内容正文:
考情分析
考点 由高考知核心知识点 预测
蛋白质和核酸 考点一: 蛋白质是生命活动的主要承担者
(3年22考,全国卷3年3考) (2024·新课标卷 )蛋白质的结构与功能
(2023·海南卷 )蛋白质的结构与功能
(2023· 湖北卷 )蛋白质的结构与功能
(2023·浙江卷 )蛋白质的结构与功能
(2022·湖南卷 )蛋白质的功能
(2021· 辽宁卷 )蛋白质的功能
(2021· 湖南卷 )蛋白质的结构与功能 题型:选择题
内容:
(1)主要考查蛋白质和核酸结构和功能。
(2)主要考查化生物大分子种类关系。
考点二: 核酸是遗传信息的携带者
(3年7考,全国卷3年2考) (2023·全国卷)核酸检测和结构
(2021·全国卷)核酸的结构与功能
(2021·湖南卷)核酸的结构与功能
考点三: 生物大分子以碳链为基本骨架
(3年3考,全国卷3年2考) (2023 ·全国卷)生物大分子的种类
(2021·全国卷)生物大分子的判断
第3讲 蛋白质和核酸
生物大分子及其相互关系
蛋白质的相关计算
氨基酸的结构及其种类
01
03
05
蛋白质的结构与功能
02
核酸的组成、结构和功能
04
目录
考点一 氨基酸的结构及其种类
1.元素组成:
主要是C、H、O、N,有些含S、Se等
2.结构通式:
侧链基团
R
C
H
C
H2N
OH
O
氨基
羧基
每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH), 并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
氨基酸的特点:
R基决定了氨基酸的种类, 其上可能能含有氨基和羧基。
【检测】以下哪些是构成蛋白质的氨基酸?
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
C
H
NH2
COOH
CH2
SH
CH
NH2
COOH
CH2
OH
C
H
NH2
H
CH2
COOH
√
√
×
×
方法: “一查” : 是否有氨基和羧基;
“二看” : 是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
注意: 只有两者同时具备才是组成生物体蛋白质的氨基酸
考点一 氨基酸的结构及其种类
3.氨基酸的种类:
组成人体蛋白质的氨基酸有21种。
必需氨基酸: 人体细胞不能合成的,必须从外界环境中直接获取的氨基酸,共8种。
非必需氨基酸: 人体细胞能够合成的氨基酸,共13种。
源于必修1 P30“与社会的联系”: 组成人体蛋白质的必需氨基酸有 种,
巧记为【甲携来一本亮色书】甲(甲硫氨酸)携(缬氨酸)来(赖氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。
8
硒代半胱氨酸(UGA), 也是终止密码。
考点一 氨基酸的结构及其种类
3.氨基酸的种类:
组成人体蛋白质的氨基酸有21种。
必需氨基酸: 人体细胞不能合成的,必须从外界环境中直接获取的氨基酸,共8种。
非必需氨基酸: 人体细胞能够合成的氨基酸,共13种。
硒代半胱氨酸(UGA), 也是终止密码。
【教材中的隐性知识】教材必修1 P30“与社会的联系”(改编):评价蛋白质营养价值的依据是什么?
必需氨基酸的种类与含量。
考点一 氨基酸的结构及其种类
4. 教材中与氨基酸相关知识(常考点):
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。
(谷氨酸、天冬氨酸、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。
(作为能源物质)
f.色氨酸→吲哚乙酸(IAA)
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
(通过跨膜运输)
(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)
【检测】下列关于人体氨基酸的叙述,正确的是( )
A. 氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位
B. 不同氨基酸的R基一定不同
C. 酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因
D. 非必需氨基酸的合成与基因的功能无关
B
A项: 氨基酸是胰岛素等蛋白质或多肽类激素分子的基本单位
C项:人患白化病的根本原因是体内控制酪氨酸酶合成的基因异常,不能把酪氨酸转变为黑色素。
D项:非必需氨基酸在体内的合成需要酶的催化,这些酶的化学本质是蛋白质,而基因能控制蛋白质的合成
考点二 蛋白质的结构与功能
1.蛋白质的结构:
(1)氨基酸的脱水缩合:
一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子的水,这种结合的方式叫脱水缩合。
H2O
肽键
-
OH
‖
O
-C-C
R2
H
-
-
-N
H
-
-C
-C
R1
H2N
H
-
-
‖
O
OH
-
H
二肽
考点二 蛋白质的结构与功能
1.蛋白质的结构:
(1)氨基酸的脱水缩合:
①多肽的合成场所:
核糖体(所有生物)
②条件(翻译):
氨基酸、酶、ATP、tRNA、mRNA模板等
病毒的脱水缩合发生在宿主细胞的核糖体中
④多肽的命名:
由几个氨基酸构成, 就称几肽。
③H2O中各元素的来源:
H来自于______________,O来自于_____。
氨基和羧基
羧基
⑤一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。
两端
R基
考点二 蛋白质的结构与功能
1.蛋白质的结构:
(2)蛋白质的结构层次:
元素:
↓
氨基酸:
↓
二肽:
↓
多肽(链):
蛋白质:
盘曲折叠
具有一定的空间结构
C、H、O、N等
蛋白质的基本组成单位
由两个氨基酸缩合而成的化合物
由多个氨基酸缩合而成的, 含有多个肽键的化合物。
脱水缩合(核糖体)
多肽通常呈链状结构, 叫作肽链。少数呈环状
脱水缩合(核糖体)
考点二 蛋白质的结构与功能
1.蛋白质的结构:
(2)蛋白质的结构层次(以形成血红蛋白为例):
【思考1】(必修 正文)肽链能盘曲、折叠的原因是________________________________________。
氨基酸之间能够形成氢键、二硫键等
考点二 蛋白质的结构与功能
1.蛋白质的结构:
(2)蛋白质的结构层次(以形成血红蛋白为例):
许多蛋白质分子都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。
二硫键
两条肽链
【注意】二硫键可以形成在肽链内,也可以形成在肽链间。
—SH
—SH
+
—S—S—
+
2H
考点二 蛋白质的结构与功能
1.蛋白质的结构:
(2)蛋白质的结构层次(以形成血红蛋白为例):
【思考2】(必修 图2-11)胰岛素由_____条肽链构成,通过二硫键 相互结合在一起,其中共含有____个二硫键。
【思考3】(必修 图2-12)血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质,含有____条多肽链。
2
3
4
考点二 蛋白质的结构与功能
1.蛋白质的结构:
(2)蛋白质的结构层次(以形成血红蛋白为例):
【思考4】胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物学活性,
请从蛋白质结构方面分析原因。 _______________________________
____________________________________________________________
__________________________________________________ 。
在核糖体上合成的只是具有一定
氨基酸序列的多肽链,还需要内质网和高尔基体加工成具有一定空
间结构的蛋白质(胰岛素)才具有降低血糖的生理作用
考点二 蛋白质的结构与功能
1.蛋白质的结构:
(2)蛋白质的结构层次:
人类许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关,
如囊性纤维化、阿尔兹海默症、帕金森病
囊性纤维化
阿尔兹海默症
帕金森病
考点二 蛋白质的结构与功能
1.蛋白质的结构:
(3)蛋白质结构的多样性:
结构多样性
功能多样性
决定
α-螺旋
β-折叠
氨基酸______
氨基酸______
氨基酸_______
肽链数目和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
种类
数目
排列顺序
不同生物体: 基因多样性
直接原因:
根本原因:
同一生物体: 基因的选择性表达
结构多样性
功能多样性
决定
α-螺旋
β-折叠
氨基酸______
氨基酸______
氨基酸_______
肽链数目和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
种类
数目
排列顺序
不同生物体: 基因多样性
直接原因:
根本原因:
同一生物体: 基因的选择性表达
功能蛋白
结构蛋白
(组成细胞和生物体结构的重要物质)
________
(蛋白质类激素)
________
(大多数酶)
________
(载体蛋白,
血红蛋白)
________
(抗体,溶菌酶,细胞因子)
调节
催化
运输
免疫
________
(糖蛋白)
识别
下丘脑、垂体、胰岛分泌
2.蛋白质的功能:
(1)蛋白质的功能多样性:
考点二 蛋白质的结构与功能
2.蛋白质的功能:
(2)常考蛋白质的分布和功能:
名称 来源或分布 功能
绝大多数酶
转运蛋白
某些激素(如生长激素、胰岛素)
抗体
细胞内或细胞外
催化作用
运输某些物质,
如:离子、氨基酸等
由内分泌腺细胞合成分泌到内环境中
调节生命活动
由浆细胞合成并分泌到内环境中
免疫作用
生物膜,包含载体蛋白和通道蛋白
名称 分布或来源 功能
血红蛋白
糖蛋白(受体蛋白)等
结构蛋白
细胞因子
红细胞内
细胞膜外表面
细胞膜、肌纤维等
由辅助性T细胞合成并分泌到内环境中
主要运输氧气和部分二氧化碳
保护、润滑、识别等作用
构成细胞和生物体的成分
促进B细胞增殖、分化为浆细胞或记忆B细胞
考点二 蛋白质的结构与功能
2.蛋白质的功能:
(2)常考蛋白质的分布和功能:
【检测】判断正误
(1)蛋白质是生物体主要的能源物质。( )
(2)氨基酸序列改变或蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化。( )
(3)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能。( )
×
√
×
(4)评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量( )
√
糖类
(3)氨基酸的种类、数量、排列顺序和肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构决定了蛋白质的结构和功能。
【易错提醒】
(1)蛋白质的变性≠肽键断裂
在重金属盐、高温、强酸、强碱和紫外线等理化因素的影响下,蛋白质的空间结构会发生改变,其生物活性丧失,但其肽键没有被破坏,加入双缩脲试剂仍能产生紫色反应。
(2)多肽≠蛋白质
蛋白质分子可能含有不止一条多肽链,多肽必须经加工
后,才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。
◎思维延伸◎
组成蛋白质的元素一定存在于氨基酸中吗?举例说明。
不一定。有些氨基酸形成的肽链在构成蛋白质时需要与其他的元素结合才行,如人体没有含铁的氨基酸,但是有含铁的血红蛋白。
【检测】生物体内的某多肽是由几种不同的氨基酸分子构成的,其中含有三个氨基和两个肽键,下列分子中能构成该多肽的是( )
A. ①②③④⑤
B. ①③④
C. ②③④
D. ①④⑤
D
解析: 根据氨基酸的通式,可以判断①③④⑤是构成蛋白质的氨基酸。由于该多肽含有三个氨基和两个肽键,且由不同的氨基酸构成,所以该多肽是由①④⑤或③④⑤构成的,D项正确。
或③④⑤
×
1.蛋白质的水解:
蛋白质或多肽在酸、碱或蛋白酶或者肽酶的催化作用下,肽键断裂形成多肽或氨基酸的过程称为水解。
蛋白质
蛋白酶
肽酶
氨基酸
多肽
水解
+
完全水解:
不完全水解:
产物是各种氨基酸的混合物
产物是各种大小不等的多肽、二肽和氨基酸
水解是与脱水缩合相反的过程。
考点三 蛋白质的水解、变性和盐析
【典例】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:
2.蛋白质的变性:
①概念:
物理因素: 高温、紫外线、X射线等
化学因素: 强酸、强碱、重金属盐
和70%酒精等。
蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间结构被破坏,从而导致其理化性质改变和生物学活性丧失的现象。
②导致变性因素:
变性过程中肽键没有断裂
考点三 蛋白质的水解、变性和盐析
考点三 蛋白质的水解、变性和盐析
3.蛋白质的盐析:
盐析是指向蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液, 可降低蛋白质的溶解度, 使蛋白质凝聚而从溶液中析出, 这种作用叫作盐析。
盐析过程中蛋白质结构没有改变, 即蛋白质没有变性。
如: 兑水稀释后,蛋白质沉淀会重新溶解。
盐析是物理变化,可以复原。
(1)(必修 “与社会的联系”)相对于生鸡蛋,煮熟的鸡蛋更容易消
化,这是因为__________________________________________________
_____________________________________________。
鸡蛋煮熟的过程中,高温使蛋白质变性,蛋白质空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解
(2)高温使蛋白质变性后,其与双缩脲试剂还能有颜色反应吗?
为什么?______________________________________。
(3)若蛋白质空间结构改变一定是蛋白质变性吗?举例说明。
______________________________________________________________。
有颜色反应,因为肽键没有断裂
不一定,例如载体蛋白在转运物质的过程中空间构象发生改变
(4)人畜因误食铜盐、汞盐、铅盐等重金属盐而中毒,你认为应
采用怎样的措施解毒?为什么?______________________________
__________________________________________________________
__________________。
服用蛋清、牛奶或豆浆。因为蛋清、牛奶或豆浆中主要含有蛋白质, 它们能与重金属盐迅速发生反应, 从而保护机体
考点四 蛋白质的相关计算
=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18
1.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系
(1)肽键数
=失去水分子数
=氨基酸个数-肽链数;
(2)蛋白质相对分子质量
考点四 蛋白质的相关计算
2. 脱水缩合过程的相关计算
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条肽链或m条肽链:
形成肽链数 形成肽键数 脱去水分子数 至少氨基数目 至少羧基数目 多肽相对分子质量
1
m
n-1
n-1
至少1
至少1
na-18(n-1)
n-m
n-m
至少m
至少m
na-18(n-m)
【拓展延伸】
(1)直链多肽与环状多肽计算方法不同:
环状多肽的肽键数
=氨基酸分子数=脱去的水分子数
【例】若氨基酸数为n,肽链数为m,氨基酸平均相对分子质量为a, 则:
(2)不能忽视蛋白质中的二硫键:
一个二硫键(“—S—S—”)是由2个 “—SH” 形成的,形成过程中要脱去2个氢,故蛋白质的相对分子质量减少2。
故计算蛋白质相对分子质量时: ①减去H2O的相对分子质量外,②减去二硫键形成过程中脱去H的相对分子质量。
【检测】某蛋白质的结构示意图如下,其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成,则每摩尔该蛋白质在形成时生成的水分子摩尔数和减少的相对分子质量分别为( )
A. m个 18m
B. (m-4)个 18(m-4)
C. (m-3)个 18(m-3)+4
D. (m-2)个 18(m-2)+4
D
(2022·重庆卷,T3)将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸,
B链末端增加2个精氨酸,可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于
该胰岛素的叙述,错误的是( )。
A
A.进入人体后需经高尔基体加工 B.比人胰岛素多了2个肽键
C.与人胰岛素有相同的靶细胞 D.可通过基因工程方法生产
解析 胰岛素作用于细胞表面的受体,不需要经高尔基体的加工,A错误;
人工长效胰岛素比人胰岛素的B链上多了2个精氨酸,氨基酸与氨基酸之
间通过肽键连接,故比人胰岛素多2个肽键,B正确;
人工长效胰岛素和人胰岛素作用相同,都是降血糖, 故靶细胞相同,C正确;
人工长效胰岛素是对天然蛋白质的改造,可通过基因工程生产,D正确。
考点四 蛋白质的相关计算
3.多肽中原子数的计算
(3)多肽中H原子总数
=各氨基酸的H原子数之和 -脱水数×2
(2)多肽中O原子总数
=肽键数+肽链数×2 + R基上的O原子数
(1)多肽中N原子总数
=肽键数+肽链数 + R基上的N原子数
【检测】有一条多肽链由12个氨基酸组成,分子式为CxHyOwNzS(z>12,w>13),这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸: 半胱氨(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解产物中天冬氨酸的数目是( )
A. (y+12)个 B. (z+12)个 C. (w-13)个 D. (w-13)/2个
D
半胱氨酸 丙氨酸
天冬氨酸 赖氨酸
苯丙氨酸
考点四 蛋白质的相关计算
4. 氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系
6 : 3 : 1
【检测】一条多肽链由500个氨基酸组成,则用来转录相关信使RNA的DNA分子片段至少有多少个碱基(不考虑有终止密码子等原因)
3000个
【检测】某多肽有20个氨基酸,其中含天冬氨酸4个,分别位于第5、6、15、20位(如图所示);肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键,肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键,下列相关叙述正确的是( )
C
A.该二十肽至少含有20个肽键
B.若氨基酸的平均相对分子质量为a,则该二十肽的相对分子质量为20a
C.肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸19个
D.肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比二十肽多了4个
19
20a-19×18
少了4个
考点五 核酸的组成、结构和功能
1.1 元素组成: 。
知识延伸
由C、H、O、N、P组成的物质有: 。
核酸、磷脂、ATP
C、H、O、N、P
标志元素
1. 核酸的结构
P
磷酸基团
1.2 核酸的基本单位:
DNA: 脱氧核糖 A、T、C、G
RNA: 核糖 A、U、C、G
五碳
糖
含氮碱基
核苷酸
考点五 核酸的组成、结构和功能
1.3 核酸的命名:
核酸 碱基 核苷酸
DNA
( 核酸)
RNA
( 核酸)
A
C
G
T
—— 腺嘌呤脱氧(核糖)核苷酸
—— 胞嘧啶脱氧(核糖)核苷酸
—— 鸟嘌呤脱氧(核糖)核苷酸
——胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸
—— 腺嘌呤核糖核苷酸
—— 胞嘧啶核糖核苷酸
—— 鸟嘌呤核糖核苷酸
—— 尿嘧啶核糖核苷酸
核糖
脱氧核糖
A
C
G
U
1.4 DNA与RNA在化学组成上的异同
腺嘌呤(A)
鸟嘌呤(G)
胞嘧啶(C)
磷酸
脱氧核糖
核糖
胸腺嘧啶(T)
尿嘧啶(U)
DNA
RNA
考点五 核酸的组成、结构和功能
技巧方法
“三看法” 判断<m></m>和<m></m>
考点五 核酸的组成、结构和功能
1.5 核酸的结构层次
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
A
核糖
P
O
C
P
O
U
P
O
G
P
O
核糖
核糖
核糖
(DNA)脱氧核苷酸双链 (RNA)核糖核苷酸单链
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?
2个;
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?
2个;
①在DNA分子的一条链中,连接两个相邻碱基A和T的化学结构是:
—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
②在DNA分子的两条链之间,连接两个相邻碱基A和T的化学结构是_____。
氢键
1.6 ATP、核苷酸、DNA、RNA中“A”的辨析
2. 核酸的功能及分布
DNA(脱氧核糖核酸) RNA(核糖核酸)
功能 携带 ,控制遗传、变异和 的生物合成。 ①是RNA病毒的 。
②mRNA: 携带 ,传递
。
③tRNA: 运输 。
④rRNA: 组成 ,
⑤少数作为 ,具有 作用
蛋白质
遗传物质
密码子
遗传信息
氨基酸
核糖体
酶
催化
2. 核酸的功能及分布
遗传信息
(1)同一个生物的不同体细胞中核DNA、mRNA、tRNA和蛋白质的 “相同” 与 “不同”
①相同:
同一个生物的不同体细胞中,核DNA和tRNA相同;
②不同:
由于基因的选择性表达,同种生物的不同体细胞中mRNA和蛋白质不完全相同。
(2)线粒体和叶绿体中含有DNA和RNA,核糖体中含有RNA。
3.(2024·安徽卷, T4)在多细胞
生物体的发育过程中,细胞的分
化及其方向是由细胞内外信号分
子共同决定的,某信号分子诱导
细胞分化的部分应答通路如图。
下列叙述正确的是( )
D
A.细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞内的相应受体
B.酶联受体是质膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
细胞外侧的酶联受体
不具有运输作用
磷酸基团(必1P86、P88)
大本P28
◎思维延伸◎
(1)线粒体内含有的核酸有几种?其中DNA也是双链结构吗?位于线粒体内的什么部位?线粒体内含有核糖体吗?能合成自己的蛋白质吗?
线粒体内含有DNA和RNA两种核酸
其中DNA也是双链结构
位于线粒体基质中
线粒体内含有核糖体
能合成自己的蛋白质
(2)DNA只存在于细胞核,RNA只存在于细胞质吗?
DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布,只是量不同,故强调 “主要” 而不能说 “只” 存在于细胞核或细胞质中。
3.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况
生物类别 核酸 核苷酸 碱基 遗传物质 举例
原核生物和真核生物 细菌、人等
病毒 DNA 噬菌体
烟草花叶病毒
8
5
4
4
4
4
DNA
RNA
含有DNA
和RNA两种核酸
只含DNA
只含RNA
4. 核酸的特性
组成DNA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, 排列顺序就是极其多样的, 所以DNA分子具有多样性。
每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的,其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的___________。
遗传信息
①多样性:
②特异性:
公式: DNA种类 = (n表示碱基对数)
单链RNA种类 = (n表示碱基个数)
4n
4n
由核苷酸(碱基或碱基对)的数目和排列顺序决定的;
特定的核苷酸(碱基或碱基对)排列顺序;
【注意】没有种类和空间结构多样性
【必2P59】
(1)多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体,试从组成二者单
体种类的角度分析核酸是遗传信息的携带者,而多糖不是的原因:
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
____________________________________ 。
构成多糖的基本单位是单糖,无论多少个单糖构成多糖,它的排
列顺序没有什么变化。
而核酸是由核苷酸连接而成的长链,核酸分
子中4种脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)在数量、排列顺序上千差万
别,从而能够承担起携带遗传信息的功能
(2)(必修“问题探讨”) 能够提供犯罪嫌疑人的信息的
原因是____________________________________________________
___________。 鉴定技术还可以应用在_____________________
_________________等方面。
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
研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系
(3)进行亲子鉴定时,主要比较亲子之间 的何种指标?
______________________。
脱氧核苷酸的排列顺序
【检测】判断正误
(1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接。( )
(2)与DNA相比,RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖。( )
(3)细胞中的DNA一定有氢键,RNA一定没有氢键。( )
(4)同一生物体的不同细胞中,DNA基本相同,RNA不完全相同。( )
(5)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。( )
(6)相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同。( )
×
×
×
√
×
×
氢键
RNA
DNA
RNA也可以有氢键,如tRNA
(5)没有细胞结构的生物,如DNA病毒和RNA病毒的核酸也是携带遗传信息的物质。
虽然这些都相同, 但他们的碱基排列顺序可能不同, 就会导致所携带的遗传信息不同。
不一定
A.若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应,则单体3为葡萄糖
B.若图中结构丁是一种细胞器,则单体1为氨基酸,单体2为核糖核苷酸
C.若图中结构丁能被碱性物质染成深色,则物质丙可控制物质乙的合成
D.物质乙、丙和单体1、单体2都有物种特异性
【检测】下图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲~丙及结构丁的示意图。下列相关叙述错误的是( )
D
淀粉
核糖体
染色体(质)
DNA
蛋白质
单体1、单体2没有物种特异性
解析:若物质甲能与碘液发生蓝色反应,则其为淀粉,单体3为淀粉的组成单位——葡萄糖,A项正确;若图中结构丁是一种细胞器,由核酸和蛋白质构成,则结构丁是核糖体,单体1为氨基酸,单体2为核糖核苷酸,B项正确;若图中结构丁能被碱性物质染成深色,则丁为染色体(质),物质丙为DNA,物质乙为蛋白质,DNA可控制蛋白质的合成,C项正确;物质甲若是多糖,则没有物种特异性,D项错误。
考点六 生物大分子以碳链为骨架
(1)生物大分子的种类:_____________________都是生物大分子。
(2)单体: 多糖的基本单位是_______, 蛋白质的基本单位是_________,核酸的基本单位是_________, 这些基本单位称为单体。
(3)多聚体: 生物大分子是由许多_______连接而成的多聚体。
(4) 碳是生命的核心元素的原因: 氨基酸、核苷酸、葡萄糖等单体都是
以_____________形成的, 单体连接成多聚体, 多聚体也是以碳链为基本骨架的。
多糖、蛋白质、核酸
单糖
氨基酸
核苷酸
单体
碳链为骨架
1. 生物大分子
(1)若该图为一段肽链结构模式图,则1表示____________,组成人体的3的种类大约有21种。
(2)若该图为一段核酸结构模式图,则1表示_________,2表示__________,3表示__________。
(3)若该图表示多糖结构模式图,则1、2、3连接形成的化合物是___________________。
中心碳原子
五碳糖
磷酸
含氮碱基
葡萄糖(或单糖)
【检测】下图表示生物大分子(多聚体)的连接方式,请结合下图回答有关问题:
2. 有机物的初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物的比较
项目 DNA RNA 蛋白质
基本
单位
初步
水解产物
彻底
水解产物
代谢
终产物
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
氨基酸
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
主要多肽
脱氧核糖、含氮碱基和磷酸
核糖、含氮碱基和磷酸
氨基酸
CO2、H2O、尿素和磷酸盐等
CO2、H2O
和尿素
2. 有机物的初步水解产物、彻底水解产物和代谢终产物的比较
项目 淀粉 脂肪
基本
单位
初步
水解产物
彻底
水解产物
代谢
终产物
葡萄糖
——
主要是麦芽糖
甘油和脂肪酸
葡萄糖
——
CO2、H2O
生物多样性的直接原因是 ;
根本原因是 ;同一生物不同部位细胞形态功能不同的根本原因是 。
蛋白质的多样性
DNA(或基因)的多样性
基因的选择性表达
3. DNA、RNA和蛋白质三者之间的关系
【互动探究】D项中,某人的神经细胞和浆细胞中,有相同的RNA吗?
有。同一生物体不同的细胞,tRNA是相同的。
氨基酸
核苷酸
DNA
RNA
蛋白质
【检测】右图中a、b为小分子生命物质,甲、乙、丙代表大分子生命物质。下列相关叙述不正确的是( )
A.在T2噬菌体、HIV和SARS病毒体内,a都只有4种
B.甲、乙可共存于大肠杆菌的细胞质基质中
C.连接两个a之间和两个b之间的化学键不同
D.在某人的神经细胞和浆细胞中,甲、乙一般相同,丙不同
D
核DNA相同,mRNA和蛋白质不完全相同
4. DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系
图2
5. 蛋白质与核酸的关系模型及解读
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
图1
翻译
脱氧
核苷酸
蛋白质
复制
转录
核糖核苷酸
氨基酸
、
蛋白质
知识网络构建
C、H、O、N
有的还有S
氨基酸
氢键、二硫键等
细胞质基质、内质网、高尔基体
C、H、O、N
大多数含有S
有些还含有Fe等
C、H、O、N、P
磷酸
五碳糖
含氮碱基
核苷
核苷酸
遗传信息
遗传变异
蛋白质合成
细胞核
细胞质
知识网络构建
Lavf58.33.100
DNA(基因)eq \o(――→,\s\up17(转录))mRNAeq \o(――→,\s\up17(翻译))蛋白质
碱基数 ∶ 碱基数 ∶氨基酸数
$