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1、第3讲蛋白质、核酸、糖类和脂质突破突破3 3实验实验观察观察DNADNA、RNARNA在细胞中的分布在细胞中的分布突破突破1 1蛋白质与核酸的区别与联系蛋白质与核酸的区别与联系突破突破2 2糖类、脂质的种类与功能糖类、脂质的种类与功能总纲目录总纲目录一、蛋白质的基本单位氨基酸1.写出图中a、c结构名称:a氨基;c羧基。2.通过比较图中两种氨基酸,写出氨基酸的结构通式:。3.不同的氨基酸取决于R基的不同,图中两种氨基酸的R基分别是b、d(用字母代号表示)。巧学妙记巧学妙记(1)氨基酸结构通式氨基酸中有个碳,伸出四手向外连,下面连着氢原子,上面顶着R基团,左手拽的是氨基,右手还把羧基牵。(2)八种
2、必需氨基酸一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)两(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸)。二、蛋白质的结构及其多样性1.蛋白质的形成过程巧学妙记巧学妙记蛋白质形成的“四个一”2.蛋白质多样性的原因(1)组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。(2)组成蛋白质的多肽链形成的空间结构不同。三、蛋白质的功能将下列实例与相应的蛋白质功能连接起来。AeBdCaDbEc1.结构层次四、核酸的结构和功能2.核酸的功能(1)携带遗传信息。(2)在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。巧学妙记巧学妙记DNA组成结构的“五、四、三、二、一”1.化学组成与种类五、细
3、胞中的糖类2.单糖、二糖及多糖的关系单糖二糖多糖3.糖类水解产物(1)麦芽糖水解产物是葡萄糖。(2)蔗糖水解产物是葡萄糖、果糖。(3)乳糖水解产物是葡萄糖、半乳糖。(4)淀粉、糖原和纤维素彻底水解产物都是葡萄糖。4.功能(1)组成生物的重要成分。(2)生物体的主要能源物质。六、脂质的种类和功能AdBeCcDaEb1.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化。()1.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化。()2.人体内含有多种多样的蛋白质,每种蛋白质都具有一定的空间结构。()3.血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。()4.双链DNA分子中一条链上磷酸和核糖是通过氢键连接的。()5.组成蛋白质
4、的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合。()6.蛋白质的盐析和高温变性都是由空间结构变化引起的。()7.DNA有氢键,RNA没有氢键。()8.蛋白质、多糖、核酸和脂肪都是多聚体。()9.核酸的彻底水解产物是五碳糖、碱基、磷酸。()10.核苷酸、DNA、RNA和蛋白质可以作为鉴定不同生物是否为同一物 种 的 辅 助 手 段。()11.淀粉、脂肪、蛋白质和核酸都是人体细胞中的能源物质。()12.维生素D和性激素不属于固醇类物质。()13.脂质不参与生命活动的调节。()14.多糖在细胞中不与其他分子相结合。()15.葡萄糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖、果糖是动植物都含有的单糖。()突破突破1 1蛋白质与核酸
5、的区别与联系蛋白质与核酸的区别与联系1.用“二看法”判断组成蛋白质的氨基酸(1)看数量:至少有一个NH2和一个COOH。下列不属于构成蛋白质的氨基酸:a.H2NCH2CH2OH缺乏羧基(COOH)b.(2)看位置:必须有一个NH2和一个COOH连在同一个碳原子上,如下不属于构成蛋白质的氨基酸:氨基与羧基未连接在同一个碳原子上。2.熟记蛋白质结构多样性的四个原因和蛋白质的五种功能3.理清有关核酸的三个关系(1)核酸与ATP的关系:元素组成都是C、H、O、N、P。ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸。mRNA和蛋白质不完全相同:由于基因的选择性表达,不同细胞
6、表达的基因不完全相同,产生的mRNA、蛋白质也就有所不同。因此,同一个体不同体细胞形态、结构和功能不同的根本原因是mRNA不同(基因的选择性表达)。(3)遗传物质种类与生物种类的关系:(2)同一个体的不同体细胞中核DNA、mRNA与蛋白质的关系:核DNA相同:同一个体不同体细胞都是由一个受精卵通过分裂分化形成的,所以核DNA相同。生物遗传物质核苷酸含氮碱基病毒DNA或RNA4种4种细胞生物DNA8种5种4.图解蛋白质与核酸的关系失分警示失分警示(1)不要将氨基错写为NH2或NH3;不要将羧基误写为或COOH;也不要将肽键误写为CONH或。(2)高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键,
7、而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。1.分类突破多肽形成过程中的数量计算(1)氨基酸数、肽键数与脱去水分子数的计算注意:只有连在同一个碳原子上的氨基和羧基才参与形成肽键,R基上的氨基或羧基不参与肽键的形成。由n个氨基酸构成一环状肽,则形成肽键数=失去水分子数=氨基酸数。(2)蛋白质中游离氨基或羧基数的计算至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数。肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数氨基数目羧基数目1条mm-1m-1至少1个至少1个n条mm-nm-n至少n个至少n个(3)蛋白质相对分子质量的计算无二硫键:蛋白质相对分子质量=氨基酸数目氨基酸平均相
8、对分子质量-脱去水分子数18。有二硫键(SS)时:蛋白质相对分子质量=氨基酸数目氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数18-二硫键数目2。原因:每形成一个二硫键脱去两个氢。(4)蛋白质相关原子数目的计算N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数。O原子数=肽键数+2肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数。(5)多肽种类的计算若n种氨基酸形成一个m肽,则形成的多肽种类:nm种。若有n种氨基酸形成一个n肽,且每种氨基酸只有一个,则形成n肽的种类为n(n-1)(n-2)1=n!。(6)基因表达中氨基酸与相应DNA、mRNA中碱基数目关系DNA(基因)mRNA
9、蛋白质碱基数碱基数氨基酸数63(最多)1(最多)2.“两看法”判断DNA和RNA3.蛋白质与核酸关系的图示分析(1)图1中由A、B、C三种大分子之间的关系可推断出A为DNA、B为RNA、C为蛋白质,甲是DNA复制、乙是转录、丙是翻译;单体a、b、c分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸;元素X为N、P,Y为N。(2)染色体的主要成分是DNA和蛋白质,核糖体的成分是RNA和蛋白质,因此图2中甲、乙、丙分别是DNA、RNA和蛋白质,a是核苷酸,b是氨基酸。考向考向1以基础判断及相关图示形式以基础判断及相关图示形式,考查氨基酸种类、结构和蛋白质考查氨基酸种类、结构和蛋白质的形成、结构、功能及相关计算的
10、形成、结构、功能及相关计算1.(2018北京五十五中期中阶段性调研)有关蛋白质结构与功能的叙述,不 正 确 的 是()A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构C答案答案C蛋白质的功能主要取决于组成它的氨基酸数目、种类、排列顺序、肽链的折叠方式及其形成的空间结构,A正确;数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式,可以形成不同的多肽链,B正确;在质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)中,抗体将保持其活性,C错误;蛋白质的空间结构受其所处环境中的温度、p
11、H等理化因素影响,D正确。2.(2018北京西城期末)无活性胰蛋白酶原在人小肠肠腔内被激活成胰蛋 白 酶 的 过 程 如 图 所 示。下 列 叙 述 错 误 的 是()A.无活性胰蛋白酶原的合成场所为核糖体B.胰蛋白酶原的激活过程发生在人体的内环境中C.水解酶破坏了胰蛋白酶原的部分肽键等化学键D.水解过程改变了胰蛋白酶原的结构和功能B答案答案B由图可知,胰蛋白酶原的本质是蛋白质,在核糖体中合成,A正确。胰蛋白酶原的激活过程发生在小肠肠腔,而人体的内环境为细胞外液(血浆、组织液、淋巴),B错误。由图可知,水解酶破坏了赖氨酸和异亮氨酸之间的化学键(肽键),C正确;由图可知,水解过程中胰蛋白酶原被激
12、活成胰蛋白酶,结构发生了改变,而胰蛋白酶原无活性,胰蛋白酶有活性,功能也发生了改变,D正确。考向考向2以基础判断的形式以基础判断的形式,考查核苷酸的种类及核酸的结构、合成与考查核苷酸的种类及核酸的结构、合成与分布分布3.(2017北京师大附中期中)关于DNA和RNA的叙述,正确的是()A.DNA分子中有氢键,RNA分子中没有氢键B.一种病毒同时含有DNA和RNAC.DNA分子解旋后,空间结构改变,将失去其功能D.细胞核、叶绿体、线粒体和核糖体都含RNAD答案答案DDNA是双链结构,两条链是通过氢键连接的,RNA也有局部双链结构,也含有氢键,例如tRNA,A错误;一种病毒只含有一种核酸(DNA或
13、RNA),B错误;DNA分子的碱基对的排列顺序就蕴含着遗传信息,DNA分子解旋后碱基对的排列顺序不变,功能不变,C错误;细胞核、叶绿体、线粒体和核糖体都含RNA,D正确。4.下列对甲、乙、丙3图的叙述中,错误的是()A.甲、乙、丙中都含有腺嘌呤B.乙图所示的化合物中含有2个高能磷酸键C.甲图中共有5种核苷酸D.丙图所示物质含有的单糖不只是核糖C答案答案C甲图和丙图中的A为腺嘌呤;乙图中的A为腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,A正确。乙图的物质为ATP,其中含有2个高能磷酸键,B正确。甲图为转录过程,其中DNA单链含有4种脱氧核苷酸,RNA单链含有4种核糖核苷酸,故甲图中共含有8种核苷酸,C错误。丙图的
14、物质为核苷酸,其中的五碳糖既可以是核糖又可以是脱氧核糖,D正确。考向3以相关图示为信息载体,考查核酸和蛋白质的联系5.下图是人体细胞中两种重要有机物B、E元素组成的主要相互关系图。关 于 此 图 的 叙 述 正 确 的 是()EG发生的场所主要是细胞核GB发生的场所是细胞质B具有多种功能的直接原因是b的种类、数目和排列次序不同B具有多种重要功能的本质原因是E中的e排列顺序不同b和e的种类各有4种A.B.C.D.答案答案D分析题图可知:b为氨基酸,B为蛋白质,e为脱氧核苷酸,E为DNA,G为mRNA。EG为转录过程,在人体中发生的场所主要为细胞核,正确;GB为翻译过程,在人体中发生的场所为细胞质
15、,正确;b(氨基酸)种类、数目和排列次序的不同,导致了B(蛋白质)结构的多样性,也是B(蛋白质)具有多种功能的直接原因,正确;E(DNA)中的e(脱氧核苷酸)的排列顺序不同,导致了E(DNA)的多样性,也是决定B(蛋白质)具有多种重要功能的本质原因,正确;构成细胞的b(氨基酸)的种类约有20种,e(脱氧核苷酸)的种类有4种,错误。故选项D正确。6.分析HIV的化学组成,得到下图所示组成关系,相关叙述正确的是()A.a甲的过程在HIV的核糖体上完成B.乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基C.a与a之间通过“NHCOOH”相连接D.HIV的遗传信息储存在大分子乙中D答案答案DHIV主
16、要由RNA和蛋白质组成,根据图中信息可确认甲、a分别是蛋白质和氨基酸,乙、b分别是RNA和核糖核苷酸。HIV无细胞结构,只有侵入宿主细胞,利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质;RNA中含有U而不含T;氨基酸之间通过肽键“NHCO”相连接;RNA是HIV的遗传物质。突破突破2 2糖类、脂质的种类与功能糖类、脂质的种类与功能1.注意归纳糖类、脂质的合成场所物质合成场所糖类葡萄糖、淀粉叶绿体纤维素高尔基体糖原主要是肝脏、骨骼肌脂质内质网2.注意辨析不同细胞中的糖类及相互关系(1)不同细胞中的糖类(2)糖类的相互关系3.正确辨析脂质种类及生理功能4.细胞中的能源物质(1)细胞中的能源物质是糖类、脂
17、肪、蛋白质,三者供能顺序是:糖类、脂肪、蛋白质。(2)细胞生命活动的主要能源物质:葡萄糖。(3)细胞生命活动的直接能源物质:ATP。(4)细胞的储能物质:脂肪、淀粉、糖原。失分警示失分警示(1)混淆糖的“水解”与“氧化分解”多糖和二糖水解的终产物是其单体,如淀粉水解的产物是葡萄糖,蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖;糖类氧化分解的终产物是CO2和H2O,即糖类参与有氧呼吸后的最终产物。(2)不能全面掌握糖类和脂质的功能误认为糖类都能提供能量,如纤维素是组成细胞壁的成分,核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分,它们都不提供能量。误认为脂质中只有磷脂才是构成生物膜的成分。胆固醇也是构成动物细胞膜的成分。1.分析
18、与辨别细胞中的能源物质(1)主要能源物质:糖类。(2)主要储能物质:脂肪。除此之外,动物细胞中的糖原和植物细胞中的淀粉也是重要的储能物质。(3)直接能源物质:ATP。糖类、脂肪、蛋白质中的能量只有转移到ATP中,才能供生命活动利用。(4)当从外界摄入食物不足时(如饥饿),由脂肪分解供能;蛋白质作为生物体重要的结构物质,一般不提供能量,但在营养不良、疾病、衰老等状态下也可分解提供能量。2.从元素组成上分析糖类和脂肪氧化放能的多少有氧呼吸的第三阶段是H与O2结合生成水,并释放大量能量,物质中氢含量越高,氧化分解时释放能量越多。脂肪中氢的含量较多,其氧化分解释放的能量也较多。(5)能源物质为生命活动
19、供能的过程:1.下列关于糖类化合物的叙述,正确的是()A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖,但元素组成不同B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀D.蔗糖是淀粉的水解产物之一,麦芽糖是纤维素的水解产物之一考向考向1以基础判断的形式以基础判断的形式,考查糖类的种类、分布和功能考查糖类的种类、分布和功能B答案答案B本题考查了糖类化合物的相关知识。葡萄糖、果糖和半乳糖都是由C、H、O三种化学元素组成的,A错误;淀粉、糖原和纤维素都是由葡萄糖单体聚合而成的多糖,B正确;蔗糖是非还原糖,C错误;蔗糖不是淀粉的水解产物,纤维素在C1酶和CX酶的作
20、用下分解成纤维二糖,纤维二糖在葡萄糖苷酶的作用下最终水解成葡萄糖,D错误。2.某植物体可以完成如图反应,下列有关表述不正确的是()+水+A.在适宜条件下,该反应也可发生在试管中B.若图示代表二肽水解,则二肽酶可以水解由任何两种氨基酸组成的二肽C.若图示代表二糖水解,则可表示麦芽糖水解的过程D.若图示代表二糖水解,则可表示蔗糖水解的过程C答案答案C在适宜条件下,酶促反应可发生在细胞内,也可发生在细胞外。二肽酶可水解由任何两种氨基酸形成的二肽。麦芽糖是由两分子葡萄糖缩合而成的,而蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合而成的。考向考向2以基础判断的形式以基础判断的形式,考查脂质的种类和功能考查脂质的种
21、类和功能3.(2018北京东城期末)下列关于细胞中化合物的叙述,正确的是()A.每个ATP分子中有三个高能磷酸键B.脂肪区别于蔗糖的特有组成元素是磷C.组成淀粉、糖原、纤维素的单体都是葡萄糖D.盘曲的肽链被解开时,蛋白质的功能不变C答案答案C每个ATP分子中有两个高能磷酸键,A错误;脂肪与蔗糖一样,组成元素都是C、H、O,B错误;淀粉、糖原、纤维素均为多糖,其单体均为葡萄糖,C正确;盘曲的肽链被解开,空间结构被破坏,蛋白质的功能会发生改变,D错误。4.下列关于脂质的说法,错误的是()A.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分B.脂质具有构成生物膜、调节代谢等生物学功能C.使用苏丹染色,可使脂肪呈现橘
22、黄色D.脂肪氧化分解提供能量比等质量糖类多,是主要能源物质D答案答案D胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,此外胆固醇在人体内还参与血液中脂质的运输,A正确;脂质中的磷脂是构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分,性激素能调节代谢,B正确;脂肪可用苏丹染液(或苏丹染液)鉴定,呈橘黄色(或红色),C正确;脂肪氧化分解提供能量比等质量糖类多,是良好的储能物质,糖类是主要能源物质,D错误。突破突破3 3实验实验观察观察DNADNA、RNARNA在细胞中的分布在细胞中的分布1.实验原理(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同显示DNA和RNA在细胞中的分布(2)盐酸2.实验流程观察DNA和RNA在细胞中
23、分布实验的注意问题(1)选材:口腔上皮细胞、无色的洋葱表皮细胞,不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞,防止颜色的干扰。(2)缓水流冲洗目的:防止载玻片上的细胞被冲走。(3)几种试剂在实验中的作用质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水):保持口腔上皮细胞的正常形态。蒸馏水:a.配制染色剂;b.冲洗载玻片。甲基绿和吡罗红染液:混合使用且现用现配。(4)DNA和RNA在细胞核和细胞质中都有分布,只是量的多少不同。故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。考向以基础判断的形式考向以基础判断的形式,考查考查DNA和和RNA在细胞中的分布在细胞中的分布1.在“观察DNA和RNA在细胞中的分
24、布”实验中,加入8%盐酸的目的不 包 括()A.改变细胞膜通透性,加速染色剂进入细胞B.使染色体上的DNA与蛋白质分离C.杀死细胞,有利于DNA与染色剂结合D.水解DNAD答案答案D观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,加入的8%盐酸能改变细胞膜的通透性,利于染色剂进入细胞,A正确;8%盐酸能将染色体上的DNA和蛋白质分离,B正确;8%盐酸能杀死细胞,利于染色剂进入细胞与DNA结合,C正确;8%盐酸能将染色体上的DNA和蛋白质分离,但不能水解DNA,D错误。2.在做“DNA和RNA在细胞中的分布”实验时,如果选用植物细胞,则对 其 颜 色 有 一 定 要 求,这 一 要 求 及 原 因 是()A.选择深色叶肉细胞,因为其中有叶绿体B.尽量选择浅色或无色的植物细胞,避免细胞本身的颜色对实验结果的分析产生影响C.选择深色细胞,这样可以和实验结果形成强烈对比,便于观察D.颜色无所谓,因为DNA和RNA与染色剂的结合具有特异性B答案答案B在本实验中,实验现象是“绿色部分主要集中在细胞核内,红色部分主要集中在细胞质中”。因此,在选择植物实验材料时,一定要选择无色或浅色的植物组织细胞,防止植物细胞本身的颜色影响对实验结果的分析。故选项B正确。核心构建核心构建