第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质第3节 遗传信息的携带者——核酸Step 1 基础导学蛋白质——生命活动的主要承担者〖想一想〗人体内氨基酸如何分类，各有几种？答：① ：人体细胞不能合成的，必需从外界直接获取，有10种：甲硫、缬、亮、异亮、赖、苏、精、组、色和苯丙氨酸等；②非必需氨基酸： ，10种〖议一议〗多肽与蛋白质有何区别？分泌蛋白的空间结构在哪里形成？答：①多肽呈 结构，往往无生物活性；而蛋白质具有一定的 结构，有生物活性；②分泌蛋白的空间结构是在 中形成的核酸——遗传信息的携带者核糖核酸(RNA)是由 连接而成的 链脱氧核糖核酸(DNA)是由 连接而成的 链结构模式图(二)显示未螺旋时的状态DNA分子呈 ，如空间填充模型(三)显示的双螺旋形状〖想一想〗(1)蛋白质初步水解的产物是 ，彻底水解的产物是 。
2)核酸初步水解的产物是 ；彻底水解的产物是 〖看一看〗用放射性同位素标记哪种物质可以研究DNA和RNA在细胞内的变化？为什么？研究DNA的变化可标记 ，研究RNA的变化可标记 因为其他碱基( )DNA和RNA都含有Step 2 核心突破1．蛋白质形成过程分析(1)蛋白质与多肽的关系：每个蛋白质分子可以由1条肽链组成，也可由几条肽链通过一定的化学键(肯定不是肽键)连接而成但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时，才能执行特定的生理功能2)肽键的结构式可表示如下： (3)一条肽链上至少有 个游离的氨基和 个游离的羧基，分别位于肽链的 端4)H2O中的H来自于 和 ，而O则只来自于 5)若某肽链中有四个肽键，此化合物应叫 肽，即以脱水缩合的氨基酸个数命名。
2．相关计算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1n－1n－1至少1个至少1个na－18(n－1)mn－mn－m至少m个至少m个na－18(n－m)(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)N原子数＝各氨基酸中N原子的总数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数(4)O原子数＝各氨基酸中O原子的总数－脱去水分子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数(5)氨基酸的排列与肽类化合物的种类计算①A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类： ②A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类： (6)氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系由于mRNA中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。
1)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有二硫键形成时，要考虑该过程脱去氢的质量，形成一个二硫键脱去 个氢原子2)若脱水缩合形成的多肽链构成环状，则脱去的水分子数＝参与脱水的氨基酸数＝肽键数，其游离的氨基、羧基只能在R基上有可能出现突破-1】一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸：据此判断，下列有关叙述错误的是A．1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸B．合成1个C22H34O13N6分子同时将产生5个水分子C．1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基D．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA1．结构的多样性(1)氨基酸的种类不同，构成的肽链不同—□—□—□—□—□—□— —○—○—○—○—○—○—(2)氨基酸的数目不同，构成的肽链不同—□—□—□—□—□— —□—□—□—□—(3)氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同—□—○—○—□—○— —○—□—○—□—○—(4)肽链的数目和盘曲折叠形成的空间结构不同，构成的蛋白质不同以上四点并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备其中一点，就可说明两种蛋白质结构不同。
2．功能多样性与结构多样性的关系蛋白质多样性与生物多样性的关系【突破-2】下列各项与蛋白质结构多样性无关的是A．氨基酸的数目、种类和排列顺序 B．构成蛋白质的多肽链的数目C．构成蛋白质的多肽链盘曲折叠形成的空间结构 D．氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基1．核酸的组成分析2．DNA和RNA的比较比较项目DNARNA基本组成单位组成无机酸五碳糖含氮的碱基分 布主要分布于 中，其次是 中主要分布于 中功 能遗传物质，携带遗传信息，控制遗传、变异和蛋白质合成作为遗传物质(如某些病毒)，传递遗传信息( )，组成核糖体( )，运输氨基酸( )，催化作用(某些酶)3.蛋白质与核酸的比较蛋白质核 酸区别元素组成C、H、O、N等C、H、O、N、P基本单位连接方式形成场所细胞质内 上细胞核、线粒体、叶绿体等主要功能 物质：角蛋白、肌纤维蛋白等①遗传信息的携带者，决定生物性状②某些RNA具 作用功能物质：① ：血红蛋白、载体；② ：酶(多数)；③ ：抗体；④ ：胰岛素、生长激素能源物质：氧化放能，产物有尿素、CO2和H2O等分子结构的多样性组成蛋白质的氨基酸的 不同以及蛋白质的空间结构上的不同，使蛋白质具有多样性组成DNA的4种脱氧核苷酸的数量、序列和比例不同，使DNA呈现多样性联 系核酸控制蛋白质的合成4.DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢产物基本单位初步水解彻底水解代谢产物DNARNA蛋白质【突破-3】(高考改编)下图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系，相关叙述中正确的是①a的种类约有20种，b的种类有8种②a的结构通式可表示为③B是人体的遗传物质④A的种类在神经细胞与表皮细胞中相同，B则不同A．①③ B．②③ C．①④ D．③④【典例-1】由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条多肽，其中z条是环状多肽，这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为A．m－n＋z B．m－n－z C．m－z＋n D．m＋z＋n碱基种类与核苷酸种类的关系1．在只有DNA或RNA的生物中4种碱基＋1种磷酸＋1种五碳糖2．同时含有DNA和RNA的生物5种碱基＋1种磷酸＋2种五碳糖【典例-2】含有2 000个碱基对的DNA分子片段彻底水解后得到的物质种类数最多为A．4种 B．5种 C．6种 D．8种【典例-3】蛋白质是一切生命活动的体现者，对于生物体而言，蛋白质的“生老病死”至关重要。
2004年诺贝尔化学奖获得者研究发现：一种被称为泛素的多肽在需要能量的蛋白质降解过程中起重要作用泛素激活酶E1将泛素分子激活，然后由E1将泛素交给泛素结合酶E2，最后在泛素连接酶E3的指引下将泛素移到靶蛋白上这一过程不断重复，靶蛋白就被绑上一批泛素分子被泛素标记的靶蛋白很快被送往细胞内一种称为蛋白酶体的结构中进行降解整个过程可表示为如下所示图解请分析回答1)蛋白质在生物体内具有多种重要功能依上述材料可推测出蛋白质的一项具体功能是 2)泛素调节的蛋白质降解过程中所需能量主要来自 物质3)蛋白酶体所含的酶最可能是 4)细胞内E1、E2、E3在蛋白质降解过程中所起的作用不同，从分子水平上分析，其原因是 。
高考题组专训1．(2010·江苏)下列关于核酸的叙述中，正确的是A．DNA和RNA中的五碳糖相同 B．组成DNA与ATP的元素种类不同C．T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中 D．双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数2．(2010·上海)如图表示生物体内的某化学反应，下列有关该反应的叙述中错误的是A．需要解旋酶 B．属于水解反应 C．会有能量变化 D．反应速度与温度有关▲(2009·上海高考)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＋2m3．(2009·天津理综)下列过程中，涉及肽键数量变化的是A．洋葱根尖细胞染色体的复制 B．用纤维素酶处理植物细胞C．小肠上皮细胞吸收氨基酸 D．蛋清中加入NaCl使蛋白质析出4．(2010·广东理综，29)假设你去某饲料研究所进行课外实践活动，需要完成以下任务：(1)选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质提供的试剂有：①碘液，②苏丹Ⅲ溶液，③双缩脲试剂，④斐林试剂。
你选用的试剂应该是 (填试剂编号)；蛋白质与相应试剂反应后，显示的颜色应为 2)完善以下实验设计并回答问题探究A动物蛋白对小鼠生长的影响资料：饲料中的蛋白含量一般低于20%；普通饲料可维持小鼠正常生长；A动物蛋白有可能用于饲料生产。