高三生物总复习教案第3讲细胞中的蛋白质和核酸
2012高三生物总复习教案第3讲细胞中的蛋白质和核酸
教学案
【考纲要求】
【考点分析】
【考点预测】
本节是生物学习的一个基础知识，对与本节单独考察的可能性比较小，但是对于氨基
酸的结构特点及蛋白质的结构特点以及有关氨基酸数目的计算仍然是考察的主要对象，主要以选择题的形式出现。
【知识梳理】
一、氨基酸的结构通式及特点
二、蛋白质的结构层次
1.元素组成
2. 基本单位
3. 肽链
三、蛋白质的结构和功能
四、核酸的结构和功能
五、试验探究：观察DNA和RNA在细胞中的分布
【重点解析】
一、氨基酸的结构通式
1．氨基酸的结构通式中，必须确定中心碳原子，然后确定与中心碳原子相连的四部分：氨
基、羧基、R基、H原子。不同的氨基酸就是由它的R基确定的。在书写相关的化学基团时，其一端总是保留半个化学键，如--COOH —NH2、一R、一H= 2．在构成蛋白质的氨基酸中，至少都有一个氨基和一个羧基，并且都以一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这是判断构成蛋白质氨基酸的一个重要特点。由于R基的不确定
性，因此在一个氨基酸中氨基和羧基的总数也就不确定。如天门冬氨酸有两个羧基，赖氨酸有两个氨基。
例1．某氨基酸分子含有 2 个氨基，其中一个氨基和羧基连在同一个碳原子上，则另一个氨基的部位就是（）
A. 和羧基连在同一个碳原子上
B. 一定连在羧基上
C .在R基上
D ?与氨基端相连
解析：考察的是氨基酸的结构，氨基酸的结构是一个氨基和一个羧基共同连在同一个C原子
上，还有一个R 基和一个H。
答案：C
二、蛋白质的结构层
1．元素组成
一定含有 C H、O N,由于R基中组成元素的不同，多数含有P、S,有的还含有Fe、Zn、Cu、B、Mn、I 等元素。
2 ．基本单位
氨基酸。氨基酸的种类、数量、排列顺序的不同导致了肽链的不同。
3．肽链
三个或三个以上氨基酸脱水缩合形成的多肽，一般称之为肽链，其数目和空间结构在不同蛋白质中也不相同。
(CtDy —NH；1(II i iwdi
.i
U \ YH—COOH
I
HE CH CtKJH
4 .多肽与蛋白质
多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式，而蛋白质具有一定空间结构。因此，多肽往往是无生物活性的，而蛋白质是有生物活性的。
例2 .关于氨基酸形成肽键的叙述中，正确的是（）
A —个氨基酸分子的羧基与它的氨基缩合成肽键
B 一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的氨基缩合成肽键
C 一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的羧基缩合成肽键
D —个氨基酸分子的羧基与另一个氨基酸分子的羧基缩合成肽键
解析：考察的是氨基酸形成多肽链的过程，形成的肽键是一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸
的羧基通过脱水缩合形成以个肽键。
答案：C
例3.两个氨基酸分子缩合形成二肽，脱去一分子水。这个水分子中氢来自（）
A 羧基（一COOH）
B 氨基（一NH 2 ）
C 连在碳原子上的氢
D氨基和羧基
解析：考察的是缩合过程中氨基和羧基形成水的原子来源，缩合过程中一C00!和一NH是氨基去氢、羧基去羟基，所以水中氢一个来自于氨基一个来自于羧基，氧来自于羧基
答案：D
例4.下列各项中与蛋白质作用无关的是（）
A. 催化与调节
B. 运动
C. 运送物质
D. 贮存遗传信息
解析：考察的是蛋白质的功能，蛋白质是细胞中功能物质，主要作用是催化于调节，例如：
酶、激素，运送物质，例如：载体，储存物质，例如：结构蛋白。
答案：C
三、氨基酸、肽键、蛋白质有关分子量的计算
1 ．氨基酸是构成蛋白质的基本单位，氨基酸分子之间的脱水缩合是由代表氨基酸特性的
氨基和羧基完成的，而后不是R基上的。脱水缩合时羧基提供0H,另一氨基酸上的氨基提
供一H形成一个H20o肽键是多肽的连接结构，蛋白质是多肽的空间结构。
2?假设蛋白质中氨基酸总数为M,肽链数为n,氨基酸的平均分子量为a，则有下列关
系成立
(1) 肽键数=蛋白质形成过程失水数=氨基酸数=肽链数=m-n o
(2) 每条肽链中至少有一个游离的氨基和羧基。
(3) 蛋白质的分子质量=氨基酸的总分子量一脱去的水分子质量=ma —(m-n) x 18。
3 ?若题目中涉及到二硫键的形成，还要注意脱掉的氢的原子质量。二硫键是由两个一
SH脱氢形成，得到一个?S?S--，同时还脱掉两个氢原子。因此这类题目中蛋白质的相对分子质量一氨基酸总分子量一脱去的水分子质量一脱去的氢原子质量。?
4 ?在计算氨基酸排列形成肽链数目时,应当注意肽链的氨基端和羧基端
(1) A 、B 两个氨基酸可形成2 种二肽。
(2) A 、B两种氨基酸(数目足够)可形成22=4种二肽。
(3) A 、B、C三个氨基酸可形成6种三肽。
(4) A 、B、C三种氨基酸(数目足够)可形成33=27种三肽。
例 5. 一个蛋白质分子有三条肽链构成,共有366 个氨基酸,则这个蛋白质分子至少含有的氨基和羧基的数目是
A. 366 和366
B. 365 和363
C. 363 和363
D. 3 和3
解析：蛋白质构成过程, 蛋白质还有三条肽链, 每一条多肽链上至少含有一个氨基和一个羧基,含有三条多肽
链的蛋白质分子中至少含有氨基和羧基的数目分别是3和3.
答案：D
例6. 20种氨基酸的平均分子质量是128，现有一蛋白质由两条肽链构成，共98肽键，则此蛋白质的相对分子质量接近于
A. 1280
B. 12544
C. 11036
D. 12288
解析：考察的是蛋白质的平均分子质量，蛋白质的分子质量是：氨基酸数目X氨基酸的相对分子质量-脱去水分子数目（肽键数目）X 18
答案：C
【实战训练】
1. （09福建卷）下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的是
A. 蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变
B. RNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息
C. DNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性
D. 胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输
答案：A
解析：肽链的盘曲和折叠构成具有一定空间结构的蛋白质，不同结构的蛋白质，具有不同的
功能，因此蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其功能肯定发生改变；RNA与DNA的分子结
构相似，由四种核糖核苷酸组成，可以储存遗传信息；DNA分子碱基的特定排列顺序，构成
了DNA分子的特异性；胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输。
所以A不正确。
2. （09上海卷）下列有机化合物中，只含有C H、0三种元素的是
A. 氨基酸
B.核苷酸
C. 脱氧核糖
D.磷脂
答案：C
解析：氨基酸由主要由C、H 0和N四种元素组成，核苷酸由 C H、O N和P组成，脱氧
核糖是一种戊碳糖只由C、H和0组成，磷脂由 C H O N和P组成。
3. （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是
A. n-m
B. n-2m
C. n+m
D. n+2m
答案：C
解析：由氨基酸的结构通式可知一个氨基酸至少有两个O,形成蛋白质缩合过程中要
脱掉水，2n-（n-m）=n+m 。
4. （09上海理综卷）生物学知识中有很多相关联的概念，我们可以用图来形象地表示这些概念间的关系，下列各项符合右图所示关系的是
A. ①抗体②载体③蛋白质
B. ①群落②生境③生态系统
C. ①神经元细胞体②神经元树突③神经元轴突
D. ①细胞膜②细胞质③细胞核
答案：A
解析：图中显示①和②并列独立，但又有共同部分③。所以满足条件的是A抗体和载体结构
不同，但是有共同属性蛋白质。
【名师点拨】
在计算氨基酸排列形成肽链数目时，应当注意肽链的氨基端和羧基端
(1) A 、B两个氨基酸可形成2种二肽。
(2) A 、B两种氨基酸(数目足够)可形成22=4种二肽。
(3) A 、B、C三个氨基酸可形成6种三肽。
(4) A 、B、C三种氨基酸(数目足够)可形成33=27种三肽。