第1单元 第3课时 生命活动的主要承担者——蛋白质.ppt

第3课时,生命活动的主要承担者蛋白质,3,从近几年新课程地区(广东、山东、海南、宁夏)的高考试题来看，试题多以选择题的形式出现。本部分内容的命题点主要有二：一是蛋白质分子结构和功能的多样性；二是三大物质的鉴定实验（注意各类化合物一般在什么材料中含量较丰富）。考生不仅要知道检测这些有机物的方法，还要熟练掌握有关显微镜的正确操作方法，在学习中要多动手、多联系、多比较，以加强对本章内容的理解和掌握。水和无机盐的作用，则要求考生多结合生活中的实例加以认识和理解。本章内容比较繁琐，学习时可利用概念图、列表格等方式促进理解。,1(2011福建理综，3)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都是()A在细胞内发挥作用B由活细胞产生的蛋白质C与特定分子结合后起作用D在发挥作用后还能保持活性2一般说来，每100克蛋白质平均含氮为16克，这些氮主要存在于蛋白质的()ACONHB游离的氨基C游离的羧基DR基,3下列关于人体内蛋白质的叙述中，正确的是()A蛋白质具有多样性，是由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和空间结构不同B指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、T、UC人体内的酶大部分都是蛋白质，激素不一定是蛋白质D蛋白酶也是蛋白质，能通过提高化学反应的活化能，加快酶促反应速度,知识网络,基础导学1.含量:占细胞鲜重的710%,2.结构干重的_以上元素组成：_等,有的含S及微量元素Fe等组成基本单位:氨基酸脱水缩合,种类:约20种分类:根据能否在人体内合成,分为氨基酸和氨基酸通式：,其分子式若R基为CH3,则该氨基酸中C有个,H有个;若某氨基酸的分子式为C6H14O2N2,则该氨基酸的R基为。特点:至少有一个和连接在C上,必需,非必需,C2H4O2NR,3,7,50%,CHON,氨基,羧基,同一个,C4H10N,想一想:脱下的H2O中H来自氨基,O来自羧基吗？多肽的多样性和蛋白质多样性有何不同？,氨基酸化学结构:多肽(链)空间结构:蛋白质分子,连接方式:肽键_空间结构:具有特定的氨基酸序列,-NH-CO-,盘曲折叠,脱水缩合,1.在下列物质中,有的属于构成人体蛋白质的氨基酸,有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成多肽,则此多肽中含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是()A3、3、2B4、3、3C2、2、2D3、4、2,考点7提高识图析图能力氨基酸的结构通式解读,C,1.氨基酸的结构通式：一个中心,四个基本点,-COOH-NH2-H-R,考点剖析,2.组成生物体氨基酸结构特点分析,分析,举例,氨基酸分子中至少有一个NH2、一个COOH因为R基中可能有NH2或COOH,分析,举例,都有一个NH2和一个COOH连在同一个碳原子上,否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸,反例H2NCH2CH2COOH非生物体内氨基酸,各种氨基酸之间的区别在于:,判断组成蛋白质的氨基酸的基本标准,R基的不同,1.食物中的蛋白质经消化后的最终产物是()A.多种氨基酸B.各种多肽和氨基酸C.CO2.H2O和尿素D.多种氨基酸.CO2.H2O和尿素2.谷氨酸的R基为C3H5O2,1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是()A.5、9、4、1B.4、8、5、1C.5、8、4、1D.4、9、4、13.(2008天津)下列关于蛋白质和氨基酸的叙述,正确的是A.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成B.高等动物能合成生命活动所需20种氨基酸C.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质D.在胚胎发育过程中,基因选择性表达,细胞会产生新的蛋白质,A,A,D,6.下列为某一多肽化合物的分子结构式,请回答有关问题：上述结构中，代表氨基的结构式为；代表羧基的结构式为；代表肽键的结构式为。上述化合物是由种氨基酸组成的。该化合物是由个氨基酸失去分子水形成的,该化合物称为,这样的反应叫做。水分子中的氧来自,氢来自。,某种蛋白酶能使蛋白质水解,其作用的主要部位是蛋白质中的肽键,一般是使肽键断裂。假设该种酶也能使如上图所示物质水解，则水解后形成的产物是,根据生物学知识判断它们是不是构成生物体的氨基酸？为什么？,6.(1)NH2COOHCONH(2)2(3)32三肽脱水缩合COOHNH2和COOH(4)和C6H5-COOH不是构成生物体的氨基酸,因为他们不符合氨基酸的特点,即没有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,2.(2011北京理综,4)胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述中,正确的是()A.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链B.沸水浴加热之后,构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂C.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列,与空间结构无关D.核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素,考点8“结构决定功能”的生物学思想蛋白质的结构与功能多样性,D,考点剖析,1.蛋白质的结构形成：一条肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,分别位于肽链的两端,其余的氨基和羧基位于R基中。H2O中的H来自_,而O则只来自于_。,氨基酸多肽(肽链),COOH中的H和NH2中的H,COOH中的O,都来自氨基或都来自羧基,一个来自羧基,一个来自氨基,H2O中H的来源,五肽,六肽,含5个肽键,CONH,CONH,肽键,COOH,COOH,羧基,NH2或NH3,NH2,氨基,错误(举例),正确,误区警示氨基、羧基及肽键的写法及多肽的命名,4.(08湖北模拟)两种氨基酸(如下图)它们在形成二肽化合物时,最可能缩合的基团A.B.C.D.,C,2.(06广东)组成蛋白质的氨基酸之间的肽键结构式是A.NHCOB.NHCOC.NH2COOHD.NH2OOH3.(11年江苏)下列物质合成时,需要模板的是A磷脂和蛋白质BDNA和酶C性激素和胰岛素D神经递质和受体,B,B,5.下列过程中,涉及肽键数量变化的是A.洋葱根尖细胞染色体的复制B.用纤维素酶处理植物细胞C.小肠上皮细胞吸收氨基酸D.蛋清中加入NaCl使蛋白质析出6.(04年广东改)(双选)下图为一条肽链的分子结构简式,下列有关分析不正确的是A.翻译过程中至少需要5种转运RNAB.构成肽链的氨基酸数目是2C.合成肽链的细胞器是核糖体D.该多肽的合成和分泌一定伴随高能磷酸键的合成,A,AC,1.丙氨酸R基为CH3,谷氨酸R基为C3H5O2,它们缩合形成的二肽分子中,CHO的原子比例A.7:16:6B.7:14:5C.8:12:5D.8:14:5,D,拓展提升氨基酸、多肽、肽键的关系,2.蛋白质的结构多样性和功能多样性,拓展提示上述4个导致蛋白质结构多样性的原因并非同时具备,只要具备其中的一点,这两个蛋白质的分子结构就不同。,蛋白质结构多样性的原因：氨基酸的种类、数目和排列次序和肽链的空间结构,应用：若两个肽链中的氨基酸的数目种类都相同,但功能不同,是由造成的;若仅氨基酸数目相同,则是由.造成的;若两个蛋白质分子的结构和功能都不同,是由造成的;若仅从氨基酸层次分析蛋白质分子多样性原因：.,氨基酸排列次序不同,氨基酸的种类,和排列次序不同,氨基酸的种类、数目和排列次序和肽链的空间结构,氨基酸的种类、数目和排列次序,3蛋白质的功能,绘一绘酶(a)、激素(b)与蛋白质(c)的关系,组成成分,细胞内,结构蛋白,保护、润滑、识别等,细胞膜表面,糖蛋白,主要运输氧气和部分二氧化碳,红细胞内,血红蛋白,免疫作用,内环境中,抗体,调节生命活动,内环境中,某些激素,运输某些物质如离子、氨基酸等,细胞膜,载体蛋白,催化作用,细胞内或细胞外,大多数酶,功能,分布,名称,拓展提升蛋白质功能多样性,记忆窍门蛋白质功能记忆法用串字记忆法记成“构催运免调”,如果用谐音法,可记成“狗吹人面条”,即蛋白质的功能有构成细胞、催化、运输、免疫和调节等。,原理：加热、X射线照射、强酸、强碱、重金属盐、乙醇等处理都可引起蛋白质的变性。应用：在临床中用酒精、加热、紫外线等方法进行消毒杀菌,使用目的：利用这些手段使菌体和病毒的蛋白质变性而失去致病性和繁殖能力。,3.蛋白质的化学性质,特别提醒蛋白质多样性与生物多样性的关系,DNA(基因)多样性,蛋白质多样性,生物多样性,由于基因的选择性表达,同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异。,（2002广东）生物体内的蛋白质千差万别，即使像催产素、牛加压素、血管舒张素等由相同数量的氨基酸构成的蛋白质，生理功能也差异很大。其原因不可能是()A组成肽键的化学元素不同B组成蛋白质的氨基酸种类不同C氨基酸排列顺序不同D蛋白质的空间结构不同,疑误辨析蛋白质与多肽的区别与联系,翻译的直接产物多肽,不叫蛋白质,必须经内质网和高尔基体再加工后,形成一定的空间结构才叫蛋白质,提醒,蛋白质可由一条或几条肽链形成,联系,只有三个方面,无空间结构差异,四个方面,多样性,无,有,空间结构,多肽,蛋白质,A,对位训练2.如图所示,物质A是在胰岛B细胞中合成的,且与血糖调节有关。物质B是一种淋巴因子,可干扰病毒DNA在宿主细胞中的复制。物质C由浆细胞合成并分泌,且具有免疫作用。物质D由垂体分泌,可促进蛋白质的合成和骨的生长。下列有关说法正确的是A.物质ABCD的结构多样性只与a有关B.与ABCD四种物质合成、分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体C.ABCD四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、抗利尿激素D.物质A与胰高血糖素具有协同作用,物质B、C均在特异性免疫中发挥作用,物质D的分泌体现了生物膜的流动性,B,7.(06江苏,双选)下图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系，相关叙述正确的是,A.a的种类约有20种，b的种类有8种B.a的结构通式可表示为,C.B是人的遗传物质D.A的种类在神经细胞与表皮细胞中相同,B则不同,BC,4一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸：据此判断,下列有关叙述错误的是()A.1个C22H34O13N6分子水解后可产生3个谷氨酸B.合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子C1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基D在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA,C,考点8蛋白质的合成过程及相关计算归纳1、利用N原子个数求氨基酸的个数氨基酸通式中N的数目最少、最简单,一般只出现在氨基中。若氨基酸R基中无氨基,则N原子数氨基酸数;若R基含1个氨基,则氨基酸数N原子数1,归纳2.蛋白质中含有N、O原子数的计算N原子数各氨基酸中N原子总数肽键数肽链数R基上的N原子数O原子数肽键数2肽链数R基上的O原子数各氨基酸O原子总数脱去水分子数,典例如图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)及部分肽链的放大图(图2)。请据图判断,下列叙述中正确的是A.该蛋白质中含有1条肽链，124个肽键B.图2中含有的R基是C.从图2可推知该肽链含有2个游离的羧基D.该蛋白质合成的场所是细胞质中的核糖体,D,2.(2009上海)某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是An-mBn-2mCn+mDn+2m,C,肽键数脱去的水分子数氨基酸数目肽链数;,归纳3.直链中氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系,3.血红蛋白分子有574个氨基酸,4条肽链,在形成此蛋白质分子时,脱下的水分子数和形成的肽键数分别是A.573和573B.573和570C.570和573D.570和570思考如果这574个氨基酸形成一个环形肽呢？,D,归纳4.蛋白质中游离氨基或羧基数的计算至少含有的游离氨基或羧基数肽链数游离氨基或羧基数目肽链数R基中含有的氨基或羧基数,5.现有1000个氨基酸,其中氨基有1020个,羧基1050个,则由此合成的4条肽链中氨基、羧基的数目分别是()A.1016,1046B.4,4C.24,54D.1024,1054,4.某蛋白质分子由3条多肽链组成,内有肽键109个,则此分子中含有-NH2或COOH的数目至少为112,112B.109,109C.9,9D.3,3,D,C,归纳4蛋白质相对分子质量的计算蛋白质相对分子质量氨基酸数目氨基酸的平均相对分子质量脱去水分子数18，注意环状和SS键的特殊情况。,6.已知20种氨基酸的平均分子质量是128,某蛋白质分子由两条肽链组成,共有肽键98个,该蛋白质的分子质量最接近于()A.12800B.12544C.11036D.12888,C,7.某蛋白质的结构示意图,其中SS表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成,则该蛋白质分子在形成时生成水分子数和减少的相对分子质量分别为A.m个、18mB.(m4)个、18(m4)C.(m3)个、18(m3)4D.(m2)个、18(m2)4,D,拓展提升二硫键形成过程,蛋白质分子中除了肽键外,还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键(“SS”)是由2个“SH”形成的,形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质分子量时除减去H2O的分子量外,还应考虑脱去H的分子量。上图为胰岛素分子形成3个二硫键的情况。,归纳5.氨基酸与相应DNA、RNA中碱基数关系,8.牛胰岛素由两条肽链构成，共有51个氨基酸。则牛胰岛素含有的肽键数以及控制其合成的基因至少含有的脱氧核苷酸数目依次是A.49,306B.49,153C.51,306D.51,153,A,提醒：若已知DNA、mRNA中碱基数求氨基酸数,一般用关键词最多;若已知氨基酸数求DNA、mRNA中碱基数,则一般用关键词至少,原因是该计算过程中都不考虑终止密码子的问题。,碱基数6碱基数3氨基酸数1,归纳6长多肽链断裂成几段短多肽链某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图所示)，分析该过程中肽键数、游离的氨基、羧基数。C、H、O、N数如何变化？,mm281414个，即减少14个,m74(4个丙氨酸含28个H)14(7个H2O含14个H),假设m个,H原子数,mm871个,即减少1个,m8(4个丙氨酸含8个O)7(肽键减少7个,需消耗7H2O),假设m个,O原子数,mm3412个,减少12个,m34(即4个丙氨酸,每个含3个碳原子),假设m个,C原子数,mm44个,减少4个,m4(4个丙氨酸每个含1个氮原子),假设m个,N原子数,143个,即增加3个,各4个,各1个,氨基羧基(至少),38317个,即减少7个,35(氨基酸数)4(肽链数)31,39138,肽键数变化,变化数量,断裂后,断裂前,特别提醒计算O和H的数量变化时,不要漏掉增加的H2O中O、H数值。,归纳7.氨基酸的排列与多肽的种类:(1)A、B、C三种氨基酸,每种氨基酸足够多,则可形成三肽的种类：二肽的种类：(2)A、B、C三种氨基酸,且每种氨基酸只有一个,由这三个不同的氨基酸可形成：三肽的种类：二肽的种类：,3X3X327,3X39,3X2X16,3X26,11.由4种氨基酸,每种氨基酸数量不限,最多能合成不同结构的三肽有()A.4种B.12种C.24种D.64种,10.某22肽被水解成1个4肽,2个3肽,2个6肽,则这些短肽的氨基总数最小值及肽键总数依次A.618B.518C.517D.617,C,纠错笔记若氨基酸数为n,肽链数为m,则,直链:肽键数脱去水分子数,nm,环链:肽键数脱去水分子数,n,直链:蛋白质相对分子质量,an18(nm),环肽:蛋白质相对分子质量,an18n,环肽并形成二硫键(b个):蛋白质相对分子质量,an18n2b,RNA中的碱基数,至少3n,基因中的碱基数,至少6n,注:表中a表示氨基酸平均相对分子质量。,练1.(2008年上海)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2B.798、12和10C.799、1和1D.799、11和9,B,练2.某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量约为A.2ab/3-6b+18nB.ab/3-6bC.(b/3-a)18D.ab/3-(b/3-n)18,D,练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有肽键数及形成该蛋白质时相对分子质量减少()A.m个(m4)18B.(m1)个(m4)18C.(m1)个(m4)186D.(m4)个(m4)186,D,友情提示计算分子量时若出现二硫键不要漏掉脱去氢的数量。如题目没有说二硫键，而就不考虑。,练4.有一条多肽链,分子式为CxHyOpNqS,将它彻底水解后,只得到下列四种氨基酸。分析推算可知,水解得到的氨基酸个数为,A.q1B.p1C.q2D.p1,析:假设有x个氨基酸总的O原子数脱去的水分子数多肽中剩余的O原子数p,即求出x。,B,练5某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是(),C,5含有215个N原子的200个氨基酸，形成了5个四肽、4个六肽和一个由2条肽链构成的蛋白质分子。这些多肽和蛋白质分子中，共含肽键与氨基数目的最大值分别是()A189和11B200和215C189和26D200和200,C,“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2个：一是数量标准,即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基;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。,考点10蛋白质的综合练习“12345”,“三个数量关系”是指蛋白质分子合成过程中的3个数量关系(氨基酸数、肽键数或脱水分子数、肽链数),它们的关系为：当m个氨基酸缩合成一条肽链时,脱水分子数为m-1,形成m-1个肽键,即脱去的水分子数肽键数氨基酸数-1；当m个氨基酸形成n条肽链时,肽键数脱水分子数m-n。,4、“四”是指蛋白质分子结构多样性的原因有4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”是指蛋白质分子主要有5大功能(由分子结构的多样性决定)：(1)有些蛋白质是构成细胞和生物体内的重要物质,如人和动物的肌肉主要是蛋白质；(2)有些蛋白质有催化作用,如参与生物体各种生命活动的绝大多数酶；(3)有些蛋白质有运输作用,如细胞膜上的载体、红细胞中的血红蛋白；(4)有些蛋白质有调节作用,如胰岛素和生长激素都是蛋白质,能够调节人体的新陈代谢和生长发育；(5)有些蛋白质有免疫(包括细胞识别)作用,如动物和人体的抗体能清除外来蛋白质对身体生理功能的干扰,起着免疫作用。,1.下列为某一多肽化合物的分子结构式，请回答有关问题：(1)上述结构中,代表氨基的结构式为_;代表羧基的结构式为_;代表肽键的结构式为_。(2)上述化合物是由_种氨基酸组成的。,NH2,COOH,CONH,2,(3)该化合物是由_个氨基酸失去_分子水形成的,该化合物称为_,这样的反应叫做_。水分子中的氧来自_,氢来自_。(4)某种蛋白酶能使蛋白质水解,其作用的主要部位是蛋白质中的肽键,一般是使肽键断裂。假设该种酶也能使如上图所示物质水解,则水解后形成的产物是_,根据生物学知识判断它们是不是构成生物体的氨基酸？为什么？,不是构成生物体的氨基酸,因为它们不符合氨基酸的特点,即没有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,3,2,三肽,脱水缩合,COOH,NH2和COOH,C6H5COOH,2.下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是A.甲硫氨酸的R基是CH2CH2SCH3,则它的分子式是C5H11O2NSB.酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异是由R基的不同引起的C.n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一个多肽中氨基数必为mnD.甜味肽的分子式为C13H16O5N2,则甜味肽一定是一种二肽,C,AC,3.(双选)下列关于人体内蛋白质的叙述中,正确的是()A.蛋白质具有多样性，是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同B.指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、T、UC.人体内的酶和激素不一定都是蛋白质D.蛋白酶也是蛋白质，蛋白酶可以水解所有的肽键,C,4.蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一个肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸和相邻氨基酸的羧基基团之间的肽键。下列说法正确的是()A.上图所示肽链一定由五种氨基酸脱水缩合而成B.在肽酶P的作用下,经过脱水缩合可以形成两条肽链C.肽酶P可以催化1处的化学键断裂D.该肽链中含有游离的氨基和羧基各一个,C,5.称取某多肽415g，在小肠液的作用下完全水解得到氨基酸505g。经分析知道组成此多肽的氨基酸平均相对分子质量为100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3种氨基酸组成，每摩尔此多肽含有S元素51mol。3种氨基酸的分子结构式如下：,组成一分子的此多肽需氨基酸个数是()个A99B100C101D102,4如图所示，表示有关蛋白质分子的简要概念图，对图示分析