2021版高考生物一轮复习第1单元细胞的化学组成第3讲蛋白质核酸的结构和功能课件苏教版必修1 38页

第 3 讲　蛋白质、核酸的结构和功能 - 3 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 蛋白质的结构及功能的多样性 1 . 组成蛋白质的氨基酸 C 、 H 、 O 、 N 氨基 羧基 同一个碳原子 氨基酸的种类 12 8 - 4 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . 蛋白质的合成及其结构、功能多样性 (1) 二肽的形成 过程 ① 过程 a: 　　　　　　　　 , 物质 b: 　　　　　 , 结构 c: 　　　　 。   ② H 2 O 中 H 来源于 　　　　　　　　　　 ;O 来源于 　　　　 。   脱水缩合 二肽 肽键　 氨基和羧基 羧基 - 5 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (2) 蛋白质的结构 层次 (3) 蛋白质结构多样性的原因 氨基酸 肽键 盘区折叠 空间结构 种类 排列顺序　 - 6 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (4) 蛋白质的生理功能 ( 连一连 ) 易错警示 酶 (a) 、激素 (b) 与蛋白质 (c) 的关系可用下图表示。 答案 ① —e 　 ② —d 　 ③ —a 　 ④ —b 　 ⑤ — c (1) 血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。 ( 　　 ) ( 2) 常见的组成蛋白质的氨基酸约有 20 种 , 有些氨基酸是人体细胞不能合成的。 ( 　　 ) (3) 氨基酸脱水缩合产生水 , 水中的氢来自氨基和羧基。 ( 　　 ) (4) 生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键 , 导致氨基酸分解为氨基和碳链化合物。 ( 　　 ) ( 5) 组成蛋白质的氨基酸分子都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接在同一个碳原子上。 ( 　　 ) - 7 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 × 提示 : 肽键是肽链中相邻氨基酸之间形成的化学键。 √ √ × 提示 : 肽酶不能使氨基酸分解 。 √ 正误 判断 - 8 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (6) 由 129 个氨基酸脱水缩合形成的 蛋白 质 结构 中至少含有 129 个氨基和 129 个羧基。 ( 　　 ) (7) n 个氨基酸共有 m 个氨基 ( m>n ), 这些氨基酸缩合成一条多肽链 , 氨基数为 m-n 。 ( 　　 ) (8) 蛋白质结构和功能的多样性是生物多样性的根本原因。 ( 　　 ) × 提示 : 由 129 个氨基酸脱水缩合形成的 蛋白 质 结构 中至少含有 1 个氨基和 1 个羧基。 × 提示 : n 个氨基酸共有 m 个氨基 , 这些氨基酸缩合成一条多肽链 , 氨基数为 m-n+ 1 。 × 提示 : 遗传 多样性 是生物多样性的根本原因 。 - 9 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 1 . 判断组成蛋白质的氨基酸的方法 (1) 判断依据 : 氨基酸中氨基、羧基的数目以及连接位置。 (2) 判断方法 ① 从数量上看 : 至少有一个 —NH 2 和一个 —COOH, 下列物质不属于构成蛋白质的氨基酸。 a.H 2 N—CH 2 —CH 2 OH ⇒ 缺乏羧基 ② 从位置上看 , 必须有一个 —NH 2 和一个 —COOH 连在同一个碳原子上 , 下列物质不属于构成蛋白质的氨基酸。 ⇒ 氨基与羧基未连接在同一个碳原子 上 - 10 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . 蛋白质的形成过程分析   (1) 一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基 , 分别位于肽链的两端 ; 其余的氨基和羧基在 R 基上。 (2)H 2 O 中的 H 来自 — COOH 和 —NH 2 , 而 O 则只 来自 — COOH 。 (3) 参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基 , 而不是 R 基中的氨基和羧基。 - 11 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 3 . 蛋白质的结构多样性和功能 多样性 - 12 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 4 . 蛋白质多样性与生物多样性的 关系 - 13 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向 1 　 蛋白质结构的种类及结构特点 1 .(2018 江苏 ) 哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用 , 加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图 , 各氨基酸残基用 3 个字母缩写表示。下列叙述正确的是 ( 　　 ) - 14 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 A . 两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物 B. 氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基 C. 肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关 D. 两种激素间因 2 个氨基酸种类不同导致生理功能 不同 答案 解析 解析 关闭 本题主要考查蛋白质的相关知识 , 属于对生命观念、科学思维的考查。两种激素都是由六肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物 ,A 项错误 ; 氨基酸脱水缩合形成的水分子中氢来自氨基和羧基 ,B 项错误 ; 肽链中游离氨基包括首端的氨基和 R 基中的氨基 , 与参与构成肽链的氨基酸种类有关 ,C 项错误 ; 两种激素中有 2 个氨基酸种类不同 , 导致生理功能不同 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 D - 15 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 .(2017 海南 ) 下列有关蛋白质结构与功能的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关 B. 数量相同的 5 种氨基酸可以组成不同的多肽链 C. 将抗体溶于 NaCl 溶液中会造成其生物活性的丧失 D. 氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构 答案 答案 关闭 C - 16 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向 2 蛋白质 的形成过程 3 . 下 图是某一多肽链的分子结构式 , 据图分析下列叙述错误的是 ( 　　 ) A . ① 是氨基 , ⑤ 是羧基 B. 该多肽链中只有一个肽键 , 是 ④ C. 该多肽链中的 R 基有 ②③⑥ D. 该多肽链形成时失去了两分子水 答案 解析 解析 关闭 分析题图 , 图中①为氨基 , ⑤为羧基 ,A 项正确。该多肽链中共有两个肽键 ,B 项错误。该多肽链中的 R 基有三个 , 为图中②③⑥ ,C 项正确。该多肽链中有两个肽键 , 形成时失去两分子水 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 B - 17 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 4 . 下 图表示在胰岛 B 细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程。该过程 ( 　　 ) A . 发生在细胞质内的核糖体上 B. 离不开内质网和高尔基体的作用 C. 至少断裂两个肽键生成两分子水 D. 需要水参与 , 且水中氢全部用于形成 —COOH 答案 解析 解析 关闭 胰岛 B 细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程是蛋白质的加工过程 , 该过程离不开内质网和高尔基体的作用 , 不发生在核糖体上 ,A 项错误 ,B 项正确。断裂肽键需要水分子而不是生成水分子 ,C 项错误。水中的氢参与 —COOH 和 —NH 2 的形成 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 B - 18 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向 3 　 蛋白质的功能 5 .(2018 全国 Ⅱ 理综 ) 下列关于人体中蛋白质功能的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原 B. 肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程 C. 蛋白质结合 Mg 2+ 形成的血红蛋白参与 O 2 运输 D. 细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分 答案 解析 解析 关闭 本题考查的是蛋白质的组成和功能。浆细胞产生的抗体是具有免疫功能的蛋白质 , 可结合相应的病毒抗原 ( 抗体与抗原特异性结合 ),A 项正确 ; 肌细胞中有肌肉蛋白 , 可参与肌肉收缩的过程 ,B 项正确 ; 蛋白质结合 Fe 2+ 形成的血红蛋白参与 O 2 的运输 ,C 项错误 ; 染色体的组成成分主要是 DNA 和蛋白质 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 19 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 6 . 下面的 ①②③ 分别表示生物体内的三个生理过程 , 其中 Q 分别代表三种物质 , 下列有关 Q 的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A.Q 可能位于细胞膜上　　 B.Q 中可能含有 S 元素 C. ① 不一定发生在细胞内 D. ② 必须依赖三磷酸腺苷 答案 解析 解析 关闭 根据过程①知 Q 可能是酶 , 绝大多数酶的化学本质是蛋白质 , 可能含有 S 元素 ; 过程②说明 Q 可能是细胞膜上的载体蛋白 ; 过程③说明 Q 可能是抗体。酶促反应在细胞内外均可发生 , 如唾液淀粉酶催化淀粉水解发生在细胞外 ; 物质跨膜运输不一定依赖 ATP, 如协助扩散。 答案 解析 关闭 D - 20 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 核酸的分子结构与功能 1 . 核酸的结构 (1) 化学元素 : 　　　　　　　　　 。   (2) 单体 —— 　　　　   ① 单体的 组成 成分 a. 　　　　 ;b. 　　　　　 ;c. 　　　　　　 。   ② 有关 组成成分的 种类 b. 　　　 种 ;c. 　　　 种。   ③ 单体的 种类 C 、 H 、 O 、 N 、 P 核苷酸 磷酸 五碳 糖 含氮碱 基 2 5 脱氧核苷酸 核糖 核苷酸 - 21 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 (3)DNA 和 RNA 在组成上的区别 ① DNA 特有的组成成分 : 　　　　　　　 、 　　　　　　　　 。 ② RNA 特有的组成成分 : 　　　　 、 　　　　　　　 。   2 . 核酸的功能 (1) 细胞内携带 　　　　　　 的物质。   (2) 在生物体的 　　　　　　　 和 　　　　　　　　　　　　 中具有极其重要的作用。   脱氧核糖　 胸腺嘧啶 (T ) 核糖　 尿嘧啶 (U ) 遗传信息 遗传、变异　 蛋白质 的 生物合成 - 22 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 正误 判断 ( 1)DNA 有氢键 ,RNA 没有氢键。 ( 　　 ) (2) 真核细胞内 DNA 主要分布在细胞核中 ,RNA 主要分布在细胞质中。 ( 　　 ) (3) 核酸的彻底水解产物是五碳糖、碱基、磷酸。 ( 　　 ) (4) 核酸的组成单位是核苷酸 , 能够携带 遗传信息 ( 　　 ) × 提示 : tRNA 中有氢键 。 √ √ √ - 23 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 1 . 核酸结构层次及相关 名称 - 24 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 2 . 不同生物的核酸、核苷酸及碱基的 情况 - 25 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 拓展 点拨 ( 1) 核苷酸、 DNA 、 RNA 和 ATP 中 “A” 的含义。 ① 核苷酸分子中的 A 是腺嘌呤。 ② DNA 和 RNA 中的 A 分别是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸。 ③ ATP 中的 A 是 腺嘌呤核苷 , 由腺嘌呤和核糖组成。 (2) 在核酸的单体 —— 核苷酸分子中 , 磷酸 ∶ 含氮碱基 ∶ 五碳糖 =1 ∶ 1 ∶ 1 。 - 26 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向 1 　 核酸的组成 1 .(2018 海南 ) 下列与真核生物中核酸有关的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 线粒体和叶绿体中都含有 DNA 分子 B. 合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量 C.DNA 和 RNA 分子中都含有磷酸二酯键 D. 转录时有 DNA 双链解开和恢复的过程 答案 解析 解析 关闭 线粒体和叶绿体都含有 DNA 分子 ,A 项正确 ; 合成核酸的酶促反应过程中消耗能量 ,B 项错误 ;DNA 和 RNA 分子的每条链上 , 核苷酸残基间都是以磷酸二酯键相连 ,C 项正确 ; 转录时 , 在 RNA 聚合酶的催化作用下 , 需要转录的 DNA 双链片段解旋 , 完成转录后 DNA 双链恢复 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 B - 27 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 考向 2 对 核酸的综合考查 2 . 下列叙述错误的是 ( 　　 ) A.DNA 与 ATP 中所含元素的种类相同 B. 一个 tRNA 分子中只有一个反密码子 C.T 2 噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成 D. 控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的 DNA 上 答案 答案 关闭 D - 28 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 3 . 下 图是人体细胞中两种重要有机物 A 和 E 的元素组成及相互关系图 。 下列相关叙述错误的是 ( 　　 ) A. 小分子物质 a 只含有 C 、 H 、 O 、 N B. 过程 ④ 和 ③ 都发生在核糖体上 C. 遗传信息位于 A 上 , 密码子位于 D 上 D.B 折叠成 E 的过程可能在内质网中完成 答案 答案 关闭 A - 29 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 易错 警示 肽键和磷酸二酯键的形成 比较 - 30 - 必备知识 • 梳理 核心重难 • 突破 关键能力 • 提升 ① 两种化学键的形成都是吸能反应 , 需要消耗 ATP 。 ② 肽键的断裂 需要 肽酶或 蛋白酶 ; 磷酸二酯键的形成需要 DNA 聚合酶、 RNA 聚合酶或 DNA 连接酶 ( 片段连接 ), 断裂需 DNA 水解酶或限制酶。 ③ 肽键 形成 的 场所 是核糖体 ; 磷酸二酯键 形成 的 场所 是细胞核、叶绿体、线粒体等。 - 31 - 一、 DNA 与 RNA 的 比较 - 32 - - 33 - 应用体验 1 下图是 DNA 和 RNA 组成的结构示意图 , 有关说法正确的是 ( 　　 ) A. 甲型 H1N1 流感病毒有 5 种碱基和 8 种核苷酸 B. 主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸由 5 种碱基构成 C.SARS 病毒中也有上述两种核酸 D.DNA 彻底水解得到的产物中有脱氧核糖 , 而没有核糖 答案 解析 解析 关闭 每种病毒只有一种核酸 , 有 4 种碱基和 4 种核苷酸 ;DNA 主要存在于硝化细菌的拟核中 ,DNA 中含有 4 种碱基 ;DNA 彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和 4 种含氮碱基。 答案 解析 关闭 D - 34 - 二、蛋白质与核酸的 比较 - 35 - - 36 - - 37 - - 38 - 应用 体验 2 蛋白质 和核酸是细胞重要的大分子物质 , 下列关于真核细胞中蛋白质和核酸的叙述正确的是 ( 　　 ) A. 二者主要在细胞核内合成 , 都能通过核孔出入细胞核 B. 二者都是线粒体、内质网和染色体重要的组成成分 C. 合成蛋白质需要核酸参与 , 合成核酸不需要蛋白质参与 D. 蛋白质的 N 元素主要存在于肽键中 , 核酸的 N 元素存在于碱基中 答案 解析 解析 关闭 蛋白质主要在细胞质中的核糖体上合成 , 核酸主要在细胞核内合成 , 有些蛋白质能通过核孔进入细胞核 ,mRNA 等能通过核孔离开细胞核 , 但细胞核中的 DNA 不能通过核孔离开细胞核 ,A 项错误 ; 二者都是线粒体和染色体重要的组成成分 , 但内质网的成分中不含核酸 ,B 项错误 ; 合成蛋白质需要核酸参与 , 合成核酸需要蛋白质类的酶参与 ,C 项错误 ; 蛋白质的 N 元素主要存在于肽键中 , 核酸的 N 元素存在于碱基中 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 D