第一单元第2讲蛋白质核酸

第2讲蛋白质、核酸[考纲点击]1．蛋白质的结构和功能(Ⅱ)2.核酸的种类和功能(Ⅰ)3.检测生物组织中的油脂4.检测生物组织中的糖类和蛋白质[学生用书P5～P6]一、蛋白质1．将下列实例与相应蛋白质功能连线：[连一连]2．元素组成：含C、H、O、N元素，有的还含有S等元素。3．结构特点：蛋白质的基本单位是氨基酸，约有20种，结构通式：，至少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接在同一个碳原子上。氨基酸的种类取决于R基不同。4．肽链形成：(1)过程①名称：脱水缩合反应场所：核糖体(2)物质②：二肽。(3)结构③名称：肽键结构简式：—NH—CO—(4)多个氨基酸发生该反应，产物名称为多肽。5．蛋白质的结构：(1)形成方式：由一条或几条多肽链盘曲折叠而成。(2)结构特点：具有复杂的独特的空间结构。(3)结构多样性的原因①组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同。②蛋白质分子的空间结构有多种。二、核酸1．组成元素：C、H、O、N、P。2．种类及功能(1)脱氧核糖核酸，简称DNA，贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动，并决定细胞和整个生物体的遗传特性。(2)核糖核酸，简称RNA，是合成蛋白质所必需的。1．下列物质中，属于构成人体蛋白质的氨基酸的是()①NH2—CH2—COOH②NH2—CH2—CH2OHA．①③⑤B．①②③C．②③④D．③④⑤解析：选A。根据氨基酸分子的结构通式可知：②④不是构成蛋白质的氨基酸，因为构成蛋白质的氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。2．2014年4月，第七届国际蛋白质和多肽大会在大连国际会议中心举行，主题为“揭示生命分子的奥秘”，蛋白质是与生命及各种形式生命活动紧密联系的一种物质，下列关于蛋白质的叙述，正确的是()A．蛋白质大多是由20种氨基酸脱水缩合而成的链状结构B．蛋白质在核糖体中合成后即都具有正常的功能C．细胞内以及细胞间传递信息的物质都是蛋白质D．同一生物体的不同细胞中所含的蛋白质不完全相同解析：选D。氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链经盘曲折叠形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质，A项错误。分泌蛋白在核糖体中合成后还需内质网和高尔基体的加工才能具有正常的功能，B项错误。性激素、甲状腺激素、神经递质(如乙酰胆碱)等物质不是蛋白质，C项错误。由于基因的选择性表达，同一生物体的不同细胞中所含的蛋白质不完全相同，D项正确。3．(2015·浙江乐清月考)据报道，科学家发现了一种可以分解鸡毛的角蛋白酶，有可能被用来“消化”导致疯牛病和人类克雅氏症的毒蛋白。其与荷兰一家疯牛病专业检测机构联合进行的实验表明，角蛋白酶确实能够破坏毒蛋白，使其丧失传染能力。由此可知，该毒蛋白有着与鸡毛中的角蛋白相似的()A．氨基酸的数量B．空间结构C．氨基酸的种类D．氨基酸的排列顺序解析：选B。角蛋白酶可“消化”毒蛋白，也可分解鸡毛中的角蛋白，由此可见，毒蛋白和鸡毛中的角蛋白的空间结构相似。4．(2015·湖州高三检测)核酸是生命中重要的生物大分子之一，下列与之相关的叙述正确的是()A．所有生物的核酸都主要是DNAB．细胞癌变后mRNA的种类和数量改变C．核酸的单体是脱氧核苷酸D．参与细胞分裂的核酸只分布于细胞核中解析：选B。生物包括有细胞结构的生物(真核生物、原核生物)和无细胞结构的生物(病毒)，真核生物和原核生物的核酸有DNA和RNA两种，病毒的核酸是DNA或RNA；细胞癌变后，细胞内的遗传物质发生改变，因此细胞内mRNA的种类和数量也发生改变；核酸的单体是核苷酸，包括核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸；参与细胞分裂的核酸主要分布于细胞核中，但在细胞质中也存在一定量的核酸(RNA)。[学生用书P6～P10]考点一用图示解读氨基酸的结构1．结构特点：(1)氨基酸的结构通式：(2)结构通式分析。①数量：至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，“至少”的原因是在R基团中也可能含有氨基和羧基，如：②位置：必须有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连在同一个碳原子上，如：COOH⇒氨基与羧基未连接在同一个碳原子上，不是构成生物体蛋白质的氨基酸。(3)R基团分析。①R基团的判断：排除法，即找出氨基酸的共同体(连接在同一碳原子上的—NH2、—COOH和—H)，剩下的部分即为R基团。②R基团的意义：决定氨基酸的种类和理化性质。2．依据氨基酸的结构通式的两种计算：(1)依据：氨基酸的结构通式可以简写为R—C2H4O2N，氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。(2)两种计算类型。①已知氨基酸分子式，推测R基团的组成，如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基团为—C4H10N。②已知R基团，写出氨基酸的分子式，如丙氨酸的R基团为—CH3，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N。1．某一氨基酸有C、H、O、N、S五种元素，则S元素存在于哪一基团上？答：_____________________2．怎样判定某一个有机酸是否为构成蛋白质的氨基酸？答：_____________________提示：1.位于R基团上。2．判定的步骤为：第一步：看数量——找出有机酸含有几个氨基和几个羧基。构成蛋白质的氨基酸分子中，至少含有一个氨基和一个羧基。第二步：看位置——找出有机酸中是否有一个氨基和一个羧基同时连接在同一个碳原子上。只有同时具备以上两个条件的有机酸才属于构成蛋白质的氨基酸。1．下面是构成蛋白质的四种氨基酸，有关叙述错误的是()A．构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、NB．上述四种氨基酸的R基团依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2COOHC．R基团中可以有氨基或羧基D．只要是含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸解析：选D。解答本题可进行以下分析：A项，根据氨基酸结构通式可知，氨基酸的组成元素为C、H、O、N等；B项，氨基酸的种类取决于R基团的不同，如—H、—CH3、—CH2OH、—CH2COOH；C项，R基团中可能包含氨基或羧基；D项，构成蛋白质的氨基酸的一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。2．已知某种氨基酸的R基团是—CH2—CH2—NH2，在一个该氨基酸分子中，含有的C和N的原子数之比为()A．2∶2B．4∶2C．3∶2D．3∶1解析：选B。依据氨基酸的结构通式，写出其分子式为C2H4O2NR，题中所述氨基酸的R基团为—CH2—CH2—NH2，则该氨基酸分子中C(2＋2)和N(1＋1)的原子数之比为4∶2。考点二以氨基酸脱水缩合为基础考查蛋白质的合成1．合成场所及条件：(1)场所：核糖体。(2)条件：酶、能量、20种氨基酸、mRNA、tRNA等。2．合成过程——脱水缩合：(1)参与脱水缩合的部位：一个氨基酸氨基中的—H与另一个氨基酸羧基中的—OH结合，生成一分子水，两氨基酸通过肽键连在一起。R基团中的氨基和羧基不参与脱水缩合。(2)脱水后连接相邻氨基酸的化学键：肽键。书写方式为。(3)脱水后的两种产物。①H2O：H2O中的H原子来自氨基和羧基，O原子只来自羧基。②多肽。a．氨基酸数目确定：由几个氨基酸经脱水缩合生成的产物就称为几肽。b．氨基酸数目不确定：由三个或三个以上的氨基酸经脱水缩合成的产物称为多肽。3．与蛋白质合成有关的计算：(1)氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数。(2)羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数。(3)N原子数＝各氨基酸中N的总数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数。(4)O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱去水分子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数。(5)肽键数＝脱水数＝氨基酸数－肽链数＝水解需水数注意：若n个氨基酸形成一环状多肽，则：肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数(n)。(6)多肽相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18。(7)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条肽链或m条肽链：形成肽链数形成肽键数脱去水分子数氨基数目羧基数目多肽相对分子质量1n－1n－1至少1个至少1个na－18(n－1)mn－mn－m至少m个至少m个na－18(n－m)注意：在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(—S—S—)的形成，每形成一个二硫键，脱去2个—H，故相对分子质量减少2。4．蛋白质与多肽的区别与联系蛋白质多肽有无空间结构有无多样性原因四个方面只有三个方面，无空间结构差异联系蛋白质可由一条或几条肽链形成提醒翻译的直接产物——多肽，不叫蛋白质，必须经内质网和高尔基体再加工后，形成一定的空间结构才叫蛋白质1．血红蛋白由4条多肽链连接而成，在一条肽链中氨基酸之间由肽键相互连接，在多肽链之间也是由肽键连接的吗？答：_____________________2．(1)假若n种氨基酸形成一个三肽，能形成几种三肽？答：_____________________(2)假若n种氨基酸形成一个m肽，形成多肽的种类又有几种？答：_____________________(3)假若有n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，能形成多少种三肽？答：_____________________(4)假若有n种氨基酸形成一个n肽，且每种氨基酸只有一个，又能形成多少种n肽呢？答：_____________________3．请总结出蛋白质种类多样性与功能多样性的关系。答：_____________________提示：1.不是。2．(1)nnn即n3种。(2)nm种。(3)nn－1n－2即n×(n－1)×(n－2)种。(4)n×(n－1)×(n－2)×……×1＝n！种。3．蛋白质功能多样性的基础是蛋白质种类的多样性，蛋白质功能的多样性是蛋白质种类多样性的具体体现。扫一扫进入91导学网()有关蛋白质中的计算题归类分析3．(2015·福建厦门质检)某60肽中有2个丙氨酸(C3H7O2N)，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到几种不同的有机物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在。下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是()A．肽键数目减少4个B．氢原子数目增加8个C．氨基和羧基分别增加4个D．氧原子数目增加2个解析：选D。1个丙氨酸左右有2个肽键，脱掉2个丙氨酸肽键数目减少4个。该过程得到3条短肽链和2个游离的丙氨酸，3条短肽链增加了2个氨基和2个羧基，2个游离的丙氨酸增加了2个氨基和2个羧基，氨基和羧基分别增加4个。增加的氨基、羧基中氢原子和氧原子分别增加了12个和8个，又因为水解过程肽键减少4个，减少了4个氢原子和4个氧原子，所以氢原子数目增加8个，氧原子数目增加4个。4．G蛋白偶联受体(GPCRs)是一条往返穿膜七次的跨膜蛋白，如图是其结构模式图。下列有关G蛋白偶联受体说法错误的是()A．GPCRs可能是糖蛋白B．若该多肽链含有75个氨基酸，则在形成该多肽的过程中分子量会减少1332C．该多肽链中氨基酸的“R基”之间形成的“—S—S—”，具有维持活性的作用D．G蛋白偶联受体的元素组成至少含有C、H、O、N、S解析：选B。从题图中的信息可知，G蛋白偶联受体(GPCRs)中存在信号分子结合位点，具有识别作用，可能是糖蛋白，A正确；若该多肽链含有75个氨基酸，脱水缩合过程中会失去74分子的水，另外，形成一个二硫键分子量会减少2，因此形成多肽的过程中分子量会减少18×74＋2×2＝1336，B错误；R基之间形成的化学键对蛋白质的结构和功能有重要作用，C正确；因为存在“—S—S—”，所以G蛋白偶联受体的元素组成中除了C、H、O、N，还含有S，D正确。考点三分析核酸的种类和功能考查DNA、RNA和蛋白质的关系1．核酸的结构层次2．不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物类别核酸核苷酸碱基遗传物质举例原核生物和真核生物含有DNA和RNA两种核酸85DNA细菌、人等病毒只含DNA44DNA噬菌体只含RNA44RNA烟草花叶病毒3.DNA、RNA与蛋白质的关系(1)DNA、RNA与蛋白质的功能关系(2)氨基酸与相应DNA及