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高考生物知识点·专题01·细胞的分子组成
组成细胞的元素和化合物
(1)组成细胞的元素：
大量元素：C，H，O（糖类元素），N，P，S，K，Ca，Mg
微量元素：Fe，Mn，Zn，Cu，B，Mo
主要元素：C，H，O，N，P，S
基本元素（细胞含量最多4种元素）：C，H，O，N
最基本元素：C
(2)组成细胞的化合物：
氨基酸的分子结构特点和通式
每种氨基酸分子至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，R基的不同导致氨基酸的种类不同。
氨基酸的结构通式：
氨基酸的种类
氨基酸是蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的主要氨基酸约有20种：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸、酪氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸。其中，对成人来说，有8种氨基酸是必需氨基酸，包括赖氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。对婴儿来说，组氨酸和精氨酸也是必需氨基酸。如果饮食中经常缺少上述氨基酸，可影响健康。
蛋白质分子的化学结构和空间结构
（1）蛋白质的化学结构：
组成元素：C、H、O、N，有的还含有P、S、Fe等。
基本组成单位：氨基酸。
组成蛋白质的主要氨基酸约有20种。每种氨基酸分子至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，R基的不同导致氨基酸的种类不同。
蛋白质的空间结构：
蛋白质分子结构多样性的原因
蛋白质多样性的原因：①氨基酸的种类不同、数目成百上千、排列顺序千变万化。②多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
（一）蛋白质的脱水缩合过程
①脱水缩合产生的H2O中的H来自于-COOH和-NH?，而氧则只来自于-COOH。
②一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，并分别位于肽链的两端。
③R基中的-NH?或-COOH不参与肽键的形成，故多余的-NH?或-COOH位于R基中。
（二）依据氨基酸的结构通式的两种计算：
（1）依据：氨基酸的结构通式可以简写为R-C2H4O2N，氨基酸分子式中各原子数等于R基中各原子数分别加上结构通式中C、H、O、N原子数。
两种计算类型
①已知氨基酸分子式，推测R基的组成：如某氨基酸分子式为C6H14O2N2，则R基为-C4H10N。
②已知R基，写出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基为-CH?，则丙氨酸的分子式为C3H7O2N。
（2）氨基酸形成多肽过程中的相关计算：
①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目-肽链数=水解需水数；
②至少含有的羧基（-COOH）或氨基数（-NH2）=肽链数；
③游离氨基或羧基数目=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数；
④蛋白质相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18。
⑤利用原子守恒法计算肽链中的原子数
在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。氨基酸在脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。
C原子数=氨基酸分子数×2+R基上的C原子数。
H原子数=各氨基酸中H原子的总数-脱去的水分子数×2。
O原子数=各氨基酸中O的总数-脱去的水分子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数。
N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N的总数。
（3）有关蛋白质分子计算的2点提醒
①若形成的多肽是环状：氨基酸数=肽键数=失去水分子数。
②在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。
蛋白质在生命活动中的主要功能
蛋白质的主要功能——生命活动的主要承担者：
①构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白；
②催化作用：如酶；
③调节作用：如胰岛素、生长激素；
④免疫作用：如抗体，抗原；
⑤运输作用：如红细胞中的血红蛋白。
蛋白质变性的主要因素
在某些物理或化学因素的影响下，蛋白质的空间结构发生改变，从而导致蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性。蛋白质的变性是一个不可逆的过程。
注意：（1）变性了的蛋白质，其肽键并没有水解断裂。
（2）煮熟的食物易被人体消化，是因为高温破坏了蛋白质的空间结构，肽链变得松散，易被蛋白酶分解。
（3）高温、过酸、过碱、重金属盐，都会使蛋白质的空间结构发生不可逆的变化，但低温不会。
（4）酒精、加热、紫外线方法消毒、杀菌的原理是使细菌和病毒的蛋白质变性。
检测蛋白质的实验
蛋白质的鉴定：选材→制备组织样液→加双缩脲试剂A→摇匀→加双缩脲试剂B摇匀→观察颜色
实验原理：蛋白质分子中的肽键和双
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