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2022屆高考生物一輪復習 知識講義
第一單元 細胞的概述及分子組成 第03講 蛋白質和核酸
考點一 蛋白質的結構和功能
一、蛋白質的元素組成
蛋白質的基本元素是：C、H、O、N；有些還有P、S、Fe等
二、蛋白質的基本單位
蛋白質的基本組成單位是氨基酸，組成蛋白質的氨基酸約有20種。包括必需氨基酸（8種）必須從外界環(huán)境中直接獲取，甲硫氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸（甲攜來一本亮色書）、和非必需氨基酸（12種）。
NH2
｜
2、氨基酸分子通式： R—C—COOH
｜
H
氨基酸分子的特點：
①每種氨基酸分子至少含有一個氨基（—NH2）和一個羧基（—COOH）
②都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上（如：有—NH2和—COOH但不是連在同一個碳原子上不叫氨基酸）
③R基的不同導致氨基酸的種類不同。
三、蛋白質的結構
1、化學結構：形成：多個氨基酸脫水縮合而成多肽
特點：呈鏈狀結構，又叫肽鏈，有一定的氨基酸序列
（1）脫水縮合：一個氨基酸分子的氨基（—NH2）與另一個氨基酸分子的羧基（—COOH）相連接，同時失去一分子水。
（2）肽鍵：肽鏈中連接兩個氨基酸分子的化學鍵（—NH—CO—）。
（3）二肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物，只含有一個肽鍵。
（4）多肽：由三個或三個以上的氨基酸分子縮合而成的鏈狀結構。
（5）肽鏈：多肽通常呈鏈狀結構，叫肽鏈。
2、空間結構：連接：通過一定化學鍵連接
形成：螺旋、卷曲、折疊形成空間結構
特點：具生物活性、多樣性
3、蛋白質多樣性的原因是：
（1）直接原因
組成蛋白質的氨基酸數(shù)目、種類、排列順序不同
多肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構千變萬化。
（2）根本原因
DNA分子的多樣性
四、蛋白質的功能
①構成細胞和生物體的重要物質，如肌動蛋白；
②催化作用：如酶；
③調節(jié)作用：如胰島素、生長激素；
④免疫作用：如抗體，抗原；
⑤運輸作用：如紅細胞中的血紅蛋白。
五、蛋白質的有關計算
氨基酸數(shù),肽鏈數(shù),肽鍵數(shù)和失去水分子數(shù)的關系
肽鍵數(shù)=失去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)
蛋白質中游離氨基或羧基數(shù)的計算
(1)至少含有的游離氨基或羧基=肽鏈數(shù)
(2)游離氨基或羧基數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中含有的氨基或羧基數(shù).
蛋白質中含有N,O原子數(shù)的計算
(1)N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原子數(shù)總數(shù)
(2)O原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2х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)
蛋白質相對分子量的計算
蛋白質相對分子質量=氨基酸數(shù)目х氨基酸的平均相對分子質量-脫去水分子數(shù)х18
DNA的堿基數(shù):mRNA堿基數(shù):氨基酸數(shù)=6:3:1
考點二 核酸的結構和功能
一、核酸的分類
1、核酸的種類：DNA（脫氧核糖核酸），RNA（核糖核酸）
2、DNA與RNA組成成分比較
類別
DNA
RNA
基本單位
脫氧核糖核苷酸
核糖核苷酸
核苷酸
腺嘌呤脫氧核苷酸
鳥嘌呤脫氧核苷酸
胞嘧啶脫氧核苷酸
胸腺嘧啶脫氧核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
鳥嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
成成分
堿基
腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）
胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）
腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）
胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）
五碳糖
脫氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
磷酸
結構
規(guī)則的雙螺旋結構
常為單鏈
功能
能進行復制、轉錄過程，從而實現(xiàn)遺傳信息的傳遞，是主要遺傳物質
作為遺傳物質：只在RNA病毒中
參與蛋白質合成：傳遞遺傳信息（mRNA)，組成核糖體（rRNA)運輸氨基酸（rRNA)
催化作用：酶的一種
存在
主要在細胞核，少量在線粒體和葉綠體
主要在細胞質中
特別提醒：DNA與RNA的區(qū)別是五碳糖不同；他們都可攜帶遺傳信息，但具體到某一種生物時，其遺傳物質只能是其中一種。
化學元素組成：C、H、O、N、P
核酸的基本單位
1、核酸的基本單位是核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖（DNA為脫氧核糖、RNA為核糖）和一分子含氮堿基組成。
2、組成DNA的核苷酸叫做脫氧核苷酸，DNA含兩條脫氧核苷酸鏈。組成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。含一條核糖核苷酸鏈。
3、DNA所含堿基有：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）
4、RNA所含堿基有：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）
三、核酸分子的多樣性
1、原因：核苷酸種類不同和排列順序多樣性。
2、核酸中遺傳信息的貯存
①絕大多數(shù)生物中，遺傳信息貯存于DNA分子中；
②部分病毒的遺傳信息直接貯存在RNA中，如HIV、SARS病毒等。
3、生物體內核酸、核苷酸以及堿基的種類和數(shù)量
比較項目
核酸
核苷酸
堿基
舉例
具有細胞結構的生物
DNA和RNA兩種
8種
5種
人、草履蟲、大腸桿菌
無細胞結構的生物
DNA
4種
4種
噬菌體
RNA
4種
4種
HIV、SARS
核酸的分布
1、核酸的分布：真核細胞的DNA主要分布在細胞核中；線粒體、葉綠體內也含有少量的DNA；RNA主要分布在細胞質中。少量存在細胞核中。
2、實驗：觀察核酸在細胞中的分布：
（1）材料：人的口腔上皮細胞 （2）試劑：甲基綠、吡羅紅混合染色劑
（3）注意事項：鹽酸的作用：改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時使染色體中的DNA與蛋白質分離，有利于DNA與染色劑結合。
現(xiàn)象：甲基綠將細胞核中的DNA染成綠色， 吡羅紅將細胞質中的RNA染成紅色。
DNA是細胞核中的遺傳物質，此外，在線粒體和葉綠體中也有少量分布。RNA主要存在于細胞質中，少量存在于細胞核中。
五、蛋白質和核酸的比較
類別
蛋白質
核酸
元素
C、H、O、N
C、H、O、N、P
單體
氨基酸
DNA：脫氧核糖核苷酸
RNA：核糖核苷酸
分子結構
氨基酸→多肽鏈→空間結構→蛋白質分子
DNA：雙螺旋結構
RNA：一般是單鏈
分子多樣性原因
由于氨基酸種類、數(shù)量和排列順序以及空間結構的不同
由于DNA中4種脫氧核苷酸的數(shù)量、序列和比例不同
形成場所
核糖體
DNA：在細胞核內復制
RNA：在細胞核內合成
主要功能
是細胞和生物體的重要組成成分，調節(jié)細胞和生物體的代謝過程，有的還有免疫作用。
是一切生物的遺傳物質
相互關系
生物多樣性的直接原因是蛋白質多樣性；根本原因是DNA多樣性；
蛋白質的合成受DNA控制，蛋白質的性質由核酸決定；DNA的復制、信使RNA的轉錄、翻譯等過程要有酶的參與，蛋白質（酶）控制了核酸代謝；
兩者之間相互作用，形成了細胞生命活動的一個自動控制體系，是生命活動的基本特征。
考點三、生物大分子以碳鏈為骨架
每一個單體都以若干個相鄰的碳原子構成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體
單體（基本單位）
多聚體（生物大分子）
單糖
多糖
氨基酸
蛋白質
核苷酸
核酸
特別提醒：（1）單糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麥芽糖是還原糖，可用菲林試劑鑒定，多糖不具有還原性。
糖類和脂肪均由C、H、O三種元素組成，氧化分解產物CO2、H2O，同時釋放能量。但脂肪中氫的含量遠遠高于糖類，所以同質量的脂肪儲存的能量比糖類多。
考點四 生物組織中幾種重要有機物的檢測
1、還原糖的檢測和觀察
常用材料：蘋果和梨 試劑：斐林試劑（甲液：0.1g/ml的NaOH 乙液：0.05g/ml的CuSO4）
42094154102103364230421005注意事項：①還原糖有葡萄糖，果糖，麥芽糖等。②甲乙液必須等量混合均勻后再加入樣液中，現(xiàn)配現(xiàn)用③必須用水浴加熱 顏色變化：淺藍色 棕色 磚紅色
2、脂肪的鑒定
常用材料：花生子葉或向日葵種子
試劑：蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液蘇丹Ⅲ染成橘黃色，蘇丹Ⅳ染成紅色
注意事項：
①切片要薄，如厚薄不均就會導致觀察時有的地方清晰，有的地方模糊。
②酒精的作用是：洗去浮色 ③需使用顯微鏡觀察
④使用不同的染色劑染色時間不同
顏色變化：橘黃色或紅色
3、蛋白質的鑒定
常用材料：雞蛋清，黃豆組織樣液，牛奶
試劑：雙縮脲試劑（A液：0.1g/ml的NaOH B液： 0.01g/ml的CuSO4 ）
注意事項：①先加A液1ml，再加B液4滴 ②鑒定前，留出一部分組織樣液，以便對比
顏色變化：變成紫色
4、淀粉的檢測和觀察
常用材料：馬鈴薯 試劑：碘液
顏色變化：變藍
DNA：用甲基綠，變成綠色；二苯胺：沸水浴加熱：藍色 RNA：吡羅紅，變成紅色

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