3.蛋白质和核酸(共76张PPT)

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①结构蛋白:构成细胞和生物体结构的重要物质。 头发、肌肉、羽毛、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
3.蛋白质的功能
②催化作用:细胞内的化学反应离不开酶的催化。 绝大多数的酶是蛋白质。
胃蛋白质酶结晶
3.蛋白质的功能
③运输作用:有些蛋白质具有运输载体的功能。 如:血红蛋白、载体蛋白。
3.蛋白质的功能
④调节作用:有些蛋白质起信息传递的作用,能够 调节机体的生命活动。如一些激素:胰岛素、生长 激素。
绝大多数酶为蛋白质成分,蛋白质在高温时会 变性,失去蛋白酶的功能。
情境三:含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。 加热以后,具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分
子链会松开,这是蛋白质的变性,蛋白质在变性后更 加容易消化和吸收。
①蛋白质的变性
(1)引起蛋白质变性的因素
空间结构改变,但肽键 不断裂,一般不可逆
酸的肽链,其中含游离的氨基14个,加工时共切
去氨基酸16个,则加工后多肽链所含的游离氨基
B 至少还有( )
A.0个
B.1个
C.14个
D.15个
游离氨基(羧基)数=肽链数+R基中含有的氨基数(羧基) 游离的氨基至多有?
练习与总结: (2)肽键数、脱水数的计算
例4.血红蛋白分子中含574个氨基酸,4条肽


四、蛋白质
1.结构层次
脱水缩合
(核糖体)
氨基酸
多肽
盘曲折叠
(内质网、高尔基体,
或细胞质基质) 蛋白质
(1)蛋白质的组成:一或几条多肽链组成
(2)结构: 多肽没有盘曲折叠形成相应的空间结构 (无生物活性) 蛋白质有相应的空间结构(有生物活性)
思考与讨论 P22
1.氨基酸→二肽→三肽→……→多肽→蛋白质 2.胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠肽酶等多种水解酶。
例10.下图示为由30个氨基酸组成的多肽链,经加工,第 1位甲硫氨酸Baidu NhomakorabeaR基不含氨基和羧基)被切除,第16与17位 氨基酸之间的肽键被切断并生成两条多肽链,两条多肽链 通过二硫键相连。下列有关此过程
A 的说法错误的是( )
A.加工过程中,氧原子数目增加一个 B.经加工,比原多肽链增加了一个氨基和一个羧基 C.此加工过程是在内质网中进行的 D.此多肽链的合成过程生成了29个水分子、加工过程消 耗了2个水分子
考纲要求
1.水和无机盐的作用(Ⅰ) 2.糖类,脂质的种类和作用(Ⅱ) 3.蛋白质,核酸的结构和功能(Ⅱ) 4.实验
考点分布
考点一 细胞中的元素和化合物,无机物 考点二 糖类,脂质的种类和作用 考点三 检测生物组织中的糖类,脂肪和蛋白质 考点四 蛋白质的结构,功能及相关计算 考点五 核酸的组成,结构和功能 考点六 观察DNA和RNA在细胞中的分布
H2N
COOH
脱水缩合 C原子数 = 氨基酸数×2 + R基上的C原子数 不影响 N原子数 = 氨基酸数 + R基上的N原子数
脱水缩合 影响
O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数
练习与总结: (5)根据原子数推断氨基酸个数
例9. 某多肽链分子式是C21HxOyN4S2,其中含有一个二硫 键(—S—S—)。已知该多肽是由下列氨基酸中的其中几种 作为原料合成的:苯丙氨酸(C9H11O2N)、天冬氨酸 (C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱
①氨基酸脱水缩合有关计算
HOH HOH H NH2 C C N C C N C COOH
R1
R2
R3
一条肽链游离的氨基、羧基至少一个 数量最少的原子N
①氨基酸脱水缩合有关计算
(肽链)肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数
H2N
COOH
H2N
COOH
多肽 类型
氨基酸 数
肽 1条
n
链 m条
n
环肽
n
肽键 数目
C R基团为—CH(CH3)2,由它们构成的二肽,
含有碳和氢的原子数分别是( )
A.7、16
B.7、18
C.8、16
D.8、18
原子个数:C2H4O2N-R
练习与总结: (4)原子数的变化
例8.某蛋白质有m条肽链、n个氨基酸组成,
该蛋白质至少有氧原子的个数是( C )
A. n-m B.n-2m C.n+m D.n+2m
必需氨基酸:人体细胞不能合成,必须从外界环境直 接获取。有8种(婴儿9种——组氨酸)。
“甲携来一 (甲硫氨酸,缬氨酸,赖氨酸,异亮氨酸, 本亮色书” 苯丙氨酸,亮氨酸,色氨酸,苏氨酸)
非必需氨基酸: 人体细胞能够合成的,12种。
P25: 胰岛素由17种、51个氨基酸、两条肽链组成。
三、多肽的形成
HO NH2 C CCOOH
蛋白质的消化吸收
食物中的蛋白质
胃蛋白酶 胰蛋白酶
消水化解
多肽
肠肽酶
氨基酸 合脱成水缩合
人体中的蛋白质
5.蛋白质的利用
途经一:
蛋白酶 肽酶
食物蛋白 多肽 氨基酸
进入人体 细胞
人体 蛋白质
途经二:
在细胞内氧化分解: CO2+H2O+尿素
6.计算
①氨基酸脱水缩合有关计算 ②转录翻译有关计算 ③氨基酸排列顺序及多肽种类
①至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH), ②并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子
上,这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基 团。 ③氨基酸之间的区别在于R基不同。
如果氨基酸中不止一个氨基或羧基,多出的 氨基或羧基在什么位置?
R基
赖氨酸
天冬氨酸
练一练:1.以下哪些是组成蛋白质的氨基酸?
考点四 蛋白质的结构功能及相关计算
一、元素组成 • 基本元素C、H、O、N • 还含有S、P、Fe
二、基本单位——氨基酸
甘氨酸
缬氨酸
H H2N C COOH
CH2
SH 半胱氨酸
1. 结构通式:
HHO
H
H N C C OH 或 H2N C COOH
氨基 R 羧基
氨基 R 羧基
2. 结构特点:P21第1段
链,在形成此蛋白质分子时,脱下的水分子
D 数和形成的肽键的数目分别是 (

A.573和573
B.573和570
C.570和573
D.570和570
肽键数=脱水数=氨基酸数-肽链数
练习与总结: (3)分子量的计算——失水量
例5.某蛋白质由2条肽链、502个氨基酸 组成。在其脱水缩合的过程中,相对分子
mRNA 碱基数
蛋白质 ∶ 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。
③氨基酸排列顺序及多肽种类
a.由A、B、C三种氨基酸组成多肽,每种氨基酸数目无
限,形成多肽种类:
形成三肽的种类:3 3 3
H 1.
H 2.
SH C COOH NH2 C COOH
× CH2
NH2
√ CH2
SH
3. NH2 CH COOH 4.
H
√ CH2
× NH2 C H
OH
CH2 COOH
√ 5. NH2—CH(COOH)—(CH2)2—COOH
3.氨基酸种类: P21与生活的联系
P20: 生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种
小结
蛋白质分子量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数关系 注:氨基酸平均相对分子质量为a
肽链数 氨基 肽键数 多肽链(蛋白质) 酸数 (脱水数) 相对分子质量
游离氨基 (羧基)数
1条 n
n-1
na-(n-1)18
至少一个
m条 n
n-m na-(n-m)18 至少 m个
②转录翻译有关计算
DNA(基因) 碱基数 ∶
①化学因素:强酸、强碱、 重金属离子(汞盐、银盐)等;
②物理因素:高温、射线,剧烈振荡等。
(2)蛋白质变性的结果 导致其理化性质的改变和生物活性的丧失
(3)蛋白质变性的应用 灭菌:加热或用乙醇处理可使细菌蛋白质变性而死亡;
生物制品的保存:如疫苗、抗毒血清等需保存在适宜 的环境中,防止变性。
②蛋白质的盐析 空间结构没有改变,可逆
激素的化学本质
①氨基酸衍生物类激素:(可口服) 甲状腺激素(含碘氨基酸),肾上腺素
②固醇类激素:(可口服) 雄性激素、 雌性激素、孕激素
③多肽及蛋白质类激素:(只能注射) 胰岛素、胰高血糖素、垂体分泌的生长激素和 各种促~激素、下丘脑分泌的各种释放激素
3.蛋白质的功能
⑤免疫作用:人体内的抗体是蛋白质,可以帮助 人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
例11.胰岛素是一种蛋白质分子它含有2条多肽链,A链含 有21个氨基酸,B链含有30个氨基酸,两条多肽链间通 过2个二硫键(二硫键是由2个—SH连接而成的)连接, 在A链上也形成一个二硫键。
3.20 × 20 × 20 … × 20 = 2010
蛋白质结构多种多样
2.蛋白质结构多样性及其原因
(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
氨基酸
(3) 氨基酸的排列顺序不同,构成的肽链不同
(4) 肽链的数目和形成的空间结构不同,构成的蛋白质不同
肽链
3.蛋白质的功能
质量至少减少( B)
A.36 C.9018
B.9000 D.9072
失去水的分子量 = 脱水数×18 =(氨基酸数-肽链数)×18
练习与总结: (3)分子量的计算——蛋白质
例6:已知20种氨基酸的平均相对分子质量
是1a28,若某蛋白质分子含有1n00个氨基酸,
C m2条肽链,此蛋白质的相对分子量最接近于
3.蛋白质的功能
⑥识别作用:细胞膜的外表有一层糖蛋白,与细胞的 识别作用有密切关系。
糖蛋白的识别作用好比是细胞与细胞之间,或细 胞与其他大分子之间,互相联络用的文字或语言。
3.蛋白质的功能
具有多样性
构成细胞和生毛物发体、结肌构肉的重要物质
催化酶功能
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
➢ 在蛋清中加入一些食盐,就会看到白色的絮状物, 兑水稀释后,絮状物消失,蛋清恢复原来的样子
蛋白质溶液中加入无机盐,蛋白质沉淀。
原理:破坏蛋白质的水化层。 加水,沉淀重新溶解,未变性。
③蛋白质的水解 在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸
➢ 食物中的蛋白质被胃蛋白酶水解成多肽
水解是蛋白质或者多肽中肽键断裂,分解为 氨基酸的过程,和脱水缩合的过程相反。
D 氨酸(C3H7O2NS)。关于该多肽的叙述,错误的是( )
A.该多肽水解后产生的氨基酸分别是苯丙氨酸、亮氨酸 和半胱氨酸 B.该多肽中H原子数和O原子数分别是30和5 C.该多肽形成过程中至少需要3种tRNA D.该多肽在核糖体上形成,形成过程中相对分子质量减 少了54
① 从S、分子数少的O或N入手 ② 观察氨基酸的共同点和特点
(33=27种)
形成二肽的种类: 3 3
(32=9种)
b.由A、B、C三种氨基酸组成多肽,且每种氨基酸只有 一个,形成多肽种类:
形成三肽的种类:3 2 1 (3×2×1=6种)
形成二肽的种类: 3 2 (3×2=6种)
必修一 P18
√√
第3次才会出现只含干扰素基因的DNA片段
练习与总结: (6)蛋白质分子的切割问题
血运红输蛋功白能
调胰节岛功素能
免免疫疫球功蛋能白
小结:蛋白质结构和功能的多样性
蛋白质结 构多样性
氨基酸的种类、数目、排列顺序不同 肽链数目、蛋白质空间结构不同
决定
蛋白质功 能多样性
功能 结构蛋白 催化作用 运输作用 信息传递 调节作用 免疫作用
举例 肌肉、头发、羽毛、蛛丝
绝大多数酶 血红蛋白
受体 胰岛素、生长激素
R1
H HNHN2 C COOH
H R2
HO NH2 C C OH
R1
HN H
H C COOH R2
H2O 1.形成方式: 脱水缩合
2.形成的化学键: 肽键 (—NH—CO—)
HO
H

NH2 C C N C COOH 肽
H
R1
R2
H2O
练一练:2.下列多肽片段充分水解后,产生
的氨基酸有( 3 )种
()
二硫键?
A.12800 C.11036
B.12544
D.12288
形成一个二硫键(-S-S-) 脱去两个H
提示:= 100×128-(100-2)×18
蛋白质分子量= 氨基酸总分子量-失水分子量
=na-(n-m)×18
练习与总结: (4)原子数的变化
例7.半胱氨酸的R基团为—CH2SH,缬氨酸的
抗体
4.拓展 ①蛋白质的变性
不发生肽键断裂,主要发生空间结构的变化
情境一:医院里用高温蒸煮、紫外线照射、喷洒苯酚 溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌
高温、紫外线、苯酚、酒精能使病毒和细菌中的 蛋白质结构变化(变性)而失去生理活性,从而起到消 毒杀菌的作用。
情境二:加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。
n-1 n-m
n
脱去水 氨基 分子数 数目
羧基 数目
n-1 至少1个 至少1个 n-m 至少m个 至少m个
n 至少0个 至少0个
练习与总结: (1)游离氨基数、羧基数的计算
例3.肽链在核糖体上合成后,进一步形成蛋白质
时往往要进行加工,在加工时常常要切去一部分
氨基酸,再构成蛋白质。现有一条含100个氨基
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