第二章第二節(jié)課時蛋白質(zhì)和核酸

第二章第

二節(jié)理解教材新知把握熱點考向應(yīng)用創(chuàng)新演練考向一考向二知識點一知識點二隨堂基礎(chǔ)鞏固課時跟蹤訓(xùn)練知識點三第

二課時考向三第二課時蛋白質(zhì)和核酸1．蛋白質(zhì)是細胞的結(jié)構(gòu)與功能物質(zhì)，

細胞中絕大多數(shù)的酶、細胞中

許多重要的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和某些激

素都是蛋白質(zhì)。2．蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，

每個氨基酸都有一個氨基和一

個羧基與同一個碳原子相連，

并且這個碳原子還分別與一個

氫原子、一個可變的R基相連。3．蛋白質(zhì)是生物大分子，由許多氨

基酸通過脫水縮合形成肽鍵(—CO—NH—)相連而成。4．由于組成蛋白質(zhì)多肽鏈的氨基酸

在種類、數(shù)目和排列順序上的不

同以及構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈在數(shù)

目和空間結(jié)構(gòu)上的不同，因此，

細胞中的蛋白質(zhì)具有多樣性。5．核酸分為脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)兩種，前者主要分布于細胞核內(nèi)，后者主要分布于細胞質(zhì)中。6．DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)，有些病毒只含有RNA，其遺傳信息儲存在RNA中。7．DNA分子通過精細準確的自我復(fù)制，為生物將其特性傳遞給下一代提供了最基本的分子基礎(chǔ)。[自讀教材·夯基礎(chǔ)]1．蛋白質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)[填空](1)組成元素：

，大多數(shù)蛋白質(zhì)還含

。(2)基本單位：

，約

種。①通式：

C、H、O、NS氨基酸20②共性：都有一個

和一個

連在同一個碳原子上。③種類：由

決定。(3)蛋白質(zhì)的形成：由許多氨基酸分子通過

形成

相連而成。氨基羧基R基脫水縮合肽鍵2．蛋白質(zhì)多樣性原因[判斷正誤](1)蛋白質(zhì)的多樣性不僅取決于氨基酸，還與肽鏈數(shù)目及空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。()(2)若甲、乙蛋白質(zhì)分子中氨基酸種類、數(shù)目及排列順序相同，則甲、乙為同一種蛋白質(zhì)。()(3)所有蛋白質(zhì)分子均含20種氨基酸。()√××3．蛋白質(zhì)的功能[連線]1．所有氨基酸分子均只含1個氨基和1個羧基嗎？若再有另外的氨基或羧基，應(yīng)存在于何種基團中？提示：每個氨基酸分子至少含1個氨基和1個羧基。除此之外氨基酸分子若還有氨基或羧基，則它們位于R基中。2．同為組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸，酪氨酸幾乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，這種差異的產(chǎn)生是由何種基團決定的？提示：所有氨基酸均含有中心碳原子和與中心碳原子相連的氨基、羧基、H原子、R基。R基具有可變性，R基的可變性決定了氨基酸的種類和不同種類氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的差異性。3．氨基酸脫水縮合形成肽鏈時，H2O中H、O各來自何種基團？提示：H2O中H來自氨基和羧基，O則來自羧基(—COOH)。[跟隨名師·解疑難]1．氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(1)通式：(2)特點：分析舉例氨基酸分子中－NH2、－COOH至少各有一個，因為R基中可能有－NH2或－COOHR基含—COOH：

分析舉例都有一個—NH2和一個—COOH連在同一個碳原子上，否則不是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸反例：①缺羧基：NH2—CH2—CH2OH②缺氨基：③氨基與羧基不連接在同一“C”上：2．氨基酸的脫水縮合過程分析一個氨基酸的羧基中脫去一個羥基，相鄰的氨基酸氨基中脫去一個氫原子，兩者縮合形成肽鍵(—CO—NH—)，這樣就形成了二肽。二肽兩端還有氨基和羧基，還可連接新的氨基酸，這樣就形成由多個氨基酸分子縮合而成的含有多個肽鍵的肽鏈。3．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性的關(guān)系[自讀教材·夯基礎(chǔ)]雙縮脲紫NaOH0.01g/mL(3)鑒定程序：1．與斐林試劑相比，雙縮脲試劑與其共有的成分是什么？又有何特別之處？提示：雙縮脲試劑與斐林試劑均由NaOH溶液和CuSO4溶液構(gòu)成。只是CuSO4溶液的濃度不同。斐林試劑為0.05g/mL，雙縮脲試劑為0.01g/mL。2．在使用程序上斐林試劑與雙縮脲試劑有何不同？提示：斐林試劑的兩種溶液應(yīng)混合后使用，雙縮脲試劑應(yīng)先加NaOH溶液，再加少量CuSO4溶液。3．雙縮脲試劑使用時需要加熱嗎？提示：不需要。[跟隨名師·解疑難]1．實驗原理鑒定生物組織中是否含有蛋白質(zhì)時，常用雙縮脲法，使用的是雙縮脲試劑。雙縮脲試劑的成分是質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液和質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液。在堿性溶液(NaOH)中，雙縮脲能與Cu2＋作用，形成紫色或紫紅色的絡(luò)合物，這個反應(yīng)叫做雙縮脲反應(yīng)。由于蛋白質(zhì)分子中含有很多與雙縮脲結(jié)構(gòu)相似的“肽鍵”，因此，蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑發(fā)生顏色反應(yīng)，從而用來鑒定蛋白質(zhì)的存在與否。2．實驗步驟(1)分別配制質(zhì)量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液和質(zhì)量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液裝入試劑瓶中備用(在試劑瓶上標明試劑種類)。(2)制備生物組織材料(可用稀釋的卵清蛋白、牛奶、豆?jié){等)。(3)取一支潔凈的試管，注入2mL待測組織樣液，再注入2mL的NaOH溶液，搖勻，觀察試管中的物質(zhì)的顏色變化。(4)向試管內(nèi)滴加3～4滴CuSO4溶液，輕輕振蕩試管、搖勻，觀察試管內(nèi)物質(zhì)的顏色變化。3．實驗結(jié)論生物組織樣液中存在蛋白質(zhì)。[自讀教材·夯基礎(chǔ)]1．核酸的化學(xué)組成[填空](1)組成元素：由

5種元素組成。C、H、O、N、P2．核酸的種類、組成及分布[填表]類別核酸DNARNA基本單位核苷酸

化學(xué)成分堿基共有A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、

特有

五碳糖

酸磷酸分布主要分布在

中主要分布在

中脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸G(鳥嘌呤)T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)細胞核細胞質(zhì)脫氧核糖核糖3．核酸的功能[判斷正誤](1)所有生物的遺傳物質(zhì)均是DNA。 ()(2)病毒的遺傳信息儲存在RNA中。 ()(3)無論細菌、真菌還是動植物細胞，其遺傳物質(zhì)均為DNA。 ()(4)只有在無DNA的病毒中，RNA才是遺傳物質(zhì)。 ()××√√4．DNA的結(jié)構(gòu)和功能[填空](1)結(jié)構(gòu)：①DNA通常為

立體結(jié)構(gòu)。②一般由成千上萬個

組成。(2)功能：①指導(dǎo)和控制生物體的形態(tài)、生理和行為等多種性狀的表達和變化。②通過精確的

，為生物將其特性傳遞給下一代提供最基本的分子基礎(chǔ)。雙鏈脫氧核糖核苷酸自我復(fù)制1．脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸在組成上有哪些不同？提示：(1)五碳糖不同：組成脫氧核糖核苷酸的是脫氧核糖，而組成核糖核苷酸的是核糖。(2)堿基種類不同：組成脫氧核糖核苷酸的4種堿基中特有的是胸腺嘧啶，而組成核糖核苷酸中特有的堿基是尿嘧啶。2．若用放射性同位素標記某物質(zhì)以追蹤DNA與RNA的合成過程，你認為標記哪種物質(zhì)較科學(xué)？提示：用放射性同位素標記胸腺嘧啶(T)，可追蹤DNA合成；用放射性同位素標記尿嘧啶(U)可用于追蹤RNA合成。3．“DNA指紋法”在案件偵破中具有重要的作用，試分析此方法運用了DNA的什么功能？提示：DNA上攜帶著大量的遺傳信息，不同個體DNA分子的4種核苷酸分子的組合或序列不同。[跟隨名師·解疑難]1．核酸的組成(1)基本單位——核苷酸的組成：(2)核酸的種類及組成：2．DNA的結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)示意圖：(2)圖形解讀：解讀外側(cè)內(nèi)側(cè)構(gòu)成方式磷酸和脫氧核糖交替連接，兩條主鏈呈反向平行，有規(guī)則地盤旋成雙螺旋主鏈上對應(yīng)堿基以氫鍵連接成對，對應(yīng)堿基之間互補(A—T，G—C)配對，堿基平面之間平行排列位置磷酸和脫氧核糖位于雙螺旋結(jié)構(gòu)外側(cè)堿基位于雙螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)動態(tài)變化相對穩(wěn)定堿基比率和堿基序列可變3．不同生物的核酸、遺傳物質(zhì)歸納生物種類核酸遺傳物質(zhì)說明舉例原核生物真核生物含有DNA和RNA兩種核酸DNARNA不是遺傳物質(zhì)，但RNA在遺傳信息的傳遞和表達過程中起著重要的作用細菌、人等生物種類核酸遺傳物質(zhì)說明舉例病毒只含有DNADNA常見的病毒體內(nèi)含有DNA或RNA大多數(shù)噬菌體只含有RNARNA煙草花葉病毒[特別提醒]

(1)除細胞核外，細胞質(zhì)中的線粒體、葉綠體也存在少量DNA，除細胞質(zhì)外，細胞核中也存在少量RNA。(2)同種生物不同細胞中DNA一般相同，而RNA則一般不同，蛋白質(zhì)種類和含量也不同。(3)核酸與蛋白質(zhì)在不同生物體中具有物種的特異性，因而可以從分子水平上，通過分析核酸與蛋白質(zhì)的相似程度來推斷物種親緣關(guān)系的遠近。[例1]下圖表示有關(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．甲中一定含有S元素B．①過程中有H2O生成C．多肽中乙的數(shù)目等于丙的數(shù)目D．具有催化作用的酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)[思路點撥][精講精析]

甲中肯定含有C、H、O、N，不一定含S，丙(肽鍵)數(shù)目應(yīng)為乙去掉肽鏈數(shù)；氨基酸縮合過程中可產(chǎn)生H2O；具催化作用的酶未必是蛋白質(zhì)。[答案]

B[例2]下圖是DNA和RNA組成的結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)說法中正確的是(

)A．病毒中都有5種堿基和8種核苷酸B．硝化細菌的遺傳物質(zhì)由5種堿基構(gòu)成C．人體細胞的細胞質(zhì)中可存在上述兩種核酸D．DNA徹底水解得到的產(chǎn)物中有兩種五碳糖[思路點撥][精講精析]

病毒可包括DNA病毒和RNA病毒，兩類病毒均含4種堿基、4種核苷酸；硝化細菌的遺傳物質(zhì)為DNA，應(yīng)由4種堿基構(gòu)成；DNA中只含脫氧核糖，不含核糖；細胞質(zhì)中既含DNA又含RNA。[答案]

C(1)首先確定生物的種類，屬于具有細胞結(jié)構(gòu)的生物還是無細胞結(jié)構(gòu)的病毒。(2)具有細胞結(jié)構(gòu)的生物：核苷酸8種，五碳糖2種，堿基5種。(3)病毒類生物：核苷酸4種，五碳糖1種，堿基4種。[例3]

下圖表示細胞內(nèi)四種有機物的組成，請根據(jù)其主要功能分析回答下列問題。(1)A是指________；E在動物細胞內(nèi)是指________，在植物細胞內(nèi)主要是指________。(2)F是指________；除此之外，脂質(zhì)還包括________和________。(3)C是指______________，C形成G過程的反應(yīng)叫________。[思路點撥]

[精講精析]

E是淀粉或糖原，A是葡萄糖。F是脂肪，B是脂肪酸和甘油，G是蛋白質(zhì)，C是氨基酸，H是核酸，D是核苷酸。[答案]

(1)葡萄糖糖原淀粉(2)脂肪磷脂固醇(3)氨基酸脫水縮合大分子元素結(jié)構(gòu)單元功能糖類(糖原、淀粉)C、H、O葡萄糖能源物質(zhì)蛋白質(zhì)C、H、O、N(S等)氨基酸結(jié)構(gòu)及功能物質(zhì)核酸C、H、O、N、P核苷酸遺傳信息攜帶者脂肪C、H、O脂肪酸和甘油儲能物質(zhì)1．鑒定蛋白質(zhì)。2．探究必需氨基酸與非必需氨基酸

對生物生長發(fā)育的影響狀況。3．檢測生物組織中DNA與RNA。典例剖析王剛同學(xué)有喝牛奶的習(xí)慣，在學(xué)習(xí)了細胞的化合物知識后，他想知道牛奶中有沒有蛋白質(zhì)和還原性糖。下面是王剛同學(xué)未設(shè)計完的實驗，請幫助他完成實驗設(shè)計。(1)實驗?zāi)康模禾骄磕称放婆Ｄ讨杏袥]有蛋白質(zhì)和還原性糖。(2)實驗原理：利用顏色反應(yīng)檢測牛奶中有無蛋白質(zhì)和還原性糖。①蛋白質(zhì)＋________―→紫色反應(yīng)②還原性糖＋________________(3)材料和用具：略。(4)實驗步驟，請補充完善(a～f)：試管步驟ABCDEF第一步2mL牛奶2Ml牛奶2mL蒸餾水2mL蒸餾水2mL蛋白質(zhì)樣液2mL葡萄糖樣液第二步2mLNaOH溶液2mL斐林試劑2mLNaOH溶液ab2mL斐林試劑

試管步驟ABCDEF第三步3～4滴CuSO4溶液隔水加熱3～4滴CuSO4溶液隔水加熱3～4滴CuSO4溶液隔水加熱結(jié)果？？cdef(5)請預(yù)測A、B兩試管的結(jié)果及分析：①__________________________________________。②__________________________________________。(6)討論：①A和________構(gòu)成對照實驗，目的是________________________________________________________________，對照組為________。②B和________構(gòu)成對照