2027届高三生物一轮复习课件1.3蛋白质和核酸

该高中生物学高考复习课件聚焦蛋白质的结构与功能、核酸的化学组成与功能核心考点，依据高考评价体系梳理结构多样性、功能实例、相关计算等考查要求，通过真题分析明确蛋白质计算（35%）、核酸种类辨析（30%）等高频考点，归纳选择、填空及实验设计常考题型。 课件亮点在于“真题溯源+技巧建模+素养渗透”，结合2023江苏卷细胞色素C、2024黑龙江卷钙调蛋白真题，提炼蛋白质计算“原子守恒法”、核酸判断“三看法”，培养科学思维与生命观念。设“易错警示库”，助力学生掌握答题技巧，教师可据此高效规划复习，提升备考针对性。

第3.4课　蛋白质和核酸 一轮复习 核酸的化学组成与功能 蛋白质的结构与功能 主干知识·多维自查 高频考点·通法悟道 高考集训·命题前瞻 考点一： 蛋白质的结构和功能 1、蛋白质的基本单位、元素组成，分类 2.蛋白质结构多样性的原因（4） 3.蛋白质的功能（5） 主干知识·多维自查 高频考点·通法悟道 高考集训·命题前瞻 胃蛋白酶 胰蛋白酶 肠肽酶 氨基酸 蛋白质 多肽 思考1：为什么人和牛羊等动物的蛋白质结构不同，但却可以通过摄食牛羊肉中的蛋白质中来合成自身蛋白质？ 组成人体和牛羊等动物的蛋白质的氨基酸种类是相同的，人摄入蛋白质后消化为氨基酸并吸收，又以此为原料合成自身的蛋白质。 思考2：蛋白质和氨基酸是什么关系？ 氨基酸是蛋白质的 。 基本组成单位 蛋白质的基本组成单位——氨基酸 3 【主干·梳理与辨析】 一、蛋白质是生命活动的主要承担者 1.蛋白质的功能 (连线): 1.蛋白质的功能 2.蛋白质的基本组成单位——氨基酸: 来自于食物和自身细胞合成 只能来自食物 ①氨基酸 的功能 ②氨基酸 的运输 a.跨膜运输： b.运入核糖体： 氨基酸知识拓展 a.作为肽或者蛋白质的基本单位(主要功能)。P必一28 b.某些氨基酸可作为神经递质。 (谷氨酸、甘氨酸) P选一29 c.氨基酸→糖类(非糖物质转化) P选一50 d.氨基酸氧化分解供能。 (特殊情况下作为能源物质) f. →吲哚乙酸（生长素） P选一93 e. →黑色素 (衰老细胞，酪氨酸酶活性下降，黑色素减少) P必二71，P必一124 细胞膜上载体蛋白 细胞质基质、线粒体和叶绿体中的tRNA 判断：细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质。( ) × 酪氨酸 色氨酸 6 3.蛋白质的结构及其多样性: (1)氨基酸脱水缩合的过程: ①过程a:_________,物质b:_____,肽键位于结构c中的_____原子之间。 ②H2O中H来源于___________;O来源于_____。 ③多个氨基酸发生脱水缩合,产物名称为_____。 脱水缩合 二肽 C、N 氨基和羧基 羧基 多肽 场所： 。 核糖体 判断：〖含有两个肽键的化合物叫二肽.( )〗 多肽的命名看氨基酸的个数 × ④氨基酸的运输工具：tRNA 5′ 3′ (2)蛋白质分子结构多样性的原因。 ①氨基酸:_____不同;_____成百上千;_________千变万化。 ②肽链的盘曲、折叠方式及其形成的_________千差万别。 种类 数目 排列顺序 空间结构 氨基酸 蛋白质 多肽 ·肽链中的氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、形成具有一定空间结构的蛋白质。 ·有些蛋白质分子含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键， 如：二硫键相互结合在一起。 脱水缩合 盘曲折叠 (必修1 P30正文，拓展) 蛋白质分子中，不同氨基酸之间可能通过哪些化学键相连接? ①□—□—□ ○—○—○ ②□—□—□—□ □—□ ③□—○—○—□—○ ○—□—○—□—○ 功能 实例 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等 细胞中绝大多数的酶 血红蛋白、载体蛋白等 胰岛素、生长激素等 构成细胞和生物体结构的重要物质(结构蛋白) 催化功能 运输功能 调节功能(信息传递) 抗体 免疫功能 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是 。 蛋白质的主要功能 生命活动的主要承担者 9 4.常考蛋白质的分布和功能: (3)利用“排列”知识解答多肽种类的计算。 ①若n种氨基酸形成一个m肽,则形成的多肽种类为nm种。 ②若有n种氨基酸形成一个n肽,且每种氨基酸只有一个,则形成n肽的种类为n×(n-1)×(n-2)×…×1。 与社会的联系：蛋白质的变性、水解和盐析 思考1：熟鸡蛋更容易消化的原因是：(必修1 P32与社会的联系) 高温使蛋白质分子变性，空间结构变得伸展、松散，使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解 使蛋白质变性的因素： 高温、辐射、强碱、强酸、酒精、重金属盐。 思考2：蛋白质变性后能否用双缩脲试剂检测？(必修1 P32与社会的联系，大本P11) 能。蛋白质变性后空间结构改变，但没有破坏氨基酸之间的肽键。 蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。 1、蛋白质变性： 变性 氨基酸顺序 ，肽键 ， 空间结构 ，功能 。 不变 改变 不可逆 改变 不变 思考3：通过加热、加酸、加酒精进行消毒灭菌，其原理是什么?(必修1 P32) 以上条件能够使细菌和病毒的蛋白质变性，从而达到消毒灭菌的作用。 蛋白质变性使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解 11 蛋白质的变性、水解和盐析 在蛋白酶或肽酶的作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽进而彻底水解为氨基酸。水解和脱水缩合的过程是相反的。 完全水解 部分水解 ☆需要多种酶协同作用才能使蛋白质完全水解 各种氨基酸混合物 各种氨基酸和肽段的混合物 按照方式： 酶水解、酸水解、碱水解 按照程度： 蛋白质的水解 蛋白酶： 2、蛋白质水解： 3、蛋白质盐析： 加盐 蛋白质在盐溶液中溶解度降低，使蛋白质凝聚从溶液中析出。 常用胰蛋白酶、胃蛋白酶 可逆，蛋白质的空间结构及肽键不变 在鸡蛋清中加盐，会看到有白色絮状物析出；加水稀释后，絮状物消失 12 氨基酸数（n） ； 氨基酸平均分子相对质量（a） 一条肽链 m条肽链 环肽 肽键 脱去水分子 减轻的质量 多肽相对分子质量 至少含有的氨基或羧基数 H2N—— ——COOH n-1 n-1 18（n–1） na-18(n–1) 1 n-m n-m 18（n–m） na-18(n–m) m n n 18n na-18n 0 难点突破：蛋白质的相关计算汇总 13 高频考点·通法悟道 ★考点1　蛋白质的结构与功能 【核心·归纳与整合】 1.氨基酸结构通式分析: 2.“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸: 3.有关蛋白质结构的计算规律: (1)利用蛋白质的结构图解掌握相应的计算规律: 结合示意图可得出如下规律(假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽时): 形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 蛋白质相对分子质量 1 n-1 n-1 na-18(n-1) m n-m n-m na-18(n-m) (2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数。 在一个氨基酸分子中,若不考虑R基,则含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时,要失去部分氢、氧原子,但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下: ①碳原子数=氨基酸的分子数×2+R基上的碳原子数。 ②氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去的水分子数×2。 ③氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。 ④氮原子数=肽链数+肽键数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。 ⑤一条肽链,若含有n个氨基酸,则至少含有n个氮原子,至少含有n+1个氧原子。 【高考警示钟】　关于多肽与蛋白质认识的三个易错点 (1)多肽命名的依据是其含有的氨基酸数目,而不是含有肽键的数目。 (2)蛋白质变性是指其空间结构的改变,其中的肽键并未断裂,仍可以与双缩脲试剂发生紫色反应。 (3)蛋白质的多样性与肽链形成的空间结构有关,而不是与氨基酸的空间结构有关。 1.蛋白质的功能 蛋白质的功能 实例 构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白 羽毛、肌肉、蛛丝、头发等含有蛋白质 催化功能 绝大多数酶是蛋白质，如胃蛋白酶 运输功能 血红蛋白能运输氧气 调节机体生命活动(信息传递) 胰岛素等蛋白质类激素，细胞因子 免疫功能 抗体可抵御病菌和病毒等抗原的侵害 【命题探究·释疑解惑】大本P11 【典例】如图①②③为组成人体的相关化合物,①为一个由α、β、γ三条多肽链形成的蛋白质分子,共含271个氨基酸,图中每条虚线表示由两个巯基(—SH)脱氢形成的二硫键(—S—S—)。下列相关叙述错误的是(　　) A.①的基本组成单位为②,且①中最多含有21种② B.若②中的R为—C3H5O2,则由两分子②形成的二肽中最多含有16个H C.由不同的②形成①后,相对分子质量比原来少了4 832 D.③主要存在于细胞核中,且能控制①的生物合成 聚焦考查点:蛋白质有关计算。 √ 返回 例1.如图为脑啡肽的结构简式，据图分析下列说法正确的是（ ） A.该脑啡肽由3种氨基酸脱水缩合而成，含有4个肽键 B.该脑啡肽中含1个游离的氨基，2个游离的羧基 C.高温、X射线、强酸等会引起蛋白质的空间结构遭到破坏而变性 D.形成该脑啡肽时，脱去的水中的氧来自羧基，氢来自氨基 C 有关蛋白质结构的计算 鱼票月半出品，必是精品 例2.某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是（ ） A.该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子 B.若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列 C.若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4个H2O D.新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基 C 有关蛋白质结构的计算 鱼票月半出品，必是精品 【扣点专练·通法悟道】 1.食用花卉是一类富含氨基酸且有利于人体氨基酸营养平衡的天然绿色食品。下列有关食用花卉中氨基酸的叙述,正确的是(　　) A.各种氨基酸都含有元素C、H、O、N、S B.食用花卉中的氨基酸可以用双缩脲试剂来检测 C.必需氨基酸的种类和含量是评价食物营养价值的重要指标 D.通过检测氨基酸的种类可鉴定、区分不同种类的花卉 √ 2.(2026·揭阳模拟)某致病细菌分泌的外毒素为无色、细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性,可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等,最终导致死亡。该外毒素为环状多肽,结构式如下图所示。请据图分析下列叙述正确的是(　　) A.该化合物中含有1个游离的氨基和1个游离的羧基 B.该化合物是由8个氨基酸组成的 C.组成该化合物的氨基酸有4种 D.虚线框内a是肽键,b是R基 √ 【解析】选D。由题图可知,该环状多肽中无游离的氨基(-NH2)和游离的羧基(-COOH),A错误;该环状多肽中含有7个R基,因此该化合物是由7个氨基酸组成的,B错误;该环状多肽的7个R基中,有3个相同,都是-CH3,因此组成该化合物的氨基酸种类是5种,C错误;虚线框内a连接两个氨基酸分子,故a是肽键,据氨基酸的结构通式可知b是R基,R基决定了氨基酸的种类,D正确。 3.哺乳动物体内的某种Rab8蛋白由207个氨基酸组成,可分为“活性”与“非活性”两种状态,这两种状态在一定的条件下可以相互转换,其转换过程如图所示,GTP是指鸟苷三磷酸。该种“活性”Rab8与EHBP1蛋白部分结构发生相互作用,进而使其与肌动蛋白相互作用,参与囊泡运输。下列相关表述正确的是(　　) A.该种Rab8蛋白中最多有一个游离的氨基和一个游离的羧基 B.Rab8蛋白的合成在核糖体上,其空间结构的改变不一定会导致蛋白质变性 C.该种Rab8蛋白从“非活性”状态转换到“活性”状态时,接受GTP提供的磷酸使蛋白质结构磷酸化 D.该种Rab8蛋白通过与肌动蛋白部分结构相互作用,转变成“活性”状态,参与囊泡运输 √ 【解析】选B。由题意可知,Rab8蛋白由207个氨基酸组成,至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,A错误;Rab8蛋白存在“活性”与“非活性”两种状态,这两种状态在一定的条件下可以相互转换,说明其空间结构的改变不会导致蛋白质变性,B正确;由图示可知,Rab8蛋白从“非活性”状态转换到“活性”状态时,GDP接受GTP提供的磷酸和能量形成GTP,然后GTP使Rab8蛋白质结构磷酸化,C错误;Rab8与EHBP1蛋白部分结构首先发生相互作用,进而使其再与肌动蛋白相互作用,参与囊泡运输,D错误。 【扣点专练·通法悟道】 1.生物膜上存在多种跨膜蛋白,其功能往往与物质运输和信息传递有关。下列说法错误的是(　　) A.血红蛋白是跨膜蛋白,可参与O2的运输 B.胰岛素受体是跨膜蛋白,与胰岛素结合后,把调节葡萄糖代谢的信息传入细胞 C.离子通道都是跨膜蛋白,以协助扩散的方式运输离子进出细胞,发挥作用时不与运输的物质相结合 D.Na+-K+泵是跨膜蛋白,以主动运输的方式运输Na+和K+,同时也有ATP酶活性 √ 返回 【解析】选A。血红蛋白是胞内蛋白,不属于跨膜蛋白,可参与O2的运输,A错误;胰岛素受体是跨膜蛋白,位于细胞膜上,与胰岛素结合后,把调节葡萄糖代谢的信息传入细胞,B正确;离子通道都是跨膜蛋白,位于细胞膜上,在运输过程中并不与被运输的分子结合,C正确;Na+-K+泵为跨膜蛋白,参与主动运输,其具有ATP酶活性可以分解ATP获得能量,D正确。 返回 提升·关键能力——归纳与概括 “归纳法”分析蛋白质的分布和功能 返回 2.泛素是一种在真核生物中普遍存在的小分子调节蛋白,这些泛素蛋白结合到底物蛋白质分子的特定位点上的过程叫泛素化。部分过程如图,下列说法错误的是(　　) A.以上机制有助于控制线粒体的质量,保证细胞能量供应 B.泛素化就像给这些蛋白质打上标签,有助于蛋白质的分类和识别 C.溶酶体内合成的酶能水解泛素化的蛋白质,维持细胞结构和功能稳定 D.原核生物细胞内无泛素,这与其结构和代谢等相对简单相适应 √ 返回 【解析】选C。泛素与损伤的线粒体结合后再被自噬受体结合,引导损伤的线粒体被吞噬后被溶酶体降解,对控制线粒体质量有积极意义,A正确;泛素与错误的蛋白质结合,就像给蛋白质贴上标签,使之与正常的蛋白质区分开,B正确;溶酶体内的酶能水解泛素化的蛋白质,维持细胞结构和功能稳定,但酶在核糖体或细胞核内合成,C错误;泛素是一种在真核生物中普遍存在的小分子调节蛋白,原核生物细胞中无泛素,和原核细胞结构和代谢简单有关,D正确。 返回 从教材走向高考 3.(必修1 P32“图2-13”改编)人正常血红蛋白的空间结构呈球状,由它参与组成的红细胞呈两面凹的圆盘状,如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代,就可能形成异常的血红蛋白。由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状,运输氧的能力会大大削弱。 (1)结合镰状细胞贫血的致病原理说明蛋白质结构与功能的关系: _____________________________________________________________ ___________________________________________________________。  每一种蛋白质都有与它所承担功能相适应的独特结构,如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变,就可能会影响其功能 (2)组成蛋白质的氨基酸有____种,氨基酸形成蛋白质的连接方式是_________________________。  (3)蛋白质变性后还可用双缩脲试剂检测吗?请说明理由。_____________ ___________________________________________________。  21　 通过脱水缩合形成肽键 能。因为蛋白质变性后空间结构改变,并没有破坏氨基酸之间的肽键 返回 体验高考·淬炼考能 1.(2023·江苏高考)细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白,参与呼吸链中的电子传递,在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素C的叙述正确的是(　　) A.仅由C、H、O、N四种元素组成 B.是一种能催化ATP合成的蛋白质 C.是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体 D.不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据 √ 返回 【解析】选D。蛋白质的元素组成一般是C、H、O、N等,但细胞色素C的组成元素中含有Fe和S元素,A错误;细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白,参与呼吸链中的电子传递,但催化ATP合成的蛋白质是ATP合成酶,B错误;细胞色素C是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体,C错误;不同物种间细胞色素C氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据,相似度越高,说明生物的亲缘关系越近,D正确。 返回 2.(2023·湖北高考)球状蛋白分子空间结构为外圆中空,氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后,会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是(　　) A.蛋白质变性可导致部分肽键断裂 B.球状蛋白多数可溶于水,不溶于乙醇 C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质 D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构被破坏 √ 返回 【解析】选A。本题考查蛋白质的变性及其原因。蛋白质的变性主要是由维持蛋白质分子空间结构的氢键等次级键被破坏导致的,而不是破坏肽键,A错误;球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,非极性基团分布在内侧,可溶于极性分子水,乙醇会破坏蛋白质氢键,导致蛋白质变性,所以蛋白质一般难溶于乙醇,B正确;加热变性的蛋白质空间结构发生改变后不可逆,不能恢复原有的结构和性质,C正确;蛋白质变性后空间结构改变,导致一系列理化性质变化,生物活性丧失,D正确。 返回 3.(2024·黑吉辽高考)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞中的Ca2+感受器。小鼠钙调蛋白两端有近似对称的球形结构,每个球形结构可结合2个Ca2+。下列叙述错误的是(　　) A.钙调蛋白的合成场所是核糖体 B.Ca2+是钙调蛋白的基本组成单位 C.钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关 D.钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化 √ 返回 【解析】选B。本题考查细胞的分子组成及细胞的结构。核糖体是生产蛋白质的机器,因此钙调蛋白(蛋白质)的合成场所是核糖体,A正确;Ca2+不是钙调蛋白的基本组成单位,钙调蛋白(蛋白质)的基本组成单位是氨基酸,B错误;氨基酸之间能够形成氢键等,从而使肽链能够盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,钙调蛋白球形结构的形成与氢键有关,C正确;钙调蛋白与Ca2+结合后,会形成新的化学键,可能导致其空间结构发生变化,以便执行某些功能,D正确。 返回 瞭望高考·探悟动态 锁定新情境: 第四代手术缝合线 　　纯天然胶原蛋白缝合线取材于特种动物獭狸肌腱部位,纯天然胶原蛋白含量高,具备了胶原蛋白应有的特性,为目前真正意义上的第四代缝合线,具有吸收完全、抗拉强度高、生物相容性好、促进细胞生长等优点。根据线体粗细一般8~15天完全吸收,且吸收稳定可靠,无明显个体差异。 返回 基于核心素养的新考向: 1.(生命的物质观)这种缝合线可以被人体组织吸收的原因是___________ _____________________________________________________________。  2.(设计实验)有些同学怀疑某种缝合线的成分含有胶原蛋白,请设计实验思 路,证明其成分中含有蛋白质。______________________________________。  成分为胶原蛋白,能被水解为其基本单位氨基酸,从而被人体吸收 可以用双缩脲试剂来检测是否有蛋白质成分 3.(批判性思维)蛋白质空间结构改变一定是蛋白质变性吗?举例说明。___________________________________________________________ ______________________________________。  不一定。例如,细胞膜上的载体蛋白在转运物质过程中空间构象发生改变,但是蛋白质没有变性 返回 【解析】1.胶原蛋白属于蛋白质,由基本单位氨基酸构成,因此它可以被水解为氨基酸从而被人体吸收。 2.胶原蛋白属于蛋白质,蛋白质可以通过双缩脲试剂进行鉴定,如果呈现紫色就可判定其含有胶原蛋白。 返回 3.(批判性思维)蛋白质空间结构改变一定是蛋白质变性吗?举例说明。___________________________________________________________ ______________________________________。  【解析】3.蛋白质空间结构改变不一定是变性,比如细胞膜上的载体蛋白可以通过蛋白质构象改变进行物质运输,但是蛋白质没有变性。 不一定。例如,细胞膜上的载体蛋白在转运物质过程中空间构象发生改变,但是蛋白质没有变性 返回 考点二： 核酸的结构与功能 1、由总结核酸的结构层次（分类、基本单位、小分子物质、元素组成） 2、生物大分子有哪些？其单体分别是？如何合成生物大分子？ 【思考辨析】 1.DNA一般由两条核糖核苷酸链构成。 ( ) 分析:DNA一般由两条脱氧核苷酸链构成。 2.DNA和RNA的碱基组成相同,五碳糖不同。 ( ) 分析:DNA和RNA共有的碱基为A、G、C,此外DNA特有的碱基为T,RNA特有的碱基为U。 3.DNA是所有生物的遗传物质。 ( ) 分析:部分病毒以RNA为遗传物质。 4. 分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。 ( ) 分析:分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子碱基排列顺序不一定相同,所携带的遗传信息 不一定相同。 5.大肠杆菌体内既有DNA,又有RNA,但以DNA作为遗传物质。 ( ) × × × × √ 1.核酸的结构层次: 【思考】细胞中的核酸、核苷酸、碱基各有多少种？ 2 8 5 练习：识别核苷酸、DNA、RNA中“A”的含义。 腺嘌呤 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 U 核糖 48 【课堂检测】 在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义。 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） 49 2.DNA和RNA的组成成分比较: (1)相同成分:含氮碱基_________和磷酸。 3.核酸的功能与分布:(书P35） A、G、C (1) (2) 功能 携带 控制遗传、变异和 遗传信息 蛋白质合成 分布 DNA RNA 主要分布于 主要分布于 细胞核 细胞质 细胞质中的线粒体和叶绿体中有少量的DNA 原核：主要在 拟核 ，少数在 质粒 （必修1 “问题探讨”） 能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是： __________________________________________________________________________。 核酸分子的多样性和特异性 特异性 每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 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 450 假设有一段由100个脱氧核苷酸组成的双链DNA片段，最多可以出现多少种核苷酸的排列组合？ 总结：DNA、RNA和蛋白质的“相同”与“不同” ①不同一个体的体细胞中DNA不相同。 ①同一个体不同的体细胞中DNA相同。 ②由于基因的选 择性表达,同一个体的不同体细胞中RNA和蛋白 质不完全相同。 DNA 选择性表达 RNA 蛋白质 DNA 51 ★考点2　核酸的化学组成与功能 【核心·归纳与整合】 1.不同生物的核酸、碱基、核苷酸、遗传物质归纳: 生物种类 核酸 种类 碱基 种类 核苷酸 种类 遗传 物质 细胞生物 DNA和 RNA 5种 8种 DNA 病毒 DNA病毒 DNA 4种 4种 DNA RNA病毒 RNA 4种 4种 RNA 遗传物质指的是DNA或RNA; 遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序当中。 遗传物质是遗传信息的载体 补充 2.判断DNA和RNA的三种方法: 3.核酸与蛋白质的比较: 项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 元素 C、H、O、N、P C、H、O、N等 组成 单位 脱氧核苷酸(4种) 核糖核苷酸(4种) 氨基酸(21种) 形成 场所 主要在细胞核中复制产生 主要在细胞核中转录生成 核糖体 项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 分子 结构 一般为双 螺旋结构 一般为单 链结构 氨基酸→多肽→蛋白质 结构多 样性的 决定因素 核苷酸的数量及排列顺序 氨基酸的种类、数量、排列顺序以及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别 联系 　【高考警示钟】　关于核酸的三个易混点 (1)不同DNA的基本组成单位相同,都是4种脱氧核苷酸,DNA的结构多样性与核苷酸的数量及排列顺序有关,与其空间结构无关。 (2)DNA一般为双链,但某些病毒的遗传物质为单链DNA。 (3)真核细胞与原核细胞均含有DNA和RNA,且均以DNA为遗传物质。 (1)生物大分子的概念： (2)生物大分子的实例： 核酸（DNA、RNA） 多糖 脱水 缩合 单体 (基本单位) 多聚体 (生物大分子) 脱水 缩合 脱水 缩合 核苷酸 单糖 氨基酸 蛋白质/多肽 N-乙酰葡萄糖胺 几丁质 葡萄糖 淀粉、糖原、纤维素 1甘油+3脂肪酸→脂肪+3H2O 生物大分子以碳链为骨架 教材p36 思考：脂肪是生物大分子吗？ 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体 不是，无单体，分子量较小。 57 【易错辨析】 (1)补充某些特定的核酸，可以增强机体修复受损基因的能力。( × ) (2)DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性。( √ ) (3)蛋白质和DNA具有相同的空间结构，体内合成时都需要模板、能量和酶。( × ) (4)人体细胞中储存遗传信息的物质是RNA。( × ) (5)线粒体DNA位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶。( × ) (6)DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键。( √ ) (7)真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成。( × ) × √ × × × √ × 无论是食物中的核酸还是补充特定的核酸，都不能直接被细胞利用，需被分解成小分子才能进入细胞 蛋白质具有多种多样的空间结构，DNA具有相同的双螺旋结构。 　(人体)细胞中储存遗传信息的物质是DNA。 线粒体DNA位于线粒体基质中。 线粒体和叶绿体中也可合成DNA和RNA。 【扣点专练·通法悟道】 1.下图中甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是(　　) A.如果甲中的m是U,则甲一定是丙的基本单位 B.如果甲中的m是G,则甲一定是乙的基本单位 C.如果甲中的a是脱氧核糖,则甲物质聚合成的 大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中 D.如果甲中的a是核糖,则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中 √ 【解析】选B。如果甲中的m是U,则甲为核糖核苷酸,是丙tRNA的基本单位,A正确;如果甲中的m是G,则甲为鸟嘌呤脱氧核苷酸或鸟嘌呤核糖核苷酸,因此不一定是乙DNA的基本单位,B错误;如果甲中的a是脱氧核糖,则甲为脱氧核苷酸,其聚合成的大分子物质是DNA,可以分布于线粒体和叶绿体中,C正确;如果甲中的a是核糖,则甲为核糖核苷酸,其聚合成的大分子物质是RNA,可以分布于细胞核和细胞质中,D正确。 2.蛋白质与核酸一直是科学家研究的热点领域之一。下列相关叙述错误的是(　　) A.线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸结合形成的复合体 B.细胞中的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA C.蛋白质的合成需要mRNA、rRNA及tRNA三种核糖核酸参与 D.氨基酸合成的蛋白质有空间结构,核苷酸合成的核酸无空间结构 √ 一、核酸是遗传信息的携带者 知识点6  常见的蛋白质-核酸复合体 DNA 蛋白质 某种蛋白质 DNA聚合酶 RNA聚合酶 某种蛋白质 RNA复制 逆转录酶 构成 染色体或DNA病毒 构成 复制 复制 转录 逆转录 DNA数目加倍 产生RNA 核糖体或RNA病毒 RNA数目加倍 产生DNA RNA 蛋白质 端粒 端粒酶 生物大分子 共性？ 【扣点专练·通法悟道】 1.下列有关生物学上的“骨架”的叙述错误的是(　　) A.生物大分子以碳链为“骨架”,由单体聚合而成 B.生物膜的“骨架”是可以运动的 C.细胞“骨架”由蛋白质纤维和脂质组成,与细胞的运动、分裂等有关 D.在DNA的“骨架”上,每个脱氧核糖可以与一或两个磷酸基团相连 √ 返回 ____________作为生物大分子的基本骨架 ___________________________作为DNA的基本骨架 ________________作为细胞膜(生物膜)的基本骨架 ___________作为细胞的基本骨架 磷酸-脱氧核糖交替排列 碳链 磷脂双分子层 细胞骨架 基本骨架 64 【解析】选C。生物大分子由单体构成,每一个单体都以若干相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,A正确;生物膜的基本支架是磷脂双分子层,具有一定的流动性,B正确;细胞“骨架”具有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序的功能,是由蛋白质纤维组成的网架结构,C错误;DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,每条单链DNA一端都有一个脱氧核糖与一个磷酸基团相连,其余与两个磷酸基团相连,D正确。 返回 2.(2026·梅州模拟)细胞中有一些相对分子质量很大、发挥特定功能的有机物,称为生物大分子。如图表示有关生物大分子的简要概念图,有关叙述正确的是(　　) A.生物大分子都以碳链为基本骨架,其结构与功能相适应 B.若c为蛋白质,则在人体细胞中的b有20种 C.若c为核酸,则人体和RNA病毒的b分别为4种和4种 D.若c为多糖,则在植物细胞中只能为淀粉 √ 返回 【解析】选A。生物大分子都以碳链为基本骨架,结构决定功能,其结构与功能相适应,A正确。若c为蛋白质,则其基本单位b是氨基酸,氨基酸在人体细胞中有21种,B错误。若c为核酸,b是核苷酸,人体中含有DNA和RNA,核苷酸有8种(4种脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸);RNA病毒中只有RNA,核苷酸有4种(核糖核苷酸),C错误。若c为多糖,在植物细胞中可为淀粉、纤维素等,纤维素是植物细胞壁的主要成分,并非只能为淀粉,D错误。 返回 3.下图是人体细胞中两种重要有机物甲和丁的元素组成及相互关系示意图。下列相关叙述错误的是(　　) A.小分子物质a含有的元素为C、H、O、 N、P B.参与构成人体的b有21种 C.甲彻底水解得到4种小分子化合物 D.甲的多样性是由a的数目、排列顺序不同导致的 √ 返回 体验高考·淬炼考能 1.(2024·北京高考)科学家证明尼安德特人是现代人的近亲,依据的是DNA的(　　) A.元素组成 B.核苷酸种类 C.碱基序列 D.空间结构 √ 返回 【解析】选C。本题考查DNA的结构和功能。所有生物DNA的元素组成都是C、H、O、N、P,A不符合题意;DNA分子的核苷酸种类只有4种,B不符合题意;每种DNA的碱基序列不同,尼安德特人与现代人的DNA碱基序列有相似部分,证明尼安德特人与现代人是近亲,C符合题意;DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构,D不符合题意。 返回 2.(2024·海南高考)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.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 √ 返回 【解析】选D。不同染料植物的DNA均含有元素C、H、O、N、P,不含S,A错误;DNA条形码序列由脱氧核糖核苷酸连接而成,B错误;染料植物的DNA条形码序列主要存在于细胞核中,少部分存在于细胞质中的叶绿体和线粒体中,C错误;不同DNA的区别在于碱基排列顺序不同,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,D正确。 返回 3.(2023·全国乙卷改编)生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成。构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键,以及检测生物大分子的试剂等信息如下表。 单体 连接键 生物大分子 检测试剂或染色剂 葡萄糖 — ① — ② ③ 蛋白质 ④ ⑤ — 核酸 ⑥ 返回 根据表中信息,下列叙述错误的是(　　) A.①可以是淀粉或糖原 B.②是氨基酸,③是肽键,⑤是碱基 C.②和⑤都含有C、H、O、N元素 D.④可以是双缩脲试剂 √ 返回 【解析】选B。本题考查三类生物大分子的组成和检测的相关知识。①作为生物大分子的多糖,可以是淀粉、糖原和纤维素,A正确;②作为蛋白质的单体,是氨基酸,氨基酸之间连接的键为③肽键,⑤作为核酸的单体,是核苷酸,B错误;②为氨基酸,组成元素有C、H、O、N等,⑤为核苷酸,组成元素为C、H、O、N和P,②和⑤都含有C、H、O、N元素,C正确;蛋白质中的肽键遇④双缩脲试剂发生特殊的紫色反应,D正确。 返回 瞭望高考·探悟动态 锁定新情境: 人类为何睡觉?或为修复遭损害的DNA 　　人一生中有三分之一的时间用于睡觉。一个科研小组开展了一项实验,实验是在斑马鱼身上进行的。斑马鱼基因与人类基因相似度高达87%,大脑组织与人类相近,是最理想的实验动物。在其身上的实验结果多数情况下也适用于人类。 返回 　　科研人员发现了睡眠的奥秘。斑马鱼白天醒着的时候,由__①__和_②组成的染色体不太活跃,虽然对被损害的脱氧核糖核酸的修复也在进行,但远远不够,从而造成对脱氧核糖核酸的损害不断堆积,直至达到危险水平。晚上当斑马鱼睡觉时,染色体活动频繁,其活跃程度一下增加两倍,从而有效修复白天遭到损害的脱氧核糖核酸,其单体为__③__。晚上,如果频繁敲击鱼缸,不让其睡眠,持续下去,斑马鱼就会濒临死亡。这一发现也使人们了解到,睡眠是如何对大脑活动、衰老及各种机体紊乱产生影响的。  返回 基于核心素养的新考向: 1.(生命的物质观)根据所学知识,在①~③中填入对应的内容。 ①___________,②_______________________,③_______________。  2.(分析与综合)斑马鱼晚上睡觉修复白天遭到损害的脱氧核糖核酸时遵循__________________原则,通过修复______________(化学键)连接其单体。  蛋白质 DNA(①与②可颠倒) 脱氧核苷酸 碱基互补配对 磷酸二酯键 返回 【解析】1.根据所学知识可知,①是蛋白质,②是DNA(①与②可颠倒),③是脱氧核苷酸。2.斑马鱼晚上睡觉修复白天遭到损害的脱氧核糖核酸时遵循碱基互补配对原则,通过修复磷酸二酯键连接其单体。 返回 3.(稳态与平衡观)维持人体健康,保证充足睡眠的意义是_________________ ___________________________________________________________________________________________(合理即可)。  4.(健康生活)人体细胞中的核酸在代谢过程中会产生一种称为尿酸(C5H4N4O3)的物质,该物质在血液中含量过高会导致痛风等疾病,从核酸的分子组成角度分析,尿酸是__________的代谢产物。痛风患者要更加慎用核酸保健品的原因是_______________________________________________ _______________________________________________________________ ________________________。  核酸保健品中含有较多的核酸,服用后,被消化吸收进入体内,增加了细胞中含氮碱基的量,代谢过程中增加了尿酸的量,从而导致痛风加重 睡眠时染色体活动频繁,可快速修复损伤的脱氧核糖核酸;促进大脑活动,延缓衰老;使人体代谢功能正常 含氮碱基 返回 【教材·挖掘与延伸】 1.拓展填写(必修1 P29):组成蛋白质的氨基酸的结构特点是:_________________ ____________________________________________________________________ _________________________________。 2.探究延伸(必修1 P31):蛋白质分子中,不同氨基酸之间可能通过哪些化学键相 连接?请举例说明。 提示:一条肽链中相邻氨基酸通过肽键相连接,不同肽链之间的氨基酸可通过氢 键或二硫键相连接。 3.拓展填写(必修1 P32):熟鸡蛋更容易消化的原因是_________________________ _________________________________。 至少都含有一个氨 基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原 子还连接一个氢原子和一个侧链基团 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 备用 (1)识别：核苷酸、DNA、RNA和ATP中“A”的含义。 腺苷=(腺嘌呤+核糖) 腺嘌呤 腺嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 U 核糖 84 ____________作为生物大分子的基本骨架 ___________________________作为DNA的基本骨架 ________________作为细胞膜(生物膜)的基本骨架 ___________作为细胞的基本骨架 磷酸-脱氧核糖交替排列 碳链 磷脂双分子层 细胞骨架 基本骨架 85 归纳提升：不同生物的核酸、核苷酸及碱基的存在情况 生物种类 核酸种类 五碳糖种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 实例 病毒 细胞生物 (真核、原核) 2种 （DNA和RNA） 5种 8种 DNA 人、酵母菌、细菌等 DNA病毒 RNA病毒 1种（DNA） 1种（RNA） 4种 4种 4种 4种 DNA RNA T2噬菌体等 新冠病毒HIV等 2种 1种 1种 【温馨提示】哺成红细胞有RNA无DNA，该细胞内数据与________相同 RNA病毒 86     (1)钙调蛋白的合成场所是核糖体。(2024·黑吉辽卷，1A)(　　) (2)蛋白质变性可导致部分肽键断裂。(2023·湖北卷，1A)(　　) 蛋白质变性使其特定的空间构象被破坏，一般不会导致肽键断裂。 (3)帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素。(2023·湖南卷，1)(　　) 帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素。 (4)胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中。(2022·湖南卷，1A)(　　) 主要存在于“—CO—NH—”结构中。 √ × × × 课堂练习 87     (5)核酸和蛋白质高温变性后降温都能缓慢复性。(2021·江苏卷，1D)(　　) 蛋白质不能。 (6)食物中的蛋白质可被人体直接吸收。(2021·重庆卷，1A)(　　) 蛋白质需要被蛋白酶分解为氨基酸后才能被人体吸收。 (7)蛋白质是生物体内重要的储能物质。(2020·浙江7月选考，2C)(　　) 蛋白质一般不作为储能物质。 (8)蛋白质和DNA的组成元素都含有C、H、O、N，具有相同的空间结构。(2020·北京卷，2AC)(　　) 蛋白质具有多种多样的空间结构，双链DNA具有相同的空间结构。 × × × × 课堂练习 88 $