2．氨基酸的结构 ，至少有一个氨基和一个羧基连在同一碳原子上，不同氨基酸的结构和功能不同取决于R基不同。21世纪教育网
要点归纳
1．种类
构成蛋白质的氨基酸约有20种，包括必需氨基酸和非必需氨基酸。
必需氨基酸：人体内有8种(婴儿9种)，必须从外界获取。
非必需氨基酸：可以通过其他化合物转化而来。
(2)特点21世纪教育网
①氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少一个，也可以是几个，因为R基中可能含有氨基或羧基。
②在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，否则就不是构成蛋白质的氨基酸。例如：H2NCH2CH2CH2COOH。
③不同的氨基酸分子，具有不同的R基，这是氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的R基是—H，丙氨酸的R基是—CH3。
感悟拓展
基因表达时，从信使RNA上的起始密码子开始，两个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸，即蛋白质中第一个氨基酸定为两种中其中之一，所以可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素，但并非所有的蛋白质都含“S”，基本元素为C、H、O、N，特征元素为“S”。
典例导悟
1关于生物体内氨基酸的叙述错误的是( )
A．构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是
B．人体内氨基酸的代谢终产物是水、二氧化碳和尿素
C．人体内所有氨基酸均可以互相转化
D．两个氨基酸通过脱水缩合形成二肽
解析 氨基酸根据体内能否合成分为必需氨基酸(体内不能转化，必需从食物中获得)和非必需氨基酸(可在体内转化形成)两大类。
答案 C
同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪氨酸几乎不溶于水，精氨酸易溶于水，这种差异的产生取决于( )
A．两者R基团组成的不同B．两者的结构完全不同
C．酪氨酸的氨基多 D．精氨酸的羧基多
答案 A
自主梳理
1．氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系
氨基酸是构成蛋白质分子的基本单位。多个氨基酸分子脱水缩 合形成多肽，肽键是多肽结构中连接两个氨基酸残基之间的化学键。
2．蛋白质的有关计算
(1)氨基酸数、肽链数、失去水分子数、肽键数之间的关系
①形成一条肽链时：肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－1
②形成n条肽链时：肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－n
(2)氨基 酸平均相对分子质量与蛋白质相对分子质量的关系
蛋白质相对分子质量＝氨基酸相对分子质量×氨基酸数目－失去水分子数×水的相对分子质量。
(3)氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系
3.肽键的结构式
在一条肽链的两端一定分别是—COOH和—NH2。一条肽链所含—COOH和—NH2数量至少都是一个；m条肽链所含—COOH和—NH2数量至少都是m个。
[提醒] 多肽中具体有几个氨基或羧基，应关注R基中是否有氨基或羧基。
要点归纳
氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系
氨基酸平均相对分子质量21世纪教育网氨基酸数肽键数目肽链相对分子质量氨基数目羧基数目
一条肽链amm－1ma－18(m－1)至少1个至少1个
n条肽链amm－nma－18(m－n)至少n个至少n个
感悟拓展
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中有二硫键形成时，要考虑脱去氢的质量。
2．若某肽链中有四个肽键，此化合物应叫五肽，不叫四肽，即根据脱水缩合的氨基酸个数命名。
3．信使RNA碱基是氨基酸数的三倍，不考虑终止密码子。
4．脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基 ，O来自羧基。
5．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、羧基只可能出现在R基团上。
典例导悟
2下面是某蛋白质的肽 链结构示意图(图1，其中数字为氨基酸序号)及部分肽键放大图(图2)，请据图判断下列叙述中不正 确的是( )
A．该蛋白质中含有2条肽链49个肽键
B．图2中含有的R基是①② ④⑥⑧
C．从图2可推知该蛋白质至少含有3个游离的羧基
D．控制该蛋白质合成的mRNA中至少含有51个密码子
解析 本题综合考查氨基酸、肽键、肽链和蛋白质之间的相互关系。解答本题时，首先结合图1 、图2写出肽键数、R基等，然后根据他们之间的相互关系进行相应选择。
答案 B
已知20种氨基酸的平均相对分子质量是128，某蛋白质分子由2条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的相对分子质量最接近于( )
A．12 800 B．12 544
C．11 036 D．12 288
答案 C
解析 组成蛋白质的氨基酸数＝肽键数＋肽链数，所以此蛋白质是由100个氨基酸经脱水缩合而成的。在脱水缩合过程中共失去水分子98个，所以此蛋白质的相对分子质量为：12 8×100－18×98＝11 036。21世纪教育网
自主梳理
1．蛋白质多样性的原因：氨基酸的种类、数目、排列顺序及空间结构不同。
2．蛋白质功能：结构蛋白，如毛发、肌肉等；功能蛋白，如具催化作用的酶；运输作用，如载体和血红蛋白；免疫作用，如抗体；调节作用，如蛋白质类激素。
要点归纳
1．多样性的原因
蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加以理解；
(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)空间结构不同，构成 的蛋白质 不同。
[提醒] 若两多肽分子氨基酸的 数目、种类都相同，但功能不同，是由排列次序造成的；若仅数目相同，则是由氨基酸的种类和排列顺序不同造成的；若两个蛋白质分子结构功能不同，则应回答四个方面。
2．功能多样性
蛋白质分子结构复杂、种类繁多，这是蛋白质分子具有多种重要功能的基础。下列列举几例，说明其功能的多样性。
(1)结构蛋白 许多蛋白质是构成细胞和生物体的成分。如构成人和动物肌肉的肌动蛋白和肌球蛋白，构成生物膜的蛋白质等。
(2)催化作用 生物体各种新陈代谢活动几乎都是由酶催化进行 的，而酶几乎都是蛋白质。
(3)调节作用 蛋白质类的激素，如胰岛素和生长激素等，能够调节人体的新陈代谢和生长发育。
(4)运输作用 红细胞中的血红蛋白是运输O2和CO2的工具。
(5)免疫作用 对于侵入动物和人体内的细菌和病毒有抵抗作用，从而消除其危害，起到免疫作用。
[提醒] 并非所有激素都是蛋白质，如性激素其化学本质为脂质。
感悟拓展
多肽和蛋白质的区别
(1)结构上有差异。多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式，无空间结构，而蛋白质具有一定的空间结构。
(2)蛋白质多样性有四个方面原因，但多肽多样性只有三个方面的原因，这一点在组织答案时应特别注意。
(3)一条刚刚从核糖体这一车间下线的多肽链可以叫多肽，但不能称为蛋白质。蛋白质往往是由一条或几条多肽链和其他物质结合而成的。即基因控制蛋白质合成时，翻译的直接产物应为多肽，不能写蛋白质。
典例导悟
3下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是 ( )
A．蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关21世纪教育网
B．已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质为蛋白质
C．有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋白质具有接受信息的功能，如受体。抗体与受体都具有专一性
D．蛋白质空间结构改变，不会影响其生物活性
解析 蛋白质结构的多样性与肽链的空间结构有关，与氨基酸的空间结构无关；具有催化功能的是酶，酶绝大多数是蛋白质，少部分是RNA；蛋白质具有防御、信息传递等功能，而抗体只能与特异性抗原相结合，受体只能与特定的信号分子结合，它们都具有专一性；蛋白质空间结构改变会影响其生物活性。
答案 C
人的胰岛素和胰蛋白酶的主要成分都是蛋白质，但合成这两种蛋白质的细胞的功能却大不相同，其根本原因是( )
A．不同细胞中遗传信息的表达情况不同
B．组成蛋白质的氨基酸种类、数量和排列顺序不同
C．蛋白质的空间结构不同
D．两种细胞所含有的基因不同
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