高一生物蛋白質(zhì)計算.ppt

相關蛋白質(zhì)的 計算與推斷,1、蛋白質(zhì)的基本單位,2、組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有 種，這與氨基酸結(jié)構(gòu)的 有關。,氨基酸,20,R基團,復習：,1）結(jié)構(gòu)通式,2）氨基酸通式在結(jié)構(gòu)上的特點：,3、氨基酸的結(jié)構(gòu),A、 NH2(氨基) B、 COOH(羧基) C、 R (側(cè)鏈基團),R基,一個氨基和一個羧基,同一個碳原子,4、谷氨酸的R基為C3H5O2，1分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子數(shù)依次是： ( ) A. 5、9、4、1 B. 4、8、5、1 C. 5、8、4、1 D. 4、9、4、1,A,*肽鍵:連接兩個氨基酸分子的鍵 (-NH-CO-),*二肽:由兩個氨基酸分子脫水縮合而成的化合物,*多肽:由3個或3個以上氨基酸脫水縮合而成, 含有多個肽鍵的化合物.,明確幾個概念： *氨基酸的結(jié)合方式：脫水縮合,注意肽鍵的正確書寫,*肽鏈:多肽所呈的鏈狀結(jié)構(gòu)。,例、肽鍵可表示為 （ ） A、CONH B、NHCO O ？ H C、CN D、以上都對,D,二肽,多肽,蛋白質(zhì),(鏈狀),蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)示意圖,氨基酸,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成,脫水縮合,三、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性的原因：,氨基酸種類的不同,氨基酸數(shù)目的成百上千,氨基酸排列次序變化多端,肽鏈折疊盤曲形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別,球狀蛋白質(zhì),纖維狀蛋白質(zhì),教學目標,知識結(jié)構(gòu),疑難解析,能力測試,拓寬視野,影像資料,相關蛋白質(zhì)的計算與推斷,蛋白質(zhì)是生命物質(zhì)的承擔者，是生命現(xiàn)象的體現(xiàn)者，在原生質(zhì)中占干重的50%以上，是細胞的重要組成部分，具有催化、調(diào)節(jié)、免疫、運輸?shù)裙δ?，因此也成為高中生物教材中的重點和難點，尤其是相關蛋白質(zhì)的一些計算與推斷，令一部分同學摸不著頭緒，為方便學習與掌握，現(xiàn)歸納總結(jié)如下：,知識結(jié)構(gòu),五、蛋白質(zhì)的水解,四、氨基酸、肽鏈、肽鍵三者數(shù)目關系的計算,三、了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，判斷氨基、羧基、肽鍵數(shù)目,二、掌握組成生物體的氨基酸特點,一、正確識別肽鍵,六、習題演練,教學目標,知識結(jié)構(gòu),疑難解析,能力測試,拓寬視野,影像資料,一、正確識別肽鍵,肽鍵的結(jié)構(gòu)為：CONH，不論如何變形，大部分同學仍能認識，這里需要強調(diào)的是肽鍵是蛋白質(zhì)分子中用來連接兩個氨基酸的化學鍵，如果在某物質(zhì)中該結(jié)構(gòu)連接的不是兩個氨基酸，則不能稱其為肽鍵。,請看疑難解析,返回目錄,教學目標,知識結(jié)構(gòu),疑難解析,拓寬視野,影像資料,疑難解析,圖中、為肽鍵，則不是。,又如：據(jù)下列結(jié)構(gòu)式，回答問題： （1）該化合物中有 種氨基酸。,（2）該化合物中有 個肽鍵。 （3）該化合物是由 個氨基酸失去 分子水而形成的，這樣的反應叫做 。 （4）該化合物叫做,3,2,不是,3,2,脫水縮合,三肽,好，測試一下,下面是某物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式 （1）在結(jié)構(gòu)式中，方框表示的是 ，該物質(zhì)中共有 個所示的基團。方框所表示的是 ，該物質(zhì)中共有 個所示的基團。 （2）方框表示的是 ，它是由 而形成的。 （3）該物質(zhì)是由 個共 種氨基酸縮合而成的，所以叫 。結(jié)構(gòu)式中的 是各氨基酸的R基。 （4）已知構(gòu)成該分子的氨基酸的分子量之和為477，那么該物質(zhì)的分子量是 。 （5）該物質(zhì)的合成場所是 合成時需要 個轉(zhuǎn)運RNA。 （6）假如該物質(zhì)為食物中的一種成分，它在消化道中消化成氨基酸時，需要消耗 個水分子。,能力測試,氨基,2個,羧基,2個,肽鍵,一個氨基與一個 羧基縮去1分子水,4,4,四肽,423,核糖體,3,4,返回目錄,二、掌握生物體的氨基酸特點,組成蛋白質(zhì)的氨基酸大約有二十種。各種氨基酸分子在結(jié)構(gòu)上卻具有共同的特點，（）每種氨基酸分子至少都含有一個氨基(NH2)和一個羧基(COOH)，（）都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。,通式：,例如,例題,已知某氨基酸的R基是C3H5O2， 則該氨基酸中所含的C、O數(shù)目分別是 、 。,這類題目只要了解氨基酸的結(jié)構(gòu)通式是,，只用將換成C3H5O2，然后數(shù)一 數(shù)就可以了。,氨基酸分子在結(jié)構(gòu)上的共同特點也用于判斷所給物質(zhì)是否能參與蛋白質(zhì)的組成。這一點在其它例題中涉及。這里不再詳述。,返回目錄,教學目標,知識結(jié)構(gòu),能力測試,拓寬視野,影像資料,三、了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，判斷氨基、羧基、肽鍵數(shù)目,（）蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，氨基酸之間形成肽鍵時，會消耗1個（NH）和1個（COOH），同時生成1分子HO ，因此，對一條肽鏈來說，我們只能肯定在其兩端分別會有1個（NH）和1個（COOH）是剩余的，肽鏈相連時不形成肽鍵。 （）在一個氨基酸單位中我們可以肯定至少有一個N存在。,請參看疑難解析,返回目錄,蛋白質(zhì)中所含的游離的氨基（-NH2)=肽鏈數(shù)+R基中的氨基數(shù) 蛋白質(zhì)中的O數(shù)=肽鏈數(shù)+2R基中所含的羧基數(shù)+2,疑難解析,例：一條肽鏈由個氨基酸組成，則其中含有的NH和COOH數(shù)目至少分別是 、 。,象這類題目我們只能保證在肽鏈的兩端會有一個（NH）和一個（COOH），至于每個氨基酸的（）上是否還有NH和COOH，則不得而知，答案應為、。,又如：一分子的人體某種免疫球蛋白包含764個氨基酸，由條鏈組成，則該蛋白質(zhì)分子中含有的NH和COOH數(shù)目至少分別是、。,疑難解析,例：下列氨基酸中，將能構(gòu)成生物體的氨基酸縮合成化合物，則此化合物中含有的NH和COOH分別是多少？,依據(jù)構(gòu)成生物體的氨基酸的特點，首先判斷出1、3、5是構(gòu)成生物體的氨基酸，它們含有的含有的NH和COOH數(shù)目分別是（如下表）：,又知，當這三個氨基酸形成三肽時，形成兩個肽鍵時會消耗個（NH）和個（COOH），故剩余的NH和COOH數(shù)目分別是、。即此化合物中含有的NH和COOH分別是、。,疑難解析,例：通常情況下，分子式6310345172的多肽化合物中最多含有肽鍵數(shù)為（ ）。 ：63 ：62 ：17 ：16,析：構(gòu)成生物體的氨基酸至少含1個，化合物6310345172最多包含17個氨基酸，最多也只能形成16個肽鍵。,【答案】,D,返回目錄,教學目標,知識結(jié)構(gòu),能力測試,拓寬視野,影像資料,四、氨基酸、肽鏈、肽鍵三者數(shù)目關系的計算,個氨基酸形成條鏈，共形成個肽鍵，同時失水個，縮合后相對分子量減少18（）。 推導：,具體應用 參考疑難解析,返回目錄,（1）在一條肽鏈中， 肽鍵數(shù),脫去的水分子數(shù),氨基酸總數(shù)1。,（2）如果n個氨基酸形成一條肽鏈，則脫掉 個水分子，形成 個肽鍵。,n1,n1,(3).如果n個氨基酸形成m條肽鏈，則脫 掉 個水分子，形成 個肽鍵。,nm,nm,注意：R基中的氨基、羧基不參與形成肽鍵,3、注意一些數(shù)量變化規(guī)律：,失去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸總數(shù)肽鏈數(shù),（4）、由n條肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子，至少含有 個-COOH，至少含有 個-NH2。,n,n,二肽,多肽,蛋白質(zhì),(鏈狀),蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)示意圖,氨基酸,4、小結(jié)：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成,脫水縮合,肽鏈,空間結(jié)構(gòu),疑難解析,若一相對分子質(zhì)量為10972,氨基酸平均相對分子質(zhì)量為127,在形成多肽時脫去水的相對分子質(zhì)量為1728,則該蛋白質(zhì)由幾條多肽鏈組成（ ） ：一條 ：二條 ：三條 ：四條,直接應用,解：（）計算氨基酸數(shù)： （109721728）/127100 （）計算縮合時脫水數(shù)： 1728/1896 （）得出蛋白質(zhì)中包含的鏈條數(shù)： 100964（條）,【答案】,D,教學目標,知識結(jié)構(gòu),疑難解析,拓寬視野,影像資料,疑難解析,轉(zhuǎn)化應用,某多肽415在相關酶的作用下完全水解得到氨基酸505,經(jīng)分析該多肽的氨基酸平均相對分子量為100,此多肽由三種氨基酸【甘氨酸（分子量75）、丙氨酸（分子量89）、半胱氨酸（分子量121）】組成，并且MOL該多肽中含51MOL。 一分子多肽含多少個氨基酸單元？ 一分子多肽中三種氨基酸的數(shù)目分別是多少？,請參考能力測試,返回目錄,教學目標,知識結(jié)構(gòu),疑難解析,能力測試,拓寬視野,影像資料,能力測試,解：（）首先列出水解反應式：,然后將質(zhì)量數(shù)轉(zhuǎn)變成數(shù)量（MOL）數(shù)，即：,5.05MOL氨基酸形成MOL肽鍵（失去MOL），形成鏈的條數(shù)則為5.0550.05（MOL條），這0.05MOL即為多肽的數(shù)量（MOL數(shù)），水解反應可表示為：0.05多肽525.05氨基酸，即MOL多肽100MOL2101MOL氨基酸，則該多肽中含101個氨基酸.,（）由于MOL該多肽中含51MOL，分子半胱氨酸中只有一個，得出該多肽中含半胱氨酸51個，設含甘氨酸個，則含丙氨酸（50）個，計算多肽的分子量：1011007589（50）51121,得37,故：一分子多肽中三種氨基酸的數(shù)目分別是：甘氨酸37個、丙氨酸13個、半胱氨酸51個。,返回目錄,返回目錄,教學目標,知識結(jié)構(gòu),能力測試,拓寬視野,影像資料,五、蛋白質(zhì)的水解,蛋白質(zhì)水解的產(chǎn)物是氨基酸，所消耗的水的數(shù)目等于其形成時脫去的水數(shù)，水解前后應遵循各種原子數(shù)目的守衡。在實際計算時，要認清所形成的氨基酸的規(guī)律性，以及某種特定氨基酸與其它氨基酸的不同之處。,具體應用 參考疑難解析,返回目錄,教學目標,知識結(jié)構(gòu),能力測試,拓寬視野,影像資料,例題分析,例：現(xiàn)有一多肽化合物經(jīng)測定其分子式為55701910,水解后得四種氨基酸如下： 問：該多肽水解后有幾個谷氨酸、有幾個苯丙氨酸？,參考疑難解析,返回目錄,教學目標,知識結(jié)構(gòu),疑難解析,拓寬視野,影像資料,解題過程分析,解：四種氨基酸的分子式分別是：甘氨酸（252）；谷氨酸（594）；丙氨酸（372）；苯丙氨酸（9112），仔細觀察不難發(fā)現(xiàn)，每個氨基酸中只有一個，而多肽分子式為55701910，1分子中有10個，故知該多肽為10肽，徹底水解需2的個數(shù)為，其水解反應式可表示為：,55701910,設完全水解后谷氨酸的數(shù)目為個，則其它三種共有（10）個，比較谷氨酸與其它三種氨基酸的不同，發(fā)現(xiàn)只有谷氨酸一分子中含為，而其它三種均為，反應前后的數(shù)目應該相等，即有：199（10），解得,當然依據(jù)反應中原子數(shù)目守衡的道理，設4個未知數(shù)，分別計算、四種原子在反應前后的數(shù)目，列出一個方程組，就可計算出該多肽水解后所形成的每種氨基酸的數(shù)目。,教學目標,知識結(jié)構(gòu),疑難解析,能力測試,拓寬視野,影像資料,能力測試,現(xiàn)有一種十二肽，分子式為（12，13）徹底水解得到下列氨基酸：,問：一個十二肽水解后有幾個賴氨酸和幾個天門冬氨酸？,教學目標,知識結(jié)構(gòu),疑難解析,能力測試,拓寬視野,影像資料,要點提示,1、首先根據(jù)所給的氨基酸的結(jié)構(gòu)式寫出這五種氨基酸的分子式 2、該多肽是十二肽，則水解時需112，寫出水解反應式。 3、設水解后賴氨酸數(shù)目為a，則其它氨基酸總數(shù)為12a，比較知賴氨酸（61422）中的數(shù)目為，其它均為，則計算反應前后的數(shù)目：a（12a），則a12. 4、設水解后天門冬氨酸（474）的數(shù)目為b，則其它氨基酸總數(shù)為12b，其中的數(shù)目與眾不同，就計算反應前后的數(shù)目：114b（12b）2,則b（13）/2,【答案】水解后有12個賴氨酸， （13）/2個天門冬氨酸。,返回目錄,5人體免疫球蛋白中，IgG由4條肽鏈構(gòu)成，共有764個氨基酸，則該蛋白質(zhì)分子中至少含有游離的氨基和羧基數(shù)分別是（ ） A764 和764 B760 和 760 C762 和 762 D4 和 4,習題演練,（1）在