新高一生物预习讲义第2章第4、5节2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第2章 组成细胞的分子（第4、5节） 课标要求 1.阐明蛋白质通常由21种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成。 2.概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子。3.说出细胞内的元素以碳链为骨架形成复杂的生物大分子。 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 一、蛋白质的功能 阅读教材P28图2-8“蛋白质的功能举例”，完成以下连线： 二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸 三、蛋白质的结构及其多样性 1.氨基酸的脱水缩合 （1）图中产生的H2O中H来源于__________；O来源于________。 （2）一条肽链含有的游离的氨基(或羧基)至少是______个，位于肽链的一端；其余的位于______________________上。 2.蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例) 3.蛋白质合成过程中的相关计算 （1）“规律法”计算多肽形成过程中的相关数量 形成肽链时：主链肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数(若为环肽，则肽链数为0)。 （2）“公式法”计算蛋白质相对分子质量 ①无二硫键时：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－脱去的水分子数×18。 ②有二硫键(—S—S—)时：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－脱去的水分子数×18－二硫键数目×2。因为每形成一个二硫键脱去两个氢。 4.蛋白质结构和功能的多样性 [教材思考]　源于必修1 P32“与社会的联系”：(1)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其______________________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。 (2)熟鸡蛋更容易消化的原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被___________________________________________________。 【典例1】下图甲、乙、丙、丁为四种物质，下列相关叙述错误的是（　　） A．四种物质都是组成蛋白质的氨基酸，它们的结构可用一个结构通式表示 B．甲和丙的R基中有羧基，丁的R基中有氨基 C．氨基酸要通过脱水缩合形成肽链后才能形成蛋白质 D．若三分子甲形成一条肽链，则该肽链中有四个羧基 【典例2】胶原蛋白是一种细胞外蛋白质，由3条肽链构成的纤维状蛋白质，是人体内含量最丰富的蛋白质。从某些动物组织中提取的胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。胶原三肽是利用生物工程技术由猪皮、鱼皮为原料制备的胶原蛋白的最小结构单位，其形成过程如图所示。下列叙述正确的是（    ）   A．形成1个胶原三肽产生3个水分子 B．甘氨酸、脯氨酸和赖氨酸均至少含有1个氨基和1个羧基 C．组成动物和人体的胶原蛋白相似，手术缝合线可直接被人体细胞吸收 D．赖氨酸属于人体的必需氨基酸，不能在人体内合成，必需从外界摄取 第5节　核酸是遗传信息的携带者 一、核酸的种类、结构、功能及其分布 1.核酸的种类和结构 2.核酸的功能与分布 [提醒] 不同生物的核酸、核苷酸、碱基和五碳糖的比较 二、生物大分子以碳链为骨架 1.生物大分子以碳链为骨架 单体(基本单位)多聚体(生物大分子) 多聚体 单体 多糖 蛋白质 核苷酸 2.有机物初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物 3.依据元素组成推断有机物的种类及功能 【典例1】下图表示化合物a和m参与化合物b的构成情况，下列叙述错误的是（　　） A．若m为胸腺嘧啶，则b一定为脱氧核糖核苷酸 B．组成a的元素有C、H、O，组成b的元素为C、H、O、N、P C．若a为核糖，则m可能为尿嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤 D．若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸一般由两条链构成 【典例2】如图是细胞内三类生物大分子的组成及功能图示。下列叙述错误的是（    ） A．X元素为N，Y元素为P B．构成M、N的核苷酸有5种 C．若物质M含有碱基T，则N为RNA D．D、E、F均以碳链为基本骨架 随堂检测 1．下图是某化合物的结构式。关于该化合物的叙述，错误的是（　　） A．由于②④⑥的不同，该化合物由3种氨基酸组成 B．图含有③和⑤两个肽键，因此该化合物为三肽 C．该化合物中含1个游离的氨基和2个游离的羧基 D．合成该化合物时相对分子质量减少了54 2.如图为有关蛋白质分子的概念图，下列对图示分析正确的是（    ） A．①过程中失去水分子的数目等于A的数目 B．A可根据侧链基团分为必需氨基酸和非必需氨基酸 C．蛋白质中的N主要存在于游离的氨基中 D．蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的直接原因 3.下图为核苷酸链结构图，下列说法错误的是（　　） A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个 C．各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的 D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的是T，多出的是U 4.烟草花叶病毒不含DNA，由一条RNA链和蛋白质外壳组成。A、C、T、U这四种碱基中参与构成烟草花叶病毒核酸的有几种（    ） A．2种 B．3种 C．4种 D．8种 5.（不定项）一条肽链的分子式为C27H41O16N7，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个该肽链分子水解后可以产生3个谷氨酸 B．1个该肽链分子水解后可以产生7个氨基酸 C．合成1个该肽链分子同时将产生7个水分子 D．1个该肽链分子中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基 6．如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系，其中a表示有机小分子物质，A表示有机高分子物质。请据图分析回答：    (1)图中的X代表什么元素？ 。 (2)a的结构通式为 。 (3)A可分为A1……A4，从a角度分析的原因是: 。从A分析是因为 。 (4)A1是 ；A2是 ；A3是 。 (5)毒梭菌产生的肉毒类毒素是一种致病性极高的神经麻痹毒素，该物质是由两条链盘曲折叠而成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简式，请据此回答：    上图所示的片段中，共有 个肽键， 种氨基酸组成。一分子肉毒类毒素至少含有 个氨基。氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链，该过程产生的水中的氢来自 。 (6)蛋白质表面吸附的水构成“水膜”以保护蛋白质。强酸能破坏蛋白质表面的“水膜”使蛋白质变性，导致其空间结构变得伸展、松散，从而暴露出更多的肽键。为验证盐酸能使蛋白质变性，可选用 （填“血红蛋白”或“蛋清稀释液”）为材料，并用双缩脲试剂检测，实验组给予 处理，预测实验结果是 。 参考答案 第5节 蛋白质是生命活动的主要承担者 一、蛋白质的功能 二、蛋白质的基本组成单位—氨基酸 氨基　羧基 三、蛋白质的结构及其多样性 1.（1）氨基和羧基　羧基　（2）1　R基(或侧链基团) 2.脱水缩合　复杂的空间结构 4．排列顺序　空间结构　酶　血红蛋白　激素　抗体 【典例1】A 【解析】根据组成蛋白质的氨基酸结构特点判断，图中只有甲、丙、丁为组成蛋白质的氨基酸，这三种氨基酸可用一个结构通式表示，A错误；图中甲、丙的R基中有羧基，丁的R基中有氨基，B正确；若构成蛋白质，氨基酸先要通过脱水缩合形成肽链，C正确；若三分子甲形成一条肽链，则该肽链末端有一个羧基，加上R基中的羧基，共有四个羧基，D正确。 【典例2】D 【解析】胶原三肽由3个氨基酸脱水缩合而成，产生2个水分子，A错误；结合图示可知，甘氨酸含有1个氨基和1个羧基，赖氨酸含有2个氨基和1个羧基，脯氨酸含一个羧基，不含氨基，B错误；手术缝合线是胶原蛋白，胶原蛋白是大分子，经消化分解成小分子的氨基酸后才能被人体吸收，而胶原蛋白不可直接被人体细胞吸收利用，C错误；赖氨酸在人体内不能合成，只能从外界食物中获取，因此赖氨酸属于必需氨基酸，在人体内不能合成，D正确。 第5节　核酸是遗传信息的携带者 一、核酸的种类、结构、功能及其分布 1.磷酸　五碳糖　含氮碱基　A、G、C　核糖　2.遗传信息　拟核 二、生物大分子以碳链为骨架 1.单糖　氨基酸　核酸　2.脱氧核苷酸　脱氧核糖　核糖核苷酸　核糖　氨基酸　葡萄糖　甘油和脂肪酸　3.葡萄糖　糖原　脂肪　承担者　N、P　脱氧核苷酸 【典例1】C 【解析】胸腺嘧啶T是DNA特有的碱基，若m为胸腺嘧啶，故b一定为脱氧核糖核苷酸，A正确；a为五碳糖，元素组成为C、H、O；b为核苷酸，核苷酸的元素组成为C、H、O、N、P，B正确；若a为核糖，则m可能为尿嘧啶或腺嘌呤，但不可能为胸腺嘧啶（DNA特有碱基），C错误；若a为脱氧核糖，则由b构成的核酸为DNA，DNA一般呈双链，D正确。 【典例2】B 【解析】生物大分子D具有构成细胞的结构物质、催化等功能，据此判断为蛋白质，单体A是氨基酸，蛋白质的组成元素为C、H、O、N，故元素X是为N；生物大分子E由C、H、O构成，据此判断为多糖，单体B是葡萄糖；生物大分子F（包括M、N两种）是遗传信息的携带者，据此判断F为核酸，M、N一种为DNA、另一种为RNA，核酸的组成元素为C、H、O、N、P，故元素Y为P，A正确；M、N一种为DNA、另一种为RNA，构成DNA和RNA的核苷酸分别有4种，故构成M、N的核苷酸共8种，B错误；T是DNA特有的碱基，若物质M含有碱基T，则M为DNA，N应为RNA，C正确；D、E、F是生物大分子，生物大分子均以碳链为基本骨架，D正确。 随堂检测 1．D 【解析】氨基酸的不同种类取决于R基，由于R基②④⑥的不同，因此该化合物由3种氨基酸组成，A正确；图含有③和⑤两个肽键，该化合物是由3个氨基酸脱水缩合形成的三肽，B正确；由图可知，该化合物的R基中没有氨基，只有1个羧基，因此该化合物中含1个游离的氨基和2个游离的羧基，C正确；该分子是由3个氨基酸脱水缩合形成的三肽，脱水缩合时脱去两分子水，1个水分子相对分子质量为18，合成该化合物时相对分子质量减少了36，D错误。 2.D 【解析】失去的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数，图中A为氨基酸，故①过程中失去水分子的数目=A的数目-1，A错误；根据氨基酸是否能在细胞内合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸，B错误；蛋白质中的N主要存在于肽键中，C错误；蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的直接原因，D正确。 3.A 【解析】构成完整核苷酸的是a不是b，A错误；五碳糖分别与磷酸和碱基连接形成核苷酸，与每个五碳糖直接相连的碱基有1个，B正确；相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，即图中的③相连，C正确；图中含有碱基U，是RNA分子片段，DNA与之相比，特有的碱基是T，D正确。 4.B 【解析】烟草花叶病毒的核酸为RNA，其碱基包括A（腺嘌呤）、U（尿嘧啶）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤）。题目中给出的碱基为A、C、T、U，其中A、C、U均参与构成RNA，而T（胸腺嘧啶）是DNA特有的碱基，病毒不含DNA，故T不参与。因此，参与构成的碱基有3种（A、C、U），B正确。 5.ACD 【解析】图示3种氨基酸中都只含有一个氨基（N原子），根据分子式（C27H41O16N7）中的N原子数可知该多肽是由7个氨基酸构成的；3种氨基酸只有谷氨酸含有2个羧基，假设谷氨酸的数目为X个，形成该肽链脱去了6个水，根据氧原子数则有4X+2（7-X）=16+6，解得X=4个，该多肽中含有4个谷氨酸，所以水解后可以产生4个谷氨酸分子，A错误；该肽链是由7个氨基酸分子形成的，因此1个该肽链分子水解后可以产生7个氨基酸，B正确； 该肽链是由7个氨基酸分子形成的，其形成过程中脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=7-1=6个，因此合成1个该肽链分子同时将产生6个水分子，C错误；构成该多肽的甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸的R基中均不含氨基、只有谷氨酸的R基中含有羧基（1个），所以该多肽分子中含有的游离的氨基数=肽链数=1个，含有的游离的羧基数=肽链数+4个谷氨酸的R基中含有的羧基数=1+1×4=5个，D错误。 6．(1)N（或氮） (2) (3) 氨基酸的种类、数目、排列顺序不同 多肽链在数目和空间结构上不同（或答：肽链盘曲折叠的方式不同，形成的空间结构不同） (4) 酶 抗体 血红蛋白 (5) 4 5 2 氨基和羧基 (6)蛋清稀释液 盐酸（或强酸） 实验组样液的紫色比对照组的深 【解析】（1）因为A是有机高分子物质且具有催化、免疫等功能，可判断A是蛋白质，蛋白质的基本组成元素除了C、H、O外，还有N，所以图中的X代表N元素。 （2）a是构成蛋白质的小分子物质，即氨基酸，构成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，因此氨基酸的结构通式为 。 （3）从a角度分析，a（氨基酸）的种类、数目和排列顺序不同，会导致形成的蛋白质不同；从A角度分析，是因为肽链的数目和空间结构不同（或肽链盘曲折叠的方式不同，形成的空间结构不同），使得蛋白质具有不同的功能和形式。 （4）具有催化反应功能的A1是酶；具有免疫功能的A2是抗体；具有运输氧气功能的A3是血红蛋白。 （5）分析题图可知，肉毒类毒素的局部结构式中含有4个完整的肽键，5个R基（分别为-CH2-C6H4OH、-H、-CH3、-CH2-C6H5、-CH2-CH（CH3）2），即该片段由5种氨基酸组成； 肉毒类毒素是由氨基酸经过脱水缩合形成的，含有2条肽链，图中的R基均不含氨基，因此一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基；形成该化合物时，脱去的水分子中的氢原子来自氨基酸中的氨基和羧基。 （6） 血红蛋白带有颜色，会影响实验结果，蛋清稀释液含丰富的蛋白质，宜选蛋清稀释液进行此实验；该实验的自变量为是否使用盐酸，因此实验组应用盐酸处理；据题“强酸能使蛋白质变性，从而暴露出更多的肽键，可预测结果应是：实验组样液的颜色（紫色）比对照组深。 1 学科网（北京）股份有限公司 $