(教案)生物高考一轮复习课件必修1第2章第2节-生命活动的主要承担者—蛋白质汇编.ppt
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1、考纲内容及能力要求考纲内容及能力要求 考向定位考向定位 1蛋白质、核酸的结构和功蛋白质、核酸的结构和功能(简述)能(简述) 2糖类、脂类的种类和作用糖类、脂类的种类和作用 3水和无机盐的作用水和无机盐的作用 4观察观察DNA和和RNA在细胞在细胞中的分布中的分布 5检测生物组织中还原糖、检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质脂肪和蛋白质 1生物体的基本特征及相生物体的基本特征及相互关系互关系2生命系统的各个层次的生命系统的各个层次的相互关系相互关系3使用高倍显微镜观察比使用高倍显微镜观察比较不同细胞的异同点较不同细胞的异同点4实验设计遵循原理的应实验设计遵循原理的应用及如何安排最佳实验步骤用及如何
2、安排最佳实验步骤第二节第二节 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质基础梳理基础梳理 氨基酸的结构和种类氨基酸的结构和种类基础梳理基础梳理1.结构:组成蛋白质的氨基酸结构特点:每个氨基酸至少结构:组成蛋白质的氨基酸结构特点:每个氨基酸至少有一个有一个_和一个和一个_,且连在同一个,且连在同一个_上,不同的氨基酸的上,不同的氨基酸的_不同。即通过不同。即通过_判断氨基酸的种类。判断氨基酸的种类。2.种类:构成蛋白质的氨基酸有种类:构成蛋白质的氨基酸有20种,种,20种氨基酸的不同种氨基酸的不同之处是之处是R基的不同。即基的不同。即20种氨基酸就有种氨基酸就有20种不同的种不同的_。
3、其中有其中有8种必需氨基酸,记忆口诀:甲携来一本亮色书,种必需氨基酸,记忆口诀:甲携来一本亮色书,分别是甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、分别是甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸。亮氨酸、色氨酸、苏氨酸。R基基氨基氨基羧基羧基碳原子碳原子R基基R基基 探究思考:探究思考:多肽与蛋白质有何区别?蛋白质的空间结构在哪里形成?多肽与蛋白质有何区别?蛋白质的空间结构在哪里形成? 答案:答案:多肽多呈链状结构,往往无生物活性而蛋白质具有一定的多肽多呈链状结构,往往无生物活性而蛋白质具有一定的空间结构,有生物活性。蛋白质的空间结构是在内质网中空间结构,有生物活
4、性。蛋白质的空间结构是在内质网中形成的。形成的。 易错提示:易错提示:1.蛋白质初步水解的产物是多肽,彻底水解的产物是氨基酸,蛋白质初步水解的产物是多肽,彻底水解的产物是氨基酸,氧化分解的终产物有氧化分解的终产物有CO2、H2O和尿素。和尿素。2.必需氨基酸(必需氨基酸(essential amino acid):人体(或其他脊):人体(或其他脊椎动物)必不可少,而机体内又不能合成的,必须从食物中椎动物)必不可少,而机体内又不能合成的,必须从食物中补充的氨基酸,称必需氨基酸。对成人来说,这类氨基酸有补充的氨基酸,称必需氨基酸。对成人来说,这类氨基酸有8种,包括赖氨酸、甲硫氨酸(又叫蛋氨酸)、亮
5、氨酸、异种,包括赖氨酸、甲硫氨酸(又叫蛋氨酸)、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。对婴儿来说,亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。对婴儿来说,有有9种,由于组氨酸也是必需氨基酸。种,由于组氨酸也是必需氨基酸。 8种谐音记忆:两(亮异亮)册(色)书(苏)本(苯丙)种谐音记忆:两(亮异亮)册(色)书(苏)本(苯丙)携(缬)家(甲)来(赖)儿童携(缬)家(甲)来(赖)儿童9种(多出组氨酸)种(多出组氨酸)归纳整合归纳整合 组成蛋白质的基本单位组成蛋白质的基本单位氨基酸氨基酸1.基本组成元素:基本组成元素:C、H、O、N,有的还含有,有的还含有P、S等。等。2.结构通式结构通式
6、(1)结构通式及不同表达形式)结构通式及不同表达形式RH2NHCOOHCHNH2氨基NH COHCOOH羧基H RH2NHCOOHCCOHH HNH CRH(2)特点)特点氨基酸分子中至少有一个氨基酸分子中至少有一个NH2、一个、一个COOH,因为,因为R基基中可能有中可能有NH2、COOH;都有一个都有一个NH2和一个和一个COOH连在同一个碳原子上,否则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;不是构成生物体蛋白质的氨基酸;根据氨基酸结构通式可解决肽链中所含氨基和羧基的数目问根据氨基酸结构通式可解决肽链中所含氨基和羧基的数目问题,但一般限定于计算其最小值,因为题,但一般限定于计
7、算其最小值,因为R基所含的氨基和羧基基所含的氨基和羧基数目一般不能确定。数目一般不能确定。跟踪训练跟踪训练1. (2008年天津卷年天津卷)下列关于蛋白质和氨基酸的叙下列关于蛋白质和氨基酸的叙述,正确的是(述,正确的是( )A.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的B.高等动物能合成生命活动所需要的高等动物能合成生命活动所需要的20种氨基酸种氨基酸C.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是一种细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是一种蛋白质蛋白质D.在胚胎发育过程中,基因选择性表达,细胞会在胚胎发育过程中,基因选择性表达,细胞会产生新的蛋白质产生新的蛋白质 解
8、析:考查蛋白质的相关知识。构成蛋白质解析:考查蛋白质的相关知识。构成蛋白质的基本单位是氨基酸,人体所必须的氨基酸共有的基本单位是氨基酸,人体所必须的氨基酸共有20种,其中有种,其中有8种是人体不能合成的,必须从食种是人体不能合成的,必须从食物中获得,称为必需氨基酸。酶的主要成分是蛋物中获得,称为必需氨基酸。酶的主要成分是蛋白质,还有少量的白质,还有少量的RNA。蛋白质具有多样性,其。蛋白质具有多样性,其原因是构成蛋白质的氨基酸种类、排列顺序、数原因是构成蛋白质的氨基酸种类、排列顺序、数量以及肽链的空间结构不同。在细胞分化过程中,量以及肽链的空间结构不同。在细胞分化过程中,基因选择性表达,形成不
9、同的基因选择性表达,形成不同的mRNA和不同的蛋和不同的蛋白质。白质。 答案:答案:D2. (2009年汕头二模)同为组成生物体蛋白质的年汕头二模)同为组成生物体蛋白质的氨基酸,酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,氨基酸,酪氨酸几乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,这种差异的产生,取决于(这种差异的产生,取决于( )A.两者两者R基组成的不同基组成的不同B.两者的结构完全不同两者的结构完全不同C.酪氨酸的氨基多酪氨酸的氨基多D.精氨酸的羧基多精氨酸的羧基多 解析:氨基酸的通式基本是一致的,解析:氨基酸的通式基本是一致的,不同氨基酸其不同氨基酸其R基不同。基不同。 答案:答案:A蛋白质的结构和功能蛋
10、白质的结构和功能基础梳理基础梳理1.蛋白质分子是由许多氨基酸通过蛋白质分子是由许多氨基酸通过_连接起来的连接起来的高分子化合物。缩合反应方程式是:高分子化合物。缩合反应方程式是:CH2NRHC OH+H NHCOHRCOOHCH2NRHC NHCOHRCOOH+H2O肽键肽键缩合反应在化学上称为缩聚反应,在细胞内进行的场所是缩合反应在化学上称为缩聚反应,在细胞内进行的场所是_。2.蛋白质分子结构具有多样性就决定了蛋白质分子具有多蛋白质分子结构具有多样性就决定了蛋白质分子具有多种重要的生理功能,蛋白质的功能主要有下列五点:种重要的生理功能,蛋白质的功能主要有下列五点:(1)组成细胞的)组成细胞的
11、_:如细胞膜中的蛋白质,染:如细胞膜中的蛋白质,染色体中的蛋白质;色体中的蛋白质;(2)_功能:如细胞膜上的载体蛋白、运输氧功能:如细胞膜上的载体蛋白、运输氧气的血红蛋白等;气的血红蛋白等;(3)_功能:如催化各种生化反应的酶等;功能:如催化各种生化反应的酶等;核糖体核糖体结构成分结构成分运输运输催化催化(4)_功能:如生长激素、胰岛素等激功能:如生长激素、胰岛素等激素;素;(5)_功能:如功能:如B淋巴细胞受到抗原刺淋巴细胞受到抗原刺激后产生的抗体是蛋白质,具有与特异性的抗原结激后产生的抗体是蛋白质,具有与特异性的抗原结合,从而达到清除抗原的目的。合,从而达到清除抗原的目的。因此,一切生命活
12、动都离不开蛋白质,蛋白质是生因此,一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的命活动的_。主要承担者主要承担者调节调节免疫免疫 探究思考:探究思考: 蛋白质的多样性与生物多样性有什么关系?蛋白质的多样性与生物多样性有什么关系? 答案:答案:生物多样性包括遗传物质的多样性、物种多样性和生物多样性包括遗传物质的多样性、物种多样性和生态系统多样性;遗传物质的多样性决定蛋白质的生态系统多样性;遗传物质的多样性决定蛋白质的多样性,蛋白质的多样性决定物种的多样性,物种多样性,蛋白质的多样性决定物种的多样性,物种的多样性组成生态系统的多样性。的多样性组成生态系统的多样性。知识链接:知识链接:蛋白质多样性与
13、生物多样性的关系蛋白质多样性与生物多样性的关系生物多样性生物多样性遗传物质遗传物质多样性多样性决定决定蛋白质蛋白质结结构多样性构多样性决定决定蛋白质蛋白质功功能多样性能多样性决定决定生物种群生物种群多样性多样性组成组成生态系统生态系统多样性多样性易错提示:1.肽键的正确写法为“NHCO”或“CONH”,而“CONH”是错误的。2.蛋白质结构多样性的原因是氨基酸的种类、数目和排列次序的不同,空间结构千变万化是肽链方面。归纳整合一、氨基酸缩合成蛋白质1.氨基酸经脱水缩合形成蛋白质。在脱水缩合过程中一个氨基酸的非R基上羧基和另一个氨基酸非R基上的氨基分别脱下OH和H结合形成H2O,同时形成一个肽键。
14、2.肽键的不同表达形式NHCO或CONH或NCHO 二、蛋白质的结构和功能及其多样性1.蛋白质的分子结构(1)形成:氨基酸 多肽(肽链) 蛋白质(2)蛋白质与多肽的关系:每个蛋白质分子可以由1条肽链组成,也可由几条肽链通过一定的化学键(肯定不是肽键)连接而成。但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时,才能执行特定的生理功能。脱水缩合脱水缩合折叠折叠2.蛋白质的多样性蛋白质的多样性(1)蛋白质结构的多样性蛋白质结构的多样性氨基酸的种类不同,构成的肽链不同氨基酸的种类不同,构成的肽链不同 氨基酸的数目不同,构成的肽链不同氨基酸的数目不同,构成的肽链不同 氨基酸的排列次序不同,构成的肽链不同氨
15、基酸的排列次序不同,构成的肽链不同 肽链的数目和空间结构不同,构成的蛋白质不同肽链的数目和空间结构不同,构成的蛋白质不同两个蛋白质分子结构不同,则这两个蛋白质不是同种蛋白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。但并不是以上这四点同时具备才能确定两个蛋白质分质。但并不是以上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的一点,这两个蛋白子结构不同,而是只要具备以上其中的一点,这两个蛋白质的分子结构就不同了。质的分子结构就不同了。(2)蛋白质功能的多样性蛋白质功能的多样性蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。蛋白质
16、据功能分为结构蛋白和功能蛋白两大类,前者如人蛋白质据功能分为结构蛋白和功能蛋白两大类,前者如人和动物的肌肉,后者如具有催化作用的绝大多数酶、具有和动物的肌肉,后者如具有催化作用的绝大多数酶、具有免疫功能的抗体等。免疫功能的抗体等。 肽键肽键数目数目脱去水脱去水分子数分子数多肽链相对多肽链相对分子质量分子质量氨基氨基数目数目羟基羟基数目数目一条一条肽链肽链m-1m-1am-18 (m-1)至少至少1个个 至少至少1个个N条条肽链肽链m-nm-nam-18 (m-n)至少至少n个个 至少至少n个个三、关于蛋白质形成过程的有关计算三、关于蛋白质形成过程的有关计算1.蛋白质分子量的计算蛋白质分子量的计
17、算必记公式:肽键数脱水缩合产生的水分子数必记公式:肽键数脱水缩合产生的水分子数蛋白质的相对分子质量氨基酸相对分子质量的总和失蛋白质的相对分子质量氨基酸相对分子质量的总和失去的水分子的相对分子质量的总和去的水分子的相对分子质量的总和如果氨基酸平均分子量为如果氨基酸平均分子量为a,氨基酸数目为,氨基酸数目为m,即即相关计算公式:相关计算公式:(1)脱水数)脱水数=肽键数肽键数=氨基酸数氨基酸数肽链数肽链数(2)氨基数)氨基数=肽链数肽链数+R基上的氨基数基上的氨基数=各氨基酸中氨基的各氨基酸中氨基的总数总数肽键数肽键数(3)羧基数)羧基数=肽链数肽链数+R基上的羧基数基上的羧基数=各氨基酸中羧基的
18、各氨基酸中羧基的总数总数肽键数肽键数(4)N原子数原子数=肽键数肽键数+肽链数肽链数+R基上的基上的N原子数原子数=各氨基各氨基酸中酸中N原子的总数原子的总数(5)O原子数原子数=肽键数肽键数+2肽链数肽链数+R基上的基上的O原子数原子数=各氨各氨基酸中基酸中O原子的总数原子的总数脱水数脱水数(6)H原子数原子数=各氨基酸中各氨基酸中H原子的总数原子的总数2脱水数脱水数v一个氨基酸中的各原子的数目计算:一个氨基酸中的各原子的数目计算:vC原子数原子数R基团中的基团中的C原子数原子数2,vH原子数原子数R基团中的基团中的H原子数原子数4,vO原子数原子数R基团中的基团中的O原子数原子数2,vN原
19、子数原子数R基团中的基团中的N原子数原子数12.氨基酸与相应氨基酸与相应DNA及及RNA片段中碱基数目之间的关系片段中碱基数目之间的关系注:注:(1)对真核生物而言,上式中的)对真核生物而言,上式中的DNA片段相当于基因结构片段相当于基因结构中的外显子。中的外显子。(2)蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式)蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键形成时,要考虑脱去氢的质量。告知蛋白质中有二硫键形成时,要考虑脱去氢的质量。氨基酸数氨基酸数mRNA核糖核苷酸数核糖核苷酸数DNA脱氧核苷酸数脱氧核苷酸数m3m6mv3、物质进出细胞所通过的膜的层数或磷脂双分子、物
20、质进出细胞所通过的膜的层数或磷脂双分子层数层数v活细胞代谢时需不断的与外界环境进行物质交换,活细胞代谢时需不断的与外界环境进行物质交换,即从外界环境获得氧气和营养物质,同时,把自身即从外界环境获得氧气和营养物质,同时,把自身代谢产生的二氧化碳、水等代谢终产物和对细胞有代谢产生的二氧化碳、水等代谢终产物和对细胞有害物质派出体外。细胞代谢是在专门细胞器或细胞害物质派出体外。细胞代谢是在专门细胞器或细胞质基质中进行的,从结构上看,内质网、高尔基体、质基质中进行的,从结构上看,内质网、高尔基体、液泡膜、线粒体、叶绿体都是由膜结构构成的。前液泡膜、线粒体、叶绿体都是由膜结构构成的。前三者为单层膜,后二者
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