2026届高三生物一轮复习课件组成细胞的蛋白质与核酸

细胞中的蛋白质与核酸 1 目录 高考考情分析 思维导图 基础知识梳理 重难点解析 1 2 3 6 技巧归纳 4 5 重点题型突破 2 1 高考考情分析 考查内容：本专题在高考中侧重考查组成细胞的蛋白质和核酸的种类、结构和生理功能以及生物组织中蛋白质的检测原理与方法。此外，实验设计与分析也是常考内容，如设计实验探究蛋白质的特性或利用同位素标记法研究核酸的复制和基因表达过程等。 命题趋势：命题多以信息题或综合分析选择题形式呈现，常创设情境，增加信息描述，将蛋白质和核酸的知识与细胞的结构、功能，遗传信息的传递与表达，以及生物的变异、进化等内容综合起来考查，突出对学生学科知识综合应用能力的考查 3 2 思维导图 多个氨基酸→多肽→蛋白质分子 细胞中的糖类和脂质 蛋白质 核酸 基本组成单位 结构层次 多样性 功能 基本组成单位 氨基酸 功能多样性 结构多样性 种类 元素组成 携带遗传信息 核苷酸 核糖核苷酸（RNA主要分布在细胞质中） 真核生物脱氧核糖核苷酸（DNA主要分布在细胞核中） C、H、O、N、P 4 基础知识梳理 3 5 3 基础知识梳理 一、细胞中的蛋白质 1.蛋白质的功能（蛋白质是生命活动的主要承担者） 分类 功能 举例 结构蛋白 构成细胞和生物体结构的重要物质 肌肉、头发等 功能蛋白 催化 大多数酶等 运输 血红蛋白等 调节（信息传递） 胰岛素等 免疫（防御） 抗体等 6 3 基础知识梳理 2.蛋白质的基本组成单位——氨基酸 （1）氨基酸的种类 人体中组成蛋白质的氨基酸共有21种 非必需氨基酸：13种（人体细胞中能够合成） 必需氨基酸：8种（人体细胞中不能合成） 甲硫（蛋）氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸 口诀：甲携来一本亮色书 7 3 基础知识梳理 （2）氨基酸的元素组成 C、H、O、N，有些氨基酸含S（甲硫氨酸、半胱氨酸） （3）氨基酸的结构通式及书写 H2N 氨基 C OH O 羧基 C H R 侧链基团 氨基酸的结构通式 氨基 ① —NH2 ② H2N— 或 羧基 ① —COOH ② HOOC— 或 8 3 基础知识梳理 （4）氨基酸的结构特点 至少都含有一个氨基（ —NH2）和一个羧基（—COOH） 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 各种氨基酸之间的区别在于R基的不同 9 3 基础知识梳理 3.蛋白质的结构及其多样性 （1）氨基酸的结合方式——脱水缩合 C R1 C H H2N OH O C H C N OH O R2 H H C O C R1 H H2N C H C OH O R2 N H + H2O 肽键 二肽 脱水缩合 水中氢来自氨基和羧基 水中氧来自羧基 10 3 基础知识梳理 （2）多肽及蛋白质的形成 二肽：两个氨基酸脱水缩合 多肽（链）：多个氨基酸脱水缩合形成通常呈链状结构 蛋白质：氨基酸之间形成氢键，使多肽链能盘区折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子 11 3 基础知识梳理 （3）蛋白质的结构 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 这条肽链进一步盘绕形成一定的空间结构 四条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构 12 3 基础知识梳理 （4）蛋白质的多样性 蛋白质结构多样性的根本原因：基因多样性 13 3 基础知识梳理 4.蛋白质的检验 双缩脲试剂 A液 B液 成分 质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液 鉴定物质 蛋白质 添加顺序 先加入A液1 mL，摇匀，再加入B液4滴，摇匀 反应条件 不需加热，摇匀即可 反应现象 浅蓝色→紫色 14 3 基础知识梳理 5.蛋白质的相关计算 氨基酸平均相对分子质量 氨基酸数目 肽键数目 脱去水分子数目　 多肽或蛋白质相对分子质量 氨基数目 羧基数目 一条肽链 a n n－1 n－1 na－18×(n－1) 至少1个 至少1个 m条肽链 a n n－m n－m na－18×(n－m) 至少m个 至少m个 环状多肽 a n n n na－18n 最少为0 最少为0 15 3 基础知识梳理 二、细胞中的核酸 1.核酸的种类及其分布 核酸 DNA （脱氧核糖核酸） RNA （核糖核酸） 真核细胞：主要分布在细胞核，少量在线粒体、叶绿体 真核细胞：主要分布在细胞质中 原核细胞：主要分布在拟核（环状DNA分子），少量在质粒 原核细胞：主要分布在细胞质中 16 3 基础知识梳理 2.核酸是由核苷酸连接而成的长链 （1）组成元素 C、H、O、N、P （2）核酸基本单位——核苷酸 组成 一分子含氮碱基、一分子五碳糖、 一分子磷酸 17 3 基础知识梳理 ② 种类 分类 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 组成 酸 磷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A（腺嘌呤）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤） T（胸腺嘧啶） U（尿嘧啶） 种类 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 18 3 基础知识梳理 ③ 核酸的结构层次 一般情况下，在生物体细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸连构成；RNA由一条脱氧核苷酸连构成 19 3 基础知识梳理 ④ 核酸分子的多样性和特异性（以DNA为例） 多样性 含义：4种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化 意义：便于储存丰富的遗传信息 特异性 含义：每个DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序是特定的 应用：刑侦人员利用DNA指纹技术获得犯罪嫌疑人信息 20 3 基础知识梳理 ⑤ 核酸的功能 核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用 21 重难点解析 4 22 4 重难点解析 1.数量关系分析： （l）n个氨基酸分子经过脱水缩合形成含（n-l）个肽键的链状化合物； （2）n种氨基酸且每种氨基酸数目不限的情况下，可形成m肽化合物的种类为n种；每种氨基酸数目只有一个的情况下，排列组合方式有n! 种。 2.基因指导蛋白质合成中的数量关系 一、细胞中的蛋白质 23 4 重难点解析 3. 利用“结构与功能观”分析蛋白质结构与功能的关系 （1）蛋白质的功能与其结构关系密切。在加工、折叠过程中发生错误以及在强酸、强碱、重金属盐等因素影响下，蛋白质的空间结构遭到不可逆破坏而发生变性失活时，其功能也会丧失。该过程中破坏的主要是氢键和二硫键，并不改变肽链结构。 （2）关于二硫键：连接不同肽链或同一肽链中，两个不同半胱氨酸残基的巯基的化学键。二硫键是比较稳定的共价键，在蛋白质分子中，起着稳定空间结构的作用。二硫键数目越多，蛋白质分子对抗外界因素影响的稳定性就越强。 24 4 重难点解析 （3）蛋白质中氨基酸的排列顺序发生变化时会影响其高级结构，使其丧失正常功能，如氨基酸替换引起的镰状细胞贫血。 （4）功能相同的蛋白质结构不一定相同，如胃蛋白酶和胰蛋白酶都能催化蛋白质的水解，但二者结构不同。 25 4 重难点解析 4.有关蛋白质的结构及功能的分析 26 4 重难点解析 二、细胞中的核酸 物质 初步水解产物 彻底水解产物 DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基、磷酸 RNA 核糖核苷酸 核糖、碱基、磷酸 蛋白质 多肽 氨基酸 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 1.核酸水解产物 27 4 重难点解析 2.DNA作为主要的遗传物质，可自我复制并作为模板指导RNA合成，并通过RNA指导蛋白质合成。 3.RNA （1）mRNA：在蛋白质合成中决定氨基酸的顺序，作为模板 （2）tRNA：在蛋白质的合成中携带活化的氨基酸 （3）rRNA：与蛋白质结合成核糖体，成为合成蛋白质的细胞器 （4）其他：核酶——生物催化剂 siRNA、miRNA、hpRNA等——调控基因表达 （5）此外还可作为RNA病毒的遗传物质 28 4 重难点解析 4.DNA、蛋白质和生物多样性的关系 29 5 技巧归纳 蛋白质：牢记氨基酸结构通式，掌握肽键、氨基酸数和肽链数的关系，清楚蛋白质功能多样性及相关计算，熟悉双缩脲试剂鉴定蛋白质的实验要点。 核酸：明确 DNA 和 RNA 的组成差异，依据碱基互补配对原则进行相关计算，理解中心法则中核酸的功能，掌握观察核酸分布实验的步骤和原理，会分析核酸结构及表达过程的图表信息。 30 重点题型突破 6 31 6 重点题型突破 1．（2025·北京朝阳·二模）科研人员发现一种稳定性较高且具有广谱抗菌性的“套索”状多肽——LAR（如图）。使LAR形成“套索”的化学键是（　　） A．肽键B．氢键C．二硫键D．磷酸二酯键 【答案】A 【分析】组成蛋白质的基本组成单位是氨基酸，组成蛋白质的氨基酸有21种，蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子；氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键的方式结合，由两个氨基酸缩合的化合物叫二肽，由多个氨基酸缩合的化合物叫多肽，多肽通常呈链状结构即肽链；氨基酸之间能够形成氢键等，从而使肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 【详解】ABCD、由图可以看出，使LAR形成“套索”的化学键氨基酸的R基上氨基与羧基之间形成的肽键，A正确，BCD错误。 故选A。 32 6 重点题型突破 2．（2025·江苏南通·二模）GLUT4是细胞膜上的一种葡萄糖转运体，它是由509个氨基酸组成的一条多肽链，其数量受胰岛素调节。相关叙述正确的是（    ） A．GLUT4的组成元素只含C、H、O B．一个GLUT4分子含有509个肽键 C．GLUT4的跨膜区域含有多个疏水性氨基酸 D．胰岛素分泌增加时，膜上GLUT4的数量会减少 【答案】C 【详解】A、GLUT4是由氨基酸组成的蛋白质，蛋白质的基本组成元素包括C、H、O、N，有的还含有S等元素，A错误；B、GLUT4是由509个氨基酸组成的一条多肽链，其形成过程中发生脱水缩合反应，形成的肽键数 = 氨基酸数 - 肽链数 = 509 - 1 = 508个，B错误；C、组成蛋白质的氨基酸有21种，其中有一些氨基酸具有疏水的R基。细胞膜具有磷脂双分子层结构，其中内部是疏水的。GLUT4是细胞膜上的转运体，其跨膜区域需要与细胞膜的疏水部分相适应，所以会含有多个疏水性氨基酸，C正确；D、胰岛素的作用是降低血糖浓度，其能促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖。GLUT4是细胞膜上的葡萄糖转运体，当胰岛素分泌增加时，会促进细胞摄取葡萄糖，膜上GLUT4的数量会增加，D错误。 33 6 重点题型突破 3．（2025·新疆·二模）白蛋白是由肝脏合成的单链多肽，分子量为66458，分子中含17个二硫键，由16种氨基酸组成，它是血浆中最主要的载体，许多水溶性差的物质可以通过与白蛋白的结合而被运输。下列说法正确的是（    ） A．人体细胞可以合成所有组成白蛋白的氨基酸 B．与白蛋白的合成过程相关的具膜细胞器只有内质网和高尔基体 C．长链脂肪酸可以通过白蛋白运输 D．若氨基酸的平均分子量为131.6，则白蛋白中约含505个氨基酸残基 【答案】C 【分析】组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上；氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链，脱水缩合过程中脱去的水分子数=肽键数=氨基酸个数-肽链的条数。 【详解】A、组成白蛋白的氨基酸有16种，肯定含必需氨基酸，是人体细胞不能合成的，A错误； B、与白蛋白的合成过程相关的具膜细胞器有内质网、高尔基体和线粒体，B错误； C、长链脂肪酸水溶性差，根据题目信息，可以通过白蛋白运输，C正确； D、设白蛋白中含x个氨基酸残基，则可得公式131. 6x-（x-1）×18-17×2=66458，解得x≈585，D错误。 34 6 重点题型突破 4．（2024·海南·高考真题）海南黎锦是非物质文化遗产，其染料主要来源于植物。DNA条形码技术可利用DNA条形码序列（细胞内一段特定的DNA序列）准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是（    ） A．不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、S B．DNA条形码序列由核糖核苷酸连接而成 C．染料植物的DNA条形码序列仅存在于细胞核中 D．DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同 【答案】D 【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，它们含有C、H、O、N、P五种元素。 【详解】A、不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P，不含S，A错误；B、DNA条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成，B错误；C、染料植物的DNA条形码序列主要存在于细胞核中，有少部分存在于细胞质，C错误；D、不同DNA的区别在于碱基排列顺序不同，DNA条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的DNA条形码序列不同，D正确。 35 6 重点题型突破 5．（2020·北京·高考真题）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 【答案】C 【详解】A、蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，DNA的基本组成元素是C、H、O、N、P，故两者组成元素都含有C、H、O、N，A正确；B、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，两者都由相应的基本结构单位构成，B正确；C、蛋白质具有多种多样的空间结构，DNA具有相同的空间结构，C错误；D、蛋白质和DNA在体内合成时都需要模板、能量和酶，D正确。 36 感谢观看 37 $$