第04講 蛋白質(zhì)和核酸（講義）（解析版）-2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)

11/11第04講蛋白質(zhì)和核酸目錄TOC\o"1-3"\h\u01考情透視·目標(biāo)導(dǎo)航 202知識導(dǎo)圖·思維領(lǐng)航 303考點突破·考法探究 3考點一蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者 4知識點1氨基酸的結(jié)構(gòu)及種類（教材中與氨基酸相關(guān)知識總結(jié)） 4知識點2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 5知識點3蛋白質(zhì)的相關(guān)計算與分析 8考向1圍繞氨基酸的結(jié)構(gòu)及種類，考查結(jié)構(gòu)功能觀 9考向2圍繞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，考查生命觀念 10考向3結(jié)合蛋白質(zhì)的相關(guān)計算，考查科學(xué)思維 12考點二核酸是遺傳信息的攜帶者 13知識點1核酸的分類和功能 13知識點2核酸的結(jié)構(gòu)層次 14知識點3教材中與核酸有關(guān)的知識（常考點） 15知識點4DNA的特性 16考向1圍繞核酸的結(jié)構(gòu)和功能，考查生命觀念 16考向2圍繞核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系，考查科學(xué)思維 17考點三生物大分子以碳鏈為基本骨架 19知識點1基本骨架（教材中常見的基本骨架總結(jié)） 19知識點2大分子物質(zhì)的初步水解和徹底水解 19考向1圍繞生物大分子以碳鏈為骨架，考查生命觀念 2004真題練習(xí)·命題洞見（含2024年高考真題） 2105長句分析·規(guī)范作答 24一、教材知識鏈接 24二、教材深挖拓展 24三、長句規(guī)范作答 24考點要求考題統(tǒng)計考情分析蛋白質(zhì)和核酸考點一：蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者（3年22考,全國卷3年3考）（2023海南卷）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能（2023湖北卷）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能（2023浙江卷）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能（2022湖南卷）蛋白質(zhì)的功能（2021遼寧卷）蛋白質(zhì)的功能（2021山東卷）蛋白質(zhì)的功能（2021湖南卷）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能題型：選擇題內(nèi)容：（1）主要考查蛋白質(zhì)和核酸結(jié)構(gòu)和功能。（2）主要考查化生物大分子種類關(guān)系?？键c二：核酸是遺傳信息的攜帶者（3年7考,全國卷3年2考）（2023全國卷）核酸檢測和結(jié)構(gòu)（2021全國卷）核酸的結(jié)構(gòu)與功能（2021湖南卷）核酸的結(jié)構(gòu)與功能考點三：生物大分子以碳鏈為基本骨架（3年3考,全國卷3年2考）（2023全國卷）生物大分子的種類（2021全國卷）生物大分子的判斷課標(biāo)要求(1)闡明蛋白質(zhì)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的空間結(jié)構(gòu)，細(xì)胞的功能主要由蛋白質(zhì)完成。(2)概述核酸由核苷酸聚合而成，是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子。(3)說明生物大分子以碳鏈為基本骨架。新舊教材對比增：①氨基酸形成血紅蛋白的過程；②蛋白質(zhì)變性的概念。改：①氨基酸有21種，13種為非必需氨基酸。刪：①蛋白質(zhì)鹽析(小字)；②觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布?？键c一蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者知識點1氨基酸的結(jié)構(gòu)及種類（教材中與氨基酸相關(guān)知識總結(jié)）1.元素組成：主要是C、H、O、N，有些含S、Se等2.結(jié)構(gòu)簡式：①特點：每個氨基酸分子至少都含有一個氨基（-NH2）和一個羧基（-COOH），并連在同一個碳原子上。問題1.部分氨基酸分子中含有一個以上的氨基或羧基，那么它們存在什么位置呢？提示：多出來的氨基或羧基位于R基上氨基酸的種類取決于什么？問題2.氨基酸的種類取決于什么？提示：R基的不同決定了氨基酸分子的不同。3.氨基酸的種類：組成人體蛋白質(zhì)的21種氨基酸（1）必需氨基酸:人體細(xì)胞不能合成的，必須從外界環(huán)境中直接獲取的氨基酸，共8種。注意：（嬰兒9種，組氨酸）非必需氨基酸:人體細(xì)胞能夠合成的氨基酸，共13種。源于必修1P30“與社會的聯(lián)系”：組成人體蛋白質(zhì)的必需氨基酸有8種，巧記為【甲攜來一本亮色書】：甲(甲硫（蛋）氨酸)來(賴氨酸)寫(纈氨酸)一(異亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)書(蘇氨酸)?！窘滩闹械碾[性知識】教材必修1P30“與社會的聯(lián)系”(改編):評價蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的依據(jù)是什么？提示：必需氨基酸的種類與含量。4.教材中與氨基酸相關(guān)知識（?？键c)：（1）氨基酸的功能：a.作為肽或者蛋白質(zhì)的基本單位(主要功能)。b.某些氨基酸可作為神經(jīng)遞質(zhì)。(谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸)c.氨基酸→糖類(非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化)d.氨基酸氧化分解供能。(作為能源物質(zhì))e.酪氨酸→黑色素（衰老細(xì)胞，酪氨酸酶活性下降，黑色素減少)f.色氨酸→吲哚乙酸(IAA)（2）氨基酸的運輸：a.細(xì)胞膜上載體蛋白（跨膜運輸）b.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中的tRNA（運入核糖體）【易錯提醒】1.蛋白質(zhì)是生物體主要的能源物質(zhì)。(×)提示：糖類2.氨基酸序列改變或蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化。(√)提示：氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序和多肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)決定了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。3.氨基酸的空間結(jié)構(gòu)和種類決定蛋白質(zhì)的功能。(×)4.評價蛋白質(zhì)食品營養(yǎng)價值主要依據(jù)其必需氨基酸的種類和含量(√)知識點2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能1.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)：(1)氨基酸的脫水縮合：一個氨基酸分子的羧基和另一個氨基酸分子的氨基相連接，同時脫去一分子的水，這種結(jié)合的方式叫脫水縮合。①合成場所：核糖體(所有生物）注意：病毒的脫水縮合發(fā)生在宿主細(xì)胞的核糖體中②條件（翻譯）：氨基酸、酶、ATP、tRNA、mRNA③H2O中各元素的來源：H來自于__氨基和羧基__，O來自于_羧基__④多肽的命名：由幾個氨基酸構(gòu)成，就稱幾肽(2)蛋白質(zhì)的形成過程：元素：C、H、O、N等↓氨基酸：蛋白質(zhì)的基本組成單位↓脫水縮合（核糖體）二肽：由兩個氨基酸縮合而成的化合物↓脫水縮合（核糖體）多肽(鏈)：由多個氨基酸縮合而成的，含有多個肽鍵的化合物，通常呈鏈狀結(jié)構(gòu)（少數(shù)環(huán)狀）↓盤曲折疊注意：三肽及以上可以稱多肽或肽鏈蛋白質(zhì)：具有一定的空間結(jié)構(gòu)【教材中的隱性知識】必修1P30“正文”:由于氨基酸之間能夠形成氫鍵等，從而使得肽鏈能夠盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子。注意：①人類許多疾病與人體細(xì)胞內(nèi)肽鏈的折疊錯誤有關(guān)，如囊性纖維化、阿爾茲海默癥、帕金森病。肽鏈的連接方式二硫鍵②許多蛋白質(zhì)分子都含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學(xué)鍵如二硫鍵相互結(jié)合在一起。提醒：二硫鍵可以形成在肽鏈內(nèi)，也可以形成在肽鏈間(3)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性：直接原因：組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目可能成千上萬，形成肽鏈時，氨基酸排列順序千變?nèi)f根本原因：①不同生物體：基因多樣性；②同一生物體：基因的選擇性表達(dá)。2.蛋白質(zhì)的功能多樣性：蛋白質(zhì)的功能實例結(jié)構(gòu)蛋白組成細(xì)胞和生物體功能蛋白調(diào)節(jié)(蛋白質(zhì)類激素)下丘腦、垂體、胰島分泌催化大多數(shù)酶運輸載體蛋白，血紅蛋白免疫抗體，溶菌酶，細(xì)胞因子識別糖蛋白(?？嫉鞍踪|(zhì)的分布和功能)3.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)舉例：正常紅細(xì)胞運氧能力強(qiáng)=纈氨酸→組氨酸→亮氨酸→蘇氨酸→脯氨酸→谷氨酸→谷氨酸→賴氨酸↓注意：鐮狀細(xì)胞貧血的病因：在組成血紅蛋白分子的肽鏈上，發(fā)生了氨基酸的替換，谷氨酸→纈氨酸鐮狀紅細(xì)胞運氧能力弱=纈氨酸→組氨酸→亮氨酸→蘇氨酸→脯氨酸→纈氨酸→谷氨酸→賴氨酸結(jié)論：氨基酸序列改變蛋白質(zhì)功能4.蛋白質(zhì)的水解、變性和鹽析：（1）鹽析：蛋白質(zhì)在鹽溶液中溶解度降低，使蛋白質(zhì)凝聚從溶液中析出，該過程是可逆的。（2）水解：肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽或氨基酸。與脫水縮合相反，需要酶的催化。注意：脫水縮合：減少水分子；水解：增加水分子。（3）變性：空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，肽鍵未斷裂。該過程一般不可逆。注意：仍能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)。變性使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，使肽鍵暴露（應(yīng)用：煮熟的食物容易消化吸收）。知識點3蛋白質(zhì)的相關(guān)計算與分析1.脫水縮合過程中形成肽鍵數(shù)、脫去水分子數(shù)計算：肽鏈氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)肽鍵數(shù)脫水?dāng)?shù)21113122………1……n1n－1n－1n2n－2n－2n3n－3n－3nmn－mn－m(1)在鏈狀多肽中：脫去的水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸分子數(shù)-肽鏈條數(shù)【易錯提醒】環(huán)狀肽和鏈狀肽的區(qū)別（1）聯(lián)狀肽①肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸分子數(shù)-肽鏈條數(shù)。②主鏈上有一個游離的氨基，一個游離的羧基。（2）環(huán)狀肽①肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)=脫去的水分子數(shù)。②主鍵上沒有游離的氨基和羧基。2.肽鏈中氨基、羧基、蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量計算：請找出下圖蛋白質(zhì)中游離氨基和羧基的數(shù)目及蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量，并找出規(guī)律？（1）游離氨（羧）基數(shù)目=肽鏈數(shù)+R基中氨（羧）基數(shù)（2）蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均相對分子質(zhì)量-脫去的水分子數(shù)×18①無二硫鍵的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)×氨基酸的平均分子質(zhì)量a-失去的水個數(shù)×18②有二硫鍵的蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)×氨基酸的平均分子質(zhì)量a-失去的水個數(shù)×18-2×二硫鍵個數(shù)3.多肽中原子數(shù)計算：請找出下圖蛋白質(zhì)中N原子數(shù)和O原子數(shù)，并找出規(guī)律？（1）N原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)（2）O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)考向1圍繞氨基酸的結(jié)構(gòu)及種類，考查結(jié)構(gòu)功能觀例1．科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了第21種和第22種氨基酸——硒代半胱氨酸和吡咯賴氨酸，硒代半胱氨酸也可以在人體中合成，吡咯賴氨酸只存于甲烷菌中。下列關(guān)于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的說法，錯誤的是()A.組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有13種必需氨基酸，8種非必需氨基酸B.組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸都含有C、H、O、NC.這兩種氨基酸的結(jié)構(gòu)也符合組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結(jié)構(gòu)通式D.第21種和第22種氨基酸的理化性質(zhì)不同，原因是二者的R基不同【答案】A【解析】組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有8種必需氨基酸，13種非必需氨基酸，A錯誤?！咀兪接?xùn)練】食用花卉是一類富含氨基酸且有利于人體氨基酸營養(yǎng)平衡的天然綠色食品。下列有關(guān)食用花卉中氨基酸的敘述，正確的是()A.各種氨基酸都含有元素C、H、O、N、SB.食用花卉中的氨基酸可以用雙縮脲試劑來檢測C.必需氨基酸的種類和含量是評價食物營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)D.通過檢測氨基酸的種類可鑒定區(qū)分不同種類的花卉【答案】C【解析】組成蛋白質(zhì)的基本元素是C、H、O、N，有的含有S，A錯誤；雙縮脲試劑與蛋白質(zhì)中的肽鍵發(fā)生紫色反應(yīng)，從而鑒定蛋白質(zhì)，而氨基酸中不含此結(jié)構(gòu)，因而食用花卉中的氨基酸不可以用雙縮脲試劑來檢測，B錯誤；必需氨基酸是人體不能合成而且是人體需要的氨基酸，因此必需氨基酸只能從食物中獲得，故必需氨基酸的種類和含量是評價食物營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)，C正確；通過檢測氨基酸的種類不能鑒定區(qū)分不同種類的花卉，因為氨基酸不具有種類的特異性，D錯誤?？枷?圍繞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，考查生命觀念例2．對蛋清溶液做如下兩種方式的處理。下列有關(guān)分析錯誤的是()蛋清溶液eq\o(――――――→,\s\up7(①加入NaCl))eq\a\vs4\al(有蛋白,塊析出)eq\o(――――――→,\s\up7(②加入蒸餾水))eq\a\vs4\al(蛋白質(zhì)溶解，,得到溶液甲)eq\a\vs4\al(蛋清,溶液)eq\o(――――――――→,\s\up7(③煮沸、冷卻))eq\a\vs4\al(有蛋白,塊析出)eq\o(――――――――→,\s\up7(④加入蛋白酶))eq\a\vs4\al(蛋白質(zhì)溶解，,得到溶液乙)A.經(jīng)①②過程處理，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)及肽鍵沒有遭到破壞B.經(jīng)③④過程處理，分別破壞了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)及肽鍵C.經(jīng)處理后乙溶液中的肽鏈數(shù)目增多，甲溶液中不變D.向甲、乙兩溶液中加入雙縮脲試劑，甲變紫、乙不變紫【答案】D【解析】①②過程分別屬于蛋白質(zhì)的鹽析和溶解，是物理變化，不會破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)及肽鍵，A正確；③過程中經(jīng)高溫處理使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)被破壞而變性，但不破壞肽鍵，④過程蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶水解為多肽和某些氨基酸，破壞了肽鍵，B正確；①②過程都是物理變化，對肽鏈數(shù)目不會有影響，因此經(jīng)處理后甲溶液中的肽鏈數(shù)目不變，④過程加入了蛋白酶，蛋白酶是蛋白質(zhì)，里面含有肽鏈，因此經(jīng)處理后乙溶液中的肽鏈數(shù)目增多，C正確；甲、乙兩種溶液中均有肽鍵存在(乙中含蛋白酶，蛋白酶是蛋白質(zhì)，含有肽鍵)，向甲、乙兩溶液中加入雙縮脲試劑，甲、乙溶液均變紫色，D錯誤?！舅季S建?！俊咀兪接?xùn)練】蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，生物體內(nèi)不同類型的蛋白質(zhì)行使不同的功能。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞需要借助載體蛋白，并消耗能量B.某種蛋白與病原體結(jié)合，可抑制病原體對人體細(xì)胞的黏附C.突觸后膜上的受體蛋白，可特異性識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)D.用胰蛋白酶處理生物膜，不會改變生物膜的選擇透過性【答案】D【解析】小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖需借助膜上的載體蛋白，消耗能量，屬于主動運輸，A正確；體液免疫中抗體與病原體結(jié)合后可抑制病原體的繁殖或?qū)θ梭w細(xì)胞的黏附，B正確；位于突觸后膜上的受體蛋白，能識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)，神經(jīng)遞質(zhì)與受體的結(jié)合具有特異性，C正確；用胰蛋白酶處理生物膜，其上的蛋白質(zhì)被水解，會改變生物膜的選擇透過性，D錯誤?！舅季S建模】考向3結(jié)合蛋白質(zhì)的相關(guān)計算，考查科學(xué)思維例3．多肽有鏈狀的，也有環(huán)狀的。下列有關(guān)說法不正確的是()A.一條鏈狀多肽至少含有1個氨基和1個羧基B.n個氨基酸形成環(huán)狀多肽時相對分子質(zhì)量的變化為18nC.多肽能盤曲、折疊形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子D.將環(huán)狀n肽徹底水解需要破壞的肽鍵數(shù)量為(n－1)個【答案】D【解析】環(huán)狀n肽含有n個肽鍵，因此，將環(huán)狀n肽徹底水解需要破壞的肽鍵數(shù)量為n個，D錯誤?！咀兪接?xùn)練】如圖為一個由200個氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)分子，其中“—S—S—”是將兩條肽鏈連接起來的二硫鍵(由兩個—SH形成，即—SH＋—SH→—S—S—＋2H)。下列敘述正確的是()A.該分子中含有197個肽鍵B.該蛋白質(zhì)中至少含有2個游離的氨基C.參與構(gòu)成該蛋白質(zhì)分子的氨基酸中至少有200個氨基D.合成該蛋白質(zhì)的過程中，其相對分子質(zhì)量減少了3568【答案】D【解析】該蛋白質(zhì)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(nèi)肽鍵數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝200－3＝197(個)，鏈間肽鍵1個，該蛋白質(zhì)分子共有肽鍵數(shù)＝197＋1＝198(個)，A錯誤；該蛋白質(zhì)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基上的羧基反應(yīng)形成了一個肽鍵，因此在這200個氨基酸中，至少含有201個氨基和201個羧基，C錯誤；200個氨基酸經(jīng)脫水縮合形成該蛋白質(zhì)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(zhì)時相對分子質(zhì)量減少198×18＋2×2＝3568，D正確?？键c二核酸是遺傳信息的攜帶者知識點1核酸的分類和功能1.核酸的分布和功能：核酸分類脫氧核糖核酸DNA主要在細(xì)胞核次要在細(xì)胞質(zhì)（線粒體和葉綠體）核糖核酸RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中（葉綠體、線粒體、核糖體）次要在細(xì)胞核（轉(zhuǎn)錄的時候）（原核生物的DNA在擬核、細(xì)胞質(zhì)中的質(zhì)粒中）功能①攜帶遺傳信息②控制遺傳、變異和蛋白質(zhì)生物合成2.DNA分布和功能：DNA作為遺傳物質(zhì)真核細(xì)胞主要分布在細(xì)胞核以染色質(zhì)形式存在(線狀)細(xì)胞質(zhì)中線粒體DNA（環(huán)狀）葉綠體DNA（環(huán)狀）酵母菌質(zhì)粒（環(huán)狀）原核細(xì)胞擬核DNA，不形成染色質(zhì)（環(huán)狀）質(zhì)粒DNA（環(huán)狀）DNA病毒不形成染色質(zhì)(環(huán)狀或線狀)【教材中的隱性知識】源于必修1P27思考：原核細(xì)胞的DNA也是雙鏈鏈狀結(jié)構(gòu)嗎？位于細(xì)胞內(nèi)的什么部位？提示：不是，是雙鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu)。位于擬核和細(xì)胞質(zhì)中。3.RNA分布和功能：4.教材中核酸的功能?？键c（1）DNA：攜帶遺傳信息，控制性狀（2）RNA：作為遺傳物質(zhì)(某些病毒）；傳遞遺傳信息(mRNA)；運輸氨基酸(tRNA)；組成核糖體(rRNA)；作為酶，具有催化作用。知識點2核酸的結(jié)構(gòu)層次注意：DNA與RNA的判斷：一看“五碳糖”，二看“堿基”1.DNA和RNA的區(qū)別：注意;DNA一般是雙鏈，穩(wěn)定、變異少。RNA一般是單鏈，不穩(wěn)定、變異豐富。【易錯提醒】（1）在DNA分子的一條鏈或兩條鏈之間兩個相鄰堿基連接的化學(xué)結(jié)構(gòu)①在DNA分子的一條鏈中，連接兩個相鄰堿基A和T的化學(xué)結(jié)構(gòu)是：—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—②在DNA分子的兩條鏈之間，連接兩個相鄰堿基A和T的化學(xué)結(jié)構(gòu)是：氫鍵（2）鏈狀或環(huán)狀DNA片段中有幾個游離的磷酸基團(tuán)①鏈狀DNA片段中有2個游離的磷酸基團(tuán)②環(huán)狀DNA片段中有0個游離的磷酸基團(tuán)知識點3教材中與核酸有關(guān)的知識（?？键c）【透析重難點】1.辨析DNA、RNA、ATP和核苷酸中“A”的含義2.不同生物的核酸、核苷酸、堿基、遺傳物質(zhì)歸納生物種類核酸種類堿基種類核苷酸種類遺傳物質(zhì)細(xì)胞生物（真核、原核）DNA和RNA5

種8

種DNA病毒DNA病毒DNA4

種4

種DNARNA病毒RNA4

種4

種RNA小結(jié)：對所有生物，DNA是主要的遺傳物質(zhì)，對某一種或一類特定生物，遺傳物質(zhì)是DNA或是RNA，不能說主要的3.DNA、RNA和蛋白質(zhì)三者之間的關(guān)系生物多樣性的直接原因是蛋白質(zhì)的多樣性；根本原因是DNA的多樣性；同一生物不同部位細(xì)胞形態(tài)功能不同的根本原因是基因的選擇性表達(dá)。4.常見的核酸—蛋白質(zhì)復(fù)合體系知識點4DNA的特性1.多樣性組成DNA的脫氧核苷酸雖然只有4種，但是如果數(shù)量不限，在連成長鏈時，排列順序是極其多樣的，所以DNA分子具有多樣性。提示：DNA的多樣性原因與蛋白質(zhì)不同，沒有種類和空間結(jié)構(gòu)2.特異性每個DNA分子的4種脫氧核苷酸的比例和排列順序是特定的，遺傳信息儲存在特定的核苷酸的排列順序中。源于必修1P34“問題探討”：DNA能夠提供犯罪嫌疑人的信息的原因是DNA是遺傳物質(zhì)，而每個人的遺傳物質(zhì)有所區(qū)別。DNA鑒定技術(shù)還可以應(yīng)用在研究人類起源、不同類群生物的親緣關(guān)系等方面?？枷?圍繞核酸的結(jié)構(gòu)和功能，考查生命觀念例．1.下圖甲為生物體內(nèi)的一種化合物，圖乙為大腸桿菌的核酸的一部分。下列說法錯誤的是()A.圖甲參與形成的核酸分子不能攜帶遺傳信息B.將圖甲③中的氧原子去掉，則兩圖所含五碳糖相同C.圖乙的核酸分子中一般不存在游離的磷酸基團(tuán)D.圖乙中編號4對應(yīng)的物質(zhì)不屬于該核酸的單體【答案】A【解析】圖甲參與形成的物質(zhì)如果是RNA可以攜帶遺傳信息，A錯誤；將圖甲所含五碳糖中③的氧原子去掉則變成脫氧核糖，與圖乙所含五碳糖相同，B正確；若圖乙中的核酸存在于大腸桿菌，由于大腸桿菌中的DNA為環(huán)狀，所以一般不存在游離的磷酸基團(tuán)，C正確；圖乙中的1是另一個核苷酸的磷酸，所以1、2、3不能構(gòu)成一個單體，D正確?！舅季S建?！可锓N類核酸種類堿基種類核苷酸種類遺傳物質(zhì)細(xì)胞生物DNA和RNA5種8種DNA病毒DNA病毒DNA4種4種DNARNA病毒RNA4種4種RNA【變式訓(xùn)練】圖甲是組成乙或丙的基本單位(單體)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.甲中a為核糖或者脫氧核糖，b為腺苷B.病毒中的核酸可能是乙，也可能是丙C.人的神經(jīng)細(xì)胞中含有甲的種類是8種D.小麥根尖細(xì)胞遺傳物質(zhì)中，甲中的m有4種【答案】A【解析】甲中a為核糖或者脫氧核糖，b為核苷酸，A錯誤；病毒只含有一種核酸，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(jīng)細(xì)胞含有DNA和RNA，因此含有四種核糖核苷酸和四種脫氧核苷酸，共8種核苷酸，C正確；小麥根尖細(xì)胞遺傳物質(zhì)是DNA，含有四種含氮堿基m：A、T、C、G，D正確?？枷?圍繞核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系，考查科學(xué)思維例．2.細(xì)胞內(nèi)的核酸通常需要與蛋白質(zhì)結(jié)合成為核酸—蛋白質(zhì)復(fù)合物，才能行使特定的生理功能。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.RNA與蛋白質(zhì)結(jié)合有利于肽鏈的合成B.DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合能調(diào)控基因的表達(dá)C.真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中均存在DNA與蛋白質(zhì)形成的復(fù)合物D.DNA的合成過程需要蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成過程不需要DNA【答案】D【解析】mRNA與有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)合有利于翻譯過程，A正確；DNA與RNA聚合酶結(jié)合能調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄，B正確；真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中，DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時，都有酶與DNA結(jié)合成DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合物，C正確；DNA的合成過程需要蛋白質(zhì)(如DNA聚合酶)，蛋白質(zhì)的合成過程需要DNA的指導(dǎo)，D錯誤。【思維建?！?1)DNA、蛋白質(zhì)和生物多樣性的關(guān)系(2)細(xì)胞分化導(dǎo)致核DNA、mRNA和蛋白質(zhì)的“相同”與“不同”(3)常見的核酸—蛋白質(zhì)復(fù)合體【變式訓(xùn)練】生物體內(nèi)存在著多種結(jié)合蛋白質(zhì)，核蛋白就是其中的一類。核蛋白是由核酸與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的，下列相關(guān)敘述正確的是()A.徹底水解某一核蛋白就可以得到脫氧核糖B.哺乳動物紅細(xì)胞中血紅蛋白的合成與核蛋白無關(guān)C.分裂中期可觀察到被甲紫溶液著色的核蛋白位于細(xì)胞核D.流感病毒、煙草花葉病毒等動植物病毒的化學(xué)本質(zhì)就是核蛋白【答案】D【解析】當(dāng)組成核蛋白的核酸為核糖核酸時，徹底水解該核蛋白不能得到脫氧核糖；哺乳動物紅細(xì)胞中血紅蛋白的合成需要核糖體的參與，根據(jù)定義，核糖體屬于核蛋白；分裂中期細(xì)胞核已經(jīng)消失；流感病毒、煙草花葉病毒等動植物病毒是由核酸和蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成的，符合核蛋白的定義?？键c三生物大分子以碳鏈為基本骨架知識點1基本骨架（教材中常見的基本骨架總結(jié)）每一個單體都由若干個相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為骨架，再由許多單體連接成多聚體，因此，生物大分子是以碳鏈為基本骨架的。(源于必修1P33“正文”)碳是“生命的核心元素”的原因是生物大分子以碳鏈為骨架?！練w納總結(jié)】教材中常見的基本骨架（1）DNA：磷酸-脫氧核糖交替排列作為DNA的基本骨架。（2）細(xì)胞膜：磷脂雙分子層作為細(xì)胞膜(生物膜)的基本骨架。（3）生物大分子：碳鏈作為生物大分子的基本骨架。（4）細(xì)胞：細(xì)胞骨架作為細(xì)胞的基本骨架。源于必修1P38“復(fù)習(xí)與提高”：多糖和核酸都是由許多單體組成的多聚體，試從組成二者單體種類的角度分析核酸是遺傳信息的攜帶者，而多糖不是的原因：構(gòu)成多糖的基本單位是葡萄糖，無論多少個葡萄糖構(gòu)成多糖，它的順序沒有什么變化。而核酸是由核苷酸連接而成的長鏈，核酸分子中4種脫氧核苷酸(或核糖核苷酸)在數(shù)量、排列順序上就會千差萬別，從而能夠承擔(dān)起攜帶遺傳信息的功能。知識點2大分子物質(zhì)的初步水解和徹底水解物質(zhì)初步水解產(chǎn)物徹底水解產(chǎn)物DNA脫氧核苷酸脫氧核糖、堿基（4種）、磷酸RNA核糖核苷酸核糖、堿基（4種）、磷酸蛋白質(zhì)主要是多肽氨基酸淀粉主要是麥芽糖葡萄糖注意：水解≠氧化分解考向1圍繞生物大分子以碳鏈為骨架，考查生命觀念例．1.已知①酶、②抗體、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人體內(nèi)有重要作用的物質(zhì)。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(xì)胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)【答案】C【解析】①酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，②抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，③激素的化學(xué)本質(zhì)是多肽和蛋白質(zhì)、氨基酸類衍生物、固醇類等，只有多肽和蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵連接而成的，RNA、固醇類激素等不是通過肽鍵連接而成的，A錯誤；③激素中蛋白質(zhì)類屬于生物大分子，④糖原屬于生物大分子，⑤脂肪的相對分子質(zhì)量較小，不屬于生物大分子，B錯誤；①酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，其基本單位是氨基酸或核苷酸，都含氮元素，②抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本單位是氨基酸，含氮元素，⑥核酸包括DNA和RNA，其基本單位是核苷酸，含氮元素，C正確；④糖原屬于多糖，糖類是生物體主要的能源物質(zhì)，⑤脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)，不是主要能源物質(zhì)，⑥核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，不是主要能源物質(zhì)，D錯誤?！咀兪接?xùn)練】1.下列有關(guān)細(xì)胞物質(zhì)組成敘述正確的是()A.蛋白質(zhì)、DNA的多樣性均與其單體的排列順序以及自身的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)B.淀粉和纖維素均為多糖，它們的功能出現(xiàn)差異的原因是它們的基本組成單位不同C.只含有C、H、O三種元素的小分子有機(jī)物不一定是糖類、脂肪、固醇D.在T2噬菌體中由A、G、C、T四種堿基構(gòu)成的核苷酸最多有7種【答案】C【解析】蛋白質(zhì)和DNA的多樣性均與單體的排列順序有關(guān)，但DNA的多樣性與空間結(jié)構(gòu)無關(guān)，A錯誤；淀粉和纖維素均為多糖，其基本組成單位都是葡萄糖，但葡萄糖在數(shù)量上和連接方式上(結(jié)構(gòu)上)不同，所以它們的功能出現(xiàn)差異，B錯誤；只含有C、H、O三種元素的小分子有機(jī)物不一定是糖類、脂肪、固醇，如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)，C正確；T2噬菌體是病毒，由DNA和蛋白質(zhì)組成，在T2噬菌體中由A、G、C、T四種堿基構(gòu)成的核苷酸只有四種，D錯誤?！咀兪接?xùn)練】2.生物大分子絕不是簡單的長長的線狀單鏈，而往往是經(jīng)過反復(fù)的盤曲、折疊，保持某種特殊的立體形狀，這種立體形狀稱為構(gòu)象。別構(gòu)現(xiàn)象是指某些蛋白質(zhì)表現(xiàn)其功能時，其構(gòu)象會發(fā)生變化，從而改變了整個分子的性質(zhì)。下列說法錯誤的是()A.酶與底物結(jié)合催化底物分解，會發(fā)生別構(gòu)現(xiàn)象B.離子與通道蛋白結(jié)合引起通道蛋白構(gòu)象改變，從而使離子通道開啟C.DNA甲基化能引起DNA構(gòu)象的改變，從而控制基因的表達(dá)D.DNA粗提取時通過酒精溶解蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)沒有發(fā)生別構(gòu)現(xiàn)象【答案】B【解析】酶與底物結(jié)合，酶發(fā)生別構(gòu)現(xiàn)象，執(zhí)行催化功能，A正確；離子穿過通道蛋白時，通道蛋白并未發(fā)生構(gòu)象改變，B錯誤；DNA甲基化，即發(fā)生了DNA構(gòu)象的改變，從而對基因的表達(dá)起到調(diào)控作用，C正確；DNA粗提取時通過酒精溶解蛋白質(zhì)，利用的是蛋白質(zhì)在酒精中的溶解度較大的原理，蛋白質(zhì)沒有發(fā)生別構(gòu)現(xiàn)象，D正確。1．（2023·海南·高考真題）科學(xué)家將編碼天然蜘蛛絲蛋白的基因?qū)爰倚Q，使其表達(dá)出一種特殊的復(fù)合纖維蛋白，該復(fù)合纖維蛋白的韌性優(yōu)于天然蠶絲蛋白。下列有關(guān)該復(fù)合纖維蛋白的敘述，正確的是（

）A．該蛋白的基本組成單位與天然蜘蛛絲蛋白的不同B．該蛋白的肽鏈由氨基酸通過肽鍵連接而成C．該蛋白徹底水解的產(chǎn)物可與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)D．高溫可改變該蛋白的化學(xué)組成，從而改變其韌性【答案】B【分析】構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是

，即每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫和一個R基，氨基酸的不同在于R基的不同?！驹斀狻緼、該蛋白的基本組成單位是氨基酸，與天然蜘蛛絲蛋白的基本單位相同，A錯誤；B、氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，該蛋白的肽鏈由氨基酸經(jīng)過脫水縮合反應(yīng)通過肽鍵連接而成，B正確；C、該蛋白徹底水解的產(chǎn)物為氨基酸，不能與雙縮脲試劑發(fā)生作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)，C錯誤；D、高溫可改變該蛋白的空間結(jié)構(gòu)，從而改變其韌性，但不會改變其化學(xué)組成，D錯誤。故選B。2．（2023·湖北·高考真題）球狀蛋白分子空間結(jié)構(gòu)為外圓中空，氨基酸側(cè)鏈極性基團(tuán)分布在分子的外側(cè)，而非極性基團(tuán)分布在內(nèi)側(cè)。蛋白質(zhì)變性后，會出現(xiàn)生物活性喪失及一系列理化性質(zhì)的變化。下列敘述錯誤的是（）A．蛋白質(zhì)變性可導(dǎo)致部分肽鍵斷裂B．球狀蛋白多數(shù)可溶于水，不溶于乙醇C．加熱變性的蛋白質(zhì)不能恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)D．變性后生物活性喪失是因為原有空間結(jié)構(gòu)破壞【答案】A【分析】蛋白質(zhì)變性是指蛋白質(zhì)在某些物理和化學(xué)因素作用下其特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)的改變和生物活性喪失的現(xiàn)象?！驹斀狻緼、蛋白質(zhì)的變性作用主要是由于蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)被破壞，天然蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是通過氫鍵等次級鍵維持的，而變性后次級鍵被破壞，A錯誤；B、球狀蛋白氨基酸側(cè)鏈極性基團(tuán)分布在分子的外側(cè)，而非極性基團(tuán)分布在內(nèi)側(cè)，說明外側(cè)主要是極性基團(tuán)，可溶于水，酒精可以使蛋白質(zhì)變性，蛋白質(zhì)一般難溶于乙醇，B正確；C、加熱變性的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，該空間結(jié)構(gòu)改變不可逆，不能恢復(fù)原有的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，C正確；D、變性后空間結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致一系列理化性質(zhì)變化，生物活性喪失，D正確。故選A。3．（2023·浙江·高考真題）我國科學(xué)家在世界上首次人工合成的結(jié)晶牛胰島素，其化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性與天然胰島素完全相同。結(jié)晶牛胰島素的化學(xué)本質(zhì)是（）A．糖類B．脂質(zhì) C．蛋白質(zhì) D．核酸【答案】C【分析】胰島素是人體內(nèi)能降低血糖濃度的唯一激素，由胰島B細(xì)胞合成并分泌；胰島A細(xì)胞能合成并分泌胰高血糖素，該激素具有升高血糖的作用。【詳解】胰島素是胰島B細(xì)胞合成并分泌的唯一的一個能降低血糖的激素，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，而我國科學(xué)家在世界上首次人工合成的結(jié)晶牛胰島素，其化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性與天然胰島素完全相同，因此，結(jié)晶牛胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，C正確。故選C。4.（2024·吉林·高考真題）鈣調(diào)蛋白是廣泛存在于真核細(xì)胞的Ca2+感受器。小鼠鈣調(diào)蛋白兩端有近似對稱的球形結(jié)構(gòu)，每個球形結(jié)構(gòu)可結(jié)合2個Ca2+。下列敘述錯誤的是（

）A．鈣調(diào)蛋白的合成場所是核糖體B．Ca2+是鈣調(diào)蛋白的基本組成單位C．鈣調(diào)蛋白球形結(jié)構(gòu)的形成與氫鍵有關(guān)D．鈣調(diào)蛋白結(jié)合Ca2+后，空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化【答案】B【分析】蛋白質(zhì)的合成場所為核糖體，組成蛋白質(zhì)的基本單位為氨基酸，蛋白質(zhì)一定含有的元素為C、H、O、N。【詳解】A、鈣調(diào)蛋白的合成場所是核糖體，核糖體是生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器，A正確；B、Ca2+不是鈣調(diào)蛋白的基本組成單位，鈣調(diào)蛋白的基本組成單位是氨基酸，B錯誤；C、氨基酸之間能夠形成氫鍵等，從而使得肽鏈能夠盤曲、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子，鈣調(diào)蛋白球形結(jié)構(gòu)的形成與氫鍵有關(guān)，C正確；D、小鼠鈣調(diào)蛋白兩端有近似對稱的球形結(jié)構(gòu)，每個球形結(jié)構(gòu)可結(jié)合2個Ca2+，鈣調(diào)蛋白結(jié)合Ca2+后，空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變化，D正確。故選B。5.（2024·湖北·高考真題）人的前胰島素原是由110個氨基酸組成的單鏈多肽。前胰島素原經(jīng)一系列加工后轉(zhuǎn)變?yōu)橛?1個氨基酸組成的活性胰島素，才具有降血糖的作用。該實例體現(xiàn)了生物學(xué)中“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的觀念。下列敘述與上述觀念不相符合的是（

）A．熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)中分解者豐富多樣，其物質(zhì)循環(huán)的速率快B．高溫處理后的抗體，失去了與抗原結(jié)合的能力C．硝化細(xì)菌沒有中心體，因而不能進(jìn)行細(xì)胞分裂D．草履蟲具有纖毛結(jié)構(gòu)，有利于其運動【答案】C【分析】蛋白質(zhì)的功能：（1）免疫功能：抗體的本質(zhì)是免疫球蛋白，會與抗原結(jié)合形成沉淀團(tuán)，被吞噬細(xì)胞消化分解。（2）結(jié)構(gòu)功能：有些蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)，如人和動物