内容正文:
金版教程 高考科学复习解决方案 生物学
第3讲 蛋白质和核酸
一 蛋白质的基本单位——氨基酸
二 蛋白质的结构及其多样性
1.脱水缩合——连接氨基酸的方式
(1)概念:一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相连接,同时脱去一分子的水。
(2)过程
2.蛋白质的结构层次
3.蛋白质结构多样性的原因
(1)氨基酸
(2)多肽:肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
三 蛋白质的功能
1.蛋白质的功能
总结:细胞的各项生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。
2.结构多样性与功能多样性的关系:每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构,如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变,就可能会影响其功能。
1.蛋白质结构多样性的根本原因:控制蛋白质合成的基因具有多样性。
2.图示法理解激素、酶、抗体、载体与蛋白质
(1)绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;激素中有些是蛋白质,有些不是蛋白质。
(2)抗体和载体的本质都是蛋白质,但结构各不相同。
3.蛋白质盐析、变性、水解的区别
(1)蛋白质的变性:蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象,例如鸡蛋、肉经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来的状态。
注意:①物理和化学因素主要来自高温、过酸、过碱、重金属盐等因素。②蛋白质的空间结构被破坏,发生了不可逆的变化。③肽链变得松散,理化性质改变,丧失生物活性,但是肽键不断裂。
(2)盐析:是由溶解度的变化引起的、蛋白质的空间结构没有变化。
(3)水解:在蛋白酶的作用下,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。
四 核酸是由核苷酸连接而成的长链
1.核苷酸
(1)结构简式:
(2)种类
①脱氧核苷酸(4种):
②核糖核苷酸(4种):
2.核酸的结构层次及功能
3.核酸分子的多样性和特异性
(1)多样性原因:核苷酸的数目成千上万,核苷酸的排列顺序千变万化。
(2)特异性原因:每个核酸中核苷酸的数目和排列顺序都是特定的。
4.DNA和RNA的比较
5.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况
生物类别
核酸
核苷酸
碱基
遗传物质
举例
原核生物
含DNA和RNA
8种
5种
DNA
细菌
真核生物
含DNA和RNA
8种
5种
DNA
高等植物
病毒
只含DNA
4种
4种
DNA
噬菌体
只含RNA
4种
4种
RNA
烟草花
叶病毒
五 生物大分子以碳链为骨架
生物大分子(多聚体)
基本单位(单体)
多糖
单糖
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,多聚体由许多单体连接而成,生物大分子也是以碳链为基本骨架的,故碳是生命的核心元素。
脂肪是由甘油和脂肪酸结合而成的,而且脂肪的分子量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多,一般不称其为生物大分子。磷脂和固醇同样不属于生物大分子。
考点1 蛋白质的结构和功能
题型一 蛋白质的结构
1.(2022·广东两校联考)蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的大分子化合物,下列有关叙述正确的是( )
A.蛋白质是由2条或2条以上的多肽链构成的
B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C.细胞膜、细胞质基质中都是蛋白质负责转运氨基酸
D.高温、低温、过酸和过碱都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化
答案 B
解析 蛋白质是由多肽链盘曲折叠形成的,可能只有1条多肽链,A错误;数量相同的5种氨基酸,可以通过不同排列顺序组成不同的多肽链,B正确;细胞质基质中tRNA可负责转运氨基酸,C错误;低温不会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化,D错误。
2.科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(一种蛋白质),可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去导致该酶去折叠的巯基乙醇和尿素,再将没有活性的该酶转移到生理缓冲溶液中,经过一段时间以后,发现该酶的活性得以恢复。下列叙述正确的是( )
A.因为巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质中的肽键,故该酶失去了活性
B.该蛋白质的氨基酸序列与其空间结构形成有关
C.这个实验证明结构并不一定与功能相适应
D.这个实验说明蛋白质的结构从根本上讲是由外界环境决定的
答案 B
解析 由题意知,由于巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质的空间结构,才使酶失去了活性,A错误;蛋白质的空间结构与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构有关,B正确;这个实验证明蛋白质的结构与功能相适应,C错误;这个实验能说明外界环境能影响蛋白质的结构,但不能说明蛋白质的结构从根本上讲是由外界环境决定的,蛋白质是在DNA的指导下经转录和翻译形成