高三生物一輪復(fù)習(xí)課件 蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者

YOURLOGO第三講：蛋白質(zhì)是生命活動的承擔(dān)者蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能考點一一.組成蛋白質(zhì)的氨基酸甘氨酸纈氨酸亮氨酸丙氨酸HCHH2NCOHOCHCH3CH3CHH2NCOHOCHCH3CH3CH2CHH2NCOHOCH3CHH2NCOHO一.組成蛋白質(zhì)的氨基酸R氨基羧基側(cè)鏈基團(tuán)：決定氨基酸的種類和理化性質(zhì)OC

OHCH

H

H

N中心碳原子氫原子簡寫：RHH2N—C—COOH（2）結(jié)構(gòu)特點：分子通式：R—C2H4O2N2.單體--氨基酸（1）結(jié)構(gòu)通式：至少含一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)總有一個氨基(-NH2)和一個羧基(-COOH)連在同一碳原子上R基中也可能含有氨基（—NH2）或羧基（—COOH）1.組成元素：一定有C、H、O、N，有的含S等CHRNH2COOH一.組成蛋白質(zhì)的氨基酸氨基酸21種人體內(nèi)能合成人體不能合成必需氨基酸(8種)非必需氨基酸(13種)評價蛋白質(zhì)食品營養(yǎng)價值的主要依據(jù)是必需氨基酸的種類和含量（3）氨基酸的種類為什么人和牛羊等動物的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，但卻可以通過攝食牛羊肉中的蛋白質(zhì)中來合成自身蛋白質(zhì)？？人攝入的蛋白質(zhì)在體內(nèi)被消化為氨基酸，人體又可以氨基酸為原料，合成自身所需的蛋白質(zhì)。氨基酸如何構(gòu)成蛋白質(zhì)？甲攜來一本亮色書甲(甲硫氨酸))

攜(纈氨酸)來(賴氨酸)一(異亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)書(蘇氨酸)。氨基酸知識拓展①氨基酸

的功能a.作為肽或者蛋白質(zhì)的基本單位(主要功能)。b.某些氨基酸可作為神經(jīng)遞質(zhì)。谷氨酸、甘氨酸c.氨基酸→糖類(非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化)d.氨基酸氧化分解供能。作為能源物質(zhì)f.色氨酸→吲哚乙酸(IAA)②氨基酸

的運輸a.細(xì)胞膜上載體蛋白b.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體中的tRNA跨膜運輸運入核糖體e.酪氨酸→黑色素衰老細(xì)胞，酪氨酸酶活性下降，黑色素減少例1.下列四種化合物中，哪種是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸()A.CH3—CH2—COOHB.R—CH2—NH2C.D.D二.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)1.氨基酸的脫水縮合合成場所：核糖體(唯一場所）

條件（翻譯）原料：能量：模板：轉(zhuǎn)運工具：催化劑：氨基酸mRNAtRNAATP酶（所有生物）產(chǎn)物：多肽（鏈）、水通常核糖體合成的多肽沒有活性，需要盤曲、折疊（在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體上完成）形成一定空間的蛋白質(zhì)，才能發(fā)揮作用。二.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)1.氨基酸的脫水縮合H2O肽鍵－OH‖O－C－CR2H－－－NH－－C－CR1H2NH－－‖OOH－H二肽CAGAUGUCAUGAUAACUAAGU注意：肽鏈的命名與氨基酸個數(shù)一致。二.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)1.氨基酸的脫水縮合肽鍵H2O－C－COOHR3H－－－NH－HOH－肽鍵‖O－CR1H2NH－－－C－C－CR2H－－－NH－‖OH2O脫水縮合1肽的名稱確定：由幾個氨基酸構(gòu)成，就稱為幾肽2H2O中各元素的來源：H來自于__________，O來自于_____氨基和羧基羧基三肽公式：肽鍵數(shù)（脫水?dāng)?shù)）=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)二.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)1.氨基酸的脫水縮合環(huán)狀肽和鏈狀肽的區(qū)別鏈狀肽環(huán)狀肽·肽鍵數(shù)：m-1·主鏈上有一個游離的氨基，一個游離的羧基·肽鍵數(shù)：m·主鍵上沒有游離的氨基和羧基二.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)2.由肽鏈形成蛋白質(zhì)（1）肽鏈中的氨基酸之間能夠形成氫鍵等，從而使得肽鏈能盤曲、形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。（2）有些蛋白質(zhì)分子含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學(xué)鍵，

如：二硫鍵相互結(jié)合在一起。二硫鍵可以形成在肽鏈內(nèi)，也可以形成在肽鏈間，從而使兩條或多條多肽鏈結(jié)合在一起—SH—SH+—S—S—+2H氨基酸之間脫水縮合形成肽鏈一條肽鏈的特定區(qū)域進(jìn)行有規(guī)律的盤曲、折疊幾條肽鏈聚集在一起形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)一條多肽鏈進(jìn)一步盤繞形成一定的空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)二.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)二.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)人類許多疾病與人體細(xì)胞內(nèi)肽鏈的折疊錯誤有關(guān)，如囊性纖維化、阿爾茲海默癥、帕金森病囊性纖維化阿爾茲海默癥帕金森病三.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性②肽鏈的盤曲、折疊形成的

不同②

成百上千①

不同③

千變?nèi)f化種類數(shù)目排列順序空間結(jié)構(gòu)①氨基酸直接原因：根本原因：不同生物體：基因多樣性同一生物體：基因的選擇性表達(dá)α-螺旋β-折疊四.蛋白質(zhì)的功能氨基酸種類不同氨基酸數(shù)目不同氨基酸排列順序不同肽鏈的空間結(jié)構(gòu)、數(shù)目不同結(jié)構(gòu)多樣性功能多樣性決定結(jié)構(gòu)蛋白（如羽毛）信息傳遞（蛋白質(zhì)類激素如胰島素）催化（大多數(shù)酶）運輸載體（如血紅蛋白、載體蛋白，通道蛋白）免疫（如抗體、細(xì)胞因子）細(xì)胞膜蛋白質(zhì)、細(xì)胞骨架、染色體組蛋白等四.蛋白質(zhì)的功能不是所有的酶都是蛋白質(zhì)；不是所有的激素都是蛋白質(zhì)；不是所有的載體都是蛋白質(zhì)。絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少部分是RNA激素包括蛋白質(zhì)類、氨基酸類、固醇類細(xì)胞膜上的載體蛋白----蛋白質(zhì)；細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中運輸氨基酸的載體----tRNA基因工程的載體----質(zhì)粒、γ噬菌體的衍生物、動植物病毒寫出蛋白質(zhì)和核酸（DNA、RNA）結(jié)合在一起形成的復(fù)合物（或結(jié)構(gòu)）。染色體---DNA+蛋白質(zhì)；核糖體----RNA+蛋白質(zhì)；DNA復(fù)制（轉(zhuǎn)錄）時----DNA+DNA聚合酶（RNA聚合酶）病毒----核酸+蛋白質(zhì)外殼易錯點：四.蛋白質(zhì)的功能思考:蛋白質(zhì)發(fā)揮作用常常與其它物質(zhì)結(jié)合形成復(fù)合物來發(fā)揮作用，舉例說明1.蛋白質(zhì)和水結(jié)合，構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)2.蛋白質(zhì)與多糖形成糖蛋白，具有識別作用3.蛋白質(zhì)與DNA結(jié)合形成染色體，遺傳信息的載體4.蛋白質(zhì)與rRNA結(jié)合形成核糖體，合成蛋白質(zhì)的場所5.解旋酶、DNA聚合酶與DNA結(jié)合進(jìn)行復(fù)制；RNA聚合酶與DNA結(jié)合進(jìn)行轉(zhuǎn)錄（在真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中這種復(fù)合物均存在）6.病毒的RNA與逆轉(zhuǎn)錄酶結(jié)合進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄。四.蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的鹽析、水解和變性鹽析蛋白質(zhì)在鹽溶液中溶解度降低析出溶解度的變化，空間結(jié)構(gòu)不變，可逆變性肽鍵斷裂，蛋白質(zhì)分解為短肽或氨基酸水解氨基酸順序

，肽鍵

，空間結(jié)構(gòu)

，功能

。不變不變改變改變四.蛋白質(zhì)的性質(zhì)3、思考：人畜誤食銅鹽、汞鹽、鉛鹽等重金屬鹽而中毒，你認(rèn)為應(yīng)采用怎樣的措施解毒，為什么？1、導(dǎo)致變性的因素：高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子、紫外線、酒精等2、變性的蛋白質(zhì)更容易發(fā)生水解。服用蛋清、牛奶或豆?jié){。因為蛋清、牛奶或豆?jié){中主要含有蛋白質(zhì)，它們能與重金屬鹽迅速發(fā)生反應(yīng)，形成難溶物質(zhì)而阻止被人體吸收，進(jìn)而洗胃，從而保護(hù)人畜。不一定；例如，細(xì)胞膜上的載體蛋白在轉(zhuǎn)運物質(zhì)過程中空間構(gòu)象發(fā)生改變。4、思考：若蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變一定是蛋白質(zhì)變性嗎？舉例說明。(1）長期以玉米為主食的人容易因賴氨酸缺乏而導(dǎo)致疾病，請分析原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)(源于必修1P29“正文”)請敘述氨基酸的結(jié)構(gòu)特點：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。

闡述基本原理，突破長句表達(dá)

賴氨酸為必需氨基酸，人體不能合成，只能從食物中攝取才能保證正常生命活動，玉米中不含賴氨酸，因此長期以玉米為主食的人容易因賴氨酸缺乏而患病

每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫原子和一個側(cè)鏈基團(tuán)(3)

胰島素在核糖體上合成后還不具有降低血糖的生物學(xué)活性，請從蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)方面分析原因：_______________________________________________________________________________________________________________。(4)(源于必修1P32“與生活的聯(lián)系”)熟雞蛋更容易消化的原因是____________________________________________________________。(5)(源于必修1P32“與生活的聯(lián)系”)蛋白質(zhì)變性后還可用雙縮脲試劑檢測嗎？請說明理由。___________________________________________________________________________。

核糖體上合成的多肽需經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工后才具備一定的空間結(jié)構(gòu)，從而成為有活性的蛋白質(zhì)高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解

能。因為高溫破壞了肽鏈盤曲、折疊形成的空間結(jié)構(gòu)，沒有破壞氨基酸之間的肽鍵食物中的蛋白質(zhì)是大分子有機(jī)物，它們都要被消化成氨基酸才能被人體吸收，這些氨基酸都要在人體細(xì)胞內(nèi)重新合成不同的蛋白質(zhì)在人體內(nèi)執(zhí)行不同的功能。（6）源于必修1P32“練習(xí)與應(yīng)用”)民間有一種“吃什么補(bǔ)什么”的說法，如吃魚眼能明目，你怎么看？小結(jié)蛋白質(zhì)基本單位元素組成功能基本元素：C、H、O、N，大多數(shù)含有S，有些還含有Fe、Mg等結(jié)構(gòu)層次氨基酸場所：___________形成鍵：___________氨基酸多肽或肽鏈蛋白質(zhì)脫水縮合盤曲折疊肌肉纖維等結(jié)構(gòu)蛋白絕大多數(shù)酶催化功能膜轉(zhuǎn)運蛋白運輸功能胰島素等調(diào)節(jié)功能免疫功能抗體等種類約21種結(jié)構(gòu)通式核糖體肽鍵例4.（雙選）下列有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的敘述，正確的有()A.蛋白質(zhì)的生物活性與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)B.蛋白質(zhì)變性是由于肽鍵的斷裂造成的C.將抗體溶于NaCl溶液中會造成其生物活性的喪失D.蛋白質(zhì)是生物體主要的能源物質(zhì)E.人體內(nèi)含有多種多樣的蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)都是在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用F.有的血漿蛋白可特異性地與抗原結(jié)合G.某種肽酶可水解肽鏈末端的肽鍵，則其可將多肽鏈分解為若干短肽AF歸納總結(jié)酶、激素、載體、抗體與蛋白質(zhì)的從屬關(guān)系蛋白質(zhì)激素酶抗體載體四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2COOH一條肽鏈至少含有____個游離羧基和_____個游離氨基。一一1、氨基數(shù)和羧基數(shù)的計算

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR3

—二肽三肽1條肽鏈四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算1、氨基數(shù)和羧基數(shù)的計算

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR3mm

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR3m條肽鏈第1條第2條第m條......m條肽鏈至少含有____個游離羧基和_____個游離氨基。結(jié)論1：蛋白質(zhì)中至少含有的游離的氨基或羧基數(shù)=肽鏈的條數(shù)。四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算結(jié)論2：

蛋白質(zhì)（多肽）中N原子數(shù)=

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR32.蛋白質(zhì)中的N、O原子的計算1.N原子肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基中的N原子數(shù)四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算氧（O）消失數(shù)：

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR32.蛋白質(zhì)中的N、O原子的計算2.O原子只有脫水縮合才會丟氧（O），

生成一個肽鍵＝丟一個氧四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算2.蛋白質(zhì)中各原子數(shù)的計算—CNH2HR1—C—ON—HC—HR2—C—ON—HCHR3COOH（1）N原子數(shù)（2）O原子數(shù)（3）C原子數(shù)（4）H原子數(shù)=肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù)+R基上的N原子數(shù)=各氨基酸中N原子的總數(shù)=氨基酸分子數(shù)*2+R基上的C原子數(shù)=(肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù))*2+R基上的C原子數(shù)=各氨基酸中H原子的總數(shù)-脫水分子數(shù)*2=肽鏈數(shù)*2+肽鍵數(shù)+R基上的O原子數(shù)=各氨基酸中O原子的總數(shù)-脫水分子數(shù)四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算例3.有一條由12個氨基酸組成，分子式為CXHYOWNZS(Z>12，W>13)，這條多肽鏈經(jīng)過水解后的產(chǎn)物中有5種氨基酸：半胱氨酸(C3H7O2NS)、丙氨酸(C3H7O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、賴氨酸(C6H14O2N2)、苯丙氨酸(C9H11O2N)。水解產(chǎn)物中天冬氨酸的數(shù)目是（）A.(Y＋12)個 B.(Z＋12)個C.(W－13)個 D.(W－13)/2個D例4.某十一肽的分子式為C61H83O20N12，已知它由下列5種氨基酸組成：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）、賴氨酸（C6H9O2N2），那么該多肽徹底水解可產(chǎn)生谷氨酸和賴氨酸的分子數(shù)分別為（）A.4個、2個B.5個、1個C.6個、2個D.4個、1個C61H83O20N12+10H2O→(11-x)其他氨基酸+x(C5H9NO4)C61H83O20N12+10H2O→(11-y)其他氨基酸+y(C6H9O2N2)N原子守恒：12=11-y+2yO原子守恒：20+10=2(11-x)+4xx=4y=1D四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算氨基酸數(shù)和肽鏈條數(shù)肽鍵數(shù)脫水?dāng)?shù)n個氨基酸形成一條肽鏈n個氨基酸形成m條肽鏈3-13-12-12-1n-1n-18-28-2n-mn-m★規(guī)律1：肽鍵數(shù)=脫水?dāng)?shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)n個氨基酸形成環(huán)狀多肽nn3.肽鍵數(shù)和水分子數(shù)計算四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算4.蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量計算氨基酸數(shù)氨基酸的平均分子質(zhì)量肽鏈條數(shù)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量Xna1條肽鏈m條肽鏈環(huán)狀肽鏈X=an-18(n-1)X=an-18(n-m)X=an-18n練習(xí)3：全世界每年有成千上萬人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鵝膏草堿就是一種毒菇的毒素，它是一種環(huán)狀八肽。若20種氨基酸的平均分子量為128，則鵝膏草堿的分子量約為=

。8×128-18×8=880四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算4.蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量計算一個二硫鍵(“—S—S—”)是由2個“—SH”形成的，形成過程中要脫去2個氫。即“-SH”+“-SH”→“-S-S-”+2H。故計算蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量時除減去H2O的相對分子質(zhì)量外，還應(yīng)考慮脫去H的相對分子質(zhì)量。不能忽視蛋白質(zhì)中的二硫鍵：四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算4.蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量計算如圖為結(jié)晶牛胰島素的一個模式圖，其中A鏈有21個氨基酸，B鏈有30個氨基酸，試問：結(jié)晶牛胰島素的相對分子質(zhì)量為多少(設(shè)所有氨基酸的平均分子量為A)？A×(21+30)-18×(51-2)-3×2=51A-876有二硫鍵存在時，蛋白質(zhì)分子量=氨基酸數(shù)×氨基酸平均分子量－

脫去的水分子數(shù)×18－二硫鍵的個數(shù)×2(即脫去的氫原子數(shù))小測四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算環(huán)狀肽的相關(guān)計算1.環(huán)狀肽中氨基酸數(shù)目=脫去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)2.環(huán)狀肽的主鏈中無氨基和羧基，環(huán)狀肽中氨基和羧基的數(shù)目取決于構(gòu)成環(huán)狀肽的氨基酸R基中的氨基和羧基的數(shù)目。四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算5.有關(guān)氨基酸的排列與多肽種類的計算：1.假設(shè)有A、B、C三種氨基酸，由這三種氨基酸組成多肽的情況可分為2種情形分析如下：（1）A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸的數(shù)目無限的情況下，形成多肽種類為：形成二肽的種類：形成三肽的種類：

（2）A、B、C三種氨基酸，每種氨基酸只有一個的情況下，形成多肽種類為：形成二肽的種類：

形成三肽的種類：

333333232132=933=273×2=63×2×1=6四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算5.有關(guān)氨基酸的排列與多肽種類的計算：例.現(xiàn)有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3種氨基酸，它們能形成的三肽種類以及包含3種氨基酸的三肽種類分別最多有()A.9種，9種 B.6種，3種C.18種，6種D.27種，6種D四.蛋白質(zhì)相關(guān)計算6.利用基因表達(dá)的過程進(jìn)行計算：基因表達(dá)中氨基酸與相應(yīng)DNA、mRNA中堿基之間的數(shù)量關(guān)系如圖所示：DNA(基因)mRNA蛋白質(zhì)

堿基數(shù)∶

堿基數(shù)∶

氨基酸數(shù)

6∶

3∶

1由于mRNA中有終止密碼子等原因