高中生物第二章 第二节(二)

的甜味肽的分子式为C13H16O5N2, 它是一种 ( ) B. 三肽 A. 二肽
C. 五肽
D. 十三肽
解析: 选A. 由分子式C13H16O5N2可知含2个N 原子, 每一个氨基酸中只有在—NH2才有一个 N原子, 所以此物质必定是两个氨基酸缩合而 成的二肽.
要点三
核酸的结构及类别
1. 核酸的结构层次
②写为NH3、HCOOH等. 氨基、羧基、R基
不是分子, 它们只是分子的一部分. NH2、
COOH是分子的写法, 但它们在自然界是不 存在的. 只有—NH2、—COOH才是基团. 而 NH3和HCOOH是分子, 不是基团.
例1 的结构式
如图是四种构成蛋白质的氨基酸
下列叙述错误的是(
)
A.构成上述氨基酸分子的基本元素是C、 B.H、O、N B. 上述四种氨基酸的R基依次是—H、 —CH3、—CH2—OH、—CH2—COOH C. R基中可以有氨基或羧基
B. n－2m
D. n＋2m
关键点 【思路点拨】 本题主要考查氨基酸的脱水
缩合过程. 解答该题可从以下几点分析: ①明确构成蛋白质的氨基酸的结构通式.
②掌握氨基酸数目、肽链数目和脱去水分子
数目的关系. ③理解脱水缩合及形成肽链时羧基的变化.
【解析】
由氨基酸的结构通式可知, 一个
氨基酸至少有两个氧原子, n个氨基酸中氧原 子的个数至少有2n个, 形成蛋白质缩合过程 中要脱掉水的个数是n－m, 则脱掉氧原子的
HIV和SARS病毒均只含有RNA, 因此它们体
内只有1种a(核糖)、4种m(A、U、G、C)和4
种b(核糖核苷酸). 【答案】 B
互动探究 3. (1)当m种类确定时, a的种类能否确定? 请阐明理由.
(2)是否构成任何一种生物遗传物质的b均
有4种?
【提示】(1)当m为A、G、C时, 无法确定a
(2)判断步骤:
第一, 看数量―→此有机酸含有几个氨基和
几个羧基;
第二, 看位置―→此有机酸中是否有一个氨
基和一个羧基连接在同一个碳原子上.
要点二
蛋白质的结构及有关计算
1. 氨基酸脱水缩合形成多肽
由上图可以看出: (1)形成肽键时, 相应的—COOH失去—OH, 相应的—NH2失去—H, 形成一分子H2O.
关键点 【思路点拨】 本题主要考查核苷酸的种类 和名称, 可从以下角度分析: ①明确构成不同核酸的核苷酸的种类. ②明确不同核苷酸中五碳糖和碱基的差异. ③准确判断常见生物体内核酸和遗传物质
的种类.
【解析】
题干中图示结构为核苷酸, 其中
a表示五碳糖, m表示含氮碱基. 构成DNA的 基本单位是脱氧核糖核苷酸, 其中所含a为 脱氧核糖, m有4种, 分别是A、T、G、C; 构 成RNA的基本单位是核糖核苷酸, 其中所含 a为核糖, m有4种, 分别是A、U、G、C. 若a
N四种元素, 故可知这四种元素是构成上述氨 基酸的基本元素, 故A正确. 氨基酸的结构式 中除去
的其余部分就是R基, 故B正确. R基中可以有
氨基或羧基, 故C正确.
构成生物体蛋白质的氨基酸, 除必须含有氨
基和羧基外, 还需氨基和羧基连在同一个碳 原子上, 故D错误. 【答案】 D
互动探究 的—COOH和
基酸中氨基的总数－肽键数.
(3)羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨 基酸中羧基的总数－肽键数.
(4)蛋白质相对分子质量＝各氨基酸平均相对 分子质量×氨基酸数－18×脱去水分子数. (5)N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N 数＝各氨基酸中的N的总数.
(6)O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的
O数＝各氨基酸中的O的总数－脱去水分子 数.
功能
举例
催化 具催化作用的酶几乎都是蛋白质 细胞膜主要由蛋白质和磷脂构成, 还有各 结构 结构蛋白质 种______________ 防御 _____ 抗体具免疫功能 调控 _____ 许多调节代谢的激素是蛋白质, 如胰岛素
等
二、核酸的结构和功能 1. 核酸的基本组成单位
核苷酸 (1)名称:____________.
1. 若将丁氨基酸的R基团上
的—H互换, 则改变 后的丁氨基酸是否还是构成蛋白质的氨基酸? 【提示】 是. 因为改变后的丁氨基酸中仍
存在一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原
子上的结构特点.
【探规寻律】
判断一个有机酸是否为组成
生物体的氨基酸的方法 (1)判断依据: 该有机酸是否同时具备氨基酸 的两个结构特点.
D. 只要含有氨基和羧基的化合物就是构成生
物体蛋白质的氨基酸
关键点 【思路点拨】 本题主要考查氨基酸的结构
特点. 解答本题可从以下几点分析: ①明确氨基酸的组成元素和结构特点. ②结合氨基酸的通式, 分析甲、乙、丙、丁 四种氨基酸的R基.
③区别组成蛋白质的氨基酸和其他氨基酸的
不同.
【解析】
四种氨基酸中都含有C、H、O、
(2)一条多肽链上至少有一个游离的氨基和一
个游离的羧基, 分别在肽链的两端. (3)肽键表示为: 或—CO— NH—
(4)R基团中的氨基和羧基不参与脱水缩合反
应.
(5)肽链进一步形成蛋白质:
2. 蛋白质结构多样性的原因
(1)组成蛋白质的肽链中氨基酸的数目不同 (如A图).
(2)组成蛋白质的肽链中氨基酸种类不同(如
3. 关于组成蛋白质的肽链、氨基酸、肽键、 脱去水分子数目的对应关系
氨基 酸数 1条 肽链 n n 肽键 数 n－1 n－m 脱去水 游离的氨 分子数 基数 n－1 n－m 至少1个 至少m个 游离的 羧基数 至少1个
m条 肽链
至少m 个
4.相关计算公式 (1)脱去水分子数＝肽键数＝氨基酸数－肽链 数. (2)氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨
的
种类; 当m为T时, a一定是脱氧核糖; 当m为 U 时, a一定是核糖. (2)对于任何一种生物而言, 其遗传物质或者 是DNA, 或者是RNA, 因此b均有4种, 或者是 4种脱氧核糖核苷酸, 或者是4种核糖核苷酸.
特别提醒 生物中的核酸、核苷酸、碱基、五碳糖种类 在细胞生物中: 核酸2种; 核 苷酸8种 ; 碱基5 种; 五碳糖2种. 病毒中只有一种核酸, DNA 或
RNA, 迄今含有两种核酸的病毒还没有发现.
所以在病毒中: 核酸1种; 核苷酸4种; 碱基4 种; 五碳糖1种.
例3
如图是生物体内核酸的基本组成单
含氮碱基 (2)组成: 每个单位包括一分子___________、 五碳糖 磷酸 一分子__________和一分子____________. 五碳糖 (3)分类: 根据___________的不同, 核苷酸 脱氧核糖核苷酸 分为_____________________和核糖核苷 酸.
2. DNA与RNA的结构比较
位——核苷酸的模式图, 相关叙述正确的
是(
)
A. 若a为核糖, 则m有4种, 分别是A、T、 G、C B. 若m为鸟嘌呤, 则b的名称是鸟嘌呤核糖 核苷酸或鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 C. 构成人体遗传物质的b共有8种, a有2种, m有5种
D. 在HIV和SARS病毒中共可以检测到2种
a,5种m,8种b
(二) 蛋白质、核酸的结构和功能
新知初探·思维启动
一、蛋白质的结构和功能 C、H、O、N 1. 组成元素:__________________, 大部分 蛋白质含S. 氨基酸 2. 基本单位:___________. (1)氨基酸分子结构通式
(2)结构特点: (—NH2、—COOH与氨基酸的 关系) 氨基 ①数量关系: 至少都含有一个_________和 羧基 一个________. ②位置关系: 都有一个 氨基和一个羧基 同一个碳原子 __________________ R基的不同 连接在___________________上. ③分类依据:______________.
核酸 核苷酸链 数 五碳糖 含氮 碱基 无机 酸
DNA
RNA
两条
脱氧核糖 A、G、 磷酸 __________ C、T A、G、 C、U 磷酸
一 _____条 核糖
想一想 已知某核酸的碱基种类, 能确定它是哪种核 酸吗?
提示: 能. 含T而不含U的一定是DNA; 含U而
不含T的一定是RNA.
3. 分布 细胞核 DNA主要集中在_________内. RNA主要分 细胞质 布在______________中. 4. 功能 遗传信息 储存_______________, 控制蛋白质的合成.
(7)H原子数＝各氨基酸中H的总数－2×脱去 水分子数.
特别提醒
规律固然重要, 但规律运用的前提是要理解 这些公式的推理过程, 这样在对具体问题进 行分析时才能灵活运用, 否则会落入规律的“ 陷阱”.
例2
某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸
组成. 该蛋白质至少含有氧原子的个数是 ( )
A. n－m
C. n＋m
要点突破·讲练互动
要点突破 要点一
P、S等. 2. 结构通式:
氨基酸的结构
1. 基本组成元素: C、H、O、N, 有些还含有
3. 结构特点: (1)氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少各一 个, 也可以是几个(因为R基中可能含有氨基 或羧基). 例如:
(2)至少要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.
2. 核苷酸的种类和结构 (1)种类
(2)结构模式图:
3. 两种核酸的比较
核酸种类
项目 结构
基本元素 基本单位
DNA
RNA
双螺旋结构
单链结构
C、H、O、N、P 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
核酸种类
项目 化 学
DNA
RNA
无机酸
五碳糖 脱氧核糖
磷酸
核糖 4种(A、U、 C、G)
组
成 含氮碱基
4种(A、T、 C、G)
判一判 (1)组成氨基酸的元素只有C、H、O、N(×)
(2)不同的氨基酸都只有一个氨基和一个羧
基(×) (3)侧链基团上可能含有氨基或羧基(√)
3. 蛋白质的结构层次
脱水缩合 肽键, —NH—CO—
4. 蛋白质种类多样性的原因 (1)氨基酸的种类不同.
数量 (2)氨基酸的_________成百上千.
个数也是n－m, 合成蛋白质中氧原子数目至
少有2n－(n－m)＝(n＋m)个. 【答案】 C
互动探究
2. (1)该蛋白质至少有氮原子的个数是多少?
(2)若题目中的氨基酸缩合成一条肽链构成的
蛋白质, 则蛋白质至少有氧原子的个数是多
少?
【提示】 (1)n个. (2)n＋1个.
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为核糖, 则可判定b为核糖核苷酸, 所含m为
A、U、G、C 4种.
若m为鸟嘌呤, 无法确定a的种类, 若a为核糖, 则b是鸟嘌呤核糖核苷酸; 若a为脱氧核糖, 则
b是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸. 人体内有DNA和
RNA两种核酸, 但只有DNA才是遗传物质, 其 基本构成单位是脱氧核糖核苷酸, 共有4种, 包括1种a(脱氧核糖)和4种m(A、T、G、C).
核酸种类
DNA
项目 分布 主要存在于细胞 核中
RNA
主要存在于细胞 质中
是生物的遗传物质, 对生物的遗传变 功能 异和蛋白质的生物合成有极其重要
的作用
4.结构特点 (1)每个核苷酸的磷酸基和含氮碱基都连接在 五碳糖的不同碳原子上.
(2)同种核苷酸(指同属于脱氧核糖核苷酸或
核糖核苷酸)间只有含氮碱基不同. (3)不同种核苷酸(指脱氧核糖核苷酸和核糖 核苷酸)五碳糖一定不同, 含氮碱基可能相同
(3)氨基酸的种类不同由R基决定.
例如: 甘氨酸的R基是—H, 谷氨酸的R基是 —CH2—CH2—COOH.
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特别提醒
有关氨基、羧基、R基的常见书写错误 (1)正确书写格式: —NH2、—COOH、—R (千万别忘记原子团前要有短线“—”). (2)避免两种错误书写格式: ①写为NH2、 COOH、R;
B图).
(3)组成蛋白质的肽链中氨基酸的排列顺序不 同(如C图). (4)肽链盘曲、折叠形成的空间结构不同(如 D图).
特别提醒
两个蛋白质分子结构不同, 则这
两个蛋白质不是同种蛋白质. 但并不是以上
的这四点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一点, 这两 个蛋白质分子结构就不同.
排列顺序 (3)氨基酸的________________千变万化. (4)多肽链的盘曲折叠方式及其形成的
空间结构 ______________千差万别.
5. 蛋白质的功能
功能 举例
催化 具催化作用的酶几乎都是蛋白质 运输
血红蛋白 _____________运输氧气, 脂蛋白把肝
中的脂质运走
运动 肌肉中的一些蛋白质构成肌肉的收缩系 _____ 统