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

1 重庆市万州分水中学高考生物重庆市万州分水中学高考生物 第第 2 2 章章 组成细胞的分子组成细胞的分子 复习考点复习考点 三三 分析氨基酸及其种类分析氨基酸及其种类 新人教版必修新人教版必修 1 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 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 2 辨析 酶 a 激素 b 与蛋白质 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 3 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 R 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 CH2OH B 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 4 1 过程 名称 脱水缩合 其场所是 核糖体 2 物质 名称 二肽 3 结构 名称 肽键 其结构简式为 NH CO 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 5 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 SH B 形成 NH2 和 COOH C 形成 SH 和 OH D 形成 COOH 和连接碳的 H 答案 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 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 6 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 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 1n 1至少 1 个至少 1 个 na 18 n 1 m n mn m至少 m 个至少 m 个 na 18 n m 2 假设某多肽中氨基酸数为 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 氨基酸的种 类 5 现有一种 十二肽 分子式为 CXHYNZOWS Z 12 W 13 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 W 13 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 mRNA 至少有 12 3 36 个碱基 对应的基因中至少有 12 6 72 个碱基 由于 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 Z 11 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 7 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 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 5 C 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 C3H7NO2S 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 5 氢原子数 各氨基酸中 H 的总数 2 脱去水分子数 8 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 构 NH2 不理解羧基结 构 COOH 不理解肽键结 构 CO NH 对 种类 和 数目 辨析 不清 2 不理解多肽的 命名依据 三肽 写错字脱水缩合 不全面氨基和羧基 不理解水的参 与 CHHOCOOHCHC6 H5NH2 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 空间结构 一条或多条肽链盘曲 折叠形成具有一定空间 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 9 遗传物质 千变万化的碱基对排列顺序 遗传信息的多样性 蛋 白质的多样性 生物进化 千变万化的环境条件 通过自然选择保留适应环境的 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