课件：蛋白质和核酸.ppt

课时3 蛋白质和核酸 一、学习要求,二、课堂自主讨论: 读书填空1：阅读教材P20页蛋白质有关内容，完成下列填空： （1）蛋白质是细胞中含量最多的_，所有蛋白质都含有_元素,多数还含有_元素,其基本组成单位是_,组成蛋白质的氨基酸有_种,其结构通式为_。 （2）蛋白质是生物大分子,由许多氨基酸分子通过_形成_相连而成。,拓展深化1：观察下列几种氨基酸的结构，用红笔画出不同 氨基酸同的部分和不同的部分,拓展深化2：氨基酸的结构通式如何书写？写出氨基、羧基的结构简式，不同氨基酸分子的差别与共性分别是什么？ 拓展深化3：写出由两个R基分别为R1和R2的氨基酸通过脱水缩合的反应过程，肽键的写法是怎样的？ 拓展深化4：两个氨基酸脱水缩合，产生几个水分子？一个二肽化合物中有几个肽键？形成的二肽化合物中至少还含有几个游离的氨基和羧基，处于什么位置？三个氨基酸呢？,拓展深化5：一条含n个氨基酸的肽链，形成过程中脱去几分子的水？该肽链含有几个肽键？该条肽链至少分别含有几个游离的氨基和游离的羧基？它们分别位于什么位置？ 拓展深化6：一个含n个氨基酸、m条肽链的蛋白质分子在形成过程脱去几分子的水？共形成几个肽键？该蛋白质分子至少分别含有几个游离的氨基和游离的羧基？ 拓展深化7：一条含n个氨基酸的肽链，在形成过程中其质量减少多少？如果每个氨基酸的平均分子量为a，那么该多肽的分子质量为多少？如果一个蛋白质含m条肽链，含n个氨基酸，每个氨基酸的平均分子质量为a则该蛋白质形成过程中分子质量减少多少？该蛋白质的分子质量为多少？,总结：与蛋白质有关的计算公式,拓展提高,蛋白质的相关计算： 1.肽键数=失去的水分子数=氨基酸数肽链数 2.蛋白质相对分子量=氨基酸平均相对分子量数目脱水数18 （特殊：考虑二硫键，形成一个二硫键蛋白质相对分子量减少2） 3.环状多肽：肽键数目=脱去水分子数=氨基酸数 4.有关蛋白质中游离的氨基(NH2)或羧基(COOH)的计算 至少含有游离的NH2或COOH数肽链数。 游离NH2或COOH数目肽链数R基中的NH2或COOH数。 核酸的相关计算： 例：含有碱基ATCG的核苷酸共有几种？（7种，考虑脱氧核苷酸和核糖核苷酸）,读书填空2：由于组成蛋白质的多肽链的氨基酸在_、_、_上的不同，以及构成蛋白质的多肽链在_和_上的不同，所以蛋白质具有多样性。 拓展深化8：两种氨基酸脱水缩合能形成几种二肽化合物？蛋白质分子结构多样性的原因是什么? 蛋白质的功能分别有哪些，请举例分析？影响蛋白质的功能的因素有哪些？,下面是日常生活中的一些实例,你知道为什么吗?,(3)含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。,(2)加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。,(1)沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。,血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度下，蛋白质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起来，不易溶解于水。,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。,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。,思考题：,(1)所有的生物都能合成蛋白质吗? (2)所有的细胞都能合成蛋白质吗? (3)一种生物体内的蛋白质可以在另一种生物体内合成吗?,思考:,病毒不能,成熟的红细胞无细胞核,不能控制蛋白质的合成,所以寿命较短,可以,用基因工程的方法,如人的胰岛素、生长激素在大肠杆菌体内的成功表达,三、核酸结构和功能,核酸的功能：存储遗传信息，控制蛋白质的合成。 核酸的基本结构单位是核苷酸，由C、H、O、N、P 5种元素组成。可以分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖（RNA）核酸两类。,完成下面有关核酸分子的概念图。,当堂巩固练习,DNA和RNA组成成分的异同,脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸,腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸,腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸,腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）,腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）,脱氧核糖,磷酸,磷酸,核糖,2019/8/30,13,可编辑,核酸的功能,核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的 中具有极其重要的作用。 生物体内的各种遗传特性，以一定方式储存在核酸分子中，所以核酸是携带 的物质。由于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，所以核酸通过控制蛋白质的合成，来控制生物的性状从而表达出相应的遗传信息。,遗传、变异和蛋白质的生物合成,遗传信息,DNA和RNA,DNA主要集中在细胞核内，RNA主要分布细胞质中。DNA是绝大多数生物的遗传物质，是遗传信息的载体。少数病毒只含RNA，它们的遗传信息储存在RNA中。,甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色， 吡罗红将细胞质中的RNA染成红色。,1.如何根据碱基的类型推测某个已测定的样品是DNA而不是RNA？ 2.DNA分子和RNA分子的组成有什么相似之处，有那些主要不同之处？,积极思维,典型例题 1.人体血红蛋白的一条肽链有145个肽键,形成这条肽链的氨基酸分子数以及它们在缩合的过程中生成的水分子数分别是( ) A 145和144 B 145和145 C 145和146 D 146和145 2.已知20种氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成,共有肽键98个，此蛋白质的分子量（ ） A 12800 B 12544 C 11036 D 12288,D,C,3、吗啡是一种生物碱，对人体有镇痛作用。经常使用吗啡镇痛，不仅使病人上瘾，而且降低呼吸中枢对CO2的敏感性。因此，吗啡在医疗上的使用受到严格限制。近年来科研人员在高等动物的脑中发现了比吗啡更具镇痛作用又不会使病人上瘾的物质，其分子结构如下所示请回答下列有关问题： (1)该物质的化学名称可称为 ，含有 个肽键。它的基本组成单位是 ，其结构通式是 ，这种基本单位以 方式互相结合。 (2)该化合物形成时，生成水分子 个，水解后的产物有 种，水解后形成的产物叫 。 (3)该化合物中，含氨基 个，写出其表达式 。羧基 个，写出其表达式 。,（1）五肽 4 氨基酸 （见右） 脱水缩合 （2）4 4 氨基酸 (3)1 -NH2 1 -COOH,小结,一、蛋白质分子结构层次,元素组成 C、H、O、N等,基本元素：C、H、O、N,其它元素：S、Fe,基本单位 氨基酸,种类：20种,通式：,特点：,化学结构 多肽（肽链）,形成：多个氨基酸脱水缩合而成 肽键,特点：呈链状结构，又叫肽链，有 一定的氨基酸序列,空间结构 蛋白质分子,连接：肽链通过一定化学键连接,形成：螺旋、卷曲、折叠形成空 间结构,特点：具生物活性、多样性,有一 个NH2和COOH,且连在同 一碳原子上,二蛋白质是一切生命活动的主要承担者,三、“五要点”整合蛋白质 “五要点”即一个通式、两个标准、三个数量关系、四个原因、五大功能。 1“一个通式”是指组成蛋白质的基本单位氨基酸的通式只有1个， 2“两个标准”是指判断组成蛋白质的氨基酸必须同时具备的标准有两个：一是数量标准，即每种氨基酸分子至少 都含有一个氨基(一NH：)和一个羧基(一COOH)；二是位置标准，即都是一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 3“三个数量关系”是指蛋白质分子合成过程中的三个数量氨基酸数、肽键数或脱水分子数、肽链数，它们的关系为：当m个氨基酸形成n条肽链时，肽键数脱水分子数mn。 4“四个原因”是指蛋白质分子结构多样性的原因有四个： (1)组成蛋白质的氨基酸分子的种类不同； (2)组成蛋白质的氨基酸分子的数量成百上千； (3)组成蛋白质的氨基酸分子的排列次序变化多端； (4)蛋白质分子的空间结构不同。 5“五大功能”是指蛋白质分子主要有五大功能(由分子结构的多样性决定)：构成细胞和生物体、催化作用、运输作用、调节作用、免疫作用。,四、利用数字巧联核酸知识 与核酸有关的种类问题，可用“l、2、3、4、5、6、7、8”来联系。 “1”：RNA在细胞生物中只有一条链构成；在细胞生物中的遗传物质只有一种，即DNA；在病毒中也只有一种， 即DNA或RNA；构成核酸的磷酸只有一种；每个DNA分子或RNA分子的碱基排列顺序也只有一种等等。 “2”：核酸有2种，即DNA和RNA；其基本单位有2种，即脱氧核苷酸和核糖核苷酸；其五碳糖有2种，即脱氧核糖和核糖；DNA在细胞生物中有2条链组成。 、 “3”：核酸有3种组成物质，即五碳糖、含氮碱基和磷酸，其中DNA和RNA也有相应的3种组成物质。 “4”：DNA和RNA分别含有4种碱基，分别含有4种核苷酸，即DNA是4种脱氧核苷酸，RNA是4种核糖核 苷酸。 “5”：细胞生物中的碱基种类共有5种；核酸的元素组成有5种。 “6”：单独把DNA彻底水解或单独把RNA彻底水解均会得到6种有机物。 “7”：彻底水解DNA和RNA的混合物会得到7种有机小分子物质。 “8”：组成细胞生物的核苷酸种类有8种。,五、结论性语句 1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基（侧链基团）决定。 2.蛋白质的功能有5点，构成细胞和生物体结构的重要物质（肌肉毛发） 催化细胞内的生理生化反应 运输载体（血红蛋白） 传递信息，调节机体的生命活动（胰岛素）免疫功能（ 抗体） 3.蛋白质分子多样性的原因是构成蛋白质的氨基酸的种类，数目，排列顺序，以及空间结构不同导致蛋白质结构多样性。蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能的多样性。,R 6、构成生物体的蛋白质的20种氨基酸的结构通式为：NH2-C-COOH,4.n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时，共脱去(nm)个水分子，形成(nm)个肽键，至少存在m个NH2和COOH，形成的蛋白质的分子量为：n氨基酸的平均分子量18（nm） 5.核酸分为DNA和RNA，DNA的中文名称是脱氧核糖核酸， RNA的中文名称是核糖核酸。核苷酸是核酸的基本组成单位，核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成。 6.核酸的功能 细胞内携带遗传信息