高中生物132蛋白质和核酸课件必修ppt.ppt
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1、第第2课时课时蛋白蛋白质质和核酸和核酸蛋白质的功能蛋白质的功能 功能实例生物体与细胞的“建筑”材料即结构蛋白肌肉组织中的蛋白质推动 的进行即催化蛋白消化酶负责与疾病作斗争,即 .参与病原体的消除帮助物质出入细胞细胞膜上的 .化学反化学反应应免疫蛋白免疫蛋白抗体抗体载载体体思思维维激激活活1 非非洲洲饥饥饿饿的的儿儿童童为为什什么么表表现现瘦瘦弱弱、抵抵抗抗疾疾病病的的能能力力较较低?低?提示提示 蛋白质缺乏。蛋白质缺乏。1蛋白质的功能蛋白质的功能有有些些蛋蛋白白质质分分子子是是构构成成细细胞胞和和生生物物体体结结构构的的重重要要物物质质。如如人人和和动动物的肌肉中的主要物的肌肉中的主要组组成物
2、成物质质是蛋白是蛋白质质。有些蛋白有些蛋白质质具有具有调节调节功能。功能。有些蛋白有些蛋白质质具有催化作用。具有催化作用。有有些些蛋蛋白白质质具具有有运运输输功功能能。如如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和一部分和一部分CO2的功能。的功能。有些蛋白有些蛋白质质具有免疫功能。具有免疫功能。举举例分析:例分析:2蛋白质功能多样性能原因蛋白质功能多样性能原因结结构决定功能,蛋白构决定功能,蛋白质结质结构的多构的多样样性决定了其功能的多性决定了其功能的多样样性。性。【巩巩固固1】蛋蛋白白质质是是细细胞胞内内最最重重要要的的生生命命物物质质之之一一,具具有有多多样样性性和和特特
3、异异性性,其其结结构构与与功功能能是是相相适适应应的的。下下列列蛋蛋白白质质类类物物质质与与其其功功能能对对应应不正确的是不正确的是()。A胰胰岛岛素与素与调节调节 B抗体与免疫抗体与免疫C淀粉淀粉酶酶与运与运输输 D血血红红蛋白与运蛋白与运输输解解析析生生物物体体内内蛋蛋白白质质功功能能很很多多。例例如如,起起调调节节作作用用的的激激素素,如如胰胰岛岛素素;起起免免疫疫作作用用的的抗抗体体;起起催催化化作作用用的的酶酶,如如淀淀粉粉酶酶;起起运运输输作作用的血红蛋白等。用的血红蛋白等。答案答案C1元素组成元素组成 ,有有的的还还含有含有 。2结构通式结构通式蛋白质的基本单位蛋白质的基本单位氨
4、基酸氨基酸 C、H、O、NS氨基氨基 羧羧基基 R基基团团 R基基团团不同不同 必需氨基酸必需氨基酸 思思维维激激活活2 玉玉米米中中含含有有丰丰富富的的谷谷氨氨酸酸,谷谷氨氨酸酸的的分分子子中中含含有有两两个个羧羧基基(COOH),请请思考它思考它们们在分子在分子结结构中的位置。构中的位置。提提示示 其其中中一一个个羧羧基基和和氨氨基基连连接接在在同同一一个个中中央央碳碳原原子子上上,另另一一个个在在R基团上。基团上。构成蛋白质的氨基酸结构上的共性和差异性构成蛋白质的氨基酸结构上的共性和差异性(1)结结构通式及各部分名称构通式及各部分名称结结构构上上的的共共同同点点:至至少少都都有有一一个个
5、氨氨基基和和一一个个羧羧基基,并并且且都都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(这这两两点点是是判判断断是是否否是是组组成成生物体蛋白生物体蛋白质质的氨基酸的依据的氨基酸的依据)。结结构构上上的的区区别别在在于于R基基团团的的不不同同(根根据据R基基的的不不同同可可将将氨氨基基酸酸分分为为不同的种不同的种类类)。(2)氨基酸的种氨基酸的种类类自自然然界界中中的的氨氨基基酸酸约约有有100多多种种,其其中中生生物物体体内内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。从从营营养养学学角角度度而而言言,这这些些氨氨基基酸酸又又分分为为必必需需氨氨
6、基基酸酸(人人体体细细胞胞不不能能合合成成,必必须须从从外外界界获获取取)和和非非必必需需氨氨基基酸酸(人人体体细细胞胞能能合成合成)。拓展深化拓展深化人体的必需氨基酸人体的必需氨基酸人人体体的的必必需需氨氨基基酸酸有有8种种,可可巧巧记记为为“携携一一本本两两色色书书来来家家”,即即携携(缬缬氨氨酸酸)、一一(异异亮亮氨氨酸酸)、本本(苯苯丙丙氨氨酸酸)、两两(亮亮氨氨酸酸)、色色(色色氨氨酸酸)、书书(苏苏氨氨酸酸)、来来(赖赖氨氨酸酸)、家家(甲甲硫硫氨氨酸酸)。注注意意:婴婴儿儿有有9种,多出的一种是组氨酸。种,多出的一种是组氨酸。【巩固巩固2】下下列四个列四个结结构式中,属于构成蛋白
7、构式中,属于构成蛋白质质的氨基酸分子的是的氨基酸分子的是()。解解析析由由氨氨基基酸酸分分子子的的结结构构通通式式可可知知,每每个个氨氨基基酸酸分分子子至至少少含含有有一一个个氨氨基基(NH2)和和一一个个羧羧基基(COOH),并并且且都都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中中央央碳碳原原子子上上。题题中中A项项只只有有氨氨基基,没没有有羧羧基基;B项项只只有有羧羧基基,没没有有氨氨基基;C项项的的氨氨基基和和羧羧基基不不连连接接在在同同一一个个中中央央碳碳原原子子上,只有上,只有D项能正确表示构成蛋白质的氨基酸分子。项能正确表示构成蛋白质的氨基酸分子。答案答案D1蛋白质的结
8、构层次蛋白质的结构层次蛋白质的结构层次及其多样性蛋白质的结构层次及其多样性 具有独特的空间结构种种类类 排列排列顺顺序序 空空间结间结构构 数目数目氨基酸形成蛋白质的过程及其涉及的计算氨基酸形成蛋白质的过程及其涉及的计算(1)氨氨基酸脱水基酸脱水缩缩合形成蛋白合形成蛋白质质的示意的示意图图由上由上图图可以看出:可以看出:形形成成肽肽键键时时,相相应应的的COOH失失去去OH,相相应应的的NH2失失去去H,形成一分子形成一分子H2O。氨基酸之氨基酸之间间以以肽键肽键相相连连形成多形成多肽肽。肽键结肽键结构式:构式:或或CONH。2蛋白质形成过程中的有关计算蛋白质形成过程中的有关计算(1)蛋白蛋白
9、质质分子量、氨基酸数、分子量、氨基酸数、肽链肽链数、数、肽键肽键数和失去水分子数和失去水分子数的关系数的关系肽键肽键数失去水分子数氨基酸数数失去水分子数氨基酸数肽链肽链数;数;蛋白蛋白质质相相对对分子分子质质量氨基酸数目量氨基酸数目氨基酸平均相氨基酸平均相对对分子分子质质量脱去水分子数量脱去水分子数18。具体。具体见见下表:下表:肽链数目氨基酸数肽键数目脱去水分子数多肽链相对分子量氨基数目羧基数目1条mm1m1am18(m1)至少1个至少1个n条mmnmnam18(mn)至少n个至少n个注注:氨基酸平均分子量为:氨基酸平均分子量为a。(2)蛋白蛋白质质中游离氨基或中游离氨基或羧羧基数目的基数目
10、的计计算算氨基数氨基数肽链肽链数数R基上的氨基数各氨基酸中氨基基上的氨基数各氨基酸中氨基总总数数肽键肽键数;数;羧羧基数基数肽链肽链数数R基上的基上的羧羧基数各氨基酸中基数各氨基酸中羧羧基基总总数数肽键肽键数。数。名名师师提提醒醒环环状状肽肽:对对于于m个个氨氨基基酸酸构构成成的的环环状状肽肽(仍仍然然叫叫m肽肽),肽键数脱去水分子数氨基酸数。肽键数脱去水分子数氨基酸数。注注意意:环环状状肽肽主主链链中中无无游游离离的的氨氨基基和和羧羧基基,环环状状肽肽中中氨氨基基或或羧羧基基数数取决于构成取决于构成环环状状肽肽的氨基酸的氨基酸R基基团团中的氨基和中的氨基和羧羧基的数目。基的数目。(3)蛋白蛋
11、白质质中含有中含有N、O原子数的原子数的计计算算N原原子子数数肽肽键键数数肽肽链链数数R基基上上的的N原原子子数数各各氨氨基基酸酸中中N原原子子总总数数【巩固巩固3】下列下列关于氨基酸和蛋白关于氨基酸和蛋白质质的叙述中,的叙述中,错误错误的是的是()。A甲甲硫硫氨氨酸酸的的R基基是是CH2CH2SCH3,则则它它的的分分子子式式是是C5H11O2NSB分分子子式式为为C63H105O45N17S2的的肽肽链链化化合合物物在在形形成成过过程程中中,最最多多脱脱去水分子的数目是去水分子的数目是16个个C两两个个氨氨基基酸酸脱脱水水缩缩合合过过程程中中失失去去的的H2O中中的的氢氢来来源源于于氨氨基
12、基和和羧羧基中的基中的氢氢D如如果果有有足足量量的的三三种种氨氨基基酸酸甲甲、乙乙、丙丙,则则它它们们形形成成三三肽肽种种类类最最多有多有6种种解解析析本本题题是是对对氨氨基基酸酸和和蛋蛋白白质质的的综综合合考考查查,包包括括氨氨基基酸酸的的结结构构通通式式、脱脱水水缩缩合合过过程程及及多多肽肽(或或蛋蛋白白质质)的的多多样样性性等等方方面面。解解答答本本题题时时可可应应用用关关于于氨氨基基酸酸和和蛋蛋白白质质的的有有关关知知识识进进行行逐逐项项分分析析筛筛选选答答案案。C2H4O2NR是是氨氨基基酸酸的的分分子子通通式式,将将R基基上上的的原原子子数数量量与与公公用用部部分分原原子子数数量量
13、求求和和即即可可。脱脱水水缩缩合合过过程程氮氮原原子子数数量量不不变变,所所以以,17个个氮氮原原子子最最多多可可形形成成17个个氨氨基基酸酸,进进而而形形成成一一个个十十七七肽肽链链,因因此此最最多多可脱去可脱去16个水分子。个水分子。答案答案D 蛋白质的变性蛋白质的变性蛋蛋白白质质分分子子的的 不不是是很很稳稳定定,在在特特定定条条件件下下,蛋蛋白白质质结结构可构可 。蛋白质变性的影响因素及其应用蛋白质变性的影响因素及其应用 空空间结间结构构发发生改生改变变1蛋白质变性的因素蛋白质变性的因素重重金金属属盐盐(汞汞盐盐、银银盐盐等等);酸酸、碱碱、乙乙醇醇、尿尿素素;高高温温;X射射线线、紫
14、外、紫外线线等。等。2蛋白质变性过程中发生的变化蛋白质变性过程中发生的变化蛋蛋白白质质变变性性过过程程中中不不发发生生肽肽键键断断裂裂,而而主主要要发发生生空空间间结结构构的的变变化化,使使肽链肽链由有序状由有序状态变为态变为无序状无序状态态,溶解度降低易于形成沉淀。,溶解度降低易于形成沉淀。3蛋白质变性的应用意义蛋白质变性的应用意义(1)加加热热或或用用乙乙醇醇处处理理可可使使细细菌菌蛋蛋白白质质变变性性而而死死亡亡,从从而而达达到到灭灭菌菌的目的;的目的;(2)为为防防止止生生物物制制品品(如如疫疫苗苗、抗抗毒毒血血清清等等)变变性性,应应将将它它们们保保存存在在适适宜宜环环境中。境中。拓
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