第23節(jié)蛋白質(zhì)和核酸學(xué)案

1、第2節(jié) 生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者蛋白質(zhì)第3節(jié) 遺傳信息的攜帶者核酸Step 1 基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)蛋白質(zhì)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者想一想人體內(nèi)氨基酸如何分類，各有幾種？答： ：人體細(xì)胞不能合成的，必需從外界直接獲取，有10種：甲硫、纈、亮、異亮、賴、蘇、精、組、色和苯丙氨酸等；非必需氨基酸： ，10種。議一議多肽與蛋白質(zhì)有何區(qū)別？分泌蛋白的空間結(jié)構(gòu)在哪里形成？答：多肽呈 結(jié)構(gòu)，往往無生物活性；而蛋白質(zhì)具有一定的 結(jié)構(gòu)，有生物活性；分泌蛋白的空間結(jié)構(gòu)是在 中形成的。核酸遺傳信息的攜帶者核糖核酸(RNA)是由 連接而成的 鏈。脫氧核糖核酸(DNA)是由 連接而成的 鏈。結(jié)構(gòu)模式圖(二)顯示未螺旋時(shí)的狀態(tài)。DNA分子呈

2、 ，如空間填充模型(三)顯示的雙螺旋形狀。想一想(1)蛋白質(zhì)初步水解的產(chǎn)物是 ，徹底水解的產(chǎn)物是 。(2)核酸初步水解的產(chǎn)物是 ；徹底水解的產(chǎn)物是 ?？匆豢从梅派湫酝凰貥?biāo)記哪種物質(zhì)可以研究DNA和RNA在細(xì)胞內(nèi)的變化？為什么？研究DNA的變化可標(biāo)記 ，研究RNA的變化可標(biāo)記 。因?yàn)槠渌麎A基( )DNA和RNA都含有。Step 2 核心突破1蛋白質(zhì)形成過程分析(1)蛋白質(zhì)與多肽的關(guān)系：每個(gè)蛋白質(zhì)分子可以由1條肽鏈組成，也可由幾條肽鏈通過一定的化學(xué)鍵(肯定不是肽鍵)連接而成。但多肽只有折疊成特定的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)而構(gòu)成蛋白質(zhì)時(shí)，才能執(zhí)行特定的生理功能。(2)肽鍵的結(jié)構(gòu)式可表示如下： (3)一條肽鏈上至

3、少有 個(gè)游離的氨基和 個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈的 端。(4)H2O中的H來自于 和 ，而O則只來自于 。(5)若某肽鏈中有四個(gè)肽鍵，此化合物應(yīng)叫 肽，即以脫水縮合的氨基酸個(gè)數(shù)命名。2相關(guān)計(jì)算假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，由n個(gè)氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈。形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對(duì)分子質(zhì)量1n1n1至少1個(gè)至少1個(gè)na18(n1)mnmnm至少m個(gè)至少m個(gè)na18(nm)(1)氨基數(shù)肽鏈數(shù)R基上的氨基數(shù)各氨基酸中氨基總數(shù)肽鍵數(shù)(2)羧基數(shù)肽鏈數(shù)R基上的羧基數(shù)各氨基酸中羧基總數(shù)肽鍵數(shù)(3)N原子數(shù)各氨基酸中N原子的總數(shù)肽鍵數(shù)肽鏈數(shù)R基上的N原子數(shù)(4)O原

4、子數(shù)各氨基酸中O原子的總數(shù)脫去水分子數(shù)肽鍵數(shù)2×肽鏈數(shù)R基上的O原子數(shù)(5)氨基酸的排列與肽類化合物的種類計(jì)算A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸數(shù)目無限的情況下，可形成肽類化合物的種類：形成三肽的種類： A、B、C三種氨基酸，且每種氨基酸只有一個(gè)的情況下，形成肽類化合物的種類：形成三肽的種類： (6)氨基酸與相應(yīng)DNA及RNA片段中堿基數(shù)目之間的關(guān)系由于mRNA中有終止密碼子等原因，上述關(guān)系應(yīng)理解為每合成1個(gè)氨基酸至少需要mRNA上的3個(gè)堿基和DNA(基因)上的6個(gè)堿基。(1)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算中若通過圖示或其他形式告知蛋白質(zhì)有二硫鍵形成時(shí)，要考慮該過程脫去氫的質(zhì)量，形成一個(gè)二硫

5、鍵脫去 個(gè)氫原子。(2)若脫水縮合形成的多肽鏈構(gòu)成環(huán)狀，則脫去的水分子數(shù)參與脫水的氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)，其游離的氨基、羧基只能在R基上有可能出現(xiàn)?！就黄?1】一條肽鏈的分子式為C22H34O13N6，其水解后共產(chǎn)生了下列3種氨基酸：據(jù)此判斷，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A1個(gè)C22H34O13N6分子水解后可以產(chǎn)生3個(gè)谷氨酸B合成1個(gè)C22H34O13N6分子同時(shí)將產(chǎn)生5個(gè)水分子C1個(gè)C22H34O13N6分子中存在1個(gè)游離的氨基和3個(gè)游離的羧基D在細(xì)胞中合成1個(gè)C22H34O13N6分子至少需要3種tRNA1結(jié)構(gòu)的多樣性(1)氨基酸的種類不同，構(gòu)成的肽鏈不同 (2)氨基酸的數(shù)目不同，構(gòu)成的肽鏈不同 (3)

6、氨基酸的排列次序不同，構(gòu)成的肽鏈不同 (4)肽鏈的數(shù)目和盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu)不同，構(gòu)成的蛋白質(zhì)不同以上四點(diǎn)并非同時(shí)具備才能確定兩個(gè)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不同，而是只要具備其中一點(diǎn)，就可說明兩種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同。2功能多樣性與結(jié)構(gòu)多樣性的關(guān)系蛋白質(zhì)多樣性與生物多樣性的關(guān)系【突破-2】下列各項(xiàng)與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性無關(guān)的是A氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序 B構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈的數(shù)目C構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈盤曲折疊形成的空間結(jié)構(gòu) D氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基1核酸的組成分析2DNA和RNA的比較比較項(xiàng)目DNARNA基本組成單位組成無機(jī)酸五碳糖含氮的堿基分 布主要分布于 中，其次是 中主要分布于 中功 能遺傳物質(zhì)

7、，攜帶遺傳信息，控制遺傳、變異和蛋白質(zhì)合成作為遺傳物質(zhì)(如某些病毒)，傳遞遺傳信息( )，組成核糖體( )，運(yùn)輸氨基酸( )，催化作用(某些酶)3.蛋白質(zhì)與核酸的比較蛋白質(zhì)核 酸區(qū)別元素組成C、H、O、N等C、H、O、N、P基本單位連接方式形成場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)內(nèi) 上細(xì)胞核、線粒體、葉綠體等主要功能 物質(zhì)：角蛋白、肌纖維蛋白等遺傳信息的攜帶者，決定生物性狀某些RNA具 作用功能物質(zhì)： ：血紅蛋白、載體； ：酶(多數(shù))； ：抗體； ：胰島素、生長(zhǎng)激素能源物質(zhì)：氧化放能，產(chǎn)物有尿素、CO2和H2O等分子結(jié)構(gòu)的多樣性組成蛋白質(zhì)的氨基酸的 不同以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)上的不同，使蛋白質(zhì)具有多樣性組成DNA的4種脫

8、氧核苷酸的數(shù)量、序列和比例不同，使DNA呈現(xiàn)多樣性聯(lián) 系核酸控制蛋白質(zhì)的合成4.DNA、RNA、蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物和代謝產(chǎn)物基本單位初步水解徹底水解代謝產(chǎn)物DNARNA蛋白質(zhì)【突破-3】(高考改編)下圖為人體內(nèi)兩種重要化合物A與B的化學(xué)組成關(guān)系，相關(guān)敘述中正確的是a的種類約有20種，b的種類有8種a的結(jié)構(gòu)通式可表示為B是人體的遺傳物質(zhì)A的種類在神經(jīng)細(xì)胞與表皮細(xì)胞中相同，B則不同A B C D【典例-1】由m個(gè)氨基酸構(gòu)成的一個(gè)蛋白質(zhì)分子，含n條多肽，其中z條是環(huán)狀多肽，這個(gè)蛋白質(zhì)分子完全水解共需水分子個(gè)數(shù)為AmnzBmnzCmznDmzn堿基種類與核苷酸種類的關(guān)系1在只有DNA或RNA的生物中4種

9、堿基1種磷酸1種五碳糖2同時(shí)含有DNA和RNA的生物5種堿基1種磷酸2種五碳糖【典例-2】含有2 000個(gè)堿基對(duì)的DNA分子片段徹底水解后得到的物質(zhì)種類數(shù)最多為A4種 B5種 C6種 D8種【典例-3】蛋白質(zhì)是一切生命活動(dòng)的體現(xiàn)者，對(duì)于生物體而言，蛋白質(zhì)的“生老病死”至關(guān)重要。2004年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者研究發(fā)現(xiàn)：一種被稱為泛素的多肽在需要能量的蛋白質(zhì)降解過程中起重要作用。泛素激活酶E1將泛素分子激活，然后由E1將泛素交給泛素結(jié)合酶E2，最后在泛素連接酶E3的指引下將泛素移到靶蛋白上。這一過程不斷重復(fù)，靶蛋白就被綁上一批泛素分子。被泛素標(biāo)記的靶蛋白很快被送往細(xì)胞內(nèi)一種稱為蛋白酶體的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行降

10、解。整個(gè)過程可表示為如下所示圖解。請(qǐng)分析回答。(1)蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)具有多種重要功能。依上述材料可推測(cè)出蛋白質(zhì)的一項(xiàng)具體功能是 。(2)泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解過程中所需能量主要來自 物質(zhì)。(3)蛋白酶體所含的酶最可能是 。(4)細(xì)胞內(nèi)E1、E2、E3在蛋白質(zhì)降解過程中所起的作用不同，從分子水平上分析，其原因是 。高考題組專訓(xùn)1(2010·江蘇)下列關(guān)于核酸的敘述中，正確的是ADNA和RNA中的五碳糖相同 B組成DNA與ATP的元素種類不同CT2噬菌體的遺傳信息貯存在RNA中 D雙鏈DNA分子中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)2(2010·上海)如圖表示生物體內(nèi)的某化學(xué)反應(yīng)，下列有關(guān)該反應(yīng)的敘

11、述中錯(cuò)誤的是A需要解旋酶 B屬于水解反應(yīng) C會(huì)有能量變化 D反應(yīng)速度與溫度有關(guān)(2009·上海高考)某蛋白質(zhì)由m條肽鏈、n個(gè)氨基酸組成。該蛋白質(zhì)至少有氧原子的個(gè)數(shù)是Anm Bn2m Cnm Dn2m3(2009·天津理綜)下列過程中，涉及肽鍵數(shù)量變化的是A洋蔥根尖細(xì)胞染色體的復(fù)制 B用纖維素酶處理植物細(xì)胞C小腸上皮細(xì)胞吸收氨基酸 D蛋清中加入NaCl使蛋白質(zhì)析出4(2010·廣東理綜，29)假設(shè)你去某飼料研究所進(jìn)行課外實(shí)踐活動(dòng)，需要完成以下任務(wù)：(1)選用恰當(dāng)?shù)脑噭z測(cè)某樣品中是否含有蛋白質(zhì)。提供的試劑有：碘液，蘇丹溶液，雙縮脲試劑，斐林試劑。你選用的試劑應(yīng)該是

12、(填試劑編號(hào))；蛋白質(zhì)與相應(yīng)試劑反應(yīng)后，顯示的顏色應(yīng)為 。(2)完善以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并回答問題。探究A動(dòng)物蛋白對(duì)小鼠生長(zhǎng)的影響資料：飼料中的蛋白含量一般低于20%；普通飼料可維持小鼠正常生長(zhǎng)；A動(dòng)物蛋白有可能用于飼料生產(chǎn)。一、研究目的探究A動(dòng)物蛋白對(duì)小鼠生長(zhǎng)的影響。二、飼料1基礎(chǔ)飼料：基本無蛋白質(zhì)的飼料；2普通飼料(含12%植物蛋白)：基礎(chǔ)飼料植物蛋白；3實(shí)驗(yàn)飼料：基礎(chǔ)飼料A動(dòng)物蛋白。三、實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)組號(hào)小鼠數(shù)量(只)飼料飼養(yǎng)時(shí)間(天)110基礎(chǔ)飼料21210實(shí)驗(yàn)飼料1(含6%A動(dòng)物蛋白)21310實(shí)驗(yàn)飼料2(含12%A動(dòng)物蛋白)21410實(shí)驗(yàn)飼料3(含18%A動(dòng)物蛋白)21510實(shí)驗(yàn)飼料4(含2

13、4%A動(dòng)物蛋白)21610四、實(shí)驗(yàn)方法和檢測(cè)指標(biāo)：略實(shí)驗(yàn)組6中，應(yīng)該為 ，原因是 ；應(yīng)該為 ，原因是 。要直觀和定量地反映小鼠的生長(zhǎng)情況，可以測(cè)量小鼠的 和 ?；炯寄?實(shí)驗(yàn)原理(1)甲基綠和吡羅紅對(duì)DNA和RNA的 不同：DNA綠色；RNA紅色利用甲基綠吡羅紅 染色劑可顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。(2)鹽酸可改變細(xì)胞膜的 ，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞，同時(shí)使染色質(zhì)中的 分離。2實(shí)驗(yàn)流程3實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及相關(guān)結(jié)論現(xiàn)象結(jié)論綠色明顯集中且接近細(xì)胞 DNA 分布于細(xì)胞核中綠色周圍的 范圍較廣RNA 分布于細(xì)胞質(zhì)中技能提升一、比較歸納教材中鑒定類實(shí)驗(yàn)1本實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)(1)幾種液體在實(shí)驗(yàn)中的作用0.9%的Na

14、Cl溶液：保持口腔上皮細(xì)胞正常形態(tài)；8%的鹽酸：a.改變細(xì)胞膜等的通透性，b使染色體中DNA與蛋白質(zhì)分離蒸餾水：a.配制染色劑；b.沖洗載玻片(2)關(guān)于甲基綠和吡羅紅溶液的配制：甲基綠吡羅紅染色液包括A液和B液，使用時(shí)現(xiàn)用現(xiàn)配。(3)由于綠色植物葉肉細(xì)胞含葉綠體，為避免色素的干擾，該實(shí)驗(yàn)不宜選用綠色植物的葉肉細(xì)胞。(4)DNA和RNA在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中都有分布，只是量的多少不同。2某些特定化學(xué)物質(zhì)的檢測(cè)方法驗(yàn)證鑒定類實(shí)驗(yàn)常用的試劑或指示物作用現(xiàn)象碘液檢測(cè)、鑒定 淀粉遇碘變 溶液檢測(cè)、鑒定CO2CO2使 溶液變 斐林試劑檢測(cè)、鑒定 余燼木條檢測(cè)、鑒定O2O2使余燼木條 檢測(cè)、鑒定蛋白質(zhì)紫色蘇丹/

15、染液檢測(cè)、鑒定 案例導(dǎo)析在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中分布”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是A染色時(shí)先用甲基綠染液，再用吡羅紅染液B用8%的鹽酸目的之一是使DNA與蛋白質(zhì)分離，使DNA水解C酒精燈烘干載玻片，可迅速殺死細(xì)胞，防止細(xì)胞死亡時(shí)溶酶體對(duì)核酸的破壞D用高倍顯微鏡可以比較清楚地看到呈綠色的染色體和呈紅色的RNA分子【訓(xùn)練1】“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)中，正確的操作步驟是染色水解沖洗涂片取口腔上皮細(xì)胞制片觀察A BC D【訓(xùn)練2】下列關(guān)于“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)的說法，正確的是A甲基綠和吡羅紅對(duì)DNA和RNA的親和力不同，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)分別加入甲基綠和吡羅紅B鹽酸能夠改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞C該實(shí)驗(yàn)用口腔上皮細(xì)胞而不用葉肉細(xì)胞，是因?yàn)槿~肉細(xì)胞不含RNAD鹽酸有利于染色體中的DNA與蛋白質(zhì)分開，不利于DNA與染色劑結(jié)合【訓(xùn)練3】甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。利用含有這兩種物質(zhì)的混合染色劑對(duì)真核細(xì)胞進(jìn)行染色，顯微鏡下觀察可以發(fā)現(xiàn)A紅色主要位于細(xì)胞核中 B綠色主要位于細(xì)胞核中C只有細(xì)胞核被染成紅色 D只有細(xì)胞質(zhì)被染成綠色【訓(xùn)練4】為進(jìn)一步確定來源不同的A、B、C、D、E五種物質(zhì)(或結(jié)構(gòu))的具體類型，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象與