细胞中的蛋白质和核酸课件.ppt
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1、细胞中的蛋白质和核酸第1页,此课件共78页哦1知识知识(1)概述蛋白概述蛋白质质的的结结构和功能。构和功能。(2)简简述核酸的述核酸的结结构和功能。构和功能。2能力能力(1)学会使用双学会使用双缩脲试剂鉴缩脲试剂鉴定蛋白定蛋白质质。(2)培养运用所学的生物学知培养运用所学的生物学知识识分析和解决分析和解决问题问题的能力。的能力。第2页,此课件共78页哦3情感态度与价值观情感态度与价值观(1)在在实验实验中要养成中要养成严谨严谨、求、求实实的科学的科学习惯习惯。(2)通通过过对对蛋蛋白白质质的的多多样样性性和和蛋蛋白白质质功功能能的的多多样样性性的的认认识识,为进为进一步一步认识认识和保和保护护
2、生物多生物多样样性打下基性打下基础础。(3)养养成成乐乐于于探探索索生生命命的的奥奥秘秘,具具有有实实事事求求是是的的科科学学态态度、一定的探索精神和度、一定的探索精神和创创新意新意识识。第3页,此课件共78页哦一、蛋白质的结构和功能一、蛋白质的结构和功能蛋蛋白白质质是是细细胞胞中中含含量量最最多多的的,除除外外,大大多多数数蛋蛋白白质质还还含含有有。蛋蛋白白质质是是生生命命物物质质的的与与的的基基础础。生生物物体体中中绝绝大大多多数数的的,中中许许多多重重要要的的和和都都是是。蛋蛋白白质质的基本组成单位是的基本组成单位是。自然界中已。自然界中已发现发现的有的有100多多种种。是是生生物物大大
3、分分子子,由由许许多多分分子子通通过过形形成成相相连连而而成成。氨氨基基酸酸分分子子之之间间每每形形成成一一个个,就就会会脱脱去去水水。最最简简单单的的肽肽由由个氨基酸分子个氨基酸分子组组成,称成,称为为。含有。含有个个肽键肽键。第4页,此课件共78页哦第5页,此课件共78页哦第6页,此课件共78页哦第7页,此课件共78页哦1氨基酸的结构氨基酸的结构(1)基本基本组组成元素:成元素:C、H、O、N,有的,有的还还含有含有P、S等。等。(2)结结构通式:构通式:第8页,此课件共78页哦(3)结结构特点构特点NH2和和COOH的的数数目目:每每个个氨氨基基酸酸都都至至少少含含有有一一个个NH2和和
4、一一个个COOH,R基基中中也也可可能能存存在在NH2和和COOH。第9页,此课件共78页哦连连接接位位点点:构构成成蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸都都有有一一个个NH2和和一一个个COOH连连在在同同一一个个碳碳原原子子上上。此此特特点点为为判判断断某某化化合合物物是否是构成蛋白是否是构成蛋白质质的氨基酸的依据。的氨基酸的依据。分分类类依依据据:R基基的的不不同同是是构构成成蛋蛋白白质质的的20种种氨氨基基酸酸的分的分类类依据。依据。第10页,此课件共78页哦2与氨基酸与氨基酸(脱水缩合脱水缩合)相关的计算相关的计算(1)缩缩合合过过程中的失水数和生成的程中的失水数和生成的肽键肽键数数当当n个
5、个氨氨基基酸酸缩缩合合成成一一条条肽肽链链时时,失失去去的的水水分分子子数数肽肽键键数数氨氨基基酸酸数数1。当当n个个氨氨基基酸酸形形成成m条条肽肽链链时时,肽肽键键数数nm。(2)蛋白蛋白质质的相的相对对分子分子质质量量蛋白蛋白质质的相的相对对分子分子质质量量计计算公式:算公式:na(nm)18其其中中n为为氨氨基基酸酸数数,a为为氨氨基基酸酸平平均均相相对对分分子子质质量量,m为为多多肽链肽链数。数。第11页,此课件共78页哦(3)数量关系数量关系汇总汇总表表项目肽链条数氨基酸数肽键数脱去水分子数氨基酸平均相对分子质量蛋白质相对分子质量氨基数目羧基数目1nn1n1ana18(n1)至少1个
6、至少1个mnnmnmana18(nm)至少m个至少m个第12页,此课件共78页哦【例例1】在在下下列列物物质质中中,有有的的属属于于构构成成生生物物体体的的氨氨基基酸酸,有有的的不不是是。若若将将其其中中构构成成生生物物体体的的氨氨基基酸酸缩缩合合成成化化合合物,物,则则其中含有的氨基、其中含有的氨基、羧羧基和基和肽键肽键的数目分的数目分别别是是()第13页,此课件共78页哦A3、3、2B4、3、3C2、2、2D3、4、2解解析析:构构成成蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸,必必须须有有一一个个氨氨基基、一一个个羧羧基基连连在在同同一一个个碳碳原原子子上上。首首先先必必须须从从五五种种物物质质中中找
7、找出出构构成成蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸,不不是是。其其次次,再再根根据据脱脱水水缩缩合合反反应应计计算算肽肽键键的的数数目目,第第三三,注注意意氨氨基基、羧羧基基的的数数目目,这这时时除除了了多多肽肽两两端端的的氨氨基基、羧羧基基数数目目以以外外,尤尤其其要要注注意意R基基上上所所含有的氨基、羧基。含有的氨基、羧基。答案:答案:C第14页,此课件共78页哦变式迁移变式迁移 1根据下列化合物的根据下列化合物的结结构分析回答:构分析回答:第15页,此课件共78页哦(1)该该化合物中化合物中表示表示_表示表示_。(2)该该化化合合物物由由_个个氨氨基基酸酸失失去去_个个分分子子水而形成,水而形成
8、,这这种反种反应应叫叫_。(3)该该化化合合物物中中的的氨氨基基酸酸种种类类不不同同,是是由由_决决定定的,的,编编号是号是_。(4)该该化化合合物物称称为为_,含含_个个肽肽键键,编编号号是是_。第16页,此课件共78页哦解解析析:蛋蛋白白质质是是由由许许多多氨氨基基酸酸分分子子相相互互连连接接而而成成的的。每每种种氨氨基基酸酸至至少少含含有有一一个个氨氨基基和和一一个个羧羧基基,连连接接在在同同一一个个碳碳原原子子上上。组组成成蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸约约有有20种种,不不同同的的氨氨基基酸酸分分子子,具具有有不不同同的的R基基团团,一一个个氨氨基基酸酸分分子子的的氨氨基基和和另另一一
9、个个氨氨基基酸酸分分子子的的羧羧基基相相连连,脱脱去去一一分分子子的的水水,通通过过肽肽键键(NHCO)而而缩缩合合成成的的化化合合物物,叫叫二二肽肽,本本题题所所示示是是由由4个氨基酸分子,脱去个氨基酸分子,脱去3分子水而形成的化合物,叫四肽。分子水而形成的化合物,叫四肽。答答案案:(1)氨氨基基羧羧基基(2)43脱脱水水缩缩合合(3)R基基(4)四四肽肽3第17页,此课件共78页哦1蛋白质的形成蛋白质的形成第18页,此课件共78页哦2蛋白质结构多样性的分析蛋白质结构多样性的分析(1)氨基酸的种氨基酸的种类类不同,构成的不同,构成的肽链肽链不同,如不同,如图图:(2)氨基酸的数目不同,构成的
10、氨基酸的数目不同,构成的肽链肽链不同,如不同,如图图:(3)氨基酸的排列次序不同,构成的氨基酸的排列次序不同,构成的肽链肽链不同,如不同,如图图:第19页,此课件共78页哦(4)肽肽链链的的数数目目和和空空间间结结构构不不同同,构构成成的的蛋蛋白白质质不不同同,如如图图:蛋白蛋白质结质结构的多构的多样样性决定了功能的多性决定了功能的多样样性。性。第20页,此课件共78页哦3蛋白质功能的多样性蛋白质功能的多样性(1)构成构成细细胞和生物体胞和生物体结结构的重要物构的重要物质质人人和和动动物物肌肌肉肉中中的的主主要要组组成成物物质质是是蛋蛋白白质质,人人和和动动物物的的红细红细胞中的主要成分是血胞
11、中的主要成分是血红红蛋白。蛋白。(2)具有催化作用具有催化作用生生物物体体各各种种新新陈陈代代谢谢活活动动几几乎乎都都是是由由酶酶催催化化进进行行的的。催催化化生生物物体体内内各各种种化化学学反反应应的的酶酶,几几乎乎全全是是蛋蛋白白质质,如如唾唾液淀粉液淀粉酶酶等。等。第21页,此课件共78页哦(3)具有运具有运输输作用作用红红细细胞胞中中的的血血红红蛋蛋白白具具有有运运输输O2和和部部分分CO2的的作作用用,细细胞膜上的蛋白胞膜上的蛋白质质有很多是具有运有很多是具有运输输作用的作用的载载体。体。(4)具有具有调节调节功能功能胰胰岛岛素素是是蛋蛋白白质质,具具有有调调节节血血糖糖浓浓度度的的
12、作作用用;垂垂体体分分泌泌的的生生长长激激素素是是蛋蛋白白质质,能能够够促促进进骨骨骼骼、肌肌肉肉、结结缔缔组组织织和内和内脏脏的生的生长长,使身体,使身体长长得高大。得高大。第22页,此课件共78页哦(5)具有防御作用具有防御作用如如人人体体内内的的B淋淋巴巴细细胞胞受受到到抗抗原原刺刺激激后后产产生生的的抗抗体体是是蛋蛋白白质质,能能够够与与特特异异性性的的抗抗原原相相结结合合,从从而而达达到到清清除除抗抗原原的目的。的目的。(6)具有运具有运动动作用作用如一些蛋白如一些蛋白质质(肌肌动动蛋白蛋白)构成肌肉的收构成肌肉的收缩缩系系统统。第23页,此课件共78页哦【例例2】下列各下列各项项与
13、蛋白与蛋白质质分子分子结结构多构多样样性无关的是性无关的是()A氨基酸的数目、种氨基酸的数目、种类类和排列和排列顺顺序序B构成蛋白构成蛋白质质分子的多分子的多肽链肽链的数目的数目C构成蛋白构成蛋白质质分子的多分子的多肽链肽链的空的空间结间结构构D每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧羧基基解解析析:考考查查蛋蛋白白质质多多样样性性的的原原因因。其其中中组组成成蛋蛋白白质质分分子子的的氨氨基基酸酸数数目目、种种类类、排排列列顺顺序序不不同同,蛋蛋白白质质则则不不同同;构构成成蛋蛋白白质质分分子子的的多多肽肽链链条条数数不不同同,蛋蛋白白质质的的结结构构也也
14、不不同同;多多肽肽链链的的空空间间结结构构不不同同,蛋蛋白白质质也也不不同同。因因此此A、B、C 三三项是蛋白质分子结构多样性的原因,只有项是蛋白质分子结构多样性的原因,只有D项不是。项不是。答案:答案:D第24页,此课件共78页哦变式迁移变式迁移 2下列关于蛋白质的叙述中,错误的是下列关于蛋白质的叙述中,错误的是()A不同的蛋白质分子其氨基酸的排列顺序不同不同的蛋白质分子其氨基酸的排列顺序不同B各种蛋白质均含有各种蛋白质均含有20种氨基酸种氨基酸C蛋白质分子具有多种重要的功能蛋白质分子具有多种重要的功能D蛋白质是生物体一切生命活动的体现者蛋白质是生物体一切生命活动的体现者解解析析:A项项属属
15、于于蛋蛋白白质质多多样样性性的的原原因因之之一一,正正确确;C、D项项是是关关于于蛋蛋白白质质功功能能的的叙叙述述,均均正正确确;由由于于R基基的的不不同同,使使构构成成蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸约约有有20种种,但但不不是是各各种种蛋蛋白白质质都都含含有有20种氨基酸,也可以少于种氨基酸,也可以少于20种。种。答案:答案:B第25页,此课件共78页哦1实验实验原理:蛋白原理:蛋白质质能和双能和双缩脲试剂发缩脲试剂发生紫色反生紫色反应应。2实验实验步步骤骤制制备组织样备组织样液:黄豆液:黄豆组织样组织样液或液或鸡鸡卵清蛋白稀卵清蛋白稀释释液液取取样样液液2 mL加入加入试试管管加入加入NaO
16、H溶液溶液2 mL,摇摇匀,溶液不匀,溶液不变变色色加入加入CuSO4溶液溶液34滴,滴,摇摇匀,溶液匀,溶液变变紫色紫色第26页,此课件共78页哦3实验结论实验结论:说说明明组织样组织样液中存在蛋白液中存在蛋白质质。4注意事注意事项项(1)CuSO4溶溶液液加加34滴滴而而不不能能过过量量,否否则则硫硫酸酸铜铜在在碱碱性性环环境境中中生生成成大大量量蓝蓝色色的的Cu(OH)2沉沉淀淀,会会掩掩盖盖所所产产生生的的紫色。紫色。(2)做做实验实验前要前要预预留留组织样组织样液便于液便于对对照。照。(3)若若用用鸡鸡卵卵清清蛋蛋白白做做实实验验必必须须稀稀释释。目目的的是是防防止止实实验验后黏在后
17、黏在试试管上,不易洗刷。管上,不易洗刷。(4)斐林斐林试剂试剂与双与双缩脲试剂缩脲试剂的不同点的不同点虽虽然然两两种种试试剂剂都都是是由由NaOH溶溶液液和和CuSO4溶溶液液组组成成,但差但差别别却很大,却很大,见见下表:下表:第27页,此课件共78页哦项目内容种类斐林试剂双缩脲试剂浓度甲液:0.1 g/mL NaOH乙液:0.05 g/mLCuSO4A液:0.1g/mL NaOHB液:0.01g/mL CuSO4使用方法使用时将甲液和乙液混合均匀先使用A液,混匀后再滴加B液作用原理还原性糖可将新配制的Cu(OH)2还原为Cu2OCuSO4在碱性条件下与肽键反应形成络合物产生结果砖红色沉淀紫
18、色反应用途鉴定还原性糖鉴定蛋白质第28页,此课件共78页哦特特别别提提醒醒:双双缩缩脲脲试试剂剂使使用用时时不不需需加加热热,而而斐斐林林试试剂剂使用时需要隔水加热。使用时需要隔水加热。第29页,此课件共78页哦【例例3】鉴鉴定蛋白定蛋白质时质时,加双,加双缩脲试剂缩脲试剂的正确做法是的正确做法是()A先先加加NaOH溶溶液液,混混合合后后再再加加CuSO4溶溶液液摇摇匀匀观观察察B先加先加CuSO4溶液,混合后再加溶液,混合后再加NaOH溶液溶液摇摇匀匀观观察察CNaOH溶溶液液、CuSO4溶溶液液先先混混合合后后加加入入,摇摇匀匀后后观观察察DNaOH溶液、溶液、CuSO4溶液同溶液同时时
19、加入,加入,摇摇匀后匀后观观察察第30页,此课件共78页哦解解析析:双双缩缩脲脲试试剂剂由由0.1 g/mL NaOH溶溶液液和和0.01 g/mL CuSO4溶溶液液组组成成。在在加加有有2 mL蛋蛋白白质质溶溶液液的的试试管管中中,先先加加2 mL NaOH溶溶液液,混混合合后后形形成成碱碱性性环环境境,再再加加34 滴滴CuSO4溶液摇匀后,可观察到紫色反应。溶液摇匀后,可观察到紫色反应。答案:答案:A第31页,此课件共78页哦变变式式迁迁移移 3用用双双缩缩脲脲试试剂剂鉴鉴定定蛋蛋白白质质实实验验时时,正正确确的操作是的操作是()A2 mL蛋蛋白白稀稀释释液液先先加加0.1 g/mL的
20、的NaOH溶溶液液,再再加加34滴滴0.01 g/mL CuSO4的溶液的溶液B2 mL蛋蛋白白稀稀释释液液先先加加34滴滴0.01 g/mL CuSO4的的溶溶液,再加液,再加0.1 g/mL的的NaOH溶液溶液C2 mL蛋蛋白白稀稀释释液液,同同时时加加入入0.1g/mL的的NaOH溶溶液液和和0.01 g/mL CuSO4混合液混合液D在在NaOH和和CuSO4混合液中加入混合液中加入2 mL蛋白稀蛋白稀释释液液第32页,此课件共78页哦解解析析:此此题题考考查查双双缩缩脲脲试试剂剂鉴鉴定定蛋蛋白白质质实实验验时时,蛋蛋白白稀稀释释液液、NaOH溶溶液液和和CuSO4溶溶液液放放入入的的
21、先先后后次次序序,以以及及NaOH溶溶液液和和CuSO4溶溶液液的的浓浓度度要要求求。双双缩缩脲脲试试剂剂的的成成分分是是质质量量浓浓度度为为0.1 g/mL的的NaOH溶溶液液和和质质量量浓浓度度为为0.01 g/mL CuSO4。在在碱碱性性溶溶液液NaOH中中,蛋蛋白白质质能能与与Cu2作作用用形形成成紫紫色色的的络络合合物物。在在实实验验时时,应应先先向向蛋蛋白白稀稀释释液液中中加加入入0.1 g/mL的的NaOH溶溶液液,混混合合均均匀匀,造造成成一一个个碱碱性性环环境境,然然后后再再加加入入0.01 g/mL CuSO4溶溶液液34滴滴,才才能能出出现现紫紫色色反反应应。若若先先加
22、加入入CuSO4,再再加加入入NaOH,则则容容易易生生成成蓝蓝色色的的Cu(OH)2沉淀,而对实验现象有遮蔽作用。沉淀,而对实验现象有遮蔽作用。答案:答案:A第33页,此课件共78页哦核酸种类对比项目DNARNA结构类型绝大多数为双链结构一般为单链结构基本单位脱氧核糖核苷酸(四种)核糖核苷酸 (四种)第34页,此课件共78页哦核酸种类对比项目DNARNA化学组成碱基嘌呤腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)嘧啶胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)五碳糖脱氧核糖(C5H10O4)核糖(C5H10O5)无机酸磷酸(Pi)磷酸(Pi)分布主要分布在细胞核中主要分布在
23、细胞质中第35页,此课件共78页哦特特别别提提醒醒:在在具具有有细细胞胞结结构构的的生生物物中中,组组成成核核酸酸的的碱碱基基只只有有5种种(A、T、C、G、U),核核苷苷酸酸则则有有8种种(4种种脱脱氧氧核核糖糖核核苷苷酸酸和和4种种核核糖糖核核苷苷酸酸),而而在在病病毒毒体体内内组组成成核核酸酸的的碱基和核苷酸均只有碱基和核苷酸均只有4种。种。第36页,此课件共78页哦【例例4】填写下表,并回答有关填写下表,并回答有关问题问题:类别基本单位磷酸碱基腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)DNARNA第37页,此课件共78页哦(1)比比 较较 DNA和和 RNA在在 分
24、分 子子 组组 成成 上上 的的 区区 别别_。(2)DNA分分 子子 结结 构构 多多 样样 性性 的的 原原 因因 是是 什什 么么?_。第38页,此课件共78页哦解解析析:核核酸酸是是生生物物的的遗遗传传物物质质,包包括括脱脱氧氧核核糖糖核核酸酸(DNA)和和核核糖糖核核酸酸(RNA)两两种种,构构成成核核酸酸的的基基本本单单位位是是核核苷苷酸酸,包包括括脱脱氧氧核核苷苷酸酸和和核核糖糖核核苷苷酸酸两两种种,分分别别是是构构成成DNA和和RNA的的基基本本单单位位。构构成成核核苷苷酸酸中中的的磷磷酸酸是是相相同同的的,五五碳碳糖糖和和碱碱基基有有区区别别,碱碱基基中中的的A、C、G是是相
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