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蛋白质和核酸
第3讲
高三生物总复习课件-必修1 分子与细胞
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
1.蛋白质的功能
基础·精细梳理
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
2.蛋白质的结构
基础·精细梳理
(1)组成蛋白质的氨基酸
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
基础·精细梳理
(2)氨基酸的脱水缩合
①H2O中各元素的来源：
H来自—COOH和—NH2，O来自—COOH。
②一条肽链上氨基数或羧基数的确定：
一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基或羧基在R基上。
③加热或盐析时肽键不会断裂。
(3)蛋白质的结构层次
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
基础·精细梳理
(4)蛋白质结构多样性的原因
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
基础·精细梳理
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
基础·精细梳理
名师解读
1．不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因
①同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是基因的选择性表达。
②不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的特异性。
2．明辨蛋白质的盐析、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：在蛋白酶等作用下，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。　　　
1．常考蛋白质的分布和功能
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
重点难点·透析
1．2021年3月，一篇熟鸡蛋返生孵小鸡的论文引发网络关注。央视评论：“侮辱性很强，伤害性极大”。
(1)熟鸡蛋无法返生的原因是________________________________________________。
提示　高温破坏蛋白质的空间结构，使蛋白质变性，且该过程是不可逆的
(2)在鸡蛋清中加入食盐析出白色絮状物，兑水后絮状物消失，这一现象说明____________；相对于生鸡蛋，煮熟的鸡蛋更容易消化，这是因为_________。
提示　盐析过程中蛋白质的结构没有发生变化　
煮熟鸡蛋过程中，高温使蛋白质变性，蛋白质空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
情境推理·探究
(3)经常食用鸡蛋、牛奶、大豆制品，人体一般就不会缺乏必需氨基酸，必需氨基酸是指_______________________________________________________________。
提示　人体细胞自身不能合成，必须从外界环境中获取的氨基酸
高温加热后，蛋白质用双缩脲试剂检验____________(填“能”或“不能”)发生紫色反应。双缩脲试剂的使用方法是______________________。
提示　能　先加A液(NaOH溶液)，再加B液(CuSO4溶液)
评价食物中蛋白质成分的营养价值时，应特别关注的问题是_________________。
提示　必需氨基酸的种类和含量
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
情境推理·探究
1．(2021·重庆卷，3)某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述正确的是(　　)
A．食物中的该蛋白可被人体直接吸收
B．人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸
C．未经折叠的该蛋白具有生物学功能
D．该蛋白在内质网内完成加工
【考向1】围绕蛋白质的结构和功能，考查结构与功能观
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
典例·精心深研
2．(2013·河南九师联盟)某生物兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液，结果如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．过程①既没有破坏蛋白质的空间结构也没有破坏其中的肽键
B．向过程④结束后的反应体系中加入双缩脲试剂不会再产生紫色反应
C．过程②会破坏蛋白质的空间结构，导致蛋白质失去其生理功能
D．图中①②两种处理方法都没有改变蛋清蛋白中的氨基酸数量
【考向1】围绕蛋白质的结构和功能，考查结构与功能观
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
典例·精心深研
2．有关蛋白质结构的计算规律
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
重点难点·透析
(1)利用蛋白质的结构图解掌握相应的计算规律
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
1
m
(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)
n－1
n－1
na－18(n－1)
n－m
n－m
na－18(n－m)
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
重点难点·透析
名师解读
(1)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(—S—S—，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。
(2)若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na－18(n－1)中的肽链数(1)视为零，再进行相关计算。
(3)游离氨基或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
重点难点·透析
(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数
在一个氨基酸中，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：
①碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数
②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2
③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数
④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
名师解读
(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)若已知多肽链的分子式，则此多肽链中：
①含2个氨基的氨基酸数＝N原子数－肽键数－1。
②含2个羧基的氨基酸数＝(O原子数－肽键数－2)/2.
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
重点难点·透析
(3)多肽中除去氨基酸的有关计算
①若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽键；若除去多肽一端的一个氨基酸，需水解掉1个肽键。
②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21种氨基酸构成四肽的种类为例)
①若每种氨基酸数目不限，可形成四肽的种类有214种。
②若每种氨基酸只有一个，可形成四肽的种类有(21×20×19×18)种。
2．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。
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
情境推理·探究
8
4
3
5
4．(2023·江苏苏州调研)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
【考向2】结合蛋白质的相关计算，考查科学思维
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
典例·精心深研
5．(2023·河北保定调研)二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链之间的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，对其叙述正确的是(　　)
A．该蛋白质至少有280个氨基
B．形成该蛋白质的过程中脱去了277个水分子
C．该蛋白质至少有2个游离的羧基
D．该蛋白质的功能由氨基酸的数量、种类、排列顺序三方面决定
【考向2】结合蛋白质的相关计算，考查科学思维
考点一 蛋白质是生命活动的主要承担者
典例·精心深研
1.核酸的结构层次
考点二 核酸是遗传信息的携带者
基础·精细梳理
2.核酸的功能与分布
考点二 核酸是遗传信息的携带者
基础·精细梳理
1．归纳核酸的功能
考点二 核酸是遗传信息的携带者
重点难点·透析
3.“三看”法快速确认DNA、RNA
考点二 核酸是遗传信息的携带者
基础·精细梳理
4．DNA分子的特性
考点二 核酸是遗传信息的携带者
基础·精细梳理
考点二 核酸是遗传信息的携带者
基础·精细梳理
5.生物大分子以碳链为骨架
脂肪不是生物大分子
(必修1 P34“问题探讨”)1.DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是_______。
提示　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____________________________等方面。
提示　研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系
(必修1 P36“练习与应用—拓展应用”)2.随着生活水平的提高，人们对营养保健食品日益关注。核酸保健品真的保健吗？
提示　不会的，因为核酸在消化道内需彻底消化才能被吸收，且人体内不缺乏合成核酸的原料。
考点二 核酸是遗传信息的携带者
情境推理·探究
1．(2023·河南天一大联考)如图是构成核酸的两种核苷酸及它们形成的核苷酸链(N表示某种碱基)。下列有关叙述正确的是(　　)
A．动物细胞的核酸中碱基种类有8种
B．若丙中N为T，则丙的基本组成单位是乙
C．若丙中N为U，则不可储存遗传信息
D．颤蓝细菌的遗传信息储存在甲的排列顺序中
【考向1】结合核酸的结构和功能，考查生命观念
考点二 核酸是遗传信息的携带者
典例·精心深研
3．不同生物的核酸、核苷酸、碱基和五碳糖的归纳
考点二 核酸是遗传信息的携带者
重点难点·透析
名师解读
　注意核酸与遗传物质的范围：对病毒来说，核酸与遗传物质是一致的，为DNA或RNA；对细胞生物来说，核酸指DNA和RNA，遗传物质仅指DNA。　
3．近年来由病毒引起的人类及动物疾病经常发生，如新冠肺炎、禽流感等，回答下列有关病毒的相关问题：
探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
材料用具：显微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、RNA酶等。写出实验思路。(说明：活鸡胚的培养方法和检测方法不做要求。)
提示　①取活鸡胚分成等量的两组并编号为甲、乙，用显微注射器分别向甲组注射核酸提取物和DNA酶混合液，向乙组注射等量的核酸提取物和RNA酶混合液。
②在相同且适宜的条件下培养一段时间。
③分别从培养后的活鸡胚中提取样品，检测是否产生禽流感病毒。
考点二 核酸是遗传信息的携带者
情境推理·探究
2．(2023·辽宁沈阳质检)“待到樱花盛开时，期待与君再相逢。”这是2020年春天湖北人民向全国人民发出的深情邀约。武汉大学在2021年春天，选择樱花盛开最美的两天，专门请医护人员来武大赏樱。下列有关生物遗传物质的叙述，正确的是(　　)
A．病毒的遗传物质是DNA或RNA
B．新冠病毒的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
C．既有DNA又有RNA的人体细胞，其遗传物质是DNA或RNA
D．樱花的遗传物质主要是DNA
【考向1】结合核酸的结构和功能，考查生命观念
考点二 核酸是遗传信息的携带者
典例·精心深研
2．核酸与蛋白质的比较
(1)DNA、蛋白质和生物多样性的关系
考点二 核酸是遗传信息的携带者
重点难点·透析
2．核酸与蛋白质的比较
(2)细胞分化导致DNA、mRNA和蛋白质的“相同”与“不同”
考点二 核酸是遗传信息的携带者
重点难点·透析
①同一个体不同的体细胞中，核DNA相同。
②由于基因的选择性表达，同一个体的不同体细胞中mRNA和蛋白质等不完全相同。
3.(多选)(2023·山东章丘质检)生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分别是组成甲、乙、丙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。下列相关叙述错误的是(　　)
A.X表示的元素是N和P，Y表示的元素一定有N
B.在真核细胞中，甲主要分布于细胞质，乙主要
分布于细胞核
C.如果d是乙的基本单位，那么n不可能是尿嘧啶
D.e是丙的基本单位，多个e可通过肽键连接起来
【考向2】结合蛋白质与核酸的关系，考查科学思维
考点二 核酸是遗传信息的携带者
典例·精心深研
4．(2023·山东烟台调研)无论在细胞结构中还是在细胞的生命活动中，蛋白质常常与其他物质结合形成复合物来发挥作用。下列相关叙述错误的是(　　)
A．蛋白质与多糖结合形成的复合物可能具有信息传递作用
B．蛋白质与DNA结合形成的复合物可能存在于大肠杆菌
C．脂质—蛋白质—脂质组成的三层复合物参与构成了几乎所有的生物膜
D．宿主细胞的RNA—蛋白质复合物中的蛋白质可能来自病毒
【考向2】结合蛋白质与核酸的关系，考查科学思维
考点二 核酸是遗传信息的携带者
典例·精心深研
常见的核酸—蛋白质复合体
考点二 核酸是遗传信息的携带者
典例·精心深研
跳出题海
4．以“N”为中心构建微网
考点二 核酸是遗传信息的携带者
重点难点·透析
1．(2022·湖南卷，1)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是(　　)
A．胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B．皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C．胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D．胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
重温真题 经典再现
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2．(2021·辽宁卷，1)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是(　　)
A．叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B．胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C．唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D．线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
重温真题 经典再现
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3．(2021·全国甲卷，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都是人体细胞内的主要能源物质
重温真题 经典再现
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4．(2022·湖南卷，3)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象，部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外，加热也能使碱性蛋白酶失活，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活
B．加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的
C．添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果
D．添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量，减少环境污染
重温真题 经典再现
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5．(2020·全国卷Ⅲ，5)新冠病毒是一种RNA病毒。新冠肺炎疫情给人们的生活带来了巨大影响。下列与新冠肺炎疫情防控相关的叙述，错误的是(　　)
A．新冠病毒含有核酸和蛋白质，通过核酸检测可排查新冠病毒感染者
B．教室经常开窗通风可以促进空气流动，降低室内病原微生物的密度
C．通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧，因此可以通过体温测量初步排查
D．每天适量饮酒可以预防新冠肺炎，因为酒精可以使细胞内的病毒蛋白变性
重温真题 经典再现
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