必修一 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 生物体内组成蛋白质的氨基酸都是 氨基酸 即 NH2和 COOH都连在 碳上 此外 自然界中还有 氨基酸等 但它们不参与蛋白质组成 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 7 2 5 H原子数为 12 2 5 9 O原子数为 5 1 2 4 N原子数为 2 1 1 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 S S 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51a 49 18 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51 3 153 C正确 由图1可知 该蛋白质中共含有3个 S S 键 故相对分子质量为51a 49 18 2 3 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5C 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 11 13 7 2 2 3 32 氧原子数 各氨基酸中氧原子数之和 脱水中的氧原子数 2 2 2 2 1 3 5 该多肽中的羧基数 肽链数 R基中的羧基数 1 0 1 该多肽由四个氨基酸组成 肽键数 氨基酸数 肽链数 4 1 3 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n m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n m 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n m 2m n m 载体蛋白具有运输作用 是贯穿于细胞膜内外的蛋白质 C 命题设计 制定饮食配方时 要考虑不同食物的营养价值 蛋白质的生物价 BV 是指消化 吸收后的蛋白质转化为人体蛋白质的百分比 蛋白质的消化率是指蛋白质摄入后被分解为氨基酸的百分比 净蛋白利用率 NPU 是摄入后的蛋白质被人体细胞利用的百分比 三者的数量关系为 NPU BV 消化率 下表为6种来源的蛋白质的NPU和BV值 1 蛋类蛋白质的消化率为 2 比较表中数据发现 动物蛋白质BV值通常会高于植物蛋白质 出现该情况最可能的原因是 3 在以番薯为主食的国家 通常容易出现蛋白质营养不良 请分析原因 4 蛋白质在动物体内的消化过程可表示为 现有某种链状多肽 其化学式是C55H70O19N10 消化后只得到下列四种氨基酸 则 酶2是指 该多肽是由个氨基酸通过反应而形成的 控制该多肽合成的基因上至少有个嘧啶碱基 如该多肽是某种激素 则该激素从合成到分泌整个过程中 参与的细胞器有 一分子该多肽被消化后 得到个谷氨酸分子 写出由甘氨酸和丙氨酸形成的二肽的结构式 解题指导 1 由题干可知 消化率 NPU BV 96 98 98 2 动物蛋白中氨基酸的种类较全 且接近人体蛋白 植物蛋白往往必需氨基酸种类不全 3 番薯的主要成分是淀粉 蛋白质含量低 且其NPU BV都较低 4 组成多肽的4种氨基酸的R基都无 NH2 故该多肽为十肽 控制其合成的基因中至少含有60个碱基 其中嘧啶占1 2 为30 谷氨酸的R基中含有 COOH 则谷氨酸个数为 与分泌蛋白合成 加工 运输有关的细胞器是核糖体 内质网 高尔基体和线粒体等 答案 1 98 2 一般地说 构成动物蛋白质的氨基酸种类 各种氨基酸的比例 必需氨基酸的含量都更接近于人体蛋白质 3 番薯的主要成分是淀粉 蛋白质的含量少 并且其消化率 BV NPU都低于动物性蛋白质 故易出现蛋白质营养不良 4 肽酶 或肠肽酶 10 脱水 缩合30 核糖体 内质网 高尔基体和线粒体 4 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 2 复习好 考试说明 规定的系列实验 系统复习好考纲规定的实验 明确实验的原理 方法 步骤及相关的操作技能 有利于获得生物学实验的基础知识和基本技能 并能提炼出生物实验的共同要素和普遍规律 形成学科的实验能力 在具体的复习过程中 可将教材实验进行归类为 对照型实验 探究型实验 示踪型实验 育种型实验 实习调查类实验 生物技术类实验等 每一类再选择有 代表性的典型实验 自己动手操作 把各类实验的基本思路和方法程序化 体系化 从而切实掌握这些实验的概念 原理 规律 方法 步骤 操作技能 并正确理解实验的基本原则 如对照性原则 单一变量原则 科学性原则 可重复性原则等 在系统掌握教材实验的原理 方法 技能 实验理论的基础上 才能将有关能力迁移到其他实验中 3 明确实验设计题解题的一般步骤 1 审 明确 做什么 抓准目标 保证答题方向正确 理清实验目的或目标 是正确解题的基础 一般实验要求做什么 在题目中都已明确给出 问题是能否在整个解题过程中都围绕实现这个目标而努力 2 想 解决 怎么做 理清思路 保证思维过程合理 这一步的突破口是要抓住变量 需要思考的问题是 该实验的自变量是什么 应该如何操纵它 因变量是什么 应该如何对其进行测量和记录 哪些是可能影响实验结果的无关变量 应该如何控制它 这些问题解决了 实验的基本思路也就出来了 3 答 把自己求解的思维过程按题目要求条理清晰地表述出来 最关键的是要准确地表达自己的思想 保证自己的思维过程合理 这里提醒大家注意这样几点 一般不宜连续描述 而要分段表达 实验步骤要分步描述并加以编号 实验中涉及到两组或两组以上实验时 所用器材需用1 2 3 或A B C 或甲 乙 丙 加以编号以便于区分 这样可使表述更简洁一些 文字表达要准确简洁 在量上难以做到准确量化描述的 应尽量用 定性 的语言表达 如 一段时间 适宜的温度 适量的 一定量的 等 表述中还要尽量用规范的实验术语 不能用含糊的口语 按题目要求 表达方式可以是纯文字 表格 流程图 曲线图等多种形式 最后 做完题后要迅速浏览一遍 看答案是否符合题意 思维是否严密 表达是否清晰 有没有笔误等 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 01g mL 1的CuSO4的溶液 0 1g mL 1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2mL稀释的蛋清液 并将1号试管中的蛋清液加热煮沸3 5min 3 向两支试管中 分别加入1mL0 1g 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 01g 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 CO NH 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 CO NH 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 HC 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