2026届高三生物一轮复习课件：蛋白质和核酸

第3讲 蛋白质和核酸 必修一 第二章 第4、5节 第一单元　细胞及其分子组成 要点1、组成蛋白质的氨基酸的“结构” 及“种类” C,H,O,N 氨基 羧基 一个碳原子 非必需氨基酸 必需氨基酸 （13种） 一、蛋白质----生命活动的主要承担者 如：长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病。 不要将氨基误写为“NH2”或—NH3； 或COOH 不要将羧基误写为 含硫氨基酸：甲硫氨酸，胱氨酸，半胱氨酸 人体细胞不能合成，必须从外界环境中直接获取的氨基酸。 2 例1、下列物质是否属于构成蛋白质的氨基酸？如果是，请写出其R基，如不是，请具体指出其欠缺的条件。 ①NH2－CH2－COOH ②NH2－CH2－CH2OH ①③⑥⑦ 氨基酸的结构通式、结构特点 3 a. 每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个 羧基(-COOH)，并连在同一个碳原子上。 b. R基不同、氨基酸不同(决定氨基酸种类) A．结构④在生物体内约有21种 B．氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来 自于②和③ C．结构④中含有的氨基或羧基同样参与主链中肽键的形成 D．生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n 种密码子 例2．如图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是(　　) 解析：①为氨基，③为羧基，④为侧链基团(R基)。构成人体氨基酸的种类约有21种，所以R基的种类约有21种，A正确；脱水缩合形成水，水中的氢来自①③，B错误；生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子，D错误。　 A 　35S存在于氨基酸的R基上，题图中①处是R基，②处有肽键，③处连接的是肽键或羧基，④处连接的是碳原子，故35S存在于①部位。 例3、在分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程中，用含35S标记的氨基酸作为原料，则35S存在于图示①～④中的哪一部位？ 例4、下图 ①②③分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质，下列有关Q的叙述，错误的是 (　　) A．Q可能位于细胞膜上　　B．Q中可能含有硫元素 C．①不一定发生在细胞内 D．②必须依赖三磷酸腺苷 Q很可能是酶 Q很可能是膜上的载体蛋白 Q很可能是 抗体 D 6 一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)两(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸) (1)过程①名称：＿＿＿＿，场所：＿＿＿＿，虚线框表示的物质称为 ，二肽中，连接两个氨基酸之间的化学键是 。 (2)脱去的H2O中H的来源：＿＿＿＿＿＿ ＿＿。 (3) R基上的氨基和羧基不参与主链中肽键的形成。 要点2、氨基酸脱水缩合的过程 脱水缩合 核糖体 二肽 氨基和相邻氨基酸的羧基 H2O (4)由n个氨基酸形成的一条肽链上至少有_ 个游离的氨基和_ 个游离的羧基，分别位于肽链的____；其余的氨基(或羧基)在____上。 1 1 两端 R基 肽键 肽键 例1（江苏卷）蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是（ ） A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质 B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自于氨基和羧基 C.细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与 D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团有关 A 例2、组成蛋白质的氨基酸中有两种氨基酸含有S元素，已知某一蛋白质分子中含有一个S原子。则下列说法错误的是(　　) A．该蛋白质分子除了含有S元素外，还含有C、H、O、N B．该蛋白质分子完全水解后最多可以得到21种氨基酸 C．该蛋白质可能由一条、两条或多条肽链组成 D．该蛋白质分子中有“N—C—C—N—C—C—…”的重复结构 B 8 【解析】 细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质，细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA，A错误；氨基酸之间脱去的水分子中氢来自氨基和羧基，B正确；细胞内蛋白质水解时需蛋白酶催化，蛋白酶属于蛋白质，C正确；蛋白质的基本性质与碳骨架有关，也与功能基团有关，D正确。 解析：C、H、O、N是组成蛋白质的基本元素；生物体内组成蛋白质的氨基酸约有20种，其中有两种氨基酸含有S元素，而该蛋白质分子中只含有一个S原子，说明该蛋白质只有一种含S的氨基酸，故组成该蛋白质的氨基酸最多有19种；根据题干信息不能确定该蛋白质所含的肽链数，故该蛋白质可能由一条、两条或多条肽链组成；根据氨基酸的结构和脱水缩合的过程可知，蛋白质分子中含有“N—C—C—N—C—C—…”的重复结构。 胱氨酸不构成蛋白质 例3．(2021·衡阳期末)下图是人体细胞内氨基酸的转化过程，据图分析，下列说法正确的是( ) C A．L­异亮氨酸是人体的必需氨基酸 B．图中显示的是一种正反馈调节机制 C．细胞内过多的L­异亮氨酸可能改变了苏氨酸脱氨酶的空间结构 D．苏氨酸可与双缩脲试剂发生紫色反应 C [L­异亮氨酸在人体细胞内可以合成，是人体的非必需氨基酸，A错误；由题图可知，L­异亮氨酸对苏氨酸脱氨酶有抑制作用，显示的是一种负反馈调节机制，B错误；由题图可知，L­异亮氨酸对苏氨酸脱氨酶有变构抑制的作用，细胞内过多的L­异亮氨酸可能改变了苏氨酸脱氨酶的空间结构，C正确；苏氨酸中不含肽键，不可与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。] 9 1、氨基酸、肽链、蛋白质的关系 从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？ 要点3、蛋白质的结构及其多样性 内质网 ②蛋白质的空间结构主要是在哪种细胞器中形成的？ 氨基酸→二肽→三肽→多肽→ 。 一条肽链按照一定的形态盘曲折叠形成一定的空间结构，多条肽链形成更复杂的空间结构。 10 内质网除了有合成蛋白质的功能外,也能对蛋白质进行初步的加工与修饰（也包括蛋白质的折叠）；而高尔基体也是能对蛋白质进行加工与修饰的（包括糖基化,有些也都是能影响蛋白质的空间结构）. 其次,也应该知道,内质网又分滑面与粗面之分“粗面内质网不仅是核糖体的支架,而且是在核糖体上合成的分泌蛋白的运输通道.此外,能够对核糖体合成的多肽链进行一定的改造,或用于自身的装配和生成.滑面内质网具有解毒、合成脂类和分解糖元的功能,还参与分泌性蛋白的运输过程.滑面内质网与蛋白质的合成无关（转自百度百科）” 因此,对于不同的蛋白质是不可以同一而论的,而空间结构同时由内质网和高尔基体决定的也不在少数 2．蛋白质的“结构多样性”与“功能多样性” ①试说出蛋白质“结构多样性”的原因是什么？ ②蛋白质“功能多样性”包括哪些方面 ③蛋白质结构的多样性与功能的多样性有什么关系？ 排列顺序不同 种类不同 数目不同 免疫 催化 调节 运输 肌肉、皮肤、头发、羽毛 决定 蛋白质的多样性与，氨基酸的连接方式有关系吗？ 基因多样性、蛋白质多样性、生物多样性之间有什么样的关系？ 例1．现有足量的a、b两种氨基酸，则这两种氨基酸脱水缩合可以形成二肽的种类数是 (　　) A．6　　　B．2　　　C．4　　　D．8 解析：二肽的第一个位置上的氨基酸有两种选择(a或b)，第二个位置上的氨基酸也有两种选择，所以种类数为2×2＝4，即有a—a、b—b、a—b、b—a 4种，a—b中a提供羧基，b提供氨基形成肽键，b—a中b提供羧基，a提供氨基形成肽键，这是两种不同的二肽。 C 例2、现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有 (　　) A．9种，9种 B．6种，3种 C．18种，6种 D．27种，6种 D 解析：3种氨基酸构成的三肽有33＝27种。对于包含3种氨基酸的三肽种类的理解，可借用示意图“□—□—□”来分析，即第一个位置的氨基酸有3种情况，第二个位置只能从另2种氨基酸中任选1种，第三个位置只能安放剩余的1种，即3×2×1＝6种。 12 例3、下列关于蛋白质的说法中正确的有（　　） a、蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序及空间结构等有关 b、四个氨基酸脱水缩合产生三个肽键，形成三肽  c、组成蛋白质的氨基酸约有21种，其中有8种是人体细胞能合成的必需氨基酸  d、所有蛋白质中形成的肽键结构都是一样的 e、组成每种蛋白质的氨基酸都有21种 f、一切生命活动都离不开蛋白质 g、核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用 h、组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合 d、f 名称 分布 功能 大多数酶 受体蛋白 血红蛋白 抗体 某些激素 载体蛋白 3、常考蛋白质的分布和功能 细胞内、细胞外 细胞膜上或细胞内（核内） 红细胞内 血浆、组织液、外分泌液 内环境（细胞外液） 生物膜上 催化 与信息分子结合，传递信息 主要运输氧气（CO、CO2） 与抗原特异性结合（防御） 调节生命活动 运输物质（离子、氨基酸等） 除了运载氧，血红蛋白还可以与二氧化碳、一氧化碳、氰离子结合，线粒体上有丙酮酸的载体蛋白 14 例1．(2018年全国新课标Ⅰ卷)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA—蛋白质复合物的形式存在，下列相关叙述错误的是 (　　) A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物 B．真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有 C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶 D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶 B 【解析】真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式，主要是由DNA和蛋白质组成，都存在DNA—蛋白质复合物，A正确；真核细胞的核中含有染色体或染色质，存在DNA—蛋白质复合物，原核细胞的拟核中也可能存在DNA—蛋白质复合物，如拟核DNA进行复制或者转录的过程中都存在DNA与酶(成分为蛋白质)的结合，也能形成DNA—蛋白质复合物，B错误；DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等，因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶，C正确；若复合物中正在进行RNA的合成，属于转录过程，转录需要RNA聚合酶等，因此复合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶，D正确。 15 例2．(2021·湖南选择性考试)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点 B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递 C．作为能量“货币”的ATP能参与细胞信号传递 D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响 B B　[蛋白质在磷酸化和去磷酸化过程中，通过构象改变发挥相应的功能，能够体现蛋白质结构与功能相适应的观点，A叙述正确；这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，会导致这些蛋白质不能发生磷酸化和去磷酸化，不能参与细胞信号传递，B叙述错误；由题图可知，在蛋白质磷酸化过程中，ATP为蛋白质提供磷酸基团，参与了细胞信号传递，C叙述正确；蛋白质磷酸化和去磷酸化反应均属于酶促反应，受温度的影响，D叙述正确。] 16 例3．(2021·长沙模拟)抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过链间二硫键连接而成的结构。整个抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分(如图所示)。在同一个物种中，不同抗体分子的恒定区都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列。下列说法错误的是( ) A．合成此抗体时，脱水缩合产生的水来自氨基酸的氨基和羧基 B．加热可使抗体空间结构发生改变，变性过程中肽键会断裂 C．抗体中V区具有识别和结合抗原的功能，图中的抗体能与抗原a结合 D．抗体可以帮助生物体抵御病菌和病毒等抗原的侵害，这体现了蛋白质具有免疫功能 B B [抗体的化学本质是蛋白质，蛋白质在核糖体上经过脱水缩合方式合成，脱水缩合产生的水来自氨基酸的氨基和羧基，A正确；加热会使蛋白质变性，但在变性过程中肽键不会断裂，B错误；根据题中信息，在同一个物种中，不同抗体分子的恒定区(C)都具有相同的或几乎相同的氨基酸序列，说明恒定区没有特异性，因此可变区(V)有特异性，具有识别和结合抗原的功能，根据图中抗原的图形及抗体V区的形状，此抗体能与抗原a结合，C正确；抗体可以帮助生物体抵御病菌和病毒等抗原的侵害，这体现了蛋白质具有免疫功能，D正确。] 17 蛋 白 质 要点4、蛋白质与酶、激素、抗体的关系 酶 激 素 抗体 促xx激素释放激素 抗利尿激素 胸腺激素 胰高血糖素 促xx激素 生长激素 胰岛素 例1、酶、激素、抗体、载体蛋白、维生素等与蛋白质、脂质的关系概念图如下。 (1)请依次指出抗体、激素、酶的具体位置。 (2)图示③中位于“蛋白质”圈外的物质是什么？ (1)抗体－②，激素－①，酶－③。 (2)有极少数的酶为RNA。 19 生素是人体所必需的一些小分子有机物 只有维生素D是由胆固醇转化来的,属于脂质 其他的维生素,均不属于脂质 举例来说, 维生素A是一个不饱和的一元醇 维生素E是一种酚类 维生素C是抗坏血酸,可由葡萄糖转化来,当然在人体,这个过程是不能进行的,因为缺少相应的酶 维生素B族,是一些小分子有机物,经常作为一些脱氢酶,转氨酶,脱羧酶等酶的辅酶 维生素B6 包括三种物质,即吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺.吡哆醇在体内转变成吡哆醛 所以维生素并不是脂质,只能说他们是小分子的有机物 选项 物质 化学组成 作用机理 A 激素 蛋白质或脂肪 与靶细胞的受体结合，调节生命活动 B 酶 蛋白质或RNA 降低反应的活化能，催化物质分解 C 受体 蛋白质与糖类 与信息分子特异性结合，传递信息 D 抗体 蛋白质与糖类 与抗原特异性结合，发挥免疫作用 例2、下表关于人体内有机物的叙述，正确的是(　　) C 解析：选C　激素的化学成分为蛋白质、氨基酸衍生物、固醇等。酶能催化物质分解也能催化物质合成，如ATP水解酶催化ATP水解过程，ATP合成酶催化ATP合成过程。受体的化学本质为糖蛋白，与细胞间识别和信息交流有关。抗体是一类免疫球蛋白，不含糖类。 20 ①盐析（蛋白质溶液中加入某些无机盐(非重金属盐)后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出）； ②水解反应（在酸、碱、酶等的作用下最终水解为氨基酸）； ③显色反应（蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色）； ④变性（教材P32）； ⑤复性（新坐标P14） 要点5： 蛋白质的主要“理化性质” 如：吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。 蛋白质变性后用双缩脲试剂检测有紫色吗？ 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。 21 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。，蛋白质的变性是不可逆的。如果变性条件不剧烈，这种变性作用是可逆的，说明蛋白质分子内部结构的变化不大。这时，如果除去变性因素，在适当条件下变性蛋白质可恢复其天然构象和生物活性，这种现象称为蛋白质复性 例1．(2021·泰安质检)以高浓度的尿素作为溶剂处理从细胞中分离纯化的蛋白质，可使蛋白质失去天然构象变为松散肽链(称为“变性”)；除去尿素后，蛋白质又可以自发地恢复为原来的空间结构(称为“复性”)，且蛋白质分子越小复性效果越好。这说明(　　) A．尿素与蛋白酶的作用效果相似 B．过氧化氢酶经高浓度尿素处理后，其活性不变 C．蛋白质空间结构的改变都是不可逆的 D．氨基酸数量会影响蛋白质的空间结构 D D　[尿素只是改变蛋白质的空间结构，不会使蛋白质的肽键水解，与肽蛋白酶的作用不同，A错误；由题意可知，蛋白质在尿素中空间结构改变，因此过氧化氢酶经高浓度尿素溶液处理后活性改变，B错误；由题意可知，发生蛋白质变性的蛋白质分子也可以复性，这表明其空间结构的改变是可逆的，C错误；由题意可知，除去尿素后，蛋白质分子越小复性效果越好，这说明氨基酸的数目可以影响蛋白质分子的空间结构而影响复性效果，D正确。] 22 例2、(海南高考)有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是(　) A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关 B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链 C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失 D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构 解析：蛋白质在NaCl溶液中会发生盐析现象，但并不改变其结构，生物活性不会丧失。 C 要点6、基因表达中，氨基酸、碱基数目的对应关系 双链 单链 “蛋白质的合成过程及相关数量关系” 熟记蛋白质形成过程中的相关数量关系 1、肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数； 2、蛋白质中至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数（环状肽除外）， 3、蛋白质中游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。（环状肽除外）； 4、形成蛋白质的相对分子质量计算 (1)蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18； (2)在计算蛋白质相对分子质量时，还要考虑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，相对分子质量减少2。 25 题型一：利用“质量守恒”计算蛋白质(多肽)相对分子质量 例1．下面为牛胰岛素结构模式图，该物质中—S—S—是由两个—SH脱去两个H形成的，下列说法正确的是 (　　) A．牛胰岛素为51肽，其中含有50个肽键 B．牛胰岛素中至少有2个—NH2和2个—COOH C．牛胰岛素水解产物含有21种不同的氨基酸 D．牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为882 B 解析：该牛胰岛素含51个氨基酸，其中含有肽键数为51－2＝49(个)；牛胰岛素含两条链，至少含2个游离的—NH2和2个游离的—COOH；牛胰岛素水解可得到51个氨基酸，最多有20种氨基酸，但并非一定是20种；牛胰岛素形成时，51个氨基酸脱水的同时还减少了6个H，故减少的相对分子质量为49×18＋6＝888。 26 氨基酸数目 126 R基上的羧基数 15 游离羧基总数 17 游离氨基总数 17 例2．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，则下列对该蛋白质的叙述，正确的是(　　) A.只有1条肽链 B．R基上的氨基有17个 C．水解时，水中的氧参与形成氨基 D．合成一分子该蛋白质脱去水的相对分子质量为2 232 解析：由表中数据分析可知，该蛋白质含有2条肽链，R基上的氨基有15个。水解时，水中的氧参与形成羧基。合成一分子该蛋白质时脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数＝126－2＝124个，脱去水的相对分子质量为124×18＝2 232。 D　 题型二：利用“原子守恒”计算蛋白质(多肽)中的原子数 例1、某五十肽中有丙氨酸(R基为—CH3)2个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在，下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是(　　) A．肽键数目减少4个 B．氨基和羧基分别增加4个 C．氢原子数目增加8个 D．氧原子数目增加2个 D　 解析：题述五十肽脱掉其中的2个丙氨酸，在丙氨酸的两侧各断裂一个肽键，因此肽键数目减少4个；断裂四个肽键，即水解形成4个氨基和4个羧基；脱掉丙氨酸的过程需要4个水分子参与水解，所以氢原子数目增加8个，氧原子数目增加4个。 28 例2.如图所示，一个蛋白质分子由两条多肽链(52个氨基酸)和一个环状肽(20个氨基酸)组成，它们之间由二硫键(两个—SH形成—S—S—)相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为a，则下列叙述错误的是(　　) A．该蛋白质的相对分子质量为72a－1 264 B．该蛋白质共有肽键70个 C．该蛋白质至少含有两个游离的氨基和两个羧基 D．该蛋白质分子至少含有N原子和O原子的数量为72和75 D　 该蛋白质的相对分子质量为 72a－18×70－4＝72a－1 264 解析：选D　该蛋白质合成时，共形成52－2＋20＝70个肽键，失去70个水分子，形成两个二硫键共失去4个氢原子，该蛋白质的相对分子质量为72a－18×70－4＝72a－1 264；一条肽链(非环状)至少含有1个氨基和1个羧基，该蛋白质至少含有两个氨基和两个羧基；该蛋白质分子至少含有N原子和O原子的数量为72和74。 29 1．科学家发现SFRP5是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素，经证实它与糖尿病、肥胖有关。下列叙述正确的是(　　) A．SFRP5在内质网内形成成熟的空间结构 B．SFRP5的合成和运输所需要的能量均来自线粒体 C．SFRP5可对胰岛细胞的生理活动起调节和催化作用 D．SFRP5靶细胞受体的化学本质最可能是糖蛋白 解析：依题意可知SFRP5属于分泌蛋白，需经内质网的初步加工和高尔基体的进一步修饰加工，才能形成成熟的空间结构；SFRP5的合成和运输所需要的能量主要来自线粒体；SFRP5是一种蛋白质类激素，可对胰岛细胞的生理活动起调节作用，但没有催化作用；SFRP5靶细胞受体能够识别SFRP5，其化学本质最可能是糖蛋白。 D　 课堂练习 2．(2021·华南师大附中月考)抗体酶是具有催化能力的免疫球蛋白，又称为催化性抗体。如下图所示，某些抗体酶可以特异性地识别癌细胞表面的特殊抗原，并催化无活性药物前体的转化反应，可用于靶向治疗癌症。则下列叙述正确的是( )      A．抗体酶在核糖体上合成，经内质网和高尔基体加工后才能发挥作用 B．温度过高或过低均会使抗体酶变性失活 C．将抗体酶和双缩脲试剂混合，需要水浴加热后才出现紫色反应 D．抗体酶的专一性仅体现在抗体结构域与抗原的结合 A　 A [抗体酶属于分泌蛋白，在核糖体上合成后需要经过内质网和高尔基体加工后才能发挥作用，A正确；低温会抑制酶的活性，但不会使酶变性失活，B错误；抗体酶的化学本质是蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色，这一过程不需要水浴加热，C错误；抗体酶具有专一性，既体现在抗体结构域与抗原的结合，又体现在底物结合的部位，D错误。] 31 核 酸 的 结 构 、功能 、分布 C,H,O,N,P 磷酸 含氮碱基 核苷酸 A,G,C 磷酸 脱氧核糖 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 二、核酸是遗传信息的携带者 32 核 酸 的 结 构 、功能 、分布 遗传信息 细胞核 遗传信息： DNA中的脱氧核苷酸(碱基对)、RNA中 的核糖核苷酸的排列顺序。 2． 生物类别 核酸类型 遗传物质 核苷酸种类 碱基种类 细胞生物 DNA病毒 RNA病毒 DNA和RNA 只含DNA 只含RNA DNA DNA RNA 8 4 5 4 4 4 3、细胞中含有A,T,G,C四种碱基的核苷酸有多少种？ 7种 1、DNA和RNA分布在细胞中的那些部位？ DNA：细胞核（主要）、线粒体 、叶绿体、拟核、质粒 RNA：细胞质（主要）、核糖体、线粒体 、叶绿体、细胞核。 4、什么是DNA分子的特异性和多样性？ 特异性：DNA分子中碱基的“特定排列顺序”； 多样性：DNA分子中碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性 34 1．多样性：组成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有__种，但是如果数量不限，在连成长链时，排列顺序是极其多样的，所以DNA分子具有______。 2．特异性：每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的________。 核仁是细胞核内的生产核糖体的机器，所有真核生物的核糖体RNA(rRNA)的转录都是在核仁中完成的，其过程是由rDNA转录成rRNA，rRNA再与来自细胞质的蛋白质结合，进而加工、改造成核糖体的前体，然后输出到细胞质。核仁组成成分包括rRNA，rDNA和核糖核蛋白 6、DNA（或RNA）初步水解的产物有几种？彻底水解呢？ 5、DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是什么？ DNA是遗传物质，而每个人的遗传物质与别人不同 初步水解：4种； 7、由10个脱氧核苷酸组成的一条DNA单链最多有多少种？ 410 9、总结RNA的种类、来源及相应功能； 1、mRNA：含密码子，合成蛋白质的直接模板。 2、tRNA：含反密码子，运载相应种类的氨基酸。 3、rRNA：参与核糖体的组成。 4、某些起生物催化作用的ＲＮＡ（酶）。 8、人体内的核酸彻底水解后，可得到几种产物？ 8种 彻底水解：6种； 10、为什么说“碳是生命的核心元素” ？ 生物大分子都以碳链为基本骨架 35 黑猩猩染色体进行比较。在最新的分析中，美国华盛顿大学的科学家们发表的数据显示，人类  　　第二大染色体——２号染色体是由古猿的两条染色体合并而来的。科学家早先就推测，人类２  　　号染色体可能是古猿两条染色体合并而成的。在这次对２号染色体的详细分析中，科学家们发  　　现了染色体融合的确凿证据：２号染色体上的某一位置，存在具有丝点特征的ＤＮＡ编码重复 人类约在５００万年前还与黑猩猩  　　是一家，是什么原因让人类祖先丢失了一对染色体，彻底与灵长类的同胞分道扬镳的呢？  (1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接 ( ) (2)DNA和RNA分子的碱基组成相同 ( ) (3)细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键 ( ) (4)分子大小相同、碱基含量相同的DNA分子所携带的遗传信息一定相同 ( ) (5)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质 ( ) (6)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质 ( ) (7) 生物多样性的根本原因是基因的多样性,生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性( ) (8)蛋白质、核酸具有物种的特异性，糖类、脂质、水、无机盐则没有物种的特异性( ) × × × × × × 氢键 DNA中的遗传信息：4种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序 √ √ 36 例1（组合题）下列有关核酸的说法，正确的是（ ） 1、真核细胞的细胞质和细胞核都含有DNA和RNA； 2、生物体中的核酸具有携带遗传信息、催化、参与细胞器的构成等 多种功能 ； 3、细菌中的核酸彻底水解可得到6种产物； 4、DNA和RNA的区别是五碳糖不同； 5、核酸中的五碳糖由5个碳原子形成环状结构； 6、细胞中的DNA分子都有游离的磷酸基团； 7、豌豆的遗传物质主要是DNA 1、2 考向一：核酸的组成，结构，功能 细胞中的质粒是环状的DNA分子，无游离的磷酸基团 37 例2、下图中的a、b、c、d分别代表人体内的四种大分子化合物，下列有关说法错误的是(　　) A．分子c的种类约61种，只含三个碱基，分子量比b小得多 B．b、c、d的合成离不开化合物a，这四种大分子化合物的主要合成场所相同 C．b、c、d三种化合物能同时存在于同一个细胞器中 D．a、b彻底水解后可得到四种不同的化合物，四种相同的化合物 A 解析：选A　由图示可知，a、b、c、d分别代表DNA、mRNA、tRNA、rRNA。c为tRNA，每个tRNA含有3个与密码子结合的游离碱基，并不是只含3个碱基；密码子有64种，其中3个终止密码子不对应tRNA，故理论上分子c的种类约61种。b、c、d的合成叫转录，a的合成是DNA的复制，转录和DNA复制主要在细胞核中进行。翻译时，b、c、d三种化合物能同时存在于同一个核糖体中。a、b彻底水解后可得到四种不同的化合物是核糖、脱氧核糖、胸腺嘧啶、尿嘧啶，四种相同的化合物是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、磷酸。 38 例3、下图为四种化合物的化学组成，“○”中所对应的名称正确的是(　　) A．①腺嘌呤核糖核苷酸 B．②腺苷 C．③腺嘌呤脱氧核苷酸 D．④腺嘌呤 C 例1.甲图表示某些重要化合物的元素组成和功能关系，乙图是甲图中某种物质的分子结构图。下列相关叙述中，正确的是(　　)。 A.乙图表示的物质是甲图中的b B.甲图中的X表示的元素是N，Y表示的是N和P C.甲图中过程③和过程④发生的场所不同 D.甲图中过程①②③都进行了相同的碱基互补配对 A 考向二：根据组成元素和单体判断核酸与蛋白质 41 解析　由题图甲可以判断A是DNA，B是RNA，C是蛋白质，过程①②③分别是DNA的复制、转录和翻译，进一步可判断单体a是脱氧核苷酸，b是核糖核苷酸，c是氨基酸。题图乙表示的是核糖核苷酸，对应甲图中的b，故A项正确。 答案　A 42 核酸与“蛋白质”的关系图解 例2、图甲中①②③④表示不同化学元素所组成的化合物，图乙表示由四个单体构成的化合物。以下说法错误的是(　　) A．若图甲中的②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位，则②是脂肪 B．若图甲中④能吸收、传递和转换光能，则④可用无水乙醇提取 C．图乙中若单体是氨基酸，则该化合物彻底水解后的产物中氧原子数增加3个 D．图乙中若单体是四种脱氧核苷酸，则该化合物彻底水解后的产物有5种 D 解析：选D　②的组成元素只有C、H、O，且大量存在于皮下和内脏器官周围等部位，应该是脂肪；④的组成元素是C、H、O、N、Mg，能吸收、传递和转换光能，则④是叶绿素，可用无水乙醇提取；图乙中若单体是氨基酸，则为四肽，该化合物彻底水解需要3分子水，所以水解后的产物中氧原子数增加3个；图乙中若单体是四种脱氧核苷酸，则为DNA，该化合物彻底水解后的产物有脱氧核糖、磷酸和四种碱基A、C、G、T，共6种。 43 例1、(2021·南京模拟)下图表示有关生物大分子的简要概念图，下列叙述正确的是(　　) A．若B为葡萄糖，则C在动物细胞中可能为乳糖 B．若C为RNA，则B为核糖核苷酸，A为C、H、O、N C．若C具有信息传递、运输、催化等功能，则B可能为氨基酸 D．若B为脱氧核苷酸，则C可能存在于线粒体、叶绿体、染色体、核糖体中 C 考向三：生物大分子的简要概念图 C　[若B为葡萄糖，则C为多糖，在动物细胞中的多糖可能为糖原，A错误；若C为RNA，则B为核糖核苷酸，A代表的元素为C、H、O、N、P，B错误；若C具有信息传递、运输、催化等功能，则C为蛋白质，此时B为氨基酸，C正确；若B为脱氧核苷酸，则C为DNA，DNA可能存在于线粒体、叶绿体、染色体中，但不存在于核糖体(核糖体由RNA和蛋白质构成)中，D错误。 44 例2．生物大分子通常都有一定的分子结构规律，由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。下列表述正确的是(　　) A．若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示肽键，2表示中心碳原子，3的种类约有21种 B．若该图为一段RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3的种类有4种 C．若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3的种类有4种 D．若该图表示多糖的结构模式图，淀粉、纤维素和糖原是相同的 B 45 例3、如图表示细胞内某物质甲由①②两部分组成。以下说法错误的是 (　　) A．若图中甲为组成蛋白质的氨基酸，②为R基，则①中的氨基和羧基都只有一个 B．若①、②为两个DNA片段，则通过DNA聚合酶可将其连接为甲 C．若图中甲为ATP，①为腺苷，则②含有三个磷酸基团 D．若①、②均为葡萄糖，则小麦幼苗体细胞中的甲为麦芽糖 B 解析：根据氨基酸的通式可知，若图中甲为氨基酸，②为R基，则①中的氨基和羧基都只有一个，且连接在同一个碳原子上；DNA连接酶可将两个DNA片段连接起来，因此若①、②为两个DNA片段，则通过DNA连接酶可将其连接为甲；ATP是由腺苷和3个磷酸基团组成的，因此若图中甲为ATP，①为腺苷，则②含有三个磷酸基团；麦芽糖是由2分子葡萄糖脱水缩合形成的，若①、②均为葡萄糖，则小麦幼苗体细胞中的甲为麦芽糖。 46 谢谢 以模式图表示生物大分子多聚体的连接方式 例2、(2018·石嘴山模拟)经测定，某多肽链分子式是C21HxOyN4S2，其中含有一个二硫键(—S—S—)。已知该多肽是由下列氨基酸中的其中几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列关于该多肽的叙述，错误的是 (　　) A．该多肽水解后产生的氨基酸分别是苯丙氨酸、亮氨酸和半胱氨酸 B．该多肽中H原子数和O原子数分别是30和5 C．该多肽形成过程中至少需要3种tRNA D．该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了54 D　 解析：多肽链分子式是C21HxOyN4S2，含有2个硫，所以水解产物中有2个半胱氨酸。题中每个氨基酸中都只有1个N，所以该多肽由三种氨基酸组成。根据C原子守恒，半胱氨酸含有3个C，所以另两个氨基酸共含有15个C，可知为苯丙氨酸和亮氨酸。该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸；该多肽形成过程中脱去3分子水和形成二硫键脱去2个氢，所以多肽中氧为8－3＝5，氢为38－6－2＝30；该多肽由3种氨基酸组成，形成过程中至少需要3种tRNA；该多肽形成时脱去3分子水和2个氢，相对分子质量减少18×3＋2＝56。 53 例2．(上海高考)一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)，则该多肽 (　　) A．有38个肽键　　　　　 B．可能没有游离氨基 C．至少有5个游离羧基 D．至多有36种氨基酸 解析：一条由39个氨基酸形成的环状多肽，应有39个肽键。因为谷氨酸的R基上没有游离氨基，又不知其他的R基的情况，故可能没有游离氨基。至少有4个游离羧基，至多有20种氨基酸。 B 例3．(2021·南通检测)下列选项所描述的物质一定属于生物大分子的是(　　) A．在酶的作用下，高能磷酸键容易水解并释放能量用于生命活动 B．细胞内携带遗传信息的物质，在蛋白质的合成过程中发挥作用 C．细胞内的信息物质，需进入细胞与其受体结合发挥作用 D．由单糖分子脱水缩合而成，在甘蔗和甜菜中含量丰富 B B　[在ATP水解酶的作用下，ATP的高能磷酸键容易水解并释放能量用于生命活动，ATP是小分子物质，A错误；细胞内携带遗传信息的物质是DNA，可以控制蛋白质的合成，DNA是大分子物质，B正确；需进入细胞与其受体结合发挥作用的信息分子通常是小分子物质，C错误；由单糖分子脱水缩合而成，在甘蔗和甜菜中含量丰富，即蔗糖，属于二糖，是小分子物质，D错误。] 55 例2、某蛋白质由124个氨基酸组成，其中有8个—SH，在肽链形成空间结构(如图)时，生成4个二硫键(—S—S—)，若氨基酸平均分子量为125，则该蛋白质的分子量约为 A．13278　　B．13286　　C．13294　　D．15500 A 解析：蛋白质分子量＝氨基酸总质量－脱去的质量； 　　124×125－18×123－8＝13278 例1、氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个2条链的多肽，相对分子质量为12 276，合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子中的最少脱氧核苷酸数目依次为 (　　) A．144,864 B．144,432 C．120,720 D．120,360 解析：在多肽合成时，氨基酸数－肽链条数＝肽键数＝脱去的水分子数。氨基酸数×120－(氨基酸数－肽链数)×18＝12 276，代入后可求得氨基酸数＝120；在DNA指导蛋白质合成时，DNA分子中脱氧核苷酸数目∶氨基酸数(最多)＝6∶1(最多)，所以DNA分子中脱氧核苷酸数目至少为120×6＝720。 C 例3、(2018·合肥质检)一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸： 据此判断，下列有关叙述错误的是(　　) A．1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸 B．合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子 C．1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基 D．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA C　 解析：选C　据题意可知，构成该多肽的每个氨基酸都只含有1个氮原子，因此组成此肽链的氨基酸共有6个，脱水缩合时，将产生5个水分子。如果不考虑R基上的羧基(氧原子数)，则6个氨基酸共含氧原子2×6＝12(个)，假设谷氨酸共有a个，则此六肽含氧原子数13＝12＋a×2－5，解得a＝3，由于组成该肽链的每个氨基酸只有1个氨基，所以该多肽只有1个游离的氨基，但谷氨酸含有2个羧基，所以该多肽有4个游离的羧基。一个氨基酸至少对应一种tRNA，故合成此肽链至少需要3种tRNA。 58 3、常考蛋白质的分布和功能 21 五碳糖 磷酸基团 含氮碱基 (3)若该图表示多糖结构模式图，则1、2、3连接形成的化合物是 。 葡萄糖 (1)若该图为一段肽链结构模式图，则1表示 ，2表示 ，3的种类大约有 种。 (2)若该图为一段核酸结构模式图，则1表示 ，2表示_________，3表示 。 中心碳原子 肽键 $