课件44张PPT。第一章 细胞中的蛋白质
第一节 蛋白质的结构与功能学习目标
1.简述氨基酸的基本结构。
2.阐述氨基酸是如何构成蛋白质的。
3.解释蛋白质分子结构多样性的原因以及结构多样性与功能复杂性的关系。
4.概述蛋白质的功能。
关键术语
1.氨基酸的结构通式
2.氨基、羧基与肽键
3.蛋白质的结构层次
4.结构蛋白与功能蛋白蛋白质的基本单位——氨基酸1．种类
研究表明组成动植物蛋白质的氨基酸约 种，不同蛋白质所含的氨基酸的 和 不一样。20种类数量2．结构通式
3．结构特点(—NH2、—COOH与氨基酸的关系)
①数量关系：至少都含有一个 和一个 。
②位置关系：都有 连结在 上。氨基羧基一个氨基和一个羧基同一个碳原子[思维激活1] 什么叫必需氨基酸和非必需氨基酸？它们各有多少种？
提示：①必需氨基酸：必须从外界获取，自身不能合成。人体内共有8种(婴儿体内有9种，比成人多1种组氨酸)。
②非必需氨基酸：可通过其他化合物转化而成，共12种。1．结构通式2．结构特点
至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连结在同一个碳原子上。(这两点是判断是否是组成生物体蛋白质的氨基酸的依据)
3．分子式可表示为
C2H4O2NR
4．氨基酸的种类
不同氨基酸之间的区别在于R基的不同(根据R基的不同将氨基酸分为不同的种类)。在生物体中构成氨基酸的R基共有20种，故构成蛋白质的氨基酸约有20种。提醒 ①“氨基酸”这一名词与其分子结构有对应关系，代表了氨基酸分子结构中主要的部分——氨基(碱性)和羧基(酸性)，即氨基酸为两性化合物。
②“至少”的含义：氨基酸分子中的氨基和羧基的数目至少各1个，也可以是几个。例如当R基上含有氨基或羧基时，这个氨基酸分子就不只有一个氨基和一个羧基了，如：谷氨酸：
。
③由氨基酸的结构通式可知，氨基酸的组成元素中都有C、H、O、N。另外，大多数蛋白质还含有少量的S元素，有些蛋白质含有P、Fe、Cu、I、Mo等。【巩固1】 下列化合物中，是构成蛋白质的氨基酸的是( )。解析 根据组成生物体蛋白质的氨基酸的特点：至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连结在同一个碳原子上。B、D中的氨基和羧基没有连在同一个碳原子上，C中没有氨基。
答案 A蛋白质的结构羧基氨基一分子水肽键—NH—CO—两个氨基酸分子多个氨基酸分子一条或几条多肽链空间结构有机高分子1．氨基酸的缩合过程分析(1)形成肽键时，相应的—COOH失去—OH，相应的—NH2失去—H，形成一分子水。
(2)氨基酸之间通过肽键连接形成肽链。
(3)肽键的结构式表示为： 或—CO—NH—。提醒 ①脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。
②一条肽链至少有一个游离的—NH2和一个游离的—COOH，分别位于肽链的两端，R基中的—NH2和—COOH不参与缩合过程。④肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，构成的蛋白质不同
想一想：A、B两种氨基酸缩合形成的二肽有几种？
提示 2种，AB型二肽和BA型二肽。
延伸 氨基酸形成蛋白质时的相关计算
(1)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链(如图)或m条肽链，则应有下面的数量关系(如表)。(2)对于由n个氨基酸构成的环状肽而言，产生的肽键数＝脱去水分子数＝n；所含的氨基(或羧基)只存在于R基中。【巩固2】 下列关于肽键的描述中，正确的是( )。
A．在缩合过程中所形成的肽键数一定等于所失去的水分子数
B．肽键可以表示为CO—NH或NH—CO
C．几条肽链在形成蛋白质的过程中也通过肽键连接起来
D．在链状肽中一个十肽分子比一个八肽分子多一个肽键
解析 缩合中相邻氨基酸的氨基脱去一个—H和羧基脱下一个—OH后形成一个肽键，故肽键数等于脱水数，A正确。肽键可表示为—CO—NH—或—NH—CO—等形式，B错误。肽链通过一定的化学键如二硫键连接形成蛋白质，C错误。链状肽一个十肽分子比一个八肽分子多两个肽键，D错误。
答案 A【巩固3】 已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，现有一蛋白质由两条肽链组成，共有肽键98个，则此蛋白质的相对分子质量最接近于( )。
A．12 800 B．12 544 C．11 036 D．12 288
解析 据肽键数＝氨基酸数－肽链数＝失去水分子数，故本题中蛋白质分子中氨基酸总数是98＋2＝100。形成过程中共失去98个水分子。故蛋白质的相对分子质量＝100×128－98×18＝11 036。
答案 C1．蛋白质结构的多样性
蛋白质结构的多样性 了蛋白质功能的 。每一种生物都有 的蛋白质，从而表现出不同的 。
2．蛋白质功能的多样性
(1) 功能，如大多数酶。
(2) 功能，如胰岛素。
(3) 功能，如胶原蛋白、弹性蛋白和角质蛋白。
(4) 功能，如血红蛋白、细胞膜上的载体。
(5) 功能，如骨骼肌的肌动蛋白、肌球蛋白。
(6) 功能，如抗体。
(7) 功能，如激素与受体的识别。蛋白质的功能决定多样性一套特有性状催化调节结构运输运动免疫信息传递对蛋白质功能的理解
蛋白质是生命活动的主要承担者，其功能多种多样。可以说，一切生命活动都离不开蛋白质。其主要功能(见下表)。提醒 ①蛋白质结构的多样性决定蛋白质功能的多样性，蛋白质的功能主要由空间结构决定，空间结构破坏，功能丧失。
②根据蛋白质在生物体内的作用，蛋白质可分为两大类：结构蛋白和功能蛋白。蛋白质是生命活动的主要承担者，一切生命活动都离不开蛋白质。【巩固4】 下列生理活动与蛋白质功能无关的是( )。
A．氧气在血液中的运输 B．CO2通过叶绿体
C．葡萄糖在细胞内氧化分解 D．细胞识别
解析 氧气在血液中运输要依靠血红蛋白，葡萄糖在细胞内氧化分解需要酶，细胞识别与细胞膜表面糖蛋白密切相关，而CO2通过叶绿体的两层膜要靠单纯扩散，不需要载体。
答案 B【巩固5】 关于蛋白质功能的叙述，错误的是( )。
A．细胞和生物体的结构物质
B．调节细胞和生物体的新陈代谢
C．细胞和生物体的主要能源物质
D．参与细胞的免疫作用
解析 该题主要考查蛋白质的有关生理功能。蛋白质不是主要的能源物质，主要的能源物质是糖类。
答案 C氨基酸的结构及特点【例1】 下图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式，下列叙述错误的是( )。
甲 乙
丙 丁 A．构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B．上述四种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2—COOH
C．R基中可以有氨基或羧基
D．只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸
思维导图：
答案 D反思总结 对于氨基酸的认识需特别注意：R基中所含的氨基与羧基不参与缩合，所以计算肽链中氨基与羧基数目时，应关注R基中是否也含有氨基或羧基。【变式突破1】 下列关于氨基酸的说法中，正确的是( )。
A．氨基酸是蛋白质的组成单位，是由氨基和羧基组成的
B．每个氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基
C．氨基酸的种类共有20种
D．氨基酸是酸碱两性化合物，分子中至少含有一个氨基和一个羧基，并连在同一个碳原子上
解析 主要考查氨基酸的种类及特点。由氨基酸的结构通式可知氨基酸是酸碱两性化合物，至少含有一个氨基和一个羧基，且连在同一碳原子上。
答案 D【例2】 现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为( )。
A．798、2和2 B．798、12和10
C．799、1和1 D．799、11和9
思维导图：
答案 B蛋白质合成的相关计算反思总结 解答这种类型题目的常见方法技巧：
(1)明确氨基酸的总数和肽链的条数。
(2)计算肽键数＝氨基酸数－肽链数。
(3)根据失去的水分子数＝肽键数，算出失去水分子的总相对分子质量，计算相应蛋白质的总相对分子质量。
(4)氨基和羧基数目：每条肽链上至少有一个氨基和一个羧基没有参与肽键的形成，R基上的氨基和羧基也不参与肽键的形成，处于游离状态。【变式突破2】 20种氨基酸平均相对分子质量为128，某蛋白质相对分子质量为10 228，在形成该蛋白质分子时脱去水的总量为1 548。那么组成该蛋白质的肽链数是( )。
A．4条 B．6条
C．8条 D．16条
解析 形成蛋白质时脱去的水分子数为：1 548÷18＝86(个)，设肽链数为x，则有等式128(86＋x)－1 548＝10 228，解得x＝6。
答案 B1．组成蛋白质的20种氨基酸分子中，其共有的结构是( )。
A． B．
C． D．
解析 氨基酸的通式为 ，其共有的结构是
。
答案 D2．谷氨酸的R基为—C3H5O3，在一个谷氨酸中，含有碳和氧的原子数分别是( )。
A．4,4 B．5,4 C．5,5 D．5,6
解析 谷氨酸是构成蛋白质的氨基酸，其结构通式为
，在通式中有2个碳原子，4个氢原子，2个
氧原子，再加上R基上的碳原子和氧原子，谷氨酸的分子式中总共含有5个碳原子和5个氧原子。
答案 C3．某一多肽链内共有肽键109个，则此分子中含有的—COOH和—NH2的数目至少为( )。
A．110,110 B．109,109 C．9,9 D．1,1
解析 多肽链形成过程中，一个肽键是由一个氨基酸的—COOH和另一个氨基酸的—NH2经缩合形成的。形成109个肽键需109＋1＝110个氨基酸。但只有两端的两个氨基酸分别含一个—NH2和—COOH，R基中也可能有。
答案 D4．人体的肌肉主要是由蛋白质构成的，但骨骼肌、心肌、平滑肌的功能各不相同的原因是( )。
A．肌细胞形状不同
B．在人体内的分布位置不同
C．支配其运动的神经不同
D．构成肌细胞的蛋白质分子结构不同
解析 生物体的结构和功能是相适应的，结构不同可以导致功能不同，功能也反过来影响结构。骨骼肌、心肌、平滑肌的功能各不相同，原因是构成三种肌肉的蛋白质分子结构不同。
答案 D5．根据下列化合物的结构分析回答下面的问题。
(1)该化合物有________个氨基和________个羧基。
(2)该化合物有________种氨基酸，造成其种类不同的原因的编号是________。
(3)该化合物是由________个氨基酸失去________分子水而形成的，这样的反应叫做________。
(4)该化合物中肽键编号是________，该化合物的名称是______。答案 (1)2 2 (2)3 ②④⑦ (3)3 2 缩合 (4)③⑤
三肽课堂小结课件38张PPT。第二节 蛋白质的合成与运输 学习目标
1.描述蛋白质的合成和加工过程。
2.描述核糖体的形态结构和成分。
3.简述蛋白质的分选、运输，学会用实验资料探究结论的方法。
关键术语
1.胞内蛋白与分泌蛋白
2.蛋白质的加工与修饰
3.蛋白质的分选信号与分选
4.真核细胞的内膜系统蛋白质的合成1．合成过程
蛋白质的合成是将许多氨基酸 成多肽链并进行
的复杂过程，是由多种细胞结构 完成的。缩合加工协同2．核糖体
(1)功能：核糖体是 的合成场所。
(2)分布：无论 细胞还是 细胞，甚至 和
中，都有核糖体存在。
(3)成分：由 和 组成。
(4)结构：由 和 组成，蛋白质合成时，大、小亚基结合在一起，组成核糖体。蛋白质真核原核线粒体叶绿体核糖核酸(RNA)蛋白质大亚基小亚基3．修饰加工
(1)场所：内质网、 和 。
(2)含义：为新生肽链添加上 、 或 并对其 等。
(3)意义：对维持和调节 活动、进而成为 的蛋白质有重要意义。
[思维激活1] 参与分泌蛋白的合成与分泌过程的细胞结构有哪些？
提示 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜。高尔基体细胞质基质糖链甲基羟基剪切和折叠蛋白质有功能1．合成场所——核糖体2.分泌蛋白的合成过程3．相关细胞器及作用
(1)核糖体
核糖体是蛋白质的合成场所。产品为多肽链，一般无生物活性。
①附着于内质网上的核糖体，主要是合成某些专供运输到细胞外面的分泌蛋白，如抗体、酶原或蛋白质类激素。
②游离核糖体合成的蛋白质多半分布在细胞质基质以供细胞本身生长所需，如叶绿体和线粒体中的酶。(2)内质网
①内质网将由核糖体合成的多肽链的多余部分切除，并进行加工，如糖基化、羟基化、酰基化和二硫键的形成。
②多肽链在内质网腔中还要进行折叠，不能正常折叠的多肽链一般不能进入高尔基体。
(3)高尔基体：本身不能合成蛋白质，但可对其进行加工修饰以及浓缩、分选、包装，最后形成高尔基体小泡移向细胞膜。【巩固1】 下列叙述正确的是( )。
A．蛋白质类激素和细胞膜上的载体属于分泌蛋白和膜蛋白
B．真核细胞中的核糖体仅存于内质网和细胞质基质中
C．核糖体的成分包括蛋白质和脱氧核糖核酸
D．高尔基体的作用是将蛋白质羟基化、糖基化及二硫键形成后以小泡的形式移向细胞膜
答案 A【巩固2】 牛奶中含有乳球蛋白和奶酪蛋白等物质。在奶牛的乳腺细胞中，与乳汁的合成与分泌功能有密切关系的细胞器有( )。
A．核糖体、线粒体、内质网和高尔基体
B．线粒体、内质网、高尔基体和中心体
C．溶酶体、线粒体、核糖体和高尔基体
D．核糖体、中心体、高尔基体和内质网
解析 本题考查蛋白质的合成、加工、运输和分泌。核糖体是细胞内合成蛋白质的场所；线粒体提供生命活动所需的能量；内质网有加工和运输作用；高尔基体对蛋白质有再加工作用；中心体与细胞分裂过程中纺锤体的形成有关；溶酶体与物质水解有关。
答案 A1．分选
(1)氨基酸序列中的 决定蛋白质的去向和最终定位。
在细胞中的存在部位不同，也影响
了蛋白质的去向。
2．运输
通过连续的 运送蛋白质到达其最终目的地的过程。蛋白质只有被准确地运输到 才能执行特定的功能。蛋白质的分选和运输分选信号核糖体内膜系统相应部位内质网腔膜泡分选信号不同[思维激活2] 细胞内合成的蛋白质有哪些类型？分泌活动旺盛的细胞中哪些细胞器较多？
提示 (1)细胞内合成的蛋白质包括分泌蛋白、膜蛋白和胞内蛋白。
(2)分泌旺盛的细胞中含高尔基体和内质网较多。1．蛋白质的去向和定位
(1)决定因素：组成蛋白质的氨基酸序列中的分选信号。
(2)影响因素：合成蛋白质的核糖体在细胞中的存在部位。2．不同蛋白质的合成及运输途径3.真核细胞的内膜系统
(1)概念
内膜系统是相对细胞膜而言的，是指在功能上连续统一的细胞内膜结构，其中包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等，各种内膜之间可通过出芽和融合的方式进行交流。它是细胞膜系统的一部分。
(2)内膜间的联系
①在化学成分上
各种生物膜组成成分相似，由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。②结构上的联系
③功能上的联系
各种内膜之间通过合成蛋白质在功能上联系起来。提醒 ①并非所有具有膜的细胞器都属于内膜系统，如线粒体、叶绿体都不属于内膜系统。
②内质网上的核糖体合成的蛋白质先进入内质网腔初步加工后，以“出芽”方式形成膜泡运送到高尔基体，在高尔基体内进一步加工修饰成为成熟的蛋白质，最后由高尔基体形成膜泡，分泌到细胞外部。【巩固3】 蛋白质合成后，决定它们的去向和最终定位的是( )
A．组成蛋白质的氨基酸的数目
B．组成蛋白质的氨基酸的种类
C．组成蛋白质的氨基酸的序列中的分选信号
D．蛋白质的结构
答案 C【巩固4】 细胞内有三种膜是可以互相转变的，这三种膜是( )
A．细胞核膜、高尔基体膜、线粒体膜
B．细胞膜、高尔基体膜、内质网膜
C．高尔基体膜、内质网膜、中心体膜
D．内质网膜、高尔基体膜、核糖体膜
解析 经内质网初步加工的蛋白质以膜泡的形式脱落下来后再进入高尔基体深加工成成熟的蛋白质后形成膜泡，最后通过细胞膜分泌到细胞外，这三种膜可以通过这种膜泡形式相互转化。
答案 B分泌蛋白的形成过程【例1】 (多选)科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是( )。A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成
B．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连
C．高尔基体具有转运分泌蛋白的作用
D．靠近细胞膜的膜泡可由高尔基体形成
思维导图：分泌蛋白的形成过程如下：
答案 CD反思总结 解答类似题目必须突破以下几点：
(1)知识储备：掌握分泌蛋白的合成和分泌过程。
(2)识图(表)能力：分析曲线(表格)显示放射性标记的氨基酸出现的先后顺序。
(3)整体性观点：生物体的大部分生命活动都不是单个细胞器能独立完成的，而应分工协作。【变式突破】 下图是一种细胞在进行某项生命活动前后几种生物膜的面积变化图。请据图分析，在此变化过程中最可能合成的物质是( )。
A．与呼吸有关的酶 B．分泌蛋白
C．性激素 D．血红蛋白解析 由图可知，内质网在进行某项生命活动后膜面积有所减少，细胞膜稍微增加，而高尔基体的膜面积基本保持不变，由此可知，细胞进行的生命活动是合成一种分泌蛋白。
答案 B【例2】 图一表示植物细胞亚显微结构，图二表示动物细胞某种活动情况。据图回答下面的问题。
图一 图二分泌蛋白的形成及其相关研究手段(1)图一细胞内完成能量转换的细胞器有____________(填标号和名称)。
(2)研究图二细胞生命活动过程，一般采用的研究方法是_______________________________________________________。
(3)若图二细胞表示动物胰脏内的细胞，⑥可能为________________________________。
(4)从图二中可看出，通过形成膜泡形式相互转化的生物膜是________________________________________________________。
(5)若图一是油脂腺细胞，参与油脂合成与分泌过程的细胞结构和参与图二所示物质的合成和分泌活动的细胞结构相比，不同的是_______________________________________________________。解析 (1)与能量转换有关的细胞器是线粒体和叶绿体。
(2)在研究分泌蛋白的合成、加工、运输过程中，可用放射性同位素标记的氨基酸示踪法。
(3)胰腺包括内分泌部和外分泌部，内分泌部可分泌胰岛素和胰高血糖素，外分泌部分泌胰液，内含多种消化酶。
(4)以形成膜泡或“出芽”形式转化的生物膜是内质网膜和高尔基体膜以及高尔基体膜和细胞膜。
(5)分泌性油脂在内质网上合成后，经高尔基体再加工后分泌排出，核糖体不参与此过程。答案 (1)1线粒体、6叶绿体
(2)放射性同位素标记法
(3)胰液(消化酶)(或胰岛素或胰高血糖素)
(4)内质网膜和高尔基体膜、高尔基体膜和细胞膜
(5)合成和分泌油脂不需要核糖体参与反思总结 与分泌蛋白有关的问题总结
(1)外分泌蛋白包括消化酶、抗体、某些蛋白质类激素等。
(2)与分泌蛋白合成运输有关的细胞器有四种：
(3)研究的手段为同位素标记法。1．下列物质中属于分泌蛋白的是( )
①胃蛋白酶 ②抗体 ③氧化酶 ④性激素 ⑤胰岛素
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①②⑤
解析 氧化酶是胞内蛋白，性激素是脂质类物质，不是蛋白质。
答案 D2．下列关于蛋白质的修饰的叙述中，不正确的是( )
A．蛋白质在加工与修饰前，已具有一定的活性
B．内质网、高尔基体和细胞质基质均能对新生肽链进行加工修饰
C．蛋白质的修饰主要是指为新生肽链添加上糖链、甲基或者羟基并对其剪切和折叠等
D．蛋白质的修饰对维持和调节蛋白质的活性，进而成为有功能的蛋白质有着重要意义
解析 多肽链在核糖体上合成后，必须经过内质网、高尔基体加工修饰才能形成空间结构，成为有一定活性的蛋白质。
答案 A3．下列关于蛋白质的分选和运输的说法中，不正确的是( )。
A．蛋白质合成后，一般在其氨基酸序列中含有分选信号
B．游离的核糖体合成的蛋白质中无分选信号
C．核糖体在细胞中的存在部位不同，也影响蛋白质的去向
D．蛋白质只有被准确地运输到相应的部位才能执行特定的功能
解析 无论是在附着在内质网上的核糖体还是游离的核糖体上合成的蛋白质，一般其氨基酸序列中均含分选信号，决定着蛋白质的去向和定位，而核糖体在细胞中的存在部位不同，也影响蛋白质的去向。
答案 B4．下图表示胰腺细胞合成与分泌酶原颗粒的大体过程，请据图回答下面的有关问题。
(1)在胰腺细胞内部， 酶蛋白的合成场所是[ ]________，对酶蛋白进行加工和包装的场所是[ ]________。
(2)将酶蛋白运输到加工场所的细胞器是[ ]________。
(3)除分泌小泡外，参与酶原颗粒分泌过程的结构还有[ ]____。
(4)酶原颗粒的合成、运输、加工和分泌都需要能量，与能量产生极为密切的细胞器是[ ]________。解析 此题考查动物细胞的结构和细胞器的功能。在细胞中蛋白质的合成场所是核糖体，核糖体在细胞中有两种存在形式，一是游离在细胞质基质中，二是附着在内质网上。细胞中合成并分泌到细胞外面的蛋白质(包括酶)，是通过附着在内质网上的核糖体合成的，需要经过内质网的初步加工、运输和高尔基体的进一步加工，最后经细胞膜才能分泌出去。合成酶的过程需要能量，与提供能量有关的细胞器是线粒体。
答案 (1)1 核糖体 3 高尔基体 (2)2 内质网
(3)4 细胞膜 (4)5 线粒体课堂小结课件31张PPT。章 末 整 合1．氨基酸缩合形成蛋白质的示意图及相关计算蛋白质的相关问题由上图可以看出：
(1)形成肽键时，相应的—COOH失去—OH，相应的—NH2失去—H，脱去一分子H2O形成肽键。
(2)氨基和羧基的数目
蛋白质是由氨基酸缩合而形成的肽链构成的，每两个相邻的氨基酸中的氨基和羧基缩合形成一个肽键，因此，每条肽链中至少有一个—COOH和一个—NH2。
(3)肽键数与氨基酸数、脱去水分子数的关系
氨基酸缩合时每形成一个肽键，同时脱去一分子水。因此氨基酸数＝肽链数＋肽键数，肽键数＝失去的水分子数。(4)蛋白质相对分子质量的计算
蛋白质相对分子质量等于氨基酸相对分子质量的总和减去失去的水分子的相对分子质量的总和。
若n个氨基酸形成m条肽链，则形成n－m个肽键，脱去n－m个水分子。若每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由此形成的蛋白质的相对分子质量为：na－(n－m)×18。(5)数量关系汇总表提醒 环状肽：对于m个氨基酸构成的环状肽(仍然叫m肽)，肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数。
注意 环状肽主链中无游离的氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数取决于构成环状肽的氨基酸R基中的氨基和羧基的数目。2．蛋白质中含有N、O原子数的计算
(1)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
(2)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【训练1】 由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽。该蛋白质分子中含有的肽键数为( )。
A．m－z＋n B．m－n－z
C．m－n＋z D．m＋z＋n
解析 m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，如肽链全部为直线形，则合成蛋白质分子形成的肽键数为m－n；由于n条肽链中有z条是环状多肽，而每一条环状多肽的肽键比直线形肽链多1个，因此肽键数为m－n＋z。
答案 C【训练2】 假设下图为某蛋白质的结构示意图，请据图回答下面的问题。
(1)该蛋白质中共含有________条肽链，________个肽键，肽键可表示为________________________________________。
(2)理论上分析，该蛋白质至少有________个—COOH，至少有____个—NH2。
(3)在氨基酸形成该蛋白质后，相对分子质量比原来减少了___。
(4)写出该蛋白质中不同多肽链之间可能的区别：_________________________________________________。解析 首先从图中读出该蛋白质含有两条肽链，然后计算肽键数＝(101＋81)－2＝180；在氨基酸缩合成的一条多肽链中，至少两端的两个氨基酸中的一个含有一个—NH2，另一个含有一个—COOH(R基中也可能含有—NH2和—COOH)；氨基酸形成蛋白质时减少的相对分子质量不仅包括水的相对分子质量，还包括形成二硫键时脱去的H的相对分子质量，即18×180＋8＝3 248。
答案 (1)2 180 —CO—NH— (2)2 2 (3)3 248 (4)氨基酸种类、数目、排列次序和肽链的空间结构不同1．分泌蛋白的合成过程蛋白质的合成和分选2．蛋白质分选
(1)含义：蛋白质合成后的去向和最终定位。
(2)影响因素：①分选信号，②核糖体的存在部位。
3．识图析图
两图都是分泌蛋白这一考点中常出现的，A图是细胞的局部，B图则是完整细胞。但考查的知识点基本相同。(1)从图上首先识别出相应结构的名称，并熟悉在形成分泌蛋白过程中的分工及相应作用。
(2)B图中⑦代表分泌蛋白，常考的有消化酶、抗体、蛋白质类激素、血浆蛋白等，常考的不属于分泌蛋白的有血红蛋白、载体、呼吸酶等。
(3)⑦物质排出细胞的方式——外排(胞吐)，该过程体现了细胞膜的流动性。
(4)该过程研究的手段——同位素标记法，3H标记亮氨酸，最先出现在A图中②或B图中①。转移的方向和途径注意先后顺序。
(5)图示中构成细胞膜系统的细胞器不包括核糖体。
提醒 该题型考查多要求用序号回答，且看清有关的是细胞器还是细胞结构。【训练3】 胰岛素是一种蛋白质分子，它含有两条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，两条多肽链间通过两个二硫键(由两个—SH连接而成的)连接，在A链上也形成1个二硫键，如图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此回答：(1)氨基酸的结构通式可表示为__________________________。
(2)该分子中的51个氨基酸经__________方式形成两条肽链，这两条肽链通过在细胞的______中加工形成一定的________，如图中的_______________相互连接在一起，最后经______修饰形成具有________结构的胰岛素分子。
(3)胰岛素分子中含有________个肽键，肽键可表示为_______。该胰岛素分子形成过程中相对分子质量减少了______。
(4)从理论上分析，胰岛素分子至少有________个—NH2，________个—COOH。解析 本题是一道综合应用题。主要考查学生的识图能力、分析能力、综合能力和对知识的理解及应用能力。第(1)小题考查了氨基酸的基础知识，属识记水平；第(2)小题考查了化学反应及分子结构等知识；第(3)小题考查了蛋白质合成的基本知识；第(4)小题考查了学生对蛋白质结构知识的理解。胰岛素由两条肽链组成，每条肽链至少含有一个—NH2和一个—COOH，所以其分子中至少含有两个—NH2和两个—COOH。答案 (1)
(2)缩合 内质网
化学键 二硫键(—S—S—) 高尔基体 一定空间
(3)49 CONH 888
(4)2 2假若有A、B、C三种氨基酸，则由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为下列两种情形分析：
(1)A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目不限的情况下，可形成肽类化合物的种类：
形成三肽的种类： (33＝27种)
形成二肽的种类： 33(32＝9种)氨基酸的排列与多肽种类的相关计算 (2)A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类：
形成三肽的种类： (3×2×1＝6种)
形成二肽的种类： (3×2＝6种)【典例1】 如果有足量的三种氨基酸，分别为甲、乙、丙，则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类最多是( )。
A．9种、9种 B．6种、3种
C．27种、6种 D．3种、3种
解析 此题与数学的排列组合知识相联系，注意肽链是有方向的，如甲—甲—乙和乙—甲—甲是两种不同的三肽。它们的计算结果分别为33和P＝3×2×1＝6。
答案 C细胞内合成的蛋白质包括分泌蛋白、膜蛋白和胞内蛋白。
(1)分泌蛋白、膜蛋白在固着核糖体上合成，胞内蛋白在游离核糖体上合成。
(2)分泌蛋白、膜蛋白在内质网和高尔基体上完成其修饰，而胞内蛋白则在细胞质基质中完成修饰。
(3)胞内蛋白在游离的核糖体上合成，由细胞质基质加工成熟。分泌蛋白与胞内蛋白的合成与加工【典例2】 下列关于动物细胞内蛋白质合成与去向的叙述，正确的是( )。
A．所有蛋白质的合成都需要能量
B．合成的蛋白质都运到细胞外
C．合成的蛋白质都不能进入细胞核内
D．合成的蛋白质都用于细胞膜蛋白的更新
解析 细胞内蛋白质的合成需要酶的催化，需要消耗ATP。细胞合成的蛋白质分为两类，一类是分泌蛋白，一类是细胞自身利用的蛋白质。细胞合成的蛋白质有多种用途：①构成人体组织成分，如肌肉、心、肝、肾等器官含大量蛋白质；②构成体内各种重要物质，如体内的各种酶、抗体等；③供给能量，1 g蛋白质在体内氧化分解可产生约16.7 kJ的能量。
答案 A【例】 (高考经典)下图表示用3H—亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内的分布情况和运输过程。其中正确的是( )。解析 用3H—亮氨酸标记的分泌蛋白，在细胞内的合成运输途径为：核糖体及其依附的内质网→高尔基体→分泌小泡。因此，3H—亮氨酸进入细胞后，首先在附着有核糖体的内质网上大量积累，随着分泌蛋白的合成和转运，使标记氨基酸快速下降，同时高尔基体中标记氨基酸快速增多。随后通过高尔基体加工，使含标记氨基酸的分泌蛋白转运至分泌小泡，此时高尔基体内的标记氨基酸含量下降，而分泌小泡中的标记氨基酸含量却逐渐增加。
答案 C技能提升
对照实验步骤设计的思路
第一步：取材、分组、编号。在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物，取材时要注意数量和生理及发育状况相同；用具有烧杯、培养皿、饲养动物的容器等等。这些材料、用具在试题中都会给出，注意要结合实验的目的和原理合理利用。
第二步：相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照(注意：单一因素不同，其他因素相同且最适)。第三步：进一步的相同处理，其他因素相同且最适。
第四步：检测、观察、统计、比较。找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察。能力展示
据报道，一些不法商家生产的所谓“100%纯牛奶”居然根本不与牛发生关系，只要用香精、糖、自来水和一些添加剂，就可以生产出“纯牛奶”。更为耸人听闻的是，不法商家利用垃圾堆里的破旧皮鞋、皮衣、皮帽及其他皮具，经过化学、生物处理，水解出皮革中的原有蛋白(称“人造蛋白”)，作为原料制成假牛奶，有人分析，“阜阳假奶粉案”所造成的大头娃娃致死，并非是蛋白质含量低那么单纯，很可能是添加了“人造蛋白”所致。
请设计实验，探究“人造蛋白”是否比缺乏蛋白质对儿童正常发育更有害。(1)实验材料
幼龄大白鼠若干、真正的纯牛奶、不含任何蛋白质的假牛奶、含有“人造蛋白”的假牛奶、发育状况测定装置(可测定一定的发育状况指标，具体操作不作要求)、饲养装置等。
(2)实验步骤
①__________________________________________________；
②__________________________________________________；
③__________________________________________________；
④__________________________________________________。
(3)预测实验结果，并作出相应的结论。(写出其中两种即可)_________________________________________________。解析 该实验步骤设计的基本要点是：
(1)本实验的目的是探究“人造蛋白”是否比缺乏蛋白质更有害儿童正常发育。但不能以幼儿直接实验，应选用幼龄大白鼠作实验对象。
(2)实验的自变量是“人造蛋白”，操纵办法是喂食，实验结果是发育状况。
(3)应设置两个对照组，分别喂食真正的纯牛奶和不含任何蛋白质的假牛奶。
(4)无关变量应均衡控制。如选择的大白鼠应基本一致，如年龄、体重、发育状况；分组应随机平分；喂食量应相等；其他饲养条件相同且适宜。
步骤的设计要符合逻辑，先后顺序很重要。答案 (2)①选取年龄相当、体重相当、发育状况良好的幼龄大白鼠若干，随机平均分为三组，标记为A、B、C。 ②每天分别给A、B、C三组大白鼠饲喂等量的真正的纯牛奶、不含任何蛋白质的假牛奶、含有“人造蛋白”的假牛奶 ③在相同且适宜的条件下饲养一段时间 ④用发育状况测定装置测定A、B、C三组大白鼠的发育状况。记录各组发育状况指标，计算出各组的平均值，进行比较分析
(3)①A组发育正常，B组和C组均不正常，但B、C两组发育状况指标差异不显著。说明“人造蛋白”并不比缺乏蛋白质更有害儿童正常发育。②A组发育正常，B组和C组均不正常，但B组比C组发育状况指标好，差异显著。说明“人造蛋白”比缺乏蛋白质更有害儿童正常发育课件34张PPT。第二章 细胞中的核酸
第一节 核酸的结构和功能学习目标
1.观察DNA和RNA在细胞中的分布。
2.简述核酸的基本结构和功能。
关键术语
1.甲基绿—派洛宁染液
2.核糖核酸(RNA)
3.脱氧核糖核酸(DNA)
4.核苷酸(两类、8种)
5.五碳糖、含氮碱基1．(1)使用的染料及作用
染料： 和 两种 染料。
作用：把DNA和RNA分别染色。
(2)活动程序
制血涂片并干燥→ → → → → → 。DNA和RNA在细胞中的分布甲基绿派洛宁碱性固定染色冲洗脱水晾干观察2．注意事项
(1)70%酒精的作用： ；
(2)染色时间： ；
(3)用蒸馏水冲洗血涂片的目的： 。
3．核酸的种类
(1)一类是 ，简称 ，能被 染成绿色，主要集中在 中。
(2)另一类是 ，简称 ，能被 染成 色，主要集中在 中。 固定15 min除去多余染料脱氧核糖核酸DNA甲基绿细胞核核糖核酸RNA派洛宁红细胞质1．实验目的
通过特异染色，观察DNA和RNA在细胞中的分布。
2．实验原理
甲基绿＋DNA→呈现绿色；
派洛宁＋RNA→呈现红色。
提醒 两种染色剂不是单独使用，而是混合使用。3．活动程序
固定：将蟾蜍血涂片干燥后放入体积分数为70%(体积分数)的酒精
溶液，10 min
目的：杀死细胞，增强膜的通透性
染色：甲基绿—派洛宁染液，15 min
冲洗：蒸馏水冲洗血涂片1～2 s，目的：除去多余染料
脱水：95%的酒精反复速浸，10～20 s
晾干观察：细胞核部分被染成绿色，细胞质部分被染成红色4．实验结论
说明DNA主要集中在细胞核中，RNA主要集中在细胞质中。【巩固1】 在利用甲基绿—派洛宁染液对青蛙血涂片染色的操作中，正确的一项是( )
A．操作步骤：制血涂片→酒精固定→染液染色→酒精速浸→晾干
B．用甲基绿—派洛宁染液染色15 min
C．用蒸馏水冲洗血涂片1 min
D．将血涂片浸入70%酒精中浸泡15 s
解析 血涂片染色后需要用蒸馏水冲洗掉多余的染液，但蒸馏水的冲洗时间仅为1～2 s，不是1 min；血涂片染色并冲洗后，应在95%酒精中反复浸入数次，而时间为15 s是正确的。
答案 B1．核酸的基本组成单位—— 核苷酸
(1)核苷酸的结构
①脱氧核糖核苷酸核酸的结构和功能②核糖核苷酸[思维激活] 核酸初步水解和彻底水解的产物各是什么？
提示：把核酸用核酸酶逐步水解，得到的初级水解产物叫核苷酸，最终水解产物有3类小分子物质，分别是五碳糖、磷酸和含氮碱基。
2．核酸的功能
DNA或RNA是除 之外的所有生物的 ，对生物的 、 和 的生物合成有着极其重要的作用。朊病毒遗传物质遗传变异蛋白质1．核苷酸
研究表明，核苷酸是核酸的基本组成单位，根据五碳糖的不同，可将其分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸。其结构(如图所示)。(1)脱氧核糖核苷酸与核糖核苷酸最大的差别是五碳糖不同，前者是C5H10O4，后者是C5H10O5。
(2)碱基也有差异，前者含胸腺嘧啶(T)，后者含尿嘧啶(U)，但都有腺嘌酸(A)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)。2．核酸的结构层次①核糖核酸(RNA)是由核糖核苷酸连接而成的单链。
②脱氧核糖核酸：(DNA)是由脱氧核糖核苷酸连接而成的双链。
提醒 ①注意三种小分子物质的连接部位，磷酸和含氮碱基均与五碳糖相连。
②相邻核苷酸的连接发生在一个核苷酸的五碳糖和另一个核苷酸的磷酸之间，脱水形成的化学键为磷酸二酯键。3．核酸的功能
(1)DNA是具有细胞结构的生物的遗传物质，控制着生物体内蛋白质的合成；线粒体和叶绿体中的DNA与细胞质遗传有关。
(2)RNA与蛋白质的生物合成有密切关系，有些病毒的遗传物质是RNA，如艾滋病病毒、SARS病毒等。【巩固2】 DNA和RNA分子的基本组成单位分别是( )。
A．脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸
B．核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸
C．脱氧核糖核苷酸、核糖核酸
D．脱氧核糖核酸、核糖核酸
答案 A
【巩固3】 对生物体的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成具有重要作用的物质是( )。
A．氨基酸 B．葡萄糖
C．核酸 D．核苷酸
答案 C【例1】 下列有关遗传信息携带者——核酸的说法，正确的是
( )。
A．观察“DNA和RNA在细胞中的分布”实验中的操作步骤：制血涂片→酒精固定→染液染色→酒精速浸→晾干
B．在观察“DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，需将两滴派洛宁和甲基绿先后滴在载玻片上
C．与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中
D．核酸携带的遗传信息贮存于核苷酸的排列次序中观察DNA和RNA在细胞中的分布答案 D
反思总结 真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也有少量分布；RNA主要分布在细胞质中，但在细胞核中也有少量分布。【变式突破1】 在做“观察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观察产生影响
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
解析 颜色反应对实验材料的要求是白色或近于白色，以免影响对实验结果的观察。
答案 B【例2】 由1分子磷酸、1分子碱基和1分子
化合物a构成了化合物b，如右图所示，则
叙述正确的是( )。
A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
B．若a为核糖，则b为DNA的基本组成单位
C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
D．若由b构成的核酸能被派洛宁染成红色，则a为脱氧核糖核酸分子组成的考查思维导图：答案 C反思总结 运用核酸分类知识解题时要注意DNA和RNA的最主要区别在于五碳糖的不同，其次是碱基种类的不同。归纳如下：【变式突破2】 组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸的种类依次是
( )。
A．5,2,8 B．4,2,2
C．5,2,2 D．4,4,8
解析 组成核酸的碱基有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶五种；五碳糖有核糖和脱氧核糖两种；根据所含五碳糖和碱基的不同，核苷酸共有8种，故选A。
答案 A1．利用甲基绿—派洛宁染液对青蛙血涂片进行染色后，用显微镜观察，会发现( )。
A．细胞核为红色、细胞质为绿色
B．细胞核为绿色、细胞质为红色
C．细胞一半为红色，一半为绿色
D．细胞中充满绿色和红色颗粒物
答案 B2．小麦叶肉细胞中的DNA存在于( )。
A．细胞核、叶绿体和高尔基体
B．内质网、线粒体和细胞核
C．线粒体、叶绿体和细胞核
D．细胞核、核糖体和线粒体
解析 小麦是绿色植物，叶肉细胞内既有线粒体也有叶绿体，并且都含有少量DNA；核糖体、内质网和高尔基体中都不含DNA。若将小麦叶肉细胞改为家兔体细胞，此题答案就该是线粒体和细胞核，因为家兔是动物，细胞中无叶绿体。
答案 C
感悟：DNA主要存在于细胞核中，也存在于线粒体和叶绿体中。但并不是所有细胞中都有叶绿体，所以看清题目要求——何种生物、何种部位的细胞是答题关键。3．由一分子含氮碱基、一分子磷酸和一分子化合物a构成了复杂化合物b，对a和b的准确叙述是( )。
A．a是核糖，b则为核苷酸
B．a是脱氧核糖，b则为核糖核苷酸
C．a是核糖，b则为核糖核苷酸
D．a是五碳糖，b则为核糖
解析 解答本题的关键是弄清核酸的构成层次及对应关系：五碳糖——脱氧核糖、核糖；核糖——核糖核苷酸；脱氧核糖——脱氧核糖核苷酸。
答案 C4．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，下列关于DNA和RNA特点的比较，叙述正确的是( )。
A．在细胞内存在的主要部位相同
B．构成的五碳糖不同
C．核苷酸之间的连接方式不同
D．构成的碱基相同
解析 核酸是除朊病毒之外的所有生物的遗传物质，可以分为DNA和RNA两大类。具体比较(见下表)。两种核酸，其核苷酸之间的连接方式(磷酸二酯键)是相同的，所以在题目给出的选项中，只有B选项是正确的。
答案 B5．如图表示生物体内的某种物质，请分析回答下面的问题。
(1) A包括____________________等元素。
(2)B的名称叫________，1分子的B是由________、________、________组成的。
(3)C的作用是____________________________________________。答案 (1)C、H、O、N、P
(2)核苷酸 1分子五碳糖 1分子含氮碱基 1分子磷酸
(3)除朊病毒之外的所有生物的遗传物质，对生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成有着极其重要的作用课堂小结课件33张PPT。第二节 核酸与细胞核 学习目标
1.分析细胞核在生长、分化等生命活动中的作用。
2.说出细胞核的结构及各部分的功能。
关键术语
1.染色质与染色体
2.核膜、核仁、核孔1．新生伞帽的形状受 控制。
2．生命活动的控制中心是 。
大量的科学实验表明，细胞核是遗传物质 和 的场所，是细胞 和 的控制中心，在细胞的生命活动中起着 的作用。细胞核的功能细胞核细胞核储存复制遗传特性代谢活动决定性1．伞藻嫁接实验及变形虫切割培养实验2.细胞核的功能
(1)细胞核是遗传信息库。细胞核是遗传物质(DNA)储存和复制的主要场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传递给子代，保证了遗传信息的连续性。
(2)细胞核是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。细胞核通过控制酶和蛋白质的合成，进而控制细胞代谢和生物性状。
提醒 线粒体、叶绿体中也含有少量DNA，能控制自身某些蛋白质的合成等。【巩固1】 如右图，科学家对单细胞伞藻的
幼体嫁接，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，
长出了乙的伞帽。下列有关评价合理的是( )。
A．该实验证明了细胞核是遗传的调控中心
B．该实验证明了细胞核是代谢的调控中心
C．欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验
D．第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同
解析 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，但要通过实验证明细胞核决定伞帽特征，需要同时进行对照实验，增强实验的说服力。
答案 C1．细胞核的分布与大小
(1)分布：除高等植物韧皮部 和哺乳动物 等极少数种类的细胞外，所有的真核细胞都含有细胞核。
(2)数量：一般一个细胞只有一个细胞核，有些特殊的细胞含有 细胞核。
(3)大小：低等植物的细胞核与高等动、植物的细胞核相比 。细胞核的结构成熟的筛管成熟的红细胞多个较小2．细胞核的主要结构[思维激活] 精子几乎无细胞质，哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，它们的存活时间都很短，由此说明了什么？
提示 说明了细胞质与细胞核是相互依存的。细胞核的结构和功能
(1)核膜的结构和功能a．核膜为双层膜，上有核孔，为非封闭性膜结构，做细胞切片在电镜下观察，呈不连续状，其上有核孔，如上图：
b．外膜常与内质网相连，且附着有大量的核糖体。
功能
a．起屏障作用，把核内物质与细胞质分开，形成两大结构与功能区域：在细胞核内进行DNA、RNA的合成；在细胞质中进行蛋白质的合成。核膜还能保护核内DNA分子免受机械损伤。
b．控制离子和小分子物质进出细胞核。
c．核孔是大分子物质如RNA、蛋白质等进出细胞核的通道，故代谢旺盛的细胞中，核孔数量较多。(2)核仁
a．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
b．蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁较大。
(3)染色质与染色体提醒 在原核细胞中，拟核仅含有裸露的DNA分子，并未和有关蛋白质形成染色质(体)，也就是说在原核细胞中不存在染色质(体)。【巩固2】 下列关于细胞核的叙述正确的是( )。
A．核膜为双层膜，外膜的外表面附着有许多核糖体
B．不同的细胞内，核仁的大小和数量相同
C．细胞核内的液体叫做细胞液
D．核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道
答案 A【巩固3】 下列对染色质和染色体的叙述错误的是( )。
A．染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质
B．染色质和染色体的形态结构、化学成分完全相同
C．染色质或染色体的主要成分是DNA和蛋白质
D．染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中
解析 染色质是指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质，主要成分是DNA和蛋白质，染色质在分裂间期的细胞核中，形态为细长的丝状，在细胞进入分裂期时，每条染色质细丝就高度螺旋化，缩短变粗，成为一条圆柱状或杆状的染色体。由此可见，染色质和染色体是细胞中同一物质在不同时期的两种形态。染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中。只有B项叙述错误。
答案 B【例1】 下列关于细胞核的叙述正确的是( )。
A．真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于各种化学反应的顺利进行
B．在电镜下观察分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体
C．真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D．原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别细胞核结构的考查 思维导图：
答案 A【变式突破1】 真核细胞单位面积上的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关系。以下细胞中核孔数目最少的是( )。
A．胰岛细胞 B．肠腺细胞 C．受精卵 D．汗腺细胞
解析 核孔是某些大分子物质的运输通道，包括蛋白质和RNA等，核孔的数目与代谢水平呈正相关性。四个选项中合成蛋白质能力最弱的是汗腺细胞。
答案 D【例2】下图为两种单细胞伞藻的幼体相互嫁接的实验示意图。细胞核功能的实验探究(1)上述实验的大体过程是：①将甲种伞藻的____________(部分)嫁接到乙种伞藻的____________上；②将乙种伞藻的________(部分)嫁接到甲种伞藻的________上。
(2)实验结果
①______________________________________________________。
②_____________________________________________________。
(3)实验结果说明：______________________________________。
解析 本题考查细胞核对生物性状的控制功能。细胞核是遗传物质储存和复制的场所，其中的遗传信息控制着生物体性状的表达。此题中表现为细胞核控制伞藻伞帽的形状。答案 (1)①伞柄中段 带核的假根 ②伞柄中段 带核的假根
(2)①甲种伞柄中段长出乙种伞藻的伞帽 ②乙种伞柄中段长出甲种伞藻的伞帽
(3)伞帽的形状受到细胞核的控制
反思 细胞核的功能：①遗传物质储存和复制的场所；②是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。【变式突破2】 右图为再生能力很强的原生动物
喇叭虫(图中a.纤毛；b.大核；c.根部)，将之切
成①②③三截；其中能再生成喇叭虫的部分是( )。
A．① B．②
C．③ D．①②③
解析 细胞核控制生物的生长和发育，只有含有细胞核的部分才能再生成喇叭虫。
答案 B1．细胞核的主要功能是( )。
A．进行能量转换 B．合成蛋白质
C．贮存和复制遗传物质 D．贮存能源物质
解析 细胞核在细胞生命活动中起决定作用。核酸是除朊病毒之外的一切生物的遗传物质，它包括核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，其中DNA是主要的遗传物质，DNA主要存在于细胞核中，DNA在细胞核内完成复制，故细胞核是遗传物质贮存和复制的场所。
答案 C2．科学家用显微技术去掉变形虫的细胞核，发现其新陈代谢减弱，运动停止；当重新移入细胞核后，发现变形虫又能够恢复生命活动。下列实验结论最科学的是( )。
A．人工去核的细胞，一般不能存活长久
B．细胞核是遗传物质的贮存和复制的场所
C．细胞核是细胞遗传特性的控制中心
D．细胞核在细胞生命活动中起决定性作用
解析 无核的细胞代谢减弱，重新移入细胞核后，其恢复生命活动，说明了生命活动与细胞核有密切关系。
答案 D3．下图为植物细胞部分膜结构示意图，它们分别属于按①②③④顺序依次是( )。
A．细胞膜、高尔基体膜、线粒体膜、核膜
B．线粒体膜、核膜、内质网膜、高尔基体膜
C．细胞膜、叶绿体膜、线粒体膜、内质网膜
D．叶绿体膜、细胞膜、线粒体膜、核膜解析 细胞膜为单层膜，而叶绿体、线粒体、核膜都为双层膜结构，但线粒体的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，核膜上有许多核孔。
答案 D4．大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大和较多的核仁。根据这一事实可以推测( )。
A．细胞中的蛋白质主要由核仁合成
B．核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关
C．无核仁的细胞往往不能合成蛋白质
D．DNA主要存在于核仁中
解析 根据题干提供的信息，蛋白质合成与核仁有关，但蛋白质的合成是在核糖体上。无核仁的细胞如原核细胞也要进行蛋白质的合成。真核细胞中，DNA主要存在于染色体上。这样，只有B选项符合题意。
答案 B5．右图为细胞核结构模式图，据图回答下面的问题。
(1)图中对核内物质起屏障作用的是[ ]______，
它是由______层膜构成的，细胞质中合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的[ ]______进入细胞核的。
(2)细胞核行使遗传功能的重要结构是[ ]______，
遗传信息存在于其组分的______上。
(3)结构[②]______的功能是______________。
(4)简要指出原核细胞的拟核与图中细胞核在结构上存在的差异______________________________________。解析 本题主要考查了细胞核的各结构及原核细胞的拟核与细胞核的区别。
答案 (1)③ 核膜 两 ④ 核孔
(2)① 染色质 DNA
(3)核仁 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
(4)原核细胞的拟核无核膜、核孔、核仁、染色质等结构，其DNA分子是裸露的课堂小结课件27张PPT。章 末 整 合1．核酸分类
根据所含五碳糖的不同分类：含脱氧核糖的为DNA，含核糖的为RNA。核酸的种类、结构与功能2．DNA与RNA的比较3．遗传信息的贮存
(1)以DNA为遗传物质时，其遗传信息就蕴含在碱基(或脱氧核苷酸)的排列顺序中。
(2)以RNA为遗传物质时，其遗传信息就蕴含在碱基(或核糖核苷酸)的排列顺序中。【训练1】 有三个核酸，经分析共有五种碱基、8种核苷酸、4条核苷酸链，则它们是( )。
A．一个DNA和两个RNA
B．两个DNA，一个RNA
C．三个DNA
D．三个RNA
解析 依题意可知这三个核酸，共有五种碱基、8种核苷酸，可推断这三个核酸必定含有DNA和RNA两种。包括A、T、C、G、U五种碱基，4种核糖核苷酸，4种脱氧核糖核苷酸，共8种核苷酸，又因为一个DNA通常有两条链，一个RNA通常有一条单链。所以三个核酸，4条核苷酸链，最可能是一个DNA和两个RNA。
答案 A蛋白质与核酸的比较【训练2】 下图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系，相关叙述中正确的是( )。
A．a的种类有8种
B．a的结构通式可表示为
C．A是人类的遗传物质
D．A的种类在神经细胞与表皮细胞中相同，B则不同解析 本题考查有关蛋白质和核酸的基本单位和结构的知识。由图中可知，a为氨基酸，b为脱氧核苷酸，人的遗传物质是DNA。同一生物的各个细胞中核DNA应该相同，而蛋白质一般不相同。构成DNA的核苷酸应该是4种，构成蛋白质的氨基酸约是20种。
答案 B细胞的完整性是其完成各项生命活动的前提条件，主要表现在以下几方面：
1．从结构上看
(1)细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通。
(2)内质网广泛地分布在细胞质中，向外与细胞膜相连，向内与核膜相连，构成细胞完整的细胞膜系统，从而将细胞膜、细胞质、细胞核连为一体。
(3)内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可通过膜泡相互转变。细胞是一个统一的整体2．从功能上看
细胞各部分结构的功能虽不相同，但它们是相互联系、分工合作、协调一致的，共同完成各项生命活动。
3．从调控上看
细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。核内DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控细胞的各项生命活动。【训练3】 如图所示，用动物受精卵做下列三个实验：
(1)提取受精卵的核单独培养，不久退化消失，说明_________。
(2)把去掉核的细胞质单独培养，不久也消失，说明________。
(3)给去掉核的受精卵的细胞质里移入新核，进行培养，不仅能正常生活，而且能进行细胞分裂，这说明____________。解析 细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动。
答案 (1)细胞核离开细胞质不能生存
(2)细胞质离开细胞核不能独立生存
(3)细胞只有保持结构的完整性才能正常地完成各项生命活动生物的类型与其体内碱基、核苷酸
和核酸的种类的关系 【典例1】 不同生物含有的核酸种类不同。真核生物同时含有DNA和RNA，病毒体内含有DNA或RNA。下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述正确的是( )。解析 由题知口腔上皮细胞、洋葱叶肉细胞、豌豆根毛细胞都属于真核细胞，它们同时含有DNA和RNA，而脊髓灰质炎病毒只有一种核酸。组成DNA的碱基有4种：A、G、C、T，组成RNA的碱基有4种：A、G、C、U，所以共有碱基5种；核苷酸是组成DNA或RNA的基本组成单位，DNA的基本组成单位有4种脱氧核糖核苷酸(碱基：A、G、C、T)，RNA的基本组成单位有4种核糖核苷酸(碱基：A、C、G、U)，由于DNA和RNA含有不同的五碳糖，因而同时含DNA、RNA的生物，碱基虽然有5种，但核苷酸却有8种。
答案 B(1)细胞核不能脱离细胞质而独立生存，这是因为细胞核在生命活动中所需的物质和能量均由细胞质提供。
(2)无核的细胞质也不能长期生存，这是由细胞核的功能决定的，如哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，其寿命较短。
(3)细胞核与细胞质是相互依存、不可分割的关系，说明细胞只有保持结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动。细胞核与细胞质的关系【典例2】 下图为科学家进行变形虫的切割实验，这个实验最能说明的是( )。
A．细胞核控制细胞的遗传
B．细胞质控制细胞的遗传
C．细胞核是控制细胞代谢的中心
D．细胞质是控制细胞代谢的中心
答案 C【例1】 (上海高考)下列有关核酸的叙述中错误的是( )。
A．生物体内具有遗传功能的大分子化合物
B．细胞内生命物质的主要成分之一
C．由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成
D．由核苷酸聚合而成的大分子化合物
解析 核酸中的五碳糖不一定是脱氧核糖。如果是DNA，由含氮碱基、脱氧核糖、磷酸组成；如果是RNA，由核糖、磷酸组成。
答案 C【例2】 (高考经典)关于细胞结构与功能关系的描述中，错误的是( )。
A．细胞质基质不能为细胞代谢提供ATP能量
B．细胞膜上的糖蛋白与细胞表面的识别有关
C．细胞核是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心
D．细胞若失去结构的完整性将大大缩短其寿命
解析 细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，为新陈代谢的进行提供所需要的物质和一定的环境条件，如提供ATP、核苷酸、氨基酸等，因为细胞呼吸产生的ATP会存在于细胞质基质中，而B、C、D都正确。
答案 A技能提升
DNA亲子鉴定的原理是：从被测试者的血液或口腔黏膜细胞或培育的组织内提取DNA，用限制性内切酶将DNA样本切成小段，放进凝胶内，用电泳槽推动DNA小片段分离，再使用特别的DNA探针去寻找基因。相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料，在X光的环境下，便会显示由DNA探针凝聚于一起的黑色条码。每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，一半与其父亲的条码吻合。反复几次过程，每一种探针用于寻找DNA的不同部位并形成独特的条码，便可得到超过99.9%的分辨概率。能力展示
2008年5月12日四川汶川发生的特大地震中，夺走了数万人的生命。灾难发生后，DNA鉴定专家组在灾区为遇难者遗体做法医病理检验，提取供辨别身份用的DNA样本，以便确定亲属关系。据此回答下面的问题。
(1)从被鉴定者的血液或口腔黏膜细胞或者培育的组织内提取的DNA相同吗？为什么？
(2)条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的吻合，为什么？是否意味着儿女一定长得与父母相似？(3)2002年6月，我国第一张18位点的“基因型身份证明”在湖北武汉诞生。现行居民身份证具有一定时效(有效期)如10年、20年等，“基因型身份证明”是否如此？为什么？什么情况下，两个人的“基因型身份证明”完全相同？
解析 DNA亲子鉴定利用了DNA分子的特异性，且DNA分子的特异性终生不变。儿女的染色体一半来自父亲(精子)，一半来自母亲(卵细胞)，每个人所有体细胞的核DNA分子都是相同的。由于遗传过程中会发生变异，所以儿女不一定长得与父母相似。一个人的基因组成终生不变，只有同卵双生的人其基因组成才完全相同。所以基因型身份证终生有效。答案 (1)相同。因为这些细胞均来源于一个细胞——受精卵。(2)因为儿女的染色体一半来自父亲(精子)，一半来自母亲(卵细胞) 由于遗传和变异是同时存在的，所以儿女不一定长得与父母相似。(3)不是。同一个体的不同生长发育阶段和不同组织的DNA是相同的，所以它具有高度的个体特异性。一卵双生的双胞胎。
