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高一生物高一生物 蛋白质计算蛋白质计算本讲稿第一页，共三十五页1 1、蛋白质的基本单位、蛋白质的基本单位 2 2、组成蛋白质的氨基酸约有、组成蛋白质的氨基酸约有 种，这与氨基种，这与氨基酸结构的酸结构的 有关。有关。氨基酸氨基酸20R基团基团复习：本讲稿第二页，共三十五页RCHCOOHNH21 1）结构通式）结构通式2 2）氨基酸通式在结构上的特点：）氨基酸通式在结构上的特点：(a)(a)氨基酸的种类由氨基酸的种类由 决定。决定。(b)(b)每个氨基酸分子每个氨基酸分子至少至少都含有都含有 ，并且都有一个氨基和一个羧基连在并且都有一个氨基和一个羧基连在 上。上。3 3、氨基酸的结构、氨基酸的结构A、NH2(氨基氨基)B、COOH(羧基羧基)C、R(侧链基团侧链基团)R R基基一个氨基和一个羧基一个氨基和一个羧基同一个碳原子同一个碳原子本讲稿第三页，共三十五页4、谷氨酸的、谷氨酸的R基为基为C3H5O2，1分子谷氨分子谷氨酸含有的酸含有的C、H、O、N原子数依次是：原子数依次是：()A.5、9、4、1 B.4、8、5、1 C.5、8、4、1 D.4、9、4、1A本讲稿第四页，共三十五页*肽键肽键:连接两个氨基酸分子的键连接两个氨基酸分子的键 (-NH-CO-)(-NH-CO-)*二肽二肽:由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物*多肽多肽:由由3 3个或个或3 3个以上氨基酸脱水缩合而成个以上氨基酸脱水缩合而成,含有多个肽键的化合物含有多个肽键的化合物.明确几个概念：明确几个概念：*氨基酸的结合方式：脱水缩合氨基酸的结合方式：脱水缩合 注意肽键的正确书写注意肽键的正确书写*肽链肽链:多肽所呈的链状结构。多肽所呈的链状结构。本讲稿第五页，共三十五页例、肽键可表示为例、肽键可表示为（）A、CONH B、NHCO O？H C、CND、以上都对、以上都对D本讲稿第六页，共三十五页二肽二肽多肽多肽蛋白质蛋白质(链状)形成复杂的空间结构 蛋白质分子结构示意图蛋白质分子结构示意图氨基酸氨基酸蛋白质结构的形成蛋白质结构的形成 脱水缩合脱水缩合本讲稿第七页，共三十五页三、蛋白质结构的多样性的原因：三、蛋白质结构的多样性的原因：氨基酸氨基酸种类种类的不同的不同氨基酸氨基酸数目数目的成百上千的成百上千氨基酸氨基酸排列次序排列次序变化多端变化多端肽链折叠盘曲形成的肽链折叠盘曲形成的空间结构空间结构千差万别千差万别本讲稿第八页，共三十五页 球状蛋白质球状蛋白质 纤维状蛋白质纤维状蛋白质本讲稿第九页，共三十五页教学目标教学目标知识结构知识结构疑难解析疑难解析能力测试能力测试拓宽视野拓宽视野影像资料影像资料相关蛋白质的计算与推断蛋白质是生命物质的承担者，是生命现象的体现者，在原生质中占干重的50%以上，是细胞的重要组成部分，具有催化、调节、免疫、运输等功能，因此也成为高中生物教材中的重点和难点，尤其是相关蛋白质的一些计算与推断，令一部分同学摸不着头绪，为方便学习与掌握，现归纳总结如下：本讲稿第十页，共三十五页知识结构知识结构五、蛋白质的水解五、蛋白质的水解四、氨基酸、肽链、肽键三者数目关系的计算四、氨基酸、肽链、肽键三者数目关系的计算三、了解蛋白质结构，判断氨基、羧基、肽键数目三、了解蛋白质结构，判断氨基、羧基、肽键数目二、掌握组成生物体的氨基酸特点二、掌握组成生物体的氨基酸特点一、正确识别肽键正确识别肽键六、习题演练六、习题演练本讲稿第十一页，共三十五页教学目标教学目标知识结构知识结构疑难解析疑难解析能力测试能力测试拓宽视野拓宽视野影像资料影像资料一、正确识别肽键正确识别肽键肽键的结构为：CONH，不论如何变形，大部分同学仍能认识，这里需要强调的是肽键是蛋白质分子中用来连接两个氨基酸的化学键，如果在某物质中该如果在某物质中该结构连接的不是两个氨基酸，则结构连接的不是两个氨基酸，则不能称其为肽键。不能称其为肽键。请看疑难解析请看疑难解析返回目录返回目录本讲稿第十二页，共三十五页教学目标教学目标知识结构知识结构疑难解析疑难解析能力测试能力测试拓宽视野拓宽视野影像资料影像资料疑难解析疑难解析图中、为肽键，则不是。v又如：据下列结构式，回答问题：又如：据下列结构式，回答问题：v（1）该化合物中有）该化合物中有种种氨基酸。氨基酸。（2 2）该化合物中有）该化合物中有）该化合物中有）该化合物中有个肽键。个肽键。个肽键。个肽键。（3 3）该化合物是由）该化合物是由）该化合物是由）该化合物是由个氨基酸失去个氨基酸失去个氨基酸失去个氨基酸失去分子水而形成的，分子水而形成的，分子水而形成的，分子水而形成的，这样的反应叫做这样的反应叫做这样的反应叫做这样的反应叫做。（4 4）该化合物叫做）该化合物叫做）该化合物叫做）该化合物叫做 3 2 不不是是3 2 脱水缩合 三肽 好，测试一下本讲稿第十三页，共三十五页v 下面是某物质的结构式下面是某物质的结构式v（1）在结构式中，方框）在结构式中，方框表示的是表示的是 ，该物质中共有，该物质中共有 个个所示的基所示的基团。方框团。方框所表示的是所表示的是 ，该物质中共有，该物质中共有 个个所示的基团。所示的基团。v（2）方框）方框表示的是表示的是 ，它是由，它是由 而形成的。而形成的。v（3）该物质是由）该物质是由 个共个共 种氨基酸缩合而成的，所以叫种氨基酸缩合而成的，所以叫 。结构式中的。结构式中的 是各氨基酸的是各氨基酸的R基。基。v（4）已知构成该分子的氨基酸的分子量之和为）已知构成该分子的氨基酸的分子量之和为477，那么该物质的分子量是，那么该物质的分子量是 。v（5）该物质的合成场所是）该物质的合成场所是 合成时需要合成时需要 个转运个转运RNA。v（6）假如该物质为食物中的一种成分，它在消化道中消化成氨基酸时，需要消耗）假如该物质为食物中的一种成分，它在消化道中消化成氨基酸时，需要消耗 个个水分子。水分子。能力测试NH2CCH3OC N HHCHOC N HOHCH2CCOOH（CH2）2OC N HHCH（CH2）4NH2COOH 氨基2个 羧基2个肽键 一个氨基与一个羧基缩去1分子水44四肽 423核糖体34返回目录本讲稿第十四页，共三十五页二、掌握生物体的氨基酸特点二、掌握生物体的氨基酸特点 组成蛋白质的氨基酸大约有二十种。各种氨基酸分子在结构上却具有共同的特点，（）每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(NH2)和一个羧基(COOH)，（）都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。通式：例如本讲稿第十五页，共三十五页例题已知某氨基酸的R基是C3H5O2，则该氨基酸中所含的C、O数目分别是、。这类题目只要了解氨基酸的结构通式是，只用将换成C3H5O2，然后数一数就可以了。氨基酸分子在结构上的共同特点也用于判断所给物质是否能参与蛋白质的组成。这一点在其它例题中涉及。这里不再详述。返回目录本讲稿第十六页，共三十五页教学目标教学目标知识结构知识结构疑难解析疑难解析能力测试能力测试拓宽视野拓宽视野影像资料影像资料三、了解蛋白质结构，判断氨基、羧基、肽键数目三、了解蛋白质结构，判断氨基、羧基、肽键数目（）蛋白质的基本组成单位是（）蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸之间形成肽键时，会氨基酸，氨基酸之间形成肽键时，会消耗消耗1个（个（NH）和）和1个（个（COOH），同时生成），同时生成1分子分子HO，因此，对，因此，对一条肽链来说，我们只能肯定在其两一条肽链来说，我们只能肯定在其两端分别会有端分别会有1个（个（NH）和）和1个（个（COOH）是剩余的，肽链相连时不形成）是剩余的，肽链相连时不形成肽键。肽键。（）在一个氨基酸单位中我们（）在一个氨基酸单位中我们可以肯定至少有一个可以肯定至少有一个N存在。存在。请参看疑难解析请参看疑难解析返回目录返回目录本讲稿第十七页，共三十五页蛋白质中所含的游离的氨基（-NH2)=肽链数+R基中的氨基数蛋白质中的O数=肽链数+2R基中所含的羧基数+2本讲稿第十八页，共三十五页疑难解析疑难解析例：一条肽链由个氨基酸组成，则其中含有例：一条肽链由个氨基酸组成，则其中含有的的NH和和COOH数目至少分别是数目至少分别是、。象这类题目我们只能保证在肽链的两端会有一个（象这类题目我们只能保证在肽链的两端会有一个（NH）和一个）和一个（COOH），至于每个氨基酸的（）上是否还有），至于每个氨基酸的（）上是否还有NH和和COOH，则不得而知，答案应为、。，则不得而知，答案应为、。又如：一分子的人体某种免疫球蛋白包含又如：一分子的人体某种免疫球蛋白包含764个个氨基酸，由条链组成，则该蛋白质分子中含有的氨基酸，由条链组成，则该蛋白质分子中含有的NH和和COOH数目至少分别是数目至少分别是、。本讲稿第十九页，共三十五页疑难解疑难解析析例：下列氨基酸中，将能构成生物体的氨基酸缩合成化合物，则此化合物中含有的NH和COOH分别是多少？依据构成生物体的氨基酸的特点，首先判断出1、3、5是构成生物体的氨基酸，它们含有的含有的NH和COOH数目分别是（如下表）：NH数目COOH数目135总计又知，当这三个氨基酸形成三肽时，形成两个肽键时会消耗个（NH）和个（COOH），故剩余的NH和COOH数目分别是、。即此化合物中含有的NH和COOH分别是、。本讲稿第二十页，共三十五页疑难解析疑难解析v例：通常情况下，分子式6310345172的多肽化合物中最多含有肽键数为（）。v：63：62：17：16 析：构成生物体的氨基酸至少含1个，化合物6310345172最多包含17个氨基酸，最多也只能形成16个肽键。【答案答案】返回目录本讲稿第二十一页，共三十五页教学目标教学目标知识结构知识结构疑难解析疑难解析能力测试能力测试拓宽视野拓宽视野影像资料影像资料四、氨基酸、肽链、肽键三者数目关系的四、氨基酸、肽链、肽键三者数目关系的计算计算o个氨基酸形成条链，共形成个肽键，同时失水个，缩合后相对分子量减少18（）。o推导推导：氨基酸数氨基酸数链链条数条数肽键肽键数（失水数）数（失水数）（）（即比形成一条链时少形成个肽键）具体应用具体应用 参考疑难解析参考疑难解析返回目录返回目录本讲稿第二十二页，共三十五页（1）在一条肽链中，）在一条肽链中，肽键数肽键数脱去的水分子数脱去的水分子数氨基酸总数氨基酸总数1。（2）如果）如果n个氨基酸形成一条肽链，则脱掉个氨基酸形成一条肽链，则脱掉 个水分子，形成个水分子，形成 个肽键。个肽键。n1n1(3).如果如果n个氨基酸形成个氨基酸形成m条肽链，则脱条肽链，则脱掉掉 个水分子，形成个水分子，形成 个肽键。个肽键。nmnm注意：注意：R R基中的氨基、羧基不参与形成肽键基中的氨基、羧基不参与形成肽键3、注意一些数量变化规律：、注意一些数量变化规律：失去水分子数失去水分子数=肽键数肽键数=氨基酸总数氨基酸总数肽链数肽链数（4 4）、由）、由n n n n条肽链组成的蛋白质分子，至少含有条肽链组成的蛋白质分子，至少含有条肽链组成的蛋白质分子，至少含有条肽链组成的蛋白质分子，至少含有 个个-COOH-COOH-COOH-COOH，至少含有至少含有 个个-NH-NH-NH-NH2 2 2 2。nn本讲稿第二十三页，共三十五页二肽二肽多肽多肽蛋白质蛋白质(链状)形成复杂的空间结构 蛋白质分子结构示意图蛋白质分子结构示意图氨基酸氨基酸4、小结：蛋白质结构的形成、小结：蛋白质结构的形成 脱水缩合脱水缩合本讲稿第二十四页，共三十五页肽肽链链空空间间结结构构本讲稿第二十五页，共三十五页疑难解析疑难解析o若一相对分子质量为10972,氨基酸平均相对分子质量为127,在形成多肽时脱去水的相对分子质量为1728,则该蛋白质由几条多肽链组成（）o：一条：二条：三条：四条直接应用 解：（）计算氨基酸数：（109721728）/127100（）计算缩合时脱水数：1728/1896（）得出蛋白质中包含的链条数：100964（条）【答案答案】本讲稿第二十六页，共三十五页教学目标教学目标知识结构知识结构疑难解析疑难解析能力测试能力测试拓宽视野拓宽视野影像资料影像资料疑难解析疑难解析转化应用 o某多肽415在相关酶的作用下完全水解得到氨基酸505,经分析该多肽的氨基酸平均相对分子量为100,此多肽由三种氨基酸【甘氨酸（分子量75）、丙氨酸（分子量89）、半胱氨酸（分子量121）】组成，并且MOL该多肽中含51MOL。o一分子多肽含多少个氨基酸单元？o一分子多肽中三种氨基酸的数目分别是多少？请参考能力测试请参考能力测试返回目录返回目录本讲稿第二十七页，共三十五页教学目标教学目标知识结构知识结构疑难解析疑难解析能力测试能力测试拓宽视野拓宽视野影像资料影像资料能力测试能力测试解：（）首先列出水解反应式：然后将质量数转变成数量（MOL）数，即：5.05MOL氨基酸形成氨基酸形成MOL肽键（失去肽键（失去MOL），形成链的条数则为，形成链的条数则为5.0550.05（MOL条），这条），这0.05MOL即为多肽的数量（即为多肽的数量（MOL数），水解反数），水解反应可表示为：应可表示为：0.05多肽多肽525.05氨基酸，即氨基酸，即MOL多肽多肽100MOL2101MOL氨基酸，则该多肽中含氨基酸，则该多肽中含101个氨基酸个氨基酸.（）由于）由于MOL该多肽中含该多肽中含51MOL，分子半胱氨酸中只有一个，得，分子半胱氨酸中只有一个，得出该多肽中含半胱氨酸出该多肽中含半胱氨酸51个，设含甘氨酸个，则含丙氨酸（个，设含甘氨酸个，则含丙氨酸（50）个，）个，计算多肽的分子量：计算多肽的分子量：1011007589（50）51121,得得37,故：故：一分子多肽中三种氨基酸的数目分别是：甘氨酸一分子多肽中三种氨基酸的数目分别是：甘氨酸37个、丙氨酸个、丙氨酸13个、半胱氨酸个、半胱氨酸51个。个。返回目录返回目录返回目录本讲稿第二十八页，共三十五页教学目标教学目标知识结构知识结构疑难解析疑难解析能力测试能力测试拓宽视野拓宽视野影像资料影像资料五、蛋白质的水解五、蛋白质的水解o蛋白质水解的产物是氨基酸，所消耗的水蛋白质水解的产物是氨基酸，所消耗的水的数目等于其形成时脱去的水数，水解前的数目等于其形成时脱去的水数，水解前后应遵循各种原子数目的守衡。在实际计后应遵循各种原子数目的守衡。在实际计算时，要认清所形成的氨基酸的规律性，算时，要认清所形成的氨基酸的规律性，以及某种特定氨基酸与其它氨基酸的不同以及某种特定氨基酸与其它氨基酸的不同之处之处。具体应用具体应用 参考疑难解析参考疑难解析返回目录返回目录本讲稿第二十九页，共三十五页教学目标教学目标知识结构知识结构疑难解析疑难解析能力测试能力测试拓宽视野拓宽视野影像资料影像资料例题分析例题分析o例：现有一多肽化合物经测定其分子式为55701910,水解后得四种氨基酸如下：o问：该多肽水解后有几个谷氨酸、有几个苯丙氨酸？参考疑难解析参考疑难解析返回目录返回目录本讲稿第三十页，共三十五页教学目标教学目标知识结构知识结构疑难解析疑难解析能力测试能力测试拓宽视野拓宽视野影像资料影像资料解题过程分析o解：四种氨基酸的分子式分别是：甘氨酸（252）；谷氨酸（594）；丙氨酸（372）；苯丙氨酸（9112），仔细观察不难发现，每个氨基酸中只有一个，而多肽分子式为55701910，1分子中有10个，故知该多肽为10肽，彻底水解需2的个数为，其水解反应式可表示为：55701910四种共10个谷氨酸（594）个甘氨酸（252）10个丙氨酸（372）苯丙氨酸（9112）设完全水解后谷氨酸的数目为个，则其它三种共有（10）个，比较谷氨酸与其它三种氨基酸的不同，发现只有谷氨酸一分子中含为，而其它三种均为，反应前后的数目应该相等，即有：199（10），解得当然依据反应中原子数目守衡的道理，设4个未知数，分别计算、四种原子在反应前后的数目，列出一个方程组，就可计算出该多肽水解后所形成的每种氨基酸的数目。本讲稿第三十一页，共三十五页教学目标教学目标知识结构知识结构疑难解析疑难解析能力测试能力测试拓宽视野拓宽视野影像资料影像资料能力测试o现有一种十二肽，分子式为（12，13）彻底水解得到下列氨基酸：问：一个十二肽水解后有几个赖氨酸和几个天门冬氨酸？要点提示要点提示本讲稿第三十二页，共三十五页教学目标教学目标知识结构知识结构疑难解析疑难解析能力测试能力测试拓宽视野拓宽视野影像资料影像资料要点提示要点提示o1、首先根据所给的氨基酸的结构式写出这五种氨基酸的分子式o2、该多肽是十二肽，则水解时需112，写出水解反应式。o3、设水解后赖氨酸数目为a，则其它氨基酸总数为12a，比较知赖氨酸（61422）中的数目为，其它均为，则计算反应前后的数目：a（12a），则a12.o4、设水解后天门冬氨酸（474）的数目为b，则其它氨基酸总数为12b，其中的数目与众不同，就计算反应前后的数目：114b（12b）2,则b（13）/2【答案答案】水解后有12个赖氨酸，（13）/2个天门冬氨酸。返回目录返回目录本讲稿第三十三页，共三十五页o5人体免疫球蛋白中，IgG由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（）o A764 和764 B760 和 760 o C762 和 762 D4 和 4习题演练本讲稿第三十四页，共三十五页NH2CCH3OC N HHCHOC N HOHCH2CCOOH（CH2）2OC N HHCH（CH2）4NH2COOH（1）在结构式中，方框表示的是 ，该物质中共有 个所示的基团。方框所表示的是 ，该物质中共有 个所示的基团。（2）方框表示的是 ，它是由 而形成的。（3）该物质是由 个共 种氨基酸缩合而成的，所以叫 。结构式中的 是各氨基酸的R基。（4）已知构成该分子的氨基酸的分子量之和为477，那么该物质的分子量是 。（5）该物质的合成场所是 合成时需要 个转运RNA。（6）假如该物质为食物中的一种成分，它在消化道中消化成氨基酸时，需要消耗 个水分子。习题演练5、下面是某物质的结构式：本讲稿第三十五页，共三十五页