解析：考查考生对细胞分子组成知识的理解和掌握程度，正确分析实验现象和结果、推理与归纳以及读袁获取信息等能力。
答案：A．血红蛋白 B．脂肪C．染色质(体) D．纤维素E．纤维素酶
17.有机化合物中具有不同的化学基团，它们对水的亲和力不同。易与水结合的基团称为亲水基团（如－NH2、－COOH、－OH），具有大量亲水基团的一些蛋白质、淀粉等分子易溶于水；难与水结合的基团称为疏水基团，如脂类分子中的碳氢链。脂类分子往往有很长的碳氢链，难溶于水而聚集在一起。请回答：
（1）等量亲水性不同的两种物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中，如下图所示。容器中的自由水量甲比乙____________。
（2）相同质量的花生种子（含油脂多）和大豆种子（含蛋白质多），当它们含水量相同时，自由水含量较多的是____________种子。
（3）以占种子干重的百分比计算，种子萌发时干燥大豆种子的吸水量比干燥花生种子吸水量____________。
（4）种子人库前必须对其干燥处理，降低种子中的含水量，这是因为 a.__________________________________________。 b.__________________________________________。
（5）各地规定的人库粮食的含水量标准不尽相同，其原因是_______________。
解析：甲中的物质易溶于水，含有大量易与水结合的亲水性集团，即结合水多，自由水少；花生种子比大豆种子含疏水的脂肪多，亲水的蛋白质少，所以自由水较多，结合水较小；由于大豆种子中蛋白质含量多，所以在吸水萌发时，大豆种子吸收的水分比花生多；种子内含水量越多，细胞代谢越快，呼吸消耗的有机物就越多，产生的热量和水又会造成种子的霉变；各地的气候不同，温度、湿度相关很大，种子同样的含水量在不同的地区代谢程度也不同。 答案： （1）少（2）花生（3）多（4）a.种子含水量高，呼吸作用强，种子内贮存的营养物质因分解而损失过多b.种子含水量高，呼吸作用强，放出热量多，温度增高，种子易发芽、霉变（5）气候不同，特别是湿度、温度不同
第2讲 生命活动的主要承担者—蛋白质
【基础自主梳理】
一、氨基酸及其种类
氨基酸是组成蛋白质的基本单位，其结构通式是
1.特点：每种氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，氨基酸的不同在于侧链基团的不同。
2.种类和分类：组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。根据是否能在体内合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸。
二、蛋白质的结构及其多样性 1.结构层次
2.结构多样性的原因
(1)氨基酸方面：氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同。 (2)肽链方面：肽链的空间结构不同。 思考感悟：
只要组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序相同则蛋白质就相同吗? 提示：不一定，因蛋白质还受肽链的空间结构影响。 三、蛋白质的功能
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
1.结构蛋白：是构成细胞和生物体结构的重要物质，如肌肉、头发、羽毛等的成分。 2.催化作用：绝大多数酶的本质是蛋白质。
3.运输作用：具有运输载体的功能，如血红蛋白能运输氧。 4.信息传递作用：调节机体的生命活动，如胰岛素等激素。 5.免疫功能：如人体内的抗体。
【要点归纳探究】
要点一、组成蛋白质氨基酸的通式及特点分析
1.氨基酸的结构通式
2.氨基酸结构特点的分析
3.基本组成元素：C、H、O、N，有的还含有P、S等。 4.氨基酸经脱水缩合形成蛋白质。
在脱水缩合过程中一个氨基酸的非R基上羧基和另一个氨基酸非R基上的氨基分别脱下—OH和—H结合形成H2O，同时形成一个肽键。
特别提醒：根据氨基酸结构通式可解决肽链中所含氨基和羧基的数目问题，但一般限定于计算其最小值，因为R基所含的氨基和羧基数目一般不能确定。 【自主探究1】经分析，某一有机小分子样品含C、H、O、N四种元素，该分子很可能是 ( )
A.氨基酸 B.磷脂 C.核苷酸 D.蛋白质
[答案与解析]A 蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N，但蛋白质是大分子，其基本结构单位——氨基酸是有机小分子，故本题答案应为A。
要点二、氨基酸形成蛋白质的相关计算问题
(1)蛋白质类物质形成过程中肽键、水分子的计算
由氨基酸分子脱水缩合可知，蛋白质形成过程中每形成一个肽键，同时失去一分子水，即形成的肽键数=失去水分子数。 (2)形成的蛋白质分子的相对分子质量
蛋白质相对分子质量=氨基酸相对分子质量总和－失去水分子的相对分子质量总和。注：有时还要考虑一些其他化学变化过程，如二硫键(—S—S—)形成等。 (1)(2)可总结如下： 氨基酸平均相氨基酸数目 肽键数目 对分子质量 m m m-1 m-n 脱去水分多肽相对分氨基数目 羧基数目 子数目 子质量 m-1 m-n ma-18(m-1) 至少1个 至少1个 ma-18(m-n至少n个 至少n个 ) 1条肽 a 链 n条肽 a 链 (3)氨基酸的排列与多肽的种类
假若有A、B、C三种氨基酸，由这三种氨基酸组成多肽的情况可分如下两种情形分析： 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：
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：
特别提醒
①蛋白质相对分子质量计算时要考虑特殊情况：如二硫键(-S-S-)的形成。
②碱基数目与氨基酸之间的关系中，由已知氨基酸推导出的DNA或mRNA的碱基数是至少数，比实际数要少。 【自主探究2】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.12800 B 12544 C.11036 D.12288
[答案与解析]C 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：128×100-18×98= ll036。
要点三、蛋白质的结构和功能及多样性 l.蛋白质的分子结构
氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图：
肽键的结构式可表示如下：
(2)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.蛋白质的多样性
(1)蛋白质结构的多样性
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肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同
两个蛋白质分子结构不同，则这两个蛋白质不是同种蛋白质。但并不是以上这四点同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备以上其中的一点，这两个蛋白质的分子结构就不同。
3.理解蛋白质的主要理化性质 蛋白质的主要理化性质为：
①两性：因为蛋白质是α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，分子内存在—NH2和—COOH，所以蛋白质具有酸碱两性。
②盐析：由于蛋白质分子的直径达到了胶体微粒的大小，所以蛋白质溶液是胶体。加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶液中沉淀出来，这个过程叫盐析。盐析是可逆反应，利用此法可以分离、提取蛋白质。
③变性和凝固：蛋白质分子在一定的物理或化学因素的影响下，其分子结构发生改变，从而改变蛋白质的性质，这个变化叫蛋白质的变性。蛋白质变性后就失去了生理活性，也不再溶于水，从溶液中凝结沉淀出来，这个过程叫蛋白质的凝固。高温灭菌、消毒，就是利用加热使蛋白质凝固，从而使细胞死亡。
④水解反应：蛋白质在酸、碱或酶的作用下，能生成一系列的中间产物，最后生成α-氨基酸。
⑤显色反应：蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应。例如分子中有苯环的蛋白质与硝酸作
用时呈黄色。蛋白质与水合茚三酮反应显紫色等。 【自主探究3】 (2007·江苏高考)下列不属于植物体内蛋白质功能的是 ( ) A.构成细胞膜的主要成分 B催化细胞内化学反应的酶 C供给细胞代谢的主要能源物质 D根细胞吸收矿质元素的载体
[答案与解析]C 蛋白质的主要功能可归纳为：参与细胞结构的构成、催化细胞内的化学反应、运输矿质元素、调节生命活动等。供给细胞代谢的主要能源物质是糖类，而不是蛋白质。
【精典考题例析】
类型一 蛋白质的基本结构单位—氨基酸 【例１】下面关于生物体内氨基酸的叙述中正确的是 ( ) A.氨基酸是蛋白质的组成单位，是由氨基和羧基组成的 B.每个氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基
C.一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成多肽
D.氨基酸是酸碱两性化合物，分子中至少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
【思路解析】氨基酸分子的结构通式为，不仅有氨基和羧基，还有R基等；每个
氨基酸分子至少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；氨基和羧基脱水缩合后形成肽键，二个氨基酸脱水缩合形成二肽。 【答案】D
[拓展链接] 构成蛋白质的氨基酸没有种的差异性，它们都可用一个通式来表示，对于此通式要加深理解以下两点：
(1)—NH2和一COOH的位置：都有一个一NH2和一个一COOH连在同一个碳原子上，但并非所有的一NH2和一COOH都连在同一个碳原子上，即它们都为a-氨基酸。
(2)氨基酸通过脱水缩合形成多肽(肽键)，一条或几条肽链按照一定方式通过一定的化学键结合起来形成蛋白质分子。在肽链形成过程中，两个氨基酸分子通过缩合的方式形成二肽，失去一个水分子，形成—个肽键(一COOH一NH一)， 由多个氨基酸脱水缩合形成多肽链，多肽链再盘旋、折叠弯曲形成不同空间结构的蛋白质分子。 类型二 蛋白质结构与功能的多样性 【例2】如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系，其中a、b表示有机小分子物质，A、B、X代表有机高分子物质，虚线表示遗传信息的流动方向。请据图分析回答：
(1)a为______，共有______种，b的分子结构简式可表示为__________________。
(2)B可分为Bl、B2、B3等，其原因是：从b分析是由于___________________________；从A分析是因为____________________。
(3)X代表________________________________，其彻底水解产物是____________。
(4)b是由574个氨基酸，四条肽链组成的，在形成1分子B的过程中，共脱去______分子水。
