新课标2023版高考生物一轮总复习第一单元走近细胞和组成细胞的分子第3讲蛋白质和核酸课件

这是一份新课标2023版高考生物一轮总复习第一单元走近细胞和组成细胞的分子第3讲蛋白质和核酸课件，共45页。PPT课件主要包含了COOH和NH2，COOH，答案B，脱氧核糖核酸，RNA，细胞核，细胞质，核酸的结构层次，传递遗传信息，氨基酸等内容，欢迎下载使用。

1．蛋白质是细胞的基本组成成分，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。 ( )2．氨基酸之间能够形成氢键等，从而使肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 ( )3．经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可达到消毒、灭菌的目的。 ( )4．真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。( )5．DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子，部分病毒的遗传信息储存在RNA中。 ( )
系统学习(一)　蛋白质的结构和功能(固基点)　　　　　　基础知识·全面掌握1．组成蛋白 、结构与种类
2．蛋白质的合成(1)多肽的形成过程①肽的名称确定：一条多肽链由几个氨基酸缩合而成就称为_____。②H2O中各元素的来源：H来自_________________，O来自_________。③一条肽链上氨基数或羧基数的确定：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。
(2)蛋白质的结构层次
3．蛋白质结构多样性与功能多样性
—————————■链教材资料·发展科学思维■—————————1．(必修1 P32“与社会的联系”)熟鸡蛋更容易消化的原因是什么？提示：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。2.(必修1 P33“生物科学史话”)中国摘取人工合成蛋白质桂冠的关键实验思路是什么？提示：先把天然胰岛素的两条链拆开，摸索出将两条链合在一起的方法。然后再分别合成两条链，最后将两条人工链合在一起。
　　　　　　重难盲点·讲练疏通———————微点释解(一) 理清氨基酸的种类与结构—————————氨基酸的结构特点图解分析找出氨基酸的共同体，即图中“不变部分”(连接在同一碳原子上的—NH2、—COOH和—H)，剩下的部分即为R基。倘若找不到上述“不变部分”，则不属于构成蛋白质的氨基酸。
[典例1]　(2022·南阳月考)如图是5种不同的物质，下列有关叙述正确的是(　 )A．5种物质都不能与双缩脲试剂发生紫色反应B．5种物质中均含有游离的氨基和羧基，均为构成蛋白质的氨基酸C．图中所有的氨基酸各1分子合成的一条多肽链中含有4个肽键D．图中所有氨基酸各1分子合成的一条多肽链中含有1个游离羧基和1个游离氨基
[解析]　蛋白质或者多肽可与双缩脲试剂发生紫色反应，①～⑤均不属于蛋白质或多肽，A正确；②的氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上，不属于构成蛋白质的氨基酸，B错误；氨基酸的结构特点是至少含有一个氨基和一个羧基，且氨基和羧基连接在同一个碳原子上，图中只有①③④⑤属于合成蛋白质的氨基酸，合成一条多肽链中含有3个肽键，C错误；⑤的R基中含有羧基，图中所有氨基酸各1分子合成的一条多肽链中含有2个游离羧基和1个游离氨基，D错误。[答案]　A
[规律方法]　“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸)
[对点练习]1．(2022·哈尔滨期中)科学家已经发现了第21种和第22种作为蛋白质合成原料的氨基酸——硒代半胱氨酸和吡咯赖氨酸，硒代半胱氨酸也可以在人体中合成，吡咯赖氨酸只存在于甲烷菌中。下列关于组成蛋白质的氨基酸的说法，错误的是 (　 )A．成年人体内的必需氨基酸增加到9种，非必需氨基酸12种B．组成人体蛋白质的氨基酸都含有C、H、O、N 4种元素C．这两种氨基酸的结构也符合组成蛋白质的氨基酸的结构通式D．第21种和第22种氨基酸的理化性质不同，原因是二者的R基不同解析：成年人体内的必需氨基酸种类比婴儿的少一种(组氨酸)，含有8种，非必需氨基酸增加到13种，吡咯赖氨酸只存在于甲烷菌中，A错误。答案：A　
2．(2022·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、一个羧基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；题图中三种氨基酸的共同点之一应为“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产生紫色反应，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都为1，D正确。
————微点释解(二) 从生命观念角度理清蛋白质的结构与功能————1．明晰蛋白质的盐析、变性和水解
2．分析蛋白质结构与功能的关系(1)蛋白质在细胞的增殖和分化、能量转换、信息传递及物质运输等方面发挥着重要作用，蛋白质的空间结构遭到破坏时，其功能也会丧失。(2)蛋白质中氨基酸的排列顺序发生变化时会影响其正常功能，可能进一步引发疾病，如镰状细胞贫血。(3)分布在细胞膜外侧的糖蛋白具有识别作用，如精卵细胞的识别与结合、激素与靶细胞膜上的受体结合、神经递质与突触后膜上的特异性受体结合等都离不开糖蛋白。(4)分布在细胞膜表面的糖蛋白的含量并不是一成不变的，如癌细胞膜上的糖蛋白减少，使癌细胞容易在体内分散和转移。(5)细胞膜上的载体蛋白有运输作用，载体蛋白的特异性与其结构是分不开的。(6)有些蛋白质具有催化作用，如“诱导契合学说”认为底物与酶的活性部位结合，会诱导酶发生构象改变，从而发挥催化功能。
[对点练习]3．(2022·莆田期中)科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(一种蛋白质)，可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去导致酶去折叠的尿素和巯基乙醇，再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中，经过一段时间以后，发现核糖核酸酶活性得以恢复。下列推论正确的是 (　 )A．由于巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质中的肽键，故该酶失去了活性B．这个实验说明从根本上讲蛋白质的结构是由外界环境决定的C．该蛋白质的氨基酸序列与蛋白质的空间结构密切相关D．这个实验证明结构并不一定决定功能
解析：蛋白质的折叠是蛋白质的空间结构，而巯基乙醇和尿素的作用是去蛋白质的折叠，且可以恢复，因此破坏的是蛋白质的空间结构，不是肽键，A错误；因为去掉巯基乙醇和尿素后，核糖核酸酶活性得以恢复，可以推知外界环境只是影响蛋白质的结构，其结构根本上还是由内部因素决定的，B错误；蛋白质的结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序、肽链盘曲折叠方式及其空间结构有关，肽链间形成的二硫键等化学键与氨基酸的序列有关，C正确；用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶后，其结构改变，失去生物活性，当去掉巯基乙醇和尿素后，牛胰核糖核酸酶结构恢复，活性得以恢复，说明结构决定功能，D错误。答案：C　
4．细胞代谢过程中会产生异常蛋白，异常蛋白积累会引起细胞凋亡。癌细胞内存在清除异常蛋白的机制，其过程如图所示。下列说法错误的是 (　 )A．蛋白酶体清除异常蛋白需要消耗水分子B．蛋白酶体清除异常蛋白受细胞呼吸的影响C．蛋白酶体有识别泛素和催化蛋白质水解的功能D．特异性提高蛋白酶体活性可用于癌症的治疗
解析：分析题图可知，蛋白酶体清除异常蛋白的过程是蛋白质水解的过程，需要消耗水分子，A正确；据图可知，异常蛋白的清除需要消耗ATP，而ATP主要由细胞呼吸提供，所以蛋白酶体清除异常蛋白受细胞呼吸的影响，B正确；由图可知，异常蛋白和泛素结合后，可以被蛋白酶体识别，并且蛋白酶体将异常蛋白和泛素的结合体水解，C正确；由题干可知，异常蛋白积累会引起细胞凋亡，而癌细胞通过蛋白酶体将异常蛋白分解清除，从而避免自身凋亡，所以特异性提高蛋白酶体的活性有助于癌细胞分解异常蛋白，不适用于癌症的治疗，D错误。答案： D
———————微点释解(三) 蛋白质的相关计算————————————1．蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系(1)肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数。(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－脱去水分子数×18。注：氨基酸平均分子质量为a。不考虑形成二硫键
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。(2)游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。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＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。(2)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。
4．妙用“排列组合”求解多肽种类(1)若n种氨基酸形成一个m肽，则形成的多肽种类为nm种。(2)若有n种氨基酸形成一个n肽，且每种氨基酸只有一个，则形成n肽的种类为n×(n－1)×(n－2)×……×1＝n！。5．基因表达中氨基酸数与相应DNA、mRNA中碱基数目关系
[典例2]　(2022·芜湖期中)有一条多肽链T由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS(z>12，w>13)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸(C3H7NO2S)、丙氨酸(C3H7NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、赖氨酸(C6H14N2O2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)。下列说法错误的是(　 )A．在形成多肽链T后，氨基酸共脱去了11个水分子B．形成多肽链T过程中，只需要1个半胱氨酸即可C．肽链T水解产物中，共有天冬氨酸的数目为(w－13)/4个D．盘曲、折叠的肽链被解开时，其特定的功能将发生变化
[解析]　该多肽由一条肽链、12个氨基酸组成，因此，脱去水分子数为11个，A正确；肽链T只有1个硫原子，因此，只需要1个半胱氨酸即可，B正确；天冬氨酸含有2个羧基，4个氧原子，设天冬氨酸的个数为m，由于形成多肽时脱去11个水分子，根据氧原子数守恒可列式：2×(12－m)＋4m－11＝w，解得m＝(w－13)/2，C错误；根据结构与功能相适应的观点，多肽链需要经过盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质后，才能发挥有关的功能，当肽链解开后，空间结构被破坏，应有的功能将失去，D正确。[答案]　C
[规律方法]　有关蛋白质计算的两个关键点(1)若为环状多肽，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数。(2)在计算蛋白质相对分子质量时，还要考虑是否存在特殊的变化，如二硫键(－S－S－)的形成，每形成一个二硫键，脱去2个H，相对分子质量减少2。　
[对点练习]5.(2022·海安调研)层黏连蛋白是由一条重链(A链)和两条轻链(B1链、B2链)构成的高分子糖蛋白，其结构示意图如图所示，若该蛋白由m个氨基酸构成。下列有关说法错误的是 (　 )A．该层黏连蛋白含有肽键数为m－3B．组成该蛋白的氨基酸中可能有些必须从食物中获取C．层黏连蛋白是由21种氨基酸经脱水缩合而成的D．该物质至少含有3个游离的氨基和羧基解析：组成蛋白质的氨基酸有21种，但不是每种蛋白质都含有21种氨基酸，C错误。答案：C　
6．经测定，某多肽链的分子式是C21HxOyN4S2，其中含有一个二硫键(—S—S—)。已知该多肽是由下列氨基酸中的其中几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列关于该多肽的叙述，错误的是 (　 )A．该多肽水解后产生的氨基酸分别是苯丙氨酸、亮氨酸和天冬氨酸B．该多肽中H原子数和O原子数分别是30和5C．该多肽形成过程中至少需要3种tRNAD．该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了56
解析：该多肽链的分子式是C21HxOyN4S2，含有2个S，所以水解产物中有2个半胱氨酸。根据C原子守恒和N原子的数目，半胱氨酸含有3个C，所以另两个氨基酸共含有15个C，可知为苯丙氨酸和亮氨酸，可知该多肽由三种氨基酸组成。该多肽水解后产生的氨基酸分别是2个半胱氨酸、1个苯丙氨酸和1个亮氨酸，A错误；该多肽形成过程中脱去3分子水和形成二硫键脱去2个氢，所以多肽中O原子数为8－3＝5，H原子数为38－6－2＝30，B正确；该多肽由3种氨基酸组成，形成过程中至少需要3种tRNA，C正确；该多肽形成时脱去3分子水和2个氢，相对分子质量减少18×3＋2＝56，D正确。答案：A
系统学习(二)　核酸的结构和功能(释疑点)　　　　　　主干知识·记准理清1．核酸的种类及其分布
3．核酸的主要功能(1)DNA分子是___________________的生物大分子；(2)部分病毒的遗传信息储存在_____中。4．生物大分子以碳链为骨架(1)单体：多糖的基本单位是_____，组成蛋白质的基本单位是_______，组成核酸的基本单位是________，这些基本单位称为_____。(2)多聚体：生物大分子是由许多_____连接成的多聚体。(3)碳链的基本骨架：每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为__________。(4)碳链骨架的意义：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。
　　　　　　题点考法·练全练通考法(一)　考查核酸的结构和功能1．如图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列有关说法正确的是(　 )A．核酸是遗传信息的携带者，由8种氨基酸组成B．与RNA相比，DNA特有的是胸腺嘧啶和核糖C．严重急性呼吸综合征病毒内含有图中5种碱基D．DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子，以碳链为骨架答案：D
2．下图中甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是 (　 )A．如果甲中的m是U，则甲一定是丙的基本单位B．如果甲中的m是G，则甲一定是乙的基本单位C．如果甲中的a是脱氧核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中D．如果甲中的a是核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中
解析：甲是核苷酸，是乙和丙的基本单位，乙是DNA，丙是tRNA。如果甲中的m是G，则甲可能是鸟嘌呤脱氧核苷酸，也可能是鸟嘌呤核糖核苷酸，是DNA或RNA的基本单位，B错误。答案：B　
[规律方法]　“三看法”判断DNA和RNA
考法(二)　辨析不同生物的核酸种类3．下列关于SARS病毒、乳酸菌、酵母菌和家兔体内核酸中的五碳糖、碱基、核苷酸的叙述，错误的是(　 )A．SARS病毒的遗传物质中的五碳糖只有1种，碱基和核苷酸各有4种B．乳酸菌细胞中的核酸有2种，碱基和核苷酸各有8种C．酵母菌的遗传物质主要位于染色体上，其遗传物质中的碱基和核苷酸各有4种D．家兔神经细胞中的核酸及五碳糖都有2种，其细胞核和细胞质中都有核酸分布答案：B
4．(2022·临川联考)下列关于各种生物中含有的碱基、核苷酸、五碳糖种类的叙述，正确的是 (　 )答案：B
　[归纳拓展]　生物种类与核酸、核苷酸及碱基种类的关系
考法(三)　辨清蛋白质与核酸的关系5．如图为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(　 )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．物质甲、乙、丙为生物大分子，都有物种特异性答案：D
6．(2022·黄山期中)如图表示生物体内某些有机物的组成关系及其功能，其中C、D、E1、E2为小分子化合物，F、G、H、I、J均为大分子化合物。下列分析不正确的是(　 )A．控制生物性状的物质是FB．C和D共有的元素有C、H、O、NC．E1和E2的区别是空间结构不同D．J具有改变化学反应速率的作用
解析：分析题图可知：C为核苷酸，D为氨基酸，E1为脱氧核苷酸，E2为核糖核苷酸，F是DNA，G是RNA，H是蛋白质，I是结构蛋白，J是酶。脱氧核苷酸和核糖核苷酸的区别是含有的五碳糖不同以及含有的碱基不完全相同，C错误。答案：C　
[归纳拓展]　核酸与蛋白质之间的关系(1)DNA、RNA和蛋白质三者间的内在关系