高中生物竞赛课件 -组成细胞的分子基础课时10

请指出在正丁醇：醋酸：水的系统中进行纸层析（生化教材13页）时，下列混合物中氨基酸的迁移率：（1）Ile，Lys（2）Ala，Val，Leu（3）Pro，Val（4）Tyr，Ala，His支持剂固定相流动相滤纸支持剂吸附的水展层剂纸层析实际上是以滤纸纤维的结合水为固定相，以有机溶剂为流动相进行物质的分离和提取Ile,

I

异亮氨酸Lys,

K

赖氨酸极性，碱性，带正电荷非极性氨基酸IleLysAla,A

丙氨酸Val,

V

缬氨酸Leu,

L

亮氨酸请对氨基酸的烃链长度进行排序，并判断他们的迁移率均为非极性氨基酸LeuValAlaVal,

V

缬氨酸Pro,

P

脯氨酸均为非极性氨基酸大多数氨基酸都溶于水！Pro＞Lys＞Arg，Tyr的溶解度最小ValProAla,A

丙氨酸TyrosineTyr,

Y

酪氨酸His, H 组氨酸非极性氨基酸非极性氨基酸极性，碱性，带正电荷大多数氨基酸都溶于水！Pro＞Lys＞Arg，Tyr的溶解度最小TyrValHis非蛋白质氨基酸/非标准氨基酸1.蛋白质氨基酸在翻译后经化学修饰的后加工产物非蛋白质氨基酸/非标准氨基酸2.在体内以游离的形式存在-氨基丁酸：谷氨酸脱羧产生的，神经递质（详见选必1第2章第3节）氨基酸代谢中的中间体H2N-CH2-CH2-CH2-COOH

H2N-CH2-CH2-COOH-丙氨酸：维生素泛酸的组分（见生化教材213页）蛋白质合成的过程必修一教材P56基因（有遗传效应的DNA片段）所携带的遗传信息怎么从细胞核传递到细胞质,指导核糖体上蛋白质的合成？蛋白质合成的过程1.DNAmRNARNA充当了DNA的信使，携带遗传信息通过核孔进入细胞质，用于指导蛋白质的合成。RNA一般为单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。遗传信息从DNA传递给mRNA的过程就是转录转录tRNAmRNArRNA转录的过程包括几个步骤？模板链是DNA的两条链还是一条链？mRNA的合成方向是怎样的？m3´5´3´5´5´联系细胞分化：不是所有基因都会转录，转录是有选择的。细胞分化时基因选择性表达源于基因的选择性转录。RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。mRNA、rRNA和tRNA都是转录而来的。mRNA携带的遗传信息蛋白质核苷酸排序氨基酸排序4种21种mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。CCCACGUCACUAmRNA核糖体游离的氨基酸HisMetIlePro1954年，美籍理论物理学家伽莫夫（G·Gamow）数学推理(1)如果一个碱基决定一种氨基酸：(2)如果两个碱基决定一种氨基酸：A、U、C、G，41=4种

42=16种

AAAUACAGUAUUUCUGCACUCCCGGAGUGCGG翻译(3)如果3个碱基决定一种氨基酸：43=64种

能满足组成蛋白质的21种氨基酸的需要野生型噬菌体插入或删掉3个相邻碱基噬菌体能侵染细菌，使死菌死亡野生型噬菌体噬菌体不能侵染细菌，不能使细菌死亡插入或删掉1个或2个相邻碱基①遗传密码中3个碱基编码一个氨基酸。②遗传密码从一个固定的起点开始，以非重读的方式阅读，编码之间没有分隔符。mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫做1个密码子。特殊密码子说明：①在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。②在原核生物中，GUG也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。细胞质中的氨基酸怎样运输到蛋白质生产线？5´3´mRNA通过核孔进入细胞质，与核糖体结合，组装成合成蛋白质的生产线。氨基酸的搬运工——tRNARNA链经过折叠，像三叶草的叶形功能：识别密码子，转运氨基酸。反密码子位于tRNA上能与mRNA上的密码子发生碱基互补配对的3个碱基。一种氨基酸可由一或多种tRNA携带每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。基因A基因B基因C含有3个基因的DNA片段的模式图不编码蛋白质的序列（非编码序列）转录形成tRNA、rRNA反密码子ABCD请按照翻译的顺序对上述四幅图进行排序B→C→D→A一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。这样少量的mRNA就可以迅速合成大量蛋白质，提高翻译的效率。如图是翻译过程的示意图，请据图分析回答下列问题。(3)图乙中①⑥分别是什么分子或结构？核糖体移动的方向是怎样的？(4)最终合成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？①⑥分别是mRNA、核糖体；核糖体移动的方向是由右向左。相同；因为它们的模板是同一条mRNA。非蛋白质氨基酸/非标准氨基酸1.蛋白质氨基酸在翻译后经化学修饰的后加工产物非蛋白质氨基酸/非标准氨基酸2.在体内以游离的形式存在-氨基丁酸：谷氨酸脱羧产生的，神经递质（详见选必1第2章第3节）氨基酸代谢中的中间体H2N-CH2-CH2-CH2-COOH

H2N-CH2-CH2-COOH-丙氨酸：维生素泛酸的组分（见生化教材213页）

第一章

组成细胞的分子基础

郑州七中

生物竞赛教练团队周二、周四18：30—19：30

周六16：50—19：00氨基酸的物理性质1.大多数氨基酸都溶于水！Pro＞Lys＞Arg，Tyr的溶解度最小2.都为白色晶体，不同氨基酸结晶形状不同3.熔点很高，一般在200℃以上4.具有旋光性某些L型氨基酸使偏振光的振动方向顺时针旋转（正值），而有一些L型氨基酸使偏振光的振动方向逆时针旋转（负值）氨基酸的物理性质当平面偏振光通过旋光物质的溶液，如乙酸，光的偏振会向右旋一定的角度，该物质成为右旋光性物质（以“+”表示），向左旋的则被称为左旋光物质（以“—”表示）氨基酸的物理性质1.大多数氨基酸都溶于水！Pro＞Lys＞Arg，Tyr的溶解度最小2.都为白色晶体，不同氨基酸结晶形状不同3.熔点很高，一般在200℃以上4.具有旋光性5.蛋白质紫外吸收最大波长，平均约为280nm氨基酸的物理性质纯度好的DNA：A260/A280=1.8纯度好的RNA：A260/A280=2.0如果比值低于1.8或2.0，表示存在蛋白质或酚类物质的影响组成蛋白质的氨基酸中，Trp、Tyr和Phe对在近紫外区（220-300nm）有光吸收

λmax：

Tyr（酪氨酸）:275nmPhe（苯丙氨酸）:258nmTrp（色氨酸）:279nm氨基酸的物理性质6.R基团的疏水性在水溶液中，疏水氨基酸一般位于蛋白质内部，亲水氨基酸位于蛋白质表面，这是驱动蛋白质折叠的动力之一。带相反电荷的极性氨基酸有可能成对地存在于一种球状蛋白质地内部氨基酸的酸碱性质与等电点CRCOOHHH2NCRCOO-HH3N+中性分子两/兼性离子氨基酸在晶体和水中主要以兼性离子存在氨基酸是一类两性电解质，它既起酸（—COOH，质子供体）的作用，又起碱（—NH2，质子受体）的作用氨基酸的酸碱性质与等电点调节溶液pH，使氨基酸处于兼性离子状态此时氨基酸所带正负电荷数相等，即净电荷为0，在电场中不移动这时溶液的pH即为氨基酸的等电点实验证明在等电点时，氨基酸主要以两性离子形式存在，但也有少量的而且数量相等的正、负离子形式，还有极少量的中性分子。氨基酸的酸碱性质与等电点完全质子化极酸+OH-溶液中正离子和两性离子浓度相等时的pH为pK1pH=PIpH＜PI+OH-溶液中负离子和两性离子浓度相等时的pH为pK2pH大于PI氨基酸的酸碱性质与等电点对于侧链不解离的中性氨基酸而言K1×K2=[H+]2在等电点时，[Gly-]=[Gly+],因此，[H+]2=K1×K2I代表等电点时氢离子的浓度，则I=（K1×K2）1/2等式两边取负对数得K1K2氨基酸的酸碱性质与等电点对于酸性氨基酸而言（一氨基二羧基，Asp，Glu）以谷氨酸为例净电荷+0-2-应该如何计算其等电点？α-羧基在空间位置上更加暴露，更容易与水分子接触而发生解离氨基酸的酸碱性质与等电点对于碱性氨基酸而言（二氨基一羧基，Arg，Lys,His）以谷氨酸为例净电荷2++0-应该如何计算其等电点？

pI=(pK2+pKR)/2

pH<pI,氨基酸带正电荷，样品点向阴极移动

pH>pI,氨基酸带负电荷，样品点向阳极移动

pH=pI,氨基酸不带电荷，样品点不移动氨基酸的酸碱性质与等电点咪唑（zuo）质子受体：H+缺电子，最外层空缺一对电子，有孤对电子的元素与H+刚好匹配，所以孤对电子很容易与氢离子结合咪唑（zuo）质子供体H+氨基酸的化学反应1.由α-NH2参加的反应（1）2,4-二硝基氟苯（NDFB）的反应（重要）由于DNP-氨基酸溶于乙酸乙酯或乙醚等有机溶剂，因此可以用这两种试剂对其进行抽提，随后进行色谱分析/层析（原理相似的两种物质分离和分析方法），并以标准的DNP-氨基酸作为对照，就可以鉴定出是何种氨基酸。此法是Sanger法鉴定肽或蛋白质N末端氨基酸的依据。氨基酸的化学反应1.由α-NH2参加的反应（2）异硫氰酸苯酯（PITC）的反应弱碱性无水HF三氟乙酸此法是Edman法鉴定肽或蛋白质N末端氨基酸的依据，可逐步推断出一个完整多肽链的氨基酸序列。氨基酸的化学反应1.由α-NH2和α-COOH共同参加的反应（1）与水合茚三酮反应：水和茚三酮第2个水合茚三酮水浴加热水浴加热紫色复合物的两个共振形式醛氨还原型茚三酮加氢去氧是还原加氧去氢是氧化水合茚三酮与氨基酸共热(微酸性)，经氧化脱氨、脱羧，氨基酸生成醛，水合茚三酮被还原，与氨和另一水合茚三酮反应，生成蓝紫色化合物。此反应十分迅速，可以定性鉴定并用分光光度法在570nm定量测定各种氨基酸。或定量释放的CO2可用测压法测量，从而计算出参加反应的氨基酸的量。Pro（脯氨酸）和Hyp（羟脯氨酸）与茚三酮反应不释放NH3,而直接生成黄色化合物。Pro,

P

脯氨酸非极性氨基酸羟脯氨酸100℃氨基酸的化学反应1.由α-NH2和α-COOH共同参加的反应（2）成肽反应++二肽酰胺键肽键温故知新单糖的鉴别（显色反应）