内容正文:
第1讲 细胞的分子组成
[考纲要求] 1.蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ)。2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)。3.水和无机盐的作用(Ⅰ)。
考点一 蛋白质和核酸
1.蛋白质的合成
真核细胞和原核细胞中蛋白质的合成场所都是核糖体,不同的是真核细胞要经内质网初步加工。
2.不同生物体内核酸种类的比较
(1)细胞生物:含DNA和RNA,核苷酸8种,碱基5种,以DNA为遗传物质。
(2)病毒:只含DNA或RNA,核苷酸4种,碱基4种,含哪种核酸就以哪种核酸为遗传物质。
3.与基因表达的联系
(1)细胞生物普遍具有①②③过程。
(2)由于基因的选择性表达,不考虑变异,同一个体的不同体细胞中核DNA相同;mRNA和蛋白质不一定相同;tRNA相同。
4.蛋白质和核酸的多样性和特异性
(1)蛋白质结构多样性的直接原因是组成蛋白质的氨基酸的种类不同、数目成百上千、排列顺序千变万化,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别;蛋白质多样性的根本原因是基因的多样性。
(2)核酸的多样性主要取决于核苷酸的数量和排列顺序。
(3)蛋白质、核酸都具有物种特异性,而生物体内水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等不具有物种特异性。
1.(2018·全国Ⅰ,2)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是( )
A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物
B.真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有
C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶
D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶
答案 B
解析 真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的,都存在DNA—蛋白质复合物,A正确;原核细胞无成形的细胞核,DNA裸露存在,不含染色体(质),但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制,DNA分子复制时会出现DNA—蛋白质复合物,B错误;DNA复制需要DNA聚合酶,若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能为DNA聚合酶,C正确;在DNA转录合成RNA时,需要有RNA聚合酶的参与,故该DNA—蛋白质复合物中含有RNA聚合酶,D正确。
思维延伸 核酸—蛋白质复合体
2.(2018·全国Ⅲ,30)回答下列与蛋白质相关的问题:
(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是__________。在细胞中合成蛋白质时,肽键是在________这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白,如________(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体,此过程中高尔基体的功能是_________________________________________________________。
(2)通常,细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和________结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常,变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是_______________________________________________________________________________。
(3)如果DNA分子发生突变,导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换,但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变,其原因可能是_____________________。
答案 (1)氨基酸 核糖体 胃蛋白酶 对蛋白质进行加工、分类和包装 (2)空间 蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解 (3)遗传密码具有简并性
解析 (1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸。在细胞中合成蛋白质时,肽键是在核糖体上形成的。胃蛋白酶是分泌蛋白,逆转录酶和酪氨酸酶都是细胞内的蛋白质。分泌蛋白分泌到细胞外需要经过高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。(2)具有生物活性的蛋白质都有特定的氨基酸序列和空间结构。变性的蛋白质空间结构被破坏,使肽键暴露,暴露的肽键容易与蛋白酶接触,使蛋白质降解。(3)DNA分子发生突变,导致转录产生的mRNA中的碱基序列发生改变,由于密码子具有简并性,所以可能出现虽然密码子已经改变,但仍对应同一种氨基酸的情况。
思维延伸 高考中常考查的蛋白质
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
通道蛋白
细胞膜
K+、Na+等的运输通道
核孔复合体
核膜
控制细胞核与细胞质的物质交换和信息交流
某些激素(如生长激素、胰岛素等)
内环境中
调节生命活动
抗体
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
细