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第4讲：蛋白质和核酸
高三生物一轮复习
教学目标：
1、运用结构与功能观分析蛋白质、核酸结构与功能。
生命观念
2、通过对蛋白质形成过程的相关计算培养逻辑思维能力和学科间知识的综合应用能力。科学思维
3、通过对蛋白质与人体健康及在疾病治疗等方面的应用问题分析，培养学生关注科技发展，获取信息、应用信息解决实际问题的能力。社会责任
考点1　蛋白质是生命活动的主要承担者
研读教材　夯实必备知识
一、组成蛋白质的氨基酸及其种类
C.H.O.N
氨基
羧基
同一个
非必需
必需
二、蛋白质的结构和功能的多样性
1．多肽的形成及过程
脱水缩合
核糖体
二肽
多肽
肽键
氨基
羧基
羧基
1
1
两端
R基
2．蛋白质结构多样性与功能多样性的关系
种类
排列顺序
空间结构
酶
血红蛋白
抗体
1．从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术后过一段时间，这种缝合线可以被人体组织吸收。为什么这种缝合线可以被人体组织吸收？(必修1　P28“问题探讨”)
缝合线的胶原蛋白能被分解为可被人体吸收的氨基酸。
2．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。(必修1　P30“与社会的联系”)
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。
3．吃熟鸡蛋、熟肉容易消化，道理是
什么？(必修1P32“与社会的联系”)
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。
1．蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗？请说明理由。
2．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其原因：
能，因为蛋白质变性后其特定的空间构象被破坏，
但没有破坏肽键
核糖体上合成的多肽只有经过盘曲折叠形成具有特定空间结构和功能的蛋白质后才能行使正常的生理功能
内化知识　提升素养能力
1．蛋白质的变性和水解辨析
2．常考蛋白质的分布和功能
特别提醒：载体与受体的区别
载体是协助物质运输的蛋白质，如血红蛋白是运输氧的载体，细胞膜上有运输葡萄糖、Na＋、K＋等的载体蛋白；
受体是接受信号分子的蛋白质，如神经递质受体、激素受体，其主要作用是实现细胞间信息交流。
1．下图表示多肽链加工成胰岛素的过程，“信号肽”是引导新合成的肽链向分泌通路转移的短肽链，C肽是胰岛素原生成胰岛素时的等分子离解产物。
(1)核糖体上合成的肽链，在加工成胰岛素过程中，要切掉两段肽链，切掉两段肽链需要什么酶？
(2)切掉信号肽序列和C肽的场所是什么？
切掉信号肽序列和C肽的场所分别是内质网和高尔基体。
蛋白酶。
2．L 天冬酰胺是人体的非必需氨基酸。研究发现L 天冬酰胺酶能将L 天冬酰胺分解，而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸，导致增殖被抑制。研究人员做了如下实验，根据实验结果实验者确定L 天冬酰胺酶是一种理想的抗淋巴瘤药物，那么实验者对①②③④的测定结果是什么？
①②③没有检测到L 天冬酰胺，④检测到了L 天冬酰胺。
瞄准高考　强化迁移应用
考向1考查组成蛋白质的氨基酸和多肽
1．下列有关组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是(　　)
A．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于R基的不同
B．评价食物中蛋白质成分的营养价值时，人们格外注重必需氨基酸的含量
C．食物中丰富的蛋白质经过消化和吸收直接增加了体内蛋白质的种类
D．并非每种蛋白质水解后均可得到21种氨基酸
C
2．(2023·江苏南通质量检测)催产素是由下丘脑神经细胞合成的九肽类激素，具有催产及使乳腺排乳的作用。下图为催产素结构简式。据此判断下列有关叙述正确的是(　　)
A．催产素中含有9个肽键
B．催产素彻底水解后共得到8种氨基酸
C．催产素彻底水解需要9个水
D．形成催产素的过程中相对分子量减少了144
B
考向2考查蛋白质的结构和功能
3．(2023·辽宁选择性考试)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
D
4．(2023·湖南选择性考试)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
C．作为能量“货币”的ATP能参与细胞信号传递
D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
B
考点2　核酸是遗传信息的携带者
研读教材　夯实必备知识
一、核酸的结构层次
磷酸
五碳糖
含氮碱基
二、DNA和RNA的组成成分比较
1．相同成分：含氮碱基__________和磷酸。
2．
三、
A.C.G
四、DNA分子的多样性和特异性
1．多样性：组成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有___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________。
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__________。
4
多样性
遗传信息
五、生物大分子以碳链为骨架
1．生物大分子是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为______。每一个单体都以_______为基本骨架。生物大分子由许多单体连接成多聚体。常见的多聚体是多糖、蛋白质和核酸等，相应的单体是________、________和________等。
2．生命的核心元素是______。
单体
碳链
葡萄糖
氨基酸
核苷酸
碳
1．DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是什么？DNA鉴定技术还可以应用在哪些方面？(必修1　P34“问题探讨”)
2．多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体，核酸能携带遗传信息，但多糖不能，原因是什么？(必修1　P38“复习与提高”)
DNA是遗传物质，而每个人的遗传物质与别人不同。研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系。
核酸分子中4种脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)在数量、排列顺序上会千差万别，从而能够承担起携带遗传信息的功能。构成多糖的单体是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成的多糖，它的顺序没有变化。
1．核酸的主要功能是
2．碳是“生命的核心元素”的原因是：
携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。
生物大分子都以碳链为基本骨架
内化知识　提升素养能力
1．核酸与蛋白质的比较：资料P19表格
(1)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系
①生物多样性的根本原因是基因(遗传)的多样性。
②生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性。
(2)核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”
2．有机物初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物
1．蛋白质和核酸是最重要的两类生命物质，由蛋白质和核酸结合形成的结构有哪些？由蛋白质和核酸结合共同完成的生命活动有哪些？
蛋白质和核酸结合形成的结构：
由蛋白质和核酸结合共同完成的生命活动：
病毒、染色体、核糖体
DNA复制、RNA复制、转录、逆转录、翻译等
2．研究者先让一组海蜗牛在接触几次电击后，发现这些海蜗牛能学会利用长时间蜷缩的方式保护自己，而另外一组没有经过电击的海蜗牛则没有类似的防御行为。提取前者腹部神经元的RNA注射到后者颈部，发现原本没有受过电击的海蜗牛也“学会”了防御，而再设置对照组则发现没有此现象。请问对照组的实验应该怎样设置？该实验说明了什么问题？
对照组的实验应是提取没有受过电击的海蜗牛腹部神经元的RNA注射到没有受过电击的海蜗牛颈部。本实验说明了特定的RNA可以使海蜗牛“获得”记忆。
瞄准高考　强化迁移应用
考向1考查核酸的种类、分布和功能
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
甲
乙
丙
D
2．(2023·广东惠州检测)核酸是遗传信息的携带者。下列有关核酸的组成和分布的表述错误的是(　　)
A．核酸在生物体的蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用
B．核酸是生物的遗传物质，仅存在于细胞核中
C．刑侦人员可通过DNA指纹获取嫌疑人信息的根本原因是遗传信息储存在DNA分子中
D．人体细胞中的核酸含有2种五碳糖、5种碱基
B
考向2核酸和蛋白质的综合考查
3．(2023·江苏选择性考试)核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是(　　)
A．组成元素都有C、H、O、N
B．细胞内合成新的分子时都需要模板
C．在细胞质和细胞核中都有分布
D．高温变性后降温都能缓慢复性
D
4．(2023·山东潍坊联考)下列关于蛋白质和核酸的叙述，不正确的是(　　)
A．生物体内酶的合成都需要核酸和蛋白质参与
B．蛋白质和核酸的合成均需要对方参与
C．蛋白质和核酸彻底水解得到的都是各自的单体
D．核酸的多样性决定了蛋白质的多样性
C
考向3综合考查生物大分子
5．(2023·河北选择性考试模拟)生物大分子之间的相互结合在生物体的生命活动中发挥重要作用。下列叙述正确的是(　　)
A．蛋白质与DNA结合后都能调控基因表达
B．RNA聚合酶与起始密码子结合启动转录的起始
C．RNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在
D．DNA与RNA的结合可发生在HIV中
D
题后归纳 ：常见的核酸—蛋白质复合体
网络构建：
真题体验·感悟高考
1．(2023·湖南选择性考试)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
C
2．(2023·湖南选择性考试)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(　　)
天然状态　　部分解折叠　　完全解折叠
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
B
3．(2023·辽宁选择性考试)科研人员发现，运动能促进骨骼肌细胞合成FDC5蛋白，该蛋白经蛋白酶切割，产生的有活性的片段被称为鸢尾素。鸢尾素作用于白色脂肪细胞，使细胞中线粒体增多，能量代谢加快。下列有关叙述错误的是(　　)
A．脂肪细胞中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染色
B．鸢尾素在体内的运输离不开内环境
C．蛋白酶催化了鸢尾素中肽键的形成
D．更多的线粒体利于脂肪等有机物的消耗
C
4．(2023·全国甲卷)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
C
5．(2023·江苏高考)下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是
(　　)
A．碳链是各种生物大分子的结构基础
B．糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子
C．细胞利用种类较少的小分子脱水缩合成种类繁多的生物大分子
D．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
B
6．(2023·北京等级考)蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子，下列对两者共性的概括不正确的是(　　)
A．组成元素含有C、H、O、N
B．由相应的基本结构单位构成
C．具有相同的空间结构
D．体内合成时需要模板、能量和酶
C

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