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1、名校名 推荐重庆市万州分水中学高考生物第 2 章组成细胞的分子复习考点三 分析氨基酸及其种类 新人教版必修 1一、氨基酸及其种类 判一判 1在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20 种()2分子式 中只要有氨基和羧基，就可以判断其为构成生物体的氨基酸()3评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量()4每种氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基，且都连在同一个碳原子上()5各种氨基酸都共有的结构是()6各种氨基酸理化性质不同的原因在于R 基的不同() 巧记 (1)8 种必需氨基酸：取两 ( 亮、异亮 ) 册 ( 色 ) 书 ( 苏 ) 本 ( 苯丙 ) 携 ( 缬) 家 (甲 ) 来( 赖
2、 ) 。(2) 氨基酸的结构通式：氨基酸中有个碳，伸出四手向外连，下面连着氢原子，上面顶着R基团，左手拽的是氨基，右手还把羧基牵。二、蛋白质的结构及其多样性1脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子水。2二肽的形成：3多肽：由多个氨基酸分子缩合而成，含有多个肽键的化合物。4结构多样性(1) 组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。(2) 组成蛋白质的多肽链形成的空间结构不同。 解惑 多肽化合物的命名是依据含有的氨基酸的总数，即2 个氨基酸形成二肽，3 个氨基酸形成三肽。三、蛋白质的功能 连一连 1名校名 推荐 辨析 酶(a) 、激素 (b) 与蛋白质
3、(c) 的关系可用右面图示表示考点一分析氨基酸及其种类观察下面的氨基酸结构图示，回答问题：1写出图中结构名称：a. 氨基， c. 羧基。2通过比较图中两种氨基酸，写出氨基酸的结构通式：3不同的氨基酸取决于 R 基的不同， 图中两种氨基酸的 R 基分别是 b、d( 用字母代号表示 ) 。易错警示 有关氨基酸组成的 2 点说明(1) 同时含有一个或多个氨基和羧基的有机酸都属于氨基酸，种类较多。(2) 组成蛋白质的氨基酸中至少有一个氨基和一个羧基，并非只有一个氨基和一个羧基，R2名校名 推荐基中可能含有氨基和羧基。1(2012 海南卷，1) 关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是()A分子量
4、最大的氨基酸是甘氨酸B有些氨基酸不能在人体细胞中合成C氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键D不同氨基酸之间的差异是由R 基引起的答案A解析甘氨酸的分子量是75，不是分子量最大的氨基酸。由于缺乏中间产物，有8 种氨基酸不能在人体细胞中合成， 必须从食物中获得， 称为必需氨基酸。 氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键。 R 基的特异性决定氨基酸的特异性。2下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述不正确的是()A以上这三种氨基酸的R 基依次分别是H、 CH3、 CH2OHB这三种氨基酸理化性质的不同取决于R 基不同C甲是最简单的氨基酸D从上式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组
5、成蛋白质的氨基酸答案D解析根据组成蛋白质的氨基酸的结构通式可判断：甲、乙、丙三种氨基酸的R基分别是 H、CH3、 CH2OH，不同氨基酸R基的不同决定了其理化性质的不同；组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。1有关氨基酸结构通式的分析2组成蛋白质的氨基酸的判断标准(1) 数量标准：至少含有一个 NH2和一个 COOH。(2) 位置标准：一个NH2和一个 COOH连接在同一个碳原子上。考点二聚焦蛋白质的结构层次及其多样性1观察下面的二肽形成图示回答问题3名校名 推荐(1) 过程名称：脱水缩合，其场所是：核糖体。(2) 物质名称：二肽。(3)
6、结构名称：肽键，其结构简式为：NHCO ( 或 CO NH )(4)H2O 中 H 的一个来自氨基，一个来自羧基。(5) 多个氨基酸发生该反应，产物名称为多肽。2观察氨基酸、多肽、肽链、肽键和蛋白质的关系图示(1) 多肽与蛋白质的最重要的区别是多肽无空间结构。(2) 如果合成的蛋白质是唾液淀粉酶，需要参与的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。3完善蛋白质的结构多样性和功能多样性图示易错警示蛋白质结构的2 个误区(1) 氨基、羧基和肽键的书写误区不要将氨基错写为 NH2 或 NH3；不要将羧基误写为 COOH或 COOH；也不要将肽键误写为 CO NH或 CONH。(2) 蛋白质变性的误区
7、分析高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。3如图所示，物质A 是在胰岛B 细胞中合成的，且与血糖调节有关。物质B 是一种淋巴因子，可干扰病毒DNA在宿主细胞中的复制。物质C由浆细胞合成并分泌，且具有免疫作用。物质 D 由垂体分泌，可促进蛋白质的合成和骨的生长。下列有关说法正确的是()4名校名 推荐A A、 B、 C、 D 四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、生长素B物质 A、 B、 C、 D结构多样性的直接原因是a 的种类、数量和排列顺序不同C与 A、B、C、D 四种物质的合成、分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体D高温和低温均能
8、破坏物质A 的空间结构，使其调节血糖的能力丧失答案C解析A、 B、C、 D 四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、生长激素，均属于分泌蛋白，其合成和分泌与核糖体、内质网、高尔基体、线粒体有关。物质A、 B、C、 D 结构多样性的直接原因是氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链的空间结构的不同。高温能破坏胰岛素的空间结构，使其功能丧失，低温下胰岛素的空间结构稳定。4在胰岛 B 细胞中先合成胰岛素原，胰岛素原再通过蛋白酶的水解作用，生成胰岛素 ( 如图所示 ) 。胰岛素原水解所需的水分子中的氢用于()A形成 COOH和 SHB形成 NH2和 COOHC形成 SH和 OHD形成 COOH和连接碳的H答案
9、B解析比较胰岛素原与胰岛素的结构，可见胰岛素原通过蛋白酶的水解作用破坏的是氨基酸之间的肽键。肽键形成时水分子中的氢来自NH2和 COOH，故肽键被破坏时消耗的水分子中的氢用于形成NH2和 COOH。拓展理解二硫键形成过程蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。 一个二硫键 ( “ S S” ) 是由2 个“ SH”形成的，形成过程中要脱去2 个氢。故计算蛋白质分子量时除减去H2O的分子量外，还应考虑脱去H 的分子量。上图为胰岛素分子形成3 个二硫键的情况。新情境信息案例分析上面的第4 题，乍一看是一种新情境问题，题目的背景知识并不是同学们所熟悉的，但切勿慌乱， 实际上这类题目往往“
10、起点高、落点低”，有的可直接从题干中寻找答案，有的则需要把材料中的新内容与已学过的教材知识联系起来，找到与教材的衔接点，即所谓的“题在5名校名 推荐书外，理在书中”。本题实质上是考查氨基酸脱水缩合形成肽键时形成的水分子中氢的来源，再进行知识迁移 转换为肽键断裂时消耗的水分子中氢的去向。考点三 归纳蛋白质合成过程的有关计算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 条肽链或 m条肽链：形成形成脱去水氨基数目羧基数目多肽相对肽链数肽键数分子数分子质量1n 1n 1至少 1 个至少 1 个na18 (n 1)mn mn m至少 m个至少 m个na18(n m)2. 假设某多肽中氨
11、基酸数为n，控制其合成的基因和mRNA中至少含有的碱基数为6n 和 3n。易错警示有关蛋白质计算的5 个易错提示(1) 氨基酸与相应 DNA、RNA片段中碱基数目之间计算时， 当出现关键词“最多”、 “至少”时，不应考虑该计算过程中终止密码的碱基数。(2) 计算 O和 H 的数量变化时，不要漏掉增加H2O中的 O、H 数值。(3) 若形成的多肽是环状：氨基酸数肽键数失去水分子数。(4) 在蛋白质相对分子质量的计算中，若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去2 个 H。(5) 关于蛋白质的计算中，要特别注意题中设问的是“氨基酸的数量”还是“氨基酸的
12、种类”。5现有一种“十二肽”，分子式为CXHYNZOWS(Z12，W13)。已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸。下列叙述中，正确的是()A合成该多肽时，至少需36 个密码子B控制合成该多肽相应的基因至少有36 个碱基C将一个该“十二肽”分子彻底水解后有 (Z 12) 个赖氨酸D将一个该“十二肽”分子彻底水解后有(W13) 个天冬氨酸答案C解析该多肽为十二肽，说明有12 个氨基酸参与了肽链的合成，根据氨基酸和密码子的一一对应关系，至少需要12 个密码子 ( 不考虑终止密码) ；控制十二肽合成的直接模板mRNA6名校名 推荐至少有 123 36 个碱基，对应的基因中至少有126 72个碱基；由于
13、5 种氨基酸中只有赖氨酸的 R基上有一个氨基， 这条肽链中的氮原子数肽键数1赖氨酸的个数 1， 即 Z11 1赖氨酸的个数，赖氨酸的个数Z 12，所以该“十二肽”彻底水解后有(Z 12)个赖氨酸； 由于 5 种氨基酸中只有天冬氨酸的R 基上有一个羧基含有 2 个氧原子， 这条肽链中的氧原子数肽键数 2天冬氨酸的个数 2，即 W 11 2天冬氨酸的个数 2，天冬氨酸的个数 (W 13)/2 ，所以该“十二肽”彻底水解后有(W 13) /2 个天冬氨酸。6某非环状多肽，经测定其分子式是C21HxOyN4S2。已 知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的。苯丙氨酸(C9H11NO2)、天冬氨酸
14、(C4H7NO4)、丙氨酸 (C3H7NO2)、亮氨酸(C6H13NO2)、半胱氨酸 (C3H7NO2S)。下列有关该多肽的叙述，不正确的是()A该多肽彻底水解后能产生3 种氨基酸B该多肽中氢原子数和氧原子数分别是32 和 5C该多肽有三个肽键，为三肽化合物D该多肽在核糖体上形成，形成过程中相对分子质量减少了54答案C解析依据分子式中 N 为 4 个，并分析提供的氨基酸种类， 可得出由4 个氨基酸组成， 为四肽，存在三个肽键，即 C 项是错误的。再分析多肽的形成：在核糖体上，形成过程中相对分子质量减少了 54；再分析 S 的数目为2 个，可分析出 4 个氨基酸中有 2 个是半胱氨酸(C3H7N
15、O2S)，即水解能形成的氨基酸为3 种，再结合碳原子数目为21 个，减去 6 个 C 原子(2 个是半胱氨酸 ) ，为 15 个 C 原子，可分析出另外两个氨基酸分别为苯丙氨酸和亮氨酸，进一步推出该多肽中氢原子数和氧原子数分别是32 和 5，A、 B、 D三项是正确的。 互动探究 该多肽中含有多少个游离氨基和羧基？提示均为 1 个。蛋白质合成中的相关计算1氨基数肽链数R 基上的氨基数各氨基酸中氨基总数肽键数。2羧基数肽链数R 基上的羧基数各氨基酸中羧基总数肽键数。3氮原子数肽键数肽链数R 基上的氮原子数各氨基酸中N的总数。4氧原子数肽键数 2肽链数R基上的氧原子数各氨基酸中O的总数脱去水分子数
16、。5氢原子数各氨基酸中H 的总数 2脱去水分子数。7名校名 推荐序号错因分析正确答案序号错因分析正确答案不理解氨基结 NH2不 理解羧基结 COOH构构不理解肽键结对“种类”和 CO NH“数目”辨析2构不清不理解多肽的三肽写错字脱水缩合命名依据不理解水的参CHHOCOOHCHC6不全面氨基和羧基H5NH2与和 C6H5 COOH教师备课资源 ( 教师用书独具 )1巧用数字“一、二、三、四、五”梳理蛋白质的结构与功能“一个通式”指氨基酸的结构通式。“二个标准”指组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有两个：一是数量标准， 二是位置标准。“三个数量关系”指蛋白质分子合成过程中的三个数量关系：脱去水
17、分子数肽键数氨基酸数肽链数。“四个原因”指蛋白质分子结构多样性的原因有四个： 氨基酸的种类不同、 氨基酸的数量不同、氨基酸排列顺序不同、蛋白质的空间结构不同。“五大功能”指蛋白质分子有 5 个功能： 细胞的组成物质、催化作用、 免疫作用、 运输作用和调节作用。2蛋白质的结构层次基本单位氨基酸化学结构氨基酸脱水缩合形成多肽一条或多条肽链盘曲、折叠形成具有一定空间空间结构结构的蛋 白质分子3. 蛋白质的结构和功能多样性的原因分析分析角度具体解释蛋白质本身氨基酸的数量、 种类、排列顺序及肽链空间结构结构多样性功能多样性8名校名 推荐千变万化的碱基对排列顺序遗传信息的多样性蛋遗传物质白质的多样性千变万
18、化的环境条件通过自然选择保留适应环境的生物进化个体及个体内的蛋白质个体的多样性和蛋白质的多样性4. 几种常见蛋白质的分布和功能此部分经常借助某些具体的蛋白质从不同的角度进行命题，现举例如下：名称分布功能大多数酶细胞内或细胞外催化作用载体蛋白细胞膜运输某些物质如离子、氨基酸等某 些 激 素 ( 如 生 长 激素、促甲状腺激素、胰内环境中调节生命活动岛素、胰高血糖素等)抗体内环境中免疫作用血红蛋白红细胞内主要运输氧气和部分二氧化碳糖蛋白细胞膜表面保护、润滑、识别等作用5. 氨基酸的排列与多肽种类的计算假若有 A、B、 C 三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分为以下两种情形：(1)A 、 B、C 三种氨基酸，在每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类：形成二肽的种类：(2)A 、 B、C 三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，可形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类：形成二肽的种类：9