第1单元 第3课时 蛋白质和核酸-【优化探究】2027年高考生物学一轮复习高考总复习配套课件（人教版 单选）

该高中生物学高考复习课件聚焦“蛋白质和核酸”核心考点，依据课标要求阐明蛋白质结构功能、核酸遗传信息传递及生物大分子碳链骨架，结合2024-2023年多省高考真题分析考点权重，梳理必备知识、诊断易错点，对接高考评价体系，归纳结构判断、相关计算等常考题型，备考针对性强。 课件亮点在于高考真题实战与应试技巧指导，如通过牛胰核糖核酸酶变性实验培养结构与功能观的生命观念，用“规律法”“公式法”解析蛋白质计算培养科学思维，特设错漏诊断与精练迁移，助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

细胞的概述及其分子组成 第一单元 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 课标要求 第3课时　蛋白质和核酸 考情分析 1.蛋白质的结构和功能 2024·黑吉辽卷,1　2024·江苏卷,1　2023·河北卷,1　2023·江苏卷,3　2023·湖南卷,1　2023·湖北卷,2　2023·海南卷,2 2.核酸和蛋白质的关系 2024·北京卷,2　2021·江苏卷,1 3.生物大分子 2023·全国乙卷,1　2021·全国甲卷,1 演练感悟 考点二 真题 蛋白质的结构和功能 考点一 核酸是遗传信息的携带者及生物大分子 内容索引 NEIRONGSUOYIN 蛋白质的结构和功能 考点一 梳理 必备知识 1.组成蛋白质的氨基酸 氨基 羧基 梳理 必备知识 拾遗•挖掘 (必修1 P32“拓展应用”)在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时,人们格外注重其中必需氨基酸的种类和含量。原因是必需氨基酸人体细胞不能合成,必须从外界环境中获取。 2.蛋白质的结构 (1)氨基酸的脱水缩合 ①图中产生的H2O中H来自_____________, O来自　　　。  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。  梳理 必备知识 氨基和羧基 羧基 1 R基（或侧链基团） (2)蛋白质的结构层次(以血红蛋白为例) 梳理 必备知识 脱水 缩合 复杂的 空间结构 梳理 必备知识 拾遗•挖掘 (必修1 P30 图2-11)在蛋白质分子中,连接不同氨基酸之间的“键”:一条肽链中相邻氨基酸通过肽键连接;不同肽链之间的氨基酸可通过氢键或二硫键相连接。 3.蛋白质结构和功能的多样性 梳理 必备知识 排列顺序 空间结构 酶 血红蛋白 激素 抗体 梳理 必备知识 拾遗•挖掘 (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。 (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,容易被蛋白酶水解。 1.蛋白质具有催化、充当主要能源物质等功能,是生命活动的主要承担者。 (　　) 2.具有氨基和羧基的化合物,都是构成蛋白质的氨基酸。 (　　) 3.(2024·新课标卷)大豆中的蛋白质含有人体细胞不能合成的必需氨基酸。 (　　) 4.组成蛋白质的氨基酸之间可以按照不同的方式脱水缩合。 (　　) 5.(2022·湖南卷)胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中。 (　　) 6.氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能。 (　　) × × × × √ 错漏诊断 × 深研 重难问题 探究 牛胰核糖核酸酶(RNaseⅠ)是由一条多肽链构成的蛋白质,由124个氨基酸组成,含4个二硫键,是一种内切核酸酶。使用巯基乙醇和尿素处理RNaseⅠ,可将其去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。洗脱巯基乙醇和尿素,RNaseⅠ活性可以恢复。请回答下列相关问题。 (1)巯基乙醇和尿素可能破坏了RNaseⅠ中的　　　　使其变性。  (2)无活性状态下的RNaseⅠ　　(填“能”或“不能”)与双缩脲试剂产生紫色反应。 (3)组成该酶的多肽链的折叠需要内质网和高尔基体的参与,该实验说明蛋白 质___________的改变会影响其功能。      二硫键 能 空间结构 深研 重难问题 探究 牛胰核糖核酸酶(RNaseⅠ)是由一条多肽链构成的蛋白质,由124个氨基酸组成,含4个二硫键,是一种内切核酸酶。使用巯基乙醇和尿素处理RNaseⅠ,可将其去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。洗脱巯基乙醇和尿素,RNaseⅠ活性可以恢复。请回答下列相关问题。 (4)在形成牛胰核糖核酸酶时会形成 　个肽键,该分子中至少含有游离的氨基为__ 　个,如果氨基酸的平均分子量为130,则在该过程中分子量减少了　　 　　。        123 1 2 222 1.蛋白质的变性与水解的辨析 (1)变性:空间结构发生改变,生理活性丧失,该过程一般不可逆。空间结构变得伸展、松散,容易被消化吸收。肽键未断裂,仍可以与双缩脲试剂反应生成紫色络合物。变性的诱导因素有高温、过酸或过碱、重金属等。 (2)水解:肽键断裂,蛋白质分解为短肽或氨基酸。与脱水缩合相反。 归纳提升 2.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)。 精练 迁移应用 考向1　蛋白质的结构和功能的判断 1.(2025·四川卷,1)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 (　　) 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 C 解析:蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N,真核细胞的核孔含有多种蛋白质,这些蛋白质的基本组成元素相同,A错误;蛋白质的单体连接方式相同,均为氨基酸之间脱水缩合形成肽键连接,B错误;不同的蛋白质功能不同,功能与结构相适应,因此这些蛋白质的肽链盘曲折叠形成的空间结构不同,C正确;真核生物核孔蛋白质均属于胞内蛋白,合成加工场所相同,均在细胞质,D错误。 溯源教材 (必修1 P30“图示与正文”) (1)单体连接方式 (2)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。 2.(2023·湖北卷,2)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 A 解析:蛋白质变性是蛋白质的空间结构被破坏而失去活性,变性状态下蛋白质中的肽键没有断裂,A错误;球状蛋白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,说明外侧主要是极性基团,可溶于水,不易溶于乙醇,B正确;加热变性的蛋白质空间结构发生改变,该改变不可逆,不能恢复原有的结构和性质,C正确;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。 3.(2026·河南平顶山模拟)蛋白质是生命活动的主要承担者,生物体内不同类型的蛋白质行使不同的功能。下列相关叙述错误的是 (　　) A.葡萄糖进入小肠上皮细胞需要借助载体蛋白,并消耗能量 B.某种蛋白与病原体结合,可抑制病原体对人体细胞的黏附 C.突触后膜上的受体蛋白,可特异性识别并结合神经递质 D.用胰蛋白酶处理生物膜,不会改变生物膜的选择透过性 D 解析:小肠上皮细胞吸收葡萄糖需借助膜上的载体蛋白,消耗能量,属于主动运输,A正确;体液免疫中抗体与病原体结合后可抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附,B正确;位于突触后膜上的受体蛋白,能识别并结合神经递质,神经递质与受体的结合具有特异性,C正确;用胰蛋白酶处理生物膜,膜上的蛋白质被水解,会改变生物膜的选择透过性,D错误。 考向2　蛋白质的相关计算 4.(2026·河北唐山月考)如图为一个由200个氨基酸构成的甲、乙、丙3条肽链组成的蛋白质分子,其中“—S—S—”是将两条肽链连接起来的二硫键(由两个—SH形成,即—SH+—SH —S—S—+2H)。下列叙述正确的是 (　　) A.该分子中含有197个肽键 B.该蛋白质中至少含有2个游离的氨基 C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有200个氨基 D.合成该蛋白质的过程中,其相对分子质量减少了3 568 D 解析:该蛋白质分子含有3条肽链并且乙和丙这2条肽链间有一个肽键,所以该蛋白质分子共有肽键200-3+1=198(个),A错误;该蛋白质中含有3条肽链,至少含有3个游离的氨基,B错误;图中1条肽链的R基上的氨基与另一条肽链的R基上的羧基反应形成了一个肽键,因此在这200个氨基酸中,至少含有201个氨基,C错误;200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质时脱去的水分子数为198个,并形成2个二硫键,所以合成该蛋白质时相对分子质量减少198×18+2×2=3 568,D正确。 核酸是遗传信息的携带者及生物大分子 考点二 梳理 必备知识 1.核酸的组成、结构与功能 (1)核酸的结构层次 磷酸 五碳糖 含氮碱基 [点拨]　关于核酸“元件”连接的2点提醒 ①在DNA分子的一条链中,连接相邻两个碱基的结构是脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖。在RNA分子的一条链中,连接相邻两个碱基的结构是核糖—磷酸—核糖。 ②在DNA的一条链和RNA中,连接相邻两个核苷酸的化学键是磷酸二酯键。在DNA分子中,连接两条链的是氢键。 梳理 必备知识 (2)DNA和RNA的比较 梳理 必备知识 DNA RNA DNA DNA RNA (3)核酸的功能与分布 [点拨]　核酸和遗传物质的辨析 ①对病毒来说,核酸与遗传物质是一致的,为DNA或RNA。 ②对细胞生物来说,核酸指DNA和RNA,遗传物质仅指DNA。 梳理 必备知识 遗传信息 拟核 (4)核苷酸的排列顺序储存着遗传信息 ①遗传信息的多样性:组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有　　种,但是如果数量不限,在连成长链时,　　　　　是极其多样的,所以DNA分子的信息容量非常大。  ②遗传信息的特异性: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。 梳理 必备知识 4 排列顺序 拾遗•挖掘 (必修1 P34“问题探讨”)DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是DNA是遗传物质,携带遗传信息,不同个体的遗传信息一般不同。DNA鉴定技术还可以应用在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面。 梳理 必备知识 2.生物大分子以碳链为骨架 (1)单体与多聚体 ①组成多糖、蛋白质、核酸的基本单位分别是　　　　　　　　 　　,这些基本单位称为______。生物大分子是由许多　　　连接成的多聚体。  ②碳原子与碳原子或其他原子通过　　　　连接形成稳定的结构。  梳理 必备知识 单糖、氨基酸、核苷酸 单体 单体 共价键 (2)如图表示生物大分子的连接方式。 ①若该图为一段肽链结构模式图,则1表示中心碳原子,2表示结构 “—CO—NH—”,3的种类有　　　　种。  ②若该图为一段核酸结构模式图,则1表示五碳糖,2表示磷酸基团,3表示________。  ③若该图为一段淀粉结构模式图,则1、2、3连接形成的化合物是______。  梳理 必备知识 21 含氮碱基 葡萄糖 (3)细胞生命活动的实现 ①以碳链为骨架的　　　　　　　　　　等生物大分子,构成细胞生命大厦的基本框架。  ②糖类和脂质提供了生命活动的重要能源。 ③水和无机盐与其他物质一起,共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。 梳理 必备知识 多糖、蛋白质、核酸 拾遗•挖掘 (必修1 P38“复习与提高”)多糖和核酸都是由许多单体组成的多聚体,核酸能携带遗传信息,但多糖不能,原因是核酸分子中4种脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)在数量、排列顺序上会千差万别,从而能够承担起携带遗传信息的功能。构成多糖的单体是单糖,无论多少个单糖构成的多糖,它的排列顺序不具有多样性。 梳理 必备知识 1.核糖核苷酸的排列顺序决定了DNA的多样性。 (　　) 2.与DNA相比,RNA特有的化学组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖。 (　　) 3.细胞质基质、线粒体、叶绿体和细胞核中均有蛋白质和核酸。 (　　) 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。 (　　) 5.核酸保健品会真的保健。 (　　) 6.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。 (　　) 7.蛋白质、核酸、多糖、脂肪都属于生物大分子。 (　　) × √ × × × 错漏诊断 × × 精练 迁移应用 考向1　核酸的结构和功能的分析 1.(2024·海南卷,1)海南黎锦是非物质文化遗产,其染料主要来自植物。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 D 解析: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,有少部分存在于细胞质中,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。 2.(2026·吉林长春模拟)核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在细胞中具有极其重要的作用。下列关于核酸的叙述,正确的是 (　　) A.人的DNA主要分布于细胞核,少数分布在细胞质基质中 B.不同核苷酸之间的差别是碱基的排列顺序不同 C.由A、T、G、C四种碱基参与构成的核苷酸有7种 D.幽门螺杆菌的遗传物质彻底水解得到的化合物最多有8种 C 解析:人的DNA主要分布于细胞核,少数分布在细胞质中(线粒体中),A错误;不同核苷酸之间的差别是碱基的种类和五碳糖的种类不同,B错误;细胞内有DNA和RNA,由A碱基参与构成的核苷酸是腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸,由T碱基参与构成的核苷酸是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,由G碱基参与构成的核苷酸是鸟嘌呤核糖核苷酸和鸟嘌呤脱氧核苷酸,由C碱基参与构成的核苷酸是胞嘧啶核糖核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸,由A、T、G、C四种碱基参与构成的核苷酸有7种,C正确;幽门螺杆菌的遗传物质是DNA,DNA彻底水解得到的化合物最多有6种,分别是A、T、C、G四种碱基、脱氧核糖、磷酸,D错误。 考向2　蛋白质和核酸的关系 3.(2026·江苏泰州模拟)蛋白质和核酸是细胞内重要的大分子物质。下列相关叙述正确的是 (　　) A.二者均以碳链为基本骨架,但蛋白质不含有S元素 B.二者存在于线粒体、核糖体,也是染色体的组成成分 C.二者主要在细胞核内合成,都能通过核孔进出细胞核 D.合成蛋白质仅需一种RNA参与 B 解析:蛋白质和核酸是细胞内重要的大分子物质,生物大分子以碳链为骨架,蛋白质的元素组成为C、H、O、N,有的还有S,A错误。线粒体中含多种蛋白质和DNA、RNA;核糖体成分是蛋白质和RNA;染色体的主要成分是DNA和蛋白质,B正确。核酸主要在细胞核内合成,蛋白质在细胞质中的核糖体上合成,RNA和蛋白质可通过核孔进出细胞核,DNA不能进出细胞核,C错误。合成蛋白质的过程主要包括转录和翻译,需要mRNA、tRNA、rRNA参与,D错误。 4.(2026·河南洛阳模拟)细胞内的核酸通常需要与蛋白质结合成为核酸—蛋白质复合物,才能行使特定的生理功能。下列有关叙述错误的是 (　　) A.RNA与蛋白质结合有利于肽链的合成 B.DNA与蛋白质结合能调控基因的表达 C.真核细胞和原核细胞中均存在DNA与蛋白质形成的复合物 D.DNA的合成过程需要蛋白质,蛋白质的合成过程不需要DNA D 解析:mRNA与有关酶结合有利于进行翻译过程,A正确;DNA与RNA聚合酶结合能调控基因的转录,B正确;真核细胞和原核细胞中,DNA复制和转录时,都有酶与DNA结合成DNA—蛋白质复合物,C正确;DNA的合成过程需要蛋白质(如DNA聚合酶),蛋白质的合成过程需要DNA的指导,D错误。 考向3　比较细胞中的生物大分子 5.(2025·江苏卷,1)关于蛋白质、磷脂和淀粉。下列叙述正确的是 (　　) A.三者组成元素都有C、H、O、N B.蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分 C.蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质 D.磷脂和淀粉都是生物大分子 B 解析:蛋白质的组成元素为C、H、O、N(可能含S),磷脂含C、H、O、N、P,淀粉仅含C、H、O,不含N元素,A错误;生物膜的主要成分是磷脂(构成基本支架)和蛋白质(承担膜功能),B正确;细胞内的主要储能物质是脂肪(动物)和淀粉(植物),蛋白质不是主要储能物质,C错误;淀粉是多糖,属于生物大分子,磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸等组成,不属于生物大分子,D错误。 6.(2026·安徽安庆模拟)如图为细胞中一种常见的水解反应,下列化合物不能发生此种反应的是 (　　) A.血红蛋白　 B.淀粉 C.RNA D.脂肪 解析:分析题图可知,生物大分子水解形成了一种单体,血红蛋白是生物大分子,水解后可以得到单体——氨基酸,A不符合题意;淀粉能在相关酶的作用下水解成单体——葡萄糖,B不符合题意;RNA能在相关酶的作用下水解成单体——核糖核苷酸,C不符合题意;脂肪不属于生物大分子,没有单体,D符合题意。 D 真题　演练感悟 2 3 1 1.(2025·新课标卷,1)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以使蛋白质发生变性 D.利用蛋白质工程可以获得氨基酸序列改变的蛋白质 A 4 2 3 1 解析:二硫键是连接不同半胱氨酸残基的化学键,若二硫键断裂,会破坏蛋白质的空间结构,导致其功能丧失,A错误;蛋白质的功能依赖其特定的空间结构,若空间结构改变(如高温、强酸、强碱导致的变性),其功能通常也会受到影响,B正确;乙醇等有机溶剂可破坏蛋白质分子中的氢键,导致其空间结构改变而变性,C正确;蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或合成一种新的蛋白质的技术,因此利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质,D正确。 4 2 3 1 2.(2024·黑吉辽卷,1)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,空间结构可能会发生变化 B 4 2 3 1 解析:钙调蛋白的合成场所是核糖体,核糖体是“生产蛋白质的机器”,A正确;钙调蛋白的基本组成单位是氨基酸,不是Ca2+,B错误;氨基酸之间能够形成氢键等,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;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+,钙调蛋白结合Ca2+后,空间结构可能发生变化,D正确。 4 2 3 1 3.(2024·北京卷,2)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 解析:不同生物DNA的元素组成都是C、H、O、N、P,A不符合题意;不同生物DNA的核苷酸种类都只有4种,B不符合题意;不同DNA分子的碱基序列不同,一般来说,DNA碱基序列相似度越高,亲缘关系越近,“尼安德特人”与现代人的DNA碱基序列相似度较高,可以证明“尼安德特人”与现代人是近亲,C符合题意;不同生物DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构,D不符合题意。 C 4 2 3 1 4.(2025·河北卷,3)下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是 (　　) A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O 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 B 4 2 3 1 解析:纤维素属于糖类,元素组成是C、H、O,淀粉酶是蛋白质,元素组成主要是C、H、O、N,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,它们都有C、H、O,A正确;糖原是多糖,由葡萄糖单体连接成多聚体,蛋白质由氨基酸单体连接成多聚体,但脂肪不是多聚体,它是由甘油和脂肪酸组成的,B错误;多肽链中的某些区域可以形成氢键(如α螺旋结构),核酸单链可在链内形成氢键(如tRNA),形成特定的空间结构,C正确;多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分,蛋白质是细胞膜、细胞器等结构的重要组成成分,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分,D正确。 4 $