第3讲 蛋白质、核酸、糖类和脂质

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北京市教学指导意见

内容要求

内容标准及活动要求

(1)阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成,它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构,细胞的功能主要由蛋白质完成

(2)概述糖类有多种类型,它们既是细胞的重要结构成分,又是生命活动的主要能源物质 (3)举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用

(4)概述核酸由核苷酸聚合而成,是储存与传递遗传信息的生物大分子

概述蛋白质的结构和功能 简述核酸的结构和功能

概述糖类的种类和作用

举例说出脂质的种类和作用

说明生物大分子以碳链为骨架

名师解读:通过本课程的学习,能明确蛋白质、核酸、糖类和脂肪的结构和功能,从分子层面上认识细胞的组成,建立生命的物质观;了解这些物质在生活中的应用,建立社会责任观。明确细胞由多种多样的分子组成,这些分子是进行各项生命活动的基础,培养科学思维能力。 备考指南:①建立元素化合物结构功能的思维链学习有机物;②结合表格和概念图,学习有机物的结构与功能。

考点一 蛋白质的结构、功能及相关计算

1.组成蛋白质的氨基酸元素、结构与种类

2.蛋白质的合成及其结构、功能的多样性

(1)二肽的形成过程

①过程a: 脱水缩合 ,物质b: 二肽 ,结构c: 肽键 。 ②H2O中H来源于 氨基和羧基 ;O来源于 羧基 。 (2)蛋白质的形成过程

3.蛋白质结构与功能的多样性

1.蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算

(1)至少含有的 游离氨基或羧基数 =肽链数。

(2)游离氨基或羧基数目= 肽链数 +R基中含有的氨基或羧基数。

2.蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系 (1)肽键数=失去水分子数=氨基酸数- 肽链数 ;

(2)蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18。归纳如下(不考虑形成二硫键)

肽链 氨基 肽键 脱去水 多肽链相对 氨基 数目 酸数 数目 分子数 分子质量 1条

m

m-1

m-1 am-18(m-1)

数目 至少1个 至少n个

羧基 数目 至少1个

n条 m m-n m-n am-18(m-n)

至少n个

注:a为氨基酸平均相对分子质量

3.与蛋白质中的氮原子数、氧原子数相关的计算

(1)由于R基上的碳原子数不好确定,且氢原子数较多,故以 氮 原子数或 氧 原子数为突破口,计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。

(2)氮原子数=肽键数+ 肽链 数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数。 (3)氧原子数=肽键数+ 2 ×肽链数+R基上的氧原子数=各氨基酸中氧原子总数-脱去的水分子数。

下图表示蛋白质的结构层次示意图,思考相关问题:

(1)组成蛋白质的化学元素中通常含有S,S元素在b中存在于哪部分?

(2)①过程形成的化学键的分子式是 ,发生场所是在细胞中的 上。

(3)若该蛋白质是胰岛素,那么②发生的场所是哪里? (4)图中③和④分别是什么过程?有何区别? 答案 (1)存在于b的R基中。 (2)—NH—CO—或—CO—NH— 核糖体

(3)由多肽到成熟分泌蛋白的形成发生在内质网和高尔基体中。

(4)③是变性的过程,蛋白质的空间结构被破坏,但肽键不断裂;④是水解的过程,多肽中肽键断裂。

考向一 考查氨基酸种类及结构特点

1.下图为氨基酸分子的结构通式,下列叙述正确的是( )

A.结构④在一种蛋白质内约有20种

B.氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自②和③ C.结构④中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合 D.生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n种密码子

1.答案 C ①为氨基,③为羧基,④为侧链基团(R基)。构成人体氨基酸的种类约有20种,各种氨基酸之间的区别在于R基的不同,但一种蛋白质不一定由20种氨基酸组成,A错误;氨基酸脱水缩合产生水,水中的氢来自①和③,B错误;生物体内n个氨基酸形成一条多肽链需要n个密码子而不是需要n种密码子,D错误。

2.(2018江苏常州检测)下面是三种化合物的结构简式,下列有关这三种化合物的叙述,错误的是( )