人教版教学课件相关蛋白质的计算与推断.ppt

相关蛋白质的计算与推断,2006年7月14日星期五,教学目标,知识结构,疑难解析,能力测试,拓宽视野,影像资料,相关蛋白质的计算与推断,蛋白质是生命物质的承担者，是生命现象的体现者，在原生质中占干重的50%以上，是细胞的重要组成部分，具有催化、调节、免疫、运输等功能，因此也成为高中生物教材中的重点和难点，尤其是相关蛋白质的一些计算与推断，令一部分同学摸不着头绪，为方便学习与掌握，现归纳总结如下：,教学目标,知识结构,六、蛋白质的生物合成,五、蛋白质的水解,四、氨基酸、肽链、肽键三者数目关系的计算,三、了解蛋白质结构，判断氨基、羧基、肽键数目,二、掌握组成生物体的氨基酸特点,一、正确识别肽键,七、习题演练,八、内容小结,教学目标,知识结构,疑难解析,能力测试,拓宽视野,影像资料,一、正确识别肽键,肽键的结构为：CONH，不论如何变形，大部分同学仍能认识，这里需要强调的是肽键是蛋白质分子中用来连接两个氨基酸的化学键，如果在某物质中该结构连接的不是两个氨基酸，则不能称其为肽键。,请看疑难解析,返回目录,教学目标,知识结构,疑难解析,拓宽视野,影像资料,疑难解析,图中、为肽键，则不是。,又如：据下列结构式，回答问题：（1）该化合物中有种氨基酸。,（2）该化合物中有个肽键。（3）该化合物是由个氨基酸失去分子水而形成的，这样的反应叫做。（4）该化合物叫做,3,2,不是,3,2,脱水缩合,三肽,好，测试一下,下面是某物质的结构式（1）在结构式中，方框表示的是，该物质中共有个所示的基团。方框所表示的是，该物质中共有个所示的基团。（2）方框表示的是，它是由而形成的。（3）该物质是由个共种氨基酸缩合而成的，所以叫。结构式中的是各氨基酸的R基。（4）已知构成该分子的氨基酸的分子量之和为477，那么该物质的分子量是。（5）该物质的合成场所是合成时需要个转运RNA。（6）假如该物质为食物中的一种成分，它在消化道中消化成氨基酸时，需要消耗个水分子。,能力测试,氨基,2个,羧基,2个,肽键,一个氨基与一个羧基缩去1分子水,4,4,四肽,423,核糖体,3,4,返回目录,二、掌握生物体的氨基酸特点,组成蛋白质的氨基酸大约有二十种。各种氨基酸分子在结构上却具有共同的特点，（）每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)，（）都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。,通式：,例如,例题,已知某氨基酸的R基是C3H5O2，则该氨基酸中所含的C、O数目分别是、。,这类题目只要了解氨基酸的结构通式是,，只用将换成C3H5O2，然后数一数就可以了。,氨基酸分子在结构上的共同特点也用于判断所给物质是否能参与蛋白质的组成。这一点在其它例题中涉及。这里不再详述。,返回目录,教学目标,知识结构,能力测试,拓宽视野,影像资料,三、了解蛋白质结构，判断氨基、羧基、肽键数目,（）蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸之间形成肽键时，会消耗1个（NH）和1个（COOH），同时生成1分子HO，因此，对一条肽链来说，我们只能肯定在其两端分别会有1个（NH）和1个（COOH）是剩余的，肽链相连时不形成肽键。（）在一个氨基酸单位中我们可以肯定至少有一个N存在。,偃师五高谢宏家,请参看疑难解析,返回目录,疑难解析,例：一条肽链由个氨基酸组成，则其中含有的NH和COOH数目至少分别是、。,象这类题目我们只能保证在肽链的两端会有一个（NH）和一个（COOH），至于每个氨基酸的（）上是否还有NH和COOH，则不得而知，答案应为、。,又如：一分子的人体某种免疫球蛋白包含764个氨基酸，由条链组成，则该蛋白质分子中含有的NH和COOH数目至少分别是、。,疑难解析,例：下列氨基酸中，将能构成生物体的氨基酸缩合成化合物，则此化合物中含有的NH和COOH分别是多少？,依据构成生物体的氨基酸的特点，首先判断出1、3、5是构成生物体的氨基酸，它们含有的含有的NH和COOH数目分别是（如下表）：,又知，当这三个氨基酸形成三肽时，形成两个肽键时会消耗个（NH）和个（COOH），故剩余的NH和COOH数目分别是、。即此化合物中含有的NH和COOH分别是、。,疑难解析,例：通常情况下，分子式6310345172的多肽化合物中最多含有肽键数为（）。：63：62：17：16,析：构成生物体的氨基酸至少含1个，化合物6310345172最多包含17个氨基酸，最多也只能形成16个肽键。,【答案】,D,返回目录,教学目标,知识结构,能力测试,拓宽视野,影像资料,四、氨基酸、肽链、肽键三者数目关系的计算,个氨基酸形成条链，共形成个肽键，同时失水个，缩合后相对分子量减少18（）。推导：,具体应用参考疑难解析,返回目录,疑难解析,若一相对分子质量为10972,氨基酸平均相对分子质量为127,在形成多肽时脱去水的相对分子质量为1728,则该蛋白质由几条多肽链组成（）：一条：二条：三条：四条,直接应用,解：（）计算氨基酸数：（109721728）/127100（）计算缩合时脱水数：1728/1896（）得出蛋白质中包含的链条数：100964（条）,【答案】,D,教学目标,知识结构,疑难解析,拓宽视野,影像资料,偃师五高谢宏家,疑难解析,转化应用,某多肽415在相关酶的作用下完全水解得到氨基酸505,经分析该多肽的氨基酸平均相对分子量为100,此多肽由三种氨基酸【甘氨酸（分子量75）、丙氨酸（分子量89）、半胱氨酸（分子量121）】组成，并且MOL该多肽中含51MOL。一分子多肽含多少个氨基酸单元？一分子多肽中三种氨基酸的数目分别是多少？,请参考能力测试,返回目录,偃师五高谢宏家,教学目标,知识结构,疑难解析,能力测试,拓宽视野,影像资料,能力测试,偃师五高谢宏家,解：（）首先列出水解反应式：,然后将质量数转变成数量（MOL）数，即：,这时要有个思维转换，将成有的多肽看成一个蛋白质分子，则多肽数即为蛋白质分子中多肽链的条数，式中内容变为5.05MOL氨基酸形成MOL肽键（失去MOL），形成链的条数则为5.0550.05（MOL条），这0.05MOL即为多肽的数量（MOL数），水解反应可表示为：0.05多肽525.05氨基酸，即MOL多肽100MOL2101MOL氨基酸，则该多肽中含101个氨基酸.,（）由于MOL该多肽中含51MOL，分子半胱氨酸中只有一个，得出该多肽中含半胱氨酸51个，设含甘氨酸个，则含丙氨酸（50）个，计算多肽的分子量：1011007589（50）51121,得37,故：一分子多肽中三种氨基酸的数目分别是：甘氨酸37个、丙氨酸13个、半胱氨酸51个。,返回目录,返回目录,偃师五高谢宏家,教学目标,知识结构,能力测试,拓宽视野,影像资料,五、蛋白质的水解,蛋白质水解的产物是氨基酸，所消耗的水的数目等于其形成时脱去的水数，水解前后应遵循各种原子数目的守衡。在实际计算时，要认清所形成的氨基酸的规律性，以及某种特定氨基酸与其它氨基酸的不同之处。,偃师五高谢宏家,具体应用参考疑难解析,返回目录,偃师五高谢宏家,教学目标,知识结构,能力测试,拓宽视野,影像资料,例题分析,例：现有一多肽化合物经测定其分子式为55701910,水解后得四种氨基酸如下：问：该多肽水解后有几个谷氨酸、有几个苯丙氨酸？,偃师五高谢宏家,参考疑难解析,返回目录,教学目标,知识结构,疑难解析,拓宽视野,影像资料,解题过程分析,解：四种氨基酸的分子式分别是：甘氨酸（252）；谷氨酸（594）；丙氨酸（372）；苯丙氨酸（9112），仔细观察不难发现，每个氨基酸中只有一个，而多肽分子式为55701910，1分子中有10个，故知该多肽为10肽，彻底水解需2的个数为，其水解反应式可表示为：,偃师五高谢宏家,55701910,设完全水解后谷氨酸的数目为个，则其它三种共有（10）个，比较谷氨酸与其它三种氨基酸的不同，发现只有谷氨酸一分子中含为，而其它三种均为，反应前后的数目应该相等，即有：199（10），解得,当然依据反应中原子数目守衡的道理，设4个未知数，分别计算、四种原子在反应前后的数目，列出一个方程组，就可计算出该多肽水解后所形成的每种氨基酸的数目。,教学目标,知识结构,疑难解析,能力测试,拓宽视野,影像资料,能力测试,现有一种十二肽，分子式为（12，13）彻底水解得到下列氨基酸：,偃师五高谢宏家,问：一个十二肽水解后有几个赖氨酸和几个天门冬氨酸？,教学目标,知识结构,疑难解析,能力测试,拓宽视野,影像资料,要点提示,1、首先根据所给的氨基酸的结构式写出这五种氨基酸的分子式2、该多肽是十二肽，则水解时需112，写出水解反应式。3、设水解后赖氨酸数目为a，则其它氨基酸总数为12a，比较知赖氨酸（61422）中的数目为，其它均为，则计算反应前后的数目：a（12a），则a12.4、设水解后天门冬氨酸（474）的数目为b，则其它氨基酸总数为12b，其中的数目与众不同，就计算反应前后的数目：114b（12b）2,则b（13）/2,【答案】水解后有12个赖氨酸，（13）/2个天门冬氨酸。,返回目录,教学目标,知识结构,疑难解析,能力测试,拓宽视野,影像资料,六、蛋白质的生物合成,依据、的结构特点及合成蛋白质的过程，不难得出如下数量关系：蛋白质中的氨基酸数/3mRNA的碱基数/6中的碱基数，或的碱基数2mRNA的碱基数6蛋白质中的氨基酸数。如图,偃师五高谢宏家,详情请看影像资料及疑难解析,返回目录,影像资料,翻译,转录,点击返回,教学目标,知识结构,疑难解析,能力测试,拓宽视野,影像资料,例题分析,例：已知某多肽的相对分子质量为1.032104,每个氨基酸的平均相对分子质量为120,每个脱氧核苷酸的平均相对分子质量为300,那么合成该多肽化合物的基因相对分子质量约为：12120：90900：181800：170928,偃师五高谢宏家,请看疑难解析,返回目录,教学目标,知识结构,疑难解析,能力测试,拓宽视野,影像资料,疑难解析,解：1、该多肽中含有的氨基酸数目为，则有120（）1810320得1012、算出中的脱氧核苷酸数为1016606（个）3、606个脱氧核苷酸数形成两条链时失水606604（个），相对分子质量减少604184、合成该多肽化合物的基因相对分子质量约为：60630060418170928。,【答案】,D,返回目录,？,DNA的平面结构图,DNA,游离的核糖核苷酸,以DNA的一条链为模板合成RNA,DNA与RNA的碱基互补配对：AU；TC；CG；TA,组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来,形成mRNA链，DNA上的遗传信息就传递到mRNA上,RNA,DNA,细胞质,细胞核,核孔,DNA,mRNA在细胞核中合成,细胞质,细胞核,mRNA通过核孔进入细胞质,mRNA形成转录结束,点击返回知识结构,点击返回影像资料,翻译过程影像资料,密码子,密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基,基本概念,亮氨酸,天门冬酰胺,异亮氨酸,转运RNA（tRNA),氨基酸,亮氨酸,tRNA的一端运载着氨基酸,亮氨酸,反密码子,基本概念,翻译,在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程,mRNA,细胞质,细胞质中的mRNA,核糖体,mRNA与核糖体结合.,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对.,tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置.,两个氨基酸分子缩合,缩合,亮氨酸,核糖体随着mRNA滑动.另一个tRNA上的碱基与mRNA上的密码子配对.,亮氨酸,一个个氨基酸分子缩合成链状结构,亮氨酸,天门冬酰氨,tRNA离开，再去转运新的氨基酸,亮氨酸,天门冬酰氨,异亮氨酸,以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质.,点击返回影像资料,拓宽视野,蛋白质的空间结构（如图）级结构：又称初级结构或化学结构，是指蛋白质分子的多肽链中氨基酸的种类、数量和排列顺序。二级结构：指蛋白质分子中多肽链本身的折叠方式(包括螺旋结构)。三级结构：具有二级结构的肽链，按照一定方式再进一步卷曲、盘绕、折叠成的复杂的空间结构。四级结构：指含有两条或多条肽链的蛋白质分子中，通过一些非共价键(如静电引力、分子引力等)结合起来，而成为具有生物功能的蛋白质大分子。注：有的蛋白质分子，只含一条肽链，因而只有一、二、三级结构，并无四级结构，如肌红蛋白、溶菌酶等。另一些蛋白质，一、二、三、四级结构同时存在，如血红蛋白等。含有多条肽链的蛋白质分子，具有一、二、三级结构的每条肽链(称亚基)，单独存在时并没有生物活力，只有完整的四级结构才具有生物活力。,蛋白质的主要理化性质：(1)两性：因为蛋白质是氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，分子内存在一NH2和一COOH，所以蛋白质具有酸碱两性。(2)盐析：由于蛋白质分子的直径达到了胶体微粒的大小，所以蛋白质溶液是胶体。加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶液中沉淀出来，这个过程叫盐析。盐析作用主要破坏蛋白质的水化层，所以当盐析沉淀出的蛋白质重新用水处理时，沉淀重新溶解，性质不变。所以盐析是可逆反应。利用此法可以分离、提取蛋白质。(3)变性和凝固：蛋白质分子在一定的物理或化学因素的影响下，其分子结构发生改变，从而改变蛋白质的性质，这个变化叫蛋白质的变性。蛋白质变性后就失去了生理活性，也不再溶于水，从溶液中凝结沉淀出来，这个过程叫蛋白质的凝固。高温灭菌消毒，就是利用加热使蛋白质凝固从而使细胞死亡。(4)水解反应：蛋白质在酸、碱或酶的作用下，能生成一系列的中间产物，最后生成氨基酸。(5)显色反应：蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应。例如分子中有苯环的蛋白质与硝酸作用时呈黄色。蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色等。,拓宽视野,返回目录,习题演练,习题演练,、胰岛素是含有2条肽链的蛋白质分子，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条肽链之间通过二硫键连接，在A链上也形成1个二硫键，下图为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，请据图回答：（1）胰岛素分子中的51个氨基酸在胰岛细胞的上，经过反应形成两条肽链，这两条肽链通过一定的相互连接在一起，最终形成具有一定的蛋白质分子。（2）由51个氨基酸形成胰岛素的过程中生成水的相对质量是；决定胰岛素合成的基因中至少含有个脱氧核糖。,（3）在胰岛素分子中至少含有个-NH2，至少含有个-COOH，含有个肽键。（4）临床上采用胰岛素的方法可以有效地治疗糖尿病，其理由是胰岛素可以加速组织对的利用，加速的合成，从而达到降低血糖浓度的目的。,2由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为Ana/6Bna/318（n/31）Cna18（n1）Dna/618（n/61）3某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的分子量约为（）A2/3ab6b18nB.1/3ab6bC.(1/3ba)18D.1/3ab(1/3bn)184人体免疫球蛋白中，IgG由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（）A764和764B760和760C762和762D4和4,习题演练,（1）在结构式中，方框表示的是，该物质中共有个所