氨基酸及其种类：

1．氨基酸的组成元素：C、H、O、N，有的含有S。
2．氨基酸的结构通式：
 
3．氨基酸的结构特点
(1)氨基和羧基的数目：每个氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，R基中也可能含有氨基或羧基。
(2)连接位点：构成蛋白质的氨基酸都有一个-NH₂和一个-COOH连在同一个碳原子上，此特点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据。

氨基酸的分类及特性：

氨基酸分为必须氨基酸和非必须氨基酸
1、必需氨基酸（essentialaminoacid）：指人体（或其它脊椎动物）不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由食物蛋白供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%～37%。
共有8种其作用分别是：
赖氨酸：促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化；
色氨酸：促进胃液及胰液的产生；
苯丙氨酸：参与消除肾及膀胱功能的损耗；
蛋氨酸（甲硫氨酸）：参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能；
苏氨酸：有转变某些氨基酸达到平衡的功能；
异亮氨酸：参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢；
脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺；
亮氨酸：作用平衡异亮氨酸；缬氨酸：作用于黄体、乳腺及卵巢。
2、半必需氨基酸和条件必需氨基酸：
精氨酸：精氨酸与脱氧胆酸制成的复合制剂（明诺芬）是主治梅毒、病毒性黄疸等病的有效药物。
组氨酸：可作为生化试剂和药剂，还可用于治疗心脏病，贫血，风湿性关节炎等的药物。人体虽能够合成精氨酸和组氨酸，但通常不能满足正常的需要，因此，又被称为半必需氨基酸或条件必需氨基酸，在幼儿生长期这两种是必需氨基酸。人体对必需氨基酸的需要量随着年龄的增加而下降，成人比婴儿显著下降。（近年很多资料和教科书将组氨酸划入成人必需氨基酸）
3、非必需氨基酸（nonessentialaminoacid）：
指人（或其它脊椎动物）自己能由简单的前体合成，不需要从食物中获得的氨基酸。例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。


思维拓展：

1、自然界中氨基酸的种类约100种，其中在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种（8种必需氨基酸），但并非生物体内每一种蛋白质都一定含有20种氨基酸。
2、8种必需氨基酸可用谐音记忆“一（异亮氨酸）家（甲硫氨酸）人来（赖氨酸）写（缬氨酸）两（亮氨酸）三（色氨酸）本（苯丙氨酸）书（苏氨酸）”。
3、儿童必需氨基酸比成人多一种，为组氨酸。

蛋白质结构的形成及多样性：

1、蛋白质的结构层次:


2、蛋白质种类多样性的原因:
(1)氨基酸的原因:
①氨基酸的种类不同。
②氨基酸的数目成百上千。
③氨基酸的排列顺序千变万化。
(2)肽链的原因：
肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。

知识点拨：

1、脱去的水分子中的氢来自氨基和羧基，氧来自羧基。
2、肽键的写法有以下几种，这三种都是正确的。 或-CO-NH-或-NH-CO-
3、多肽中具体有几个氨基或几个羧基，应关注R基中是否有氨基或羧基。
4、若形成的多肽链是环状：氨基酸数=肽键数=失去水分子数。
5、在蛋白质分子量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质分子中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键，脱去2个H。

 知识拓展：

氨基酸形成多肽过程中的相关计算
1、蛋白质分子量、氨基酸数、肽链数、肽键数和脱去水分子数的关系
(1)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数；
(2)蛋白质分子量=氨基酸数目x氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。 

	肽链数目	酸数氨基	脱去水分子数	多肽链分子量	氨基数目	羧基数目
1条	m	m-1	m-1	am-18（m-1）	至少1个	至少1个
2条	m	m-n	m-n	am-18（m-n）	至少n个	至少1个

注：1、氨基酸平均相对分子质量为a。
2、蛋白质中游离氨基或羧基数的计算
(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=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数
3、蛋白质中含有N、O原子数的计算 (1)N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数。
(2)O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数一脱去水分子数。
4、巧记氨基酸结构通式让学生把自己身体想象成一个氨基酸分子：中央C原子、头-H原子、右手——氨基(-NH2)左手——羧基（-COOH）、脚-R基（-R）
5、巧记脱水缩合过程 首先由两个人手拉手，一个人出左手拉住另一个人的右手，脱去一分子水，形成二肽。然后再加上一个人，又脱去一分子水，形成三肽，以此类推，形成多肽。

核酸的结构组成：

1.核酸的基本组成单位——核苷酸
(1)种类：分为脱氧（核糖）核苷酸和核糖核苷酸两种。

(2)结构组成：
 
2. 核算的组成:
 

核酸的特性：

1、核酸的功能：核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
2、核酸分子的多样性：
（1）原因：核苷酸数量不同和排列顺序多样性。
（2）核酸中遗传信息的贮存
①原核生物、真核生物和DNA病毒的遗传信息贮存在DNA分子中。
②RNA病毒的遗传信息直接贮存在RNA中，如HIV、SARS病毒等。

知识点拨：

1．只有DNA(或RNA)的生物：病毒。 4种碱基：A、G、T、C(或A、G、U、C) 1种磷酸4种核苷酸 1种五碳糖：脱氧核糖（或核糖）

2．同时含有DNA和RNA的生物：原核生物和真核生物。 5种碱基A、G、T、C、U 1种磷酸 2种五碳糖：脱氧核糖、核糖 8种核苷酸

3、彻底水解与初步水解

物质	彻底水解	初步水解
DNA	磷酸，脱氧核糖，碱基	脱氧核苷酸
RNA	磷酸，核糖，碱基	核糖核苷酸
核酸	磷酸，五碳糖，碱基	核糖核苷酸

例：含有2000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
答案C  

 

知识拓展：

(1)在既含DNA又含RNA的生物体内，只要出现A、C、G这三种碱基，每一种碱基都分别对应两种核苷酸：脱氧核苷酸和核糖核苷酸。当碱基为U或T时，只能分别对应尿嘧啶核糖核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

(2)RNA作为遗传物质的前提是生物体内不存在DNA。当RNA作为遗传物质时，由于RNA单链结构不稳定，则易发生突变。

(3)若是在含有DNA和RNA的生物体中，则碱基种类为5种；核苷酸种类为8种。

(4)记忆碱基的方法：
“G”与“鸡”同音，鸡属于鸟类，记作鸟嘌呤；
“C”是细胞的英文(ceII)开头字母，记作胞嘧啶；
“T”是胸腺的英文开头字母，记作胸腺嘧啶；
“U”与“T”碱基比较记忆。

例题：有关烟草、烟草花叶病毒、T4噬菌体这三种生物的描述正确的是()
A．含核酸的种类依次为2、2、1
B．含核苷酸的种类依次为8、4、4
C．含碱基的种类依次为8、4、4
D．含五碳糖的种类依次为2、2、1
答案：B
解析：烟草是植物，真核生物有细胞结构就含两种核酸，即DNA、RNA。烟草花叶病毒和T4噬菌体都是病毒只有一种核酸，烟草花叶病毒含的是RNA，噬菌体含的是DNA。所以A选项错误应该是2、1、1。C中烟草含的碱基种类依此应该是5、4、4。D中五碳糖的种类应该是2、1、1。

细胞中糖类的种类、分布和功能：

1．功能：糖类是为细胞提供能量的主要能源物质。
2．元素组成：只有C、H、O三种元素，多数糖类分子中H和O之比是2:1。
3．分类 
 

 

 

糖类的种类和作用：

		种类	分子式	分布	主要功能
单糖	不能水解的糖	核糖	C5H10O5	动、植物细胞	组成核酸的物质
		脱氧核糖	C5H10O4
		葡萄糖	C6H12O6		细胞中重要的能源物质
双糖	水解后能形成两分子单糖的糖	蔗糖	C12H22O11	植物细胞	能水解单糖
		麦芽糖
		乳糖		动物细胞
多糖	水解后能形成许多单糖分子的糖	淀粉	(C6H10O5)n	植物细胞	植物细胞的储能物质
		纤维素			植物细胞壁的基本成分
		糖原		动物细胞	动物细胞中的储能物质

动、植物细胞中糖类的比较:

	单糖	二糖	二糖
植物细胞	果糖（特有）	蔗糖：甜菜和甘蔗中 麦芽糖：发芽的小麦等谷粒中	淀粉：玉米、小麦、水稻、马铃薯、山药纤维素：植物细胞壁的主要组成成分
动物细胞	半乳糖（特有）	乳糖：动物的乳汁中	糖原：主要在人和动物的肝脏和肌肉中

 

 知识拓展：

1、葡萄糖、果糖、半乳糖由六个碳原子构成，称为六碳糖；核糖和脱氧核糖由五个碳原子组成的，称为五碳糖。
2、葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖等是还原糖；淀粉、蔗糖、纤维素、糖原是非还原糖。

例：下列选项中，关于糖类生理作用的叙述，错误的是()
A．核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分之一
B．葡萄糖是主要的能源物质
C．淀粉和糖原是所有生物体的储能物质
D．纤维素是植物细胞壁的主要成分
思路点拨：糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质，也是构成重要化合物和细胞结构的重要物质。各种糖类的作用为：
(1)核糖组成核糖核酸
(2)脱氧核糖组成脱氧核糖核酸一A正确
(3)葡萄糖是给生物体提供生命活动所需要的能量，葡萄糖是主要的能源物质—B正确
(4)淀粉—一是植物细胞中重要的储能物质
(5)糖原是人和动物细胞中重要的储能物质
(6)纤维素—一是植物细胞壁的主要成分一D正确
答案C