新高考生物一轮复习讲练课件:第3讲 蛋白质和核酸(含解析)
展开一、蛋白质是生命活动的主要承担者1.蛋白质的功能(连线)
2.蛋白质的基本组成单位——氨基酸
3.蛋白质的结构及其多样性(1)多肽的形成过程:①过程a: ,物质b: 。 ②H2O中H来源于 ;O来源于 。 ③多个氨基酸发生脱水缩合,产物名称为 。 (2)蛋白质分子多样性的原因①氨基酸: 不同; 成百上千; 千变万化。②肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 千差万别。
旁栏边角1.(必修1,第30页,“与社会的联系”改编)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病,请分析原因。
2.(必修1,第32页,“与社会的联系”改编)相对于生鸡蛋,煮熟的鸡蛋更容易消化,这是为什么?
提示 赖氨酸是人体的必需氨基酸,必须从食物中获得,而玉米等谷类食物中缺少赖氨酸。
提示 煮熟鸡蛋的过程中,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。
易错辨析基于对蛋白质的结构和功能的理解,判断下列表述是否正确。(1)胶原蛋白被分解为氨基酸后才能被人体组织细胞吸收。( )(2)至少含有一个氨基和一个羧基的化合物,都是构成蛋白质的氨基酸。( )(3)高温处理过的蛋白质仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。( )
二、核酸是遗传信息的携带者1.核酸的种类及其分布
5.功能核酸是细胞内携带 的物质,在生物体的 和蛋白质的生物合成中具有重要的作用。
三、生物大分子以碳链为骨架
旁栏边角1.(必修1,第34页,问题探讨)为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息?
提示 人类的遗传信息储存在DNA分子中,而且每个个体的DNA的脱氧核苷酸序列各不相同。
2.(必修1,第35页,图2-15改编)写出下列DNA、RNA、ATP和核苷酸中“A”的含义。
易错辨析基于对核酸的结构和功能的理解,判断下列表述是否正确。(1)DNA分子一条链中的两个相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”相连。( )(2)核苷酸种类不同取决于碱基的不同。( )(3)DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链,RNA是由核糖核苷酸连接而成的长链。( )(4)脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,DNA分子是储存、传递遗传信息的生物大分子。( )
考向探究考向1氨基酸的结构与功能1.(2022山东滨州模拟)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 生物体内的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上,A项错误,B项正确;每个氨基酸的基本组成元素是C、H、O、N,氨基酸中的R基可能含有其他元素,C项错误;必需氨基酸不能在人体内合成,D项错误。
考向2蛋白质的结构与功能2.(2022山东烟台模拟)细胞受到冰冻时,蛋白质分子相互靠近,当接近到一定程度时,蛋白质分子中相邻近的巯基(—SH)氧化形成二硫键(—S—S—)。解冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留(如下图所示)。下列说法不正确的是( )A.巯基位于氨基酸的R基上B.解冻后蛋白质功能可能异常C.结冰和解冻过程涉及肽键的变化D.抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力
答案 C 解析 巯基(—SH)中含有S,由氨基酸的结构通式 可知,巯基位于氨基酸的R基上,A项正确;蛋白质的结构决定蛋白质的功能,由题干“解冻时,蛋白质氢键断裂,二硫键仍保留”可知,解冻后的蛋白质结构会发生变化,其功能也可能异常,B项正确;由题干信息知,结冰时会增加蛋白质分子中的二硫键,解冻会减少蛋白质分子中的氢键,结冰和解冻过程未涉及肽键的变化,C项错误;细胞受到冰冻时,蛋白质分子中相邻近的巯基(-SH)会被氧化形成二硫键(—S—S—),抗冻植物能够适应较冷的环境,根据形态结构和功能相适应的观点,可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力,D项正确。
考向3多肽形成过程的相关计算3.(2022山东省实验中学一模)“红豆生南国,春来发几枝?愿君多采撷,此物最相思。”红豆就是相思豆。随着科学技术的发展,人们发现相思豆中含有毒性很强的毒蛋白——相思子毒素蛋白。相思子毒素蛋白前体由4部分组成,即34个氨基酸的前导信号序列、251个氨基酸的A链、263个氨基酸的B链及连接A、B链的14个氨基酸的连接肽。经过相应细胞器的加工,最后形成含有514个氨基酸的相思子毒素蛋白,加工过程如下图所示。
下列说法不正确的是( )A.相思子毒素蛋白前体在翻译过程中产生561个水分子B.内质网与高尔基体均能对该前体进行包括切除在内的加工C.据图分析液泡中含有相应的酶,可以对蛋白质进行加工D.液泡形成的囊泡与细胞膜的融合体现了细胞膜的流动性
答案 B 解析 多肽形成过程中产生的水分子数=肽键数=氨基酸数目-肽链数,故相思子毒素蛋白前体在翻译过程中产生的水=(34+251+263+14)-1(最终为1条肽链)=561(个),A项正确;分析题图可知,在内质网中加工后可将前导信号序列切除,经过高尔基体后,连接肽仍存在,故高尔基体均未对该前体进行加工,B项错误;据图可知,连接肽是经液泡加工后切除的,故推测液泡中含有相应的酶,可以对蛋白质进行加工,C项正确;囊泡是内质网和高尔基体、液泡之间进行流通的方式,也属于生物膜系统,液泡形成的囊泡与细胞膜的融合体现了细胞膜的流动性,D项正确。
4.(2022山东枣庄期末)胰岛素是一种含51个氨基酸的蛋白质类激素,在糖类代谢中起重要作用。下图表示胰岛B细胞中胰岛素的合成与加工过程,
下列分析错误的是( )A.信号肽和C肽分别在内质网和高尔基体内被切除与两种细胞器所含酶的种类有关B.前胰岛素原切除信号肽及C肽产生一分子胰岛素的过程,至少消耗3分子水C.成熟的胰岛素中有5个游离的羧基,那么组成胰岛素的氨基酸中有54个羧基D.在糖类代谢中,胰岛素具有调节和催化的作用
答案 D 解析 信号肽和C肽分别在内质网和高尔基体内被切除与两种细胞器所含酶的种类有关,A项正确;前胰岛素原切除信号肽及C肽产生一分子胰岛素的过程,至少需要切除3个肽键,因此至少需要消耗3分子水,B项正确;成熟的胰岛素中有5个游离的羧基,说明R基中含有3个游离的羧基,胰岛素中含51个氨基酸,因此组成胰岛素的氨基酸中有51+3=54个羧基,C项正确;在糖类代谢中,胰岛素具有调节作用,不具有催化作用,D项错误。
方法突破1.“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸
2.有关蛋白质结构的计算规律(1)利用原子守恒法计算肽链中的原子数:氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。在一个氨基酸中,若不考虑R基,至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时,要失去部分氢、氧原子,但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下:
①碳原子数=氨基酸的分子数×2+R基上的碳原子数。②氢原子数=各氨基酸中氢原子的总数-脱去的水分子数×2。③氧原子数=各氨基酸中氧原子的总数-脱去的水分子数。④氮原子数=各氨基酸中氮原子的总数。⑤由于R基上的碳原子数不好确定,且氢原子数较多,因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
(2)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条链状多肽或m条链状多肽、环状多肽。
3.几种常见蛋白质的分布和功能
考向探究考向1核酸的结构与功能1.科学家发现蛋白质合成用到的供能物质有鸟苷三磷酸(GTP),GTP与ATP类似。下图为与基因表达相关的3种分子示意图,下列相关叙述错误的是( )A.甲、乙、丙的组分中均有糖B.乙的水解产物中含有丙C.丙可为乙的合成提供原料D.甲、乙共由8种核苷酸组成
答案 B 解析 甲含有脱氧核糖,乙和丙含有核糖,A项正确;乙的水解产物中含有鸟嘌呤核糖核苷酸,与丙水解产生的G—P分子的组成相同,B项错误;丙水解的产物可以作为合成乙的原料,C项正确;甲由4种脱氧核苷酸组成,乙由4种核糖核苷酸组成,D项正确。
考向2核酸、蛋白质间的内在关系2.(2022山东日照三模)无论在细胞结构中还是在细胞的生命活动中,蛋白质常常与其他物质结合形成复合物来发挥作用。下列相关叙述错误的是( )A.蛋白质与多糖结合形成的复合物可能具有信息传递作用B.蛋白质与DNA结合形成的复合物可能存在于大肠杆菌中C.脂质—蛋白质—脂质组成的3层复合物参与构成了几乎所有的生物膜D.宿主细胞中的蛋白质与RNA形成的复合物中的蛋白质可能来自病毒
答案 C 解析 糖蛋白具有识别和信息传递的作用,A项正确;大肠杆菌的DNA在复制时,会有解旋酶等蛋白质与DNA结合形成的复合物,B项正确;生物膜都是由磷脂、蛋白质、糖类等构成的,C项错误;宿主细胞中的蛋白质与RNA形成的复合物中的蛋白质可能来自病毒,如艾滋病病毒的逆转录酶,D项正确。
3.(2022八省联考河北卷)生物大分子之间的相互结合在生物体的生命活动中发挥重要作用。下列叙述正确的是( )A.蛋白质与DNA结合后都能调控基因表达B.RNA聚合酶与起始密码子结合启动转录的起始C.RNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在D.DNA与RNA的结合可发生在HIV中
答案 C 解析 DNA和DNA水解酶结合后无法调控基因表达,A项错误;RNA聚合酶是结合在启动子上的,从转录复合体组装开始转录,B项错误;RNA主要分为mRNA,tRNA和rRNA,rRNA与蛋白质组成核糖体,在翻译过程中mRNA、tRNA都至少与核糖体结合,所以RNA与蛋白质的结合在细胞生物中普遍存在,C项正确;HIV是艾滋病病毒,病毒没有细胞结构,是异养生物,病毒只有寄生在其他生物的活细胞中,利用宿主细胞内的代谢系统和营养物质才能进行生命活动,所以DNA与RNA的结合发生在宿主细胞中,D项错误。
方法突破1.“三看”法快速区分DNA、RNA
3.核酸和蛋白质的比较
生物大分子的多样性知识必备1.DNA、蛋白质和生物多样性的关系
2.酶是活细胞合成的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。3.核酸是一切生物的遗传物质。有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸,但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA。4.动物体内激素的化学成分不完全相同,有的属于蛋白质类,有的属于脂质,有的属于氨基酸衍生物。
专项突破典例.(2022全国甲)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是( )A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的B.③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
答案 C 解析 酶的化学本质是蛋白质或RNA,所以酶不都是由氨基酸通过肽键连接而成的,激素中的固醇类激素(如性激素)属于脂质,不是由氨基酸通过肽键连接而成的,A项错误。生物大分子又称为单体的多聚体,多糖、蛋白质、核酸都是由各自的单体连接成的多聚体;固醇类激素和脂肪都属于脂质,脂质不是由单体构成的多聚体,所以脂质不属于生物大分子,B项错误。酶的化学本质是蛋白质或RNA,其单体是氨基酸或核苷酸;抗体的化学本质是蛋白质,组成蛋白质的单体是氨基酸;组成核酸的单体是核苷酸,氨基酸和核苷酸都含有氮元素,C项正确。糖原是人和动物细胞内的储能物质,脂肪是细胞内良好的储能物质,核酸是细胞内携带遗传信息的物质,D项错误。
专项训练1.(2022辽宁)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是( )A.叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质B.胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质C.唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质D.线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
答案 D 解析 叶绿体类囊体薄膜是进行光合作用的场所,能合成ATP,则存在催化ATP合成的酶,其本质是蛋白质,A项正确;胰岛B细胞能分泌胰岛素,降低血糖,胰岛素的化学本质是蛋白质,B项正确;唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶,唾液淀粉酶属于分泌蛋白,能水解淀粉,C项正确;葡萄糖分解的场所在细胞质基质,线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质,D项错误。
2.(2022山东)高尔基体膜上的RS受体特异识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质,以出芽的形式形成囊泡,通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列说法错误的是( )A.消化酶和抗体不属于该类蛋白B.该类蛋白运回内质网的过程消耗ATPC.高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高D.RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加
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