专题03 蛋白质和核酸（串讲）-备战2024年高考生物一轮复习串讲精练（新高考专用）（原卷版）

专题03蛋白质和核酸

考点一　蛋白质的结构、功能及相关计算

1、蛋白质的功能：结构蛋白和功能蛋白（催化、_________________________）。

2、蛋白质的结构

（1）蛋白质的元素组成是_________________________。

（2）蛋白质的基本组成单位是氨基酸。

（3）氨基酸的结构通式：，—NH2是______，—COOH是______。氨基酸的差别只有______不同。

（4）氨基酸通过____________的方式反应形成肽链。一条肽链上至少有______个游离的氨基和______个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基(或羧基)在______上。

（5）蛋白质结构多样性的原因：①_________________________；

②_________________________；③_________________________；

④_________________________。

3、氨基酸的种类：____________（不能在人体内合成）和____________（能在人体内合成）。

必需氨基酸成人有8种，巧记为甲(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)。婴儿多1种：组氨酸。

3、蛋白质的合成肽链的形成过程：脱水缩合(一个氨基酸的_______和另一个氨基酸的_______相连接，同时脱去一分子水)，H2O中H来源于____________；O来源于_______。场所：_______。

4、不同生物蛋白质不同的根本原因：_________________________。生物多样性的直接原因是_________________________。

1、蛋白质的功能与分布

2、有关蛋白质结构的计算规律

（1）肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数（若为环状多肽，肽链数视为零，再进行相关计算。）

（2）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”)

（3）至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。

（4）游离氨基或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。

（5）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

（6）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。　　

1、关于蛋白质的变性

高温、过酸、过碱、重金属盐，都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化，叫做变性，但低温不会。煮熟的食物易被人体消化，是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，肽链变得松散，易被蛋白酶分解。

2、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：赖氨酸为必需氨基酸，人体不能合成，只能从食物中摄取才能保证正常生命活动，玉米中不含赖氨酸，因此长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病。

3、熟鸡蛋更容易消化的原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。

典例1.(2021·河南林州一中高三模拟)某蛋白质的结构示意图如图，其中“—S—S—”表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则该蛋白质分子在形成时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为(　　)

A．m个　18m

B．(m－4)个　18(m－4)

C．(m－3)个　18(m－3)＋4

D．(m－2)个　18(m－2)＋4

典例2.(2020·陕西高三质检)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．蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成

B．加热变性蛋白质不会与双缩脲试剂发生显色反应

C．多肽链的数目及盘曲、折叠方式均可影响蛋白质的结构

D．细胞中的蛋白质可参与运输、催化、免疫、调节等多种功能

考点二　核酸的组成、结构与功能

1、核酸的元素组成_____________，基本单位——核苷酸，核苷酸的组成成分：a.磷酸，b.五碳糖，c.含氮碱基。各成分的种类：b有2种，c有5种。

核酸分为_____________两种。

2、DNA的基本单位是_________________________，RNA的基本单位是_____________。

（3）DNA主要分布在真核生物的_________________________，原核生物的拟核、质粒。RNA主要分布在_____________中。

（4）DNA的4种碱基的名称是_________________________。RNA的4种碱基的名称是_________________________。

3．核酸的功能：携带_____________，在生物体的_________________________具有重要作用。

4．核酸分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸在组成长链时，_____________是极其多样化的，所以DNA分子具有多样性。

核酸分子的特异性：每个DNA分子的_________________________是特定的。

5．生物大分子以碳链为骨架

（1）生物大分子(多聚体)：多糖、_____________、核酸。注意：脂质不是生物大分子。

（2）碳为生命的核心元素的原因：氨基酸、核苷酸、葡萄糖等单体都是以_____________为骨架形成的，单体连接成多聚体，因此生物大分子也是以_____________为基本骨架的。

1、同种生物不同细胞中DNA一般相同，由于基因的选择性表达，mRNA不完全相同，蛋白质种类和含量也不完全相同。

2、核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸、蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近。

3、RNA作为遗传物质的前提是生物体内不存在DNA。当RNA作为遗传物质时，由于RNA单链结构不稳定，容易发生突变。生物体内的少数RNA具有催化功能。

4、不同生物的核酸、核苷酸、碱基、遗传物质归纳

细胞生物有DNA和RNA，5种碱基，8种核苷酸，遗传物质是DNA。

病毒有DNA或RNA，4种碱基，4种核苷酸，遗传物质是DNA或RNA。

5、归纳核酸的功能

6、比较核酸和蛋白质

“三看法”判断DNA和RNA

1、DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息的原因是DNA是遗传物质，而每个人的遗传物质有所区别。DNA鉴定技术还可以应用在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面。

2、常见化合物的初步水解和彻底水解的产物

典例1.不同生物含有的核酸种类不同。下列各种生物中关于碱基、核苷酸和五碳糖种类的描述，正确的是(　　)

典例2.下列有关细胞中DNA和RNA的叙述,正确的是 (　　)

A.真核细胞的叶绿体、线粒体和核糖体中都含有少量的DNA和RNA

B.真核细胞和原核细胞中通常一个mRNA分子可以结合多个核糖体

C.真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是DNA或RNA

D.真核细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和

1、ATP、核苷酸、DNA、RNA中“A”的辨析

2、DNA和RNA在化学组成上的区别为五碳糖和含氮碱基(T和U)的不同。

3、一个核苷酸由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。

1.(2020·天津模拟)下图是DNA和RNA组成的结构示意图，下列有关说法正确的是(　　)

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．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

2.(2020·四川成都七中期中)生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。下列表述正确的是(　　)

A．若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示肽键，2表示中心碳原子，3的种类有20种

B．若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3的种类有4种

C．若该图为一段RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3的种类有4种

D．生物体内的生物大分子只有蛋白质和核酸

3.(2020·江苏，2)下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是(　　)

A．碳链是各种生物大分子的结构基础

B．糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子

C．细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子

D．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化

4.(2021安徽定远摸底)在研究溶菌酶的过程中,科研人员得到了多种突变酶,并测得50%的酶发生变性时的温度(Tm),部分结果见下表。下列有关叙述正确的是              (　　)

(注:Cys右上角的数字表示半胱氨酸在肽链上的位置)

A.突变酶F发挥作用的最适温度为65.5 ℃

B.突变酶C的热稳定性提高与半胱氨酸的数目有关

C.突变酶中二硫键的形成与半胱氨酸的位置无关

D.T4溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的改变有关

5.(2018·全国卷Ⅰ)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA－蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是(　　)

A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA－蛋白质复合物

B．真核细胞的核中有DNA－蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有

C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶

D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶

6.(2018·全国Ⅱ，1)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Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输

D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分

7.(2018·全国Ⅲ，30)回答下列与蛋白质相关的问题：

(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是________。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在________这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白，如_____________________________

(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是____________________________________________。

(2)通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和________结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是

______________________________________________________________________________。

(3)如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变，其原因可能是___________________。