高考生物 热点题型和提分秘籍 专题03 蛋白质与核酸(解析版).doc
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1、专题专题 0303 蛋白质与核酸蛋白质与核酸 【高频考点解读高频考点解读】 1近三年高考中,蛋白质的结构和功能、蛋白质的鉴定、核酸是高考命题的热点。在理综高考中 蛋白质的结构和功能常与代谢、调节、遗传等知识进行综合考查。 2对本讲的复习可从以下角度展开: (1)按照网络图中的元素氨基酸多肽结构功能的层次依次掌握各部分知识。 (2)联系翻译过程和分泌蛋白的加工理解氨基酸的脱水缩合和蛋白质的空间结构。 (3)通过示意图和模型理解蛋白质结构的多样性,通过调节、免疫、催化、运输等具体实例理解蛋 白质功能的多样性。 (4)由蛋白质的多样性联系基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。 (5)生物多样性与核
2、酸分子多样性的关系; 【热点题型热点题型】 题型一题型一 考查蛋白质考查蛋白质 例 1、如图是一种化合物的结构示意图,请根据图解回答下面的问题: (1)该化合物的具体名称是_,组成该化合物的基本结构单位是_,其结构特点是 _。 (2)该化合物的基本连接键是_,是由一个_与另一个_缩去一分子 _形成的。 (3)如果该化合物的相对分子质量是a,则组成该化合物的基本单位的平均相对分子质量是 _,若 R1、R2、R3既可以相同也可以不同,理论上生物体可以形成_种上图所示化合物。 解析:(1)该化合物含两个肽键,由三个氨基酸脱水缩合而成,所以为三肽;多肽的基本结构单 位为氨基酸,组成蛋白质的氨基酸的结构
3、特点为至少含有一个氨基和一个羧基,并且连在同一个碳原 子上。(2)氨基酸脱水缩合形成的化学键为肽键,是由一个氨基酸分子的氨基提供一个H,另一个氨 基酸分子的羧基提供一个OH,脱去一分子水形成的。(3)设氨基酸的相对分子质量为x,那么 a3x218,则x(a36)/3;组成蛋白质的氨基酸共有 20 种,它们组成三肽化合物的可能性为 202020203种。 答案:(1)三肽 氨基酸 至少有一个氨基和一个羧基,并且连在同一个碳原子上 (2)肽键 氨基酸分子的氨基 氨基酸分子的羧基 水 (3)(a36)/3(或a/312) 203 【提分秘籍提分秘籍】 需特别关注的 3 个蛋白质结构的易错易混问题 (
4、1)氨基、羧基和肽键的书写误区 不要将氨基错写为 NH2或NH3;不要将羧基误写为或;也不要将肽键误写为 CO NH 或 CONH,两端短线不能省略。 (2)不能含有几个肽键就是几肽,而是由几个氨基酸组成就称为几肽。 (3)高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键,而是破坏了肽键盘曲折叠形成的空间 结构。 【举一反三举一反三】 下图是人体的三个生理过程示意图,其中 Y 代表不同类型的蛋白质。下列说法正确的是( ) X 与 Y 结合Error!Error! A若过程中的 X 为激素,则 Y 代表的物质是受体糖蛋白,该糖蛋白也可存在于细胞膜内侧 B若过程中的 X 是抗原,则 Y 是抗体,产
5、生 Y 物质的细胞可以识别相应的抗原 C若过程中的 X 是食物蛋白,则 Y 的释放与细胞膜的流动性有关 D若过程中的 X 为反应底物,则 Y 在人体细胞内均分布于生物膜上 【热点题型热点题型】 题型二题型二 氨基酸缩合形成多肽过程中的有关计算氨基酸缩合形成多肽过程中的有关计算 例 2、已知 20 种氨基酸的平均相对分子质量为 128。图 1 为某蛋白质的肽链结构示意图(其中数 字为氨基酸序号),图 2 为部分肽链放大示意图,请据图回答下列问题。 (1)该化合物由氨基酸脱去_个水分子形成,这种结合方式叫做_,图 1 所示的蛋白 质的相对分子质量为_。如果核苷酸的平均相对分子质量为 400,则指导
6、该蛋白质产生的基因 的相对分子质量最小为_。 (2)图 2 中有_种 R 基,肽键是_(填序号):该肽链至少有_个游离的羧基。 (3)假设有一个十肽,分子式为 CxHyOzNmSn,组成该肽的氨基酸只有图 2 中的几种,则含有的氨 基酸有_个。 【提分秘籍提分秘籍】 1蛋白质分子量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 (1)肽键数失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。 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蛋白质中含有
7、 N、O 原子数的计算 (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氨基酸的排列与多肽种类的计算 (1)假若有n种氨基酸形成一个三肽,那么形成三肽的种类有 n3: (2)假若n种氨基酸形成一个m肽,则形成的多肽种类为nm种。 (3)假若有n种氨基酸形成一个三肽,且每种氨基酸只有一个,则形成三肽的种类: (4)假若有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:n(n1) (n2)1n!。 5组成蛋白质的氨基酸与相应 DNA、RNA 上核苷酸或碱基数目
8、之间的关系 DNA(基因)mRNA蛋白质 转录 翻译 脱氧核苷酸或碱基 核糖核苷酸或碱基 氨基酸 6 3 1 在利用 DNA 中脱氧核苷酸数或 RNA 中核糖核苷酸数求其指导合成的蛋白质中氨基酸数目时,一般 不考虑终止密码子问题,所求出的氨基酸数为其最大值。 6特殊情况的相关计算 (1)若形成的多肽是环状:氨基酸数肽键数失去水分子数。 (2)在蛋白质相对分子质量的计算中,若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时,要考虑 脱去氢的质量,每形成一个二硫键,脱去 2 个 H。 【易混易错】(1)区分“种类”与“数量”: 关于蛋白质的计算中,要特别注意题中设问的是“氨基酸的数量”还是“氨基酸的种类
9、” 。 (2)氨基酸与相应 DNA、RNA 片段中碱基数目之间计算时,当出现关键词“最多” “至少”时,不应 考虑该计算过程中终止密码子的碱基数。 (3)计算 O 和 H 的数量变化时,不要漏掉产生 H2O 中 O、H 的数量。 【举一反三举一反三】 回答下列有关蛋白质的问题。 (1)下图为脑啡肽的结构简式,据图回答: 脑啡肽是由 5 个氨基酸失去 4 分子的水形成的,这样的反应叫_。该化合物中有 _个羧基。 脑啡肽分子是由_种氨基酸形成的,造成氨基酸种类不同的原因是_。 (2)一些大分子蛋白质的结构非常复杂,高温、X 射线、强酸、强碱、重金属盐等会引起蛋白质变 性,其原因主要是蛋白质的_遭到
10、破坏。 (3)现有 800 个氨基酸,其中氨基总数为 810 个,羧基总数为 808 个,由这些氨基酸合成的含有 2 条肽链的蛋白质,共有_个肽键和_个氨基,至少含有的 O 原子个数是_。 (4)肉毒类毒素可用_试剂鉴定,该试剂使用方法是 _。 反应颜色为_。 【热点题型热点题型】 题型三题型三 考查核酸考查核酸 例 3请仔细观察分析图后回答下列问题: (1)该图表示的物质名称为_,是构成_的基本单位,则碱基有_种,包括 _。 (2)若图中碱基为腺嘌呤,其生物学名称为_。 (3)若把图中虚线框内的氧去掉,则其名称应为_,是构成_的基本单位,在人体细 胞中有_种。 (4)若要观察 DNA 和 R
11、NA 在细胞中的分布,可选用_和_两种染色剂。 解析:本题考查核苷酸的基本结构,核糖核苷酸是 RNA 的组成单位,脱氧核苷酸是 DNA 的组成单 位。 答案:(1)核糖核苷酸 RNA 4 A、G、C、U (2)腺嘌呤核糖核苷酸 (3)脱氧核苷酸 DNA 4 (4)甲基绿 吡罗红 【提分秘籍提分秘籍】 1核酸与蛋白质的区别与联系 (1)DNA 和蛋白质均存在物种特异性,可作为鉴别不同物种的依据。 (2)由于基因选择性表达,不同细胞中核 DNA 相同,mRNA 和蛋白质不完全相同。 2不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况 (1)核苷酸、DNA、RNA 和 ATP 中“A”的含义辨析 核苷酸分子中的
12、A 是腺嘌呤。 DNA 和 RNA 结构中的 A 是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸。 ATP 中的 A 是腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。 (2)DNA 呈双螺旋结构,所以具有稳定性;而 RNA 一般呈单链,结构不稳定,更容易发生变异。 【举一反三举一反三】 如图是生物体内核酸的基本组成单位核苷酸的模式图,相关叙述正确的是( ) A若 a 为核糖,则 m 有 4 种,分别是 A、T、G、C B若 m 为鸟嘌呤,则 b 的名称是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核苷酸 C构成人体遗传物质的 b 共有 8 种,a 有 2 种,m 有 5 种 D在 HIV 和 SARS 病毒中共可以检测到 2 种 a、5
13、种 m、8 种 b 【热点题型热点题型】 题型四题型四 糖类、脂质的种类和作用糖类、脂质的种类和作用 例例 4 4请回答以下有关细胞物质组成和功能的问题:请回答以下有关细胞物质组成和功能的问题: (1)细胞中含有 N 元素的生物大分子是( ) A核苷酸和糖原 B胰岛素和核酸 C氨基酸和胰高血糖素 D血红蛋白和纤维素 (2)细胞中的糖类可以分为 3 类,其中可以被消化道直接吸收的是_,完全由葡萄糖缩合 而成的二糖是_。 (3)构成细胞膜的脂质是_和_。 (4)癌细胞转移与细胞膜上_减少有关。 解析:(1)含 N 元素的分子有核苷酸、胰岛素、核酸、氨基酸、胰高血糖素和血红蛋白。其中含 N 的大分子
14、有胰岛素、核酸、胰高血糖素和血红蛋白。(2)细胞中糖类可以分为 3 类,其中可以被消化道 直接吸收的是单糖,完全由葡萄糖缩合成的二糖是麦芽糖。(3)构成细胞膜的脂质是磷脂和胆固醇。(4)癌 细胞转移与细胞膜上糖蛋白减少有关。糖蛋白减少,黏着性减小,癌细胞易分散、转移。 答案:(1)B (2)单糖 麦芽糖(或纤维二糖) (3)磷脂 胆固醇 (4)糖蛋白 【提分秘籍提分秘籍】 需特别关注的 3 个易错易混点 (1)多糖中的纤维素是构成植物细胞壁的主要成分,而原核细胞的细胞壁不含纤维素,是由肽聚糖 构成的。因此能否被纤维素酶除去细胞壁,是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。 (2)糖类和脂肪均由 C、
15、H、O 三种元素组成,氧化分解产生 CO2、H2O,同时释放能量,但脂肪中氧 元素含量低,碳和氢元素比例较高,而糖类则相反,同质量的脂肪比淀粉在氧化时耗氧多。因此播种 含脂肪较多的油料作物的种子时应比播种含淀粉多的谷类作物的种子时要浅一些。 (3)性激素属于固醇类激素,而细胞膜主要由磷脂构成,根据相似相溶原理,性激素能够通过自由 扩散进入细胞内,与细胞内受体结合,从而调节代谢过程。 【举一反三举一反三】 胆固醇是人体中的一种重要化合物,血浆中胆固醇的含量受 LDL(一种胆固醇含量为 45%的脂蛋白) 的影响。下图表示细胞中胆固醇的来源,分析并回答下列问题: (1)人体中胆固醇的主要作用有:_,
16、_。 (2)图中过程为_。其产物彻底水解能得到_种不同的物质。过程所需原料是 _。已知 mRNA1片段中有 30 个碱基,其中 A 和 C 共有 12 个,则其对应基因中 G 和 T 共有 _个。 (3)LDL 受体的化学本质是_,LDL 可以与细胞膜上的 LDL 受体结合,通过_(方式) 进入细胞,此过程与细胞膜的_有关。 (4)从图中可以看出,当细胞胆固醇含量较高时,它可以抑制酶的合成和活性,也可以抑制 _的合成。 (5)脂蛋白是蛋白质和脂质的复合体,细胞中既是蛋白质加工,又是脂质合成的“车间”是 _,据上图分析可知,细胞对胆固醇的合成过程存在_机制。 (6)当 LDL 受体出现遗传性缺陷
17、时,会导致血浆中的胆固醇含量_。 【解析】人体中胆固醇的作用有两种:构成细胞膜的重要成分和参与血液中脂质的运输;由图可 知,图中过程分别为转录和翻译,已知 mRNA1片段中有 30 个碱基,其中 A 和 C 共有 12 个,则 G 和 U 共 18 个,则其对应基因中共有 60 个碱基,因为 GC、AT,所以 G 和 T 共有 30 个;LDL 受体的 化学本质是蛋白质,大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐,此过程与细胞膜的流动性相关;当细 胞胆固醇含量较高时,它可以抑制酶的合成和活性,也可以抑制 LDL 受体的合成,当 LDL 受体出现遗 传性缺陷时,LDL 无法行使其运输作用,会导致血浆中
18、的胆固醇含量增多。 【答案】(1)构成细胞膜的重要成分 参与血液中脂质的运输 (2)转录 6 氨基酸 30 (3)蛋 白质 胞吞 流动性 (4)LDL 受体 (5)内质网 反馈 (6)增多 【高考风向标高考风向标】 1.(2014上海卷)28一条由 39 个氨基酸形成的环状多肽,其中有 4 个谷氨酸(R 基为一 CH2 一 CH2一 COOH) ,则该多肽 A有 38 个肽键 B可能没有游离氨基 C至少有 5 个游离羧基 D至多有 36 种氨基酸 2.(2014江苏卷)1.下列关于细胞中化合物及其化学键的叙述,正确的是 A.tRNA 分子中含有一定数量的氢键 B.每个 ADP 分子中含有两个高
19、能磷酸键 C.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接 D.DNA 的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接 3.(2014课标卷)5关于核酸的叙述,错误的是 A细胞核中发生的转录过程有 RNA 聚合酶的参与 B植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生 DNA 的复制 C双链 DNA 分子中一条链上磷酸和核糖是通过氢键连接的 D用甲基绿和吡罗红染色可观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 【答案】C 【解析】转录主要发生在细胞核中,该过程需要 RNA 聚合酶的催化;植物细胞的线粒体和叶绿体 中均含有 DNA,均可发生 DNA 的复制; DNA 分子中所含五碳糖是脱氧核糖,一条脱氧核苷酸链中磷酸 和核糖之
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