2027届高考生物人教版一轮复习课件 第3讲 蛋白质和核酸1

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结构与功能、相关计算等四大考查维度，通过2020-2024年全国卷及新高考卷真题分析，明确蛋白质结构与功能、核酸组成等高频考点分布，归纳选择题及实验分析题等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题实战与核心素养融合，如结合2024全国卷Ⅰ真题解析蛋白质变性与功能关系，运用科学思维构建蛋白质结构层次模型，通过实验设计题培养科学探究能力。提供蛋白质计算表格等工具，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此系统指导复习，提升备考效率。

第3讲 蛋白质和核酸 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 01 氨基酸与蛋白质的结构 02 蛋白质的功能与相关计算 03 核酸的组成、结构和功能 考点 04 生物大分子及其相互关系 考点一 氨基酸与蛋白质的结构 一、组成蛋白质的氨基酸及其种类 1.元素组成： 主要是C、H、O、N，有些含S、Se等 2.结构简式： 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。 【思考1】部分氨基酸分子中含有一个以上的氨基或羧基，那么它们存在什么位置呢？ R基 各种氨基酸之间的区别在于_____的不同。 R基 不同氨基酸性质不同，是由R基决定的 考点一 氨基酸与蛋白质的结构 一、组成蛋白质的氨基酸及其种类 3.种类： 组成人体蛋白质的氨基酸有21种 非必需氨基酸： 必需氨基酸： 人体可自身合成的氨基酸，共13种 人体不能自身合成的氨基酸，共8种 【思考2】食物中的蛋白质与人体中的蛋白质一样吗？ 评价蛋白质的营养价值的依据是？ 人体中的蛋白质和食物中的蛋白质在基本组成单元（氨基酸）上相同，但结构和功能存在显著差异。 必需氨基酸为人体不能合成，只能从食物中摄取，蛋白质营养价值依据是必需氨基酸的种类与含量 氨基酸 的功能 ①.某些氨基酸可作为神经递质。 (谷氨酸、甘氨酸) ②.氨基酸→糖类(非糖物质转化) 脱氨基 ③.氨基酸氧化分解供能。 (作为能源物质) ⑤.色氨酸→吲哚乙酸(IAA) ④.酪氨酸→黑色素 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) 利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产鸡精或味精 过敏原再次刺激机体时， 肥大细胞释放组胺，引起过敏反应 ⑥.组氨酸→组胺 ⑦.谷氨酸→谷氨酸钠(味精) 氨基酸知识拓展 考点一 氨基酸与蛋白质的结构 氨基酸知识拓展 考点一 氨基酸与蛋白质的结构 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 3′结合氨基酸的部位 氨基酸知识拓展 ①氨基酸 的功能 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、天冬、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。 特殊情况下作为能源物质 f.色氨酸→吲哚乙酸(IAA) ②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 e.酪氨酸→黑色素 衰老细胞，酪氨酸酶活性下降，黑色素减少 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。( ) × 病毒的脱水缩合发生在宿主细胞的核糖体中 考点一 氨基酸与蛋白质的结构 二、蛋白质的合成 1.多肽的形成过程 (1)场所 核糖体 (2)方式 脱水缩合 产物H2O中的H来源 ; O来源于 。 和 (2)条件 氨基酸、酶、ATP、tRNA、mRNA 考点一 氨基酸与蛋白质的结构 二、蛋白质的合成 1.多肽的形成过程 (2)方式 脱水缩合 一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为______。 一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的______； 其余的氨基（或羧基）在_____上。 几肽 两端 R基 考点一 氨基酸与蛋白质的结构 二、蛋白质的合成 2.多肽链(1条或几条) → 蛋白质 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 肽链进行进一步盘绕形成一定的空间结构 四条肽链聚集形成复杂空间结构 内质网 高尔基体 核糖体 考点一 氨基酸与蛋白质的结构 二、蛋白质的合成 2.多肽链(1条或几条) → 蛋白质 每形成一个二硫键失去两个H原子 ①氢键 肽链连接方式 ②二硫键 由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 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。 考点一 氨基酸与蛋白质的结构 二、蛋白质的合成 2.多肽链(1条或几条) → 蛋白质 肽链连接方式 补充：二硫键的作用: 稳定空间结构 考点一 氨基酸与蛋白质的结构 三、蛋白质结构多样性的原因 1、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： 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。 2、根本原因 同种生物： DNA分子的多样性。 基因的选择性表达 考点二 蛋白质的功能与相关计算 免疫 防御 肌肉 头发 羽毛 蛛丝 绝大多数的酶 血红蛋白 转运蛋白 某些激素 细胞因子 抗体 调节 信息传递 运输 运输物质 催化 催化细胞中的化学反应 结构 构成细胞以及生物体的结构物质 考点二 蛋白质的功能与相关计算 常考蛋白质的功能及分布 分布或来源 名称 功能 大多数酶 细胞内或细胞外 生物膜 由内分泌腺细胞合成分泌至内环境中 由浆细胞合成并分泌至内环境中 转运蛋白 某些激素（如生长激素、胰岛素） 抗体 催化作用 运输某些物质(如离子、氨基酸等) 调节生命活动 免疫作用 考点二 蛋白质的功能与相关计算 常考蛋白质的功能及分布 分布或来源 名称 功能 由辅助性T细胞合成并分泌至内环境中 红细胞内 细胞膜的外表面 细胞膜、肌纤维等 细胞因子 血红蛋白 糖蛋白 结构蛋白 促进B细胞、细胞毒性T细胞的增殖、分化 主要运输O2 保护、润滑、识别等作用 构成细胞和生物体结构的重要物质 考点二 蛋白质的功能与相关计算 一、蛋白质的功能 有些蛋白质同时具有多个功能 如钠钾泵：同时具有运输和催化的功能 如突出后膜上的受体：信息交流、物质运输 蛋白质在行使功能时通常会与某些物质结合。 激素、神经递质、细胞因子 —— 受体 跨膜转运的物质 —— 载体蛋白 氧气 —— 血红蛋白 底物 —— 酶 抗原 —— 抗体 一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。 考点二 蛋白质的功能与相关计算 二、蛋白质的水解、变性和盐析 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。 各种氨基酸混合物 各种氨基酸和肽段的混合物 酶水解、酸水解、碱水解 完全水解 部分水解 1、水解： 按照方式： 按照程度： 蛋白质的水解 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。 考点二 蛋白质的功能与相关计算 拓展：细胞内蛋白质的降解 溶酶体途径 考点二 蛋白质的功能与相关计算 拓展：细胞内蛋白质的降解 蛋白酶体：不是由膜组成的细胞器，而是由蛋白质围成的桶状结构。 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 考点二 蛋白质的功能与相关计算 拓展：细胞内蛋白质的降解 考点二 蛋白质的功能与相关计算 二、蛋白质的水解、变性和盐析 2、变性： 指在加热、化学试剂的作用或pH的变化下而导致蛋白质空间结构的破坏 。 变性因素： 物理因素：加热、X射线、超声波等 化学因素：强酸、强碱、重金属盐等 变性后变化 ①空间结构改变 ②生物学功能丧失 ③水溶性下降 ④更易被水解 (食物煮熟易消化) (氨基酸排列顺序不变) （如：高温消毒、灭菌） (易沉淀) 考点二 蛋白质的功能与相关计算 指蛋白质水溶液中，加入食盐，蛋白质的溶解性下降， 以白色絮状物析出，加水稀释后，絮状物消失。 3、盐析： 二、蛋白质的水解、变性和盐析 盐析不破坏空间结构，是降低了蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，是物理变化，可复原。 【例1】关于生物体内氨基酸的叙述错误的是（ ) A.构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是 B.人体内氨基酸的氧化分解终产物是水、 二氧化碳和尿素 C.人体内所有氨基酸都可以相互转化 D.两个氨基酸缩合形成二肽 考点二 蛋白质的功能与相关计算 C 【例2】判断： 蛋白质水解及氧化分解的最终产物都是氨基酸。( ) 蛋白质必须消化成氨基酸才能被人体吸收和利用。( ) × √ 考点二 蛋白质的功能与相关计算 补充：蛋白质的氧化分解 蛋白质的氧化分解是指蛋白质水解成氨基酸后，再经过脱氨、脱羧、三羧酸循环等一系列代谢，最终生成二氧化碳、水和含氮终产物的过程。 其中的含氮终产物是蛋白质氧化分解区别于糖类、油脂氧化分解的特有产物，在人类、两栖类主要是尿素,在鸟类、爬行类主要是尿酸,在鱼类主要是氨。 蛋白质水解的终产物： (人)彻底氧化分解产物： 氨基酸 CO2、H2O、尿素 考点二 蛋白质的功能与相关计算 例3【 全国卷，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 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 例4【2025·四川卷，T1】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( )。 C 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 考点二 蛋白质的功能与相关计算 例5.【 黑吉辽卷，钙调蛋白是广泛存在于真核细胞的 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 。 下列叙述错误的是( )。 B A.钙调蛋白的合成场所是核糖体 B. 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 后，空间结构可能发生变化 考点二 蛋白质的功能与相关计算 例6【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 A 考点二 蛋白质的功能与相关计算 考点二 蛋白质的功能与相关计算 三、蛋白质的相关计算 肽链数 氨基酸数 肽键数 脱去水分子数 多肽相对 分子质量 氨基数 羧基数 1 m n m 环状 m m－n am－18m m－1 m－n m m m－1 am－18(m－1) am－18(m－n) 至少1个 至少n个 至少0个 至少1个 至少n个 至少0个 注：氨基酸平均相对分子质量为a。 考点二 蛋白质的功能与相关计算 三、蛋白质的相关计算 酶 (1)每水解1个肽键，则需要   分子水参与，肽键数减少   个，生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加   个，氨基增加    个，羧基增加   个。 1 1 2 1 1 (2)若除去多肽内部的1个氨基酸，需水解掉 肽键；若除去多肽一端的1个氨基酸，需水解掉 个肽键。 2 1 考点三 核酸的组成、结构和功能 分布 功能 携带__________ 控制生物体遗传、______和代谢 ，指导_________的合成 真核细胞 原核细胞 病毒 细胞核（主要） ______、______ 细胞质（主要） __________、 细胞质 DNA病毒内 RNA病毒内 DNA RNA 线粒体 叶绿体 拟核区 线粒体、叶绿体、细胞核 遗传信息 变异 蛋白质 一、核酸的分布与功能 _______________________ 细胞质（质粒） 考点三 核酸的组成、结构和功能 二、核酸的结构层次 C、H、O、N、P 磷酸 五碳糖 含氮碱基 核苷酸 _____________ 考点三 核酸的组成、结构和功能 二、核酸的结构层次 核苷酸 能否示意一个脱氧核苷酸？ 考点三 核酸的组成、结构和功能 二、核酸的结构层次 核酸是由核苷酸连接而成的长链 DNA中相邻两个碱基靠什么连接？ A.双链上相邻的碱基： B.单链上相邻的碱基： 氢键 核苷酸链之间通过______连接。 氢键 脱氧核糖--磷酸--脱氧核糖 一个DNA分子（线性）有___个游离的磷酸基团，位于两条链的_______； 一个脱氧核糖上连着______个磷酸基团； 一个磷酸基团上连着______个脱氧核糖； 一个脱氧核糖上连着___个碱基； DNA两条链之间相邻碱基由_____连接， 脱氧核糖数=_______数=____________数 2 1或2 1或2 氢键 1 5'端 磷酸 含氮碱基 考点三 核酸的组成、结构和功能 二、核酸的结构层次 核酸是由核苷酸连接而成的长链 Q：质粒分子中每个脱氧核糖均连接着2个磷酸基团（ ） √ 考点三 核酸的组成、结构和功能 二、核酸的结构层次 核酸是由核苷酸连接而成的长链 RNA一般是单链，不稳定、变异丰富 核苷酸的排列顺序储存着遗传信息 考点三 核酸的组成、结构和功能 二、核酸的结构层次 【思考1】DNA为什么能够作为遗传物质，贮存在的遗传信息？ 稳定性： 多样性： 特异性： ⑴两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。 ⑵外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，形成基本骨架； ⑶内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对， 遵循碱基互补配对原则。 嘌呤和嘧啶之间通过氢键配对，形成碱基对， 且A仅与T配对、C仅与G配对，这种碱基之间的一一对应的关系。 G=C比例越高，DNA的热稳定性越高 结构 热稳定性 考点三 核酸的组成、结构和功能 核苷酸的排列顺序储存着遗传信息 二、核酸的结构层次 【思考1】DNA为什么能够作为遗传物质，贮存在的遗传信息？ 多样性： 碱基对种类：4种 数量不同 种类：4种 脱氧核苷酸 碱基排列：顺序千变万化。 碱基对 特异性： 每种核酸都具有特定的________________ DNA分子的多样性和特异性均体现在碱基（对）排序中。 特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 核苷酸排列顺序 考点三 核酸的组成、结构和功能 核苷酸的排列顺序储存着遗传信息 二、核酸的结构层次 【思考1】DNA为什么能够作为遗传物质，贮存在的遗传信息？ 稳定性：以严格的碱基互补配对原则确保了遗传的精确和稳定 多样性：使得DNA能携带大量不同的遗传信息， 特异性：确保了不同个体的性状具明显的差异(独特性), 考点三 核酸的组成、结构和功能 三、DNA和RNA的比较 项目 DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸) 组成元素 结构 基本单位 含氮碱基 功能 作遗传物质,携带遗传信息(针对细胞生物及DNA病毒);控制生物体的遗传、变异和蛋白质的合成 C、H、O、N、P 一般为双链,反向平行的 双螺旋结构 一般为单链 脱氧核苷酸(磷酸、脱氧 核糖、含氮碱基) 核糖核苷酸(磷酸、核糖、含氮碱基) A、T、C、G A、U、C、G 作遗传物质,携带遗传信息 (针对细胞生物及DNA病毒); 控制生物体的遗传、变异和蛋白质的合成 作遗传物质(仅针对RNA病毒); 催化(如核酶);翻译的模板(mRNA);携带并转运氨基酸(tRNA); 组成核糖体(rRNA) 考点三 核酸的组成、结构和功能 三、DNA和RNA的比较 例1.【2025·浙江卷1月， 13】多种多样的生物通过遗传信息控制性状， 并通过繁殖将遗传物质传递给子代。 下列关于遗传物质的叙述，正确的是( )。 D A. 型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代 B.水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是 C.控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息 D.烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸 考点三 核酸的组成、结构和功能 例2.【2024·海南卷，1】南黎锦是非物质文化遗产，其染料主要来源于植物。 条形码技术可利用条形码序列（细胞内一段特定的 序列） 准确鉴定出染料植物的种类。下列有关叙述正确的是( )。 D A.不同染料植物的均含有元素C、、、、 B. 条形码序列由核糖核苷酸连接而成 C.染料植物的 条形码序列仅存在于细胞核中 D.条形码技术鉴定染料植物的依据是不同物种的 条形码序列不同 考点三 核酸的组成、结构和功能 例3【2024·贵州卷， 16】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 。下列叙述错误的是( )。 A 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. 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 考点三 核酸的组成、结构和功能 考点四 生物大分子及其相互关系 【思考】细胞中常见的生物大分子有哪些？ 它们有什么共同之处？ 由许多单体连接成的多聚体 考点四 生物大分子及其相互关系 一、生物大分子 生物大分子（多聚体） 基本单位（单体） 多糖 ______ ________ 氨基酸 核酸 ________ 单糖 蛋白质 核苷酸 提醒　生物大分子一般具有方向性。 例如，蛋白质分子具有N端(游离的氨基端)和C端(游离的羧基端)，单链核酸分子具有5′端(游离的磷酸基端)和3′端(游离的羟基端)。 考点四 生物大分子及其相互关系 一、生物大分子 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为骨架 生物大分子是由许多单体连接成多聚体，因此，生物大分子也是以碳链为骨架 碳是生命的最基本、最核心的元素，没有碳就没有生命。 脂肪不属于大分子，但仍以碳链为骨架 考点四 生物大分子及其相互关系 二、有机物的初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物 麦芽糖 葡萄糖 CO2＋H2O CO2＋H2O CO2＋H2O CO2＋H2O＋含氮物质 CO2＋H2O＋磷酸盐及含氮物质 纤维二糖 葡萄糖 — 甘油和脂肪酸 多肽 氨基酸 脱氧核苷酸 脱氧核糖、4种含氮碱基、磷酸 核糖核苷酸 核糖、4种含氮碱基、磷酸 CO2＋H2O＋磷酸盐及含氮物质 考点四 生物大分子及其相互关系 三、蛋白质与核酸的相互关系 考点四 生物大分子及其相互关系 三、蛋白质与核酸的相互关系 ①图1中由A、B、C三种大分子之间的关系可推断：A为______，B为______，C为 __________，甲是____________，乙是_______，丙是______；单体、、 分别为 ____________ 、____________ 和________ ；元素为______， 为___。 ②染色体的主要成分是和蛋白质，核糖体的主要成分是 和蛋白质。因此图2中甲、乙、丙分别是_____、_____和________，是核苷酸， 是氨基酸 、 蛋白质 DNA RNA 蛋白质 DNA复制 转录 翻译 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸 考点四 生物大分子及其相互关系 例1.【2026•全国卷，高考真题】下列关于核酸与生物大分子的叙述，正确的是（  ） A. DNA 和 RNA 的五碳糖、碱基、核苷酸种类均完全不同 B. 细胞生物的遗传物质是 DNA，病毒遗传物质只能是 RNA C. 多糖、蛋白质、核酸均为生物大分子，脂肪不属于生物大分子 D. 生物大分子水解终产物都是单体，核酸水解直接得到核苷酸 C 例2【2025·河北卷， 3】下列对生物体有机物的相关叙述，错误的是( )。 B A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、和 B.糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体 C.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键 D.多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构 考点四 生物大分子及其相互关系 例3.【经典高考真题】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。 根据表中信息，下列叙述错误的是( )。 B 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、、、 元素 D.④可以是双缩脲试剂 考点四 生物大分子及其相互关系 例4.【经典高考真题】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 A.帝企鹅蛋的卵清蛋白中 的质量分数高于C 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 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 考点四 生物大分子及其相互关系 $