第3讲 细胞中的蛋白质与核酸（教师用书）-2023高考生物【正禾一本通】高三一轮总复习高效讲义（老教材老高考）

第3讲　细胞中的蛋白质与核酸 考试要求 核心素养 1.蛋白质的结构和功能(Ⅱ) 2．核酸的结构和功能(Ⅱ) 3．实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布 生命观念 通过对氨基酸结构和脱水缩合的分析，形成生命的物质观 科学思维 通过分析蛋白质形成过程和蛋白质与核酸的关系，培养逻辑思维能力 科学探究 通过“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，掌握显微观察类实验操作技能 社会责任 通过对蛋白质在疾病治疗等方面的应用分析，培养关注科技、关爱生命的观念 考点1　蛋白质的结构和功能 01/梳理必备知识 1．氨基酸的元素组成、结构和种类 2．蛋白质的合成及其结构层次 (1)二肽的形成过程 ①过程a：脱水缩合，其场所在核糖体上； b：二肽；c：肽键。 ②H2O中H来源于氨基和羧基；O来源于羧基。 (2)蛋白质的结构层次 多肽 [提醒]　①多个氨基酸发生脱水缩合，产物为多肽。②一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．蛋白质分子多样性的原因 (1)氨基酸 (2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 4．蛋白质的性质与功能 蛋白质的功能(连线) [提醒]　蛋白质的盐析、变性和水解 ①盐析：蛋白质在高浓度盐溶液中溶解度降低而析出，蛋白质的空间结构没有被破坏。 ②变性：在某些物理和化学因素作用下蛋白质特定的空间构象被破坏，其理化性质改变、生物活性丧失。肽链变得松散，但是肽键一般不断裂。 ③水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。 【诊断与表达】 1．科学思维诊断(判断正误) (1)生物体内组成蛋白质的氨基酸中，不同氨基酸之间的差异是由R基决定的。(√) (2)氨基酸的空间结构多样性也能决定蛋白质功能多样性。(×) 提示：构成生物体的蛋白质的氨基酸总共20种，最多具有20种不同的空间结构，不具有结构的多样性。 (3)评价蛋白质食品的营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量。(√) (4)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质。(×) 提示：氨基酸种类和数量相同，但排列顺序及肽链的空间结构不同，不属于同一种蛋白质。 (5)脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽。(×) 提示：多肽名称是根据形成多肽的氨基酸数目而确定的，不是根据肽键数目确定的。 (6)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变。(×) 提示：蛋白质的空间结构被破坏，其特定功能会改变。 2.长句规范表达 (1)基础性：蛋白质结构多样性的原因是组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 (2)应用性：煮熟的鸡蛋更容易消化，原因是高温使蛋白质的空间结构变得疏松，容易被蛋白酶水解。 02/提升关键能力 (一)　蛋白质的相关计算 [知识探究]　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8个氧原子。 (2)新生成的4条多肽链至少含有4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3分子H2O。 (3)若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有5种不同的氨基酸序列。 [知识生成]　1.肽键数、脱水数、氨基数、羧基数、多肽相对分子质量计算 假设氨基酸的平均相对分子质量为a，当由n个氨基酸分别形成1条链状多肽、m条链状多肽或环状多肽时，其相关数量关系如下表： 肽链 数目 形成肽 键数 脱去水 分子数 氨基 数目 羧基 数目 多肽相对 分子质量 1条 肽链 n－1 n－1 至少 1个 至少 1个 na－18(n－1) m条 肽链 n－m n－m 至少 m个 至少 m个 na－18(n－m) 环状 多肽 n n 最少 为0 最少 为0 na－18n 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，要失去部分氢原子、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 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。 (二)　蛋白质