2024-2025學(xué)年高考生物一輪復(fù)習(xí)專題03蛋白質(zhì)和核酸知識(shí)點(diǎn)講解含解析

專題03蛋白質(zhì)和核酸講考綱考情講考綱考情最新考綱蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ)2、最近考情2024·全國(guó)卷Ⅰ(2)、2024·全國(guó)卷Ⅱ(1)、2024·全國(guó)卷Ⅲ(1)、2024·全國(guó)卷Ⅰ(2)、2024·全國(guó)卷Ⅱ(3)講核心素養(yǎng)講核心素養(yǎng)1、生命觀念 蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)多樣性確定功能多樣性2、科學(xué)思維 歸納演繹蛋白質(zhì)的合成及有關(guān)計(jì)算，比較DNA與RNA的異同3、社會(huì)責(zé)任 了解蛋白質(zhì)在人體健康及疾病治療方面的應(yīng)用，養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣構(gòu)思維導(dǎo)圖構(gòu)思維導(dǎo)圖核心突破例題精講核心突破例題精講考點(diǎn)一氨基酸種類與結(jié)構(gòu)【生命觀念】例題：(2024·山東濰坊統(tǒng)考)下面是三種化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，下列有關(guān)這三種化合物的敘述，錯(cuò)誤的是()A.三種化合物可以用一個(gè)結(jié)構(gòu)通式表示B.三種化合物的共同點(diǎn)之一是都含有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基C.三種化合物都不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)D.三種化合物兩兩結(jié)合形成的物質(zhì)的游離氨基數(shù)相同【答案】B【解析】三種物質(zhì)都是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，都可用氨基酸的結(jié)構(gòu)通式表示，A正確；圖中三種氨基酸共同點(diǎn)應(yīng)為“至少都含有一個(gè)氨基、一個(gè)羧基”，B錯(cuò)誤；雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)產(chǎn)生紫色反應(yīng)，是由于蛋白質(zhì)中有肽鍵，氨基酸中無(wú)肽鍵，故不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，C正確；三種化合物兩兩結(jié)合形成的物質(zhì)中游離的氨基數(shù)分別是1、1、1，D正確。【學(xué)問(wèn)總結(jié)】推斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸變式訓(xùn)練：(2024·山西四校聯(lián)考)下列關(guān)于人體氨基酸的敘述，正確的是()A．氨基酸是胰島素等各種激素分子的基本單位B．不同氨基酸的R基肯定不同C．酪氨酸缺乏是人患白化病的根本緣由D．非必需氨基酸的合成與基因的功能無(wú)關(guān)【答案】B【解析】部分激素不是蛋白質(zhì)(如性激素)，它們的基本組成單位不是氨基酸，A錯(cuò)誤；不同氨基酸的R基肯定不同，B正確；人患白化病的根本緣由是基因突變，C錯(cuò)誤；非必需氨基酸的合成與基因的功能有關(guān)，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能【生命觀念】例題：(2024·全國(guó)卷Ⅱ，1)下列關(guān)于人體中蛋白質(zhì)功能的敘述，錯(cuò)誤的是()A.漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體可結(jié)合相應(yīng)的病毒抗原B.肌細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)參加肌肉收縮的過(guò)程C.蛋白質(zhì)結(jié)合Mg2＋形成的血紅蛋白參加O2運(yùn)輸D.細(xì)胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分【答案】C【解析】漿細(xì)胞產(chǎn)生的特異性抗體可與相應(yīng)抗原結(jié)合而發(fā)揮免疫功能，A正確；肌細(xì)胞中的肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白等參加肌肉收縮，B正確；參加氧氣運(yùn)輸?shù)难t蛋白中有Fe2＋，而沒(méi)有Mg2＋，C錯(cuò)誤；染色體主要由蛋白質(zhì)和DNA組成，所以細(xì)胞核中某些蛋白質(zhì)是染色體的重要組成成分，D正確?！緦W(xué)問(wèn)總結(jié)】蛋白質(zhì)多樣性考點(diǎn)三蛋白質(zhì)合成及計(jì)算【科學(xué)思維】例題：(2024·長(zhǎng)沙長(zhǎng)郡中學(xué))如圖是由A、B、C三個(gè)區(qū)段共81個(gè)氨基酸構(gòu)成的胰島素原，其需切除C區(qū)段才能成為有活性的胰島素。下列相關(guān)敘述正確的是()A.胰島素原中至少含有3個(gè)游離的氨基B.胰島素分子中含有2條肽鏈、79個(gè)肽鍵C.沸水浴時(shí)肽鍵斷裂，導(dǎo)致胰島素生物活性的丟失D.理論上可以依據(jù)切除C區(qū)段所得多肽的含量間接反映胰島素的量【答案】D【解析】圖中的胰島素原只有1條肽鏈，因此至少含有1個(gè)游離的氨基和羧基，A錯(cuò)誤；切除C區(qū)段后得到兩條鏈，第一條鏈為1～30位氨基酸，有29個(gè)肽鍵，其次條鏈為61～81位氨基酸，有20個(gè)肽鍵，共計(jì)49個(gè)肽鍵，B錯(cuò)誤；高溫破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，胰島素生物活性丟失，但不破壞肽鍵，C錯(cuò)誤；依據(jù)切除C區(qū)段所得多肽的含量可以推想胰島素的量，D正確?！緦W(xué)問(wèn)總結(jié)】(1)蛋白質(zhì)中游離氨基或羧基數(shù)目的計(jì)算①至少含有的游離氨基或羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)；②游離氨基或羧基數(shù)目＝肽鏈數(shù)＋R基中含有的氨基或羧基數(shù)。(2)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量、氨基酸數(shù)、肽鏈數(shù)、肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系①肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)；②蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量＝氨基酸數(shù)目×氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量－脫去水分子數(shù)×18(不考慮形成二硫鍵)。肽鏈數(shù)目氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)目脫去水分子數(shù)多肽鏈相對(duì)分子質(zhì)量氨基數(shù)目羧基數(shù)目1條mm－1m－1am－18(m－1)至少1個(gè)至少1個(gè)n條mm－nm－nam－18(m－n)至少n個(gè)至少n個(gè)注：假設(shè)氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量為a。(3)利用原子守恒法計(jì)算肽鏈中的原子數(shù)①N原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的N原子數(shù)＝各氨基酸中N原子總數(shù)；②O原子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的O原子數(shù)＝各氨基酸中O原子總數(shù)－脫去水分子數(shù)。注：①環(huán)狀肽特點(diǎn)是肽鍵數(shù)與氨基酸數(shù)相同，即肽鍵的數(shù)目＝脫去的水分子的數(shù)目＝氨基酸的數(shù)目。②假如形成二硫鍵，需考慮每形成一個(gè)二硫鍵需去掉兩個(gè)H。(4)基因表達(dá)中氨基酸數(shù)與相應(yīng)DNA、mRNA中堿基數(shù)目關(guān)系eq\a\vs4\ac\hs10\co5(DNA（基因）,\o(→,\s\up7(轉(zhuǎn)錄)),mRNA,\o(→,\s\up7(翻譯)),蛋白質(zhì),堿基數(shù),∶,堿基數(shù),∶,氨基酸數(shù),6,∶,3（最多）,∶,1（最多）)(5)妙用“排列組合”求解多肽種類①若n種氨基酸形成一個(gè)m肽，則形成的多肽種類為nm種。②若有n種氨基酸形成一個(gè)n肽，且每種氨基酸只有一個(gè)，則形成n肽的種類為n×(n－1)×(n－2)×…×1＝n！。變式訓(xùn)練：下圖為由50個(gè)氨基酸形成的多肽示意圖，其中含有4個(gè)丙氨酸(R基為—CH3)?，F(xiàn)脫掉其中的丙氨酸，得到4條多肽鏈和5個(gè)氨基酸(脫下的氨基酸均以游離態(tài)正常存在)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)水解得到的幾種有機(jī)物比原五十肽增加了______個(gè)氧原子。(2)新生成的4條多肽鏈至少含有____________個(gè)游離的羧基，若將這4條多肽鏈重新連接成一條長(zhǎng)鏈，則將脫去______分子H2O。(3)若將得到的5個(gè)氨基酸縮合成五肽，則有______種不同的氨基酸序列?！敬鸢浮?1)8(2)43(3)5【解析】(1)據(jù)題圖分析可知，每脫掉1個(gè)丙氨酸須要破壞2個(gè)肽鍵，脫掉4個(gè)丙氨酸共破壞了8個(gè)肽鍵，則有8分子水參加，故該五十肽水解得到的幾種有機(jī)物比原五十肽增加了8個(gè)氧原子。(2)每條肽鏈中至少含有1個(gè)游離的氨基和1個(gè)游離的羧基，故新生成的4條多肽鏈至少含有4個(gè)游離的羧基，若將新生成的4條多肽鏈重新連接成一條長(zhǎng)鏈，須要形成3個(gè)肽鍵，脫去3分子水。(3)得到的5個(gè)氨基酸，其中有4個(gè)是丙氨酸，故將這5個(gè)氨基酸縮合成五肽，可有5種不同的氨基酸序列?？键c(diǎn)四核酸的結(jié)構(gòu)與功能【生命觀念】例題：(2024·揚(yáng)州高三模擬)下圖中甲是組成乙或丙的基本單位(單體)。下列相關(guān)敘述不正確的是()A．假如甲中的m是U，則甲肯定是丙的基本單位B．假如甲中的m是G，則甲肯定是乙的基本單位C．假如甲中的a是脫氧核糖，則甲物質(zhì)聚合成的大分子物質(zhì)可以分布于線粒體和葉綠體中D．假如甲中的a是核糖，則甲物質(zhì)聚合成的大分子物質(zhì)可以分布于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中【答案】B【解析】甲是核苷酸，是乙和丙的基本單位，乙是DNA，丙是tRNA。假如甲中的m是G，則甲可能是脫氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸，是DNA或RNA的基本單位，B錯(cuò)誤?！緦W(xué)問(wèn)總結(jié)】1.核酸的結(jié)構(gòu)層次2.核酸的功能與分布變式訓(xùn)練：(2024·海南卷，10)下列與真核生物中核酸有關(guān)的敘述，錯(cuò)誤的是()A.線粒體和葉綠體中都含有DNA分子B.合成核酸的酶促反應(yīng)過(guò)程中不消耗能量C.DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯鍵D.轉(zhuǎn)錄時(shí)有DNA雙鏈解開(kāi)和復(fù)原的過(guò)程【答案】B【解析】線粒體和葉綠體是半自主性細(xì)胞器，在其基質(zhì)中都含有DNA和RNA分子，A正確；合成核酸須要能量(ATP)、模板、原料和酶，B錯(cuò)誤；DNA和RNA都是由核苷酸形成的，相鄰核苷酸之間通過(guò)磷酸二酯鍵連接，C正確；轉(zhuǎn)錄時(shí)DNA雙鏈解開(kāi)，以其中一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄生成RNA，轉(zhuǎn)錄結(jié)束后RNA從DNA上脫下，DNA雙鏈復(fù)原，D正確?？键c(diǎn)五核酸、蛋白質(zhì)間的內(nèi)在關(guān)系【科學(xué)思維】例題：.(2024·安徽蚌埠期中)如圖表示生物體內(nèi)某些有機(jī)物的組成關(guān)系及其功能，其中C、D、E1、E2為小分子化合物，F(xiàn)、G、H、I、J均為大分子化合物。下列分析不正確的是()A.限制生物性狀的物質(zhì)是FB.C和D共有的元素有C、H、O、NC.E1和E2的區(qū)分是空間結(jié)構(gòu)不同D.J具有改變更學(xué)反應(yīng)速率的作用【答案】C【解析】依題意并分析圖示可知：C為核苷酸，D為氨基酸，E1為脫氧核苷酸，E2為核糖核苷酸，F(xiàn)是DNA，G是RNA，H是蛋白質(zhì)，I是結(jié)構(gòu)蛋白，J是酶。DNA限制生物的性狀，A正確；核苷酸的組成元素是C、H、O、N、P，氨基酸的基本組成元素是C、H、O、N，B正確；脫氧核苷酸和核糖核苷酸的區(qū)分是含有的五碳糖不同以及含有的堿基不完全相同，C錯(cuò)誤；酶能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，因此能改變更學(xué)反應(yīng)速率，D正確?！緦W(xué)問(wèn)總結(jié)】核酸與蛋白質(zhì)的比較項(xiàng)目核酸蛋白質(zhì)DNARNA元素C、H、O、N、PC、H、O、N等組成單位名稱脫氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸種類4種4種形成場(chǎng)所主要在細(xì)胞核中復(fù)制產(chǎn)生主要在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄生成核糖體檢測(cè)試劑甲基綠、吡羅紅混合染液DNA呈綠色、RNA呈紅色雙縮脲試劑(紫色)分子結(jié)構(gòu)一般為規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)一般為單鏈結(jié)構(gòu)氨基酸→多肽→蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的確定因素核苷酸的種類、數(shù)量及排列依次氨基酸的種類、數(shù)量、排列依次及多肽鏈的盤(pán)曲、折疊方式及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別(1)DNA多樣性、蛋白質(zhì)多樣性和生物多樣性的關(guān)系(2)核DNA、mRNA、蛋白質(zhì)的“相同”與“不完全相同”拓展：各種有機(jī)物的組成、種類、結(jié)構(gòu)和功能總結(jié)變式訓(xùn)練：(2024·廣東佛山高三測(cè)試)下列關(guān)于有機(jī)分子中的單體和多聚體的敘述，正確的是()A．磷脂分子是以碳鏈為骨架形成的多聚體B．葡萄糖形成淀粉時(shí)會(huì)脫去水分子并合成ATPC．RNA的單體是核糖，DNA的單體是脫氧核