蛋白质的结构与功能.ppt

回顾和总结,细胞是最基本的生命系统。即使是没有细胞结构的病毒，生命活动也离不开细胞； 真核细胞与原核细胞的根本区别是有无以核膜为界限的细胞核（有无成形的细胞核）； 原核细胞与真核细胞有相似的细胞膜和细胞质，都有核糖体，并且遗传物质都是DNA； 原核细胞的拟核没有核膜、核仁，没有染色体，只有一个环状的DNA分子； 原核生物中既有自养生物如蓝藻、硝化细菌，也有异养生物如绝大多数细菌。 真核细胞具有不同的形态结构是因为生物体内的细胞所处的位置不同，功能不同，是细胞分化的结果； 施莱登和施旺提出的细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性，论证了生物界的统一性。,第二章 组成细胞的分子 第一节 化学元素和化合物,第一轮复习,1、元素： 1.1 大量元素和微量元素分别有哪些？它们都是生物体必需的吗？ 1.2 各种元素占细胞干重和鲜重的比例有什么不同？ 1.3 为什么C是构成细胞的最基本元素？ 1.4 相同元素在不同化合物中的含量是否相同？ 1.5 组成生物体的元素在无机环境都可以找到吗？这说明了生物界与非生物界具有什么特点？是否也可以说明生命来源于无机环境？为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？这又说明了生物界与非生物界具有什么特点？ 1.6 生物体内含有的元素一定是生物体所必需的吗？ 2、化合物 2.1 组成细胞的元素大多数以什么形式存在？ 2.2 有机化合物和无机化合物有什么区别？ 2.3 细胞内的最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？请推测它们对生命有什么意义？ 2.4 各种化合物含有的元素是否相同？ 2.4 所有细胞中化合物的含量都一样吗？根据你的生活体验，说说哪些植物爱管的细胞中富含糖类、脂质和蛋白质？怎样取植物器官中提取这些化合物？又如何检测？,先思考后讨论,1、元素： 1.1 大量元素和微量元素分别有哪些？它们都是生物体必需的吗？ 1.2 各种元素占细胞干重和鲜重的比例有什么不同？ 1.3 为什么C是构成细胞的最基本元素？ 1.4 相同元素在不同化合物中的含量是否相同？ 1.5 组成生物体的元素在无机环境都可以找到吗？这说明了生物界与非生物界具有什么特点？是否也可以说明生命来源于无机环境？为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？这又说明了生物界与非生物界具有什么特点？ 1.6 生物体内含有的元素一定是生物体所必需的吗？,谁来讲讲,组成细胞的元素,大量元素：C（碳）、H（氢）、O（氧）、N（氮）、 S（硫）、 P（磷）、 Ca（钙）、Mg（镁） 、 K（钾）。 微量元素： Zn（锌）、 Fe（铁）、Mn（锰）、 B（硼）、 Mo （钼）、 Cu（铜）。,探 亲 杨 丹 留 恋 盖 美 佳,新 铁 猛 碰 木 桶,思考：请在右图相应数字处填写：大量元素、主要元素、基本元素、最基本元素、鲜重最多、干重最多。,怎么记住呢？,2、化合物 2.1 组成细胞的元素大多数以什么形式存在？ 2.2 有机化合物和无机化合物有什么区别？ 2.3 细胞内的最多的有机化合物和无机化合物分别是哪一种？请推测它们对生命有什么意义？ 2.4 各种化合物含有的元素是否相同？ 2.4 所有细胞中化合物的含量都一样吗？根据你的生活体验，说说哪些植物器官的细胞中富含糖类、脂质和蛋白质？怎样取植物器官中提取这些化合物？又如何检测？,谁来讲讲,常见化合物的元素组成,C、H、O,C、H、O，可 有N、 P,C、H、O、 N， 可 有S、 Fe等.,C、H、O、 N 、 S.,C、H、O、 N、 Fe.,C、H、 O 、 N、 P,C、H、 O 、 N.,C、H、 O 、 N、 I.,C、H、 O 、 N、 Mg.,一.实验原理： 某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。如： .还原性糖的鉴定： 还原性糖+ .脂肪的鉴定： 脂肪+ 脂肪+ .蛋白质的鉴定： 蛋白质+ 淀粉 +,斐林试剂,砖红色沉淀,苏丹,橘黄色,苏丹,红色,双缩脲试剂,紫色,碘 液,蓝色,具体介绍见课本P18和胜券在握P8.,对4个实验,提出你的疑惑.,还原糖、淀粉、脂肪、蛋白质的鉴定,实验步骤：略。注意：斐林试剂要甲乙液等量混合均匀后使用，且要水浴加热；双缩脲试剂的使用时先向试管内注入双缩脲试剂A液，摇匀，再滴入双缩脲试剂B液。 实验结果。同实验原理。值得注意的是，非还原糖如蔗糖等加入斐林试剂水浴加热后的结果不是无色，而是蓝色。 实验时应预留部分组织样液作空白对照。,考纲,蛋白质的结构和功能 检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质,蛋白质,氨基酸分子结构通式,C,H,C,H2N,OH,O,R,氨基,羧基,侧链基团,蛋白质的结构与功能,从氨基酸到蛋白质的结构层次 一级结构：氨基酸通过脱水缩合形成多肽链。 高级结构：一条或多条多肽链能盘曲、折叠形成有一定空间结构的蛋白质分子。蛋白质的空间结构与功能密切相关。高温、过酸、过碱、重金属、酒精等会影响蛋白质的空间结构，从而使蛋白质失活。 合成场所：细胞质（核糖体）。胞内蛋白如呼吸酶、血红蛋白、载体蛋白等在游离核糖体上合成，而分泌蛋白如消化酶、抗体、胰岛素等由内质网上的核糖体合成，并由内质网、高尔基体加工为成熟的蛋白质，分泌到细胞外）,蛋白质： 蛋白质的基本单位是什么。它的结构通式怎样表示？结构特点是什么？ 什么是肽键？画出两个氨基酸缩合形成二肽的过程，并体会之。 蛋白质结构的多样性的直接原因是什么？根本原因又是什么？ 举例说明蛋白质的功能。 实验室中如何检测还原糖、淀粉、脂肪、蛋白质？,蛋白质的结构,元素组成：一定含有C、H、O、N，大部分含有S，血红蛋白还含有Fe 基本单位（单体）氨基酸 种类：约20种 特点： 共性：每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上。这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。 区别：R基不同。,氨基酸分子结构通式,C,H,C,H2N,OH,O,R,氨基,羧基,侧链基团,氨基酸分子式:C2H4O2N1R,C,H,C,H2N,OH,O,R1,C,H,C,N,OH,O,R2,H2,H,H,脱水缩合,OH,H, H,OH ,C,H,C,H2N,O,R1,C,H,C,N,OH,O,R2,H,H2O,肽键,二肽,脱水缩合的过程,蛋白质的结构与功能,从氨基酸到蛋白质的结构层次 一级结构：氨基酸通过脱水缩合形成多肽链。 高级结构：一条或多条多肽链能盘曲、折叠形成有一定空间结构的蛋白质分子。蛋白质的空间结构与功能密切相关。高温、过酸、过碱、重金属、酒精等会影响蛋白质的空间结构，从而使蛋白质失活。 合成场所：细胞质（核糖体）。胞内蛋白如呼吸酶、血红蛋白、载体蛋白等在游离核糖体上合成，而分泌蛋白如消化酶、抗体、胰岛素等由内质网上的核糖体合成，并由内质网、高尔基体加工为成熟的蛋白质，分泌到细胞外）,盘曲折叠,多条肽链,蛋白质结构多样性的原因,直接原因：氨基酸的种类、数目、排列顺序不同以及多肽链的空间结构不同 根本原因：基因上碱基的排列顺序不同,蛋白质的功能,蛋白质的功能：蛋白质是生命活动的主要承担者，一切生命活动都离不开蛋白质。具体包括 结构蛋白（如羽毛、肌肉、蛛丝、蚕丝、毛发的主要成分是蛋白质） 催化（如绝大多数酶） 运输（如载体蛋白、跨膜蛋白、通道蛋白、血红蛋白） 传递信息（如胰岛素、生长激素等） 免疫（如抗体、干扰素等）,蛋白质 小结,1、不同个体细胞中蛋白质不同，同一个体不同细胞中蛋白质也不同，直接原因是 。根本原因是 。 2、有些蛋白质除含C、H、O、N元素以外，还有Fe、S等元素，因此可以采用 技术，探究某种蛋白质的去向。 如噬菌体侵染细菌实验用35S标记病毒蛋白质。 3、蛋白质的初步合成场所是 。合成的多肽在 中进行盘曲折叠，然后由 进行最后“加工、分类与包装”，形成具有生物活性的蛋白质，再经过 分泌到细胞外发挥作用。 （胞内蛋白如呼吸酶、血红蛋白、载体蛋白等在游离核糖体上合成，而分泌蛋白（胞外蛋白）如消化酶、抗体、胰岛素等由内质网上的核糖体合成，并由内质网、高尔基体加工为成熟的蛋白质，分泌到细胞外） 其他小结部分见胜券在握P12 和P13左下角“特别说明”,氨基酸的种类、数目、排列顺序不同以及多肽链的空间结构不同,DNA或基因上碱基的排列顺序不同,（基因的选择性表达。）,同位素标记,核糖体,内质网,高尔基体,细胞膜,下列物质哪些是多肽或蛋白质，哪些不是？ 干扰素（ ）、载体蛋白（ ）、质粒（ ）、 细胞膜表面的受体（ ）、性激素、孕激素（ ） 胰高血糖素（ ）、胰岛素（ ）、抗体（ ） 抗利尿激素（ ）、溶酶体酶（ ）、甲状腺激素（ ）,氨基酸衍生物,环状DNA,脂质中的固醇类,血红蛋白,注：高中阶段接触的激素，下丘脑、垂体和胰岛素分泌的激素都是蛋白质或多肽类 。蛋白质或多肽类 激素易被胃肠道消化酶分解而破坏，一般采用 方法补充，不宜口服。而固醇类和氨基酸衍生物可以口服，也可以注射，能被吸收。,注射,例1、医生给呆小症、侏儒症、糖尿病患者分别口服相应的激素，有疗效的是 （ ） A呆小症和侏儒症 B侏儒症和糖尿症 C呆小症和糖尿症 D只有呆小症,D,例2、下列一组物质中含有肽键的一组是（ ） A 雄激素、抗体、生长激素 B 胰岛素、抗体、生长激素 C 胰岛素、纤维素、抗体 D 雌激素、维生素D、脱氧核糖核酸,B,蛋白质结构中有关的计算,1、脱水缩合生成的H2O中的H分别来自氨基和羧基，而O来自羧基。 2、肽键数=水分子数=氨基酸数肽链数； 3、蛋白质相对分子质量=氨基酸平均分子量氨基酸数 18水分子数（水分子数=肽键数=氨基酸数肽链数）； 4、至少含有的游离氨基数或羧基数=肽链数； 5、若多肽链中N原子数与氨基酸数不相同，说明多出来的N原子存在 。即N原子数氨基酸数= 上含有的N原子数。 6、多肽链中O原子数= 肽键数 + 2羧基数 =（氨基酸数肽链数）+ 2肽链数 = 氨基酸数+ 肽链数； 若肽链是1条，则多肽链中O原子数=氨基酸数+1。 若两者不相等，则多余的O原子数存在 。,注：以上规律是指蛋白质为链状结构。若蛋白质为环状，则多肽中肽键数与氨基酸数有什么关系？,R基,R基,R基,7、环状多肽中肽键数=氨基酸数,例1.某二十二肽被水解成1个四肽、2个三肽、2个六肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是 A. 6、18 B. 5、18 C. 5、17 D. 6、17,蛋白质结构中有关的计算,1、脱水缩合生成的H2O中的H分别来自氨基和羧基，而O来自羧基。 2、肽键数=水分子数=氨基酸数肽链数； 3、蛋白质相对分子质量=氨基酸平均分子量氨基酸数 18水分子数（水分子数=肽键数=氨基酸数肽链数）； 4、至少含有的游离氨基数或羧基数=肽链数； 5、若多肽链中N原子数与氨基酸数不相同，说明多出来的N原子存在 。即N原子数氨基酸数= 上含有的N原子数。 6、多肽链中O原子数= 肽键数 + 2羧基数 =（氨基酸数肽链数）+ 2肽链数 = 氨基酸数+ 肽链数； 若肽链是1条，则多肽链中O原子数=氨基酸数+1。 若两者不相等，则多余的O原子数存在 。,注：以上规律是指蛋白质为链状结构。若蛋白质为环状，则多肽中肽键数与氨基酸数有什么关系？,R基,R基,R基,7、环状多肽中肽键数=氨基酸数,例2、 现有一个分子式为C63H103O45N17S2的多肽化合物，最多含有肽键多少个？ 现有一个分子式为C63H103O10N17S2的多肽化合物，最多含有肽键多少个？,16个！,8个！,蛋白质结构中有关的计算,1、脱水缩合生成的H2O中的H分别来自氨基和羧基，而O来自羧基。 2、肽键数=水分子数=氨基酸数肽链数； 3、蛋白质相对分子质量=氨基酸平均分子量氨基酸数 18水分子数（水分子数=肽键数=氨基酸数肽链数）； 4、至少含有的游离氨基数或羧基数=肽链数； 5、若多肽链中N原子数与氨基酸数不相同，说明多出来的N原子存在 。即N原子数氨基酸数= 上含有的N原子数。 6、多肽链中O原子数= 肽键数 + 2羧基数 =（氨基酸数肽链数）+ 2肽链数 = 氨基酸数+ 肽链数； 若肽链是1条，则多肽链中O原子数=氨基酸数+1。 若两者不相等，则多余的O原子数存在 。,注：以上规律是指蛋白质为链状结构。若蛋白质为环状，则多肽中肽键数与氨基酸数有什么关系？,R基,R基,R基,7、环状多肽中肽键数=氨基酸数,例3、现有1000个氨基酸，氨基1020个，羧基1050，则由此形成的4条多肽中共有肽毽、氨基、羧基数目,996个,24个,54个,蛋白质结构中有关的计算,1、脱水缩合生成的H2O中的H分别来自氨基和羧基，而O来自羧基。 2、肽键数=水分子数=氨基酸数肽链数； 3、蛋白质相对分子质量=氨基酸平均分子量氨基酸数 18水分子数（水分子数=肽键数=氨基酸数肽链数）； 4、至少含有的游离氨基数或羧基数=肽链数； 5、若多肽链中N原子数与氨基酸数不相同，说明多出来的N原子存在 。即N原子数氨基酸数= 上含有的N原子数。 6、多肽链中O原子数= 肽键数 + 2羧基数 =（氨基酸数肽链数）+ 2肽链数 = 氨基酸数+ 肽链数； 若肽链是1条，则多肽链中O原子数=氨基酸数+1。 若两者不相等，则多余的O原子数存在 。,注：以上规律是指蛋白质为链状结构。若蛋白质为环状，则多肽中肽键数与氨基酸数有什么关系？,R基,R基,R基,7、环状多肽中肽键数=氨基酸数,例4、下列有关叙述正确的是 A 100个氨基酸形成3条肽链的蛋白质需脱去98个水分子 B 人工合成含100个脱氧核苷酸的双链DNA需脱去98个水分子 C 100个核苷酸形成1条单链RNA需脱去98个水分子 D 某质粒含100个脱氧核苷酸，形成DNA过程中需脱去98个水分子,蛋白质结构中有关的计算,1、脱水缩合生成的H2O中的H分别来自氨基和羧基，而O来自羧基。 2、肽键数=水分子数=氨基酸数肽链数； 3、蛋白质相对分子质量=氨基酸平均分子量氨基酸数 18水分子数（水分子数=肽键数=氨基酸数肽链数）； 4、至少含有的游离氨基数或羧基数=肽链数； 5、若多肽链中N原子数与氨基酸数不相同，说明多出来的N原子存在 。即N原子数氨基数= 上含有的N原子数。 6、多肽链中O原子数= 肽键数 + 2羧基数 =（氨基酸数肽链数）+ 2肽链数 = 氨基酸数+ 肽链数； 若肽链是1条，则多肽链中O原子数=氨基酸数+1。 若两者不相等，则多余的O原子数存在 。,注：以上规律是指蛋白质为链状结构。若蛋白质为环状，则多肽中肽键数与氨基酸数有什么关系？,R基,R基,R基,7、环状多肽中肽键数=氨基酸数,例5：某蛋白质分子的分子量是11935，在合成这个蛋白质的过程中脱水量为1908，假设氨基酸的平均分子量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有 A 1条 B 2条 C 3条 D 4条,例6：某蛋白质的肽链结构示意图（图1，其中数字为氨基酸序号）及部分肽链放大图（图2），请据图判断下列叙述中不正确的是 A.该蛋白质中含有1条肽链123个肽键 B.图2中含有的R基是 C.从图2可推知该肽链至少含有3个游离的羧基 D.该蛋白质分子中最多含有20种氨基酸,例1：据图回答： (1)图中A表示 ；D表示 。 (2)该化合物是由 个氨基酸分子失去 个分子的水而形成的，这种反应叫做 。在这个过程中，相对分子质量减小了 ，该化合物称为 。 (3)图中表示R基的字母是 ，表示肽键的字母是 。 (4)图中有 个肽键，有 个氨基和 个羧基。 (5)该化合物是由 种氨基酸组成的。 (6)该化合物水解成氨基酸的过程需要 个分子的水。,现有一种