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1、第3讲 生命活动的主要承担者蛋白质 遗传信息的携带者核酸,蛋白质、核酸的结构和功能() 实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布,1含量：占细胞鲜重的7%10%，占细胞干重_以上 2组成元素：_，有的含有P、S两种元素,知识点一 蛋白质生命活动的主要承担者,50%,C、H、O、N,3. 氨基酸,(基本组成单位),必需氨基酸,非必需氨基酸,同一个碳原子,4多肽,肽键,5 蛋 白 质,排列顺序,胰岛素,运输作用,激素,免疫功能,议一议：多肽与蛋白质有什么区别？蛋白质的合成场所是核糖体吗？ 答案：多肽无复杂空间结构，一般不具有生物活性，蛋白质则都具有；蛋白质的合成是在核糖体上，但其空间结构的形成(折叠
2、盘曲，其他化学键形成等)则与内质网、高尔基体有关。,知识点二 核酸遗传信息的携带者 1元素组成：C、H、O、N、P 2核苷酸 (基本单位),3核酸 (遗传信 息的携带 者),细胞核,拟核和质粒,甲基绿,绿色,细胞质,吡罗红,红色,遗传信息,遗传、变异,蛋白质的生物合成,蛋白质的结构及形成,巧记：蛋白质形成的四个“一”,蛋白质的结构与功能,高考地位：5年17考,(2012海南卷，2011北京、天津、海南 选择题，2011重庆卷客观综合题考查),2蛋白质形成过程分析 从以上图示过程明确： (1)肽的名称：一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽(三个或三个以上的称为多肽)，如：由六个氨基酸分子构成
3、一条链，则其名称是六肽，也可称为多肽。,(2)肽键的结构式可表示如下： CO或CONH或NHCO (3)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基(或羧基)在R基上。 (4)H2O中的H来自于COOH和NH2，而O则只来自于COOH。,O,H,多肽和蛋白质的区别,3.蛋白质的结构多样性和功能多样性,上述4个导致蛋白质结构多样性的原因并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备其中的一点，这两个蛋白质分子的结构就不同。, 蛋白质结构、功能相关知识是历年高考命题的热点，常挖掘教材中易被考生忽略的小考点进行综合命题或以信息选择题的形式出现，难度系数不大
4、(0.580.68)。,【典例1】 (新题快递)层粘连蛋白分子是由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)构成的高分子糖蛋白。作为细胞的结构成分，它含有多个结合位点，对细胞 间粘连及细胞的分化等都有作用。 层粘连蛋白分子结构示意图如图， 若该蛋白分子由m个氨基酸构成， 下列有关说法不正确的是 ( )。,A该层粘连蛋白分子含有的肽键数为m3 B该蛋白在细胞识别中具有重要作用 C癌细胞膜相对正常细胞膜而言表面的层粘连蛋白少 D该物质的合成只需核糖体即可完成 破题关键,解析 该层粘连蛋白分子由3条链组成，因此含有(m3)个肽键；层粘连蛋白是一种糖蛋白，具有多个结合位点，在细胞识别中具有重要作用；癌
5、细胞易扩散，而层粘连蛋白对细胞间粘连起作用，故癌细胞膜上的层粘连蛋白会比较少；该糖蛋白的合成除了需要核糖体外，至少还需要内质网、高尔基体加工并添加糖链和线粒体提供能量。 答案 D,【训练1】 (2012海南单科，1)关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是 ( )。 A分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B有些氨基酸不能在人体细胞中合成 C氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 D不同氨基酸之间的差异是由R基引起的,解析 本题主要考查组成生物体蛋白质的氨基酸的种类及氨基酸脱水缩合合成蛋白质等相关的知识内容。甘氨酸的分子量是75，不是分子量最大的氨基酸。由于缺乏中间产物，有8种氨基酸不能在人体细胞中合
6、成，必须从食物中获得，称为必需氨基酸。氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键。R基的特异性决定氨基酸的特异性。 答案 A,核酸的组成与功能及与蛋白质的关系,高考地位：5年10考,(2011海南卷，2010江苏卷， 2009福建卷),1图解核酸的组成成分,图一 核苷酸结构模式图,图二 DNA、RNA组成成分比较图,2识图解读：DNA和RNA结构组成区别 (1)组成成分上：核糖和碱基U为RNA特有；脱氧核糖和碱基T为DNA特有。因而组成核酸的“核苷酸”是8种，碱基是5种；其中组成核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的含氮碱基(如上图二)依次均为4种、4种。 (2)空间结构上：DNA为规则双螺旋结
7、构；RNA往往为单链结构。 图示一中若碱基为A，五碳糖为核糖，则两部分之和为“腺苷”，即ATP中“A”代表的含义。,触类旁通 (1)只有DNA或RNA的生物(病毒)体内核苷酸种类和碱基种类依次是多少？ (2)同时含有DNA和RNA的生物(所有真核和原核生物)细胞内呢？ 答案 (1)含DNA的病毒具有4种脱氧核苷酸和4种碱基，含RNA的病毒具有4种核糖核苷酸和4种碱基。 (2)具细胞结构的生物具有8种核苷酸和5种碱基。,3核酸与蛋白质的比较,本考点近几年生物单科卷有考查，理综试卷命题频度低；考查时往往与其他化合物或遗传分子基础相联系综合命题。,【典例2】 (2010江苏单科，1)下列关于核酸的叙
8、述中，正确的是 ( )。 ADNA和RNA中的五碳糖相同 B组成DNA与ATP的元素种类不同 CT2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中 D双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数,解析 DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖；组成DNA和ATP的元素是C、H、O、N、P 5种元素；T2噬菌体的遗传物质是DNA，遗传信息贮存在DNA中；双链DNA分子中碱基比例AT，CG， 得出嘌呤数等于嘧啶数。 答案 D,【训练2】 (易错点合编题)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如右图所示，下列有关叙述正确的是 ( )。 A若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 B若a为核糖，则b为
9、DNA的基本组成单位 C若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种 化合物,D若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色，则a为脱氧核糖 E组成化合物b的元素有C、H、O、N四种 Fa属于不能水解的糖，是生物体内的能源物质 G若a为核糖，则由b组成的核酸主要分布在细胞核中 H幽门螺杆菌体内含的化合物m共四种,解析 A错误，若m为腺嘌呤，因五碳糖有2种，则b对应2种核苷酸；B错误，若a为核糖，则b为RNA的基本单位；D错误，a应为核糖，RNA被染成红色；E错误，组成化合物b的元素有C、H、O、N、P五种；F错误，a应为结构物质非能源物质；G错误，RNA主要存在于细胞质中；H错误，因细菌中既含DNA又含RNA
10、，故m共五种。 答案 C,易错点1 忽略核酸与蛋白质的内在关系，把蛋白质合成看成孤立的事件 点 拨 本节蛋白质合成虽然单独讲解，但蛋白质的生物合成不是孤立，而是受DNA上基因控制的，核酸(基因)与蛋白质联系的纽带是“中心法则”，其中蛋白质合成受DNA控制，mRNA是直接模板，如下图所示：,规避3个易错点、辨析2个误区,易错点2 氨基酸缩合形成多肽过程中孕含的计算规律不熟练，尤其是一些特例(如二硫键、环状肽、最值计算处理不到位) 点 拨 氨基酸脱水缩合形成蛋白质的主要计算规律 (1)氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中氨基总数肽键数。 (2)羧基数肽链数R基上的羧基数各氨基酸中羧基总数肽键数。,
11、(3)N原子数各氨基酸中N的总数。 (4)O原子数各氨基酸中O的总数脱去水分子数。 (5)若已知多肽中氮原子数为m，氨基个数为n，则缩合成该多肽的氨基酸数目为mn肽链数。 (6)若已知多肽中氮原子数为m，则缩合成该多肽的氨基酸数目最多为m。,易错点3 基因表达过程中，氨基酸数与相应的碱基(核苷酸)数目的对应关系(难点),温馨提示 (1)若由氨基酸脱水缩合形成环状肽，则其肽键数缩合产生的水分子数氨基酸个数。 (2)环状DNA分子，如质粒，其相对分子质量脱氧核苷酸数脱氧核苷酸平均相对分子质量脱氧核苷酸数18。,误区1 不能分清化合物及其组成单位在物种间的统一性及差异性 点 拨 核酸与蛋白质在不同生
12、物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸与蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近，也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定。而氨基酸、核苷酸、糖类、脂质等小分子物质不具有特种的特异性，因此这些物质不能作为鉴定物种亲缘关系的依据。,蛋白质多样性与生物多样性的关系,误区2 不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因 点 拨 不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的特异性。同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是“基因的选择性表达”。 注 同一生物不同体细胞都是由一个受精卵分裂分化形成的，故其DNA相同。mRNA和蛋白质不同，由于基因的选择性表达，
13、不同细胞表达的基因不同，产生的mRNA、蛋白质不同。,纠错演练 1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。,解析 氨基酸
14、通过脱水缩合形成蛋白质。该蛋白质由一条多肽链构成，其相对分子质量氨基酸的总分子质量脱去的水的总分子质量形成二硫键脱去的氢的分子质量124128(1241)182313 652。在不考虑终止密码的条件下，基因中的碱基数氨基酸数61，而基因是由两条脱氧核苷酸链组成的，则指导该蛋白质产生的基因的相对分子质量1246400(12462)18284 244。图2中有4个R基，3种R基，肽键为。图2中的R基含有2个羧基，而构成该蛋白质的多,肽链的首或尾含有1个游离的羧基，故该蛋白质至少含有3个游离的羧基。构成该十肽的氨基酸的R基中只有结构含有1个N，其他氨基酸的R基中均不含N，那么m10个N均在结构中，所
15、以含有的氨基酸有m10个。 答案 (1)123 脱水缩合 13 652 284 244 (2)3 3 (3)m10,2在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，A、B、C代表生物大分子。据图分析正确的是 ( )。,人体中，单体a的种类有4种 X代表的元素是N、P，而Y代表的元素一定有N 图中A和C是组成染色体的主要成分 若C是由n个单体c脱水缩合形成的，则相应的A片段中至少有6n个碱基对 导致组成某生物个体的细胞出现稳定性差异的根本原因是由于其核内A分子中的基因的选择性表达 A B C D,解析 由图可知，大分子物质A、B、C分别表示DNA、mRNA和蛋白质；单体a、b、c分别表示脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸；元素X表示N和P，元素Y表示N，过程、分别表示DNA分子的复制、转录和翻译。人体中有4种脱氧核苷酸；若C是由n个单体c脱水缩合形成，则相应的A片段中至少有6n个碱基，而碱基对至少为3n个。组成某生物个体的细胞出现稳定性差异是因为细胞的分化，其根本原因是基因的选择性表达。 答案 B,1实验原理,观察DNA和RNA在细胞中的分布,高考地位：5年9考,(2
