第2章组成细胞的分子 答案C 肪是良好的储能物质，糖类是主要的能源物质。与糖类相 解析糖原是人和动物细胞的储能物质，淀粉是植物细胞 比，脂肪含有较多的H,因此氧化分解时消耗的氧气多， 的储能物质，二者功能一致。纤维素是构成植物细胞壁的 释放的能量多。 主要成分，几丁质是昆虫和甲壳类动物的外骨骼成分，二 10.回答下列关于糖类和脂质的问题。 者都属于结构物质。 (1)青苹果果汁遇碘液显蓝色。下图为苹果成熟期各种 9.回答下列有关糖类和脂质的问题。 有机物的变化曲线。据图回答下列有关问题。 000的按 热2如 果糖 淀粉 纤维素 糖原 蔗糖 (1)图示为生物体内的三种重要的多糖，其中动物和植物 葡萄糖 体内的储能物质分别是 0 淀粉有机酸 (2)淀粉在淀粉酶的作用下被水解成麦芽糖，麦芽糖属于 67891011 月份 (填“单”“二”或“多”)糖。蔗糖的水解产物和麦 ①青苹果果汁遇碘液变蓝是因为其含有 芽糖都可用 试剂进行鉴定，鉴定过程需要 该物质普遍存在于 (填“植物”或“动物”)细 加热，最后呈现 色。 胞中其作用是 (3)淀粉和脂肪都含有的元素是 ,但相同质 在 动物细胞中与此功能相同的同类物质是 量的淀粉和脂肪相比，后者释放的能量约是前者的2倍， ②由图可知，8月份有机酸减少的原因是 其原因之一是后者含 (填元素)多，前者含 。淀粉的最终水解产物是 (填元素)多。 答案(1)糖原淀粉 (2)生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内有很厚的脂肪 (2)二斐林水浴砖红 层，其意义在于 (3)C、H、OC、H(答出H即可)O 解析(1)淀粉是植物细胞中的储能物质，糖原是动物细 答案(1)①淀粉植物作为植物体内重要的储能物 胞中的储能物质。(2)麦芽糖属于植物细胞特有的二糖： 质糖原②有机酸逐渐转变成糖葡萄糖 斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，产生 (2)脂肪作为很好的绝热体，可以防止体内热量的散 砖红色沉淀。(3)淀粉和脂肪的元素组成都是C、H、O,脂 失，起保温作用 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 素养 目标定位 目标素养 知识概览 组成元索：C、H、O、N(S) 「必需氨基酸：8种 (种类：21种非必需氨基酸：13种 氨基酸 通式：H,N一C一COOH 1.基于生物学事实和证据，通过模型与建模，理 合 解氨基酸形成蛋白质的过程。 多肽 、特点：至少有一个氨基和一个羧基连在 2.运用结构与功能观，阐明蛋白质结构多样性与 同一个碳原子上 盘曲，折叠 功能多样性的统一。 3.基于对蛋白质的认识，参与蛋白质与营养健康 蛋白质 等社会热点问题的讨论。 蛋白质的空间结构千变万化 结构蛋白 蛋白质结构多样性 决定 蛋白质功能多样性 氨基酸的种类、数目和排 列顺序不同 陶窗图 31
第2章 组成细胞的分子 答案 C 解析 糖原是人和动物细胞的储能物质,淀粉是植物细胞 的储能物质,二者功能一致。纤维素是构成植物细胞壁的 主要成分,几丁质是昆虫和甲壳类动物的外骨骼成分,二 者都属于结构物质。 9.回答下列有关糖类和脂质的问题。 (1)图示为生物体内的三种重要的多糖,其中动物和植物 体内的储能物质分别是 、 。 (2)淀粉在淀粉酶的作用下被水解成麦芽糖,麦芽糖属于 (填“单”“二”或“多”)糖。蔗糖的水解产物和麦 芽糖都可用 试剂进行鉴定,鉴定过程需要 加热,最后呈现 色。 (3)淀粉和脂肪都含有的元素是 ,但相同质 量的淀粉和脂肪相比,后者释放的能量约是前者的2倍, 其原因之一是后者含 (填元素)多,前者含 (填元素)多。 答案 (1)糖原 淀粉 (2)二 斐林 水浴 砖红 (3)C、H、O C、H(答出 H 即可) O 解析 (1)淀粉是植物细胞中的储能物质,糖原是动物细 胞中的储能物质。(2)麦芽糖属于植物细胞特有的二糖; 斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,产生 砖红色沉淀。(3)淀粉和脂肪的元素组成都是C、H、O,脂 肪是良好的储能物质,糖类是主要的能源物质。与糖类相 比,脂肪含有较多的 H,因此氧化分解时消耗的氧气多, 释放的能量多。 10.回答下列关于糖类和脂质的问题。 (1)青苹果果汁遇碘液显蓝色。下图为苹果成熟期各种 有机物的变化曲线。据图回答下列有关问题。 ①青苹果果汁遇碘液变蓝是因为其含有 , 该物质普遍存在于 (填“植物”或“动物”)细 胞中,其作用是 ;在 动物细胞中与此功能相同的同类物质是 。 ②由图可知,8月份有机酸减少的原因是 。淀粉的最终水解产物是 。 (2)生活在南极寒冷环境中的企鹅,体内有很厚的脂肪 层,其意义在于 。 答案 (1)①淀粉 植物 作为植物体内重要的储能物 质 糖原 ②有机酸逐渐转变成糖 葡萄糖 (2)脂肪作为很好的绝热体,可以防止体内热量的散 失,起保温作用 第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者 素养·目标定位 目 标 素 养 知 识 概 览 1.基于生物学事实和证据,通过模型与建模,理 解氨基酸形成蛋白质的过程。 2.运用结构与功能观,阐明蛋白质结构多样性与 功能多样性的统一。 3.基于对蛋白质的认识,参与蛋白质与营养健康 等社会热点问题的讨论。 31
生物学 必修1 分子与细胞 配人教版 课前·基础认知 一、蛋白质的功能 微判断氨基酸是组成蛋白质的基本单位。判断 1蛋白质是生命活动的主要承担者。 下列有关氨基酸结构及蛋白质功能的表述是否正确。 2.蛋白质功能举例 1蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等多种功能。 ( 功能 举例 2.血液中O2的运输不能体现蛋白质的功能。() 构成细胞和生物体 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等 3.抗体抵抗病毒的入侵体现了蛋白质的调节功能。 催化作用 绝大多数的酶 4.只要含有一个氨基、一个羧基的化合物均是生物体内 运输作用 血红蛋白（能运输氧） 的氨基酸。() 5.酪氨酸和精氨酸理化性质不同的原因是它们的R基 调节作用 胰岛素等蛋白质类激素 不同。() 答案1.×2.×3.×4.×5.√ 免疫作用 抗体（可抵御抗原的侵害） 微训练2下图为4种氨基酸的结构，则下列相关叙 微训练①蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一， 述正确的是( H H 具有多样性和特异性，其结构与功能是相适应的。下列蛋白 质类物质与其功能对应错误的是() H2 N- -COOH H2N-C -COOH A.胰岛素与调节 H CH2 B.抗体与免疫 C.淀粉酶与运输 H H COOH D.血红蛋白与运输 H2C-C—COOH H2N- -CH2 答案C 二、蛋白质的基本组成单位一氨基酸 HO NH2 COOH 1.结构特点 丙 丁 (1)主要元素组成：CH,ON。 A.构成氨基酸的元素只有C、H、O、N4种 (2)结构通式 B.氨基酸丙和丁的R基分别是一NH2和 -CH2-COOH C,R基中可以有氨基或羧基 D.组成水稻的氨基酸包括必需氨基酸和非必需氨基酸 答案C ①写出字母所代表的结构：a.氨基，b.羧基_。 解析组成氨基酸的基本元素包括C、H、O、N,少数氨 ②a和b连接方式的特点：都连接在同一个碳原子 基酸还含有S,A项错误。氨基酸丙的R基是一CH2一OH, 上。 B项错误。对于人而言，氨基酸包括必雪氨基酸和非必需氨 ③各种氨基酸之间的区别在于R基不同。 基酸，而对于水稻而言，不存在必需氨基酸，D项错误。 2.种类 三、蛋白质的结构及其多样性 (1)分类依据：能否在人体细胞内合成。 1.脱水缩合 特点：必须从外界环境中直接 一个氨基酸分子的羧基（一COOH)和另一个氨基酸分 必需氨基酸 获取 子的氨基（一NH2)相连接，同时脱去一分子的水。 (2)种类 种类：8种 非必需氨基酸《 特点：人体细胞能够合成 COOH-H.O 种类：13种 微思考有人说，氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨 (1)这种结合方式叫作脱水缩合，两个氨基酸分子 基酸，必需氨基酸是生命活动中必需的营养成分，而非必需 经该过程形成的产物是二肽和水。 氨基酸不是必需的营养成分。这种理解是否正确？ (2)产物中箭头所指的连接两个氨基酸分子的化学键叫 提示错误。必需氨基酸和非必需氨基酸都是人体生 作肽键。 命活动中必需的营养成分，必需氨基酸是人体细胞不能合成 的，必须从外界环境中获取，而非必需氨基酸是人体细胞能 够合成的。 32
生物学 必修1 分子与细胞 配人教版 课前·基础认知 一、蛋白质的功能 1.蛋白质是生命活动的主要 承担者 。 2.蛋白质功能举例 功能 举例 构成细胞和生物体 肌肉、头发、羽毛、蛛丝等 催化 作用 绝大多数的酶 运输作用 血红蛋白 (能运输氧) 调节 作用 胰岛素等蛋白质类激素 免疫作用 抗体 (可抵御抗原的侵害) 微训练 1 蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一, 具有多样性和特异性,其结构与功能是相适应的。下列蛋白 质类物质与其功能对应错误的是( ) A.胰岛素与调节 B.抗体与免疫 C.淀粉酶与运输 D.血红蛋白与运输 答案 C 二、蛋白质的基本组成单位———氨基酸 1.结构特点 (1)主要元素组成: C、H、O、N 。 (2)结构通式 ①写出字母所代表的结构:a. 氨基 ,b. 羧基 。 ②a和b连接方式的特点: 都连接在同一个碳原子 上 。 ③各种氨基酸之间的区别在于 R基 不同。 2.种类 (1)分类依据:能否在人体细胞内 合成 。 (2)种类 必需氨基酸 特点:必须从外界环境中直接 获取 种类: 8种 非必需氨基酸 特点: 人体细胞能够合成 种类:13种 微思考 有人说,氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨 基酸,必需氨基酸是生命活动中必需的营养成分,而非必需 氨基酸不是必需的营养成分。这种理解是否正确? 提示 错误。必需氨基酸和非必需氨基酸都是人体生 命活动中必需的营养成分,必需氨基酸是人体细胞不能合成 的,必须从外界环境中获取,而非必需氨基酸是人体细胞能 够合成的。 微判断 1 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。判断 下列有关氨基酸结构及蛋白质功能的表述是否正确。 1.蛋白质具有催化、免疫、遗传、调节等多种功能。 ( ) 2.血液中 O2 的运输不能体现蛋白质的功能。( ) 3.抗体抵抗病毒的入侵体现了蛋白质的调节功能。 ( ) 4.只要含有一个氨基、一个羧基的化合物均是生物体内 的氨基酸。( ) 5.酪氨酸和精氨酸理化性质不同的原因是它们的 R基 不同。( ) 答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.√ 微训练 2 下图为4种氨基酸的结构,则下列相关叙 述正确的是( ) H2N C H H COOH H2N C H CH3 COOH 甲 乙 H2C C HO H NH2 COOH H2N C H COOH CH2 COOH 丙 丁 A.构成氨基酸的元素只有C、H、O、N4种 B.氨 基 酸 丙 和 丁 的 R 基 分 别 是—NH2 和 —CH2—COOH C.R基中可以有氨基或羧基 D.组成水稻的氨基酸包括必需氨基酸和非必需氨基酸 答案 C 解析 组成氨基酸的基本元素包括 C、H、O、N,少数氨 基酸还含有S,A项错误。氨基酸丙的R基是—CH2—OH, B项错误。对于人而言,氨基酸包括必需氨基酸和非必需氨 基酸,而对于水稻而言,不存在必需氨基酸,D项错误。 三、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(—COOH)和另一个氨基酸分 子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子的水。 (1)这种结合方式叫作 脱水缩合 ,两个氨基酸分子 经该过程形成的产物是 二肽 和水。 (2)产物中箭头所指的连接两个氨基酸分子的化学键叫 作 肽键 。 32
第2章组成细胞的分子 2.蛋白质的结构层次 (4)应用：①吃熟鸡蛋、熟肉容易消化：②加热、加酸、加 氨基酸 酒精可达到消毒、灭菌的目的。 鑫 微判断2基于对蛋白质的结构及其多样性的认识， 判断下列表述是否正确。 二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物 1.氨基酸脱水缩合形成的水中的氢一个来自氨基，另一 个来自羧基。() 多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的化合物，通常呈链状结构 2.人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质都具有一 盘曲、折叠 定的空间结构。() 3.蛋白质的合成过程中产生水，水解过程不需要水。 蛋白质：具有一定的空间结构 3.蛋白质结构多样性的原因 4.39个氨基酸脱去38个水分子可形成三十九肽。 种类不同 ) (1)氨基酸方面 数目成千上万 5.如果有足量的3种氨基酸甲、乙、丙，则它们能形成的 排列顺序千变万化 三肽最多有6种。(） ∫肽链的盘曲、折叠方式不同 (2)肽链方面 答案1./2.√3.×4./5.× 形成的空间结构千差万别 微训练3两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽，同时 4.蛋白质变性 生成一分子水，该水分子中的氧来自() (1)概念：蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定 A.氨基 的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性 B.羧基 丧失的现象。 C.氨基和羧基 (2)因素：高温、过酸、过碱、重金属离子、紫外线、酒 D.连在碳原子上的H 精等。 答案B (3)本质：蛋白质特定的室间构象被破坏。 课堂·重难突破 组成蛋白质的氨基酸的结构 续表 分析 举例 重难归纳 至少一个一NH2和一 反例： 1结构通式的分析 个一COOH连在同 "H2N-CH2-CH2-CH2-COOH" 个碳原子上 不是构成生物体的氨基酸 R基：决定氨基酸的种类 甘氨酸：R基为一H 氨基：与相邻氨 生物体中氨基酸种类 羧基： 与相邻氨 丙氨酸：R基为一CH 基酸的一-COOH H2N COOH 基酸的一NH,脱 不同是由R基决定的 脱水缩合形成 谷酸：R基为一CH-一CH一COOH 肽键 水缩合形成肽键 易错警示 共同部分：决定是不是构成生物体蛋白质的氨基酸 有关“氨基酸”的两个误区 2.结构特点 (1)氨基、羧基书写误区：不要将氨基错写为NH2或 0 分析 举例 一NH:不要将羧基误写为C一OH或COOH,其中的 R基含一COOH: 个短线代表一个化学键，不能省略。 HOOC CH CH CH-COOH (2)氨基酸数目≠氨基酸种类。一个蛋白质分子含 氨基酸分子中 R基 NH2 有多个氨基酸，在人体中，组成蛋白质的氨基酸有21种。 -NH2、-COOH至 谷氨酸 少各有一个，因为R 基中可能有 一情境体验 R基含一NH2: COOH -NH2、-COOH 甲、乙、丙是3种有机酸的结构式，请判断哪些属于组成 CH R基 蛋白质的氨基酸，哪些不是，并说明理由。 赖氨酸 33
第2章 组成细胞的分子 2.蛋白质的结构层次 3.蛋白质结构多样性的原因 (1)氨基酸方面 种类 不同 数目 成千上万 排列顺序 千变万化 (2)肽链方面 肽链的盘曲、折叠方式不同 形成的 空间结构 千差万别 4.蛋白质变性 (1)概念:蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定 的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性 丧失的现象。 (2)因素:高温、过酸、过碱、重金属离子、紫外线、酒 精等。 (3)本质:蛋白质特定的 空间构象 被破坏。 (4)应用:①吃熟鸡蛋、熟肉容易消化;②加热、加酸、加 酒精可达到 消毒、灭菌 的目的。 微判断 2 基于对蛋白质的结构及其多样性的认识, 判断下列表述是否正确。 1.氨基酸脱水缩合形成的水中的氢一个来自氨基,另一 个来自羧基。( ) 2.人体内含有多种多样的蛋白质,每种蛋白质都具有一 定的空间结构。( ) 3.蛋白质的合成过程中产生水,水解过程不需要水。 ( ) 4.39个氨基酸脱去38个水分子可形成三十九肽。 ( ) 5.如果有足量的3种氨基酸甲、乙、丙,则它们能形成的 三肽最多有6种。( ) 答案 1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.× 微训练 3 两个氨基酸分子脱水缩合形成二肽,同时 生成一分子水,该水分子中的氧来自( ) A.氨基 B.羧基 C.氨基和羧基 D.连在碳原子上的 H 答案 B 课堂·重难突破 一 组成蛋白质的氨基酸的结构 重难归纳 1.结构通式的分析 2.结构特点 分析 举例 氨 基 酸 分 子 中 —NH2、—COOH 至 少各 有 一 个,因 为 R 基 中 可 能 有 —NH2、—COOH 续表 分析 举例 至少一个—NH2 和一 个—COOH 连在同一 个碳原子上 反例: “H2N—CH2—CH2—CH2—COOH” 不是构成生物体的氨基酸 生物体中氨基酸种类 不同是由R基决定的 甘氨酸:R基为—H 丙氨酸:R基为—CH3 谷氨酸:R基为—CH2—CH2—COOH 有关“氨基酸”的两个误区 (1)氨基、羧基书写误区:不要将氨基错写为 NH2 或 —NH3;不要将羧基误写为 C O OH 或COOH,其中的一 个短线代表一个化学键,不能省略。 (2)氨基酸数目≠氨基酸种类。一个蛋白质分子含 有多个氨基酸,在人体中,组成蛋白质的氨基酸有21种。 甲、乙、丙是3种有机酸的结构式,请判断哪些属于组成 蛋白质的氨基酸,哪些不是,并说明理由。 33
生物学 必修1 分子与细胞 配人教版 CHz H CH一OH CH-COOH CH2-COOH CH- CH,-COOH 丙：NC-COOH 丁：HN-C-COOH NH2 H 甲 A构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N COOH NH2 B.上述四种氨基酸的R基依次是一H、一CH、 CH2—CH2 C-COOH -CH2OH、-CH2COOH C.R基中可能有一COOH H D.只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨 丙 基酸 提示甲不是，没有氨基：乙不是，氨基和羧基没有连接 答案D 在同一个碳原子上：丙是氨基酸，有一个氨基和一个羧基连 解析根据氨基酸的结构通式可以看出，各种氨基酸都 接在同一个碳原子上。 含有的元素是C、H、O、N。在甲、乙、丙、丁四个氨基酸中， 典例剖析 先找出连接在同一个碳原子上的一NH2和一COOH以 及一H,则剩下的就是R基。氨基酸的R基中可能含有氨 下列物质中，属于构成人体蛋白质的氨基酸的是( 基或羧基。只根据是否含氨基和羧基不能判断某个化合物 ①HN-CH2-COOH 是不是构成蛋白质的氨基酸。 ②H2N-CH2-CH2OH ③H,N-CHCH2-COOH 蛋白质的结构与功能 COOH 重难归纳 ④H2N-CH-CH2-COOH 1.脱水缩合的过程分析 NH2 (1)图解 ⑤H2NCH-(CH2)-NH2 COOH 相邻的两个氨基酸，一·个氨基酸的氨基脱 去一H,另一个氨基酸的羧基脱去一OH A.①③⑤B.①②③C.②③④ D.③④⑤ 答案A H,N-CH- OH+H-N-CH-COOH 解析根据氨基酸分子的结构通式可知，②④不是构成 H R2 蛋白质的氨基酸，因为构成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和 脱水缩合，脱去一分子水，形成 肽键 一个羧基连在同一个碳原子上。 HN-CH LN-CH- COOH+HO 规律总结 运用“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸 H R 至少有一个一NH,和一个一COOH。下列不 属于构成蛋白质的氨基酸： R基中的氨基、羧基不参与脱水缩合的过程 看 a.HN-CH2一CH.OH→缺乏羧基（一COOH) (2)过程分析 数 COOH ①参与脱水缩合的部位：一个氨基酸氨基中的一H和 量b.HOOC-CH-CH2-COOH→缺乏氨基 另一个氨基酸羧基中的一OH。 ↓ (-NH2) ②H,O中H和O的来源：H既来自氨基又来自羧基， 必须有一个一NH2和一个一COOH连在同一 O只来自羧基。 个碳原子上。下列不属于构成蛋白质的 ③一NH2和一COOH的数量和位置：一条肽链中至少 看 NHz 含有一个游离的一NH2和一个游离的一COOH,分别位于 位 肽链的两端，其余的一NH2和一COOH位于R基中。 置 氨基酸：H2N-CH一(CH2)2-COOH→ 2.蛋白质合成过程中的相关计算 氨基与羧基未连接在同一个碳原子上 (1)相关公式 ①蛋白质中的肽键数=缩合产生的水分子数=氨基酸 学以致用 数一肽链数。 ②蛋白质相对分子质量=氨基酸分子数×氨基酸平均 下列是四个构成蛋白质的氨基酸的结构简式，下列叙述 相对分子质量一18×脱去的水分子数。 错误的是( (2)假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基 H CH 酸分别形成1条肽链或m条肽链，则： 甲：H2NCCOOH 乙：H2N COOH 34
生物学 必修1 分子与细胞 配人教版 CH2 CH3 COOH CH3 C H NH2 CH2 COOH 甲 乙 CH2 COOH CH2 C NH2 H COOH 丙 提示 甲不是,没有氨基;乙不是,氨基和羧基没有连接 在同一个碳原子上;丙是氨基酸,有一个氨基和一个羧基连 接在同一个碳原子上。 典例剖析 下列物质中,属于构成人体蛋白质的氨基酸的是( ) ①H2N—CH2—COOH ②H2N—CH2—CH2OH ③H2N CH COOH CH2 COOH ④H2N CH NH2 CH2 COOH ⑤H2N CH COOH (CH2)4 NH2 A.①③⑤ B.①②③ C.②③④ D.③④⑤ 答案 A 解析 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有一个氨基和 一个羧基连在同一个碳原子上。 运用“两看法”判断组成蛋白质的氨基酸 一 看 数 量 至少有一个—NH2 和一个—COOH。下列不 属于构成蛋白质的氨基酸: a.H2N—CH2—CH2OH⇒缺乏羧基(—COOH) b.HOOC CH COOH CH2 COOH ⇒缺乏氨基 (—NH2) ⇩ 二 看 位 置 必须有一个—NH2 和一个—COOH 连在同一 个碳原子上。下列不属于构成蛋白质的 氨基酸:H2N CH NH2 (CH2)2 COOH ⇒ 氨基与羧基未连接在同一个碳原子上 学以致用 下列是四个构成蛋白质的氨基酸的结构简式,下列叙述 错误的是( ) 甲:H2N C H H COOH 乙:H2N C CH3 H COOH 丙:H2N C CH2 OH H COOH 丁:H2N C CH2 COOH H COOH 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、—CH2COOH C.R基中可能有—COOH 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 答案 D 解析 根据氨基酸的结构通式可以看出,各种氨基酸都 含有的元素是C、H、O、N。在甲、乙、丙、丁四个氨基酸中, 先找出连接 在 同 一 个 碳 原 子 上 的—NH2 和 —COOH 以 及—H,则剩下的就是 R基。氨基酸的 R基中可能含有氨 基或羧基。只根据是否含氨基和羧基不能判断某个化合物 是不是构成蛋白质的氨基酸。 二 蛋白质的结构与功能 重难归纳 1.脱水缩合的过程分析 (1)图解 (2)过程分析 ①参与脱水缩合的部位:一个氨基酸氨基中的—H 和 另一个氨基酸羧基中的—OH。 ②H2O中 H 和 O的来源:H 既来自氨基又来自羧基, O只来自羧基。 ③—NH2 和—COOH 的数量和位置:一条肽链中至少 含有一个游离的—NH2 和一个游离的—COOH,分别位于 肽链的两端,其余的—NH2 和—COOH 位于R基中。 2.蛋白质合成过程中的相关计算 (1)相关公式 ①蛋白质中的肽键数=缩合产生的水分子数=氨基酸 数-肽链数。 ②蛋白质相对分子质量=氨基酸分子数×氨基酸平均 相对分子质量-18×脱去的水分子数。 (2)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,则: 34
第2章 组成细胞的分子 形成 形成 脱去水 氨基 羧基 多肽相对 典例剖析 肽链数 肽键数 分子数 数目 数目 分子质量 下图为某多肽化合物的示意图。下列有关该化合物的 12a- 一1 至少1个 至少1个 叙述，错误的是( 18(n-1) ④ 至少 至少 a一 CH.CH.COOH CH [CHSH m n一m m个 m个 18(n-m) HN:CH-CONH CH-CO NH-CH-CO NH-CH-COOH 规律总结 A.氨基酸的种类主要是由②④⑥⑧决定的 肽链中氨基、羧基与肽键数目的计算规律 B该多肽化合物含有3个肽键，该多肽称为三肽 (1)在一条肽链主链的两端分别是COOH和 C.该多肽的组成元素为C、H,O、N、S,含有1个游离氨 一NH2,侧链R基中一COOH和一NH2不参与脱水缩 基和2个游离羧基 合过程，所以多肽的氨基（或羧基）数目=R基中的氨基 D.该多肽在形成过程中，相对分子质量减少了54 (或羧基)数目十肽链数。 答案B (2)对于由个氨基酸构成的环状肽而言，产生的肽 解析②④⑥⑧均为各氨基酸的R基，氨基酸的种类是 键数=脱去水分子数=；所含的氨基（或羧基）只存在 由R基决定的，A项正确。题图中有③⑤⑦3个肽镀，是由 于R基中。 4个氨基酸脱水缩合形成的，为四肽化合物，B项错误。该 多肽的组成元素为C、H、O,N,S,含有1个游离气基和2个 3.蛋白质结构多样性与功能多样性 游离羧基，C项正确。该多肽中含有3个肽键，即氨基酸脱 水缩合过程中脱去了3分子水，相对分子质量减少了3× 000 0-0-0-0 口00 30000030 0一路正 18=54,D项正确。 000 000 口00 纺鑫 规律总结「 氨基酸种类 氨基酸数目 氨基酸排 空间结构 列顺序 蛋白质中含有氨、氧原子数的计算方法 (1)氮原子数=肽键数十肽链数十R基上的氮原子 结构多样性 决定 数=各氨基酸中氮原子总数。 、功能多样性 (2)氧原子数=肽键数十2×肽链数十R基上的氧原 子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去水分子数。 ”情境体验 如何区分氨基酸脱水缩合反应和蛋白质水解反应？食 物蛋白被消化吸收后进入人体细胞变成人体蛋白，食物中的 学以致用 蛋白质与人体的蛋白质结构一样吗？ 下图为某多肽分子的结构简式，构成该多肽分子的氨基 提示氨基酸脱水缩合形成多肽与蛋白质水解生成氨 酸种类数和肽键数分别为( 基酸是两个相反的过程。脱水缩合反应形成肽键，蛋白质水 解反应破坏肽键，H2O中的O和一个H参与羧基形成，另 一个H参与氨基形成；脱水缩合时脱掉多少个水分子，水解 COOH 时也需要相同数目的水分子。 CH.CH 人体中蛋白质与食物中蛋白质结构不一样，食物中的蛋 A.1种、2个 B.2种、2个 白质被消化分解成氨基酸，进入细胞内的氨基酸按照人体的 C.2种、3个 D.3种、2个 道传信息合成具有特定的排列顺序的多肽，进而形成具有特 答案D 定空间结构的蛋白质分子。 随堂训练 1.蚕丝被贴身暖和、轻盈透气，是“健康绿色睡眠”的首选。 是氨基酸，蛋白质是通过氨基酸脱水缩合形成的，蚕丝蛋 下列关于“蚕丝”主要成分的叙述，正确的是( 白中不一定含有P、Fe。 A.它的基本组成单位的通式为一CO一NH一 2.甲硫氨酸的R基是CH2CH2SCH3,它的分子式是( B.它的形成过程中没有水产生 A.Cs HnO2NS C.蚕丝的基本组成单位是氨基酸 B.CaHS D.它一定含有的化学元素是C、H、O、N、P、F C.C.HnO2S 答案C D.C;HioO2N 解析蚕丝的主要成分是蛋白质，构成蛋白质的基本单位 答案A 35
第2章 组成细胞的分子 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 1 n-1 n-1 至少1个 至少1个 na- 18(n-1) m n-m n-m 至少 m 个 至少 m 个 na- 18(n-m) 肽链中氨基、羧基与肽键数目的计算规律 (1)在 一 条 肽 链 主 链 的 两 端 分 别 是—COOH 和 —NH2,侧链 R 基中—COOH 和—NH2 不参与脱水缩 合过程,所以多肽的氨基(或羧基)数目=R基中的氨基 (或羧基)数目+肽链数。 (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。 3.蛋白质结构多样性与功能多样性 如何区分氨基酸脱水缩合反应和蛋白质水解反应? 食 物蛋白被消化吸收后进入人体细胞变成人体蛋白,食物中的 蛋白质与人体的蛋白质结构一样吗? 提示 氨基酸脱水缩合形成多肽与蛋白质水解生成氨 基酸是两个相反的过程。脱水缩合反应形成肽键,蛋白质水 解反应破坏肽键,H2O 中的 O 和一个 H 参与羧基形成,另 一个 H 参与氨基形成;脱水缩合时脱掉多少个水分子,水解 时也需要相同数目的水分子。 人体中蛋白质与食物中蛋白质结构不一样,食物中的蛋 白质被消化分解成氨基酸,进入细胞内的氨基酸按照人体的 遗传信息合成具有特定的排列顺序的多肽,进而形成具有特 定空间结构的蛋白质分子。 典例剖析 下图为某多肽化合物的示意图。下列有关该化合物的 叙述,错误的是( ) A.氨基酸的种类主要是由②④⑥⑧决定的 B.该多肽化合物含有3个肽键,该多肽称为三肽 C.该多肽的组成元素为C、H、O、N、S,含有1个游离氨 基和2个游离羧基 D.该多肽在形成过程中,相对分子质量减少了54 答案 B 解析 ②④⑥⑧均为各氨基酸的R基,氨基酸的种类是 由R基决定的,A项正确。题图中有③⑤⑦3个肽键,是由 4个氨基酸脱水缩合形成的,为四肽化合物,B项错误。该 多肽的组成元素为C、H、O、N、S,含有1个游离氨基和2个 游离羧基,C项正确。该多肽中含有3个肽键,即氨基酸脱 水缩合过程中脱去了3分子水,相对分子质量减少了3× 18=54,D项正确。 蛋白质中含有氮、氧原子数的计算方法 (1)氮原子数=肽键数+肽链数+R基上的氮原子 数=各氨基酸中氮原子总数。 (2)氧原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的氧原 子数=各氨基酸中氧原子总数-脱去水分子数。 学以致用 下图为某多肽分子的结构简式,构成该多肽分子的氨基 酸种类数和肽键数分别为( ) A.1种、2个 B.2种、2个 C.2种、3个 D.3种、2个 答案 D 随堂训练 1.蚕丝被贴身暖和、轻盈透气,是“健康绿色睡眠”的首选。 下列关于“蚕丝”主要成分的叙述,正确的是( ) A.它的基本组成单位的通式为—CO—NH— B.它的形成过程中没有水产生 C.蚕丝的基本组成单位是氨基酸 D.它一定含有的化学元素是C、H、O、N、P、Fe 答案 C 解析 蚕丝的主要成分是蛋白质,构成蛋白质的基本单位 是氨基酸,蛋白质是通过氨基酸脱水缩合形成的,蚕丝蛋 白中不一定含有P、Fe。 2.甲硫氨酸的R基是CH2CH2SCH3,它的分子式是( ) A.C5H11O2NS B.C3H7S C.C4H11O2S D.C5H10O2N 答案 A 35