形成的，下列相关叙述正确的是(　　)
A.彻底水解某一核蛋白就可以得到脱氧核糖
B.哺乳动物红细包中血红蛋白的合成与核蛋白无关
C.分裂中期可观察到被甲紫溶液着色的核蛋白位于细包核
D.流感病毒、烟草花叶病毒等动植物病毒的化学本质就是核蛋白
【答案】　D
【解析】　当组成核蛋白的核酸为核糖核酸时，彻底水解该核蛋白不能得到脱氧核糖；哺乳动物红细包中血红蛋白的合成需要核糖体的参与，根据定义，核糖体属于核蛋白；分裂中期细包核已经消失；流感病毒、烟草花叶病毒等动植物病毒是由核酸和蛋白质外壳构成的，符合核蛋白的定义。
考点三 生物大分子以碳链为基本骨架
知识点1 基本骨架（教材中常见的基本骨架总结）
每一个单体都由若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架，再由许多单体连接成多聚体，因此，生物大分子是以碳链为基本骨架的。
(源于必修1 P33“正文”)碳是“生命的核心元素”的原因是生物大分子以碳链为骨架。
【归纳总结】教材中常见的基本骨架
（1）DNA：磷酸-脱氧核糖交替排列作为DNA的基本骨架。
（2）细包膜：磷脂双分子层作为细包膜(生物膜)的基本骨架。
（3）生物大分子：碳链作为生物大分子的基本骨架。
（4）细包：细包骨架作为细包的基本骨架。
源于必修1 P38“复习与提高”：多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，试从组成二者单体种类的角度分析核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是的原因：构成多糖的基本单位是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成多糖，它的顺序没有什么变化。而核酸是由核苷酸连接而成的长链，核酸分子中4种脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)在数量、排列顺序上就会千差万别，从而能够承担起携带遗传信息的功能。
知识点2 大分子物质的初步水解和彻底水解
物质 初步水解产物 彻底水解产物
DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基（4种）、磷酸
RNA 核糖核苷酸 核糖、碱基（4种）、磷酸
蛋白质 主要是多肽 氨基酸
淀粉 主要是麦芽糖 葡萄糖
注意：水解≠氧化分解
考向1 围绕生物大分子以碳链为骨架，考查生命观念
例．1.已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是(　　)
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细包内的主要能源物质
【答案】　C
【解析】　①酶的化学本质是蛋白质或RNA，②抗体的化学本质是蛋白质，③激素的化学本质是多肽和蛋白质、氨基酸类衍生物、固醇类等，只有多肽和蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的，RNA、固醇类激素等不是通过肽键连接而成的，A正确；③激素中蛋白质类属于生物大分子，④糖原属于生物大分子，⑤脂肪的相对分子质量较小，不属于生物大分子，B错误；①酶的化学本质是蛋白质或RNA，其基本单位是氨基酸或核苷酸，都含氮元素，②抗体的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸，含氮元素，⑥核酸包括DNA和RNA，其基本单位是核苷酸，含氮元素，C正确；④糖原属于多糖，糖类是生物体主要的能源物质，⑤脂肪是细包内良好的储能物质，不是主要能源物质，⑥核酸是细包内携带遗传信息的物质，不是主要能源物质，D错误。
【变式训练】1.下列有关细包物质组成叙述正确的是(　　)
A.蛋白质、DNA的多样性均与其单体的排列顺序以及自身的空间结构有关
B.淀粉和纤维素均为多糖，它们的功能出现差异的原因是它们的基本组成单位不同
C.只含有C、H、O三种元素的小分子有机物不一定是糖类、脂肪、固醇
D.在T2噬菌体中由A、G、C、T四种碱基构成的核苷酸最多有7种
【答案】　C
【解析】　蛋白质和DNA的多样性均与单体的排列顺序有关，但DNA的多样性与空间结构无关，A正确；淀粉和纤维素均为多糖，其基本组成单位都是葡萄糖，但葡萄糖在数量上和连接方式上(结构上)不同，所以
C、该蛋白彻底水解的产物为氨基酸，不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，C错误；
D、高温可改变该蛋白的空间结构，从而改变其韧性，但不会改变其化学组成，D错误。
故选B。
2．（2023·湖北·高考真题）球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是（　　）
A．蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D．变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
【答案】A
【分析】蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
【详解】A、蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏，天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的，而变性后次级键被破坏，A正确；
B、球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧，说明外侧主要是极性基团，可溶于水，酒精可以使蛋白质变性，蛋白质一般难溶于乙醇，B正确；
C、加热变性的蛋白质空间结构发生改变，该空间结构改变不可逆，不能恢复原有的结构和性质，C正确；
D、变性后空间结构改变，导致一系列理化性质变化，生物活性丧失，D错误。
故选A。
3．（2023·浙江·高考真题）我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是（　　）
A．糖类 B．脂质 C．蛋白质 D．核酸
【答案】B
【分析】胰岛素是人体内能降低血糖浓度的唯一激素，由胰岛B细包合成并分泌；胰岛A细包能合成并分泌胰高血糖素，该激素具有升高血糖的作用。
【详解】胰岛素是胰岛B细包合成并分泌的唯一的一个能降低血糖的激素，其化学本质是蛋白质，而我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同，因此，结晶牛胰岛素的化学本质是蛋白质，C正确。
故选B。　
一、教材知识链接
1.蛋白质种类繁多的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。(P31)
2.蛋白质经高温后变性失活，这是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，但未破坏肽键。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，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。(P32“与社会的联系”)
3.真核细包的DNA主要分布在细包核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细包质中。(P34)
4.一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。(P34)
5.DNA和RNA都含有的碱基是A、C和G，DNA特有的碱基是T，RNA特有的碱基是U。(P35)
6.DNA水解的产物是脱氧核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖、4种碱基。
二、教材深挖拓展
1.(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，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。
2.(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。
3.(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。
提示：能。因为蛋白质变性后空间结构改变，并没有破坏氨基酸之间的肽键。
三、长句规范作答
1.(科学思维)胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物活性，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。
2.(健康生活)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。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第04讲 蛋白质和核酸
目录
01考情透视·目标导航 2
02知识导图·思维领航 3
03考点突破·考法探究 3
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者 4
知识点1 氨基酸的结构及种类（教材中与氨基酸相关知识总结） 4
知识点2　蛋白质的结构和功能 5
知识点3　蛋白质的相关计算与分析 7
考向1 围绕氨基酸的结构及种类，考查结构功能观 9
考向2 围绕蛋白质的结构和功能，考查生命观念 10
考向3 结合蛋白质的相关计算，考查科学思维 11
考点二 核酸是遗传信息的携带者 12
知识点1 核酸的分类和功能 12
知识点2 核酸的结构层次 13
知识点3 教材中与核酸有关的知识（常考点） 13
知识点4 DNA的特性 15
考向1 围绕核酸的结构和功能，考查生命观念 15
考向2 围绕核酸与蛋白质的关系，考查科学思维 16
考点三 生物大分子以碳链为基本骨架 17
知识点1 基本骨架（教材中常见的基本骨架总结） 17
知识点2 大分子物质的初步水解和彻底水解 18
考向1 围绕生物大分子以碳链为骨架，考查生命观念 18
04真题练习·命题洞见 19
05长句分析·规范作答 19
一、教材知识链接 19
二、教材深挖拓展 20
三、长句规范作答 20
考点要求 考题统计 考情分析
蛋白质和核酸 考点一：蛋白质是生命活动的主要承担者 （3年22考,全国卷3年3考） （2023 海南卷 ）蛋白质的结构与功能 （2023 湖北卷 ）蛋白质的结构与功能 （2023 浙江卷 ）蛋白质的结构与功能 （2022 湖南卷 ）蛋白质的功能 （2021 辽宁卷 ）蛋白质的功能 （2021 山东卷 ）蛋白质的功能 （2021 湖南卷 ）蛋白质的结构与功能 题型：选择题 内容： （1）主要考查蛋白质和核酸结构和功能。 （2）主要考查化生物大分子种类关系。
考点二：核酸是遗传信息的携带者 （3年7考,全国卷3年2考） （2023 全国卷）核酸检测和结构 （2021 全国卷）核酸的结构与功能 （2021 湖南卷）核酸的结构与功能
考点三：生物大分子以碳链为基本骨架 （3年3考,全国卷3年2考） （2023 全国卷）生物大分子的种类 （2021 全国卷）生物大分子的判断
课标要求 (1)阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细包的功能主要由蛋白质完成。 (2)概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。 (3)说明生物大分子以碳链为基本骨架。
新旧教材对比 增：①氨基酸形成血红蛋白的过程；②蛋白质变性的概念。 改：①氨基酸有21种，13种为非必需氨基酸。 删：①蛋白质盐析(小字)；②观察DNA和RNA在细包中的分布。
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
知识点1 氨基酸的结构及种类（教材中与氨基酸相关知识总结）
1.元素组成：主要是C、H、O、N，有些含S、Se等
2.结构简式：
①特点： 每个氨基酸分子至少都含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并连在同一个碳原子上。
问题1.部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，那么它们存在什么位置呢？
提示：多出来的氨基或羧基位于R基上
氨基酸的种类取决于什么？
问题2.氨基酸的种类取决于什么？
提示：R基的不同决定了氨基酸分子的不同。
3.氨基酸的种类：组成人体蛋白质的21种氨基酸
（1）必需氨基酸: 人体细包不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸，共8种。
注意：（婴儿9种，组氨酸）
非必需氨基酸: 人体细包能够合成的氨基酸，共13种。
源于必修1 P30“与社会的联系”：组成人体蛋白质的必需氨基酸有8种，
巧记为【甲携来一本亮色书】：甲(甲硫（蛋）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)。
【教材中的隐性知识】教材必修1 P30“与社会的联系”(改编):评价蛋白质营养价值的依据是什么？
提示：必需氨基酸的种类与含量。
4.教材中与氨基酸相关知识（常考点)：
（1）氨基酸的功能：
a.作为肽或者蛋白质的基本单位(主要功能)。
b.某些氨基酸可作为神经递质。(谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸)
c.氨基酸→糖类(非糖物质转化)
d.氨基酸氧化分解供能。(作为能源物质)
e.酪氨酸→黑色素（衰老细包，酪氨酸酶活性下降，黑色素减少)
f.色氨酸→吲哚乙酸(IAA)
（2）氨基酸的运输：
a.细包膜上载体蛋白（跨膜运输）
b.细包质基质、线粒体和叶绿体中的tRNA（运入核糖体）
【易错提醒】
1.蛋白质是生物体主要的能源物质。(　　)
2.氨基酸序列改变或蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化。(　　)
3.氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能。(　　)
4.评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量( )
知识点2　蛋白质的结构和功能
1.蛋白质的结构：
(1)氨基酸的脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，这种结合的方式叫脱水缩合。
①合成场所：核糖体(所有生物）
注意：病毒的脱水缩合发生在宿主细包的核糖体中
②条件（翻译）：氨基酸、酶、ATP、tRNA、mRNA
③H2O中各元素的来源：H来自于__氨基和羧基__，O来自于_羧基__
④多肽的命名：由几个氨基酸构成，就称几肽
(2)蛋白质的形成过程：
元素：C、H、O、N等
　↓
氨基酸：蛋白质的基本组成单位
　↓脱水缩合（核糖体）
二肽：由两个氨基酸缩合而成的化合物
　↓脱水缩合（核糖体）
多肽(链)：由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，通常呈链状结构（少数环状）
　↓盘曲折叠 注意：三肽及以上可以称多肽或肽链
蛋白质：具有一定的空间结构
【教材中的隐性知识】必修1 P30“正文”: 由于氨基酸之间能够形成 氢键 等，从而使得肽链能够 盘曲、折叠 ，形成具有 一定空间结构 的蛋白质分子。
注意：①许多疾病与人体细包内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维化、阿尔兹海默症、帕金森病。
肽链的连接方式----二硫键
②许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。
提醒：二硫键可以形成在肽链内，也可以形成在肽链间
(3)蛋白质结构的多样性：
直接原因：组成蛋白质的氨基酸种类、数目可能成千上万，形成肽链时，氨基酸排列顺序千变万化，肽链数目和盘曲、折叠方式（α-螺旋、β-折叠）及其形成的空间结构不同千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样。
根本原因：①不同生物体：生态多样性；②同一生物体：生态的选择性表达。
2.蛋白质的功能多样性：
蛋白质的功能 实例
结构蛋白 组成细包和生物体
功能蛋白 调节 (蛋白质类激素) 下丘脑、垂体、胰岛分泌
催化 大多数酶
运输 载体蛋白，血红蛋白
免疫 抗体，溶菌酶，细包因子
识别 糖蛋白
(常考蛋白质的分布和功能)
3.蛋白质的结构和功能相适应举例：
正常红细包运氧能力强=缬氨酸→组氨酸→亮氨酸→苏氨酸→脯氨酸→谷氨酸→谷氨酸→赖氨酸
↓注意：镰状细包贫血的病因：
在组成血红蛋白分子的肽链上，
发生了氨基酸的替换，谷氨酸→缬氨酸
镰状红细包运氧能力弱=缬氨酸→组氨酸→亮氨酸→苏氨酸→脯氨酸→缬氨酸→谷氨酸→赖氨酸
结论：氨基酸序列改变蛋白质功能
4.蛋白质的水解、变性和盐析：
（1）盐析：蛋白质在盐溶液中溶解度降低，使蛋白质凝聚从溶液中析出，该过程是可逆的。
（2）水解：肽键断裂，蛋白质分解为短肽或氨基酸。与脱水缩合相反，需要酶的催化。
注意：脱水缩合：减少水分子；水解：增加水分子。
（3）变性：空间结构发生改变，肽键未断裂。 该过程一般不可逆。
注意：仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。
变性使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，使肽键暴露（应用：煮熟的食物容易消化吸收）。
知识点3　蛋白质的相关计算与分析
1.脱水缩合过程中形成肽键数、脱去水分子数计算：
肽链 氨基酸数 肽链数 肽键数 脱水数
2 1 1 1
3 1 2 2
… 1 … …
n 1 n－1 n－1
n 2 n－2 n－2
n 3 n－3 n－3
n m n－m n－m
(1)在链状多肽中：脱去的水分子数 =肽键数=氨基酸分子数-肽链条数
【易错提醒】环状肽和链状肽的区别
（1）链状肽
①肽键数=脱去的水分子数=氨基酸分子数-肽链条数。
②主链上有一个游离的氨基，一个游离的羧基。
（2）环状肽
①肽键数=氨基酸数=脱去的水分子数。
②主键上没有游离的氨基和羧基。
2.肽链中氨基、羧基、蛋白质的相对分子质量计算：
请找出下图蛋白质中游离氨基和羧基的数目及蛋白质的相对分子质量，并找出规律？
（1）游离氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数
（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
①无二硫键的蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均分子质量a-失去的水个数×18
②有二硫键的蛋白质的相对分子质量=氨基酸数×氨基酸的平均分子质量a -失去的水个数×18-2 ×二硫键个数
3.多肽中原子数计算：
请找出下图蛋白质中N原子数和O原子数，并找出规律？
（1）N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数
（2）O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数
考向1 围绕氨基酸的结构及种类，考查结构功能观
例1．科学家已经发现了第21种和第22种氨基酸——硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸，硒代半胱氨酸也可以在人体中合成，吡咯赖氨酸只存于甲烷菌中。下列关于组成蛋白质的氨基酸的说法，错误的是 (　　)
A.组成人体蛋白质的氨基酸有13种必需氨基酸，8种非必需氨基酸
B.组成人体蛋白质的氨基酸都含有C、H、O、N
C.这两种氨基酸的结构也符合组成蛋白质的氨基酸的结构通式
D.第21种和第22种氨基酸的理化性质不同，原因是二者的R基不同
【变式训练】食用花卉是一类富含氨基酸且有利于人体氨基酸营养平衡的天然绿色食品。下列有关食用花卉中氨基酸的叙述，正确的是(　　)
A.各种氨基酸都含有元素C、H、O、N、S
B.食用花卉中的氨基酸可以用双缩脲试剂来检测
C.必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标
D.通过检测氨基酸的种类可鉴定区分不同种类的花卉
考向2 围绕蛋白质的结构和功能，考查生命观念
例2．对蛋清溶液做如下两种方式的处理。下列有关分析错误的是(　　)
蛋清溶液
A.经①②过程处理，蛋白质的空间结构及肽键没有遭到破坏
B.经③④过程处理，分别破坏了蛋白质的空间结构及肽键
C.经处理后乙溶液中的肽链数目增多，甲溶液中不变
D.向甲、乙两溶液中加入双缩脲试剂，甲变紫、乙不变紫
【思维建模】
【变式训练】蛋白质是生命活动的主要承担者，生物体内不同类型的蛋白质行使不同的功能。下列相关叙述错误的是(　　)
A.葡萄糖进入小肠上皮细包需要借助载体蛋白，并消耗能量
B.某种蛋白与病原体结合，可抑制病原体对人体细包的黏附
C.突触后膜上的受体蛋白，可特异性识别并结合神经递质
D.用胰蛋白酶处理生物膜，不会改变生物膜的选择透过性
【思维建模】
考向3 结合蛋白质的相关计算，考查科学思维
例3．多肽有链状的，也有环状的。下列有关说法不正确的是(　　)
A.一条链状多肽至少含有1个氨基和1个羧基
B.n个氨基酸形成环状多肽时相对分子质量的变化为18n
C.多肽能盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子
D.将环状n肽彻底水解需要破坏的肽键数量为(n－1)个
【变式训练】如图为一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子，其中“—S—S—”是将两条肽链连接起来的二硫键(由两个—SH形成，即—SH＋—SH→—S—S—＋2H)。下列叙述正确的是(　　)
A.该分子中含有197个肽键
B.该蛋白质中至少含有2个游离的氨基
C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有200个氨基
D.合成该蛋白质的过程中，其相对分子质量减少了3 568
考点二 核酸是遗传信息的携带者
知识点1 核酸的分类和功能
1.核酸的分布和功能：
核酸 分类 脱氧核糖核酸DNA 主要在细包核
次要在细包质（线粒体和叶绿体）
核糖核酸 RNA 主要分布在细包质中（叶绿体、线粒体、核糖体）
次要在细包核（转录的时候） （原核生物的DNA在拟核、细包质中的质粒中）
功能 ①携带遗传信息
②控制遗传、变异和蛋白质生物合成
2.DNA分布和功能：
DNA 作为遗传物质 真核细包 主要分布在细包核以染色质存在(线状)
细包质中 线粒体DNA（环状）
叶绿体DNA（环状）
酵母菌质粒（环状）
原核细包 拟核DNA，不形成染色质（环状）
质粒DNA（环状）
DNA病毒 不形成染色质(环状或线状)
【教材中的隐性知识】源于必修1 P27思考：原核细包的DNA也是双链链状结构吗？位于细包内的什么部位？ 提示：不是，是双链环状结构。位于拟核和细包质中。
3.RNA分布和功能：
4.教材中核酸的功能常考点
（1）DNA：携带遗传信息，控制性状
（2）RNA：作为遗传物质(某些病毒）；传递遗传信息(mRNA)；运输氨基酸(tRNA)；组成核糖体(rRNA)；作为酶，具有催化作用。
知识点2 核酸的结构层次
注意：DNA与RNA的判断：一看“五碳糖”，二看“碱基”
1.DNA和RNA的区别：
注意;DNA一般是双链，稳定、变异少。RNA一般是单链，不稳定、变异丰富。
【易错提醒】
（1）在DNA分子的一条链或两条链之间两个相邻碱基连接的化学结构
①在DNA分子的一条链中，连接两个相邻碱基A和T的化学结构是：—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
②在DNA分子的两条链之间，连接两个相邻碱基A和T的化学结构是：氢键
（2）链状或环状DNA片段中有几个游离的磷酸基团
①链状DNA片段中有 2 个游离的磷酸基团
②环状DNA片段中有 0 个游离的磷酸基团
知识点3 教材中与核酸有关的知识（常考点）
【透析重难点】
1.辨析DNA、RNA、ATP和核苷酸中“A”的含义
2.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
细包生物（真核、原核） 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
小结：对所有生物，DNA是主要的遗传物质，对某一种或一类特定生物，遗传物质是DNA或是RNA，不能说主要的
3.DNA、RNA和蛋白质三者之间的关系
生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性；
根本原因是DNA的多样性；同一生物不同部位细包形态功能不同的根本原因是生态的选择性表达。
4.常见的核酸—蛋白质复合体系
知识点4 DNA的特性
1.多样性
组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有4种，但是如果数量不限，在连成长链时，排列顺序是极其多样的，所以DNA分子具有多样性。
提示：DNA的多样性原因与蛋白质不同，没有种类和空间结构
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，遗传信息储存在特定的核苷酸的排列顺序中。
源于必修1 P34“问题探讨”：DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是DNA是遗传物质，而每个人的遗传物质有所区别。DNA鉴定技术还可以应用在研究起源、不同类群生物的亲缘关系等方面。
考向1 围绕核酸的结构和功能，考查生命观念
例．1.下图甲为生物体内的一种化合物，图乙为大肠杆菌的核酸的一部分。下列说法错误的是(　　)
A.图甲参与形成的核酸分子不能携带遗传信息
B.将图甲③中的氧原子去掉，则两图所含五碳糖相同
C.图乙的核酸分子中一般不存在游离的磷酸基团
D.图乙中编号4对应的物质不属于该核酸的单体
【思维建模】
生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质
细包生物 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
【变式训练】图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.甲中a为核糖或者脱氧核糖，b为腺苷
B.病毒中的核酸可能是乙，也可能是丙
C.人的神经细包中含有甲的种类是8种
D.小麦根尖细包遗传物质中，甲中的m有4种
考向2 围绕核酸与蛋白质的关系，考查科学思维
例．2.细包内的核酸通常需要与蛋白质结合成为核酸—蛋白质复合物，才能行使特定的生理功能。下列有关叙述错误的是(　　)
A.RNA与蛋白质结合有利于肽链的合成
B.DNA与蛋白质结合能调控生态的表达
C.真核细包和原核细包中均存在DNA与蛋白质形成的复合物
D.DNA的合成过程需要蛋白质，蛋白质的合成过程不需要DNA
【思维建模】
(1)DNA、蛋白质和生物多样性的关系
(2)细包分化导致核DNA、mRNA和蛋白质的“相同”与“不同”
(3)常见的核酸—蛋白质复合体
【变式训练】生物体内存在着多种结合蛋白质，核蛋白就是其中的一类。核蛋白是由核酸与蛋白质结合形成的，下列相关叙述正确的是(　　)
A.彻底水解某一核蛋白就可以得到脱氧核糖
B.哺乳动物红细包中血红蛋白的合成与核蛋白无关
C.分裂中期可观察到被甲紫溶液着色的核蛋白位于细包核
D.流感病毒、烟草花叶病毒等动植物病毒的化学本质就是核蛋白
考点三 生物大分子以碳链为基本骨架
知识点1 基本骨架（教材中常见的基本骨架总结）
每一个单体都由若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架，再由许多单体连接成多聚体，因此，生物大分子是以碳链为基本骨架的。
(源于必修1 P33“正文”)碳是“生命的核心元素”的原因是生物大分子以碳链为骨架。
【归纳总结】教材中常见的基本骨架
（1）DNA：磷酸-脱氧核糖交替排列作为DNA的基本骨架。
（2）细包膜：磷脂双分子层作为细包膜(生物膜)的基本骨架。
（3）生物大分子：碳链作为生物大分子的基本骨架。
（4）细包：细包骨架作为细包的基本骨架。
源于必修1 P38“复习与提高”：多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，试从组成二者单体种类的角度
B.离子与通道蛋白结合引起通道蛋白构象改变，从而使离子通道开启
C.DNA甲基化能引起DNA构象的改变，从而控制生态的表达
D.DNA粗提取时通过酒精溶解蛋白质，蛋白质没有发生别构现象
1．（2023·海南·高考真题）科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的生态导入家蚕，使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述，正确的是（ ）
A．该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B．该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C．该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
D．高温可改变该蛋白的化学组成，从而改变其韧性
2．（2023·湖北·高考真题）球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是（　　）
A．蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D．变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
3．（2023·浙江·高考真题）我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是（　　）
A．糖类 B．脂质 C．蛋白质 D．核酸
一、教材知识链接
1.蛋白质种类繁多的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。(P31)
2.蛋白质经高温后变性失活，这是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，但未破坏肽键。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，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。(P32“与社会的联系”)
3.真核细包的DNA主要分布在细包核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细包质中。(P34)
4.一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖 和一分子磷酸 组成的。根据五碳糖的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。(P34)
5.DNA和RNA都含有的碱基是A 、C 和G ，DNA特有的碱基是T ，RNA特有的碱基是U 。(P35)
6.DNA水解的产物是脱氧核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖、4种碱基。
二、教材深挖拓展
1.(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，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。
2.(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。
3.(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。
提示：能。因为蛋白质变性后空间结构改变，并没有破坏氨基酸之间的肽键。
三、长句规范作答
1.(科学思维)胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物活性，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。
2.(健康生活)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。
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