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必修一 第二章 蛋白質和核酸
教材基礎知識填空：
從某些動物組織中提取的　　　　　，可以用來制作手術縫合線。
組成細胞的有機物中含量最多的是　　 ，是生命活動的質 質 質 質 。
總體來說，蛋白質是細胞的基本組成成分，具有參與____________、______、______、____________、________等重要功能。
在人體中，組成蛋白質的氨基酸有____種。氨基酸是組成蛋白質的____________。
氨基酸的結構特點：每種氨基酸至少都含有一個氨基(______）和一個羧基 (_________),并且都有一個氨基和一個羧基連接在_________碳原子上。這個碳原子還連接一個氫原子和一個側鏈基團，這個側鏈基團用______表示。各種氨基酸之間的區別在于______基的不同。
組成人體蛋白質的氨基酸，其中有8種是人體細胞不能合成的，它們是賴氨酸、色氨酸、____________、蛋（甲硫）氨酸、________、異亮氨酸、亮氨酸、________，這些氨基酸必須從____________中獲取，因此，被稱為必需氨基酸。另外13種氨基酸是人體細胞________的，叫作非必需氨基酸。
蛋白質是以氨基酸為基本單位構成的____________。
一個氨基酸分子的____________和另一個氨基酸分子的氨基（一NH2） 相連接，同時脫去____________，這種結合方式叫作脫水縮合。連接兩個氨基酸分子的化學鍵叫作___。由兩個氨基酸縮合而成的化合物，叫作______。
由于氨基酸之間能夠形成______等，從而使得肽鏈能_______________，形成具有一定空間結構的蛋白質分子。許多蛋白質分子都含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學鍵如_________相互結合在一起，進而形成更為復雜的空間結構。
在細胞內，組成一種蛋白質的氨基酸_________可能成千上萬，氨基酸形成肽鏈時，不同種類氨基酸的____________千變萬化，肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的_________千差萬 別，因此，蛋白質分子的______極其多樣。
每一種蛋白質分子都有與它所承擔功能相適應的____________，如果____________改變或蛋白質的____________改變，就可能會影響其功能。
人類的許多疾病與人體細胞內肽鏈的____________有關，如_______________、阿爾茨海默病、帕金森病等。
蛋白質變性是指蛋白質在某些_______________因素作用下其特定的____________被破壞，從而導致其理化性質的改變和_________喪失的現象。
經過____________________等引起細菌和病毒的蛋白質變性，可以達到________的目的。
____________技術在案件偵破工作中有重要的用途，根本原因在于生物的遺傳信息就儲存在______分子中，而且每個個體的DNA的__________________各有特點。
核酸包括兩大類：一類是________________,簡稱DNA ；另一類是____________,簡稱RNA。
真核細胞的DNA主要分布在_________中，_______________內也含有少量的DNA。 RNA主要分布在_________中。
_________是核酸的基本組成單位。一個核苷酸是由一分子含氮的______、一分子______和一分子磷酸組成的。根據_________的不同，可以將核苷酸分為脫氧核糖核苷酸(簡稱____________)和核糖核苷酸。
一般情況下，在生物體的細胞中，DNA由____條脫氧核苷酸鏈構成，RNA由____條核糖核苷酸鏈構成。
脫氧核甘酸的____________儲存著生物的遺傳信息，DNA分子是____________遺傳信息的生物大分子；部分病毒的遺傳信息儲存在______中，如HIV (人類免疫缺陷病毒)、SARS(嚴重急性呼吸綜合征)病毒等。
核酸是細胞內攜帶　　　　的物質,在生物體的遺傳、變異和　　　　的生物合成具有重要作用。
在構成細胞的化合物中，______、__________、________都是生物大分子。構成生物大分子的基本單位稱為______。每一個單體都以若干個相連的碳原子構成的______為基本骨架。生物大分子是由許多單體連接成的_________。生物大分子也是 以碳鏈為基本骨架的。正是由于碳原子在組成生物大分子 中的重要作用，科學家才說“碳是生命的核心元素”
生物大分子也是以________為基本骨架的。正是由于碳原子在組成生物大分子中的重要作用，科學家才說“碳是生命的__________” 。
細胞中的這些化合物，含量和比例處在不斷變化之中，但又保持_________，以保證細胞生命活動的正常進行。
判斷訓練
人體必需的氨基酸稱為必需氨基酸，共8種。(　　)
分子量最大的氨基酸是甘氨酸。(　　)
每種氨基酸不一定只含有一個氨基和一個羧基。(　　)
所有氨基酸中一定含有C、H、O、N四種元素。(　　)
評價蛋白質食品營養價值的主要依據其必需氨基酸的種類和含量。(　　)
蛋白質肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特定的功能發生改變。（ ）
不同種的蛋白質不僅氨基酸的種類、數目和排列順序不同，而且各自還具有獨特的空間結構 ( 　)
沸水浴加熱之后，構成胰島素的肽鏈充分伸展并斷裂(　 　)
胰島素、抗體都能在一定條件下與雙縮脲試劑發生紫色反應。(　 　)
各種氨基酸理化性質不同的原因在于R基的不同。(　　)
組成蛋白質的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合；血紅蛋白中不同肽鏈之間通過肽鍵連接(　 　)
蛋白質變性后不可能與雙縮脲試劑發生顏色反應。（ ）
生物多樣性的根本原因是遺傳物質的多樣性，直接原因是蛋白質的多樣性（ ）。
核酸是生物體內儲存遺傳信息的物質。(　　)
DNA只分布于細胞核，RNA只分布于細胞質。(　　)
DNA和RNA的物質組成上的不同，只在于五碳糖上。(　　)
構成DNA和RNA的核苷酸共有5種。(　　)
DNA和RNA的核苷酸之間的連接方式不同。(　　)
DNA的基本組成單位是核苷酸，因此核酸徹底水解的產物是核苷酸 (　 　)
只有細胞內的核酸才是攜帶遺傳信息的物質。(　　)
具有細胞結構的生物，其細胞中通常同時含有DNA與RNA，并且其遺傳物質都是DNA。(　 　)
真核生物的遺傳物質是DNA，原核生物的遺傳物質是RNA；甲型流感病毒的遺傳物質是DNA或RNA. (　 　)
核苷酸、DNA、RNA、蛋白質可以作為區分人和植物是否為同一物種的輔助手段 (　　)
細菌沒有蛋白質，只有裸露的DNA，所以不能形成DNA--蛋白質復合物。(　 　)
煙草和煙草花葉病毒中含有的核苷酸種類數相同，含有的堿基種類數也相同(　 　)
煙草和煙草花葉病毒的遺傳物質中含有的核苷酸種類數相同，含有的堿基種類數也相同(　 　)
三、邊練邊講
練習1.蛋白質的結構與功能
1、下列物質有的是構成生物體蛋白質的氨基酸,有的不是。其中構成生物體蛋白質的氨基酸各1分子通過縮合形成的化合物名稱、含有氨基數、羧基數、水解所需水分子數依次是(　　)
①　②
③④　⑤
A.一肽、2、2、1 B.四肽、3、2、4 C.三肽、2、2、2 D.二肽、2、2、2
2、某外毒素為環狀肽，結構式如圖所示，據圖回答問題：
（1）該化合物中含有 個游離的氨基， 個游離的羧基．
（2）組成該化合物的氨基酸有 種，其中重復出現的R基是 ．
（3）該化合物含有 個肽鍵．
（4）B框所示的R基所構成的氨基酸的相對分子質量是 ．
（5）該外毒素在環狀肽形成過程中失去了 個水分子，相對分子質量減少了 ．
（6）甘氨酸的R基為-H,它和另一種氨基酸脫水縮合生成的二肽分子式為C7H12O5N2，則另一種氨基酸為 。（寫出分子式）
3、下圖為某蛋白質結構示意圖，圖中實線表示肽鏈中相鄰近的巰基(—SH)氧化形成二硫鍵(—S—S—)。下列有關說法正確的是(　　)
A．二硫鍵的斷裂和再生可用斐林試劑鑒別
B．該蛋白質只含有2個游離的氨基和2個游離的羧基
C．二硫鍵形成時蛋白質相對分子質量略有下降
D．二硫鍵形成的場所是核糖體和高爾基體
4．FtsZ蛋白是一種廣泛存在于細菌細胞質中的骨架蛋白，與哺乳動物細胞中的微管蛋白類似。在細菌二分裂過程中，FtsZ蛋白先招募其他15種分裂蛋白形成分裂蛋白復合物，再促進細菌完成二分裂。下列說法錯誤的是(　　)
A．FtsZ蛋白與其他15種分裂蛋白的單體都以碳鏈為骨架
B．研發針對細菌的FtsZ蛋白抑制劑時，應考慮其對動物微管蛋白的抑制作用
C．FtsZ蛋白在細菌中廣泛存在，因此可作為抗菌藥物研發的新靶標
D．細菌沒有內質網和高爾基體，因此FtsZ蛋白的功能由氨基酸的種類、數目和排列順序三方面決定
講解1：
一、巧用“一、二、三、四、五”助記蛋白質的結構與功能
二、蛋白質的結構與功能
1．組成蛋白質的氨基酸及其種類
2.蛋白質結構與功能的多樣性
3.．幾種常考蛋白質的分布和功能,舉例如下：
名稱 分布 功能
絕大多數酶 細胞內或細胞外 催化作用
載體蛋白 細胞膜 運輸某些物質，如離子、氨基酸等
某些激素(如生長激素、胰島素) 內環境中 調節生命活動
抗體、淋巴因子 內環境中 免疫作用
血紅蛋白 紅細胞內 主要運輸O2和部分CO2
糖蛋白(受體蛋白)等 細胞膜表面 保護、潤滑、識別等作用
結構蛋白 細胞膜、肌纖維等 構成細胞和生物體的成分
三、蛋白質的相關計算（一般考慮直鏈肽）
1．蛋白質相對分子質量、氨基酸數、肽鏈數、肽鍵數和失去水分子數的關系
(1)肽鍵數＝失去水分子數＝氨基酸數－肽鏈數。
(2)蛋白質相對分子質量＝氨基酸數目×氨基酸平均相對分子質量－脫去水分子數×18。(不考慮形成二硫鍵)
肽鏈數目 氨基酸數 肽鍵數目 脫去水分子數 多肽鏈相對分子量 氨基數目 羧基數目
1條 m m－1 m－1 am－18(m－1) 至少1個 至少1個
n條 m m－n m－n am－18(m－n) 至少n個 至少n個
注：氨基酸平均分子質量為a。
(3)計算蛋白質分子質量時易忽略二硫鍵：當肽鏈上出現二硫鍵(—S—S—)時，要再減去2(即2個H)。
2．蛋白質中游離氨基或羧基數目的計算
(1)至少含有的游離氨基數或羧基數＝肽鏈數。
(2)游離氨基數或羧基數＝肽鏈數＋R基中含有的氨基數或羧基數。
3．利用原子守恒法計算肽鏈中的原子數
(1)N原子數＝肽鍵數＋肽鏈數＋R基上的N原子數＝各氨基酸中N原子總數。
(2)O原子數＝肽鍵數＋2×肽鏈數＋R基上的O原子數＝各氨基酸中O原子總數－脫去水分子數。
4．基因表達中氨基酸數與相應DNA、mRNA中堿基數目的關系
DNA(基因)mRNA蛋白質
堿基數 ∶ 堿基數 ∶ 氨基酸數
6 ∶ 3(最多) ∶ 1(最多)
5．環狀肽的結構與相關計算(如圖所示)
根據圖示可知，肽鍵數＝脫去的水分子數＝氨基酸數(由于環肽首尾氨基酸彼此相連，故形成一個環肽時比形成一條鏈狀肽要多脫去一個水分子)。
練習2.核酸的種類和功能
1、圖為某種核苷酸(圖1)和某核苷酸鏈(圖2)示意圖，據圖回答問題：
(1)已知圖1的右上角部分為腺嘌呤，請仔細觀察分析后回答下列問題：
Ⅰ.該核苷酸的生物學名稱為_____________________。
Ⅱ.該核苷酸是構成哪一種核酸的基本原料_________。
Ⅲ.請指出圖中哪一個位置上的氧去掉后便可成為主要遺傳物質的基本原料：________。
(2)圖2中1、2、3、4的名稱分別是________、 ________、________、__________________。
(3)通常由圖2中________條圖示的核苷酸鏈構成一個________分子。
(4)在豌豆的葉肉細胞中，由A、C、T、U 4種堿基參與構成的核苷酸共有________種。
2、在搭建DNA分子模型的實驗中，若有4種堿基塑料片共20個，其中4個C，6個G，3個A，7個T，脫氧核糖和磷酸之間的連接物14個，脫氧核糖塑料片40個，磷酸塑料片100個，代表氫鍵的連接物若干，脫氧核糖和堿基之間的連接物若干，則能搭建出　　個脫氧核苷酸，所搭建的DNA分子片段最長為　　　堿基對。
3、如圖為核苷酸鏈的結構示意圖，下列敘述不正確的是(　　)
A. 能構成一個完整核苷酸的是圖中的a
B. 圖中與每個五碳糖直接相連的磷酸有1個
C. 在一條核苷酸鏈中各核苷酸之間是通過化學鍵③連接起來的
D. 若該鏈為脫氧核苷酸鏈，從堿基組成上看，缺少的堿基是T
4、如圖是核酸的基本組成單位，則下列敘述不正確的是(　　)
A. 若m為胸腺嘧啶，則b一定是構成DNA的基本單位
B. 若m為胞嘧啶，則a為核糖或脫氧核糖
C. 若m為尿嘧啶，則DNA中肯定不含b這種化合物
D. 若m為腺嘌呤，則b肯定為腺嘌呤脫氧核苷酸
5、下列各種生物中關于堿基、核苷酸、五碳糖種類的描述,正確的是(　　)。
項目 A B C D
T2噬菌體 煙草葉肉細胞 煙草花葉病毒 豌豆根毛細胞
堿基 5種 5種 4種 8種
核苷酸 5種 8種 8種 8種
五碳糖 1種 2種 2種 2種
6、已知病毒的核酸有雙鏈DNA、單鏈DNA、雙鏈RNA、單鏈RNA四種類型。現發現了一種新病毒，要確定其核酸屬于上述哪一種類型，應該(　　)
A．分析堿基類型，確定堿基比率
B．分析堿基類型，分析核糖類型
C．分析蛋白質的氨基酸組成，分析堿基類型
D．分析蛋白質的氨基酸組成，分析核糖類型
講解2：
一、核酸的種類和功能
1．不同生物的核酸、核苷酸、堿基、遺傳物質歸納
生物種類 核酸種類 堿基種類 核苷酸種類 遺傳物質
細胞生物 DNA和RNA 5種 8種 DNA
病毒 DNA病毒 DNA 4種 4種 DNA
RNA病毒 RNA 4種 4種 RNA
2.核酸與蛋白質之間的關系
(1)DNA、RNA和蛋白質三者間的內在關系
(2)DNA多樣性、蛋白質多樣性的因果關系
(3)核DNA、mRNA、蛋白質的“相同”與“不同”

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