学案第二章第2节生命活动的主要承担者——蛋白质.ppt

一、氨基酸及其种类 1.种类 (1)组成生物体蛋白质的氨基酸约有 种。 (2)根据能否在人体内合成可分为 和 两类。,20,必需氨基酸,非必需氨基酸,2.结构通式 ，各种氨基酸的区别在于 的不同。,R基,3.结构特点 (1)每种氨基酸分子至少都含有 和 。 (2)都有一个氨基和一个羧基连接在 。,一个氨基,一个羧基,同一个碳原子上,二、蛋白质的结构及其多样性 1.脱水缩合 (1)过程：一个氨基酸分子的 和另一个氨基酸分子的 相连接，同时脱去 。,羧基,氨基,一分子水,(2)二肽形成示例：,(3)肽键：连接两个氨基酸分子的化学键，可表示为 。,2.蛋白质分子结构多样性的原因,(1)氨基酸, 不同 成百上千 千变万化,(2)多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的 。,种类,数目,排列顺序,空间结构千差万别,三、蛋白质的功能 蛋白质是生命活动的承担者，其主要功能见下表：,催化作用,运输作用,胰岛素,抗体,1.组成元素：C、H、O、N等(有的氨基酸R基中还含有 S、Fe等元素)。,2.结构通式,3.结构特点及分析,R基含COOH,氨基酸分子中 NH2、COOH至少各有一个，因为R基中可能有 NH2，COOH,R基含NH2：,例1 (2010镇江模拟)甘氨酸(C2H5O2N)和x氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12O5N2，则x氨基酸是 ( ),课堂笔记 选 两分子氨基酸脱水缩合时脱去一分子的H2O，则形成的二肽中的各原子数为两个氨基酸的原子数之和，只是H或O的总数要减去脱掉的水中的H或O的数目。甘氨酸(C2H5O2N)和x氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12O5N2，则x氨基酸中的C原子数为：725；H原子数为：12259；O原子数为：5124；N原子数为：211，所以符合要求的选项是A。,A,1.场所：核糖体 2.过程分析,(1)脱水缩合产生的H2O中的H来自于COOH和NH2， 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。 (3)R基中的NH2或COOH不参于肽链的形成，故多余 的NH2或COOH位于R基中。,3.相关计算 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条肽链或m条肽链：,(1)若n个氨基酸形成一环状多肽，则： 肽键数脱去水分子数氨基酸数(n) (2)在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他化学变 化过程，如二硫键(SS)的形成，每形成一个二硫键， 脱去2个H，故相对分子质量减少2。,4.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系,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。,例2 下面是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.该蛋白质中含有两条肽链49个肽键 B.从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基 C.决定该蛋白质合成的mRNA中至少含有153个碱基 D.若氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分 子质量为51a4918,课堂笔记 选 由图1可知，该蛋白质由51个氨基酸形成， 肽链有2条，应为49个肽键，A正确。图2的、两个R基中 含有COOH，两条肽链中除R基外含有2个COOH，故该蛋 白质中至少有4个游离的COOH，B正确。控制该蛋白质合 成的mRNA中至少含的碱基数为513153，C正确。由图1 可知，该蛋白质中共含有3个SS键，故相对分子质量为 51a491823，D错误。,D,氨基酸脱水缩合形成蛋白质的规律 氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中 氨基总数肽键数。 羧基数肽链数R基上的羧基数各氨基酸中 羧基总数肽键数。 N原子数各氨基酸中N的总数。,O原子数各氨基酸中O的总数脱去水分子数。 含2个氨基的氨基酸数N原子数肽键数1。 含2个羧基的氨基酸数为：,某多肽，经测定其分子式为C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11NO2)，天冬氨酸(C4H7NO4)、亮氨酸(C6H13NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)，下列有关叙述错误的是 ( ),A.控制该多肽合成的基因中至少含有24个碱基 B.该多肽中氢原子数和氧原子数分别为32和5 C.合成该多肽的场所是核糖体，该多肽中不止1个羧基 D.该多肽中有3个肽键，该多肽水解后形成3种氨基酸,解析：根据分子式中有两个S及C、N的数目分析，该多肽是由一种苯丙氨酸、一个亮氨酸和两个半胱氨酸构成的，水解后将得到这3种氨基酸。该多肽中氢原子数各氨基酸中氢原子数之和脱水中的氢原子数(111372)2332；氧原子数各氨基酸中氧原子数之和脱水中的氧原子数(2222)135。该多肽中的羧基数肽链数R基中的羧基数101。该多肽由四个氨基酸组成，肽键数氨基酸数肽链数413。,答案：C,1.结构多样性的直接原因 蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次分析： (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,(3)氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同,如A、B、C三种氨基酸，在可重复使用的情况下，可形成三肽种类数为27种。,(4)肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同,以上四点并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备其中的一点，就可说明两种蛋白质结构不同。,2.结构多样性的根本原因 DNA分子的多样性 蛋白质分子的多样性。,3.功能多样性与结构多样性的关系,例3 (2010徐州模拟)下列有关蛋白质的叙述，正确的是 ( ) A.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未 发生改变 B.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质 C.由m条肽链、n个氨基酸组成的蛋白质中至少有nm个氧 原子 D.细胞膜上的载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质,课堂笔记 选 肽链的盘曲和折叠构成具有一定空间结构的蛋白质，不同结构的蛋白质具有不同的功能，因此蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其功能也会发生改变。决定蛋白质种类多样性的因素除了氨基酸的种类、数量外，还有氨基酸的排列顺序和蛋白质的空间结构。由n个氨基酸形成m条肽链，肽键数为nm，每个肽键中有一个氧原子；每条肽链中至少有一个羧基，每个羧基中含两个氧原子，故该蛋白质至少含有的氧原子个数为nm2mnm。载体蛋白具有运输作用，是贯穿于细胞膜内外的蛋白质。,C,生物实验复习备考策略,理论指导,1.明确高考实验要求,考试说明是高考命题的依据，也是备考复习的依据。 在复习前，应认真研读考试说明中有关“实验与探究 能力”的考查要求，并结合历年高考实验试题，分析该要 求是如何在试题中得以体现的。,命题设计,加热会使蛋白质变性，在变性过程中肽键是否 因此而断裂呢？请设计一个证明“蛋白质在加热变性后肽键 没有断裂”的实验。 材料、用具：0.01 gmL1的CuSO4的溶液、0.1 gmL1的NaOH溶液、蛋清、清水、酒精灯、试管、滴管等必备用品。,实验原理： 。 方法步骤： 。 预期结果： 。 实验结论： 。,【解题指导】 二个以上肽键的存在是蛋白质能够与双缩脲试剂产生紫色反应的原因，故可利用此特点，对问题进行实验探究。为了使结论可信，可设置对照。本实验的自变量为“加热”，因变量为“是否产生紫色反应”。,【答案】 实验原理：蛋白质能与双缩脲试剂发生紫 色反应，是因为蛋白质中含有肽键。将加热变性的蛋白质 与双缩脲试剂混合，如果也能发生紫色反应，则证明蛋白 质在加热变性后肽键没有断裂,步骤：(1)取2支试管，编号1、2；(2)向两支试管中分别加入2 mL稀释的蛋清液，并将1号试管中的蛋清液加热煮沸35 min；(3)向两支试管中，分别加入1 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液，振荡试管；(4)然后分别向两支试管中缓慢滴入4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液，振荡试管，观察实验现象 结果：1号、2号试管中均出现紫色反应 结论：蛋白质在加热变性后肽键没有断裂,1.关于生物体内氨基酸的叙述正确的是 ( ),A.氨基酸是蛋白质分子的单体，由氨基和羧基组成 B.组成蛋白质的氨基酸共有的结构是 C.每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素 D.组成人体的氨基酸都能在人体内合成,解析：氨基酸由氨基、羧基、R基等组成，有的氨基酸分子中还含有S等元素。必需氨基酸在人体内无法合成。,答案：B,2.奶粉中蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量， 而是通过测氮含量来推算蛋白质含量。一般来说，每 100克蛋白质平均含氮16克，这些氮主要存在于蛋白质 的 ( ) A.CONH B.游离的氨基 C.游离的羧基 D.R基,解析：氨基酸的R基不一定含有N，题目所指的N主要存在于蛋白质的CONH。,答案：A,3.(2009广东高考)水稻细胞内合成的某物质，能够在常温 下高效分解淀粉，该物质 ( ) A.在4条件下易变性 B.只含有C、H C.也能催化淀粉合成 D.含有羧基,解析：由题意可知，该物质是淀粉酶，淀粉酶的化学本质是蛋白质，一端含游离氨基，另一端含游离羧基。,答案：D,4.能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组数字 是 ( ),氨基酸 C、H、O、N等化学元素 氨基酸分子相互结合 多肽 肽链 形成具有一定空间结构的蛋白质分子 A. B. C. D.,解析：蛋白质的结构层次是：元素氨基酸多肽蛋白质。,答案：D,5.催产素、牛加压素、血管舒缓素等多肽化合物的氨基酸数 量相同，但其生理功能却不同，原因有 ( ),氨基酸种类不同 合成的场所不同 氨基酸的排列顺序不同 肽链的折叠盘曲方式不同 A. B. C. D.,解析：蛋白质的多样性决定于组成蛋白质的氨基酸的种 类、数量、排列顺序及肽链的空间结构，而三种多肽的 氨基酸数量相同。,答案：B,6.下列不属于植物体内蛋白质功能的是（双选） ( ),A.构成细胞膜的主要成分 B.调节植物向光性生长 C.供给细胞代谢的主要能源物质 D.根细胞吸收矿质元素的载体,解析：细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质；调节植物向光性生长的是生长素，其化学本质为吲哚乙酸，不属于蛋白质；供给细胞代谢的产要能源物质是糖类；根细胞吸收矿质元素的方式为主动运输，其中所用的载体是蛋白质。,答案：BC,7.我国中科院上海生化所合成一种具有镇痛作用而又不会 像吗啡那样使病人上瘾的药物脑啡肽，下面是它的结 构简式。,据此回答： (1)脑啡肽的化学本质是一种 ，它的基本组成单位 的结构特点是 。 (2)如果脑啡肽肽链长度不变，组成它的氨基酸的种类和数 目均不变，改变其中的 ，就可以改 变其性质。,(3)若将脑啡肽完全水解，需要水分子 个，水解后产生 种氨基酸，造成这些氨基酸种类不同的原因是 。 (4)现有质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，鸡蛋，人的唾 液(含酶)，质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液，清水，小 烧杯，玻璃棒，试管，滴管和滴瓶。请设计一个实验证明 “脑啡肽是多肽”。,实验原理： 。 方法步骤： 。 预期结果： 。 实验结论： 。,解析：(1)从图中分析，脑啡肽由5个氨基酸组成，故其化学本质为五肽。构成多肽的基本单位是氨基酸。(2)多肽的结构与构成多肽的氨基酸的种类、数目、排列顺序有关。(3)由图可知，脑啡肽分子结构中包含4个肽键(CONH)，故水解时需要4分子水。水解得到的5个氨基酸，其中有两个是相同的(H2NCH2COOH)，故水解后的产物有4种。(5)多肽中有肽键，与双缩脲试剂