第3讲 蛋白质和核酸——2026届高中生物学 一轮复习课件

课前默写 5.26 1、糖类的分类及功能 2、脂质的分类和功能 通过联系实际生活中的例子来记住水和无机盐的功能，我们不是在记知识，而是在认识自己，了解自己。 1 第3讲 细胞中的蛋白质和核酸（贺） 贺老师 大概念一 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 2 胃蛋白酶 胰蛋白酶 肠肽酶 氨基酸 蛋白质 多肽 思考1：为什么人和牛羊等动物的蛋白质结构不同，但却可以通过摄食牛羊肉中的蛋白质中来合成自身蛋白质？ 组成人体和牛羊等动物的蛋白质的氨基酸种类是相同的，人摄入蛋白质后消化为氨基酸并吸收，又以此为原料合成自身的蛋白质。 思考2：蛋白质和氨基酸是什么关系？ 氨基酸是蛋白质的 。 基本组成单位 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 3 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 1、元素组成 一定有C、H、O、N，有的含S、Fe、Se等 2、氨基酸的结构 结构通式： 特点： 至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH）， 且都连在同一个碳原子上。 3、氨基酸的种类 21种 人体内能合成 人体不能合成 必需氨基酸(8种；婴儿9种，组氨酸) 非必需氨基酸(13种) 口诀：甲 携 来 一 本 亮 色 书 甲硫 缬 赖 异亮 亮 苯丙 色 苏 C2H4O2N-R R基的意义： 决定氨基酸的种类和理化性质 含S元素的有甲硫氨酸、半胱氨酸； 含Se的有硒代半胱氨酸 决定蛋白质营养价值 4 ①氨基酸 的功能 ②氨基酸 的运输 a.跨膜运输： b.运入核糖体： 氨基酸知识拓展 a.作为肽或者蛋白质的基本单位(主要功能)。P必一28 b.某些氨基酸可作为神经递质。 (谷氨酸、甘氨酸) P选一29 c.氨基酸→糖类(非糖物质转化) P选一50 d.氨基酸氧化分解供能。 (特殊情况下作为能源物质) f. →吲哚乙酸（生长素） P选一93 e. →黑色素 (衰老细胞，酪氨酸酶活性下降，黑色素减少) P必二71，P必一124 细胞膜上载体蛋白 细胞质基质、线粒体和叶绿体中的tRNA 判断：细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质。( ) × 酪氨酸 色氨酸 5 蛋白质的结构及其多样性 1 脱水缩合 H2O 肽键 － OH ‖ O －C－C R2 H － － －N H － －C －C R1 H2N H － － ‖ O OH － H 二肽 脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基（－COOH）和另一个氨基酸分子的 氨基（－NH2）相连接，同时脱去一分子的水的结合方式。 场所： 核糖体 6 肽键 C H COOH R3 H N OH H C C H R1 H2N C O C H R2 H N O 二肽 +H2O 三肽 肽键 以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链。 参与脱水缩合的是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基，不是R基中的氨基和羧基。 H2O中H的来源： ；O来源于 。 一个来自氨基，一个来自羧基 羧基 蛋白质的结构及其多样性 判断：含有两个肽键的化合物叫二肽。( ) × 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。 7 蛋白质的结构及其多样性 氨基酸如何形成蛋白质？ 从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 2 蛋白质的结构层次 氨基酸 核糖体 蛋白质 盘曲折叠 加工：内质网、高尔基体 （无空间结构） （有空间结构、特定功能） 多肽 脱水缩合 (必修1 P30正文，拓展) 蛋白质分子中，不同氨基酸之间可能通过哪些化学键相连接? 一条肽链： 不同肽链之间： 通过肽键、氢键相连接。 通过二硫键、氢键相连接。 通常核糖体合成的多肽没有活性，需要盘曲、折叠（在内质网、高尔基体上完成）形成一定空间的蛋白质，才能发挥作用。 注意：多肽≠蛋白质 核糖体上合成的是多肽，无空间结构。多肽经加工后，才能形成具有空间结构和特定功能的蛋白质 8 蛋白质的结构及其多样性 3 蛋白质多样性原因 ①□—□—□ ○—○—○ ②□—□—□—□ □—□ ③□—○—○—□—○ ○—□—○—□—○ 氨基酸的种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸的排列顺序不同 ④ 肽链盘曲折叠形成的空间结构不同 氨基酸种类、数目、排列顺序不同，以及肽链的空间结构不同。 注意：多肽≠蛋白质 9 功能 实例 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等 细胞中绝大多数的酶 血红蛋白、载体蛋白等 胰岛素、生长激素等 构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白) 催化功能 运输功能 调节功能(信息传递) 抗体 免疫功能 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是 。 蛋白质的主要功能 生命活动的主要承担者 10 蛋白质的变性、水解和盐析 思考1：熟鸡蛋更容易消化的原因是：(必修1 P32与社会的联系) 高温使蛋白质分子变性，空间结构变得伸展、松散，使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解 使蛋白质变性的因素： 高温、辐射、强碱、强酸、酒精、重金属盐。 思考2：蛋白质变性后能否用双缩脲试剂检测？(必修1 P32与社会的联系) 能。蛋白质变性后空间结构改变，但没有破坏氨基酸之间的肽键。 蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 1、蛋白质变性： 变性 氨基酸顺序 ，肽键 ， 空间结构 ，功能 。 不变 改变 不可逆 改变 不变 思考3：通过加热、加酸、加酒精进行消毒灭菌，其原理是什么?(必修1 P32) 以上条件能够使细菌和病毒的蛋白质变性，从而达到消毒灭菌的作用。 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 11 蛋白质的变性、水解和盐析 在蛋白酶或肽酶的作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽进而彻底水解为氨基酸。水解和脱水缩合的过程是相反的。 完全水解 部分水解 ☆需要多种酶协同作用才能使蛋白质完全水解 各种氨基酸混合物 各种氨基酸和肽段的混合物 按照方式： 酶水解、酸水解、碱水解 按照程度： 蛋白质的水解 蛋白酶： 2、蛋白质水解： 3、蛋白质盐析： 加盐 蛋白质在盐溶液中溶解度降低，使蛋白质凝聚从溶液中析出。 常用胰蛋白酶、胃蛋白酶、糜蛋白酶 可逆，蛋白质的空间结构及肽键不变 在鸡蛋清中加盐，会看到有白色絮状物析出；加水稀释后，絮状物消失 12 氨基酸数（n） ； 氨基酸平均分子相对质量（a） 一条肽链 m条肽链 环肽 肽键 脱去水分子 减轻的质量 多肽相对分子质量 至少含有的氨基或羧基数 H2N—— ——COOH n-1 n-1 18（n–1） na-18(n–1) 1 n-m n-m 18（n–m） na-18(n–m) m n n 18n na-18n 0 难点突破：蛋白质的相关计算汇总 13 归纳总结 不同物质之间的关系 蛋白质 激素 酶 抗体 载体 脂质 神经递质 14 课前默写 5.27 1、二肽和另一个氨基酸脱水缩合的反应式 15 第3讲 核酸是遗传信息的携带者（贺） 贺老师 大概念一 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 16 1、核酸包括哪几类？ 核酸的种类及其分布 核酸 DNA RNA （脱氧核糖核酸） （核糖核酸） 真核细胞：细胞核（主要） 线粒体、叶绿体（少量） ：主要分布在细胞质中 原核细胞： 病毒：仅有DNA或RNA一种 所有生物体内都含有DNA和RNA吗？ 【资料1】甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿对DNA亲和力强，使DNA显现出绿色，而吡罗红对RNA的亲和力强，使RNA呈现出红色。 2、DNA和RNA分布在真核细胞中的什么部位？ 拟核（主）、质粒（环状DNA分子） 甲基绿、吡罗红染液 是不是所有生物的遗传信息都储存在DNA中？ 17 核酸是由核苷酸连接而成的长链 蛋白质是由氨基酸脱水缩合而成，核酸是由哪些小分子构成呢？ 2.元素： 1.核酸的基本组成单位： 1个核苷酸= +1分子磷酸基团 +1分子五碳糖 1分子含N碱基 C、H、O、N、P 磷酸 五碳糖 含N碱基 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ O 核苷酸 嘌呤和嘧啶都是第四声 18 核酸是由核苷酸连接而成的长链 O P CH2 OH O OH H OH H H H H 碱基 磷酸 O P CH2 OH O OH H OH H OH H H 碱基 磷酸 脱氧（核糖）核苷酸 核糖核苷酸 核苷酸根据五碳糖不同分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸两类 19 【思考】细胞中的核酸、核苷酸、碱基各有多少种？ 2、8、5 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 A G C T 胞嘧啶 腺嘌呤 鸟嘌呤 尿嘧啶 A G C U 核酸是由核苷酸连接而成的长链 ——DNA组成单位 ——RNA组成单位 20 核酸是由核苷酸连接而成的长链 核苷酸 核苷酸链 具有空间结构的单链或双链分子 （脱氧）核糖 含 氮 碱 基 磷 酸 P P P P P 碱基 碱基对 磷酸和五碳糖 脱水缩合 5’-磷酸 单酯键 3’-磷酸 单酯键 3’,5’-磷酸二酯键 21 DNA片段1 DNA片段2 脱氧核苷酸的排列顺序不同 核酸分子的多样性和特异性 我们可以根据DNA能够找到犯罪嫌疑人的信息，但是我们每个人的DNA不都是由四种脱氧核苷酸构成的吗？ 450 假设有一段由100个脱氧核苷酸组成的双链DNA片段，最多可以出现多少种核苷酸的排列组合？ 核酸分子的多样性： 构成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4种，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是极其多样的，所以DNA分子具有多样性。 生活中我们通过拨打电话号码就可以联系到要找的人，为什么？由此推测，DNA是怎样储存遗传信息的？ 22 （必修1 “问题探讨”） 能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是： __________________________________________________________________________。 核酸分子的多样性和特异性 特异性 每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 DNA是遗传物质，携带遗传信息，不同个体的遗传信息一般都有区别 23 DNA（脱氧核糖核酸） RNA（核糖核酸） 功能 是主要的 ，携带 和复制 ，并指导 的合成。 ①是RNA病毒的 。 ②mRNA：携带 ，传递 。 ③tRNA：运输 。 ④rRNA：组成 ， ⑤少数作为 ，具有 作用 遗传物质 遗传信息 蛋白质 遗传物质 密码子 遗传信息 氨基酸 核糖体 酶 催化 核酸的功能 24 (1)生物大分子的概念： (2)生物大分子的实例： 核酸（DNA、RNA） 多糖 脱水 缩合 单体 (基本单位) 多聚体 (生物大分子) 脱水 缩合 脱水 缩合 核苷酸 单糖 氨基酸 蛋白质/多肽 N-乙酰葡萄糖胺 几丁质 葡萄糖 淀粉、糖原、纤维素 1甘油+3脂肪酸→脂肪+3H2O 生物大分子以碳链为骨架 教材p36 思考：脂肪是生物大分子吗？ 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体 不是，无单体，分子量较小。 25 生物大分子以碳链为骨架 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架，由许多单体连接成多聚体。 观察构成生物大分子的基本组成单位，你如何理解地球上的生命是“碳基生物？ 碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命。 生物大分子的特点： 以碳链为基本骨架 26 生物大分子 初步水解产物 彻底水解产物 氧化分解产物 淀粉 纤维素 脂肪 蛋白质 DNA RNA 小结：生物大分子的水解与氧化分解(注：脂肪不是生物大分子) 麦芽糖 葡萄糖 CO2＋H2O CO2＋H2O CO2＋H2O CO2＋H2O＋尿素、尿酸等 CO2＋H2O＋尿素、尿酸等 CO2＋H2O＋尿素、尿酸等 纤维二糖 葡萄糖 — 甘油＋脂肪酸 多肽 氨基酸 脱氧核苷酸 脱氧核糖、4种碱基、磷酸 核糖核苷酸 核糖、4种碱基、磷酸 27 (1)识别：核苷酸、DNA、RNA和ATP中“A”的含义。 腺苷=(腺嘌呤+核糖) 腺嘌呤 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 U 核糖 28 ____________作为生物大分子的基本骨架 ___________________________作为DNA的基本骨架 ________________作为细胞膜(生物膜)的基本骨架 ___________作为细胞的基本骨架 磷酸-脱氧核糖交替排列 碳链 磷脂双分子层 细胞骨架 基本骨架 29 归纳提升：不同生物的核酸、核苷酸及碱基的存在情况 生物种类 核酸种类 五碳糖种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 实例 病毒 细胞生物 (真核、原核) 2种 （DNA和RNA） 5种 8种 DNA 人、酵母菌、细菌等 DNA病毒 RNA病毒 1种（DNA） 1种（RNA） 4种 4种 4种 4种 DNA RNA T2噬菌体等 新冠病毒HIV等 2种 1种 1种 【温馨提示】哺成红细胞有RNA无DNA，该细胞内数据与________相同 RNA病毒 30     (1)钙调蛋白的合成场所是核糖体。(2024·黑吉辽卷，1A)(　　) (2)蛋白质变性可导致部分肽键断裂。(2023·湖北卷，1A)(　　) 蛋白质变性使其特定的空间构象被破坏，一般不会导致肽键断裂。 (3)帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素。(2023·湖南卷，1)(　　) 帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素。 (4)胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中。(2022·湖南卷，1A)(　　) 主要存在于“—CO—NH—”结构中。 √ × × × 课堂练习 31     (5)核酸和蛋白质高温变性后降温都能缓慢复性。(2021·江苏卷，1D)(　　) 蛋白质不能。 (6)食物中的蛋白质可被人体直接吸收。(2021·重庆卷，1A)(　　) 蛋白质需要被蛋白酶分解为氨基酸后才能被人体吸收。 (7)蛋白质是生物体内重要的储能物质。(2020·浙江7月选考，2C)(　　) 蛋白质一般不作为储能物质。 (8)蛋白质和DNA的组成元素都含有C、H、O、N，具有相同的空间结构。(2020·北京卷，2AC)(　　) 蛋白质具有多种多样的空间结构，双链DNA具有相同的空间结构。 × × × × 课堂练习 32 以下备用 33 3’ 5’ 5’ 3’ A T A T G C T A C G G C （1）一个DNA分子（线性） ①游离__个磷酸，绝大多数磷酸基团与___个脱氧核糖相连。 ②单链中相连的两个碱基之间靠_____________________相连 双链中相连的两个碱基之间靠______相连，____碱基对相对含量越多，DNA的结构越稳定。 ③DNA的基本骨架是____________________。 2 2 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 氢键 CG 磷酸-脱氧核糖交替排列 5’-磷酸 单酯键 3’-磷酸 单酯键 3’,5’-磷酸二酯键 1.结构层次 考点3 核酸是遗传信息的携带者 ④核苷酸通过__________连接成核苷酸长链。脱水缩合形成的结构称为___________。 ⑤核苷酸链之间通过______连接。 Q：质粒分子中每个脱氧核糖均连接着2个磷酸基团（ ） √ 脱水缩合 磷酸二酯键 氢键 34 核酸的四种形态 双链线状: 双链环状: 单链线状: 三叶草: 细胞核DNA 拟核/质粒/线粒体和叶绿体DNA mRNA/rRNA. tRNA(内部有双链部分) 35 核酸标志元素 T2噬菌体 标记元素 DNA：____ 蛋白质：___ 32P 35S mRNA C、H、O、N、P 磷酸 五碳糖 含氮碱基 单体 DNA RNA 元素组成 小分子 核苷酸 核苷酸链 脱水缩合 核酸 1或2条 tRNA rRNA 8种 含磷酸 二酯键 种类 1 2 5 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 A/G/C/T A/G/C/U 脱水缩合 通常2条链 脱水缩合 通常1条链 C、H、O、N、P 核酸的结构层次及种类 有的RNA也有空间结构，如tRNA，tRNA是单链，但具双链结构。 36 ①若细胞大量吸收利用T，则正在合成______。 ②若细胞大量吸收利用U，则正在合成______。 (1)判断核酸类别： RNA DNA (2)判断核酸单双链： ①若___________，则核酸为双链DNA。 ②若___________，则核酸为双链RNA。 ③若___________，则核酸为单链DNA。 ④若___________，则核酸为单链RNA。 A=T且G=C A=U且G=C A≠T或G≠C A≠U或G≠C (1)若某核酸的“嘌呤数 = 嘧啶数”，则该核酸一定是双链( ) (2)若某核酸的“嘌呤数≠嘧啶数”，则该核酸一定是单链RNA( ) × × 也可能是单链DNA 【判断对错】 【温馨提示】 若题中不涉及单双链，则DNA默认为双链，RNA默认为单链。 DNA和RNA及单双链的判断 H3 标记T或U示踪法。 碱基比率法 37 组成元素 C、H、O、N（S） 形成 氨基酸 种类：21种 必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：13种 通式： C H C H2N OH O R 特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上 脱水缩合 多肽 组成蛋白质的氨基酸不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽的空间结构不同 折叠盘旋 蛋白质 结构多样性 功能多样性 构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体 组成 导致 脱水数=肽键数=氨基酸数—肽链数 计算 蛋白质的相对分子质量 38 C、H、O、N 等 21种（8+13） 氨基酸 结构通式 元素组成 多 肽 基本单位 蛋 白 质 组 成 脱水 缩合 盘曲 折叠 结构 催化 运输 信息传递 防御 氨基酸种类、数目、排列顺序 多肽链的空间结构 结构多样性 功能多样性 根本原因：DNA多样性 蛋白质是生命活动的主要承担者 决 定 决定 39 组成 元素 C、H、O、N、（S、Fe） 氨基酸 种类： 通式： C H C H2N OH O R 特点： 脱水缩合 多肽 组成蛋白质的氨基酸种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽的空间结构不同 折叠盘旋 蛋白质 结构多样性 功能多样性 构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体 组成 基本单位： 形成 导致 21种 至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上 核糖体 40 结论: C G T G C A C A T G C A C T G G T A DNA 氨基酸 C G U G C A C A U mRNA G C A C U G G U A tRNA 基因的碱基  mRNA的碱基  氨基酸 = 6  3  1 3.蛋白质合成过程的相关计算 41 $$