内容正文:
第三节 细胞中的蛋白质和核酸
知识点(一) 蛋白质的组成元素和基本单位
[教材知识梳理]
1.组成元素
除含有C、H、O、N外,大多数蛋白质还含有S。
2.基本单位
(1)单位:蛋白质的基本组成单位是氨基酸。
(2)种类:自然界中已经发现的氨基酸有几百种,而在生物体内,蛋白质通常由常见的20种氨基酸分子组成。
(3)结构
①写出图中结构名称
a.氨基;b、d.侧链基团(R);c.羧基。
②比较图中两种氨基酸,写出氨基酸分子的结构通式:
。
③氨基酸的结构特点
数量关系
至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)
位置关系
都有一个氨基和一个羧基连接在同一碳原子上
种类区别
各种氨基酸分子之间的区别就在于R的不同
[核心要点点拨]
1.氨基酸结构通式的分析
2.氨基酸分子的判断
(1)两个判断标准
①在数量方面,至少有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。如下列不属于构成蛋白质的氨基酸:
②在位置方面,必须有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)连在同一个碳原子上。如下列不属于构成蛋白质的氨基酸:
(2)一个决定基团:R
①决定氨基酸的种类和理化性质。
②决定氨基酸中所含有氨基和羧基的数目:除了连接在同一碳原子上的氨基和羧基外,多余的氨基和羧基一定位于R中。
③决定氨基酸的组成元素:氨基酸结构通式中含有C、H、O、N四种元素,若含有其他元素则一定位于R中。
[经典考题探究]
[典例] 以下是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式,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、H、O、N
B.上述四种氨基酸的R依次是—H、—CH3、—CH2—OH、—CH2—COOH
C.R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蛋白质的氨基酸
[解析] 构成四种氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N,A正确;题干中四种氨基酸的R依次是—H、—CH3、—CH2—OH、—CH2—COOH,B正确;构成蛋白质的氨基酸中至少都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,R中可以有氨基或羧基,C正确、D错误。
[答案] D
[层级训练评价]
(一)澄清概念
1.判断下列叙述的正误
(1)在生物体内,蛋白质通常由常见的20种氨基酸分子组成,氨基酸是组成蛋白质的基本单位(√)
(2)所有氨基酸中一定含有C、H、O、N四种元素(√)
(3)氨基、羧基、R的书写格式分别是NH2、COOH、R(×)
(4)每种氨基酸分子只含有一个氨基和一个羧基,且都连在同一个碳原子上(×)
(5)不同氨基酸之间的差异是由R引起的,各种氨基酸的理化性质是由R决定的(√)
(二)落实知能
2.已知绝大多数的酶都是蛋白质,水稻从土壤中吸收的硝酸盐,可以用于细胞内合成( )
A.脱氧核糖 B.脂肪 C.蔗糖 D.淀粉酶
解析:选D 脱氧核糖、蔗糖属于糖类,组成元素是C、H、O,不含N,A、C错误;脂肪的组成元素是C、H、O,不含N,B错误;淀粉酶的本质是蛋白质,蛋白质的组成元素有C、H、O、N等,水稻从土壤中吸收的硝酸盐,可以用于细胞内合成蛋白质,D正确。
3.下列四个结构式中,属于构成蛋白质的氨基酸分子的是( )
解析:选A 每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还分别与一个氢原子、一个侧链基团(R)相连接,B、C、D错误,A正确。
4.关于生物体内氨基酸的叙述,错误的是( )
A.组成人体的氨基酸都能在人体内合成
B.氨基酸是蛋白质分子的基本组成单位
C.组成蛋白质的氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基
D.每个氨基酸分子都含有C、H、O、N四种元素
解析:选A 组成蛋白质的氨基酸有的不能在人体内合成,必须从外界环境中获取,称为必需氨基酸,A错误;构成蛋白质的基本单位是氨基酸,B正确;每种氨基酸分子至少都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,C正确;每个氨基酸的基本组成元素都有C、H、O、N,氨基酸中的R可能含有其他元素,D正确。
5.(2023·南京六校联合调研)由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及“要素饮食”疗法中占有非常重要的地位,对维持危重病人的营养、抢救患者生命起积极作用。下列关于人体内氨基酸的叙述,正确的是( )
A.必需氨基酸就是正常生命活动离不开的所有氨基酸
B.每种氨基酸的所有氨基和羧基都连接在同一个碳原子上
C.谷氨酸为酸性氨基酸,精氨酸为碱性氨基酸,这种差异由R决定
D.甲硫氨酸的R是—CH2—CH2—S—CH3,则它的分子式是C5H13O2NS
解析:选C 必需氨基酸指人体自身不能合成的8种氨基酸,必须由食物