细胞中的生物大分子二——蛋白质和核酸.pptx
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1、(3)肽键:。(4)二肽:。(5)多肽:。(6)肽链:。肽链中连接两个氨基酸分子的化学键由两个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物,只含有一个肽键由三个或三个以上的氨基酸分子脱水缩合而成的链状结构多肽通常呈链状结构,叫肽链第1页/共84页2.两个氨基酸脱水缩合的过程(反应式)能力提升 蛋白质相对分子质量的计算(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。第2页/共84页二、蛋白质与核酸的比较蛋白质蛋白质核酸核酸主要组主要组成元素成元素基本基本单位单位(通式通式)分子结构
2、分子结构氨基酸氨基酸 多多肽肽 结构结构 蛋蛋白质分子白质分子DNA:结构结构RNA:一般是单链:一般是单链脱水缩合空间C、H、O、N C、H、O、N、P 双螺旋第3页/共84页多样性多样性氨基酸的氨基酸的 、以及肽链以及肽链 的不的不同,使蛋白质具有多样性同,使蛋白质具有多样性核苷酸的数量、种核苷酸的数量、种类及类及 的的不同,而呈多样性不同,而呈多样性主要主要功能功能结构物质:蛋白质是细胞中重结构物质:蛋白质是细胞中重要的结构物质,如血红蛋白要的结构物质,如血红蛋白功能物质:功能物质:的携氧,的携氧,的催化,的催化,的运输,的运输,的免疫,蛋白质类激素的的免疫,蛋白质类激素的 等等 核酸是
3、生物的核酸是生物的物质,对生物体的物质,对生物体的 和和 有极有极其重要的作用其重要的作用 数量种类排列次序空间结构排列次序血红蛋白酶载体抗体调节遗传遗传变异蛋白质的生物合成第4页/共84页练一练 下图是人体细胞中两种重要有机物B、E元素组成 的相互关系图。关于此图的叙述正确的是()A.E和G在同一个体的不同细胞中含量基本相同B.G是遗传物质的载体,在细胞核中合成C.B是细胞中含量最多的有机物D.鉴定B时需要水浴加热第5页/共84页解析 由元素的种类和E、G、B的关系可知,E代表DNA,G代表mRNA,B代表蛋白质,蛋白质是细胞中含量最多的有机物。在同一个体的不同细胞中,DNA基本相同,但由于
4、基因的选择性表达,合成的mRNA的种类和数量不同。染色体是遗传物质的载体。用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,不需要加热。答案 C 第6页/共84页构建知识网络 第7页/共84页考点一 氨基酸结构通式的信息解读信息1 通式:元素组成:基本元素C、H、O、N。R基团中可能含有S。高频考点突破第8页/共84页 信息2 结构特点 (1)氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少含一 个,也可以是几个,因为R基中可能含有氨基或 羧基。例如:谷氨酸(R基上含COOH)赖氨酸(R基上含NH2)第9页/共84页 (2)在构成蛋白质的氨基酸中,都有一个氨基 和一个羧基连接在同一个碳原子上,否则就不是 构成蛋白质的氨基酸。例如:H
5、2NCH2CH2CH2COOH。(3)不同的氨基酸分子,具有不同的R基,这是氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的R基是H,丙氨酸的R基是CH3。第10页/共84页 信息3 利用N原子个数求氨基酸的个数 氨基酸通式中N的数目最少、最简单,一般只出 现在氨基中。若氨基酸R基中没有氨基,则N原 子数=氨基酸数;若R基中含1个氨基,则氨基酸 个数=N原子个数-1。信息4 分子式求某种氨基酸中各原子个数 分子式:C2H4O2NR在此基础上告诉具体的R基团 即可求解。第11页/共84页拓展提升 基因表达时,从信使RNA起始密码子开始,两 个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸,即蛋 白质中的第一个氨基酸是这两种中
6、的一个,所以 可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素,但并非 所有的蛋白质都含“S”。所以基本元素为C、H、O、N,特征元素为“S”,且S一定存在于R基团 上。第12页/共84页对位训练1.在下列物质中,有的属于构成人体蛋白质的氨基 酸,有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基 酸缩合成化合物,则其中含有的氨基、羧基、肽 键的数目依次是 ()第13页/共84页 A.3、3、2B.4、3、3 C.2、2、2D.3、4、2解 析 解 答 本 题 时,要 根 据 氨 基 酸 的 结 构 通 式 把 属于 构 成 人 体 的 氨 基 酸 挑 选 出 来。由 于 号 没 有 羧基,号 氨 基 和 羧 基 没
7、有 同 时 连 在 同 一 个 碳 原 子上,所 以 它 们 不 是 组 成 人 体 蛋 白 质 的 氨 基 酸。是 构 成 蛋 白 质 的 氨 基 酸,它 们 脱 水 缩 合 后 形 成 三肽,由 于 号 氨 基 酸 R 基 上 有 1个 羧 基,号 氨 基 酸 R基 上 有 1个 氨 基,因 此 三 肽 中 有 氨 基 2个,羧 基 2个,肽键2个。答案 C第14页/共84页2.丙氨酸的R基为CH3,谷氨酸的R基为C3H5O2,它们缩合形成的二肽分子中,C、H、O的原子比 例为 ()A.7166B.7145C.8125 D.8145解析 先根据R基推导出两种氨基酸的结构简式或 分子式,再根
8、据脱水缩合的原理计算原子数。注 意,计算H原子数、O原子数时,应减去脱去水分 子中的原子数。丙氨酸的结构简式是 ,谷氨酸的第15页/共84页结构简式是 。当缩合成二肽时需脱去一分子水。故缩合成的二肽分子中,C原子数为3+5=8,H原子数为7+9-2=14,O原子数为2+4-1=5。故选D。答案 D第16页/共84页考点二 蛋白质的合成过程及相关计算1.氨基酸、多肽、肽键的关系图解 肽键的正确写法是CONH。脱去的水分子中,H既来自氨基又来自羧基,O来自羧基。提醒第17页/共84页2.氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系氨基酸平氨基酸平均相对分均相对分子质量子质量氨基氨基
9、酸数酸数肽键肽键数目数目脱去水脱去水分子数分子数目目肽链相肽链相对分子对分子质量质量氨基氨基数目数目羧基羧基数目数目一条一条肽链肽链a am mm-1m-1m-1m-1ma-ma-18(m-1)18(m-1)至少至少1 1个个至少至少1 1个个n条条肽链肽链a am mm-nm-nm-nm-nma-ma-18(m-n)18(m-n)至少至少n n个个至少至少n n个个 第18页/共84页3.氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系DNA(基因)mRNA 蛋白质(性状)碱基数6 碱基数3 氨基酸数1 真核生物中由已知氨基酸数目计算求得的DNA片段中的碱基数目,相当于基因结构中外显子的碱
10、基数目。说明转录翻译第19页/共84页对位训练3.据下图所示的化合物结构简式,请回答问题:(1)该化合物中有 个氨基和 个羧基。(2)该化合物中有 种氨基酸构成,形成 这种化合物的不同氨基酸的R基编号是 。第20页/共84页(3)该化合物是由 个氨基酸失去 分子的水形成的,这种反应叫做 。(4)该化合物中有 个肽键,编号是 ,该化合物属于 。(5)该化合物水解时被破坏的是 键,使该键断裂的酶是 。(6)若氨基酸的平均相对分子质量为90,则该化合物的相对分子质量约为 。(7)合成肽链的细胞器是 ,在合成肽链时决定肽链的氨基酸种类和顺序的是 。答案(1)2 2(2)3 bdg(3)3 2 脱水缩合
11、反应(4)2 ce 三肽(5)肽 肽酶(6)234(7)核糖体 信使RNA(mRNA)上碱基排列顺序第21页/共84页考点三 蛋白质的结构和功能1.蛋白质多样性原因识图析图 蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加以 理解(1)氨基酸的种类不同,构成的肽链不同。(2)氨基酸的数目不同,构成的肽链不同。第22页/共84页(3)氨基酸的排列次序不同,构成的肽链不同。(4)空间结构不同,构成的蛋白质不同。若两个肽链中的氨基酸的数目、种类都 相同,但功能不同,是由排列次序不同造成的;若仅数目相同,则是由氨基酸的种类和排列次序不同造成的;若两个蛋白质分子的结构和功能都不同,则答全四个方面。提醒第23页/
12、共84页2.蛋白质与多肽的区别蛋白质蛋白质多肽多肽有无空有无空间结构间结构有有无无多样性多样性原因原因四个方面四个方面只有三个方面,无空只有三个方面,无空间结构差异间结构差异联系联系蛋白质可由一条或几条肽链形成蛋白质可由一条或几条肽链形成提醒提醒翻译的直接产物翻译的直接产物 多肽,不叫蛋白多肽,不叫蛋白质,必须经内质网和高尔基体再加工质,必须经内质网和高尔基体再加工后,形成一定的空间结构才叫蛋白质后,形成一定的空间结构才叫蛋白质第24页/共84页3.蛋白质结构与功能的关系 结构多样性决定功能多样性表现结构蛋白:构成细胞和生物体功能蛋白信息传递与调节催化作用运输作用免疫作用第25页/共84页对位
13、训练4.如图所示,表示有关蛋白质分子的简要概念图,对图示分析正确的是 ()A.甲中一定含有S、P等元素B.过程发生所需的模板和运输乙的工具都是 RNAC.多肽中乙的数目等于丙的数目D.蛋白质结构的多样性是细胞多样性的根本原因第26页/共84页解析 甲为蛋白质,主要由C、H、O、N 4种化学元素组成,很多重要的蛋白质中还含有P、S;过程表示基因控制蛋白质合成的翻译过程,其所需模板是mRNA,运输氨基酸的工具是tRNA;多肽中氨基酸的数目大于或等于肽键的数目;细胞多样性的根本原因是基因的选择性表达。答案 B第27页/共84页5.下列物质中都含有(CONH)的一类物质是 ()A.酶、载体和抗体B.胰
14、岛素、抗体和生长激素C.雄性激素、载体和酶D.维生素D、甲状腺激素和雌性激素解析 综合考查蛋白质的结构和分类。在有机物中含有CONH的主要是蛋白质和多肽。大多数酶属于蛋白质,维生素D、性激素属于脂质,胰岛素和生长激素属于蛋白质类激素,所有的抗体、载体都属于蛋白质。B第28页/共84页考点四 核酸的分类、结构和功能1.核酸的基本组成单位是核苷酸,核苷酸的组成如下图图示信息:DNA和RNA结构组成区别即判断依 据:核糖和碱基U为RNA特有;脱氧核糖和碱基T为DNA特有。若图示中碱基为A,五碳糖为核糖,则两部分之和为腺苷,为ATP中A代表的含义。第29页/共84页2.核酸的分类和结构比较项目比较项目
15、核酸核酸DNARNA基本单位基本单位核苷酸核苷酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸分布分布细胞核(主要)、线粒细胞核(主要)、线粒体、叶绿体体、叶绿体细胞质(主要)细胞质(主要)空间结构空间结构由两条脱氧核苷酸长链由两条脱氧核苷酸长链构成,呈规则双螺旋结构成,呈规则双螺旋结构构由一条核糖核苷酸由一条核糖核苷酸长链构成长链构成化化学学成成分分碱基碱基A(腺嘌呤)、(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)(鸟嘌呤)T(胸腺嘧啶)(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)(尿嘧啶)五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖磷酸磷酸磷酸磷酸 第30页/共84页3.不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况生物类别生物
16、类别核酸核酸核苷酸核苷酸碱基碱基遗传遗传物质物质举例举例原核生原核生物和真物和真核生物核生物含有含有DNA和和RNA两种核两种核酸酸8 85 5DNA细菌、细菌、人等人等病毒病毒只含只含DNA4 44 4DNA噬菌体噬菌体只含只含RNA4 44 4RNA烟草花烟草花叶病毒叶病毒第31页/共84页 迁移应用 碱基种类与核苷酸种类的关系(1)在只有DNA或RNA的生物中 4种碱基+1种磷酸+1种五碳糖 A、G、T、C 脱氧核糖(A、G、U、C)(核糖)4种核苷酸(2)同时含有DNA和RNA的生物5种碱基+1种磷酸+2种五碳糖A、G、T、C 脱氧核糖A、G、U、C 核糖 8种核苷酸第32页/共84页
17、对位训练6.由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b,如图所示。下列有关叙述正确的是 ()A.若m为腺嘌呤,则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸B.若a为核糖,则b为DNA的基本组成单位C.若m为尿嘧啶,则DNA中肯定不含b这种化合物D.若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色,则a为 脱氧核糖第33页/共84页解析 A错误,若m为腺嘌呤,则b为腺嘌呤脱氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸;B错误,若a为核糖,则b为核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位;C正确,DNA中含有T,但不含有U;D错误,RNA可被吡罗红染成红色,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,a为核糖。答案 C第34页/共84页7.(2008广
18、东理基,37)核酸是细胞内携带遗传信息的物质,以下关于DNA与RNA特点的比较,正确的是 ()A.在细胞内存在的主要部位相同B.构成的五碳糖不同C.核苷酸之间的连接方式不同D.构成的碱基相同解析 DNA和RNA在细胞内的存在位置不同,前者主要存在于细胞核内,后者主要存在于细胞质内;两者构成的五碳糖不同,前者为脱氧核糖,后者为核糖。B第35页/共84页考点五 蛋白质与核酸的比较类别类别蛋白质蛋白质核酸核酸组成元素组成元素C、H、O、N等等C、H、O、N、P组成单位组成单位氨基酸氨基酸DNA:脱氧核糖核:脱氧核糖核苷酸苷酸RNA:核糖核苷酸:核糖核苷酸分子结构分子结构氨基酸氨基酸多肽链多肽链空空间
19、结构间结构蛋白质分子蛋白质分子DNA:双螺旋结构:双螺旋结构RNA:一般是单链:一般是单链分子结构分子结构的多样性的多样性由于氨基酸的种类、由于氨基酸的种类、数量和排列顺序不同数量和排列顺序不同以及蛋白质空间结构以及蛋白质空间结构的不同,蛋白质的种的不同,蛋白质的种类多种多样类多种多样由于由于DNA中中4 4种脱种脱氧核苷酸的数量、氧核苷酸的数量、序列和比例不同,序列和比例不同,而使而使DNA呈现多样呈现多样性性第36页/共84页形成的形成的场所场所所有的蛋白质都在核所有的蛋白质都在核糖体上合成糖体上合成DNA:主要在细胞:主要在细胞核内复制形成核内复制形成RNA:主要在细胞:主要在细胞核内转
20、录形成核内转录形成主要主要功能功能细胞和生物体的重要细胞和生物体的重要组成成分,调节细胞组成成分,调节细胞和生物体的代谢过程,和生物体的代谢过程,有的蛋白质有免疫作有的蛋白质有免疫作用。蛋白质是一切生用。蛋白质是一切生命活动的体现者命活动的体现者核酸是生物的遗传核酸是生物的遗传物质。物质。DNA是主要是主要的遗传物质,通过的遗传物质,通过复制传递遗传信息;复制传递遗传信息;控制蛋白质合成,控制蛋白质合成,使后代表达出与亲使后代表达出与亲代相似的性状代相似的性状第37页/共84页总结提升 蛋白质和核酸之间的关系第38页/共84页(1)该图解体现了中心法则的五个方面。(2)生物多样性的直接原因是蛋
21、白质多样性;根本原因是DNA多样性(不能说核酸多样性,因为核酸有两种);同一生物不同部位细胞形态功能不同的根本原因是基因的选择性表达(转录形成的mRNA不同)。第39页/共84页对位训练8.如图为人体中的两种重要有机物B、E的组成及相互关系图,关于此图的叙述中正确的是 ()A.E和G在同一个体的不同细胞中含量基本相同B.G是遗传物质的载体,在细胞核中合成C.B是细胞中含量最多的有机物D.鉴定B时需要水浴加热第40页/共84页解析 从元素的种类和E、G、B的关系上分析可知,E代表DNA,G代表RNA,B代表蛋白质。蛋白质是细胞中含量最多的有机物。分裂的细胞与不分裂的细胞DNA含量可能不同;由于基
22、因的选择性表达,所合成的RNA种类和数量不同。RNA带有相关DNA的遗传信息,作为模板控制蛋白质的合成。染色体才是遗传物质的载体。用双缩脲试剂检测蛋白质时,不需要加热。答案 C第41页/共84页思维误区警示易错分析 忽视氨基酸脱水缩合形成环状肽链的有关计算 肽键数=脱下的水分子数=氨基酸数-肽链条数。若组成蛋白质的肽链中有环状多肽,因为环状首尾氨基酸彼此相连,故形成一个环肽时,比形成一条直链肽要多生成一个水分子。思维方法探究第42页/共84页纠正训练 由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子,含n条肽链,其中z条是环状多肽,这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为 ()A.m-n+z B.m-n-zC.
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- 细胞 中的 生物 大分子 蛋白质 核酸
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