高考生物人教版一轮复习 生命活动的主要承担者蛋白质Word下载.docx

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（2）H2O中的H来自于—COOH和—NH2，而O则只来自于—COOH。

（3）参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与中心碳原子相连的氨基和羧基，R基中的氨基和羧基一般不参与脱水缩合。

2．蛋白质形成过程中的相关数量关系

（1）肽键数与氨基酸数的关系：

肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。

（2）蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算：

①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。

②游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。

（3）蛋白质相对分子质量的计算：

①公式：

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

②示例：

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条链状多肽或m条链状多肽：

形成肽链数

形成肽键数

脱去水分子数

蛋白质相对

分子质量

1

n－1

na－18（n－1）

m

n－m

na－18（n－m）

（4）若为环状多肽，则可将公式中的肽链数视为零，再进行相关计算。

由图示可知：

①肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数；

②至少含有的游离氨基数或羧基数＝0；

③游离的氨基或羧基数目＝R基中的氨基数或羧基数。

3．蛋白质多样性的分析

分析角度

具体分析

蛋白质本身

氨基酸的数量、种类、排列顺序及多肽链盘曲折叠形成的空间结构多样→结构多样性→功能多样性

遗传物质

千变万化的碱基对排列顺序→遗传信息的多样性→蛋白质的多样性

生物进化

千变万化的环境条件→通过自然选择保留适应环境的性状及个体内的蛋白质→性状的多样性和蛋白质的多样性

[研透考情·

备高考]

考向一　考查蛋白质分子的结构

1．（2018·

江苏高考）哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。

两者结构简式如下图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。

下列叙述正确的是（　　）

A．两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物

B．氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基

C．肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关

D．两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同

解析：

选D　分析题中激素的结构简式可知，激素中的环状肽都是由6个氨基酸构成的，故为六肽环；

氨基酸脱水缩合形成的水分子中的氢分别来自氨基和羧基；

肽链中游离氨基的数目与构成肽链的氨基酸R基上的氨基数目有关；

分析题中激素的结构简式可知，两种激素间有2个氨基酸种类不同，故这两种激素生理功能不同是由这2个氨基酸种类不同导致的。

2．（2017·

江苏高考）下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是（　　）

A．α鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键

B．蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的

C．蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的

D．变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应

选A　α鹅膏蕈碱是环状八肽，是由8个氨基酸脱去8分子水形成的，因而肽键的数目和脱去的水分子数目相同；

蛋白质是由肽链盘曲折叠形成的，可能由1条肽链构成，也可能由多条肽链构成；

蛋白质变性主要是由其空间结构被破坏造成的，肽键并不一定断裂；

变性蛋白质中仍含有肽键，能与双缩脲试剂发生反应。

考向二　考查蛋白质分子的功能

3．（2016·

江苏高考）蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质

B．氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自氨基和羧基

C．细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与

D．蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团相关

选A　细胞膜上运载氨基酸的载体是蛋白质，但细胞质基质中负责转运氨基酸的是tRNA，tRNA属于核酸；

氨基酸脱水缩合生成的H2O中，氢分别来自氨基和羧基；

细胞内蛋白质的水解通常需要蛋白酶的催化，而蛋白酶的化学本质是蛋白质；

蛋白质的结构决定其功能，蛋白质的结构与碳骨架和功能基团都有关。

4．（2018·

全国卷Ⅱ）下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是（　　）

A．浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原

B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程

C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输

D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分

选C　浆细胞产生的抗体能与相应的抗原（如病毒抗原）发生特异性结合；

肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白等参与肌肉收缩的过程；

Fe2＋参与构成血红蛋白，血红蛋白具有运输O2的功能；

细胞核中染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA。

5．（2018·

浙江选考）蛋白质在生物体内具有重要作用。

A．蛋白质化学结构的差异只是R基团的不同

B．某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变

C．蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性

D．检测生物组织中的蛋白质需同时加入双缩脲试剂A和B

选B　蛋白质化学结构的差异包括组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链的空间结构不同；

某些化学物质如强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等都可使蛋白质的空间结构发生改变；

蛋白质是生物性状的体现者和生命活动的承担者，控制和决定细胞及整个生物体遗传特性的物质是核酸；

检测生物组织中的蛋白质实验中，需先加入双缩脲试剂A，再加入双缩脲试剂B。

[易错点拨]　有关蛋白质知识的三个易错提醒

（1）多肽≠蛋白质：

在核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽必须经加工后，才能形成具有一定空间结构和特定功能的蛋白质。

（2）不要将氨基错写为NH2或—NH3；

不要将羧基误写为

或COOH；

也不要将肽键误写为

或CO—NH。

（3）高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。

[分点突破·

精细研]

题型一　利用原子守恒法进行蛋白质的计算

1．经分析某条多肽链中有O原子p个，N原子q个，它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。

经分析推算可知，1分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为（　　）

A．p－q　　　　　　　B．q－p

C．p－q＋1D．q－p＋1

选D　根据观察可知，四种氨基酸的R基中都不含O原子，只有赖氨酸的R基中含有1个N原子。

O原子数＝各氨基酸中的O原子总数－脱去水分子数，由于R基中都不含O原子，所以O原子数＝氨基酸数＋1，N原子数＝各氨基酸中N原子数＝氨基酸数＋R基中N原子数，故根据O原子数计算出肽链中的氨基酸数为p－1，因此多肽中含有的赖氨酸数＝N原子数－氨基酸数＝q－（p－1）＝q－p＋1。

[方法规律]　巧用“原子守恒”解答多肽中各原子数

氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。

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。

在脱水缩合形成多肽时，要失去部分H、O原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。

其相关数量关系如下：

（1）碳原子数＝氨基酸的分子数×

2＋R基上的碳原子数。

（2）氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×

2。

（3）氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。

（4）氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。

（5）由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。

（6）若已知多肽链的分子式，则此多肽链中：

①含2个氨基的氨基酸数＝N原子数－肽键数－1。

②含2个羧基的氨基酸数为：

。

题型二　结合基因表达进行蛋白质的计算

2．某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量最多为（　　）

A.

ab－6b＋18nB.

ab－6b

C.

×

18D.

ab－（

b－n）×

选D　控制某蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质由b/3个氨基酸缩合而成；

氨基酸平均相对分子质量为a，则组成该蛋白质的氨基酸的总相对分子质量为1/3ab；

由于氨基酸经脱水缩合形成n条肽链，进而组成该蛋白质共脱去水分子

，相对分子质量减少

18。

即该蛋白质的相对分子质量为：

ab－

3．全世界每年有成百上千人由于误吃毒蘑菇而死亡。

α鹅膏蕈碱就是一种毒菇的毒素，它是一条环状八肽。

若20种氨基酸的平均相对分子质量为128，则α鹅膏蕈碱相对分子质量大约是（　　）

A．1024B．898

C．880D．1008

选C　该蛋白质的相对分子质量＝128×

8－18×

8＝880。

[方法规律]　巧用“比例关系”解答氨基酸数与相应DNA、RNA中的碱基数

基因表达中，DNA控制mRNA的合成，mRNA指导蛋白质的合成。

DNA中碱基排列顺序转录为mRNA中碱基排列顺序，进而翻译为蛋白质中氨基酸的排列顺序。

其数量关系图解如图所示：

DNA（基因）

mRNA

蛋白质

碱基数　∶　碱基数　∶　氨基酸数

　6∶　3∶　　1

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。

[冲关集训·

能力通]

1．已知天冬酰胺的R基为—C2H4ON，现有分子式为C63H103O18N17S2的多肽链，其中含有2个天冬酰胺。

在上述多肽链中最多有肽键（　　）

A．17个　　　　　　　　B．16个

C．15个D．14个

选D　多肽链C63H103O18N17S2中有17个N，因含有两个天冬酰胺（R基为—C2H4ON），故该多肽链由15个氨基酸脱水缩合而成，形成的肽键数目为14。

2．某多肽链为199肽，其分子式为CxHyNaObS2（a＞199、b＞200），并且由下列5种氨基酸组成。

那么该多肽链彻底水解后将会分别得到赖氨酸、天冬氨酸的个数为（　　）

A．a－199、（b－200）/2B．a－198、b－200

C．a－199、（b－199）/2D．a－198、（b－200）/2

选A　从题意知该多肽为199肽，含有198个肽键；

又知该多肽分子式为CxHyNaObS2，其中N有a个，O有b个；

又知1个赖氨酸中有2个氨基，1个天冬氨酸中有2个羧基。

据[方法规律]“巧用‘原子守恒’解答多肽中各原子数”中（6）可直接计算，得出答案。

3.如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个

“—SH”（巯基）构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。

若

该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子

时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（　　）

A．m,18mB．（m－4），18（m－4）

C．（m－3），18（m－3）＋4D．（m－2），18（m－2）＋4

选D　图中有三条肽链，中间一条为环状，故失去水分子数为氨基酸数－肽链数，即（m－2），由于有2个二硫键，而形成一个二硫键失去2个“H”，故减少的相对分子质量为18（m－2）＋4。

4.某五十肽中有丙氨酸（R基为—CH3）4个，现脱掉其中的丙氨酸（相应位置如图所示），得到4条多肽链和5个氨基酸（脱下的氨基酸均以游离态正常存在）。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．该五十肽水解得到的几种有机物比原五十肽增加了8个氧原子

B．若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有4种不同的氨基酸序列

C．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4个H2O

D．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基

选C　据图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，即有8分子水参与，故该五十肽水解得到的几种有机物比原五十肽增加了8个氧原子；

得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故这5个氨基酸缩合成五肽，可有4种不同的氨基酸序列；

若这4条多肽链重新连接成一条长链，则需要形成3个肽键，脱去3分子水；

每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基。

[课堂巩固练—小试身手]

1．（2019·

连云港学测模拟）下列物质中，属于构成人体氨基酸的是（　　）

选A　构成蛋白质的氨基酸的结构特点是至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。

2．（2019·

扬州学测模拟）如图是细胞中常见的反应，下列相关叙述错误的是（　　）

A．该反应叫脱水缩合

B．甲分子的R基为—CH3

C．化合物丙叫做二肽

D．脱去的水中的氢来自乙的氨基

选D　脱去的水分子中的氢来自氨基和羧基。

3．下列有关蛋白质分子的叙述，错误的是（　　）

A．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能

B．细胞中运输K＋、氨基酸的物质都是蛋白质

C．变性蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应

D．蛋白质的基本性质与碳骨架及功能基团有关

选B　唾液淀粉酶和胰淀粉酶的化学本质均是蛋白质，二者的结构不同，但它们却具有相似的功能，都能催化淀粉水解；

细胞中运输K＋的物质是载体蛋白，而运输氨基酸的物质可能是载体蛋白或tRNA；

变性蛋白质中肽键没有被破坏，仍然能够与双缩脲试剂发生紫色反应；

蛋白质的基本性质与碳骨架及功能基团有关。

4．（2019·

南通考前卷）α鹅膏蕈碱是一种环状八肽，下列相关判断正确的是（　　）

A．分子中含有8种氨基酸

B．分子中含有7个肽键

C．至少含有一个游离的氨基

D．与双缩脲试剂有紫色反应

选D　α鹅膏蕈碱是一种环状八肽，说明其分子是由8个氨基酸脱水缩合而成，但不一定含有8种氨基酸；

环状八肽中含有8个肽键，至少含有0个游离的氨基；

因含有肽键，所以能与双缩脲试剂产生紫色反应。

[课下模拟练—自我检测]

一、选择题

1．如图为一种多肽分子，构成该多肽分子的氨基酸种类和肽键数为（　　）

A．1种、2个　　　　　　　B．2种、2个

C．2种、3个D．3种、2个

选D　图中的R基团为—CH2CH3、—CH3和—H，共3种；

肽键为

，有2个。

南通学测模拟）下列物质属于蛋白质的是（　　）

A．甲状腺激素B．性激素

C．维生素DD．过氧化氢酶

选D　甲状腺激素属于氨基酸衍生物，性激素和维生素D属于脂质中的固醇，过氧化氢酶的化学本质为蛋白质。

3．（2019·

镇江学测模拟）下列有关蛋白质的叙述，正确的是（　　）

A．组成每种蛋白质的氨基酸都有20种

B．组成蛋白质的氨基酸都只有一个氨基和羧基

C．构成蛋白质的氨基酸之间通过脱水缩合而连接

D．蛋白质都有运输功能

选C　组成蛋白质的氨基酸有20种，但并不是每个蛋白质都是由20种氨基酸参与构成；

每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上；

有的蛋白质只有催化功能，而没有运输功能。

4．有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是（　　）

A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关

B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链

C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失

D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构

选C　蛋白质的空间结构破坏，蛋白质的活性丧失；

氨基酸的种类、数量和排列顺序不同，形成的多肽不同；

抗体在NaCl溶液中发生盐析，不会使蛋白质的活性丧失；

多肽链折叠、盘曲的方式不同，其空间结构不同。

5．人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质（　　）

A．都含有20种氨基酸B．都是在细胞内发挥作用

C．都具有一定的空间结构D．都能催化生物化学反应

选C　组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，但并不是所有蛋白质都同时含有20种氨基酸。

有的蛋白质在细胞内发挥作用，如呼吸酶；

有的在细胞外发挥作用，如消化酶、抗体等。

蛋白质的功能取决于其空间结构。

蛋白质具有催化作用、免疫作用、调节作用、运输作用、构成细胞成分等功能。

6．下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是（　　）

A．Mg2＋吸收B．O2扩散

C．光能转换D．DNA复制

选B　Mg2＋进入叶绿体的方式是主动运输，需要载体蛋白的参与。

O2通过自由扩散跨膜运输，不需要蛋白质的参与。

光能转换过程需要多种酶的参与，大多数酶的化学本质为蛋白质。

DNA复制需要DNA聚合酶，DNA聚合酶的化学本质是蛋白质。

7．（2018·

天津高考）生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。

下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是（　　）

选项

膜蛋白的位置、功能

膜蛋白的类型

A

位于突触后膜，识别并结合神经递质

受体

B

位于靶细胞膜，识别并结合激素

载体

C

位于类囊体膜，催化ATP合成

酶

D

位于癌细胞膜，引起特异性免疫

抗原

选B　在神经调节中，位于突触后膜的受体能识别并结合神经递质；

在激素调节中，位于靶细胞膜上且能识别并结合激素的膜蛋白为受体蛋白；

在光合作用过程中，位于叶绿体类囊体膜上能催化ATP合成的膜蛋白为酶；

癌细胞膜上的某些特殊蛋白质为抗原，能够被免疫系统识别，从而引起特异性免疫。

8．某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液，过程如图所示。

有关叙述正确的是（　　）

A．①②所依据的原理不同，过程②破坏了蛋白质的空间结构和肽键

B．③④所依据的原理不同，过程③破坏了蛋白质的空间结构和肽键

C．在溶解后产生的溶液中分别加入双缩脲试剂，都会变成紫色

D．过程②产生的蛋白块也可以用③的方法进行溶解

选C　①过程属于蛋白质的盐析，不破坏蛋白质的空间结构及肽键，②过程是蛋白质的变性，破坏蛋白质的空间结构，不破坏肽键；

③过程属于蛋白质的溶解，不会破坏蛋白质的空间结构及肽键，④过程是蛋白质经蛋白酶水解，破坏蛋白质的空间结构和肽键；

溶解后产生的溶液中都存在肽键，分别加入双缩脲试剂都会变成紫色；

过程②产生的蛋白块已变性，不能用③的方法进行溶解。

9．（2019·

常州一模）如图为由a、b、c三条链共81个氨基酸构成的胰岛素原，其需切除c链才能成为有活性的胰岛素，下列相关叙述正确的是（　　）

A．c链的切除在细胞质基质中完成

B．胰岛素原中至少含有3个游离的氨基

C．参与构成该蛋白质分子的氨基酸共有81个羧基

D．胰岛素分子中含有2条肽链、49个肽键

选D　蛋白质的加工在内质网和高尔基体中完成；

胰岛素原中a、b、c三条链连成一条链，因此至少含有1个游离的氨基；

参与构成该蛋白质分子的氨基酸至少有81个羧基，R基中可能含有；

切除c链后胰岛素分子中含有a、b共2条肽链，含51个氨基酸，49个肽键。

10．下列有关氨基酸、多肽链和蛋白质的叙述，正确的是（　　）

A．都只有C、H、O、N四种元素

B．遇双缩脲试剂都显紫色

C．都通过主动运输进入细胞

D．通常都含有羧基

选D　氨基酸是组成蛋白质的基本单位，氨基酸除含有C、H、O、N元素，有的还含有S等；

蛋白质和多肽链中的肽键可与双缩脲试剂反应生成紫色物质，而氨基酸中没有肽键，不能与双缩脲试剂生成紫色物质；

多肽链和蛋白质是大分子化合物，通过胞吞的方式进入细胞。

11.如图表示一个由三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个R基中的硫基（—SH）脱氢形成一个二硫键（—S—S—）。

A．组成该分子的氨基酸最多有20种

B．氨基酸合成该分子后相对分子质量减少了4824

C．该分子至少含有三个游离的氨基

D．该物质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应

选B　氨基酸形成蛋白质的过程中，相对分子质量减少的部分即为脱水缩合时失去的水分子的相对分子质量及形成二硫键（—S—S—）时脱去氢的相对分子质量之和：

（271－3）×

18＋2×

4＝4832。

12．鉴定尿中是否有蛋白质常用加热法来检验。

下图为蛋白质加热过程中的变化，下列有关叙述正确的是（　　）

A．沸水浴加热后，构成蛋白质的肽链充分伸展并断裂

B．食盐作用下析出的蛋白质也发生了变性

C．变性后的蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应

D．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开后，其特定功能并未发生改变

选C　由图可知，蛋白质经加热变性后，肽链充分伸展，肽键并未断裂，但会失去生物活性，特定功能丧失。

由于肽键未断裂，因此变性后的蛋白质仍可与双缩脲试剂发生紫色反应。

食盐的作用只是析出蛋白质，并没有使其变性。

13．（多选）人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质（　　）

A．都是生物体的能源物质

B．都由氨基酸脱水缩合形成

C．都具有一定的空间结构

D．都能调节生物体的生命活动

选BC　酶、抗体等蛋白质不是生物体的能源物质；

所有的蛋白质都是由氨基酸脱水缩合形成的；

一条或几条肽链通过盘曲折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质；

部分蛋白质属于激素，参与调节生物体的生命活动。

14．（多选）下面的①②③分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质，下列有关Q的叙述，正确的是（　　）

A．Q可能位于细胞膜上B．Q中可能含有硫元素

C．①不一定发生在细胞内D．②必须依赖三磷酸腺苷

选ABC　根据过程①知Q可能是酶，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，可能含有S元素；

过程②说明Q可能是细胞膜上的载体蛋白；

过程③说明Q可能是抗体。

酶促反应在细胞内外均可发生，如唾液淀粉酶；

物质跨膜运输不一定依赖ATP，如协助扩散。

15．（多选）如图为脑啡肽的结构简式，据图分析下列说法错误的是（　　）

A．该脑啡肽由3种氨基酸脱水缩合而成，含有4个肽键

B．该脑啡肽中含1个游离的氨基，2个游离的羧基

C．高温、X射线、强酸等会引起蛋白质的空间结构遭到破坏而变性

D．形成该脑啡肽时，脱去的水中的氧来自羧基，氢来自氨基

选ABD　脑啡肽是五肽化合物，由四种氨基酸组成，含有四个肽键；

该脑啡肽中含1个游离的氨基、1个游离的羧基；

高温、X射线、强酸、强碱、重金属盐等会破坏蛋白质的空间结构，从而引起蛋白质变性；

形成脑啡肽时，脱去的水中氧来自羧基，氢来自一个氨基酸的氨基和另一