第3課時蛋白質和核酸

1.闡明蛋白質通常由21種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成

課標的空間結構，細胞的功能主要由蛋白質完成。2.概述核酸由核甘酸聚合而成，是

要求儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。3.說出細胞內的元素以碳鏈為骨架形成復雜

的生物大分子。

2024?黑吉遼?T12024?江蘇-T12023?河北?T12023?江蘇-T3

1.蛋白質的結構

2023?湖南-T12023?湖北-T22023?海南-T22022?湖南-T1

和功能

考情2022?湖北T122021?遼寧?T12021?重慶73

分析2.核酸和蛋白質

2024?北京?T22021?江蘇-T1

的關系

3.生物大分子2023?全國乙?T12021?全國甲?T1

考點一蛋白質的結構和功能

■整合必備知識

1.組成蛋白質的氨基酸

c??cZ必有的還含有S

C、H、O、N等.

、R層決定

氨基酸的

通儀種類，其

H.N-C-COOH

上可能合

有氨息或

結構撥基

「至少有一個______和一個

特點

都有一個氨基和一個竣基連接

在同一個碳原子上

諧音法巧記八種必需取基酸：

根據(jù)能否能非必需;丁（異亮氨酸）家（甲琥氨酸）

人來（賴兼酸）金（堀氨酸）

在人體內，基酸;

合成海,（亮氨酸）三（色氨酸）

種類

不能必需：去（苯丙氨酸）由（蘇氨酸）

組成人體蛋白質氨基酸

的氨基酸有21種

［教材隱性知識］源于必修1P28”問題探討”：用膠原蛋白制成的手術縫合線可以不用拆線,

其原理是O

2.蛋白質的結構

⑴氨基酸的脫水縮合

RiRJ冗改

I

H.N-^-CO^OH+HJ-HN-^-COOH--+H2N-<--CCOH—

I--f-JII

HHX)HH

????

...

?。:財。觸uo2u囪回。Q：

F\;產

（游離氨基）［肽鍵］（游離竣基

①圖中產生的H?O中H來源于；O來源于。

②一條肽鏈含有的游離的氨基（或峻基）至少是個，位于肽鏈的一端；其余的位于

_______________________上。

（2）蛋白質的結構層次（以血紅蛋白為例）

烈基酸之一條肽鏈的這條肽鏈進四條肽鏈聚集

間特定區(qū)域進一步世繞形在一起形成—

形成行有規(guī)律的成一定的空_____________

肽鏈盤曲、折疊間結構

⑶蛋白質合成過程中的相關計算

①“規(guī)律法”計算多肽形成過程中的相關數(shù)量

形成肽鏈時：主鏈肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)（若為環(huán)肽，則肽鏈數(shù)為0）。

R,肽鍵R2肽鍵卜t肽鍵Rfl

H,N-C-CO4JH-C-CO-NH——C-CO-NH-C-COOH

IIII

HHHH

②“公式法”計算蛋白質相對分子質量

a.無二硫鍵時：蛋白質相對分子質量=氨基酸數(shù)目X氨基酸平均相對分子質量一脫去的水分

子數(shù)XI8。

b.有二硫鍵（―S—S—）時：蛋白質相對分子質量=氨基酸數(shù)FIX氨基酸平均相對分子質量一

脫去的水分子數(shù)X18一二硫鍵數(shù)目X2。因為每形成一個二硫鍵脫去兩個氫。

HS

3.蛋白質結構和功能的多樣性

［教材隱性知識］源于必修1P32”與社會的聯(lián)系”：（1）蛋白質變性是指蛋白質在某些物理和

化學因素作用下其.，被破壞，從而導致其理化性質的改變和生物活性

喪失的現(xiàn)象。

⑵熟雞蛋更容易消化的原因是高溫使蛋白質分子的空間結構變得伸展、松散，容易被

0判斷正誤

⑴膠原蛋白的燕元素主要存在于氨基中（2022?湖南，1A）（）

（2）膠原蛋白是細胞外基質的主要成分之一，其非必需氮基酸含量比蛋清蛋白高。膠原蛋白比

蛋清蛋白的營養(yǎng)價值高（2022?沏南，1D）（）

■評價遷移應用

考向一蛋白質的結構和功能

1.（2022?湖北，12）氨基酸在人體內分解代謝時，可以通過脫去按基生成COz和含有氨基的

有機物（有機胺），有些有機胺能引起較強的生理效應。組氨酸脫去按基后的產物組胺，可舒

張血管；酪氨酸脫去陵基后的產物酪胺，可收縮血管；天冬氨酸脫去酸基后的產物隹丙氨酸

是輔酶A的成分之一。下列敘述正確的是（）

A.人體內氨基酸的主要分解代謝途徑是脫去竣基生成有機胺

B.有的氨基酸脫去竣基后的產物可作為生物合成的原料

C.組胺分泌過多可導致血壓上升

D.酪胺分泌過多可導致血壓下降

回歸納總結

期基酸的功能和運輸

A.該分子中含有197個肽鍵

B.該蛋白質中至少含有2個游離的氨基

C.參與構成該蛋白質分子的氨基酸中至少有200個氨基

D.合成該蛋白質的過程中，其相對分了質量減少了3568

考點二核酸是遺傳信息的攜帶者

■整合必備知識

1.核酸是遺傳信息的攜帶者

(I)核酸的結構

元素組成---?C、H、O、N、P

O+O*c=3

核

酸

的

結

構

層

次

DNA

和相同成分：含氮堿基和磷酸

RNA

的

組

成不同DNA：脫氣核糖、胸腺嗡噬T

成成分

分RNA：、尿喀腱U

(2)核酸的功能與分布

網「攜帶_________________

能[控制遺傳、變異和蛋『I質的生物合成

線粒體、

真核;*

細葉綠體細

細胞；胞胞

少量GZA主要質

1中:.(IM、勺

原核原核細胞的DNA主要位于____中,

分

布細胞有些原核細胞的細胞質中也有小

中型環(huán)狀DNA分子（質粒）

蠢蠢和病毒沒有細胞結構，i種病毒只

遭吧廠含有一種核酸（DNA或RNA）

（3）不同生物的核酸、核甘酸、堿基和五碳糖的歸納

-只含1種核酸（DNA或RNA）

利-只含4種核甘酸（4種脫依核甘酸或4種核糖核件酸）

審■■只含仰含氟堿基（A、T、C、G或A、U、C、G）

只含1種五碳糖（脫氧核糖或核糖）

聲傳物質是DNA

，含種核酸（、）

細2DNARNA

胞含8種核甘酸（4種脫氧核甘酸、4種核糖核甘酸）

生

物-含5種含氮堿基（A、T、C、G、U）

含2種五碳糖（脫輒核糖、核糖）

2.生物大分子以碳鏈為骨架

（1）生物大分子以碳鏈為骨架

單體（基本單位）口多聚體（生物大分子）

多聚體單體

多糖

蛋白質

核甘酸

（2）有機物初步水解產物、沏底水解產物和代謝終產物

代謝

;初步水:：徹底水；終產物：

■物質::解產物;，解產物（做化分解）1

1一一...*

DNA）?8八出、：

堿基、磷酸0

磷酸鹽及；

、堿基、

RNA]-含氮物質：

磷酸

蛋占質卜co?H0X;

多肽22

:含氮物質i

淀粉上

麥芽糖；g和：

脂肪卜1HQ

(3)依據(jù)元素組成推斷有機物的種類及功能

動物

「市要能源物質

朋植物淀粉」

脂肪酸_

和甘油一-----*細胞內良好的儲能物質

C、4氨基酸翳靜絲害生命活動的

H、?一主要一

O［翻譯

核糖

RNA('主要分布在

核甘酸，逆轉細胞質中)攜帶

轉錄

泳-遺傳

一?A(主要分布在一信息

復制細胞核中)

0判斷正誤

(l)DNA指紋技術運用了個體遺傳信息的特異性(2021?福建，3D)()

(2)蛋白質和DNA具有相同的空間結構，體內合成時都需要模板、能量和酶(2020?北京，2C、

D)()

(3)線粒體DNA位于線粒體外膜上，編碼參與呼吸作用的胸()

L提升關鍵能力

核酸和蛋白質的關系

銅綠假單胞菌是引起燒傷等感染的病原體，某些噬菌體是侵染細菌的病毒。研究人員欲利用

某些噬菌體和宿主銅綠假單胞菌的相互作用，來達到殺滅銅綠假單胞菌的目的。

噬菌體JG、噬菌體PaPl、噬菌體PaPl的DNA+噬菌體JG的蛋白質外殼重組成的重組噬菌

體對不同類型的銅綠假單胞菌(PAI、PAO1)的吸附率如圖所示。

重組噬菌體噬菌體JG噬菌體PaPl

A組B組C組

(1)根據(jù)B、C組的實驗結果可以得出的實驗結論是o

比較A、B、C三組的實驗結果可知，噬菌體對銅綠假單胞菌的吸附主要取決于其

(填“DNA”或“蛋白質外殼”)的種類。

⑵重組噬菌體繁殖產生的子代噬菌體，主要侵染銅綠假單胞菌(填“PA01”或

“PA1”)，理由是o

(3)在侵染銅綠假單胞菌時，噬菌體的尾絲蛋白通過與宿主細胞壁上的脂多糖結合進而吸附在

宿主細胞表面?？蒲腥藛T從某地污水中分離到一株可同時高效吸附并侵染PA1和PA01的變

異噬菌體，對其尾絲蛋白基因進行測序，部分結果如圖所示。

野生型噬菌體變異噬菌體

-GGGCAGTTTATGGTG--GGGCAGTTGATGGTG-

-CCCGTCAAATACCAC--CCCGTCAACTACCAC-

據(jù)圖可■知，與野生型噬菌體相比，變異噬菌體的尾絲蛋白基因發(fā)生了堿基________，使尾絲

蛋白氨基酸序列改變，空間結構改變，變異后的尾絲蛋白能同時結合兩種銅綠假單胞菌的脂

多糖。綜上，DNA是攜帶的物質，在生物體的遺傳、變異和

中具有極其重要的作用。

■評價遷移應用

考向三核酸的結構和功能

6.（2024?北京，2）科學家證明“尼安德特人”是現(xiàn)代人的近親，依據(jù)的是DNA的（）

A.元素組成B.核甘酸種類

C.堿基序列D.空間結構

7.（2024?莪陽期中）圖甲是組成乙或丙的基本單位（單體）。下列相關敘述錯誤的是（）

WW........ill1

bRNA

甲乙丙

A.甲中a為核糖或脫氧核糖，b為腺首

B.病毒中的核酸可能是乙，也可能是丙

C.人的神經細胞中含有甲的種類是8種

D.小麥根尖細胞的遺傳物質中，甲中的m有4種

考向四辨析蛋白質和核酸的關系

8.（2021?江蘇，1）核酸和蛋白質都是重要的生物大分子，下列相關敘述錯誤的是（）

A.組成元素都有C、H、O、N

B,細胞內合成新的分子時都需要模板

C.在細胞質和細胞核中都有分布

D.高溫變性后降溫都能緩慢復性

9.（經典高考題）生物體內口勺DNA常與蛋白質結合，以DNA—蛋白質復合物的形式存在。下

列相關敘述錯誤的是（）

A.真核細胞染色體和染色質中都存在DNA—蛋白質復合物

B.真核細胞的核中有DNA—蛋白質復合物，而原核細胞的擬核中沒有

C.若復合物中的某蛋白參與DNA復制，則該蛋白可能是DNA聚合酶

D.若復合物中正在進行RNA的合成，則該復合物中含有RNA聚合酶

■歸納固結常見的核酸-蛋白質復合體

某種蛋白質一區(qū)柒色體

夕制

DNA]+DNA聚合榛?DNA數(shù)目加倍

轉錄

RNA聚合語-----?產生RNA

某種蛋白質一式核糖體

RNA+RNA復制褥衛(wèi)型一RNA數(shù)目加倍

逆轉錄褥等更好產生DNA

考向五比較細胞中的生物大分子

1（）.（2023?全國乙，1改編）生物體內參與生命活動的生物大分子可由單體聚合而成，構成蛋

白質等生物大分子的單體和連接鍵以及檢測生物大分子的試劑等信息如表。

單體連接鍵生物大分子檢測試劑或染色劑

葡萄糖—①—

②③蛋白質④

⑤—核酸

根據(jù)表中信息，下列敘述錯誤的是（）

A.①可以是淀粉或糖原

B.②是氨基酸，③是肽鍵，⑤是堿基

C.②和⑤都含有C、H、0、N元素

D.④可以是雙縮版試劑

11.（2021?全國甲，1）已知①酶、②抗體、⑤激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人體內有重

要作用的物質。下列說法正確的是（）

A.①②③都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的

B.③④⑤都是生物大分子，都以碳鏈為骨架

C.①②⑥都是由含氮的單體連接成的多聚體

D.④⑤⑥都是人體細胞內的主要能源物質

---------------------------查落實固基礎---------------------------

1.下列關于蛋白質的敘述，錯誤的是（）

A.抗體是發(fā)揮免疫功能的蛋白質，胰島素是調節(jié)機體生命活動的蛋白質

B.酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異是由R基的不同引起的

C.評價各種食物中蛋白質成分的營養(yǎng)價值時，應注重必需氨基酸的種類和含量

D.苯丙氨酸（CgHuNO?）是人體的一種必需氨基酸，在人體細胞中，苯丙氨酸不可能由其他

氨基酸轉化而來

E.由〃個氨基酸脫水縮合形成的m條多肽鏈中含有（〃一〃。個肽鍵

F.含有，〃條肽鏈、〃個氨基酸殘基的蛋白質中至多有〃個氮原子

G.某物質是一種環(huán)狀八肽，分子中含有8個肽鍵

H.蛋白質中的N元素主要存在于氨基中

I.蛋白質的多樣性與嵐基酸的種類、數(shù)目、排列順序等有關

J.肽鏈可通過氨基酸之間形成的氫鍵，折疊成具有一定空間結構的蛋白質

K.蛋白質煮沸后變性失去生物活性的過程發(fā)生了肽鍵斷裂

L.蛋白質徹底水解的產物不能與雙縮胭試劑發(fā)生紫色反應

M.高溫變性后的蛋白質不能恢復原有的結構和性質

2.下列關于核酸的敘述，正確的是（）

A.人的DNA主要分布于細胞核，少數(shù)分布在細胞質基質中

B.細胞質基質、線粒體、葉綠體和細胞核中均有蛋白質和核酸

C.大腸桿菌和酵母菌細胞中都不含RNA

D.組成核酸的基本單位是脫氧核糖核仃酸

E.把DNA的一條單鏈中的T換成U就是一條RNA鏈

F.由A、T、G、C四種堿基參與構成的核甘酸有7種

G.葉肉細胞遺傳物質中堿基、核甘酸、五碳糖的種類分別是5種、8種和2種

H.真核生物的遺傳信息儲存在DNA中，原核生物和病毒的遺傳信息儲存在RNA中

I.幽門螺桿菌的遺傳物質徹底水解得到的化合物最多有8種

J.核酸分子的多樣性取決于核酸中核甘酸的排列順序

K.核酸在生物體的遺傳、變異和蛋白質的生物合成中起作用

L.蛋白質合成需要核酸參與，核酸合成不需要蛋白質參與

答案精析

考點一整合

I.氨基按基

教材隱性知識膠原蛋白能被分解為人體可以吸收的氨基酸

2.（1）①氨基和粉基竣基②1R基（或側鏈基團）

⑵脫水縮合復雜的空間結構

3.排列順序空間結構酶血紅蛋白激素抗體

教材隱性知識（1）特定的空間構象（2）蛋白酶水解

判斷正誤

（I）X［膠原蛋白的氮元素主要存在于“―CO—NH—“結構中。］

（2）X［由題意可知，膠原蛋白非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，而人體需要從食物中獲取必

需氨基酸，非必需氨基酸自身可以合成，衡量蛋白質營養(yǎng)價值的高低主要取決于所含必需氨

基酸的種類、數(shù)量及組成比例，因此并不能說明膠原蛋白比蛋清蛋白的營養(yǎng)價值高。］

評價

1.B［人體內氮基酸的主要分解代謝途徑是經過脫氨基作用，含氮部分轉化成尿素，而不含

氮部分中一部分轉化為糖類和脂肪，一部分氧化分解產芻二氧化碳和水，A錯誤；有的氨基

酸脫去援基后的產物可作為生物合成的原料，如天冬氨酸脫去疑基后的產物0-丙氨酸是輔酶

A的成分之一，B正確；組胺可舒張血管，組胺分泌過多可導致血壓下降，C錯誤；酷胺可

收縮血管，酪胺分泌過多可導致血壓上升，D錯誤。］

2.B［Ca2+不是鈣調蛋白的基本組成單位，鈣調蛋白的基本組成單位是氨基酸，B錯誤。］

3.A［蛋白質的變性作用主要是破壞了蛋白質分子內部的結構，天然蛋白質的空間紿構是

通過氫鍵等維持的，而蛋白質變性后肽鍵一般不被破壞，A錯誤；球狀蛋白氨基酸側鏈極性

基團分布在分子的外側，用非極性基團分布在內側，說明外側主要是極性基團，可溶于水，

不易溶于乙醇，B正確：加熱變性的蛋白質空間結構發(fā)生改變，導致一系列理化性質改變，

生物活性喪失，該空間結構的改變不可逆，不能恢笑原有的結構和性質，C、D正確。］

4.A［作為蛋白質類激素，胰島素進入人體后作用于賓細胞表面受體，不進入細胞內，高

爾基體在細胞內，A錯誤；與人胰島素相比，人工長效胰島素A鏈上氨基酸數(shù)目不變，B鏈

增加了2個氨基酸，故其比人胰島素多了2個肽鍵，B正確；人工長效胰島素和人胰島素都

可降低血糖，二者的靶細庖相同，C正確；根據(jù)人工長效胰島素的氨基酸序列，可獲得其基

因序列，可將其基因導入工程菌中進行生產，D正確。］

5.D［該蛋白質分子含有3條肽鏈并且乙和丙這2條肽鏈間有一個肽鍵，所以鏈內肽鍵數(shù)

=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)=200—3=197（個），鏈間肽鍵1個，該蛋白質分子共有肽鍵數(shù)=197+1

=198（個），A錯誤；該蛋白質中含有3條肽鏈，至少含有3個游離的氨基，B錯誤；圖中1

條肽鏈的R基上的氨基與另一條肽鏈的R基上的段基反應形成了一個肽鍵，因此在組成該蛋

白質分子的200個氨基酸中，至少含有201個氨基和201個叛基，C錯誤；200個氨基酸經

脫水縮合形成該蛋白質時脫去的水分子數(shù)為198個，并形成2個二硫鍵，所以合成該蛋白質

時相對分子質量減少198X18+2X2=3568,D正確。］

考點二整合

1.（1）磷酸五碳糖含氮堿基A、G、C核糖（2）遺傳信息擬核

2.（1）單糖氨基酸核酸（2）脫氧核甘酸脫氧核糖核糖核甘酸核糖氨基酸前萄

糖甘油和脂肪酸（3）葡萄糖糖原脂肪承擔者N、P脫氧核昔酸

判斷正誤

⑴。

（2）X［蛋白質具有多種多樣的空間結構，DNA具有相同的雙螺旋結構。］

（3）X［線粒體DNA位于殘粒體基質中。］

提升

(1)噬菌體JG主要侵染銅綠假單胞菌PACK,噬菌體PaPl主要侵染銅綠假單胞菌PA1蛋白

質外殼

⑵PA1重組噬菌體的DNA來自噬菌體PaPl,產生的子代噬菌體的蛋白質外殼和噬菌體

PaPl的相同，因此子代噬菌體主要侵染銅綠假單胞菌PA1

⑶替換遺傳信息蛋白質的生物合成

評價

6.C［不同生物DNA的元素組成都是C、H、0、N、P,A不符合題意；不同生物DNA的

核昔酸種類都只有4種，B不符合題意；不同生物DNA的空間結構都是規(guī)則的雙螺旋結構，

D不符合題意。J

7.A［甲中a為核糖或脫氧核糖，b為核苔酸，A錯誤；病毒只含有一種核酸，即DNA或

RNA,故病毒中的核酸可能是乙(DNA),也可能是丙(RNA),B正確；人的神經細胞含有DNA

和RNA,因此含有4種核糖核甘酸和4種脫氧核甘酸，共8種核昔酸，C正確；小麥根尖細

胞的遺傳物質是DNA,含有4種含氮堿基(A、T、C、G),D正確。］

8.D