第三讲生命活动的主要承担者蛋白质

林少妍20082501020,第3课 生命活动的主要承担者蛋白质（第一课时）,1,1.大量元素包括：_微量元素包括： _2.生物界与非生物界在元素的种类方面具有_性，在元素的含量方面具有_性。3.完成下表内容,课前回顾,2,3,1、蛋白质：是细胞含量最多的_，大分子 化合物。,2、蛋白质的结构层次：,一： 蛋白质的结构层次,有机物,4,甘氨酸,缬氨酸,丙氨酸,亮氨酸,5,氨基酸：,大约有20多种 （依据R基不同）,包括： 必需氨基酸（8甲硫氨酸（蛋氨酸）、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸(婴儿9种：组氨酸）或9种）； 非必需氨基酸（12种）,6,（2017郑州模拟）如图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是（ ） A.结构在生物体内远超过20种 B.氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自和 C.结构中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合 D.生物体内n个氨基酸形成一条肽链需要n种密码子,C,7,3有一种二肽，化学式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸和另一种氨基酸M，则M的R基的化学式是 AC5H9NO4 BC3H5NO2 CC5H7O2 DC3H5O2,D,8,三、蛋白质的结构及其多样性,脱水缩合,脱水缩合,脱水缩合,盘曲、折叠,9,氨基酸形成多肽过程：脱水缩合,空间结构：一条或几条肽链通过一定的化学键互相链接在一起，形成具有复杂空间结构的蛋白质。高温、强酸强碱和重金属都会破坏蛋白质的空间结构,10,(1)过程：名称为_，场所为_。(2)物质：名称为_。(3)结构：名称为_，其结构简式为_。(4)H2O中各元素的来源：H来自相邻氨基酸的_，O来自_。(5)多个氨基酸发生脱水缩合，产物名称为_。,脱水缩合,核糖体,二肽,NHCO,COOH,和NH2,COOH,多肽,肽键,(或CONH),11,下图中“”或者“”代表不同的氨基酸,氨基酸的种类不同,氨基酸的数量不同,氨基酸的排列顺序不同,肽链盘区、折叠方式及其形成空间结构的不同,蛋白质种类多样性的原因,12,概括说法：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。,1、结构蛋白：肌肉、头发、羽毛等2、催化作用：绝大多数酶3、运输作用：血红蛋白、载体蛋白4、调节生命活动：胰岛素、生长激素5、免疫作用：抗体,四、蛋白质的功能,13,【加固训练】1.下面是三种化合物的结构简式，有关三种化合物的叙述中错误的是()A.三种化合物可以用一个结构通式表示B.三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基C.三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D.三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同、羧基数不同,B,14,2.亮氨酸的R基为C4H9，缬氨酸的R基为C3H7，它们缩合形成的二肽分子中，C、H原子个数的比为（ ）A.11:24 B.9:18 C.10:22 D.11:22,D,15,16,扩展：蛋白质的代谢,各种组织蛋白质，以及酶和激素等,形成新的氨基酸,含氮部分：氨基 尿素,不含氮部分,CO2+H2O+能量,糖类，脂肪,氨基酸,转变,氧化分解,合成,合成,氨基转换,脱氨基,17,1.下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是（ ）A.蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关B.已经某化合物具有催化功能，可以推断此物质为蛋白质C.有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋白质具有传递信息的功能，如受体。抗体与受体都具有专一性D.蛋白质的空间结构改变，不会影响其生物活性,C,18,2.（2017长沙模拟）蛋白质是生命活动的体现者，也是细胞内含量最多的有机物，下列关于蛋白质的表述正确的是（ ）原核生物蛋白质的合成不需要核糖体少数抗体不是蛋白质所有的抗原都是蛋白质部分激素是蛋白质生物膜上的载体都是蛋白质，且蛋白质的活性和空间结构也有关系神经递质的成分都是蛋白质所有的蛋白质都含SA. B. C. D.,C,19,3.(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,A,20,蛋白质与生活的联系,1、蛋白质的盐析,向某些蛋白质溶液中加入某些无机盐溶液后，可以降低蛋白质的溶解度，使蛋白质凝聚而从溶液中析出,这种作用叫作盐析，是物理变化，可复原。2、蛋白质的变性蛋白质分子的空间结构发生了改变，但一级结构没有改变，即肽键未断裂，是不可逆变化。肽链由有序状态变成了无序状态溶解度降低易于形成沉淀主要特征是蛋白质的生物活性丧失。,21,【高考母题变式】变式1 蛋白质的结构构成蛋白质的单体是_，单体之间通过脱水缩合形成多肽，蛋白质的基本骨架是_。变式2 蛋白质的功能研究发现某些蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序相差很大，但功能有类似之处，这可能是由_决定的。,氨基酸,碳链,【易错提醒】双缩脲试剂不能鉴定氨基酸，但能鉴定蛋白质(包含变性的蛋白质)和多肽。这是由于氨基酸中没有肽键，而蛋白质、多肽中有肽键。,蛋白质的空间结构,22,将某种玉米籽粒浸种发芽后研磨成匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如图所示，然后在每支试管中加入等量的玉米籽粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验（提取液中还原性物质忽略不计）：（1）若向A、C、E三支试管中分别加入适量的斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是；砖红色较深的试管是，颜色较深的原因是；不变色的试管是_，不变色的原因是。（2）若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色是蓝色，产生该颜色的原因是 .,（3）以上实验的三种处理温度不一定是玉米籽粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？（只要求写出设计思路2分）,23,（1）A和C（1分） C（1分）淀粉酶在40时活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解产生的还原糖多（1分） E（1分）酶失活（1分）（）剩余的淀粉遇碘变蓝（1分）（）在20和100之间每隔一定温度设置一个实验组，其它实验条件保持一致。以反应液和上述试剂（或答碘液或答斑氏试剂或答斐林试剂）发生颜色反应的程度为指标确定最适温度。（2分）,24,25,组成元素：,C、H、O、N（P、S等）,导致,氨基酸,种数：约20种,必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：12种,通式：,特点：至少有一个NH2和一个COOH且连在同一个C原子上,脱水缩合,多肽,氨基酸的种类不同氨基酸的数目不同氨基酸的排列顺序不同多肽盘曲折叠的方式不同,盘曲折叠,蛋白质,结构多样性,功能多样性,组成,导致,26,高中阶段计算：蛋白质的相关计算光合作用与呼吸作用计算遗传定律计算生态系统能量流动计算,27,核心知识回顾1.氨基酸分子式的推算方法：(1)依据：氨基酸的结构通式可以简写为_，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。,RC2H4O2N,(2)两种计算类型。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_。已知R基，写出氨基酸的分子式：丙氨酸的R基为CH3，则丙氨酸的分子式为_。,C4H10N,C3H7O2N,技法必备1.图解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,一、利用形成蛋白质的结构图解完成相应的计算规律,注意：如肽链上出现一个二硫键(SS)时，要再减去2(即两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。(2)若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na18(nm)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。,氨基数=_+R基中的氨基数 =氨基酸中所有的氨基数-肽键数。羧基数=_+R基中的羧基数 =氨基酸中所有的羧基数-肽键数。,肽链数,肽链数,氨基数和羧基数计算,题型突破1.现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为A.798、2和2 B.798、12和10C.799、1和1 D.799、11和9,氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则游离的氨基为81080010个，游离的羧基为8088008个。这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键为8002798个，所以总的氨基数目为10212个，总的羧基数目为8210个。,B,2.如图为某蛋白质的结构示意图，其中“SS”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，18m B.(m4)，18(m4)C.(m3)，18(m3)4 D.(m2)，18(m2)4,D,3免疫球蛋白IgG的结构如图所示，其中SS表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该IgG由m个氨基酸构成，则该IgG含有的肽键数是 ()Am个 B(m1)个C(m2)个 D(m4)个,D,技法必备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，要失去部分氢、氧原子，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2R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。,二、利用原子守恒法进行蛋白质的计算,题型突破4.有一条由12个氨基酸组成，分子式为CXHYOWNZS(Z12，W13)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、赖氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解产物中天冬氨酸的数目是A.(Y12)个 B.(Z12)个C.(W13)个 D.(W13)/2个,由题意知，天冬氨酸(C4H7O4N)中含有2个羧基，4个氧原子，设该化合物中天冬氨酸(C4H7O4N)的个数是x个，根据题干信息可知脱去12111个水，根据氧原子守恒，2(12x)4x11W，解得：x(W13)/2。,D,5.某50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50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子B.若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5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H2OD.新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基,6已知天冬酰胺的R基为C2H4ON，现有分子式为C63H103O31N17S2的多肽，其含有2个天冬酰胺。在此多肽中最多有氨基酸()A17个 B16个C15个 D14个,C,C,技法必备多肽的不同取决于氨基酸的数目、种类和排列顺序。对于氨基酸数目相同的多肽来说，则取决于氨基酸的种类和排列顺序。可以借助下面的示意图(代表要安放的氨基酸的位置)，结合数学中“排列组合”的相关知识，推导出相关的计算规律(以20种氨基酸形成的四肽化合物为例)。,三、利用“排列组合”解答多肽种类的计算题,(1)若每种氨基酸数目不限，可形成肽类化合物的种类有_种 (2)若每种氨基酸只有一个，可形成肽类化合物的种类有_种,204,(20191817),题型突破7.现有足量的a、b两种氨基酸，则这两种氨基酸脱水缩合可以形成二肽的种类数是A.6 B.2 C.4 D.8,C,8.现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有A.9种，9种 B.6种，3种C.18种，6种 D.27种，6种,D,技法必备基因表达中氨基酸与相应DNA、mRNA中碱基之间的数量关系如图所示：DNA(基因) mRNA 蛋白质 碱基数 碱基数 氨基酸数 6