2027届高三生物一轮复习课件第一单元 第3讲 蛋白质和核酸

该高中生物学高考复习课件聚焦蛋白质和核酸核心考点，依据高考评价体系梳理了结构与功能、合成及计算、多样性及应用等考查维度，通过近五年真题分析明确蛋白质结构多样性、核酸功能及相关计算为高频考点，归纳了选择、填空、计算等常考题型。 课件亮点在于“真题解析+科学思维建模+易错点突破”，如以2025新课标卷蛋白质变性题为例，运用结构与功能观分析空间结构与功能关系，结合肽键数、N/O原子计算模型培养科学思维，特设“氨基酸结构特点”“核酸水解产物”等易错警示，助力学生掌握答题技巧，教师可据此高效开展针对性复习。

第3讲 蛋白质和核酸 1.蛋白质的基本组成单位——氨基酸 一、蛋白质的结构和功能 ·氨基酸的结构通式: 氨基 羧基 1.蛋白质的基本组成单位——氨基酸 一、蛋白质的结构和功能 同一 个 R基（人体中有21种）： 决定氨基酸的种类 R基可能有氨基和羧基 人体细胞 不能合成的 【甲携来一本亮色书】 〔甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸;〕 婴儿多一种（组氨酸） 一、蛋白质的结构和功能 2.蛋白质的合成及结构层次 (1)多肽的形成过程——脱水缩合 C H R1 NH2 C O C H COOH R2 H N OH H H2O 二肽 H的来源： O的来源： —NH2、—COOH —COOH 肽键 一、蛋白质的结构和功能 2.蛋白质的合成及结构层次 (1)多肽的形成过程——脱水缩合 C H COOH R3 H N OH H C H R1 NH2 C O C C H R2 H N O H2O 三肽 n个氨基酸 肽(链)+ 个H2O （ 形成 个肽键） 脱水缩合 n （n-1） （n-1） n肽(环肽)+nH2O （形成了n个肽键） (2)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例) 杂的空间结构 复 一、蛋白质的结构和功能 2.蛋白质的合成及结构层次 (2)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例) 一、蛋白质的结构和功能 2.蛋白质的合成及结构层次 C、H、O、N（S） 氨基酸 （1或多条）多肽 蛋白质 场所：核糖体 场所：内质网、高尔基体（真核） 脱水缩合（肽键） 盘曲折叠（氢键、二硫键） 种类、数目、排列顺序不同 数量及盘区折叠方式不同 空间结构 千差万别 一、蛋白质的结构和功能 3.蛋白质结构多样性和功能多样性的原因 排列顺序 抗体 直接原因 根本原因: 基因多样性 “催狗运面条” 1.由于基因的选择性表达，同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量有所不同。 点易错 一、蛋白质的结构和功能 4.蛋白质的变性、盐析、水解 加盐 变性 高温、强酸碱、 重金属盐、酒精等 空间结构改变 破坏氢键、二硫键 肽键未断 一般不可逆 加入某些盐 盐析 通过化学或酶催化作用使蛋白质分解为多肽和氨基酸 肽键断裂 水解 空间结构不变，形成沉淀而析出 肽键未断 可逆 1.下列关于蛋白质的叙述错误的是 ①具有氨基和羧基的化合物都是构成生物体蛋白质的氨基酸 ②细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质不一定是同一种蛋白质 ③胰岛素和抗体的差异与组成它们的氨基酸之间的连接方式有关 ④肽链能折叠是由于氨基酸之间能形成氢键或二硫键 ⑤高温处理过的蛋白质空间结构被破坏，功能丧失，但仍能与双缩脲试剂发生紫色反应 析概念p13 √ √ 一、蛋白质的结构和功能 ①③ 1.(必修1 P28“问题探讨”)用胶原蛋白制成的手术缝合线可以不用拆线，其原理是________________________________________。 2.(必修1 P28“图2-8”挖掘)抗体和头发的主要成分均为蛋白质，但功能却相差极大，请从氨基酸角度分析，原因是________________________ _________________________。 练表达p13-14 胶原蛋白能被分解为人体可以吸收的氨基酸 组成抗体和头发的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同 一、蛋白质的结构和功能 (2025·新课标卷)蛋白质是结构和功能多样的生物大分子。下列叙述错误的是 A.二硫键的断裂不会改变蛋白质的空间结构 B.改变蛋白质的空间结构可能会影响其功能 C.用乙醇等有机溶剂处理可使蛋白质发生变性 D.利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质 真题研磨p15 例 √ A 【总结】 组成元素 C、H、O、N（S） 导致 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 1.核酸的结构 二、核酸的结构 磷酸 （1种） 五碳糖 （2种，核糖和脱氧核糖） 含氮碱基 （5种） 脱氧核糖核苷酸（4种） 核糖核苷酸（4种） DNA含：A、T、G、C DNA含：A、U、G、C 脱氧核糖核酸 (双链) 核糖核苷酸 (单或双链) 磷酸二酯键 核酸的初步水解的产物是核苷酸，脱氧核苷酸和核糖核苷酸分别是DNA和RNA的基本组成单位，彻底水解的产物是五碳糖、磷酸和含氮碱基。 点易错 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 1.核酸的结构 二、核酸的结构 A 脱氧 核糖 P O 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 (DNA)脱氧核苷酸双链 【思考】DNA片段中有几个游离的磷酸基团？ DNA分子中，相邻的碱基靠什么连接？ 1.核酸的结构 二、核酸的结构 A、G、C 核糖 1.核酸的结构 二、核酸的结构 3.(必修1 P34“问题探讨”拓展)自从全国打击拐卖儿童DNA数据库建成后，借助“打拐DNA数据库”，数以千计的被拐儿童得以重回父母身边。打拐DNA数据库能帮助大量的被拐儿童找到亲生父母的原是____ ________________________________________________________________________________________________。 4.(必修1 P35正文挖掘)核酸能够储存巨大数量的遗传信息的原是______ ______________________________________________________________。 练表达 不同个体的DNA如同指纹一样具有特异性，如果能从父母的DNA指纹中找到孩子的所有条带，就可以确定亲子关系 的排列顺序储存着生物的遗传信息，核酸中核苷酸的排列顺序千变万化 核苷酸 二、核酸的结构 每个个体的核酸都有其特定的核苷酸(碱基或碱基对)排列顺序 （1）特异性: （2）多样性: 不同核酸的核苷酸(碱基或碱基对)的数目和排列顺序不同 蛋白质的生物合成 拟核 2.核酸的功能和分布 二、核酸的结构 ·细胞生物同时含有DNA和RNA，且遗传物质一定是DNA 2.下列关于核酸的叙述正确的是 ①A、G、C、T四种碱基在真核细胞中可以构成七种核苷酸 ②真核生物的DNA分子和RNA分子都可以作为遗传物质 ③只要把DNA单链中的T换成U就是RNA了 ④真核细胞内DNA和RNA是在细胞核内合成的 √ 析概念 二、核酸的结构 ① (1)组成多糖、蛋白质、核酸的基本单位分别是___________________，这些基本单位称为______。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。 (2)碳是“生命的核心元素”的原因是____________________________，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。 单糖、氨基酸、核苷酸 单体 生物大分子以碳链为基本骨架 三、生物大分子以碳链为骨架 3.下列关于生物大分子的叙述错误的是 ①激素、糖原和脂肪都是生物大分子，都以碳链为基本骨架 ②碳链是各种生物大分子的结构基础，细胞中生物大分子的合成需要酶来催化 ③生物大分子都是以碳链为基本骨架的单体连接而成的多聚体 ④DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子，部分病毒的遗传信息储存在RNA中 析概念p15 √ 返回 三、生物大分子以碳链为骨架 ① 返回 要义深剖析——提升关键能力 层级Ⅱ 主题(一)　蛋白质的结构、功能及相关计算 1 2 3 7-1=6 7-3=4 7-2=5 肽链数 肽键数 氨基酸数 肽链：肽键数=脱水数=氨基酸分子数－肽链数 环肽：肽键数=脱水数=氨基酸数 1.肽键数 主题(一)　蛋白质的结构、功能及相关计算 【例题】 若组成蛋白质氨基酸的平均相对分子质量是130，那么一个由4条肽链共280个氨基酸所组成的蛋白质其相对分子质量是 A、31432 B、 31486 C、 31378 D、36382 A 归纳： 若是蛋白质中存在二硫键呢？ 蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子量-脱去的水分子数×18 -二硫键数目×2 蛋白质的相对分子质量=所有氨基酸的总质量—脱去的水分子质量 氨基酸平均质量×氨基酸数量 脱水的数量×水的质量 主题(一)　蛋白质的结构、功能及相关计算 N=氨基酸数 + R基中N原子数 =肽链数 + 肽键数 + R基中N原子数 O=各氨基酸中的O原子总数 — 脱去的水分子数 =肽链数╳2 + 肽键数 + R基中O原子数 主题(一)　蛋白质的结构、功能及相关计算 ①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数（若为环肽，则肽链数为0） ②无二硫键时：蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子量-脱去的水分子数×18 有二硫键时：蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子量-脱去的水分子数×18 -二硫键数目×2 ④N原子数=氨基酸数 + R基中N原子数=肽键数+肽链数+ R基上的N原子数 O原子数=氨基酸中O原子总数-脱去的水分子数=肽键数+肽链数X2 + R基上的O原子数 ③多肽/蛋白质中游离氨基（羧基）数=肽链数+R基中的氨基（羧基） 如图所示，该蛋白质分子共由67个氨基酸构成，包括两条多肽链和一个环状肽。数字代表两条多肽链上氨基酸的起止数字，该蛋白质由二硫键(两个—SH形成1个—S—S—)相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为a。 拓展延伸 主题(一)　蛋白质的结构、功能及相关计算 (1)该蛋白质分子至少有__个游离的氨基和__个游离的羧基以及至少含有____个氧原子。 2 2 69 (2)该蛋白质分子含有___个肽键，该蛋白质的相对分子质量为___________。 65 67a－1 174 (1)链状多肽至少含1个游离氨基和1个游离羧基(不考虑R 基中的氨基和羧基)，环状多肽不含游离的氨基和游离 的羧基；不考虑R基中的氧原子，一个氨基酸含有羧基 中的2个氧原子，67个氨基酸共含134个氧原子，形成两条多肽链和一个环状肽组成的蛋白质，应脱去67－2＝65个H2O，即减少65个氧原子，因此，该蛋白质至少含134－65＝69个氧原子。 (2)该蛋白质含两条肽链，因此67个氨基酸形成该蛋白质时脱去67－2＝65个H2O，形成65个肽键；氨基酸的平均相对分子质量为a，67个氨基酸分子质量共67a，形成该蛋白质时脱去65个H2O，形成两个—S—S—(二硫键)，减少的相对分子质量为18×65＋4＝1 174，所以该蛋白质的相对分子质量为67a－1 174。 考向1　蛋白质的结构和功能 1.(2025·四川卷)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 考向突破 √ C 2．(2025·深圳高级中学高三二诊)血管紧张素Ⅰ(十肽)可刺激肾上腺素的分泌。在血管紧张素转换酶的作用下，血管紧张素Ⅰ生成血管紧张素Ⅱ(八肽)，使全身小动脉收缩而升高血压。下列有关叙述正确的是 A．不同血管紧张素的功能不同由肽链盘曲、折叠方式的不同决定 B. 血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ的过程中发生了肽键的断裂 C．可通过口服或静脉注射的方式，为患者补充血管紧张素Ⅱ D．血管紧张素转换酶的促进剂可用于某些高血压患者的治疗 √ B 血管紧张素Ⅰ为十肽，血管紧张素Ⅱ为八肽，两者含有的氨基酸数目不同，以及功能也不同，不同血管紧张素功能不同是由其氨基酸的种类、数目、排列顺序不同以及肽链的盘曲、折叠方式不同共同决定的，A错误；血管紧张素Ⅰ(十肽)生成血管紧张素Ⅱ(八肽)，肽链的氨基酸数目减少，说明发生了肽键的断裂，B正确；血管紧张素Ⅱ为八肽，口服会因被消化而不能发挥作用，C错误；血管紧张素转换酶能使血管紧张素Ⅰ生成血管紧张素Ⅱ，使全身小动脉收缩而升高血压，血管紧张素转移酶的促进剂不能用于高血压患者的治疗，D错误。 考向2　蛋白质有关计算 3．(2026·惠州期中)蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种，外切酶专门作用于肽链末端的肽键，内切酶则作用于肽链内部特定区域、若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键，某四十九肽经该内切酶作用后的情况如下图，下列叙述错误的是 A．形成短肽A、B、C共消耗3分子水 B．短肽A、B、C共比四十九肽的氧原 子少1个 C．该四十九肽苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上 D．若用蛋白外切酶处理该多肽，最终会得到49个氨基酸 √ A 短肽A、B、C的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸(C9H11NO2)，这需要断裂5个肽键，消耗5个水分子，A错误；由以上分析可知，此过程共需要断裂5个肽键，消耗5个水分子，每个苯丙氨酸含有2个氧原子，每个水分子含有1个氧原子，所以短肽A、B、C比该四十九肽的氧原子数少2×3－5＝1个，B正确；题图是某四十九肽经内切酶作用后的情况，内切酶作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键，经内切酶处理该多肽后，形成1－16、18－30、33－49三个片段，说明第17、31和32号为苯丙氨酸，C正确；外切酶专门作用于肽链末端的肽键，若该四十九肽用蛋白外切酶处理，可得到49个氨基酸，D正确。 主题(二)　核酸及其与蛋白质的关系 1.建模分析蛋白质和核酸之间的关系 主题(二)　核酸及其与蛋白质的关系 2.常见的核酸—蛋白质复合体 下列有关核酸及其与蛋白质的关系的说法，正确的是 A.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键 (2025·河北卷) B.烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸(2025·浙江1月选考) C.rRNA彻底水解的产物是碱基、核糖、磷酸(2024·贵州卷) D.氨基酸和核苷酸都含有C、H、O、N元素(2023·全国乙卷) E.蛋白质和核酸在高温变性后降温都能缓慢复性(2021·江苏卷) F.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(2018·全国Ⅰ卷) 真题研磨 例 √ √ √ √ 主题(二)　核酸及其与蛋白质的关系 ABCD 多肽链中的某些区域可以形成氢键，如α螺旋结构，核酸单链如tRNA，可在链内形成氢键，形成特定的空间结构，A正确；烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA，其单体是脱氧核苷酸，DNA水解后可产生4种脱氧核苷酸，B正确；rRNA彻底水解的产物有碱基、核糖和磷酸，C正确；氨基酸的基本元素组成是C、H、O、N，核苷酸的元素组成是C、H、O、N、P，D正确；DNA经高温变性后降温能缓慢复性，蛋白质经高温变性后，降温不能复性，E错误；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(化学本质为蛋白质)的结合，也能形成DNA－蛋白质复合物，F错误。 考向1　核酸的结构和功能 1．(2025·深圳三模)下列关于细胞中核酸的叙述，错误的是 A．细胞内携带遗传信息的物质是脱氧核糖核酸和核糖核酸 B．核酸与生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成密切相关 C．在真核细胞中，DNA分布在细胞核内、RNA分布在细胞质中 D．DNA分子中的脱氧核苷酸排列顺序多样化，导致其储存的遗传信息量非常大 考向突破 √ C 核酸包括DNA和RNA，核酸是细胞内携带遗传信息的物质，脱氧核糖核酸和核糖核酸都能携带遗传信息，A正确；核酸是生物的遗传物质，与生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成密切相关，B正确；在真核细胞中，DNA主要分布在细胞核内(叶绿体、线粒体中也有DNA)、RNA主要分布在细胞质中(细胞核中也有RNA)，C错误；DNA分子中的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息，其脱氧核苷酸排列顺序多样化，导致其储存的遗传信息量非常大，因而DNA具有储存大量遗传信息的能力，D正确。 考向2　辨析蛋白质和核酸的关系 2．(2026·汕头月考)核酸和蛋白质是细胞内重要的组成物质。下列叙述正确的是 A．它们都是以碳原子构成的碳链为基本骨架 B．核酸分布在细胞核中，蛋白质在细胞质中 C．蛋白质具有空间结构，DNA和RNA没有 D. 核酸可以控制蛋白质的合成，核酸的合成不需要蛋白质 √ A 核酸和蛋白质均为生物大分子，均由单体通过脱水缩合形成，其基本骨架均为碳链，A正确；核酸中的DNA主要分布于细胞核，RNA主要存在于细胞质，而蛋白质在细胞各结构中均有分布，B错误；蛋白质具有复杂空间结构，DNA为双螺旋结构，RNA也有空间结构(如tRNA也存在三叶草结构)，C错误；DNA(基因)通过转录和翻译控制蛋白质的合成，但基因的转录、核酸的复制通常需要酶的催化，绝大多数的酶是蛋白质，D错误。 返回 返回 知能快检窗——查落实·固基础 1.下列关于蛋白质的叙述，错误的是 A.抗体是发挥免疫功能的蛋白质，胰岛素是调节机体生命活动的蛋白质 B.酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的 C.评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，应注重必需氨基酸的种类和含量 D.蛋白质彻底水解的产物不能与双缩脲试剂发生紫色反应 E.由n个氨基酸脱水缩合形成的m条多肽链中含有(n－m)个肽键 F.含有m条肽链、n个氨基酸残基的蛋白质中至多有n个氮原子 G.某物质是一种环状八肽，分子中含有8个肽键 H.蛋白质中的N元素主要存在于氨基中 I.蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序等有关 J.肽链可通过氨基酸之间形成的氢键，折叠成具有一定空间结构的蛋白质 K.蛋白质煮沸后变性失去生物活性的过程发生了肽键断裂 √ √ √ FHK 根据氨基酸的结构特点可知，在不考虑R基的情况下，每个氨基酸至少含有一个氮原子，所以由n个氨基酸组成的蛋白质至少含有n个氮原子，F错误；蛋白质中的N元素主要存在于“－CO－NH－”结构中，H错误；蛋白质变性失活后其空间结构发生改变，但肽键没有断裂，K错误。 √ √ √ 2.下列关于核酸的叙述，正确的是 A.人的DNA主要分布于细胞核，少数分布在细胞质基质中 B.细胞质基质、线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸 C.大肠杆菌和酵母菌细胞中都不含RNA D.组成核酸的基本单位是脱氧核糖核苷酸 E.把DNA的一条单链中的T换成U就是一条RNA链 F.由A、T、G、C四种碱基参与构成的核苷酸有7种 G.叶肉细胞遗传物质中碱基、核苷酸、五碳糖的种类分别是5种、8种和2种 H.真核生物的遗传信息储存在DNA中，原核生物和病毒的遗传信息储存在RNA中 I.幽门螺杆菌的遗传物质彻底水解得到的化合物最多有8种 J.核酸分子的多样性主要取决于核酸中核苷酸的排列顺序 人的DNA主要分布于细胞核，少数分布于细胞质中(线粒体中)，A错误；大肠杆菌和酵母菌细胞中都含有DNA和RNA，C错误；组成核酸的基本单位是核苷酸，DNA的基本单位是脱氧核苷酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸，D错误；DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖，E错误；叶肉细胞中既含有DNA，又含有RNA，但遗传物质是DNA，其碱基、核苷酸、五碳糖种类分别是4种(A、T、C、G)、4种(4种脱氧核苷酸)和1种(脱氧核糖)，G错误；真核生物和原核生物的遗传信息都储存在DNA中，少数病毒的遗传信息储存在RNA中，H错误；幽门螺杆菌的遗传物质是DNA，DNA彻底水解得到的化合物最多有6种，分别是4种碱基(A、T、C、G)、脱氧核糖、磷酸，I错误。 返回 $