内容正文:
第3讲 蛋白质和核酸
素养目标
1.生命观念:基于蛋白质和核酸等生物大分子是生物所特有的,形成生命的物质观;认识蛋白质、核酸等物质在细胞中的功能是由其组成和结构决定的,形成结构与功能观。
2.科学思维:通过模型构建等形式,运用对比或归纳等科学思维方法,阐明蛋白质、核酸的结构和功能。
3.科学探究:通过观察DNA、RNA在细胞中的分布实验,分析实验结果,得出结论。
考点一 蛋白质的结构和功能
1.氨基酸的元素组成、结构与种类
2.蛋白质的合成
(1)二肽的形成过程
①过程a:脱水缩合,物质b:二肽,结构c:肽键。
②H2O中H来源于氨基和羧基;O来源于羧基。
(2)蛋白质的形成过程
3.蛋白质结构与功能的多样性
[教材深挖]
1.(教材必修1 P21“与生活的联系”)评价食物中蛋白质成分营养价值时,应特别关注什么?
提示 必需氨基酸的种类和含量。
2.(教材必修1 P23“知识链接”)说出遗传信息决定蛋白质中氨基酸排列顺序的两个重要步骤。
提示 转录和翻译。
[基础诊断]
1.蛋白质中的氮主要存在于氨基中。(×)
2.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。(×)
3.脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽。(×)
4.一个蛋白质分子可以含有多个金属离子。(√)
5.氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能。(×)
6.将蛋白质在酶的作用下彻底水解后,用双缩脲试剂检测仍可出现紫色。(√)
1.理清蛋白质脱水缩合的过程(生命观念)
(1)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;其余的氨基和羧基在R基上。
(2)H2O中的H来自—COOH和—NH2,而O只来自—COOH。
(3)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基,而不是R基中的氨基和羧基。
2.蛋白质的盐析、变性和水解的区别(科学思维)
[问题驱动]
驱动目的一 以蛋白质的结构为载体考查科学思维中的推理与判断
[案例1] 已知某链状多肽由丙氨酸(R基为—CH3)、甘氨酸(R基为—H)和某种未知氨基酸(R基不含N)构成,其分子式为C11H20O5N4S2,请判断:
(1)S元素存在于该链状多肽哪种部位?
提示 S一定在R基中。
(2)该多肽链彻底水解,需消耗多少个水分子?
提示 需消耗3个水分子。
(3)写出未知氨基酸的R基的分子式。
提示 —CH3S
(4)同时含有上述三种氨基酸的三肽化合物可能有多少种?
提示 可能有9种。
驱动目的二 以蛋白质功能为载体考查科学探究中的实验设计及社会责任
[案例2] 科学家发现牙龈卟啉细菌不仅是引起牙周炎的主要病原体,还易侵入大脑,分泌牙龈蛋白酶等有害蛋白,诱发阿尔茨海默病。
(1)已知β淀粉样蛋白在大脑中沉积是阿尔茨海默病的典型特征之一。研究人员将牙龈卟啉细菌的牙龈蛋白酶基因敲除,利用健康小鼠进行实验,验证牙龈蛋白酶是引起阿尔茨海默病的主要有害蛋白,写出实验思路_______________________________________________。
提示 将小鼠平均分成两组,一组小鼠口腔感染敲除蛋白酶基因的牙龈卟啉菌,一组小鼠口腔感染正常的牙龈卟啉菌。一段时间后,检验两组小鼠大脑中有无β淀粉样蛋白沉积。
(2)广谱抗生素无法根除牙龈卟啉细菌,并且可能导致抗性,结合上述材料提出治疗阿尔茨海默病的新思路_____________________________________________________________。
提示 研制抑制牙龈蛋白酶活性的药物等。
命题点一
蛋白质的结构与功能
1.下图表示生物体内发生的某一化学反应,下列有关该反应叙述错误的是( )
A.该反应为脱水缩合反应
B.反应发生的场所是核糖体
C.反应速率与温度有关
D.需要水解酶的催化
D [图示为两个氨基酸脱水缩合形成二肽的过程,A正确;二肽的合成场所是核糖体,B正确;该反应需要酶催化,酶活性受温度影响,C正确;二肽的形成不需要水解酶催化,D错误。]
2.(2018·全国卷Ⅱ,T1)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是( )
A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原
B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程
C.蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输
D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分
C [A对:浆细胞产生的抗体能与相应的抗原(如病毒抗原)发生特异性结合。B对:肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白等参与肌肉收缩的过程。C错:Fe2+参与构成血红蛋白,血红蛋白具有运输O2的功能。D对:细胞核中染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA。]
[长句应答]
(1)人的红细胞和心肌细胞主要成分均是蛋白质,但这两种细胞功能不同,试解释产生这种现象的直接原因。
提示 二者氨基酸的