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必修一 第二章 蛋白质和核酸
教材基础知识填空：
从某些动物组织中提取的　　　　　，可以用来制作手术缝合线。
组成细胞的有机物中含量最多的是　　 ，是生命活动的质 质 质 质 。
总体来说，蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与____________、______、______、____________、________等重要功能。
在人体中，组成蛋白质的氨基酸有____种。氨基酸是组成蛋白质的____________。
氨基酸的结构特点：每种氨基酸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_________碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用______表示。各种氨基酸之间的区别在于______基的不同。
组成人体蛋白质的氨基酸，其中有8种是人体细胞不能合成的，它们是赖氨酸、色氨酸、____________、蛋（甲硫）氨酸、________、异亮氨酸、亮氨酸、________，这些氨基酸必须从____________中获取，因此，被称为必需氨基酸。另外13种氨基酸是人体细胞________的，叫作非必需氨基酸。
蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的____________。
一个氨基酸分子的____________和另一个氨基酸分子的氨基（一NH2） 相连接，同时脱去____________，这种结合方式叫作脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键叫作___。由两个氨基酸缩合而成的化合物，叫作______。
由于氨基酸之间能够形成______等，从而使得肽链能_______________，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。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_________相互结合在一起，进而形成更为复杂的空间结构。
在细胞内，组成一种蛋白质的氨基酸_________可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的____________千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的_________千差万 别，因此，蛋白质分子的______极其多样。
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的____________，如果____________改变或蛋白质的____________改变，就可能会影响其功能。
人类的许多疾病与人体细胞内肽链的____________有关，如_______________、阿尔茨海默病、帕金森病等。
蛋白质变性是指蛋白质在某些_______________因素作用下其特定的____________被破坏，从而导致其理化性质的改变和_________丧失的现象。
经过____________________等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到________的目的。
____________技术在案件侦破工作中有重要的用途，根本原因在于生物的遗传信息就储存在______分子中，而且每个个体的DNA的__________________各有特点。
核酸包括两大类：一类是________________,简称DNA ；另一类是____________,简称RNA。
真核细胞的DNA主要分布在_________中，_______________内也含有少量的DNA。 RNA主要分布在_________中。
_________是核酸的基本组成单位。一个核苷酸是由一分子含氮的______、一分子______和一分子磷酸组成的。根据_________的不同，可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称____________)和核糖核苷酸。
一般情况下，在生物体的细胞中，DNA由____条脱氧核苷酸链构成，RNA由____条核糖核苷酸链构成。
脱氧核甘酸的____________储存着生物的遗传信息，DNA分子是____________遗传信息的生物大分子；部分病毒的遗传信息储存在______中，如HIV (人类免疫缺陷病毒)、SARS(严重急性呼吸综合征)病毒等。
核酸是细胞内携带　　　　的物质,在生物体的遗传、变异和　　　　的生物合成具有重要作用。
在构成细胞的化合物中，______、__________、________都是生物大分子。构成生物大分子的基本单位称为______。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的______为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的_________。生物大分子也是 以碳链为基本骨架的。正是由于碳原子在组成生物大分子 中的重要作用，科学家才说“碳是生命的核心元素”
生物大分子也是以________为基本骨架的。正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用，科学家才说“碳是生命的__________” 。
细胞中的这些化合物，含量和比例处在不断变化之中，但又保持_________，以保证细胞生命活动的正常进行。
判断训练
人体必需的氨基酸称为必需氨基酸，共8种。(　　)
分子量最大的氨基酸是甘氨酸。(　　)
每种氨基酸不一定只含有一个氨基和一个羧基。(　　)
所有氨基酸中一定含有C、H、O、N四种元素。(　　)
评价蛋白质食品营养价值的主要依据其必需氨基酸的种类和含量。(　　)
蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定的功能发生改变。（ ）
不同种的蛋白质不仅氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，而且各自还具有独特的空间结构 ( 　)
沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂(　 　)
胰岛素、抗体都能在一定条件下与双缩脲试剂发生紫色反应。(　 　)
各种氨基酸理化性质不同的原因在于R基的不同。(　　)
组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合；血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接(　 　)
蛋白质变性后不可能与双缩脲试剂发生颜色反应。（ ）
生物多样性的根本原因是遗传物质的多样性，直接原因是蛋白质的多样性（ ）。
核酸是生物体内储存遗传信息的物质。(　　)
DNA只分布于细胞核，RNA只分布于细胞质。(　　)
DNA和RNA的物质组成上的不同，只在于五碳糖上。(　　)
构成DNA和RNA的核苷酸共有5种。(　　)
DNA和RNA的核苷酸之间的连接方式不同。(　　)
DNA的基本组成单位是核苷酸，因此核酸彻底水解的产物是核苷酸 (　 　)
只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。(　　)
具有细胞结构的生物，其细胞中通常同时含有DNA与RNA，并且其遗传物质都是DNA。(　 　)
真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNA；甲型流感病毒的遗传物质是DNA或RNA. (　 　)
核苷酸、DNA、RNA、蛋白质可以作为区分人和植物是否为同一物种的辅助手段 (　　)
细菌没有蛋白质，只有裸露的DNA，所以不能形成DNA--蛋白质复合物。(　 　)
烟草和烟草花叶病毒中含有的核苷酸种类数相同，含有的碱基种类数也相同(　 　)
烟草和烟草花叶病毒的遗传物质中含有的核苷酸种类数相同，含有的碱基种类数也相同(　 　)
三、边练边讲
练习1.蛋白质的结构与功能
1、下列物质有的是构成生物体蛋白质的氨基酸,有的不是。其中构成生物体蛋白质的氨基酸各1分子通过缩合形成的化合物名称、含有氨基数、羧基数、水解所需水分子数依次是(　　)
①　②
③④　⑤
A.一肽、2、2、1 B.四肽、3、2、4 C.三肽、2、2、2 D.二肽、2、2、2
2、某外毒素为环状肽，结构式如图所示，据图回答问题：
（1）该化合物中含有 个游离的氨基， 个游离的羧基．
（2）组成该化合物的氨基酸有 种，其中重复出现的R基是 ．
（3）该化合物含有 个肽键．
（4）B框所示的R基所构成的氨基酸的相对分子质量是 ．
（5）该外毒素在环状肽形成过程中失去了 个水分子，相对分子质量减少了 ．
（6）甘氨酸的R基为-H,它和另一种氨基酸脱水缩合生成的二肽分子式为C7H12O5N2，则另一种氨基酸为 。（写出分子式）
3、下图为某蛋白质结构示意图，图中实线表示肽链中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。下列有关说法正确的是(　　)
A．二硫键的断裂和再生可用斐林试剂鉴别
B．该蛋白质只含有2个游离的氨基和2个游离的羧基
C．二硫键形成时蛋白质相对分子质量略有下降
D．二硫键形成的场所是核糖体和高尔基体
4．FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白，与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似。在细菌二分裂过程中，FtsZ蛋白先招募其他15种分裂蛋白形成分裂蛋白复合物，再促进细菌完成二分裂。下列说法错误的是(　　)
A．FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白的单体都以碳链为骨架
B．研发针对细菌的FtsZ蛋白抑制剂时，应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用
C．FtsZ蛋白在细菌中广泛存在，因此可作为抗菌药物研发的新靶标
D．细菌没有内质网和高尔基体，因此FtsZ蛋白的功能由氨基酸的种类、数目和排列顺序三方面决定
讲解1：
一、巧用“一、二、三、四、五”助记蛋白质的结构与功能
二、蛋白质的结构与功能
1．组成蛋白质的氨基酸及其种类
2.蛋白质结构与功能的多样性
3.．几种常考蛋白质的分布和功能,举例如下：
名称 分布 功能
绝大多数酶 细胞内或细胞外 催化作用
载体蛋白 细胞膜 运输某些物质，如离子、氨基酸等
某些激素(如生长激素、胰岛素) 内环境中 调节生命活动
抗体、淋巴因子 内环境中 免疫作用
血红蛋白 红细胞内 主要运输O2和部分CO2
糖蛋白(受体蛋白)等 细胞膜表面 保护、润滑、识别等作用
结构蛋白 细胞膜、肌纤维等 构成细胞和生物体的成分
三、蛋白质的相关计算（一般考虑直链肽）
1．蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系
(1)肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。
(2)蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。(不考虑形成二硫键)
肽链数目 氨基酸数 肽键数目 脱去水分子数 多肽链相对分子量 氨基数目 羧基数目
1条 m m－1 m－1 am－18(m－1) 至少1个 至少1个
n条 m m－n m－n am－18(m－n) 至少n个 至少n个
注：氨基酸平均分子质量为a。
(3)计算蛋白质分子质量时易忽略二硫键：当肽链上出现二硫键(—S—S—)时，要再减去2(即2个H)。
2．蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算
(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．利用原子守恒法计算肽链中的原子数
(1)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。
(2)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。
4．基因表达中氨基酸数与相应DNA、mRNA中碱基数目的关系
DNA(基因)mRNA蛋白质
碱基数 ∶ 碱基数 ∶ 氨基酸数
6 ∶ 3(最多) ∶ 1(最多)
5．环状肽的结构与相关计算(如图所示)
根据图示可知，肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数(由于环肽首尾氨基酸彼此相连，故形成一个环肽时比形成一条链状肽要多脱去一个水分子)。
练习2.核酸的种类和功能
1、图为某种核苷酸(图1)和某核苷酸链(图2)示意图，据图回答问题：
(1)已知图1的右上角部分为腺嘌呤，请仔细观察分析后回答下列问题：
Ⅰ.该核苷酸的生物学名称为_____________________。
Ⅱ.该核苷酸是构成哪一种核酸的基本原料_________。
Ⅲ.请指出图中哪一个位置上的氧去掉后便可成为主要遗传物质的基本原料：________。
(2)图2中1、2、3、4的名称分别是________、 ________、________、__________________。
(3)通常由图2中________条图示的核苷酸链构成一个________分子。
(4)在豌豆的叶肉细胞中，由A、C、T、U 4种碱基参与构成的核苷酸共有________种。
2、在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C，6个G，3个A，7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则能搭建出　　个脱氧核苷酸，所搭建的DNA分子片段最长为　　　碱基对。
3、如图为核苷酸链的结构示意图，下列叙述不正确的是(　　)
A. 能构成一个完整核苷酸的是图中的a
B. 图中与每个五碳糖直接相连的磷酸有1个
C. 在一条核苷酸链中各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的
D. 若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是T
4、如图是核酸的基本组成单位，则下列叙述不正确的是(　　)
A. 若m为胸腺嘧啶，则b一定是构成DNA的基本单位
B. 若m为胞嘧啶，则a为核糖或脱氧核糖
C. 若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
D. 若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
5、下列各种生物中关于碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述,正确的是(　　)。
项目 A B C D
T2噬菌体 烟草叶肉细胞 烟草花叶病毒 豌豆根毛细胞
碱基 5种 5种 4种 8种
核苷酸 5种 8种 8种 8种
五碳糖 1种 2种 2种 2种
6、已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该(　　)
A．分析碱基类型，确定碱基比率
B．分析碱基类型，分析核糖类型
C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
讲解2：
一、核酸的种类和功能
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.核酸与蛋白质之间的关系
(1)DNA、RNA和蛋白质三者间的内在关系
(2)DNA多样性、蛋白质多样性的因果关系
(3)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”

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