组成生物体的元素和无机化合物

专题一组成细胞的分子（一）

第2章第1节细胞中的元素和化合物

第2节生命活动的主要承担者—蛋白质

【课标扫描】

1、知道组成细胞的主要元素和化合物的种类

2、概述蛋白质的结构和功能，掌握蛋白质的合成过程中相关计算

【基础回顾】

一、细胞中元素和化合物

1、组成细胞的元素：(大量元素)；等(微量元素)；

基本元素；无论是鲜重还是干重，组成细胞的元素中四种元素的含量最多。

2、组成细胞的化合物：无机物—水(活细胞中含量)、无机盐；

有机物—蛋白质、核酸、糖类和脂质

二、生命活动的主要承担者—蛋白质

1、氨基酸及其种类

含量：蛋白质含量占细胞鲜重的7%～10%，是细胞含量有机物。

组成元素：主要由N等元素组成，有些含有S、Fe等

相对分子质量：几千～100万以上，属于大分子化合物

种类：大约有种结构通式：

结构特点：至少有，并且都有一个氨基和一个羧基

2、蛋白质的结构及其多样性

形成过程：一个氨基酸分子的（—COOH）与另一个氨基酸分子的（—NH2）相连接, 同时，此种结合方式叫。

肽键可表示为。

请写出二肽形成的反应式：

类推三肽形成的反应式：

蛋白质的结构层次：氨基酸－→二肽－→三肽……－→多肽－→蛋白质

相关计算：

A．链状肽：肽键数=脱去的水分子数=

蛋白质分子中至少含

．．．．．．．．．有—NH2和—COOH数=

（游离氨基或羧基数=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数）B．环状肽：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数，

（游离的氨基或羧基数只能取决于R基团中的氨基或羧基的数目）C．蛋白质的相对分子质量= ×氨基酸平均相对分子质量—×18

(如果蛋白质中含有二硫键（-S-S-）时，要考虑脱去氢的质量) D．氨基酸数目与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系：

DNA（基因）mRNA 蛋白质

碱基数6 ：碱基数3 ：氨基酸数1

蛋白质分子结构多样性的原因：氨基酸的、、、不同。

3、蛋白质的功能

（结构决定功能）

【考点过关】

考点一、组成细胞的元素

例1、（09上海卷）下列有机化合物中，只含有C、H、O三种元素的是（）A．氨基酸B．核苷酸C．脱氧核糖D．磷脂

考点二、蛋白质结构和功能

例2、甲硫氨酸的R基是-CH2-CH2-S-CH3，它的分子式是（）

A.C

5

H

11

O

2

NS B.C

3

H

7

ONS C.C

5

H

11

O

2

S D.C

5

H

10

O

2

NS

(变式)甘氨酸（C2H5O2N)和X氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12O5N2,则X氨基酸是（）

例3、吗啡是一种生物碱，对人体有镇痛作用。经常使用吗啡镇痛，不仅使病人上瘾，而且降低呼吸中枢对CO2的敏感性。因此，吗啡在医疗上的使用受到严格限制。近年来科研人员在高等动物的脑中发现了比吗啡更具镇痛作用又不会使病人上瘾的物质，其分子结构如下所示．请回答下列有关问题：

(1)该物质的化学名称可称为，含有个肽键。它的基本组成单位是，其结构通式是，这种基本单位以方式互相结合。

(2)该化合物形成时，生成水分子个，水解后的氨基酸有种，它们的R基分

功能实例

结构物质肌肉蛋白、头发蛋白

绝大多数酶

血红蛋白

调节作用

抗体

转录翻译

别是。

例4、某一多肽链内共有肽键109个，则此分子中含有—NH2和—COOH的数目至少为（）A．110、110 B．109、109 C．9、9 D．1、1

例5、人体免疫球蛋白中，LgG由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（）A．764和764 B．760和760 C．762和762 D．4和4

（09上海卷）某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数（）例6、

A．n-m B．n-2m C．n+m D．n+2m

例7、全世界每年有成百上千的人因误食用毒蘑菇而死亡，某种毒蘑菇的毒素是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为a，则该种环状八肽的分子量大约是（）A．8a B．8a-126 C．8a-144 D．3a/4-126

例8、一条多肽链有1000个氨基酸，则作为合成多肽链的mRNA分子和用来转录成该mRNA 分子的基因中，分别至少要有碱基多少个（）

A. 1000和2000

B. 2000和4000

C. 3000 和3000

D. 3000和6000

例9、胰岛素是含有2条肽链的蛋白质分子，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条肽链间通过二硫键连接，在A链上也形成1个二硫键，下图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，请据图回答：

A链

B链

（1）胰岛素分子中的51个氨基酸在_ 细胞内合成，经过_______反应形成两条肽链。

在胰岛素分子中至少含有_____个—NH2，至少含有_____个－COOH，含有_____个肽键。（2）由51个氨基酸形成胰岛素的过程中生成水的质量是________；这51个氨基酸形成胰素后，相对分子质量比原来51个氨基酸的总分子量减少了。决定胰岛素合成的基因中至少含有_______个脱氧核苷酸。

（3）临床上用胰岛素可以有效地治疗______病，但只能注射不能口服，原因是。

其原理是胰岛素可以加速组织对______的利用，加速_______的合成，从而达到降低血糖浓度的目的。