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第二章 细胞的化学组成 第二节 课时2 蛋白质和核酸的结构和功能
一、 学习目标
1. 说出蛋白质的组成元素
2. 写出氨基酸的结构通式
3. 说明氨基酸的特点
4. 识别肽键的书写方式
5. 解释氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质
6. 概述决定蛋白质结构多样性的因素
7. 分析（链状和环状）肽链中肽键的数目
8. 举例说出蛋白质的生理功能
9. 说出核酸的元素组成
10. 写出核苷酸的结构组分
11. 区别和的结构组分
12. 区别和的分布和作用
13. 举例说出不同生物体中核苷酸的种类

二、课前自主梳理
1.
含量：仅次于 ，细胞中含量 的含氮化合物
组成元素： ，多数还含有
基本单位：
结构通式：
结构特点：都有一个 和一个 连接在同一个碳原子上，还有一个氢原子和一个 侧链基团R连接在该碳原子上
种类：大约有 种，不同氨基酸的区别在于 的不同
分子结构
氨基酸

相互连接、 、
形成过程：
结构特点
①分子结构具有 性
多样性原因：组成每种蛋白质的氨基酸 、 、 和多肽的 和 的不同
②一条多肽至少含有一个游离的 和一个游离的
③一条多肽（n个氨基酸形成）中含有 个肽键
功能
：如大多数酶
：如血红蛋白、载体
：如人和动物肌肉、毛发
：如胰岛素、甲状腺激素等
：如抗体
蛋白质

组成元素：
核苷酸

基本单位

核糖核苷酸
含氮碱基

含氮碱基
种类
（ ）：主要存在于 中，通常为 链
（核糖核酸）：主要存在于 中，通常为 链
功能：是细胞中 的物质，在生物体的 、变异、 的生物合成中具有十分重要的作用
核酸
2.

三、疑难解析
1．蛋白质合成过程中，失去的水分子数目、肽键数目、氨基酸数目、氨基和羧基数目有什么数量关系？
两个氨基酸之间脱水缩合形成一个肽键的同时失去一分子水，形成二肽；三个氨基酸通过脱水缩合形成三肽，失去两分子水，形成两个肽键，那么，n个氨基酸脱水缩合形成一条多肽链，就要失去1个水分子，形成的n肽中含有1个肽键。
每条多肽链至少含有一个游离的氨基和羧基。每条多肽链含有的氨基和羧基数目等于肽链一端的一个加上侧链基团R含有的氨基，即氨基数目=1基里的氨基数目，羧基的计算方法也是如此。
2．如何计算蛋白质合成过程中，其相对分子质量的变化？
氨基酸经脱水缩合形成蛋白质的过程中要失去水分子，所以蛋白质的相对分子质量=氨基酸相对分子质量总和-失去的水分子相对质量总和。例如，如果20种氨基酸的平均相对分子质量为128，某个蛋白质是由n个氨基酸缩合而成，形成了m条肽链，失去水分子数目为（），氨基酸相对分子质量总和为128n，则蛋白质的相对分子质量为：12818（）。
3.多肽水解时什么化学键断裂，需要多少水分子？
氨基酸之间经脱水缩合形成多肽，多肽中含有肽键，多个氨基酸从而通过肽键连接形成多肽链。多肽水解时肽键断裂形成新的片段，每断裂一个肽键，就需要一分子水，以便断裂恢复成和2。

3.核酸、脱氧核糖核酸、核糖核酸、核苷酸、脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸等概念之间有什么联系和区别？
核酸包括脱氧核糖核酸（）和核糖核酸（），核酸的基本单位是核苷酸，的基本单位是脱氧核糖核苷酸，的基本单位是核糖核苷酸。

四、课堂学习过程
任务1．如何书写氨基酸的结构通式？氨基酸有什么特点？如何识别出构成蛋白质的氨基酸？
[练一练] 1. 下列氨基酸中，不是组成蛋白质的氨基酸的是（）

B. H2N—2—2—
H2N——3

A.
H2N—(2)4——
2

D. H2N——
22
C.

2. 关于氨基酸种类的叙述，最正确的是 。
A 氨基酸的种类约20种 B 生物体内氨基酸约有20种
C 构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种 D 每种蛋白质的氨基酸约有20种
3.如图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式，下列叙述错误的是（）
H2N——2—

丁
—2——
2
丙
H2N——3
乙
H2N——H

甲

A. 构成上述氨基酸分子的基本元素师C、H、O、N
B. 上述四种氨基酸的R基依次是—H、—3、—2—、—2—
C. R基中可以有氨基或羧基
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

任务2.氨基酸通过脱水缩合形成肽链的过程是如何发生的？肽键和水分子数目如何计算？肽链分子质量如何变化？
[练一练] 1.形成蛋白质结构的层次从小到大依次是 。 ①氨基酸 ② C、H、O、N等元素 ③ 氨基酸脱水缩合 ④ 一条或几条多肽链连接在一起 ⑤ 多肽 ⑥ 蛋白质
A. ②→①→③→④→⑤→⑥ B. ②→①→③→⑤→④→⑥
C. ②→①→⑥→⑤→③→④ D. ①→②→③→④→⑤→⑥
2.下列有关肽键写法中，不正确的是 。
—C—N—
H
O

A. B. ———

—C—N—
H
O

—C—N—
H
O

C. D.
3.假如生长激素由两条多肽链组成，在生长激素的缩合过程中脱掉的水分子相对分子质量为3384，已知20种氨基酸的平均相对分子质量为130，此蛋白质的分子量最接近于　 。 A. 24700 B. 21316 C.24440 D. 440180

任务3.核酸的组成成分有哪些？和在组成、分布和功能上的异同点有哪些？
[练一练] 1.下列关于脱氧核苷酸各成分间连接关系，正确的是 。
A. 磷酸-脱氧核糖-碱基 B. 磷酸-核糖-碱基
C. 磷酸-碱基-脱氧核糖 D. 脱氧核糖 -磷酸 -碱基
2. 组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸的种类依次是 。
A. 5、2、8 B.4、2、2 C.5、2、2 D. 4、4、8

五、课堂小结

[自主检测 A组]
1. 血红蛋白分子含有四条链，共由574个氨基酸构成，则该分子中含有的肽键数量最多为（ ）
A. 574 B. 570 C. 578 D. 573
2. 某一肽链内共有肽键数为109个，则此分子中含有2和的数目至少为（ ）
A. 110和110 B. 109和109 C. 9和9 D. 1和1
3. 两个氨基酸脱水缩合成二肽产生一个水分子，这个水分子中的氢来自 。
A. 氨基 B. Ｒ基 C. 氨基和羧基 D. 羧基
4. 现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为 。
A. 798、2和2 B. 798、12和10 C. 799、1和1 D. 799、11和9
5. 一种二肽的结构简式为：，合成这种二肽的氨基酸是
① ② ③
A．③ B．①③ C．①② D．②③
6. 胰岛素和绝大多数酶都是蛋白质，但是功能不同，这是因为 。
A. 氨基酸的种类和数目不同 B. 氨基酸的排列顺序不同
C. 蛋白质的空间结构不同 D. 以上都是
7. 下列哪种功能不体现蛋白质的主要功能 。
A. 抗体具有防御作用 B. 血红蛋白与氧气运输有关
C. 食物蛋白进入体内分解释放能量 D. 生长激素促进生长
8. 下列关于核酸的叙述，正确的是 。
A. 核酸由C、H、O、N元素组成 B. 除病毒外，一切生物都有核酸存在
C. 核酸是一切生物的遗传物质 D. 组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸
9. 下列关于和的叙述中，正确的是 。
A. 只存在于细胞核中，只存在于细胞质中 B. 两种核酸中的碱基都相同
C. 两种核酸中的五碳糖不相同 D. 病毒中的遗传物质都是
10. 我国中科院上海生化所于1982年5月合成一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，下面是它的结构简式。

据此回答：
（1）该化合物有个氨基和个羧基
（2）该化合物是由个氨基酸失去分子水而形成的，这样的反应叫做，该化合物叫肽。
（3）该化合物有种氨基酸构成，造成氨基酸种类不同的原因是

[自主检测 B组]
1. 下列关于肽键的描述，正确的是 （ ）
A. 在缩合过程中所形成的的肽键数一定等于所失去的水分子数
B. 肽键可以表示为或
C. 在链状肽中几条肽链在形成蛋白质的过程中也通过肽键连接起来
D. 在链状肽中一个十肽分子比一个八肽分子多一个肽键
2. 若 20种氨基酸的平均分子量为128，由100个氨基酸所组成的1个环状多肽，其分子量应为 。
 A. 12800      B. 11018  C. 11000     D. 11036
3. 噬菌体、烟草、烟草花叶病毒的核酸中各具有碱基和核苷酸的种类依次分别是 。
A. 4、8、4和4、8、4 B. 4、5、4和4、5、4
C. 4、5、4和4、8、4 D. 4、8、4和4、5、4
4. 如图为一个由一条肽链组成的蛋白质分子，其中分别表示多肽链中不同的氨基酸分子。若图中蛋白质分子若图中蛋白质分子由n个氨基酸分子组成，其中B、D、F的R基中分别含有1个氨基（2） 1个羧基（）和一个甲基（3）回答下列问题
（1）此蛋白质分子至少含有的氨基和羧基数目分别为、
（2）这个蛋白质分子经水解酶分解，分别在A、B、C、D、E、F这六个点断裂，则形成个多肽分子，水解中需要个水分子
（3）若组成这个蛋白质的氨基酸分子的平均相对分子质量为a，则水解后的多肽分子的总的相对分子质量为
5. 如图为细胞中两种重要的有机化合物B、E的元素组成以及相互关系图。已知可以转录成，进一步翻译成蛋白质。请据图回答下列问题：

（1）真核生物体内的e物质有 种，b物质在生物体内约有 种，其分子结构简式可表示为 。
（2）E代表 ，其彻底水解产物是 、 、 。
（3）E和G存在的主要场所分别是是 、 。
（4）E和B相比所特有的元素是 。