2026届高三生物一轮复习课件蛋白质与核酸

细胞中的蛋白质与核酸 高考生物一轮复习之 授课老师：小葵葵fafa 目录 CONTENTS 基础知识点梳理 重难点剖析 高考题练笔 01 02 03 04 思维导图一览 01 思维导图一览 02 基础知识点梳理 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 一、细胞中的蛋白质 2、氨基酸——蛋白质的基本组成单位 (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） 其中4岁以下婴儿必需氨基酸有9种（组氨酸） 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 （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 氨基 羧基 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 （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 C O C R1₁ H C H C O R2₂ H + H2O 脱水缩合 水中氢来自 氨基和羧基 水中氧来自羧基 H₂N OH N 肽键 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 二肽 场所：核糖体 1 2 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 氨基酸 二肽 三肽 多肽 部分资料：二肽、三肽称为小分子多肽 学术定义：10-100个氨基酸组成的链称为多肽，2-10个称为寡肽 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 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 ③蛋白质的结构 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 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 5.蛋白质的相关计算 水解 变性 盐析 概念 蛋白质或多肽中肽键断裂，需蛋白酶、肽酶催化 理化性质改变，生物活性丧失 加无机盐溶液，降低蛋白质溶解度，使蛋白质凝聚析出，可复原 肽键变化 肽键断裂 不断裂 不断裂 举例 食物中蛋白质在消化道水解为氨基酸 鸡蛋煮熟，无法再孵化 鸡蛋清水加盐 6.蛋白质的水解、变性、盐析 A．叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质 B．胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质 C．唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质 D．线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质 1、(2021·辽宁，1)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是( ) 基础知识练笔 A．类囊体薄膜、光合作用、合成ATP B．胰岛素 C．唾液淀粉酶 D．葡萄糖在细胞质基质分解 A．色氨酸中至少含四种大量元素，在人体内可由其他氨基酸转化而来 B．如果食物中色氨酸的含量较高，则产生饱腹感时需摄入的食物更多 C．血液中色氨酸含量较多的动物肠道中，产生色氨酸的微生物可能更多 D．人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中色氨酸含量增加 2(2024·湖北沙市中学质检)色氨酸是一种必需氨基酸，可由动物肠道微生物产生。当色氨酸进入大脑时会转化为血清素，血清素是产生饱腹感的一种重要信号分子，最终会转化为褪黑素使人感觉困倦。下列叙述正确的是( ) A. C、H、O、N；必需氨基酸 B．色氨酸进入大脑转化血清、机体产生饱腹感 C． D．褪黑素增加 A．C₃H₃NS B．C₃H₅NOS C．C₃H₇O₂NS D．C₃H₃O₂NS 3．谷胱甘肽(分子式C₁₀H₁₇O₆N₃S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要的三肽，它是由谷氨酸(C₅H₉O₄N)、甘氨酸(C₂H₅O₂N)和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分子式是( ) 谷胱甘肽(分子式C₁₀H₁₇O₆N₃S)+2H2O= 谷氨酸(C₅H₉O₄N)+甘氨酸(C₂H₅O₂N)+半胱氨酸 c A．胰岛素受体的组成元素有C、H、O、N、S B．一个胰岛素受体分子中含有1 337个肽键 C．肝脏细胞膜上分布着丰富的胰岛素受体 D．胰岛素受体分子中的二硫键减少可能会导致糖尿病 4．(2025·山西师大附中质检)人胰岛素受体是由两个α亚基和两个β亚基通过二硫键连接而成的四聚体。α亚基含719个氨基酸残基，β亚基含620个氨基酸残基。下列相关叙述错误的是( ) A．胰岛素受体为蛋白质 B．(2*719+2*620)-4=2674 C．胰岛素可以促进肝糖原合成 D．胰岛素受体结构改变 A.R基上的氨基有17个 B．该蛋白质水解时，水分子中的氧参与形成氨基 C．该蛋白质只含1条肽链 D．合成一分子该蛋白质时脱去水的分子量为2 232 5、绿色荧光蛋白是从发光水母中分离出来的一种结构蛋白，其相关数据如下表所示。若R基上的羧基和氨基不会脱水形成肽键，则下列有关叙述正确的是( ) 氨基酸数目 126 R基上的羧基数 15 游离羧基的总数 17 游离氨基的总数 17 A．15个 B．形成羧基 C．2条肽链 D．（126-2）*18=2232 A．a－b    B．a＋2b      C．a＋b      D．a－2b 5-1.某蛋白质含a个氨基酸，由b条肽链组成，该蛋白质至少含有的氧原子数为 C 2a-（a-b） 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 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 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 ②种类 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 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 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 3.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。 4.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 A．核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸，组成元素是C、H、O、N、P B．HIV的遗传物质由两条脱氧核苷酸链构成 C．人体细胞中的核酸由4种核苷酸组成，包含4种碱基 D．大肠杆菌的DNA主要分布在拟核中，RNA主要分布在细胞质中 6．下列关于核酸的叙述，正确的是( ) A．核糖核苷酸 B．RNA病毒 C．8种 D．正确 A．4、8、4和4、8、4 B．4、5、4和4、5、4 C．4、5、4和4、8、4 D．4、8、4和4、5、4 6-1．T2噬菌体、人、HIV病毒的核酸中各具有碱基和核苷酸的种类依次分别是( ) C A．判断脱氧核糖、核糖主要依据图中3′位置的基团 B．乳酸菌细胞中含上述五种碱基的单体共有10种 C．若将RNA彻底水解，能获得5种不同的有机物 D．RNA一般呈单链结构，含有2个游离的磷酸基团 7．如图是DNA和RNA基本组成单位的结构示意图，下列叙述正确的是( ) A．2号位置的基团是－H还是－OH B．8种 C．核糖、4种碱基、磷酸 D．1个游离基团 A．用上述两种酶分别处理核酸均可得到4种水解产物 B．蛇毒磷酸二酯酶发挥作用的机理是提高反应所需的能量 C．上述实验证明核苷酸是通过3′，5′—磷酸二酯键连接而成的 D．小鼠体内的核酸主要存在于细胞核中，并且可以与蛋白质相结合 8、核酸是生物体内重要的化合物，当用蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，得到的产物是5′—核苷酸(五碳糖的5′位连接磷酸)的混合物，当用牛脾磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，产物是3′—核苷酸(五碳糖的3′位连接磷酸)的混合物。下列有关核酸的叙述，正确的是( ) A．8种 B．降低反应活化能 C．正确 D．DNA在细胞核、RNA在细胞质 03 重难点剖析 1.数量关系分析： （1）n个氨基酸分子经过脱水缩合形成含（n-1）个肽键的链状化合物； （2）当每种氨基酸只有一个，肽链m = n（因为每种氨基酸只能用一次，不能少也不能多），序列种类是n的阶乘。 如：n=2，形成二肽m=2，序列种类为2! n=3，形成三肽m=3，序列种类为3！ 2.基因指导蛋白质合成中的数量关系 一、细胞中的蛋白质 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。 （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。 二、生物大分子 1.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 ______ ________ 氨基酸 核酸 ________ 单糖 蛋白质 核苷酸 脂质不属于生物大分子 二、生物大分子 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 2.核酸水解产物 3.DNA、蛋白质和生物多样性的关系 04 高考题练笔 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 1.（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．C、H、O、N(S) B．508 C．细胞膜内部疏水 D．增加 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 2.(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．含必需氨基酸 B．内质网、高尔基体、线粒体 C．长链脂肪酸水溶性差 D.131. 6x-（x-1）×18-17×2=66458，x≈585 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 3.（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．C、H、O、N、P B．脱氧核糖核苷酸 C．细胞质中 D.正确 A．图中X指的是P，Y指的是N B．单体a、b、c在形成A、B、C化合物过程中都会消耗能量 C．同一生物不同体细胞中A基本相同，B的多样性决定C的多样性 D．人体中，单体a种类有4种，其排列顺序决定了C中单体c的种类和排列顺序 4.(2024·福州质检)在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。下列叙述不正确的是( ) A．X指N、P B． C． D. 5.(16分)抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过二硫键连接而成的免疫球蛋白。整个抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分(如图1所示)。图2是图1中部分肽链的放大示意图。请据图分析回答：   (1)合成此抗体时，氨基酸通过______________结合方式形成肽链；若某种抗体的一条H链有460个氨基酸，一条L链有220个氨基酸，则该抗体中含有______________个肽键，所产生水中的氢元素来自氨基酸的____________________。 (2)图1抗体中V区具有识别和结合抗原的功能，根据图中该区的形状判断，此抗体能与抗原______(填“a”“b”或“c”)结合，该过程体现了蛋白质具有______________________功能。 (3)图2结构中氨基酸之间的区别在于__________(填序号)的不同，结合图1、2，该抗体至少含有的游离的氨基和游离的羧基分别是______个。 (4)动物体内产生的特异性抗体的种类超过百万种，从氨基酸的角度分析，抗体的结构具有多样性的原因是____________________________________________________________。 脱水缩合 1356 氨基、羧基 a 免疫 ⑤⑥⑦⑧ 6、6 氨基酸的种类、数目、排列顺序多种多样 16．(1)脱水缩合　1 356　氨基和羧基　(2)a　免疫 (3)⑤⑥⑦⑧　6、6　(4)氨基酸的种类、数目、排列顺序多种多样 解析　(1)抗体的化学本质为蛋白质，氨基酸之间通过脱水缩合结合形成抗体；抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过二硫键连接而成的结构，若某种抗体的一条H链有460个氨基酸，一条L链有220个氨基酸，则该抗体中含有肽键数＝氨基酸数－肽链数＝460×2＋220×2－4＝1 356(个)；发生脱水缩合反应时，一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，所以所产生水中的氢元素来自氨基酸的氨基和羧基。(2)抗体V区可以和抗原结合，根据图中该区的形状判断，a抗原结构与V区形状互补，可以结合在V区。抗体与抗原结合反应，可以使抗原失去毒害人体的能力，体现了蛋白质的免疫功能。(3)氨基酸之间的差别在于R基不同，该肽链中的⑤⑥⑦⑧位置是氨基酸的R基；图2是图1中部分肽链的放大示意图，从图中可知，⑧号位R基上有一个氨基，⑦号位R基上有一个羧基，所以该部分肽链至少有游离的氨基2个，游离的羧基2个。该抗体由2条相同的H链和2条相同的L链通过二硫键连接而成，所以该抗体含有的游离的羧基至少有2×2＋2＝6(个)，游离的氨基至少有2×2＋2＝6(个)。(4)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，故蛋白质的结构极其多样。所以，从氨基酸的角度分析，抗体的结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序多种多样。 $$