2027届高三生物一轮复习课件 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”核心模块，依据高考评价体系梳理了氨基酸结构与功能、蛋白质合成加工及性质、核酸组成与分布等关键考点。通过近五年真题分析明确蛋白质结构多样性、功能分类及核酸功能为高频考点，归纳了计算、结构分析、功能应用等常考题型。 课件亮点在于“真题解析+考点突破+素养提升”策略，如以2025安徽卷基因缺失导致蛋白质结构变化题为例，运用科学思维分析碱基缺失与肽链序列关系，结合血红蛋白结构层次培养生命观念。特设蛋白质相关计算模板及核酸与蛋白质复合体分析方法，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准复习，提升备考效率。

蛋白质和核酸 第3课时 第1单元 细胞的概述及其分子组成 木每老师 >>>2026届高三生物学一轮复习必修1 1 根据人体细胞能否合成将21种氨基酸分为两类 人体细胞不能合成，必需从外界环境中获取。 必需氨基酸(8种) 非必需氨基酸(13种) 赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋(甲硫)氨酸 苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸 人体细胞能够合成 甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺、丝氨酸 精氨酸、组氨酸、半胱氨酸、硒代半胱氨酸、酪氨酸、脯氨酸 糖类 + 必需氨基酸 → 非必需氨基酸 01 蛋白质的基本单位---氨基酸 左边的这两种氨基酸的R基是亲水的 右边的这两种氨基酸含有S元素 01 蛋白质的基本单位---氨基酸 这些氨基酸的R基是疏水的 左边的4种氨基酸的R基中含有氨基 左边的2种氨基酸的R基中含有羧基 氨基酸的功能 a.形成多肽和蛋白质 b.氧化分解供能 c.作为神经递质 甘氨酸、谷氨酸等 蛋白质的基本单位 作为能源物质 d.形成其他物质 色氨酸 组氨酸 酪氨酸 黑色素 吲哚乙酸(生长素) 组胺 谷氨酸 谷氨酸钠(味精) 氨基酸 糖类 01 蛋白质的基本单位---氨基酸 色氨酸 组氨酸 酪氨酸 黑色素 吲哚乙酸(生长素) 组胺 谷氨酸 谷氨酸钠(味精) 氨基酸 糖类 酪氨酸酶 酪氨酸酶基因异常→白化病(遗传病) 酪氨酸酶活性下降→白发(细胞衰老) 过敏原再次刺激机体时， 肥大细胞释放组胺，引起过敏反应 利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产鸡精或味精 血糖浓度降低时，胰高血糖素促进肝细胞中非糖物质转化为葡萄糖。 氨基酸的运输 跨膜运输 细胞内运输 载体运输 作为神经递质的运输 tRNA运输 协助扩散或主动运输 胞吐 01 蛋白质的基本单位---氨基酸 02 蛋白质的结构和功能 1.脱水缩合 氨基端 羧基端 02 蛋白质的结构和功能 1.脱水缩合 1.(2025，安徽卷)大肠杆菌的两个基因Y和Z彼此相邻，转录时共用一个启动子（P）。科研小组分离到一株不能合成Y和Z蛋白的缺失突变体，但该突变体能合成另一种蛋白质，此蛋白质氨基端的30个氨基酸序列与Z蛋白氨基端的序列一致，而羧基端的25个氨基酸序列与Y蛋白羧基端的序列一致。据此，科研小组绘制了野生型菌株中Y和Z基因的排列顺序图，并推测突变体缺失的DNA碱基数目。下列图示和推测正确的是（ ） A. 缺失碱基数目是3的整倍数 B. 缺失碱基数目是3的整倍数 C. 缺失碱基数目是3的整倍数+1 D. 缺失碱基数目是3的整倍数+2 02 蛋白质的结构和功能 B 肽链 盘曲 折叠 肽链中氨基酸之间形成氢键 具有结构的蛋白质 1条或多条 相同或不同 肽链中或肽链之间可能形成二硫键 02 蛋白质的结构和功能 2.空间结构 氨基酸之间脱水缩合形成多肽链 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲折叠 肽链进一步盘绕形成一定的空间结构 四条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构 3.实例：血红蛋白的形成 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 蛋白质的结构具有多样性的直接原因 氨基酸的种类不同 氨基酸的数量不同 氨基酸的排列顺序多种多样 多肽链盘曲、折叠的方式及其形成的空间结构千差万别 不同生物：DNA分子的多样性。同种生物：基因的选择性表达 （不同蛋白质有不同的氨基酸序列（排列顺序），直接由mRNA上的碱基决定，最终是由DNA中的碱基序列（脱氧核苷酸序列）决定。） 蛋白质的结构具有多样性的根本原因 4.蛋白质结构多样性的原因 胰岛素基因控制胰岛素的合成 模板链 编码链 知识拓展 蛋白质的合成与加工 内质网中 切除信号肽 高尔基体中 切除C肽 前胰岛素原 胰岛素原 胰岛素 信号肽 C肽 知识拓展 蛋白质的合成与加工 P CH3 折叠 水解 修饰 剪接 多肽链 磷酸化 糖基化 甲基化 各种蛋白质 一种蛋白质的加工往往涉及到多种方式，几乎都会涉及到多肽链的折叠。 加工方式 真核生物的起始密码子编码甲硫氨酸，但是很多蛋白质中的第一个氨基酸不是甲硫氨酸，其原因是什么？ 在蛋白质加工过程中被切除了。 …… 知识拓展 蛋白质的合成与加工 蛋白质的磷酸化修饰 OH P ATP ADP H2O Pi 蛋白激酶 蛋白磷酸水解酶 知识拓展 蛋白质的合成与加工 结构 催化 运输 调节 免疫 构成细胞以及生物体的结构物质 绝大多数的酶 血红蛋白 转运蛋白 信息传递 防御 肌肉 头发 羽毛 蛛丝 某些激素 细胞因子 抗体 催化细胞中的化学反应 运输物质 5.蛋白质的功能 02 蛋白质的结构和功能 名称 分布或来源 功能 绝大多数酶 细胞内或细胞外 催化作用 载体蛋白 细胞膜等生物膜 运输某些物质，如离子、氨基酸等 某些激素(如胰岛素) 由内分泌腺细胞合成并分泌至内环境中 调节生命活动 抗体 由浆细胞合成并分泌至内环境中 免疫作用 细胞因子 举例:由辅助性T细胞合成并分泌至内环境中 促进B细胞增殖、分化 血红蛋白 红细胞内 运输氧气 糖蛋白 细胞膜外表面 细胞识别、信息交流 某些信号分子(激素、神经递质等)受体 受体细胞(细胞膜或细胞内) 与信号分子特异性结合,引起受体细胞代谢变化 20 2.(2023江苏,3,2分)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 (2023海南,2,3分)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是 (　　) A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同 B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成 C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应 D.高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性 B D 02 蛋白质的结构和功能 3.(2024黑、吉、辽,1,2分)钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的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 B 02 蛋白质的结构和功能 蛋白质溶液 高温、紫外线、剧烈振荡强酸强碱、重金属盐等 空间结构改变 空间结构不变 形成沉淀而析出 加入食盐(NaCl) 丧失生物学活性 水溶性下降 更易水解 变性 盐析 肽键都没断裂 都能与双缩脲试剂产生紫色 熟肉易消化、杀菌消毒 应用 03 蛋白质的性质 1.蛋白质的变性、盐析 (2025广东,2,2分)某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是( ) A.用蒸馏水稀释豆浆作样液 B.在常温下检测 C.用未加试剂的样液作对照 D.剩余豆浆不饮用 2(2023湖北,2,2分)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破坏 03 蛋白质的性质 C A 3.(2022湖南,3,2分)洗涤剂中的碱性蛋白酶受到其他成分的影响而改变构象,部分解折叠后可被正常碱性蛋白酶特异性识别并降解(自溶)失活。此外,加热也能使碱性蛋白酶失活,如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.碱性蛋白酶在一定条件下可发生自溶失活 B.加热导致碱性蛋白酶构象改变是不可逆的 C.添加酶稳定剂可提高加碱性蛋白酶洗涤剂的去污效果 D.添加碱性蛋白酶可降低洗涤剂使用量,减少环境污染 03 蛋白质的性质 B 酸水解、碱水解、酶水解（蛋白酶、肽酶） 水解 ＋ 2.蛋白质的水解 03 蛋白质的性质 蛋白酶分解蛋白质得到的产物是小分子多肽和氨基酸。 蛋白酶分解蛋白质得到的产物是小分子多肽和氨基酸。 有的肽酶可从肽链的一端逐个水解肽键，得到的产物是氨基酸。 26 例题1、某十九肽含 4 个天冬氨酸(R基为-CH2-COOH)，分别位于第7、8、14、19位(见下图)。肽酶E1专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。 ①肽酶E1完全作用后的产物为_____________________________________________ ②肽酶E2完全作用后的产物为：________________________________________ 七肽 、六肽、五肽各1个，1个天冬氨酸 2个六肽、1个五肽，2个天冬氨酸 E1作用： 　 E2作用： 　 溶酶体途径：由溶酶体中的蛋白酶执行的蛋白质降解的途径。 蛋白酶体途径：由蛋白酶体中的蛋白酶执行的蛋白质降解的途径。 3、细胞内蛋白质的降解 03 蛋白质的性质 溶酶体途径 3、细胞内蛋白质的降解 03 蛋白质的性质 蛋白酶体：不是由膜组成的细胞器，而是由蛋白质围成的桶装结构。 泛素(Ub)： 由76个氨基酸组成的小分子球蛋白；能够识别即将死亡的蛋白质。 蛋白酶体途径 3、细胞内蛋白质的降解 03 蛋白质的性质 某蛋白质由n个氨基酸组成，共有m条肽链（非环状结构），氨基酸的平均相对分子质量为 a，内有二硫键b个。那么∶ ①氨基数至少有 个，实际数目为 ; ②羧基数至少有 个，实际数目为 ; ③肽键数有 个; ④脱水数与 相同; ⑤相对分子质量为 ; m m＋R 基上的氨基数 m m＋R 基上的羧基数 n-m 肽键数 na-18（n-m）-2b 04 蛋白质的相关计算 某蛋白质由n个氨基酸组成，共有m条肽链（非环状结构），氨基酸的平均相对分子质量为 a，内有二硫键b个。那么∶ ⑥相关密码子数有 个（不包括终止密码）; ⑦相关 mRNA中碱基数至少有 个; ⑧相关基因（DNA 片段）中碱基数至少有 个; ⑨氮原子数至少有 个，实际数目为 ; ⑩氧原子数至少有 个，实际数目为 。 04 蛋白质的相关计算 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 3’ H2N COOH DNA mRNA 多肽链 6n(3n对)个碱基 3n个碱基 n个氨基酸 最多 最多 最少 最少 某蛋白质由n个氨基酸组成，共有m条肽链（非环状结构），氨基酸的平均相对分子质量为 a，内有二硫键b个。那么∶ ⑥相关密码子数有 个（不包括终止密码）; ⑦相关 mRNA中碱基数至少有 个; ⑧相关基因（DNA 片段）中碱基数至少有 个; ⑨氮原子数至少有 个，实际数目为 ; ⑩氧原子数至少有 个，实际数目为 。 n 3n 6n n n +R基上的氮原子数 n+m n+m +R基上的氧原子数 05 核苷酸是核酸的基本单位 弗里德里希·米歇尔(Friedrich Miescher) 一百五十年前，弗里德里希·米歇尔从人类脓细胞的细胞核中分离出一种分子量大、含磷量高的酸性物质。 胸腺核酸 D图：Miescher 于 1871 年在研究中从鲑鱼精子中提取的“历史性”核蛋白。 35 05 核苷酸是核酸的基本单位 磷酸基团 五碳糖 含N碱基 36 OH H 1` H OH H OH H CH2 HO 5` O 磷酸 碱基 核糖核苷酸 P OH OH HO O H 1` H OH H OH H CH2 5` O 碱基 P O OH HO O 核糖 U 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） A G C 05 核苷酸是核酸的基本单位 OH H 1` H H H OH H CH2 HO 5` O 磷酸 碱基 脱氧核苷酸 P OH OH HO O H 1` H H H OH H CH2 5` O 碱基 P O OH HO O 脱氧核糖 T 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） A G C 05 核苷酸是核酸的基本单位 元素 基本单位 长链 生物大分子 CHONP 05 核苷酸是核酸的基本单位 脱水缩合 磷酸二酯键 05 核苷酸是核酸的基本单位 ①游离_____个磷酸，绝大多数磷酸基团与______脱氧核糖相连。 ②一条链中相连的两个碱基之间靠______________相连，两条链中相连的两个碱基之间靠________相连，________碱基对相对含量越多，DNA的结构越稳定。 ③DNA的基本骨架是___________________________。 2 2 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 氢键 CG 磷酸-脱氧核糖交替排列 脱氧核糖核苷酸长链形成DNA 42 作为翻译的模板 运输氨基酸到核糖体 构成核糖体 核糖核苷酸长链形成RNA 43 H 1` H OH H OH H CH2 5` O P O OH HO O 腺嘌呤 H 1` H OH H OH H CH2 5` O P O OH O O 腺嘌呤 P OH O O P OH HO O 腺苷三磷酸(ATP) 2Pi P OH OH HO O 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷三磷酸与RNA的关系 核苷三磷酸与RNA的关系 + 碱基(A、U、C、G) 核苷 核糖 + 磷酸 核苷一磷酸(NMP) + 磷酸 核苷二磷酸(NDP) + 磷酸 核苷三磷酸(NTP) ATP UTP CTP GTP 核糖核苷酸 RNA 也称 连接 作为直接能源物质 合成 H 1` H H H OH H CH2 5` O P O OH HO O 腺嘌呤 H 1` H H H OH H CH2 5` O P O OH O O 腺嘌呤 P OH O O P OH HO O 脱氧腺苷三磷酸(dATP) 2Pi P OH OH HO O 腺嘌呤脱氧核苷酸 多样性：组成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4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分子具有多样性。 注：与蛋白质具有复杂的空间结构不同，DNA没有复杂的空间结构。 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 主要分布在细胞核 以染色质(体)形式存在(线状) 细胞质中 线粒体DNA 叶绿体DNA 酵母菌质粒 拟核DNA，不形成染色质 质粒DNA 不形成染色质(环状或线状) 真核细胞 原核细胞 DNA病毒 分布于 环状 环状 06 核酸的分布与功能 RNA 主要分布在细胞质 作为遗传物质 真核细胞 原核细胞 RNA病毒 分布于 细胞核中 由DNA转录转产生 线粒体和叶绿体 细胞质基质中 核基因转录产生 核孔运输 线粒体和叶绿体DNA 转录 不作为遗传物质，由DNA转录产生 06 核酸的分布与功能 DNA的功能 核酸的功能 作为细胞生物和DNA病毒的遗传物质， 通过控制蛋白质合成进而控制生物的性状。 RNA的功能 ①辅助DNA完成蛋白质的生物合成 ②某些RNA可作为催化剂 ③作为RNA病毒的遗传物质 总结：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。 06 核酸的分布与功能 不同生物的核酸、核苷酸和遗传物质的比较 生物种类 核酸种类 碱基种类 核苷酸种类 遗传物质 原核生物 真核生物 病毒 DNA病毒 RNA病毒 DNA和RNA 只含DNA 只含RNA 8 4 4 4 4 5 DNA DNA RNA DNA和RNA 8 5 DNA 06 核酸的分布与功能 51 核酸发挥作用时，通常与蛋白质结合在一起，常见的核酸与蛋白质的复合体如下： DNA + 蛋白质 染色体(质) DNA病毒 RNA + 蛋白质 核糖体 RNA病毒 端粒酶 以上是典型的核酸与蛋白质结合的结构，其实，即使是拟核DNA、质粒、mRNA等都有许多酶与之结合，从而发挥其相应的作用。 52 1.（2024·贵州·高考真题）李花是两性花，若花粉落到同一朵花的柱头上，萌发产生的花粉管在花柱中会停止生长，原因是花柱细胞产生一种核酸酶降解花粉管中的rRNA所致。下列叙述错误的是（     ） A．这一特性表明李不能通过有性生殖繁殖后代 B．这一特性表明李的遗传多样性高，有利于进化 C．rRNA彻底水解的产物是碱基、核糖、磷酸 D．该核酸酶可阻碍花粉管中核糖体的形成 06 核酸的分布与功能 2.(2023湖南,1,2分)南极雌帝企鹅产蛋后,由雄帝企鹅负责孵蛋,孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是 (　　) A.帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素 B.帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生 C.帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化 D.雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能 A A 07 生物大分子以碳链为骨架 元素 功 能 能源物质 功能物质 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， 再由许多单体连接成多聚体。 C：最基本的元素，生命的核心元素。 54 $