2023版高考生物一轮总复习第2章第4、5节蛋白质是生命活动的主要承担者核酸是遗传信息的携带者课件

这是一份2023版高考生物一轮总复习第2章第4、5节蛋白质是生命活动的主要承担者核酸是遗传信息的携带者课件，共60页。PPT课件主要包含了蛋白质的功能，构成细，胞和生物体结构，血红蛋白，氨基酸，HON，一个氨基和一个羧基，同一个碳原子上，一分子的水，脱水缩合等内容，欢迎下载使用。

考点一 蛋白质的功能与结构
2.蛋白质的基本单位——______
(1)氨基酸组成元素：主要是______________，有的还
含有____元素。(2)氨基酸的种类。
组成人体内蛋白质的氨基酸有____种，根据能否在人体内合成可分为两类：必需氨基酸 8 种(外界环境中获取)和非必需氨基酸 13 种(人体合成)。
(3)氨基酸结构。①氨基酸的结构通式：_________________。②氨基酸的结构特点：每种氨基酸________ 都含有______________________，并且都有一个氨基和一个羧基连接在______________________。③各种氨基酸之间的区别在于______不同。
3.蛋白质的结构及其多样性
(1)氨基酸形成蛋白质的过程。
ⅰ.脱水缩合——连接氨基酸的方式。
概念：一个氨基酸分子的_____(—NH2)与另一个氨基酸分子的_____(—COOH)相连接，同时脱去____________。ⅱ.二肽的形成过程。
①过程 a 为__________，物质 b 为_______，结构 c 为
②H2O 中 H 来源于____________，O 来源于______。
(2)蛋白质的形成过程。
(3)结构多样性的原因。
(1)蛋白质的盐析、变性和水解。
①盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结
②变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。③水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为
短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
(2)高温能够破坏肽链盘曲、折叠形成的空间结构，但没有破坏氨基酸之间的肽键，所以蛋白质变性后仍可用双缩脲试剂检测。
(3)高温、过酸、过碱、重金属盐，都会使蛋白质的空
间结构发生不可逆的变化，但低温不会。
(4)酒精、加热、紫外线等方法消毒、杀菌的原理是使
细菌和病毒的蛋白质变性。
(5)由于基因的选择性表达，同一生物的不同细胞中蛋
白质的种类和数量会出现差异。
考点二 蛋白质的合成过程及相关计算
1.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数
(1)肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－________。(2)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－________________。(不考虑形成二硫键)
注：氨基酸平均相对分子质量为 a。
2.蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算(1)至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数×1。(2)游离氨基或羧基数目＝肽链数×1＋____________
_______________。
R 基上的 N 原子数
3.利用原子守恒法计算肽链中的原子数(1)N 原子数＝肽键数＋肽链数＋__________________
＝各氨基酸中 N 原子总数。
(2)O 原子数＝肽键数＋2×肽链数＋_________________________＝各氨基酸中 O 原子总数－脱去水分子数。
4.若为环状多肽：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数。
5.常考蛋白质的分布和功能
考点三 核酸的种类及其分布
1.核酸是由核苷酸连接而成的长链(1)核酸的结构层次。
(2)DNA 和 RNA 的比较。
(3)核酸分子的多样性和特异性。②多样性原因：核苷酸的________成千上万，核苷酸
的___________千变万化。
③特异性原因：每个核酸中核苷酸的数目和排列顺序
2.DNA、蛋白质和生物多样性的关系
(1)生物多样性的根本原因是基因的多样性。(2)生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性。
(1)关于核酸的两组必知概念。
①脱氧核糖≠脱氧核苷酸≠脱氧核糖核酸：脱氧核糖是一种五碳糖，脱氧核苷酸是脱氧核糖核酸的基本组成单位，脱氧核糖核酸即 DNA。
②核糖≠核糖核苷酸≠核糖核酸：核糖是一种五碳糖，核糖核苷酸是核糖核酸的基本组成单位，核糖核酸即RNA。
(2)核酸、蛋白质的水解产物和氧化分解产物。
3.生物大分子以碳链为骨架
脂肪是由甘油和脂肪酸结合而成的，但脂肪的相对分子质量与蛋白质、核酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。磷脂和固醇也不属于生物大分子。
【基础测评】1.易错诊断(1)DNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连
(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)大肠杆菌细胞内含有 4 种碱基、4 种核苷酸。((5)蛋白质具有调节、运输、免疫和催化的作用。(答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.下图为牛胰岛素结构图，该物质中“—S—S—”是由两个“—SH”脱去两个 H 形成的。下列说法正确的是
)A.牛胰岛素为 51 肽，其中含有 50 个肽键B.牛胰岛素中至少含有 2 个—NH2 和 2 个—COOHC.牛胰岛素水解产物含有 21 种不同的氨基酸D.牛胰岛素形成时，减少的相对分子质量为 882答案：B
3.有一条多肽链，分子式为 C69H117O21N25S，将它彻底水解后，只得到下列三种氨基酸：①H2N—CH2—COOH②H2N—(CH2)5—CH(NH2)—COOH③HS—CH2—CH(NH2)—COOH
分析推算可知，水解得到的氨基酸数为(
4.下图为某核苷酸链的示意图，下列相关叙述中，正
A.图示化合物的元素组成只有 C、H、O、NB.图示化合物为 DNA 一条链的片段
C.图中的 T、C、G 可参与合成 6 种核苷酸D.图示化合物只能在细胞核中找到答案：B
考向 1 氨基酸的结构和种类[典例 1](2020 年山东潍坊统考)下面是三种化合物的
结构简式，下列有关这三种化合物的叙述，错误的是(
A.三种化合物可以用一个结构通式表示
B.三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个
C.三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D.三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同
解析：三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示，A 正确。图中三种氨基酸共同点应为“至少都含有一个氨基、一个羧基”，B 错误。双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应，是由于蛋白质中有肽键，氨基酸中无肽键，故不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确。三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数分别是 1、1、1，D 正确。
【考向集训】1.层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白，由一条重链(α)和两条轻链(β1、β2)经二硫键交联而成，外形呈十字形。若将
层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是(
解析：糖蛋白由蛋白质和多糖组成，多糖彻底水解得到葡萄糖，蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项 D 中—NH2和—COOH 未连在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸。
考向 2 蛋白质的合成过程及相关计算与分析[典例 2](2021 年甘肃平凉模拟)如图为某种肽的结构
简式，据图分析下列说法正确的是(
A.该肽由 3 种氨基酸脱水缩合而成，含有 4 个肽键B.该肽中含 1 个游离的氨基、2 个游离的羧基C.形成该肽时，各种氨基酸总相对分子质量减少了72D.形成该肽时，脱去的水中的氧来自羧基，氢来自氨基
解析：该肽由 4 种氨基酸组成，含有 4 个肽键，A 错误。该肽中含 1 个游离的氨基、1 个游离的羧基，B 错误。形成该肽时产生 4 个 H2O，总相对分子质量减少了 72，C正确。脱去的水中的 O 来自羧基，H 来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，D 错误。
计算氨基酸的个数常以氮原子数或氧原子数的计算为突破口。可依据“氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数”进行计算。
【考向集训】2. 某 50 肽共有天冬氨酸(R 基为—CH2 —COOH) 5个，现去掉其中的天冬氨酸，得到 4 条长短不等的多肽(如图)。
下列有关该过程的叙述中，错误的是(A.O 原子数目减少 10 个B.C 原子数目减少 20 个C.氨基数目增加 3 个，羧基数目减少 2 个D.肽键数目减少 8 个
解析：据图可知，天冬氨酸的位置是第1、9、20、 40、50，要水解这 5 个氨基酸，需要破坏 8 个肽键，所以肽键数目减少 8 个，同时水解 8 个肽键，需要 8 个水分子，同时脱去了 5 个天冬氨酸，1 个天冬氨酸含有 4 个 O，所以 O 原子数目减少 20－8＝12(个)，A 错误、D 正确。1 个天冬氨酸含有 4 个 C，去除 5 个天冬氨酸，形成短肽后 C原子减少 4×5＝20(个)，B 正确。天冬氨酸 R 基含有 1 个羧基，水解后，1 条肽链变为 4 条肽链，每条肽链两端各增加 1 个氨基和羧基，因此形成的短肽至少有 4 个氨基和4 个羧基，所以氨基增加 3 个，而羧基数目减少 5－3＝2(个)，C 正确。
3.(2021 年安徽安庆一中期中)如图所示，某蛋白质分子由两条肽键(含 52 个氨基酸)和一个环状肽(含 20 个氨基酸)组成，它们之间由二硫键(两个—SH 形成—S—S—)相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为 a，下列有关叙述
A.该蛋白质分子共有 70 个肽键
B.该蛋白质分子的相对分子质量为 72a－1264
C.该蛋白质分子至少含有两个游离的氨基和两个游离
D.该蛋白质分子至少含有 72 个氮原子和 75 个氧原子解析：氨基酸脱水缩合过程中，形成的肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数；环状肽中氨基酸数＝肽键数＝脱去的水分子数，该蛋白质分子中肽键数＝(52－2)＋20＝70，A 正确。氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中减少的相对分子质量是失去的水分子的相对分子质量与形
成二硫键脱去的 H 的相对原子质量的和，该蛋白质分子由两条肽链(含 52 个氨基酸)和一个环状肽(含 20 个氨基酸)组成，且它们之间由两个二硫键(两个—SH 形成—S—S—)相连，则该蛋白质的相对分子质量为(52＋20)×a－(70×18＋2×2)＝72a－1 264，B 正确。环状肽可能没有游离的氨基和羧基，所以该蛋白质分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，C 正确。该蛋白质分子至少含有氮原子数为 52＋20＝72，至少含有氧原子数为(29－1＋2)＋(23－1＋2)＋20＝74，D 错误。
考向 3 蛋白质的合成、结构与功能[典例 3](2020 年全国卷Ⅲ)新冠病毒是一种 RNA 病毒。新冠肺炎疫情给人们的生活带来了巨大影响。下列与新冠
肺炎疫情防控相关的叙述，错误的是(
A.新冠病毒含有核酸和蛋白质，通过核酸检测可排查新冠病毒感染者B.教室经常开窗通风可以促进空气流动，降低室内病原微生物的密度C.通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧，因此可以通过体温测量初步排查D.每天适量饮酒可以预防新冠肺炎，因为酒精可以使细胞内的病毒蛋白变性
解析：新冠病毒含有核酸和蛋白质，通过核酸检测可诊断机体中是否存在新冠病毒的核酸，从而达到排查新冠病毒感染者的目的，A 正确。教室经常开窗通风可以促进空气流动，降低室内病原微生物的密度，B 正确。通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧，因此通过体温测量可初步排查新冠肺炎患者，C 正确。体积分数为 70%的酒精可以使病毒蛋白变性，但饮酒不能预防新冠肺炎，D 错误。
【考向集训】4.(2021 年八省联考辽宁卷)目前发现的人体葡萄糖转运蛋白(GLUTs)共有 14 种，主要负责葡萄糖和果糖的跨膜
转运，下列有关叙述正确的是(
A.不同种类 GLUTs 的氨基酸序列和空间结构相同B.GLUTs 的肽链合成时相邻氨基酸通过肽键连接C.GLUTs 经沸水浴处理，肽链充分伸展并彻底水解D.GLUTs 转运葡萄糖和果糖的方式都是主动运输
解析：不同种类 GLUTs 的氨基酸序列和空间结构不完全相同，A 错误。GLUTs 的肽链合成时相邻氨基酸经过脱水缩合，通过肽键连接，B 正确。沸水浴处理 GLUTs 会导致其变性，变性后的蛋白质空间结构遭到破坏，肽链伸展，但并没有水解，C 错误。GLUTs 转运葡萄糖和果糖的方式可能是主动运输，也可能是协助扩散，D 错误。
考向 4 核酸的结构和功能分析[典例 4](2020 年河南顶级名校质检)下列有关核酸的
①人体中含 A、C、T 这 3 种碱基的核苷酸共有 5 种
②DNA 分布在细胞核内，RNA 分布在细胞质中
细胞质中的遗传物质是 RNA ④把 DNA 的一条单链中的T 换成 U 就是一条 RNA 链了 ⑤原核细胞中既有 DNA，又有 RNA ⑥鉴定物种可以选择 DNA、RNA、核苷酸
B.①②④⑤ C.①②⑤⑥
解析：人体中含 A、C、T 碱基的核苷酸有 5 种，①正确；DNA 主要分布在细胞核内，RNA 主要分布在细胞质中，②错误；老鼠细胞质中的核酸有 DNA 和 RNA，遗传物质是 DNA，③错误；DNA 链与 RNA 链的区别不仅有碱基种类不同，五碳糖也不同，④错误；原核细胞中既有DNA，又有 RNA，⑤正确；应选择具有特异性的物质进行物种鉴定，如 DNA、RNA 等，但不能选择核苷酸，不同生物的核苷酸相同，⑥错误。
【考向集训】5.生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中 X、Y 代表元素，a、b、c 是组成甲、乙、丙三种生物大分子的单体，这三种单体的结构可用 d 或 e
表示。据图分析下列相关叙述正确的是(
A.人体细胞中单体 a、b 的结构可用 d 表示，人体中 d
B.大肠杆菌细胞内单体 c 的结构可用 e 表示，e 的种类
C.a、b 是生物体内遗传信息的携带者，丙是生命活动
D.甲、乙的多样性由 d 中的 n 充分体现，丙的多样性
由 e 中的 R 基充分体现
解析：根据图示可判断，甲代表 DNA，乙代表 RNA，丙代表蛋白质，a、b、c 分别代表脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸，d 为核苷酸，e 为氨基酸，m 为磷酸，f 为五碳糖，n 为碱基。人体中 d 的种类有 8 种，脱氧核苷酸和核糖核苷酸各 4 种，A 错误。e 为氨基酸，在生物体内有21 种，B 正确。遗传信息的携带者是核酸而不是核苷酸，C 错误。DNA 和 RNA 的多样性由 d 的数量、排列顺序以及 d 中 n 的种类充分体现，蛋白质的多样性由 e 的数量、排列顺序以及 e 中 R 基的种类和蛋白质的空间结构充分体现，D 错误。
6.分析 HIV 的化学组成，得到下图所示组成关系，下
A.a→甲的过程在 HIV 的核糖体上完成B.乙彻底水解可产生磷酸、核糖和 A、G、T、C 四种碱基C.a 与 a 之间通过“—NH—COOH—”相连接D.HIV 的遗传信息储存在大分子乙中
解析：HIV 是 RNA 病毒，因此甲、乙两种物质分别是蛋白质和 RNA，a、b 是构成甲、乙的小分子物质，所以a、b 可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a 分别是蛋白质和氨基酸，乙、b 分别是 RNA 和核糖核苷酸。HIV 无细胞结构，只有侵入宿主细胞，利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质，A 错误。RNA 中含有 U 而不含 T，B 错误。氨基酸之间通过肽键“—NH—CO—”相连接，C 错误。乙(RNA)是 HIV 的遗传物质，D正确。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1.还原糖的检测(1)原理。 ①还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将沉淀。
(1)检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液―→橘黄(红)色。(2)检测步骤。
染色要求：染色时间不宜过短(染色不充分，脂肪颗粒染色过浅，不宜观察)，也不宜过长(时间过长，样品中的脂肪可能溶解，洗浮色时被洗掉，且会使细胞其他部位着色，观察不到被染色的脂肪)。
(1)检测原理：蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。(2)检测步骤。
[典例](2021 年广东东莞调研)下列有关生物体中化合
物的检测实验，对应正确的是(
解析：常温下淀粉遇碘变蓝色，实验过程中不需要水浴加热，A 错误。还原糖(如葡萄糖、果糖)与斐林试剂发生反应，生成砖红色沉淀，实验过程中需要水浴加热，但西瓜汁本身的颜色会对实验结果造成干扰，B 错误。常温下蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应，实验过程中不需要水浴加热，C 正确。常温下脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，此过程不需要水浴加热，D 错误。
【举一反三】某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实
验(如下图)，下列叙述正确的是(
A.在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果
B.在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是
C.用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质，
只是添加试剂的顺序不同
D.由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加入0.1 g/mL 的 NaOH 溶液，后加入 0.05 g/mL 的 CuSO4 溶液