高中生物 第二章 第二节蛋白质、核酸的结构和功能精品课件 苏教版必修1.ppt

二 蛋白质 核酸的结构和功能 一 蛋白质的结构和功能1 组成元素 大部分蛋白质含s 2 基本单位 1 氨基酸分子结构通式 c h o n 氨基酸 2 结构特点 nh2 cooh与氨基酸的关系 数量关系 至少都含有一个 和一个 位置关系 都有一个 连接在 上 分类依据 氨基 羧基 氨基和一个羧基 同一个碳原子 r基的不同 判一判 1 组成氨基酸的元素只有c h o n 2 不同的氨基酸都只有一个氨基和一个羧基 3 侧链基团上可能含有氨基或羧基 3 蛋白质的结构层次 脱水缩合 肽键 nh co 4 蛋白质种类多样性的原因 1 氨基酸的种类不同 2 氨基酸的 成百上千 3 氨基酸的 千变万化 4 多肽链的盘曲折叠方式及其形成的 千差万别 数量 排列顺序 空间结构 5 蛋白质的功能 血红蛋白 运动 结构蛋白质 防御 调控 二 核酸的结构和功能1 核酸的基本组成单位 1 名称 2 组成 每个单位包括一分子 一分子 和一分子 3 分类 根据 的不同 核苷酸分为 和核糖核苷酸 核苷酸 含氮碱基 五碳糖 磷酸 五碳糖 脱氧核糖核苷酸 2 dna与rna的结构比较 脱氧核糖 一 想一想已知某核酸的碱基种类 能确定它是哪种核酸吗 提示 能 含t而不含u的一定是dna 含u而不含t的一定是rna 3 分布dna主要集中在 内 rna主要分布在 中 4 功能储存 控制蛋白质的合成 细胞核 细胞质 遗传信息 要点一氨基酸的结构1 基本组成元素 c h o n 有些还含有p s等 2 结构通式 3 结构特点 1 氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少各一个 也可以是几个 因为r基中可能含有氨基或羧基 例如 2 至少要有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 否则就不是构成蛋白质的氨基酸 3 氨基酸的种类不同由r基决定 例如 甘氨酸的r基是 h 谷氨酸的r基是 ch2 ch2 cooh 特别提醒有关氨基 羧基 r基的常见书写错误 1 正确书写格式 nh2 cooh r 千万别忘记原子团前要有短线 2 避免两种错误书写格式 写为nh2 cooh r 写为nh3 hcooh等 氨基 羧基 r基不是分子 它们只是分子的一部分 nh2 cooh是分子的写法 但它们在自然界是不存在的 只有 nh2 cooh才是基团 而nh3和hcooh是分子 不是基团 如图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式 下列叙述错误的是 构成上述氨基酸分子的基本元素是c h o nb 上述四种氨基酸的r基依次是 h ch3 ch2 oh ch2 coohc r基中可以有氨基或羧基d 只要含有氨基和羧基的化合物就是构成生物体蛋白质的氨基酸 关键点 思路点拨 本题主要考查氨基酸的结构特点 解答本题可从以下几点分析 明确氨基酸的组成元素和结构特点 结合氨基酸的通式 分析甲 乙 丙 丁四种氨基酸的r基 区别组成蛋白质的氨基酸和其他氨基酸的不同 解析 四种氨基酸中都含有c h o n四种元素 故可知这四种元素是构成上述氨基酸的基本元素 故a正确 氨基酸的结构式中除去的其余部分就是r基 故b正确 r基中可以有氨基或羧基 故c正确 构成生物体蛋白质的氨基酸 除必须含有氨基和羧基外 还需氨基和羧基连在同一个碳原子上 故d错误 答案 d 互动探究1 若将丁氨基酸的r基团上的 cooh和的 h互换 则改变后的丁氨基酸是否还是构成蛋白质的氨基酸 提示 是 因为改变后的丁氨基酸中仍存在一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上的结构特点 探规寻律 判断一个有机酸是否为组成生物体的氨基酸的方法 1 判断依据 该有机酸是否同时具备氨基酸的两个结构特点 2 判断步骤 第一 看数量 此有机酸含有几个氨基和几个羧基 第二 看位置 此有机酸中是否有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上 要点二蛋白质的结构及有关计算1 氨基酸脱水缩合形成多肽 由上图可以看出 1 形成肽键时 相应的 cooh失去 oh 相应的 nh2失去 h 形成一分子h2o 2 一条多肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基 分别在肽链的两端 3 肽键表示为 或 co nh 4 r基团中的氨基和羧基不参与脱水缩合反应 5 肽链进一步形成蛋白质 2 蛋白质结构多样性的原因 1 组成蛋白质的肽链中氨基酸的数目不同 如a图 2 组成蛋白质的肽链中氨基酸种类不同 如b图 3 组成蛋白质的肽链中氨基酸的排列顺序不同 如c图 4 肽链盘曲 折叠形成的空间结构不同 如d图 特别提醒两个蛋白质分子结构不同 则这两个蛋白质不是同种蛋白质 但并不是以上的这四点同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同 而是只要具备以上其中一点 这两个蛋白质分子结构就不同 3 关于组成蛋白质的肽链 氨基酸 肽键 脱去水分子数目的对应关系 4 相关计算公式 1 脱去水分子数 肽键数 氨基酸数 肽链数 2 氨基数 肽链数 r基上的氨基数 各氨基酸中氨基的总数 肽键数 3 羧基数 肽链数 r基上的羧基数 各氨基酸中羧基的总数 肽键数 4 蛋白质相对分子质量 各氨基酸平均相对分子质量 氨基酸数 18 脱去水分子数 5 n原子数 肽键数 肽链数 r基上的n数 各氨基酸中的n的总数 6 o原子数 肽键数 2 肽链数 r基上的o数 各氨基酸中的o的总数 脱去水分子数 7 h原子数 各氨基酸中h的总数 2 脱去水分子数 特别提醒规律固然重要 但规律运用的前提是要理解这些公式的推理过程 这样在对具体问题进行分析时才能灵活运用 否则会落入规律的 陷阱 某蛋白质由m条肽链 n个氨基酸组成 该蛋白质至少含有氧原子的个数是 a n mb n 2mc n md n 2m 关键点 思路点拨 本题主要考查氨基酸的脱水缩合过程 解答该题可从以下几点分析 明确构成蛋白质的氨基酸的结构通式 掌握氨基酸数目 肽链数目和脱去水分子数目的关系 理解脱水缩合及形成肽链时羧基的变化 解析 由氨基酸的结构通式可知 一个氨基酸至少有两个氧原子 n个氨基酸中氧原子的个数至少有2n个 形成蛋白质缩合过程中要脱掉水的个数是n m 则脱掉氧原子的个数也是n m 合成蛋白质中氧原子数目至少有2n n m n m 个 答案 c 互动探究2 1 该蛋白质至少有氮原子的个数是多少 2 若题目中的氨基酸缩合成一条肽链构成的蛋白质 则蛋白质至少有氧原子的个数是多少 提示 1 n个 2 n 1个 变式训练颇受世界各国食品行业重视的甜味肽的分子式为c13h16o5n2 它是一种 a 二肽b 三肽c 五肽d 十三肽解析 选a 由分子式c13h16o5n2可知含2个n原子 每一个氨基酸中只有在 nh2才有一个n原子 所以此物质必定是两个氨基酸缩合而成的二肽 要点三核酸的结构及类别1 核酸的结构层次 2 核苷酸的种类和结构 1 种类 2 结构模式图 3 两种核酸的比较 4 结构特点 1 每个核苷酸的磷酸基和含氮碱基都连接在五碳糖的不同碳原子上 2 同种核苷酸 指同属于脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸 间只有含氮碱基不同 3 不同种核苷酸 指脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸 五碳糖一定不同 含氮碱基可能相同 特别提醒生物中的核酸 核苷酸 碱基 五碳糖种类在细胞生物中 核酸2种 核苷酸8种 碱基5种 五碳糖2种 病毒中只有一种核酸 dna或rna 迄今含有两种核酸的病毒还没有发现 所以在病毒中 核酸1种 核苷酸4种 碱基4种 五碳糖1种 如图是生物体内核酸的基本组成单位 核苷酸的模式图 相关叙述正确的是 若a为核糖 则m有4种 分别是a t g cb 若m为鸟嘌呤 则b的名称是鸟嘌呤核糖核苷酸或鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸c 构成人体遗传物质的b共有8种 a有2种 m有5种d 在hiv和sars病毒中共可以检测到2种a 5种m 8种b 关键点 思路点拨 本题主要考查核苷酸的种类和名称 可从以下角度分析 明确构成不同核酸的核苷酸的种类 明确不同核苷酸中五碳糖和碱基的差异 准确判断常见生物体内核酸和遗传物质的种类 解析 题干中图示结构为核苷酸 其中a表示五碳糖 m表示含氮碱基 构成dna的基本单位是脱氧核糖核苷酸 其中所含a为脱氧核糖 m有4种 分别是a t g c 构成rna的基本单位是核糖核苷酸 其中所含a为核糖 m有4种 分别是a u g c 若a为核糖 则可判定b为核糖核苷酸 所含m为a u g c4种 若m为鸟嘌呤 无法确定a的种类 若a为核糖 则b是鸟嘌呤核糖核苷酸 若a为脱氧核糖 则b是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 人体内有dna和rna两种核酸 但只有dna才是遗传物质 其基本构成单位是脱氧核糖核苷酸 共有4种 包括1种a 脱氧核糖 和4种m a t g c hiv和sars病毒均只含有rna 因此它们体内只有1种a 核糖 4种m a u g c 和4种b 核糖核苷酸 答案 b 互动探究3 1 当m种类确定时 a的种类能否确定 请阐明理由 2 是否构成任何一种生物遗传物质的b均有4种 提示 1 当m为a g c时 无法确定a的种类 当m为t时 a一定是脱氧核糖 当m为u时 a一定是核糖 2 对于任何一种生物而言 其遗传物质或者是dna 或者是rna 因此b均有4种 或者是4种脱氧核糖核苷酸 或者是4种核糖核苷酸 蛋白质中氨基的计算 例题 现有100个氨基酸 共含有116个 cooh和106个 nh2 这些氨基酸缩合成含有6条多肽链的蛋白质时共含有 nh2的个数是 a 6b 12c 22d 100 解析 由 100个氨基酸 共含有116个 cooh和106个 n