浙江专版2019版高考生物一轮复习第一单元细胞的分子组成与结构第2讲蛋白质和核酸教案2.pdf
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1、第 2 讲 蛋白质和核酸第 2 讲 蛋白质和核酸 考试标准必考加试考试标准必考加试 1.蛋白质的结构和功能bb2.核酸的种类和功能aa 考点一 蛋白质考点一 蛋白质 1.蛋白质的功能(连线) 2.组成蛋白质的氨基酸及其种类 3.蛋白质的合成与结构层次 4.蛋白质分子多样性的原因 (1)氨基酸Error! (2)多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 5.蛋白质的变性 由各种物理、化学因素改变引起的蛋白质空间结构的改变,都会导致蛋白质分子生物活性的 改变。 思考讨论 1.请你写出氨基酸的通式 :。判断下列化合物不符合氨基酸结构通式的 是(1)(2)(3)(写出序号)。 (1)NH2C
2、H2CH2OH (2) (3) (4) 2.多肽(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:NHCO(或CONH)。 (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。 3.根据蛋白质结构层次示意图,判断有关说法的正误 (1)甲中一定含有 C、H、O、N、S 等元素( ) (2)乙中含有的基本单位是 H2NCH2CH2OH( ) (3)丙的结构简式为 HNCO( ) (4)不同蛋白质中氨基酸的种类和数目一定不相同( ) (5)
3、图中过程是在核糖体上完成的,并伴随水的生成( ) (6)蛋白质结构和功能的多样性是形成生物多样性的根本原因( ) 4.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时(热变性),其特定功能是否发生改变?还能被双缩脲试 剂染成紫色吗?为什么? 提示 发生了改变,蛋白质的结构决定其功能;能;双缩脲试剂检测蛋白质的原理是其能与 肽键反应生成紫色络合物,蛋白质变性后,仍有肽键,因此可被双缩脲试剂染成紫色。 蛋白质形成过程中的相关数量关系 1.肽键数与氨基酸数的关系 肽键数失去水分子数氨基酸数肽链数。 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 基团中
4、含有的氨基数或羧基数。 3.蛋白质相对分子质量的计算 (1)公式: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)示例: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。 形成肽链数形成肽键数脱去水分子数蛋白质相对分子质量 1n1n1na18(n1) mnmnmna18(nm) 4.题目中若涉及有关肽链的相关计算时,注意肽链和环肽的区别 (1)若蛋白质分子中只有肽链,计算公式为:氨基酸数肽键数(脱水数)肽链数。 (2)环肽中,氨基酸分子首尾相连形成环,氨基酸数肽键数(脱水数)。 题型一 氨基酸的结构与脱水缩合 1.(
5、2017资阳期末)层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白。若将层粘连蛋白彻底水解,不可能产 生的物质是( ) A B C D 答案 C 解析 糖蛋白由多糖和蛋白质组成,其中多糖的水解产物是葡萄糖,A 正确;B、D 图示结构 含有氨基和羧基, 且连在同一个碳原子上, 为氨基酸, 是蛋白质的彻底水解产物, B、 D 正确 ; C 图示结构含有氨基和羧基,但不连在同一个碳原子上,不是氨基酸,因此层粘连蛋白彻底水 解不会得到该物质,C 错误。 2.如图表示细胞中常见的反应,下列叙述错误的是( ) A.图中虚线框内为肽键 B.化合物甲的 R 基团为 H C.图中的 X 是水 D.化合物丙含 2 个游离的羧基 答案
6、 B 解析 图中虚线框内为甲氨基酸分子的羧基(COOH)和乙氨基酸分子的氨基(NH2)相连接, 同时脱去一分子水后形成的肽键,A 正确;结合氨基酸的结构通式可知,化合物甲的 R 基团 为CH2COOH,B 错误;图中的 X 是氨基酸甲和乙经脱水缩合形成的水,C 正确;羧基的化 学结构式是COOH,分析题图可知化合物丙(二肽)含 2 个游离的羧基,D 正确。 题型二 蛋白质的结构和功能的综合 3.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
7、酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构 答案 C 解析 蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关,A 正确;蛋白质的多样性与氨基酸的排 列顺序有关,因此数量相同的 5 种氨基酸可以组成多种不同的多肽链,B 正确;将抗体溶于 NaCl 溶液中会出现盐析现象,但其生物活性没有丧失,C 错误;氨基酸序列相同的多肽链可 折叠成不同的空间结构,D 正确。 4.(2017浙江月考)如图表示有关蛋白质分子的简要概念图,对图示分析正确的是( ) A.B 中只有一个氨基 B.过程属于吸能反应 C.多肽中 C 的数目多于 B 的数目 D.蛋白质通常是生物体的能源物质 答案 B 解析 B 是蛋白质的基本组成单位氨基
8、酸,至少含有一个氨基,A 错误 ; 过程发生了氨基酸 的脱水缩合,在核糖体上进行,属于吸能反应,B 正确;肽链中肽键数目氨基酸数目肽 链条数,因此多肽中 B 氨基酸的数目一般大于 C 肽键的数目,C 错误;蛋白质是生命活动的 体现者,糖类是生物体的主要能源物质,D 错误。 题型三 蛋白质的有关计算 5.如图是由 n 个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,其中二硫键“SS”是一种连接蛋白 质中两条肽链之间的化学键(SHSHSS2H),则( ) A.该蛋白质至少含有 n2 个氧原子 B.合成该蛋白质时生成 n2 个水分子 C.该蛋白质至少含有 n2 个羧基 D.该蛋白质的水解产物增加了 2n4 个氢原子
9、 答案 B 解析 如图所示的蛋白质由三条多肽链组成,其中包括一条环状肽。由结构分析可知,该蛋 白质含有 n2 个肽键,故合成该蛋白质时生成 n2 个水分子,B 项正确。每条肽链(除环状 肽外)至少含有 1 个羧基,故该蛋白质至少含有 2 个羧基,C 项错误。每个肽键中含 1 个氧原 子, 每个羧基含有 2 个氧原子, 故该蛋白质至少含有 n222n2(个)氧原子, A 项错误。 该蛋白质水解时需加入 n2 个水分子, 破坏二硫键需要 4 个氢, 故该蛋白质的水解产物增加 了 2(n2)42n(个)氢原子,D 项错误。 6.多个氨基酸分子缩合形成含 2 条肽链的蛋白质时,相对分子质量减少了 90
10、0,由此可知, 此蛋白质分子所含的氨基酸数和肽键数分别是( ) A.52、52B.50、50 C.52、50D.51、49 答案 C 解析 肽键数脱去的水分子数900/1850,氨基酸数肽键数肽链数50252。 考点二 核酸考点二 核酸 1.核酸的种类 (1)相同成分:含氮碱基 A、G、C 和磷酸。 (2)DNA 特有的物质:胸腺嘧啶和脱氧核糖。 (3)RNA 特有的物质:尿嘧啶和核糖。 2.核酸的功能 (1)DNA 中贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动,并决定细胞和整个生物体的遗传特性。 (2)RNA 参与蛋白质的合成。 思考讨论 1.比较归纳 DNA 和 RNA 的区别 比较项目DNARN
11、A 组成单位 无机酸磷酸磷酸 戊糖脱氧核糖核糖成分 含氮碱基A、C、G、TA、C、G、U 分子结构一般为规则的双螺旋结构一般为单链结构 分布 主要分布于细胞核中,其次是线粒体、 叶绿体 主要分布于细胞质中 2.举例说明 RNA 有哪些功能。 提示 (1)作为遗传物质(某些病毒);(2)作为酶,具有催化功能;(3)传递遗传信息(mRNA), 运输氨基酸(tRNA),组成核糖体(rRNA)。 3.用箭头表示人体细胞中的 DNA、RNA 和蛋白质三者之间的关系。 提示 DNARNA蛋白质。 转录 翻译 题型一 核酸的种类和功能 1.宁夏枸杞的遗传物质是( ) A.DNAB.RNA C.DNA 和 R
12、NAD.DNA 或 RNA 答案 A 解析 宁夏枸杞是由细胞组成的,而细胞类生物的遗传物质都是 DNA。 2.下列不属于核酸分子所具有的生理功能的是( ) A.贮藏遗传信息B.决定遗传特性 C.控制蛋白质合成D.提供能量 答案 D 题型二 核酸与蛋白质的关系 3.如图表示 HIV 内两种重要化合物的化学组成关系,相关叙述正确的是( ) A.图中大分子 B 由两条链组成 B.a 的种类约 20 种,b 的种类为 8 种 C.b 与 b 之间通过肽键相连接 D.HIV 的遗传信息贮存在大分子 B 中 答案 D 解析 图中大分子 B 是 RNA,为单链结构,A 错误;构成生物体的氨基酸 a 的种类约
13、 20 种, 小分子 b 是核糖核苷酸,有 4 种,B 错误 ; 氨基酸之间以肽键(CONH)相连,b 与 b 之间 通过磷酸二酯键相连接,C 错误;HIV 的遗传信息贮存在大分子 B(RNA)中,D 正确。 4.若图示中的各部分彻底水解,得到产物种类最多的以及种类一样多的分别是( ) A.;和 B.;和 C.;和 D.;和 答案 C 解析 由图可以判定出:为 mRNA,为核糖体,为 tRNA,为多肽。mRNA 和 tRNA 彻底 水解的产物为磷酸、 核糖和四种含氮碱基 ; 多肽水解的产物为氨基酸 ; 核糖体由蛋白质和 rRNA 组成,水解产物最多。 DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢终产
14、物的比较 项目DNARNA蛋白质 基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸 初步水解产物4 种脱氧核苷酸4 种核糖核苷酸多肽 彻底水解产物脱氧核糖、含氮碱基和磷酸核糖、含氮碱基和磷酸氨基酸 代谢终产物CO2、H2O、尿素和磷酸盐等 CO2、H2O 和尿素 模拟演练模拟演练 1.下列关于蛋白质的叙述,正确的是( ) A.蛋白质分子都含有 C、H、O、N B.组成每种蛋白质的氨基酸都有 20 种 C.每种蛋白质分子都由多条肽链组成 D.蛋白质发生热变性后不影响其功能 答案 A 解析 蛋白质分子由 C、H、O、N 等元素组成,A 正确;组成蛋白质的氨基酸约有 20 种,但 组成每种蛋白质的氨基酸种类一般少
15、于 20 种, B 错误 ; 有些蛋白质是由一条多肽链组成的, C 错误 ; 蛋白质必须具有一定的空间结构才有特定的功能,蛋白质变性后导致其空间结构改变, 会使蛋白质的功能减弱甚至丧失,D 错误。 2.下列四个分子式中,属于氨基酸的是( ) A.B. C.D. 答案 D 解析 氨基酸的结构通式为,只有 D 项符合要求。 3.(2017浙江模拟)下列关于蛋白质的叙述,正确的是( ) A.血红蛋白的空间结构呈纤维状 B.蛋白质经高温蒸煮后可以产生丰富的氨基酸 C.组成蛋白质的氨基酸共有 20 种,它的 R 基团均为链状 D.鸟类的羽毛和人的指甲主要是由同一种蛋白质组成 答案 D 解析 血红蛋白的空
16、间结构呈球状,A 错误;高温使蛋白质的空间结构改变而变性,但是不 会水解肽键形成氨基酸,B 错误;组成蛋白质的氨基酸根据 R 基团不同分为 20 种,但是 R 基 团不一定是链状,也可以是环状结构,C 错误;鸟的羽毛和人的头发、指甲主要是由角蛋白 组成的,D 正确。 4.蛋白质是生命活动的主要承担者。下列相关叙述错误的是( ) A.蛋白质由氨基酸脱水缩合形成,组成蛋白质的氨基酸约有 20 种 B.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与 C.蛋白质可以用双缩脲试剂检测,主要检测的是 N 元素 D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与 R 基团有关 答案 C 解析 蛋白质由氨基酸
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