第1章 第三节 细胞中的蛋白质和核酸（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一生物必修第一册（苏教版2019）

第三节　细胞中的蛋白质和核酸 1.组成蛋白质的氨基酸   知识点 1 细胞的功能主要由蛋白质完成 必备知识 清单破 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 知识链接     (1)必需氨基酸:人体自身不能合成,必须由食物提供的氨基酸,有8种,包括苯丙氨酸、甲硫氨 酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸。 (2)非必需氨基酸:人体能自行合成并满足自身需要,不必由食物供给的氨基酸。 (3)半必需氨基酸:人体合成精氨酸、组氨酸的能力常常不足以满足自身正常的需要,需要从 食物中摄取一部分,因此精氨酸、组氨酸被称为半必需氨基酸。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念     2.蛋白质的结构及其多样性 (1)蛋白质的形成过程 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 1、这种结合方式称为脱水缩合,两个氨基酸分子经该过程形成的化合物是二肽和水。 2、连接两个氨基酸分子的化学键是肽键。 3、由n个(n≥3)氨基酸分子以肽键彼此相连形成的物质称为n肽或多肽。多肽通常呈链状结 构,称为肽链。 4、不同的蛋白质分子由一条或多条、相同或不同的肽链构成。肽链的盘曲、折叠形成了 蛋白质分子复杂的空间结构。 (2)蛋白质的多样性:组成肽链的氨基酸在种类、数量、排列顺序上的不同,以及构成蛋白质 的肽链在数量和空间结构上的千差万别,决定了细胞中的蛋白质是多种多样的。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 生理功能 举例 催化 绝大多数酶都是蛋白质 运输 血红蛋白运输氧气;脂蛋白随血流将脂肪从肝脏运输到身体其他部位 运动 肌肉中的一些蛋白质与肌肉的收缩、舒张有关 防御 抗体是一类具有免疫功能的蛋白质;凝血因子是一类能保护受伤血管的蛋白质 调控 生长激素能调节人体的生长发育 3.蛋白质的功能 　　蛋白质参与组成细胞和生物体的各种结构,并具有特定的生理功能。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 4.检测生物组织中的蛋白质 (1)检测原理:蛋白质+双缩脲试剂→紫色反应。 (2)检测步骤及结论   第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 巧学妙记     　　苏丹Ⅲ遇脂肪,颜色变化为橘黄。 　　砖红沉淀何时显?斐林试剂把糖验。 　　蛋白质类双缩脲,紫色络合无处藏。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 1.核酸的结构和功能   知识点 2 核酸储存与传递遗传信息 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 比较项目 脱氧核糖核酸 核糖核酸 简称 DNA RNA 基本组成单位 脱氧核苷酸(四种) 核糖核苷酸(四种) 组 成 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) A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)、U(尿嘧啶) 酸 磷酸 2.脱氧核糖核酸与核糖核酸的比较 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 3.核酸分子多样性的原因:核苷酸数量不同和排列顺序多样。 4.遗传信息的储存 (1)脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,DNA分子是储存、传递遗传信息的生物 大分子。 (2)部分病毒的遗传信息储存在RNA中,如禽流感病毒、脊髓灰质炎病毒等。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.鸡蛋中含有的蛋白质可直接承担人体的生命活动,这种说法正确吗? 2.鸟类的结构比草履虫复杂,构成鸟类的每一种蛋白质都至少由20种氨基酸构成,这种说法正 确吗? 3.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质,这种说法正确吗? 提示 提示 提示 不正确。鸡蛋中的蛋白质必须经过人体消化作用,水解为氨基酸,才能被人体细胞吸收。人体利用细胞吸收的氨基酸重新合成蛋白质,进而承担人体的生命活动。 不正确。生物体内,蛋白质通常由常见的20种氨基酸分子组成,但蛋白质不一定都由20种氨基酸构成。 不正确。蛋白质多种多样与氨基酸的种类、数量、排列顺序,肽链的数量和盘曲、折叠形成的空间结构有关。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 4.血红蛋白中的不同肽链之间通过肽键连接,这种说法正确吗? 5.绝大多数生物的遗传信息储存在RNA中,只有部分病毒的遗传信息储存在DNA中,这种说 法正确吗? 6.禽流感病毒的核酸彻底水解后可得到6种物质,这种说法正确吗? 7.DNA和RNA的碱基组成相同,五碳糖不同,这种说法正确吗? 提示 提示 提示 提示 不正确。血红蛋白中同一条肽链上的不同氨基酸之间通过肽键连接,不同肽链之间一般通过二硫键等连接。 不正确。绝大多数生物的遗传信息储存在DNA中,只有部分病毒的遗传信息储存在RNA中。 正确。禽流感病毒的遗传信息直接储存在RNA中,禽流感病毒的核酸彻底水解后可得到6种物质(4种碱基、1种磷酸、1种五碳糖)。 不正确。DNA和RNA的碱基组成不完全相同,DNA中有T无U,RNA中有U无T。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 1.链状多肽的肽键数、基团数和相对分子质量的计算 (1)肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链条数。 (2)至少含有游离氨基或羧基数=肽链条数。 (3)游离氨基数或游离羧基数=肽链条数+R基团中的氨基数或羧基数。 (4)假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由m个氨基酸分别形成1条肽链和n条肽链,则有: 关键能力 定点破 定点 1 有关蛋白质的计算  肽链 氨基酸数 肽键数 脱去水分子数 多肽链相对分子质量 1条 m m-1 m-1 am-18(m-1) n条 m m-n m-n am-18(m-n) 　　即:蛋白质的相对分子质量等于氨基酸的总相对分子质量减去脱去的水的总相对分子质量。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 2.链状多肽中各原子数的计算 (1)碳原子数=氨基酸数×2+R基团中的碳原子数。 (2)氢原子数=各氨基酸总的氢原子数-脱水数×2=氨基酸数+肽键数+3×肽链条数+R基团中的 氢原子数。 (3)氧原子数=肽键数+2×肽链条数+R基团中的氧原子数=氨基酸数+肽链条数+R基团中的氧 原子数。 (4)氮原子数=氨基酸数+R基团中的氮原子数。 3.有关二硫键“—S—S—”的计算 　　在计算蛋白质相对分子质量时,还要考虑蛋白质分子形成过程中是否存在特殊的变化, 如二硫键(—S—S—)的形成,每形成一个二硫键,脱去2个H,蛋白质相对分子质量减少2。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 4.环状多肽 (1)肽键数=氨基酸数=脱水数。 (2)游离氨基(或羧基)数=R基团中的氨基(或羧基)数。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 典例　现有一条链状“十二肽”,分子式为CxHyNzOwS(z>12,w>13)。已知将它彻底水解后只 得到下列氨基酸:   第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 回答下列问题: (1)一个该“十二肽”分子水解时需要的水分子数是　　　　　    。 (2)将一个该“十二肽”分子彻底水解后有　　　    个半胱氨酸、　　　    个赖氨酸和 　     　     个天冬氨酸(用数字和字母z、w表示)。 11 1 z-12 (w-13)/2 思路点拨    首先根据S的数目判断半胱氨酸的数目,再根据反应前后元素守恒列出关系式来 解题。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)该“十二肽”含有12个氨基酸,其形成时需要脱去的水分子数为12-1=11,故其水解 时需要消耗的水分子数为11。(2)由该“十二肽”分子彻底水解得到的5种氨基酸的结构简 式可知,只有半胱氨酸的R基团上含有1个硫原子,只有天冬氨酸R基团上含有一个羧基,只有 赖氨酸R基团上含有一个氨基。该“十二肽”分子式为CxHyNzOwS,分子中只含有1个S,所以 只有1个半胱氨酸;设天冬氨酸的数目为a,则该多肽中氧原子的数目为w=2a(R基团中的氧原 子数)+11(肽键数)+2×1(除R基团之外游离的羧基中氧原子的数目),故a=(w-13)/2;设赖氨酸的 数目为b,则氮原子的数目为z=b(R基团中氮原子的数目)+11(肽键数)+1(除R基团之外游离的 氨基中氮原子的数目),故b=z-12。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 1.关注实验中的四个注意点 定点 2 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质相关实验的问题剖析 材料选择 色浅或无色,检测物质含量丰富 预留样品 物质检测中,预留组织样液作为对照组 待测液处理 鸡卵清蛋白作为蛋白质检测材料时,必须充分稀释,防止鸡卵清蛋白黏附在试管内壁 材料处理 检测脂肪时,用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色,不能用清水,因为染色液易溶于有机溶剂而不溶于水 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 2.掌握有机物检测在操作步骤上的“三个唯一” 唯一需要加热 检测还原糖时,隔水加热 唯一需要显微镜 检测脂肪时,需用显微镜观察染色后的脂肪颗粒 唯一使用乙醇 检测脂肪时,需用体积分数为50%的乙醇溶液洗去浮色 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 1.根据元素组成判断有机物的种类   定点 3 有机物的归纳  第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念   (1)甲是由多种单体构成的生物大分子,可表示多肽。 (2)乙是由4种单体构成的生物大分子,可表示核酸(DNA或RNA)。 (3)丙是由相同单体构成的生物大分子,可表示淀粉、纤维素和糖原,它们都是由葡萄糖构成 的。 2.根据单体种类判断多聚体的种类 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 3.根据功能判断有机物的种类 (1)主要的能源物质——糖类。 (2)重要的储能物质——脂肪。 (3)生命活动的主要承担者——蛋白质。 (4)遗传信息的携带者——核酸。 4.有机物的水解产物 淀粉、糖 原、纤维素 脂肪 蛋白质 核酸 DNA RNA 初步水解 产物 二糖 甘油和脂 肪酸 多肽 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 彻底水解 产物 葡萄糖 氨基酸 脱氧核糖、磷酸、A、C、G、T 核糖、磷酸、A、C、G、U 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 　　冬小麦在生长过程中会经历春化和光照两大阶段,收获后的种子可以制作加工成各类食 品,食品被人体消化吸收后通过一系列代谢来提供营养,具体途径如下图所示。冬小麦种子 中富含淀粉。   学科素养 情境破 素养 科学思维——细胞内有机物的转化 情境探究 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 问题1 冬小麦在冬天来临前,含水量会降低,但结合水的比例会逐渐上升,试分析这种变化有 何生理意义? 提示    结合水占比越大,细胞抵抗寒冷的能力越强(避免气温下降时,自由水过多导致结冰而 损害自身)。 问题2 已知淀粉一般不会直接氧化分解提供能量,冬小麦种子萌发过程中,干重会先增加后减 少,试分析其原因。 提示    种子萌发的初始阶段,淀粉水解为葡萄糖,导致干重增加,然后葡萄糖又会氧化分解供 能导致干重减少。 问题3 花生是一种油料种子,其叶片光合作用产生的有机物主要是糖类,试推测其种子在成熟 过程中,主要发生图示哪些有机物的转化? 提示    葡萄糖→中间产物→甘油、脂肪酸→脂肪。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 种子成熟过程(储存有机物) 种子萌发过程(消耗有机物) 非油料作物种子(储能物质主要是淀粉) 有机物转化 可溶性糖(主要是还原糖)→淀粉 淀粉→可溶性糖(主要是还原糖) 干重变化 母体(植株)光合作用制造有机物运输到种子储存→干重增加 萌发初期:淀粉水解为可溶性糖→干重增加; 萌发后期:可溶性糖氧化分解→干重减少 油料作物种子(储能物质主要是脂肪) 有机物转化 糖类→脂肪 脂肪→甘油和脂肪酸→糖类 干重变化 母体(植株)光合作用制造有机物运输到种子储存→干重增加 萌发初期:脂肪转化为糖类(增加了氧元素)→干重有所增加; 萌发后期:糖类氧化分解→干重减少 讲解分析 种子成熟和萌发过程中有机物的变化 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 特别提醒     一般而言,种子在秋季成熟,该过程储存有机物(淀粉或脂肪),以便脱离母体后种子的过冬和 萌发。种子在春季萌发,该过程消耗有机物(糖类)为种子萌发提供能量,整体干重减少。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 典例呈现 例题 蓖麻种子富含脂肪,小麦种子富含淀粉。某研究小组将蓖麻种子置于黑暗及其他各项 条件均适宜的环境中培养。定期检查萌发种子(含幼苗)的干重以及部分物质的含量的变化 情况,结果如图所示。据图分析,下列相关叙述不正确的是 (　    )   A.在蓖麻种子萌发过程中,脂肪可以转化成糖类 B.第8~10天蓖麻种子的干重减少与有机物消耗有关 C.前6天蓖麻种子的干重增加,导致种子干重增加的主要元素是O D.小麦种子萌发时种子中有机物种类变化与图2一致 D 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 小麦种子富含淀粉,小麦种子萌发时淀粉会转化为可溶性糖,与蓖麻种子不同,D错误。 解题思路    将题干中的两幅曲线图对比分析如下,结合分析可知A、C正确。 第一章　细胞的分子组成 第1讲　描述运动的基本概念 $$