内容正文:
第04讲 蛋白质和核酸
【上好课】2026年高考生物一轮复习备课系列
天津专用
1
01
考情解码·考点定标
智能导览·极速定位
02
体系构建·思维领航
03
考点突破·考向探究
04
真题感知·命题洞见
考点一 细胞中的蛋白质
知识点1 氨基酸的结构及种类
知识点2 蛋白质的结构与功能
重难点透析 蛋白质的水解、盐析和变性辨析
知识点3 蛋白质的相关计算
考向1 蛋白质的结构和功能
考向2 蛋白质的相关计算
05
学以致用·能力提升
考点二 细胞中的核酸
知识点1 核酸的种类与组成
知识点2 核酸的结构与功能
知识点2 生物大分子
考向1 核酸的分类、元素组成、基本单位及功能
考向2 生物大分子的分类及基本单位
★重
长句作答类
含2025年高考真题
01 考情解码·考点定标
考情解码·考点定标
考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年
蛋白质的结构和功能 √选择题
非选择题 河北卷T3,2分 黑吉辽T1,2分
天津卷T5,4分 湖北卷T2,2分
湖南卷T1,2分
核酸是遗传信息的携带者 √选择题
非选择题 河北卷T3,2分
浙江1月卷T13,2分 海南卷T1,3分 全国乙卷T1,6分
生物大分子以碳链为基本骨架 √选择题
非选择题 河北卷T3,2分 \ \
4
考情解码·考点定标
考情分析 1.从命题题型和内容上看,高考命题不多,试题以选择题为主,题目难度中等,主要从以下几方面考查:蛋白质的结构和功能 、核酸是遗传信息的携带者、生物大分子之间的关系等。
2.从命题思路上看,从以下几个方面进行考查
(1)借助某种疾病考查蛋白质的结构和功能;
(2)以最新物质为载体进行命题,侧重体现生物学的基本原理;
(3)以病毒作为命题热点,考查核酸与蛋白质的关系。
复习目标
1.通过对蛋白质、核酸结构和功能的理解,认同蛋白质是生命活动的主要承担者,核酸是遗传信息的携带者。(生命观念)
2.基于对氨基酸结构、蛋白质结构及其多样性和DNA、RNA结构及功能的分析,培养分析和处理信息的能力。(科学思维)
3.结合蛋白质、核酸的结构和功能,评价市场上蛋白质制品、核酸制品的营养价值。(社会责任)
5
02 体系构建·思维领航
体系构建·思维领航
03 考点突破·考向探究
知识点1 氨基酸的结构及种类
知识夯基
考向研析
考点一
细胞中的蛋白质
★重
讨论:
1.为什么这种缝合线可以被人体组织吸收?
2.这种缝合线发生什么样的化学变化才能被吸收?这对
你认识蛋白质的化学组成有什么启示?
蛋白质
氨基酸
被组织吸收
酶
水解
是因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。
胶原蛋白缝合线具备吸收完全、抗拉强度高、生物相容性好、促进细胞生长等优点。一般根据线体粗细8~15天就可以完全吸收,且吸收稳定可靠,无明显个体差异。
知识点1 氨基酸的结构及种类
知识夯基
考向研析
考点一
细胞中的蛋白质
★重
1.氨基酸结构
(1)组成元素:一定有 ,有的含 等。
C、H、O、N
S
(2)结构通式
(3)特点:
每种氨基酸分子至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并连在同一个碳原子上。
知识点1 氨基酸的结构及种类
知识夯基
考向研析
考点一
细胞中的蛋白质
★重
2.氨基酸种类
(1)构成蛋白质的氨基酸有21种。
(2)分类:人体能合成的-非必需氨基酸(13种);人体不能合成-必需氨基酸(8种;婴儿9种)
知识点1 氨基酸的结构及种类
知识夯基
考向研析
考点一
细胞中的蛋白质
★重
a.作为肽或者蛋白质的基本单位(主要功能)。
b.某些氨基酸可作为神经递质。
谷氨酸、甘氨酸
c.氨基酸→糖类(非糖物质转化)
d.氨基酸氧化分解供能。
作为能源物质
f.色氨酸→吲哚乙酸(IAA)
e.酪氨酸→黑色素
衰老细胞,酪氨酸酶活性下降,黑色素减少
3.氨基酸功能
4.氨基酸的运输
a.细胞膜上载体蛋白
b.细胞质基质、线粒体和叶绿体中的tRNA
跨膜运输
运入核糖体
知识点2 蛋白质的结构与功能
知识夯基
考向研析
考点一
细胞中的蛋白质
★重
(1)蛋白质是以 为基本单位构成的生物大分子。
氨基酸
(2)两个氨基酸之间通过 方式进行连接。
脱水缩合
脱水 缩合
(3)利用自己构建的2个氨基酸卡片,模拟2个氨基酸脱水缩合形成二肽的过程。
1.蛋白质的结构
知识点2 蛋白质的结构与功能
知识夯基
考向研析
考点一
细胞中的蛋白质
★重
以此类推,多个氨基酸分子脱水缩合而成的含有多个肽键的化合物,叫多肽(通常呈链状结构,叫做肽链)。
三肽,四肽,……
统称为
多肽
肽链
呈链状
1条或多条
盘曲折叠
蛋白质
脱去水中的O来自于原来的_____________,
脱去水中的H来自于原来的_____________。
羧基(-COOH)
氨基和羧基
肽链能盘曲、折叠的原因是氨基酸之间能够形成氢键、二硫键等。
知识点2 蛋白质的结构与功能
知识夯基
考向研析
考点一
细胞中的蛋白质
★重
2.蛋白质结构多样性的原因
(1)氨基酸的 ;
(2)肽链 ;
种类、数目、排列顺序
数目和盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
直接原因:
根本原因:
不同生物体:
同一生物体:
基因多样性
基因的选择性表达
α-螺旋
β-折叠
知识点2 蛋白质的结构与功能
知识夯基
考向研析
考点一
细胞中的蛋白质
★重
3.蛋白质的功能
知识点2 蛋白质的结构与功能
知识夯基
考向研析
考点一
细胞中的蛋白质
★重
4.结构决定功能
每一种蛋白质分子都有与功能相适应的独特结构。如果结构改变,就可能会影响其功能。
正常血
红蛋白
异常血
红蛋白
镰状细胞贫血患者的血红蛋白运输氧的能力会大为削弱
知识点2 蛋白质的结构与功能
知识夯基
考向研析
考点一
细胞中的蛋白质
★重
5.蛋白质的盐析、水解和变性
(1)盐析:蛋白质在盐溶液中溶解度降低析出溶解度的变化,可逆。
(2)水解: 断裂,蛋白质分解为短肽或氨基酸。
(3)变性:氨基酸顺序 ,肽键 ,空间结构 ,功能 。
肽键
不变
不变
改变
改变
使蛋白质变性的因素:
高温、辐射、强碱、强酸、酒精、重金属盐。
氨基酸顺序 ,肽键 ,空间结构 ,功能 。
不变
改变
不可逆
改变
不变
变性
变性的蛋白质依然可以用双缩脲试剂鉴定
重点提醒
知识点3 蛋白质的相关计算
知识夯基
考向研析
考点一
细胞中的蛋白质
★重
(1)肽键数=
(对于环状多肽来说, )。
(2)至少含有游离的氨基(羧基)数=
失去水分子数=氨基酸数-肽链数
肽键数=氨基酸数=失去水分子数
肽链数
(3)蛋白质相对分子质量=
氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去的水分子数×18
(4)利用原子守恒法计算肽链中的原子数
①N原子数=
②O原子数=
肽键数+肽链数+R基上的N原子数
= 各氨基酸中的N原子总数
肽键数+2 x 肽链数+R基上的O原子数
= 各氨基酸中的O原子数 – 脱去水分子数
考向1 蛋白质的结构和功能
知识夯基
考向研析
例1.细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是( )
A. B.
C. D.
D
考点一
细胞中的蛋白质
★重
考向2 蛋白质的相关计算
知识夯基
考向研析
例1.(2025·天津·一模)AI可预测蛋白质分子结构。一个血红蛋白分子是由574个氨基酸组成的,含有两条α肽链和两条β肽链。下列分析正确的是( )
A.血红蛋白的结构通过AI预测不如人工高效
B.血红蛋白的空间结构不受温度的影响
C.血红蛋白分子中与肽键直接相连的原子是H和O
D.形成该血红蛋白时,氨基酸之间通过脱水缩合反应至少产生570个水分子
D
考点一
细胞中的蛋白质
★重
C和N
知识点1 核酸的种类与组成
知识夯基
考向研析
考点二
细胞中的核酸
1.核酸的种类:脱氧核糖核酸( )和核糖核酸( )。
DNA
RNA
2.核酸的分布
(1)真核细胞DNA:主要分布在 中,少量存在于 内。 RNA:主要分布在 中。
细胞核
线粒体、叶绿体
细胞质
(2)原核细胞DNA:主要分布在 中,少部分存在于 中。RNA:主要分布在 中。
拟核
细胞质
细胞质
所有具有细胞结构的生物均含有DNA和RNA(哺乳动物成熟的红细胞没有DNA),但病毒没有细胞结构,仅有DNA或RNA一种。
所有生物体内都含有DNA和RNA吗?
知识点2 核酸的结构与功能
知识夯基
考向研析
考点二
细胞中的核酸
3.核酸的结构
(1)核酸的基本单位— 。
核苷酸
一分子核苷酸= + + 。
一分子五碳糖
一分子含氮碱基
一分子磷酸
(2)核苷酸的结构简式:
(3)核苷酸的元素组成: 。
C、H、O、N、P
知识夯基
考向研析
考点二
细胞中的核酸
核苷酸
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
腺嘌呤脱氧核苷酸(A)
鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)
胞嘧啶脱氧核苷酸(C)
胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)
腺嘌呤核糖核苷酸(A)
鸟嘌呤核糖核苷酸(G)
胞嘧啶核糖核苷酸(C)
(4种)
(4种)
(8种)
脱氧核糖
磷酸
含氮碱基
尿嘧啶核糖核苷酸(U)
知识点2 核酸的结构与功能
(4)核苷酸的种类
知识夯基
考向研析
考点二
细胞中的核酸
知识点2 核酸的结构与功能
核酸
DNA
RNA
脱氧核糖核苷酸(4种)
核糖核苷酸(4种)
元素组成:
一分子+
磷酸
一分子+
脱氧核糖
一分子含氮碱基
(A、T、G、C)
一分子+
磷酸
一分子+
核糖
一分子含氮碱基
(A、U、G、C)
初步水解
彻底水解
初步水解
彻底水解
C、H、O、N、P
(5)核酸的结构层次
知识夯基
考向研析
考点二
细胞中的核酸
知识点2 核酸的结构与功能
A
脱氧
核糖
P
O
(DNA)脱氧核苷酸双链 (RNA)核糖核苷酸单链
C
脱氧
核糖
P
O
T
脱氧
核糖
P
O
G
脱氧
核糖
P
O
T
脱氧
核糖
P
O
A
脱氧
核糖
P
O
G
脱氧
核糖
P
O
C
脱氧
核糖
P
O
A
核糖
P
O
C
P
O
U
P
O
G
P
O
核糖
核糖
核糖
磷酸二酯键
氢键
知识夯基
考向研析
考点二
细胞中的核酸
知识点2 核酸的结构与功能
(6)DNA和RNA的区别
DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸)
基本单位 核苷酸 核苷酸
五碳糖
含氮碱基
结 构 结构 大多为 结构
脱氧(核糖)
核 糖
双螺旋
单链
脱氧核糖
核糖
A、C、G、T
A、C、G、U
知识夯基
考向研析
考点二
细胞中的核酸
知识点2 核酸的结构与功能
(7)不同生物的核酸、核苷酸及碱基的存在情况
核酸种类 五碳糖种类 碱基种类 核苷酸种类 代表
原核真核(细胞生物) -
DNA病毒
RNA病毒
2种(DNA
和RNA)
2种(脱氧核糖和核糖)
5种(ATGCU)
8种
1种
脱氧核糖
4种(ATGC)
4种
1种
核糖
4种
(AUGC)
4种
乙肝病毒,T2噬菌体
HIV、
新冠
知识夯基
考向研析
知识点2 核酸的结构与功能
2.DNA和RNA的功能
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 , 。
某些反应(肽酰转移酶)
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
催化
酶
催化
考点二
细胞中的核酸
知识夯基
考向研析
知识点2 核酸的结构与功能
3.核酸的多样性与特异性
(1)核酸的多样性
多样性的原因:
核苷酸的数量和排列顺序不同
(2)核酸的特异性
① 定义:
每个DNA(RNA)中4种核苷酸的排列顺序是特定的(代表特定的遗传信息),除了同卵双胞胎,每一个人的遗传物质都是不一样的。
② 应用:
犯罪嫌疑人、亲子鉴定、确定遇难者身份、疾病诊断。
核酸和蛋白质都具有物种特异性,可分析亲缘关系远近。
考点二
细胞中的核酸
知识夯基
考向研析
知识点2 核酸的结构与功能
易混易错
腺嘌呤核糖核苷酸
腺嘌呤
腺嘌呤脱氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
腺苷(核糖+腺嘌呤)
腺苷(核糖+腺嘌呤)
考点二
细胞中的核酸
知识夯基
考向研析
知识点2 核酸的结构与功能
生物体中的核酸—蛋白质复合体
归纳总结
考点二
细胞中的核酸
知识夯基
考向研析
知识点2 核酸的结构与功能
4.核酸与蛋白质的联系
(1)DNA、RNA和蛋白质三者之间的关系
考点二
细胞中的核酸
知识点3 生物大分子
知识夯基
考向研析
考点二
细胞中的核酸
4.核酸与蛋白质的联系
(2)DNA、蛋白质和生物多样性的关系
肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构
+
氨基酸的种类、数量、排列顺序的不同
蛋白质多样性
生物多样性
物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性
环境多样性
导致
碱基对数量及排列顺序的不同
DNA多样性
决定
决定
知识点3 生物大分子
知识夯基
考向研析
考点二
细胞中的核酸
4.核酸与蛋白质的联系
(3)细胞分化导致DNA、mRNA和蛋白质的“相同”与“不同”
蛋白质和核酸是最重要的两类生命物质,由蛋白质和核酸结合形成的结构有___________________________,由蛋白质和核酸结合共同完成的生命活动有________________________________________。
病毒、染色体、核糖体
DNA复制、RNA复制、转录、逆转录
知识点3 生物大分子
知识夯基
考向研析
考点二
细胞中的核酸
元素
功 能
能源物质
承担生命活动
遗传物质
储能物质
单 体
单糖
氨基酸
核苷酸
脂肪酸、甘油
多聚体
多糖
蛋白质
核酸
脂肪
每一个单体都由若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架
生物大分子以碳链为基本骨架
不是生物大分子
注意:脂肪不属于大分子,但仍以碳链为骨架
知识点3 生物大分子
知识夯基
考向研析
考点二
细胞中的核酸
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
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
考点二
细胞中的核酸
知识夯基
考向研析
考向1 核酸的分类、元素组成、基本单位及功能
例1.(2025·天津河西·三模)下列关于如图所示结构的叙述,正确的是
( )
A.丁是细胞内携带遗传信息的物质
B.细胞中丙和丁的种类相同,均为5种
C.若丙是碱基U,则丁是尿嘧啶脱氧核糖核苷酸
D.依据乙种类的差别,可区分DNA和RNA
D
核苷酸
丁有8种
尿嘧啶核糖核苷酸
考点二
细胞中的核酸
知识夯基
考向研析
考向2 生物大分子的分类及基本单位
例1.(2025·天津北辰·三模)在探索外星空间是否存在生命的过程中,科学家始终把寻找水作为最关键的一环,这是因为“水是生命之源”,下列关于水的说法错误的是( )
A.种子萌发时自由水与结合水的比值增大,细胞代谢增强抗逆性减弱
B.水既是细胞代谢所需的原料,也是细胞代谢的产物
C.多聚体彻底水解后得到的产物都是单体
D.水通道只影响水分跨膜运输的速度,不影响方向
C
翻译的场所
04 真题感知·命题洞见
真题感知·命题洞见
1.(2024·天津·高考真题)环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是( )
A.①可引起DNA的碱基序列改变
B.②可调节③水平的高低
C.②引起的变异不能为生物进化提供原材料
D.④可引起蛋白质结构或功能的改变
C
②引起的变异为DNA甲基化,属于表观遗传,是可遗传变异,能为生物进化提供原材料
41
真题感知·命题洞见
2.(2024·天津·高考真题)胰岛素的研发走过了:动物提取—化学合成—重组胰岛素—生产胰岛素类似物生产等历程。有关叙述错误的是( )
A.动物体内胰岛素由胰岛B细胞合成并胞吐出细胞
B.氨基酸是化学合成胰岛素的原料
C.用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素需相同的启动子
D.利用蛋白质工程可生产速效胰岛素等胰岛素类似物
C
两者属于不同的表达系统,大肠杆菌是原核生物表达系统,而乳腺生物反应器属于真核生物表达系统,启动子要求不同
42
真题感知·命题洞见
3.(2023·天津·高考真题)癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性低,原因不可能是( )
A.酶基因突变
B.酶基因启动子甲基化
C.酶的某个氨基酸发生了改变
D.酶在翻译后的加工发生了改变
B
启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于驱动基因的转录,转录出的mRNA可作为翻译的模板翻译出蛋白质。若该酶基因启动子甲基化,可能导致该基因的转录过程无法进行,不能合成酶
43
真题感知·命题洞见
4.(2025·四川·高考真题)真核细胞的核孔含有多种蛋白质,这些蛋白质的主要区别是( )
A.基本组成元素不同
B.单体连接方式不同
C.肽链空间结构不同
D.合成加工场所不同
C
氨基酸的基本元素是C、H、O、N
均是氨基酸之间脱水缩合形成肽键连接
均在细胞质
44
05 学以致用·能力提升
学以致用·能力提升
长句作答类
一、教材知识链接
1.(P31)蛋白质种类繁多的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
2.(P32“与社会的联系”)蛋白质经高温后变性失活,这是因为高温破坏了蛋白质的空间结构,但未破坏肽键,高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
3.(P34)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。
1.(P31)蛋白质种类繁多的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
质 空间结构,但未破坏肽键,高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
3.(P34)真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。
46
学以致用·能力提升
长句作答类
一、教材知识链接
4.(P34)一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。
5.(P35)DNA和RNA都含有的碱基是A、C和G,DNA特有的碱基是T,RNA特有的碱基是U。
6.DNA水解的产物是脱氧核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖、4种碱基。
4.(P34)一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖
5.(P35)DNA和RNA都含有的碱基是A、C和G,DNA特有的碱基是T,RNA特有的碱基是U。
6.DNA水解的产物是脱氧核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖、4种碱基。
47
学以致用·能力提升
长句作答类
二.教材深挖拓展
1.长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病,原因是:
2.相对于生鸡蛋,煮熟的鸡蛋更容易消化,这是因为:
赖氨酸是人体必需的氨基酸,在人体内不能合成,必须从食物中获得,而玉米中缺少赖氨酸,长期以玉米为主食容易因赖氨酸缺乏而影响蛋白质的合成。
鸡蛋煮熟的过程中,高温使蛋白质变性,蛋白质空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解
48
学以致用·能力提升
长句作答类
二.教材深挖拓展
3.DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息,原因是:
4.核酸是遗传信息的携带者,而多糖不是。构成多糖的基本单位是葡萄糖,无论多少个葡萄糖分子构成多糖,它的顺序没有什么变化。:
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。
核酸是由核苷酸连接而成的长链,核酸分子中4种脱氧核苷酸(核糖核苷酸)在数量上、排列顺序上就会千差万别,
49
第05讲 细胞膜和细胞核
下一节预告
【上好课】2026年高考生物一轮复习备课系列
天津专用
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