第二章第3讲细胞中的生物大分子二——蛋白质和核酸

说明 真核生物中由已知氨基酸数目计算求得的DNA 片段中的碱基数目，相当于基因结构中外显子的碱基数 目。
对位训练 3.据下图所示的化合物结构简式，请回答问题：
（1）该化合物中有
个氨基和
个羧基。
（2）该化合物中有
种氨基酸构成，形成
这种化合物的不同氨基酸的R基编号是
。
（3）该化合物是由
不同，而呈多样性
主要 功能
结构物质：蛋白质是细胞中重 核酸是生物的 遗传
要的结构物质，如血红蛋白 物质，对生物体的
功能物质： 的催化酶，
血红的蛋运白输载，的体携氧，遗传变异和
蛋白
的免疫，抗蛋体白质类激素的
质的生物合成 有极
等
调节
其重要的作用
练一练 下图是人体细胞中两种重要有机物B、E元素组成 的相互关系图。关于此图的叙述正确的是（ ）
⑤是构成蛋白质的氨基酸，它们脱水缩合后形成三
肽，由于③号氨基酸R基上有1个羧基,⑤号氨基酸R
基上有1个氨基，因此三肽中有氨基2个，羧基2个，
肽键2个。
答案 C
2.丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—C3H5O2， 它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比
例为
()
A.7∶16∶6
B.7∶14∶5
A.E和G在同一个体的不同细胞中含量基本相同 B.G是遗传物质的载体，在细胞核中合成 C.B是细胞中含量最多的有机物 D.鉴定B时需要水浴加热
解析 由元素的种类和E、G、B的关系可知，E代 表DNA，G代表mRNA，B代表蛋白质，蛋白质是 细胞中含量最多的有机物。在同一个体的不同细 胞中，DNA基本相同,但由于基因的选择性表达， 合成的mRNA的种类和数量不同。染色体是遗传 物质的载体。用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需 要加热。 答案 C
二、蛋白质与核酸的比较
蛋白质
核酸
主要组 成元素
C、H、O、N
C、H、O、N、P
基本
单位
(通式)
氨基酸 脱水缩合 多
分子结构 肽 空间结构 蛋 白质分子
DNA：双螺旋 结构 RNA：一般是单链
氨基酸的 数量 、种类 、排列 核苷酸的数量、种
多样性 次序 以及肽链空间结构 的不 类及 排列次序 的
同，使蛋白质具有多样性
合物，只含有一个肽键 。 （5）多肽：由三个或三个以上的氨基酸分子脱水
缩合而成的链状结构 。 （6）肽链： 多肽通常呈链状结构，叫肽链 。
2.两个氨基酸脱水缩合的过程（反应式）
能力提升 蛋白质相对分子质量的计算 （1）必记公式：肽键数=脱水缩合产生的水分子数。 （2）蛋白质的相对分子质量=氨基酸相对分子质量 的总和-失去水分子的相对分子质量的总和。 （3）一条肽链至少含有一个氨基和一个羧基。
C.8∶12∶5
D.8∶14∶5
解析 先根据R基推导出两种氨基酸的结构简式或
分子式，再根据脱水缩合的原理计算原子数。注
意，计算H原子数、O原子数时，应减去脱去水分
子中的原子数。
丙氨酸的结构简式是
，谷氨酸的
结构简式是
。当缩合成二肽时
需脱去一分子水。故缩合成的二肽分子中，C原子 数为3+5=8，H原子数为7+9-2=14，O原子数为2+ 4-1=5。故选D。 答案 D
第3讲 细胞中的生物大分子（二）
——蛋白质和核酸
必备知识梳理
回扣基础要点
一、蛋白质
1.相关概念 （1）氨基酸：蛋白质的基本组成单位，组成蛋
白质的氨基酸约有20种 。 （2）脱水缩合：一个氨基酸的氨基（-NH2）与
另一个氨基酸的羧基（-COOH）相连接，同时 失去一分子水 。
（3）肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键 。 （4）二肽：由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化
构建知识网络
高频考点突破
考点一 氨基酸结构通式的信息解读
信息1 通式：
元素组成：基本元素C、H、O、N。 R基团中可能含有S。
信息2 结构特点 （1）氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少含一 个，也可以是几个，因为R基中可能含有氨基或 羧基。 例如：
谷氨酸（R基上含—COOH）
赖氨酸（R基上含—NH2）
拓展提升 基因表达时，从信使RNA起始密码子开始，两 个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸，即蛋 白质中的第一个氨基酸是这两种中的一个，所以 可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素，但并非 所有的蛋白质都含“S”。所以基本元素为C、H、 O、N，特征元素为“S”，且S一定存在于R基团 上。
对位训练
1.在下列物质中，有的属于构成人体蛋白质的氨基
酸，有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基
酸缩合成化合物，则其中含有的氨基、羧基、肽
键的数目依次是
（）
A.3、3、2
B.4、3、3
C.2、2、2
D.3、4、2
解析 解答本题时，要根据氨基酸的结构通式把属
于构成人体的氨基酸挑选出来。由于②号没有羧
基，④号氨基和羧基没有同时连在同一个碳原子
上，所以它们不是组成人体蛋白质的氨基酸。①③
考点二 蛋白质的合成过程及相关计算 1.氨基酸、多肽、肽键的关系图解
提醒 ①肽键的正确写法是—CO—NH—。 ②脱去的水分子中，H既来自氨基又来自 羧基，O来自羧基。
2.氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对 分子质量之间的关系
氨基酸平 均相对分
子质量
氨基 酸数
肽键 数目
脱去水
分子数 目
肽链相 对分子
（2）在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨基 和一个羧基连接在同一个碳原子上，否则就不是 构成蛋白质的氨基酸。 例如：H2N—CH2—CH2—CH2—COOH。 （3）不同的氨基酸分子，具有不同的R基，这是 氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的R基是—H， 丙氨酸的R基是—CH3。
信息3 利用N原子个数求氨基酸的个数 氨基酸通式中N的数目最少、最简单，一般只出 现在氨基中。若氨基酸R基中没有氨基，则N原 子数=氨基酸数；若R基中含1个氨基，则氨基酸 个数=N原子个数-1。 信息4 分子式求某种氨基酸中各原子个数 分子式：C2H4O2NR在此基础上告诉具体的R基团 即可求解。
质量
氨基 羧基 数目 数目
一条
a
肽链
m m-1 m-1
ma- 至少 至少
18(m-1) 1个 1个
m-n m-n 18(m-n) n个 n个
3.氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系 DNA（基因） 转录 mRNA 翻译 蛋白质（性状） 碱基数6 ∶ 碱基数3 ∶ 氨基酸数1