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第２章组成细胞的分子知识研读(对应学生用书P9)第２讲生命活动的主要承担者——蛋白质第２章组成细胞的分子1．水和无机盐的作用。2．检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。课程标准知识梳理第２章组成细胞的分子知识一组成蛋白质的基本单位——氨基酸1．种类组成生物体蛋白质的氨基酸约有①__种，它们的②____不同。2．特点每个氨基酸至少有一个③____和一个④____，并且都有一个氨基和一个羧基连接在⑤______________。3．结构通式⑥______________R基20羧基氨基同一个碳原子上第２章组成细胞的分子知识二蛋白质的结构和多样性1．化学结构一个氨基酸分子的羧基与另外一个氨基酸分子的①____，通过②_______的方式形成肽键，肽键可表示为③______。2．空间结构一条或几条④____盘曲折叠形成具有千差万别的空间⑤____的蛋白质。3．多样性的原因(1)氨基酸的种类不同。(2)氨基酸的⑥____不同。(3)氨基酸的⑦________不同。(4)⑧____的盘曲折叠方式及形成的空间结构不同。肽链脱水缩合氨基排列顺序结构数目肽链第２章组成细胞的分子知识三蛋白质的功能一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的①___________。1．②____物质：构成生物体结构的蛋白质，如③____、头发等。2．④____作用：绝大多数酶的本质是蛋白质。3．运输作用：有些蛋白质具有⑤________的功能，如⑥________。4．⑦________作用：蛋白质能调节机体的生命活动，如胰岛素。5．免疫作用：如人体内的⑧____。主要承担者组成肌肉催化信息传递抗体运输载体血红蛋白第２章组成细胞的分子[思考感悟]食物中的蛋白质经过消化吸收最终可转化成为人体蛋白质，我们是否每天必须从食物中获取20种氨基酸？提示：构成蛋白质的20种氨基酸中，只有8种必需氨基酸是人体细胞不能合成的，必须从食物中获取，另外12种非必需氨基酸可以在人体细胞内合成。第２章组成细胞的分子(即时巩固解析为教师用书独有)考点整合考点一蛋白质的结构和功能及其多样性一、蛋白质的分子结构1．形成2．蛋白质与多肽的关系：多肽是蛋白质的一级结构形式，从核糖体中合成出的结构是具有一定氨基酸结构的多肽链，蛋白质是由多肽链和其他物质结合而成的，多肽只是多个氨基酸的结合体。肽链通过折叠形成特定的空间结构即蛋白质。二、蛋白质结构的多样性第２章组成细胞的分子在细胞内，组成每种蛋白质的氨基酸种类不同，数目不等，排列顺序又变化多端，空间结构千差万别，导致蛋白质分子多种多样。以上四点并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备以上其中的一点，就可说明这两个不同。三、功能多样性与结构多样性的关系第２章组成细胞的分子【案例1】下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法，正确的是()A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关B．已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质为蛋白质C．蛋白质中有些具有防御功能，如抗体；有些具有接受信息的功能，如受体。抗体与受体都具有专一性D．蛋白质空间结构改变不会影响其生物活性第２章组成细胞的分子【解析】本题考查蛋白质结构多样性的原因、蛋白质的特性和功能。蛋白质结构的多样性与肽链的空间结构有关，与氨基酸的空间结构无关，A项错误；具有催化功能的是酶，酶绝大多数是蛋白质，少部分是RNA，B项错误；蛋白质具有防御、信息传递等功能，而抗体只能与特异性抗原相结合，受体只能与特定的信号分子结合，它们都具有专一性，C项正确；蛋白质空间结构改变会影响其生物活性，D项错误。【答案】C第２章组成细胞的分子【即时巩固1】下列各项与蛋白质结构多样性无关的是()A．氨基酸的数目、种类和排列顺序B．构成蛋白质的多肽链的数目C．构成蛋白质的多肽链的空间结构D．氨基酸至少含一个氨基和一个羧基【解析】考查蛋白质结构多样性的原因。其中构成蛋白质氨基酸的数目、种类、排列顺序不同，蛋白质则不同；构成蛋白质的多肽链条数不同，蛋白质的结构也不同；多肽链的空间结构不同，蛋白质也不同。因此，A、B、C三项都是蛋白质结构多样性的原因，只有D项不是。【答案】D第２章组成细胞的分子考点二氨基酸形成蛋白质的相关问题一、氨基酸、多肽、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图：第２章组成细胞的分子二、关于氨基酸脱水缩合反应的计算1．对于n个氨基酸来讲，至少有n个氨基和n个羧基。2．n个氨基酸分子缩合成一条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－1，至少有1个氨基和1个羧基。3．n个氨基酸分子缩合成X条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－X，至少有X个氨基和X个羧基。4．n个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数＝肽键数＝n，氨基和羧基数与R基团有关。5．蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数。三、蛋白质合成过程中相对分子质量的变化第２章组成细胞的分子氨基酸的平均相对分子质量为a，数目为n，肽链数为X，则蛋白质的相对分子质量为：a·n－18·(n－X)。四、氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系DNA(基因)转录,信使RNA翻译,蛋白质碱基数6∶碱基数3∶氨基酸数1由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。【案例2】已知某种动物激素是一种链状“十九肽”，其分子式可表示为CxHyOzNwS(z≥22，w≥20)，经测定，其彻底水解的产物只有以下五种氨基酸：第２章组成细胞的分子【案例2】已知某种动物激素是一种链状“十九肽”，其分子式可表示为CxHyOzNwS(z≥22，w≥20)，经测定，其彻底水解的产物只有以下五种氨基酸：第２章组成细胞的分子请回答下列问题：(1)该激素从合成到发挥作用需要______________等细胞器参与。(2)控制该激素合成的基因上至少有______个嘧啶碱基。(3)一个该“十九肽”分子彻底水解后可产生________个赖氨酸，________个天冬氨酸。(4)假设20种氨基酸的平均相对分子质量为120，则形成该“十九肽”时，相对分子质量减少了________。(5)写出由天冬氨酸和赖氨酸形成的二肽的化学式：________(由天冬氨酸提供羧基)。第２章组成细胞的分子【解析】(1)核糖体是合成场所，内质网是加工场所，高尔基体与加工分泌有关，线粒体提供能量。(2)转录翻译过程中，基因中碱基个数∶mRNA碱基个数∶氨基酸个数＝6∶3∶1，十九肽共19个氨基酸，基因中至少含有碱基114个，嘧啶个数是所有碱基数的一半，为57个。(3)分析组成此“十九肽”的氨基酸结构，发现只有赖氨酸含有两个氨基，其余的氨基酸都是含有一个氨基，因此分子式中所有的N原子个数减去氨基酸的个数就是赖氨酸的个数；五种氨基酸中只有天冬氨酸的R基中含有一个羧基，除R基外，多肽链中含有20个氧原子，R基中含有z－20个氧原子，天冬氨酸的一个R基中含有2个氧原子，因此(z－20)/2即为天冬氨酸第２章组成细胞的分子【答案】(1)核糖体、内质网、高尔基体和线粒体(2)57(3)w－19(z－20)/2(4)324的个数。(4)减少的相对分子质量即为失去的水分子的质量：18×18＝324。(5)写二肽的化学式时要注意R基中的—NH2和—COOH不参与肽键的形成。第２章组成细胞的分子【即时巩固2】有一多肽结构如下：(1)该化合物中肽键的数目是________个，结构简式为________，此化合物属于________肽。(2)该肽水解时需水分子数为________个。(3)该肽中共有氨基酸________种，它们的R基分别为________________________________________________________________________。第２章组成细胞的分子【解析】根据肽链中R基的数目或所形成的肽键的数目，先知道该肽链由几个氨基酸缩合而成，然后再根据此数目推算其他相关问题。该肽链中含4个R基：—CH3、—CH2CH2COOH、—CH2SH、—CH3；有3个肽键：—NH—CO—，所以该肽链是由4个氨基酸缩合成的，则其属于四肽(或多肽)。4个R基其实是3种，所以该肽由3种氨基酸构成。【答案】(1)3—NH—CO—四(或多)(2)3(3)3—CH3、—CH2CH2COOH、—CH2SH第２章组成细胞的分子