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第2講蛋白質(zhì)、核酸本講目錄回歸教材?夯實基礎(chǔ)實驗探究?專項突破高頻考點?深度剖析易錯辨析?技法提升知能演練?強化闖關(guān)回歸教材?夯實基礎(chǔ)一、蛋白質(zhì)含量:細胞中含量最多的有機化合物。組成元素:_______________,有的含有P、S兩種元素。C、H、O、N20碳原子R二、核酸1.組成元素:C、H、O、N、P。2.基本單位:__________,其分子組成為一分子磷酸,一分子___________,一分子含氮__________。3.核酸的種類及比較核苷酸五碳糖堿基類別核酸脫氧核酸(DNA)核糖核酸(RNA)基本單位脫氧核苷酸______________化學(xué)成分堿基A、T、C、GA、U、C、G五碳糖__________核糖磷酸磷酸核糖核苷酸脫氧核糖類別核酸脫氧核酸(DNA)核糖核酸(RNA)空間結(jié)構(gòu)__________一條鏈主要存在部位細胞核________功能攜帶遺傳信息,控制性狀①作為遺傳物質(zhì)(有些病毒)②作為酶,具有催化功能③傳遞遺傳信息(mRNA),運輸氨基酸(tRNA),組成核糖體(rRNA)兩條鏈細胞質(zhì)4.功能:核酸是生物體內(nèi)攜帶__________的物質(zhì),在生物體的_________和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用.遺傳信息遺傳變異高頻考點?深度剖析考點一蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)組成1.組成元素:C、H、O、N等(有的氨基酸R基中還含有S、Fe等元素)。2.結(jié)構(gòu)通式3.氨基酸、多肽、肽鍵、肽鏈和蛋白質(zhì)的關(guān)系可歸納成下圖:肽鍵的結(jié)構(gòu)式可表示如下:例1下列關(guān)于氨基酸和蛋白質(zhì)的敘述,錯誤的是(
)A.甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3,則它的分子式是C5H11O2NSB.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的一個氨基和一個羧基必須連接在同一個碳原子上C.n個氨基酸共有m個氨基,則這些氨基酸縮合成的一個多肽中的氨基數(shù)必為m-nD.甜味肽的分子式為C13H16O5N2,則甜味肽是一種二肽【解析】
根據(jù)氨基酸的結(jié)構(gòu)通式,甲硫氨酸的分子式是R基中元素種類及數(shù)目加上氨基酸共有的C2H4O2N;組成蛋白質(zhì)的氨基酸的一個氨基和一個羧基必須連接在同一個碳原子上;多肽中的氨基數(shù)==R基中氨基數(shù)+肽鏈數(shù),C中的m-n是R基中的氨基數(shù),整條肽鏈中氨基數(shù)應(yīng)為m-n+1;含有2個氮原子的肽鏈只能是二肽?!敬鸢浮?/p>
C變式訓(xùn)練如圖表示有關(guān)蛋白質(zhì)分子的簡要概念圖,下列對圖示分析正確的是(
)A.A中肯定含有S元素B.多肽中B的數(shù)目等于C的數(shù)目考點二核酸的結(jié)構(gòu)組成1.核酸的結(jié)構(gòu)層次2.不同生物的核酸、核苷酸及堿基的情況生物類別核酸核苷酸堿基遺傳物質(zhì)舉例原核生物和真核生物含有DNA和RNA兩種核酸85DNA細菌、人等病毒只含DNA44DNA噬菌體只含RNA44RNA煙草花葉病毒特別提醒(1)核苷酸、DNA、RNA和ATP中“A”的含義辨析①核苷酸分子中的A是腺嘌呤;②DNA和RNA結(jié)構(gòu)圖中的A是腺嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸;③ATP中的A是腺苷,由腺嘌呤和核糖組成。(2)同一生物的不同細胞中,核DNA都相同(不考慮基因突變),而mRNA和蛋白質(zhì)則不同,這與基因選擇性表達有關(guān)。(3)DNA呈雙螺旋結(jié)構(gòu),所以具有穩(wěn)定性。而RNA一般呈單鏈,結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,更容易發(fā)生變異。A.在人體細胞內(nèi),a共有5種B.b在細胞核中經(jīng)縮合反應(yīng)合成丙C.區(qū)分甲與乙的依據(jù)是組成它們的五碳糖不同D.在某人的神經(jīng)細胞和肝細胞中,甲一般不同,丙一般相同【解析】染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì),核糖體的主要成分是RNA和蛋白質(zhì),據(jù)此可推斷甲是DNA,乙是RNA,丙是蛋白質(zhì),a是核苷酸,在人體細胞內(nèi)有8種,b是氨基酸。氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)在核糖體中進行。在人神經(jīng)細胞和肝細胞中,DNA一般相同,而蛋白質(zhì)不同。DNA和RNA的分類依據(jù)是根據(jù)組成它們的五碳糖不同?!敬鸢浮?/p>
C變式訓(xùn)練A.組成化合物b的元素有C、H、O、N、P五種B.a(chǎn)屬于不能水解的糖,是構(gòu)成生物體的重要成分C.若a為核糖,則由b組成的核酸主要分布在細胞質(zhì)D.幽門螺桿菌體內(nèi)含化合物m共四種
解析:選D。由1分子磷酸、1分子堿基和1分子a五碳糖組成了核苷酸b,是核酸的基本組成單位,由C、H、O、N、P五種元素組成。a可代表核糖,也可代表脫氧核糖。幽門螺桿菌體內(nèi)含有核糖核酸和脫氧核糖核酸,共含有A、T、C、G、U五種堿基。(1)兩種化學(xué)鍵的形成都伴隨著H2O生成,都是吸能反應(yīng),都消耗ATP。(2)肽鍵的斷裂需要蛋白酶或肽酶;磷酸二酯鍵的形成需DNA聚合酶或DNA連接酶(片段連接),斷裂需DNA水解酶或限制性核酸內(nèi)切酶。(3)肽鍵形成場所——核糖體;磷酸二酯鍵形成場所——細胞核、葉綠體、線粒體等。2.蛋白質(zhì)與核酸的關(guān)系(1)由A、B、C三種大分子之間的關(guān)系分析推斷甲、乙、丙三個過程分別為:甲是DNA復(fù)制,乙是轉(zhuǎn)錄,丙是翻譯,組成單位a、b、c分別是脫氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸,大分子物質(zhì)A、B、C分別是DNA、mRNA和蛋白質(zhì).例3關(guān)于下列四圖的敘述,正確的是(
)A.甲圖中共有5種核苷酸B.乙圖所示的化合物中不含糖類物質(zhì)C.組成丙物質(zhì)的單糖是脫氧核糖或核糖D.在小鼠的體細胞內(nèi)檢測到的化合物丁很可能是蔗糖【解析】
甲圖中共有5種堿基,8種核苷酸;乙圖中的A是腺苷,由腺嘌呤和核糖結(jié)合而成;蔗糖屬于植物細胞中的二糖?!敬鸢浮?/p>
C變式訓(xùn)練如圖是人體細胞中兩種重要有機物B、E的元素組成及相互關(guān)系圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是(
)A.E→G發(fā)生的主要場所是細胞核,G→B發(fā)生的場所是核糖體B.B的多種重要功能只與b的種類、數(shù)目和排列順序有關(guān)C.E中e的排列順序決定了B中b的排列順序D.脫氧核糖是組成E的重要成分,主要分布在細胞核內(nèi)解析:選B。由圖可知,B為蛋白質(zhì),E為DNA,G為mRNA。E→G為轉(zhuǎn)錄,主要發(fā)生在細胞核,G→B是翻譯,在核糖體上進行。蛋白質(zhì)的功能除了與氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序有關(guān)外,還與空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。DNA分子的多樣性決定mRNA和蛋白質(zhì)分子的多樣性。DNA的組成成分包括脫氧核糖、磷酸和(A、T、G、C)四種含氮堿基。易錯辨析?技法提升易錯警示
對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的理解不到位下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述,正確的是(
)A.蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時,其特定功能并未發(fā)生改變B.細胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白質(zhì)C.由m條肽鏈、n個氨基酸組成的蛋白質(zhì)中至少有n+m個氧原子D.細胞膜上的載體蛋白是鑲在細胞膜外表面的蛋白質(zhì)例1【解析】
蛋白質(zhì)只有保持結(jié)構(gòu)的完整性才有其特定功能,任何影響其空間結(jié)構(gòu)的因素都會導(dǎo)致蛋白質(zhì)失去其活性;導(dǎo)致蛋白質(zhì)多樣性的因素還有組成蛋白質(zhì)的氨基酸的排列順序和多肽形成蛋白質(zhì)時具有的特定空間結(jié)構(gòu);載體蛋白在運輸物質(zhì)時需要進行跨膜運動,不僅僅是位于其外表面?!敬鸢浮?/p>
C【糾錯筆記】
結(jié)構(gòu)多樣性的原因(1)氨基酸方面:氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序的不同。(2)肽鏈方面:肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同。影響上述的任何因素都會導(dǎo)致蛋白質(zhì)失去其特定功能,種類多樣性決定了功能的多樣性。檢測生物組織中還原糖、油脂、蛋白質(zhì)的實驗中易錯的幾個點下面是四位同學(xué)的實驗操作方法或結(jié)果,其中正確的一項是(
)A.西瓜汁中含有豐富的葡萄糖和果糖,可用作還原糖鑒定的替代材料B.分離葉綠體中的色素的方法是利用色素在濾紙條上擴散速度不同C.稀釋的蛋清溶液與雙縮脲試劑作用產(chǎn)生紫色反應(yīng)D.顯微鏡下觀察根尖的有絲分裂所用的材料必須始終處于生活狀態(tài)例2【解析】
西瓜汁有顏色,不宜作還原糖鑒定的替代材料;分離葉綠體中的色素的方法是利用色素在層析液中的溶解度不同;顯微鏡下觀察根尖的有絲分裂所用的材料經(jīng)解離后細胞已經(jīng)死亡,不再處于生活狀態(tài)?!敬鸢浮?/p>
C方法體驗蛋白質(zhì)的相關(guān)計算方法1.假設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a,由n個氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈。形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對分子質(zhì)量1n-1n-1至少1個至少1個na-18(n-1)mn-mn-m至少m個至少m個na-18(n-m)2.氨基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的氨基數(shù)=各氨基酸中氨基總數(shù)-肽鍵數(shù)。3.羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基上的羧基數(shù)=各氨基酸中羧基總數(shù)-肽鍵數(shù)。4.N原子數(shù)=各氨基酸中N的總數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的N原子數(shù)。5.O原子數(shù)=各氨基酸中O的總數(shù)-脫去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)+2×肽鏈數(shù)+R基上的O原子數(shù)。6.氨基酸與對應(yīng)的DNA及mRNA片段中堿基數(shù)目之間的關(guān)系:DNA(基因)∶mRNA∶氨基酸=6∶3∶1。7.蛋白質(zhì)合成過程中計算技巧(1)氨基酸與相應(yīng)DNA、RNA片段中堿基數(shù)目之間計算時,當出現(xiàn)關(guān)鍵詞“最多”、“至少”時,不應(yīng)考慮該計算過程中終止密碼子的堿基數(shù)。(2)計算O和H的數(shù)量變化時,不要漏掉增加H2O中O、H數(shù)值.(3)環(huán)狀肽中肽鍵數(shù)目與氨基酸數(shù)目相同。
某蛋白質(zhì)分子由2條肽鏈組成,共657個氨基酸(如圖所示),請回答:(1)該蛋白質(zhì)分子中至少含有游離的氨基________個,游離的羧基________個。(2)該蛋白質(zhì)分子中,共有________個肽鍵,在該蛋白質(zhì)分子形成過程中,相對分子質(zhì)量減少了________。例3(3)假設(shè)蛋白質(zhì)分子中一條肽鏈為178肽,其分子式為CxHyNzOwS(z>178,w>179),并且是由下列五種氨基酸組成的:那么將該178肽徹底水解后將會得到________個賴氨酸,________個天冬氨酸(結(jié)果可含分子式中的未知數(shù))?!窘馕觥勘绢}考查了蛋白質(zhì)相關(guān)計算的問題。(1)蛋白質(zhì)中至少含有游離的氨基數(shù)=游離的羧基數(shù)=肽鏈數(shù)。(2)肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈條數(shù)=脫去水分子數(shù)=655。減少的質(zhì)量為水的質(zhì)量和脫去的6個H的質(zhì)量。(3)五種氨基酸中只有賴氨酸R基中含有一個—NH2,多肽中N原子數(shù)=各氨基酸N原子數(shù),因此賴氨酸個數(shù)為z-178。五種氨基酸中只有天冬氨酸的R基中含有—COOH,故天冬氨酸個數(shù)為(w-179)/2?!敬鸢浮?/p>
(1)2
2
(2)655
11796(3)z-178
(w-179)/2實驗探究?專項突破2.實驗流程(1)油脂的檢測和觀察方法一:花生種子勻漿+3滴蘇丹Ⅲ染液→橙黃色。方法二:取材:花生種子(浸泡),將子葉削成薄片觀察:先在低倍鏡下尋找到已著色顆粒,再用高倍鏡觀察
結(jié)論:圓形小顆粒呈橙黃色,說明有油脂存在特別提醒實驗用的花生種子需提前浸泡3~4h,浸泡時間太短,不易切片;浸泡時間太長,則組織太軟,切下的薄片不易成形。(2)還原糖的檢測和觀察選材:含糖量較高、白色或近于白色的植物組織結(jié)論:可溶性還原糖與本尼迪特試劑在加熱的過程中生成紅黃色沉淀,說明組織樣液中有可溶性還原糖特別提醒溶液顏色的變化過程為淺藍色→棕色→紅黃色。結(jié)論:說明組織樣液中存在蛋白質(zhì)[實戰(zhàn)演練]1.對下表中所列待測物質(zhì)的檢測,所選用的試劑及預(yù)期結(jié)果都正確的是(
)待測物質(zhì)檢測試劑預(yù)期顯色結(jié)果①DNA甲基綠紅色②油脂蘇丹Ⅲ橙黃色③淀粉本尼迪特試劑藍色④蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色A.①③
B.②③C.①④
D.②④解析:選D。甲基綠與DNA反應(yīng)呈現(xiàn)綠色;蘇丹Ⅲ與油脂反應(yīng)生成橙黃色物質(zhì);淀粉遇碘—碘化鉀溶液變藍;蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑發(fā)生紫色的顏色反應(yīng)。2.下面是某生物研究小組成員在完成蛋白質(zhì)鑒定實驗時所做的探究實驗,據(jù)圖作答:實驗組:對照組1:對照組2
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