暑期预习2023高中生物专题01蛋白质与核酸知识精讲新人教版必修1

这是一份暑期预习2023高中生物专题01蛋白质与核酸知识精讲新人教版必修1，共9页。试卷主要包含了结构特点，朊病毒蛋白有两种，根据下图回答问题等内容，欢迎下载使用。
第一单元　生命活动的物质和结构基础
专题01　蛋白质与核酸
☆知识脑图☆

☆目标导航☆
1．识记氨基酸的结构通式，说明氨基酸的结构特点以及氨基酸形成蛋白质的过程；
2．说出核酸的种类，简述核酸的分子结构和功能。
☆知识点贯通☆
一、组成蛋白质的氨基酸及其种类
1．结构通式：
　　　　　　　　　　
2．组成元素：C、H、O、N，有的还含有P、S等。
3．结构特点
（1）氨基和羧基的数量：每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基。
（2）氨基和羧基的连接位置：都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
（3）氨基酸不同的决定因素：R基的不同。
（4）种类：约20种，根据能否在人体内合成可分为必需氨基酸（8种，婴儿9种）和非必需氨基酸（12种）。)
二、蛋白质的结构及其多样性
1．二肽的形成过程
　　　　
（1）过程a名称：脱水缩合，场所为核糖体。
（2）物质b名称：二肽。
（3）结构c名称：肽键，其结构简式为：—NH—CO—（或—CO—NH—）。
（4）H2O中各元素的来源：H来自—COOH和—NH2，O来自—COOH。
（5）多个氨基酸发生脱水缩合，产物名称为多肽。
2．蛋白质的结构层次
氨基酸多肽蛋白质
3．蛋白质分子多样性的原因
（1）氨基酸种类不同、数目成百上千、排列顺序千变万化；
（2）多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
三、蛋白质的功能

四、核酸的组成和结构
1．核酸的结构层次
　　　　　　　
2．DNA和RNA组成成分的比较

①相同成分：含氮碱基A、G、C和磷酸。
②不同成分：DNA中是脱氧核糖、胸腺嘧啶，RNA中是核糖、尿嘧啶。
五、核酸的功能和分布
1．核酸的功能
（1）DNA：携带遗传信息，控制生物体的性状。
（2）RNA：作为遗传物质（某些病毒）；传递遗传信息（mRNA）；运输氨基酸（tRNA）；组成核糖体（rRNA）；作为酶，具有催化作用。
2．核酸的分布
（1）检测原理：DNA＋甲基绿→绿色，RNA＋吡罗红→红色。
（2）实验结论：DNA主要分布在细胞核，RNA主要分布在细胞质。
☆重难点突破☆
（一）氨基酸的组成、结构及种类
1. 要点精析

巧记：“8种必需氨基酸”
甲（甲硫氨酸）来（赖氨酸）写（缬氨酸）一（异亮氨酸）本（苯丙氨酸）亮（亮氨酸）色（色氨酸）书（苏氨酸）。
2．考场突破
下列关于生物体内氨基酸的叙述，正确的是（　　）
A．氨基酸是蛋白质分子的单体，由氨基和羧基组成
B．组成蛋白质的氨基酸共有的结构是
C．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
D．组成人体的氨基酸都在人体内合成
答案：B
解析：氨基酸是蛋白质分子的单体，由氨基、羧基、R基等组成，A错误；由氨基酸的结构通式可知，B正确；多数氨基酸分子只含有C、H、O、N四种元素，少数氨基酸含有S元素，C错误；组成人体的氨基酸只有部分可在人体内合成，少数需要从外界吸收，D错误。
笔记：
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（二）蛋白质的相关计算
1. 要点精析
（1）计算蛋白质中氨基酸、氨基、羧基、肽链、肽键、脱水数
①蛋白质相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。（若有其他化学键形成，则需再减去脱掉的原子质量，如每形成一个“—S—S—”键，需脱掉2个“H”）
②至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
③游离氨基或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。
（2）蛋白质中含有N、O原子数的计算
①N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
②O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
（3）多肽中除去氨基酸的有关计算
①若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽键；若除去多肽一端的一个氨基酸，需水解掉1个肽键即可。
②每水解1个肽键，则需要1分子水参与，肽键数减少1个，生成物与原多肽相比氧原子增加1个，氢原子增加2个，氨基增加1个，羧基增加1个。　
2．考场突破
一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸（R基为—CH2—CH2—COOH），则该多肽（　　）
A．有38个肽键
B．可能没有游离的氨基
C．至少有5个游离的羧基
D．至多有36种常见氨基酸
答案：B
解析：根据题干信息分析，由于该多肽是环状多肽，因此其中含有39个肽键，A错误；由于环状多肽的主链上没有游离的氨基，游离的氨基只能分布在R基上，而题干中没有相应信息说明R基上是否含有游离的氨基，所以不能推断该多肽中有没有游离的氨基.B正确；根据题干信息可知4个谷氨酸的R基中含有4个游离的羧基，由此推断该多肽至少含有4个游离的羧基，C错误；组成蛋白质分子的常见氨基酸约有20种，因此由39个氨基酸形成的环状多肽中最多也只有20种常见氨基酸，D错误。
笔记：
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☆易错辨析☆
（一）蛋白质的结构多样性与功能多样性　
1．易混点辨析
蛋白质分子结构复杂、种类繁多，这是蛋白质分子具有多种重要功能的基础。蛋白质结构多样性的原因：由于组成每种蛋白质分子的氨基酸的种类不同，数目的多少也不等，排列的次序又变化多端，由氨基酸形成的肽链的空间结构千差万别，导致蛋白质分子的结构形形色色，多种多样。从而决定了蛋白质分子功能的多样性。
2．考场突破
生长激素和胰岛素都是人体内对生命活动起着重要调节作用的激素，但是功能不同，与此无关的是（　　）
A．氨基酸的数目、种类和排列顺序
B．构成蛋白质的多肽链的数目
C．构成蛋白质的多肽链的空间结构
D．氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基
答案：D
解析：蛋白质功能不同的原因在于结构不同，结构多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序及多肽链的数目和空间结构不同。
笔记：
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（二）核酸与蛋白质的关系
1．易混点辨析
（1）核酸和蛋白质的区别与联系
比较项目
蛋白质
核酸
组成元素
C、H、O、N等
C、H、O、N、P
分子结构


形成场所
细胞质内的核糖体上
细胞核、线粒体、叶绿体等
内在联系

（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DNA的多样性。
（2）生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性。
2．考场突破
下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是（ ）
A．核酸和蛋白质的组成元素相同
B．核酸在蛋白质的生物合成中具有重要作用
C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键
【答案】B
【解析】核酸的组成元素是C、H、O、N、P，而蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，A错误；蛋白质的生物合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，翻译是以mRNA为模板，以tRNA为搬运氨基酸的工具合成具有一定氨基酸序列的肽链的过程，所以核酸在蛋白质的生物合成中具有重要作用，B正确；蛋白质的分解需要蛋白酶的参与，而蛋白酶的本质是蛋白质，因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与，C错误；高温会破坏蛋白质分子的空间结构，但是不会破坏肽键，且核酸分子中不含肽键，D错误。
笔记：
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☆巩固练习☆
1．α—鹅膏蕈碱是一种环状八肽，下列相关判断正确的是（　　）
A．与双缩脲有紫色反应
B．分子中含有7个肽键
C．至少含有一个游离的氨基
D．分子中可能含有8种氨基酸
【解析】α—鹅膏蕈碱是一种环状八肽，说明其分子是由8个氨基酸脱水缩合而成，但不一定是8种不同的氨基酸，所以D正确；凡是含肽键的化合物常与双缩脲试剂反应，出现紫色，但不是与双缩脲反应，A错误；环状肽中含有的肽键数等于组成的氨基酸数，B错误；组成环状肽的氨基酸中R基没有游离的氨基或者羧基，则1个环状肽则没有游离的氨基或羧基，所以C错误。
【答案】D
2．下列有关核酸的叙述中正确的是（ ）
A．由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成
B．是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质
C．一切生物体都具有DNA和RNA
D．DNA和RNA 都主要存在于细胞核中
【解析】核酸包括DNA和RNA两种，由含氮碱基、五碳糖和磷酸组成，A错误；核酸是一切生物的遗传物质，是遗传信息的携带者，B正确；细胞生物含有DNA和RNA两种核酸，病毒只含有一种核酸DNA或RNA，C错误；DNA主要存在于细胞核，RNA主要存在于细胞质，D错误。
【答案】B
3．用一定的方法将SARS病毒中核酸彻底水解后，可得到（ ）
A．1种五碳糖 B．5种含氮碱基
C．4种核糖核苷酸 D．8种核苷酸
【解析】SARS病毒主要是由蛋白质和RNA组成的，RNA彻底水解的产物是1种核糖、4种含氮碱基和1种磷酸。综上分析，A正确，BCD错误。
【答案】A
4．朊病毒蛋白（PrP）有两种：一种是PrPc，一种是PrPsc，它们的比较如下表。
朊病毒蛋白
PrPc
PrPsc
空间结构
以螺旋为主
以折叠为主
溶解度
高
低
致病性
不致病
致病
肽链中氨基酸排列顺序
相同
由此可以推测这两种蛋白质表现出不同性质的原因是（　　）
A．溶解度不同 B．氨基酸的种类不同
C．空间结构不同 D．氨基酸的数量不同
【解析】由表格信息可知，PrPc和PrPsc的氨基酸序列相同，因此二者溶解度和致病性不同的原因是蛋白质的空间结构不同。
【答案】C
5．根据下图回答问题：
　　　
（1）图中A表示__________，D表示__________。（写出基团的中文名称）
（2）由氨基酸分子形成该化合物的反应叫做__________。
（3）图中表示R基团的字母是__________，表示肽键的字母是__________。
（4）该化合物是由____种氨基酸组成的____________________。
【解析】（1）由图可知，A是氨基，D是羧基。
（2）氨基酸通过脱水缩合反应形成多肽。
（3）构成蛋白质的氨基酸包括氨基和羧基连接在同一个碳原子上，一个氢原子，一个R基，图中表示R基团的是BCG；氨基酸脱水缩合形成肽键，图中表示肽键的是EF。
（4）该化合物含有3个氨基酸脱水缩合而成，称为三肽。根据R基的种类可以知道，含有2种氨基酸。
【答案】（1）氨基 羧基
（2）脱水缩合反应
（3）BCG EF
（4）2 三肽