苏教版高中生物必修1课件蛋白质的结构和功能课件2

1、蛋白质的结构和功能课件,情,境,导,入,学,习,目,标,方,法,导,引,通过列表比较、识记蛋白,质的基本组成单位、形成,过程、结构和功能。尝试,进行生物组织中的蛋白质,的鉴定实验，掌握实验的,基本操作过程，探讨实验,1,概述蛋白质的组成元素、蛋白质的基,本单位、特点,2,说明氨基酸的结构特点，以及氨基酸,形成蛋白质的过程。阐明氨基酸脱水缩,合形成多肽或蛋白质分子时，氨基酸数,肽链数、脱水数、肽键数及游离的氨基,和羧基数间的相互关系,3,概述蛋白质的结构和功能,4,尝试并学会蛋白质的鉴定过程，解释,其基本原理,设计的基本思想方法。如,对照原则，单一变量原则,等,一、生物大分子的基本骨架与糖类的种

2、类和功能,观察与思,考,知识要点,归纳与总结,H,O,N,1,元素组成：主要含有,C,S,等,有的含,和,P,氨基酸,2,基本组成单位,在生物体,20,种,中组成蛋白质的氨基酸约有,蛋白质是,一,蛋白质,的组成,细胞中含,量最多的,有机化合,物,1,氨基酸分子结构特点都至少含有一,COOH,NH,2,和一个,羧基,1,构成蛋白质的氨,个,氨基,基酸的结构有什么,并且都有一个氨基和一个羧基连接在,二,特点,氨,基,2,各种氨基酸的,区别是什么,组成单位的结构通,式是怎样的,同一个碳原子上。这个碳原子还连接,一个,和一个可变的,氢原子,R,基,2,各种氨基酸的区别,的不同,R,基,3,氨基酸分子的

3、结构通式,酸,3,蛋白质的基本,1,氨基酸是以什么方式连接的？它们之间形成的,化学键叫什么？如何表示,三、蛋白质,2,两个氨基酸形成二肽的缩合反应,的结构,3,n,个氨基酸形成,1,条肽链时，脱掉几个分子,H,2,O,形成几个肽键？如果,n,个氨基酸形成,m,条肽,链呢,1,氨基酸分子相互结合的方式是：一个氨基酸分子,氨基,NH,2,羧基,COOH,的,和另一个氨基酸分子的,相连接,水,这种结合方式叫做,同时脱去一分子的,脱水缩合,连接两个,氨基酸分子的化学键叫做,书写,或,或,肽键,NH,CO,二肽,CO,NH,由两个氨基酸分子缩合而成的化合物叫做,n,肽,由,n,个氨基酸分子缩合而成，含有

4、多个肽键的化合物叫做,2,两个氨基酸形成二肽的缩合反应,3,n,个氨基酸形成,1,条肽链时，脱掉,个,n,1,n,1,个,H,2,O,形成,n,m,个,H,2,O,形,肽键。同理,n,个氨基酸形成,m,条肽链，脱掉,n,m,个肽键,成,肽键数,脱去的水分子数蛋白质中氨基酸总数肽链条数,四,1,为什么,蛋,细胞中蛋,白,白质的种,质,类如此多,结,样,构,2,蛋白质,的,结构具有,多,多样性,样,决定了其,性,功能的多,及,样性体现,功,在哪些方,能,面,1,蛋白质的种类如此多样的原因,氨基酸的种,类不同,氨基酸的数目不同,氨基酸的排列,顺序千变万化,构成蛋白质的多肽链在数目和,空间结构上的不同

5、,2,蛋白质的功能,作用：如绝大多数的酶,催化,都是蛋白质,运输,作用：如血红蛋白运输,氧气,脂质,脂蛋白随血液将,从肝运输到其他部位，载,蛋白质,体等。结构蛋白：细胞膜主要由,和,磷,蛋白质,防御,作用,脂,构成，肌肉主要由,构成,凝血蛋白,是,蛋白质，具有免疫功能,能保护,抗体,调控,蛋白质,受伤的血管,作用,类激素能调节,控制细胞的生长、分化、遗传信息的表达,双缩脲试剂,鉴定蛋白质的试剂是,蛋白,五、鉴,定蛋白,质,紫色,双缩脲试剂与斐,质与该试剂相遇会产生,反应，该试,1,g,mL,NaOH,溶液,和,林试剂配制和用,剂由质量浓度为,0,0,01,g,mL,CuSO,4,溶液,配,法有

6、什么区别,质量浓度为,制而成,新知探究,蛋白质的组成和基本单位,1,蛋白质的元素组成与含量,1,蛋白质分子主要由,C,H,O,N,四种元素组成，大多数蛋,白质还含有,S,有些蛋白质含有,P,Fe,Cu,I,Mn,Zn,等,2,蛋白质是细胞内含量最多的含氮化合物。经测定，蛋白质,占细胞鲜重的,7,10,占细胞干重的,50,以上,3,蛋白质是一种相对分子质量很大的生物大分子，它的相对,分子质量变化范围很大，从几千一直到一百万以上，例如,人的血红蛋白的相对分子质量是,64,500,因此，蛋白质是一,种高分子化合物,2,基本组成单位,氨基酸,1,氨基酸是蛋白质的基本组成单位。蛋白质可用酸、碱或酶,进行

7、水解，其水解产物是氨基酸,2,氨基酸的种类：含有氨基和羧基的有机化合物都叫氨基,酸。天然氨基酸现已发现的有,100,多种，但作为构成蛋白质的,氨基酸大约有,20,种,3,构成蛋白质的氨基酸的结构特点,结构通式,注,氨基酸,这一名词与其分子结构有对应关系,氨基,酸,代表了氨基酸分子结构中主要的部分,氨基,碱性,和羧,基,酸性,不同氨基酸之间的区别在于,R,基的不同,根据,R,基的不同将,氨基酸分为不同的种类,结构上有共同点：至少都有一个氨基和一个羧基，并且都,有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这两点是判,断是否是组成生物体蛋白质的氨基酸的依据,资料卡片,对氨基酸结构共同点的理解,1,至少

8、,的含义：氨基酸分子中的氨基和羧基的数目至少,各,1,个，也可以是几个。例如当,R,基上含有氨基或羧基时，这,个氨基酸分子就不止有一个氨基和一个羧基了。如,谷氨酸,R,基上有,COOH,赖氨酸,R,基上含有,NH,2,2,构成蛋白质的氨基酸分子中都有一个氨基和一个羧基连接,在同一个碳原子上。其意思是，氨基和羧基不连在同一个碳,原子上不是构成蛋白质的氨基酸，因为自然界存在的蛋白质,中尚未发现这样的氨基酸,3,氨基酸的种类,a,从营养学,角度分,必需氨基酸：必须从外界获取，自身不能合成,成年人有,8,种,婴儿有,9,种,非必需氨基酸：自身能合成的,中性氨基酸：氨基数目羧基数目,b,据氨基和羧,碱性

9、氨基酸：氨基数目,羧基数目,基数目分,酸性氨基酸：氨基数目,羧基数目,1,占肝细胞干重,50,以上的有机物是,A,水,B,蛋白质,C,脂质,D,核酸,解析,在构成细胞的化合物中，占细胞鲜重最多的是水,80,90,但占细胞干重最多的是蛋白质,约,50,以上,解答此题的关键是题干中的,干重,答案,B,2,下列分子中，与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相,符的是,解析,构成生物体的蛋白质的氨基酸分子至少含有一个氨基,和一个羧基且连接在同一个,C,原子上,B,项不符,答案,B,蛋白质的结构和功能,一、结构,1,氨基酸缩合形成蛋白质的示意图,由上图可以看出,1,形成肽键时，一个氨基酸的,COOH,失去

10、,OH,相应的,另一个氨基酸的,NH,2,失去,H,形成一分子,H,2,O,2,氨基酸之间以肽键相连形成肽链,3,肽键可表示为,CONH,NHCO,或,总之不能忽略其中的,2,二肽与多肽,由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽。由,n,个氨基,酸分子缩合而成，含多个肽键的化合物，称为,n,肽，也可以称,为多肽,n,3,多肽通常呈链状结构，称之为肽链,3,蛋白质的形成,1,条或几条肽链通过一定的化学键,如二硫键,S,S,互相,结合在一起，肽链盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白,质分子。如下图血红蛋白的分子组成,注意,蛋白质比肽链具有更复杂的空间结构,4,蛋白质的结构层次,1,条或几条,C,

11、H,O,N,等元素氨基酸肽链,蛋白质,5,蛋白质的结构特点,多样性,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的种类不同,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,资料卡片,蛋白质分子的空间结构不是很稳定,在特定条件下,蛋白质结,构可发生变化,1,影响蛋白质变性的因素,重金属盐,汞盐、银盐,酸、碱、乙醇、尿素,高温,X,射线、紫外线等,2,蛋白质变性过程中发生的变化,蛋白质变性过程中不发生肽键断裂,而主要发生空间结构的变,化,使肽链由有序状态变为无序状态,溶解度降低易形成沉淀,3,

12、蛋白质变性的应用,加热或用乙醇处理可使细菌蛋白质变性而死亡,从而达到灭,菌的目的,为防止生物制品,如疫苗、抗毒血清等,变性，应将它们保存,在适宜环境中,二、功能,功,能,举,例,构成细胞和生物体的结构，如头发、指,结构蛋白,甲等；生物膜系统等主要由蛋白质和磷,脂构成,催化作用,如唾液淀粉酶、胃蛋白酶等绝大多数酶,运输作用,如血红蛋白能运输氧，脂蛋白随血液将,脂质从肝脏运输到身体其他部位,调节作用,起信息传递作用的部分激素，如,胰岛素等,帮助人体抵御病菌和病毒等抗原,免疫作用或防,御作用,侵害的抗体，如动物和人体内的,抗体能消除外来抗原对自身生理,功能的干扰；凝血蛋白能保护受,伤的血管,收缩和运

13、动作,如肌肉中的一些蛋白质构成骨骼,用,肌中的收缩系统,总之，蛋白质是生命活动的主要承担者,3,下列各项与蛋白质结构多样性无关的是,A,氨基酸的数目、种类和排列顺序,B,构成蛋白质的多肽链的数目,C,构成蛋白质的多肽链的空间结构,D,氨基酸至少含一个氨基和一个羧基,解析,构成蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序不同,蛋白质则不同；构成蛋白质的多肽链条数不同，蛋白质的结,构也不同；多肽链的空间结构不同，蛋白质也不同。因此,A,B,C,三项都是蛋白质结构多样性的原因，只有,D,项不,是,答案,D,4,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,4,种,C,3

14、,种,D,12,种,解析,造成多肽结构不同的因素有氮基酸的种类、数目和排,列次序，由,4,种氨基酸合成三肽时，三肽的第一个位置上的氨,基酸有,4,种可能，第二、第三个位置上的氨基酸也有,4,种可,能，因此，最多可以合成不同结构的三肽有,4,4,4,4,3,答案,B,3,4,有关蛋白质的计算,1,必记公式：肽键数脱水缩合产生的水分子数,2,蛋白质的相对分子质量氨基酸相对分子质量的总和失,去水分子的相对分子质量的总和,3,一条肽链至少含有一个氨基和一个羧基,拓展提高,在氨基酸脱水缩合形成的蛋白质中有如下规律,1,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,2,羧基数肽链数,R,基上的

15、羧基数各氨基酸中羧基总数,肽键数,3,氮原子数肽键数肽链数,R,基上氮原子数各氨基酸,中,N,原子总数,4,氧原子数肽键数肽链数,2,R,基上的氧原子数各氨,基酸中氧原子的总数脱去水分子数,5,氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去水分子数,2,5,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,573,B,573,和,570,C,570,和,573,D,570,和,570,解析,依据脱下的水分子数肽键数目氨基酸数肽链条,数，直接得到答案,答案,D,6,某蛋白质由,n,条肽链组成，氨基酸的平均分子质量为,a,该,蛋白质所含的

16、氨基酸有,b/3,个，则该蛋白质的相对分子质量约,为,1,1,A,ab,6b,18n,B,ab,6b,3,3,1,1,1,b,n,C,3,b,a,18,D,ab,18,3,3,解析,蛋白质的相对分子质量,氨基酸的平均分子质,量,氨基酸数,18,氨基酸数肽链数,答案,D,边做边学：鉴定蛋白质,实验原理,蛋白质与双缩脲试剂发生颜色反应形成紫色络合,物,实验目的,学会鉴定生物组织中的蛋白质,实验过程,1,取,2,支洁净的试管，编号备用。若鉴定的样品较多，可多备,几支试管,2,分别配制质量浓度为,0.1,g/mL,的,NaOH,溶液和,0.01,g/mL,的,CuSO,4,溶液，在试剂瓶上标明试剂名称

17、备用,3,将实验材料如鸡卵清蛋白,牛奶,豆浆和生物组织研磨液等,稀释后，各取,2 mL,加入编号的试管中,4,向各试管中加入,2 mL NaOH,溶液，轻轻振荡试管，摇匀,观察试管中物质的颜色变化,教材中图,2,13,5,再向各试管中加入,3,4,滴,CuSO,4,溶液,轻轻振荡试管,摇,匀。观察试管中物质的颜色变化,实验结论：蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应,注意若用鸡蛋蛋清液一定要稀释，实验样液要留出,一份做对照,加试剂时先加试剂,A(NaOH,溶液,再加入试剂,B(CuSO,4,溶液,资料卡片,斐林试剂与双缩脲试剂的比较,试剂名称,鉴定成分,斐林试剂,可溶性还原糖,还原糖中的醛基,CHO,

18、在加热条件下能将,2,双缩脲试剂,蛋白质,双缩脲在碱性溶液中,能与,Cu,结合生成紫,2,鉴定原理,Cu(OH,2,中的,Cu,还原成,色络合物，蛋白质分,Cu,从而生成砖红色的,Cu,2,O,沉淀,子中含有与双缩脲结,构相似的肽键,甲液,质量浓度为,0.1 g/mL,的,试剂浓度,NaOH,溶液,A,液：质量浓度为,0.1,g/mL,的,NaOH,溶液,乙液,质量浓度为,B,液：质量浓度为,0.01,0.05 g/mL,的,CuSO,4,溶液,g/mL,的,CuSO,4,溶液,使用方法,使用条件,甲液,乙液混合均,先加入,A,液形成碱性环,匀后,再加入样液,境后，再加,B,液,加热,不加热,

19、7,鉴定蛋白质样品时，加双缩脲试剂的正确操作是,A,A,B,液混合后加入,B,A,B,液同时加入,C,先加入,A,液，混合后再加入,B,液,D,先加入,B,液，混合后再加入,A,液,解析,加试剂时先加试剂,A(NaOH,溶液,再加入试剂,B(CuSO,4,溶液,注意与斐林试剂的用法不同,答案,C,8,对斐林试剂和双缩脲试剂的配方，叙述不正确的是,A,都含有,NaOH,和,CuSO,4,溶液,B,斐林试剂是将,0.1,g/mL,的,NaOH,溶液与,0.05,g/mL,的,CuSO,4,溶液等体积混合而成,C,双缩脲试剂是将,2,3,滴质量浓度为,0.01,g/mL,的,CuSO,4,溶,液滴入

20、,2 mL,质量浓度为,0.1 g/mL,的,NaOH,溶液中混合而成,D,双缩脲试剂有两种主要成分：质量浓度为,0.1 g/mL,的,NaOH,溶液和质量浓度为,0.01 g/mL,的,CuSO,4,溶液,解析,双缩脲试剂的两种成分要分开使用，先加质量浓度为,0.1 g/mL,的,NaOH,溶液创造碱性环境，再加质量浓度为,0.01 g/mL,的,CuSO,4,溶液,答案,C,典例剖析,氨基酸的结构特点与蛋白质的形成,在下列物质中，若将其中能构成人体蛋白质的氨基酸,通过脱水缩合而形成蛋白质分子，则此蛋白质分子中所含有,的羧基、氨基和肽键的数目依次是,A,3,3,2,B,4,3,3,C,3,2

21、,4,D,2,2,2,易错点提示,羧基脱掉,OH,成为羰基,易被误解为仍为羧基,氨基脱掉,H,后，易被误解为仍是游离的氨基,解析,由氨基酸的概念和结构通式可知,能构成人体蛋白质的,氨基酸有,这,5,个氨基酸可脱水缩合形,成多肽。该多肽的羧基除肽链的游离端保留着一个外，在,的,R,基上还各有一个羧基；氨基除肽链的游离端保留着一,个外，在,的,R,基上也有一个,5,个氨基酸脱水缩合共形成,4,个肽键,答案,C,规律总结,注意氨基酸与多肽的关系及相关计算,肽,氨基酸平,链,均相对分,数,子质量,氨基酸,肽键,数目,数目,脱去水,多肽相,分子数,对分子,目,质量,氨基,羧基,数目,数目,1,条,肽链,

22、ma,a,m,m,1,m,1,18,m,1,ma,a,m,m,n,m,n,18,m,n,至少,至少,1,个,1,个,n,条,肽链,至少,至少,n,个,n,个,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是,A,6,18,B,5,18,C,5,17,D,6,17,解析,考查蛋白质合成过程中氨基、肽键数目的计算，每个,短肽中至少有一个氨基，即,4,肽中至少有,1,个氨基,2,个,3,肽中,至少有,2,个氨基,2,个,6,肽中至少共有,2,个氨基，所以这些短肽,中至少含,5,个氨基,4,肽有,3,个肽键,3,肽有,2,个肽键,6,肽

23、有,5,个,肽键，所以肽键总数为,3,2,2,2,5,17,个,答案,C,蛋白质的空间结构和相关计算,我国中科院上海生化所于,1982,年,5,月合成了一种具有,镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物,脑啡,肽，下面是它的结构简式,请根据此化合物的结构分析回答,1,该化合物有,_,个氨基和,_,个羧基,2,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,_,该化合物叫,_,肽,3,该化合物有,_,种氨基酸构成，造成氨基酸种类不同,的原因是,_,解析,解决的关键是对肽键的识别,答案,1)1,1,2,五,四,脱水缩合,多,五,3,四,R,基不同,达标检测,1,关于组成蛋白

24、质的氨基酸概念的叙述，正确的是,A,氨基酸是蛋白质的组成单位，由氨基和羧基组成,B,每个氨基酸分子都含有一个氨基和一个羧基,C,一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成,多肽,D,氨基酸是酸碱两性化合物，分子中至少含有一个氨基和,一个羧基，且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,解析,氨基和羧基只是氨基酸的必要部分，一个完整的氨基,酸分子不只含有氨基和羧基，故,A,项错误；因每个氨基酸分,子都至少含有一个氨基和一个羧基，所以,B,项错误；一个氨基,酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合形成的是二肽，故,C,项错误,D,项为氨基酸的概念，所以,D,项正确,答案,D,2,2008,年,8,月底，在市场上出售的某些品牌的婴幼儿配方奶,粉及液态奶中被检测出三聚氰胺,这是一些不法商贩为了提高,奶粉及液态奶中的含氮量而添加的,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,A,CO,NH,B,游离的氨基,C,游离的羧基,D,R,基,解析,CO,NH,为肽键，它含有,N,元素,答案,A,3,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,这条肽链中的肽键数