蛋白質(zhì)核酸的結(jié)構(gòu)和功能PPT課件

1、2021-11-18 11 細(xì)胞的分子組成順序與標(biāo)注與新課標(biāo)考綱相同（1）蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能第1頁/共24頁2021-11-18知識點梳理與深化1、基本單位 ：氨基酸特點：（1）每個氨基酸都至少含有一個氨基(NH2)和一個羧基（COOH），并且氨基和羧基同時連在同一個碳原子上。 （2）在氨基酸的分子中，除R基不同外，其他部分是所有氨基酸分子所共有的，因此氨基酸的種類不同，取決于組成氨基酸的R基。 在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種，分為二種：必須氨基酸：生物體不能自己合成，必須從食物中攝取。 非必須氨基酸：生物體可以通過體內(nèi)其他化合物的轉(zhuǎn)化，能自己合成的氨基酸。一、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)通式第

2、2頁/共24頁2021-11-18對應(yīng)例題：1、關(guān)于生物體內(nèi)氨基酸的敘述錯誤的是（ ）A、構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式是B、人體內(nèi)氨基酸的分解代謝終產(chǎn)物是水、 二氧化碳和尿素C、人體內(nèi)所有氨基酸都可以相互轉(zhuǎn)化D、兩個氨基酸縮合形成二肽C解析：生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸、氨基酸的結(jié)構(gòu)特點是有一個氨基和一個羧基同時連在同一個碳原子上，因此選項A正確；人體內(nèi)氨基酸的代謝終產(chǎn)物是水、二氧化碳和尿素因此選項B正確；兩個氨基酸縮合形成二肽因此選項D正確。人體內(nèi)能夠通過轉(zhuǎn)氨基作用形成的只有非必需氨基酸，由于人體無法產(chǎn)生某些中間產(chǎn)物，所以有的氨基酸必須從食物中獲得，故稱之為必需氨基酸；所以“人體內(nèi)所

3、有氨基酸都可以相互轉(zhuǎn)化”這一說法是錯的。第3頁/共24頁2021-11-18對應(yīng)例題：2、請同學(xué)識別下列哪些是構(gòu)成生物體的氨基酸除外其他都是構(gòu)成生物體的氨基酸識別依據(jù)：每個氨基酸至少要有一個氨基和一個羧基，并且氨基和羧基必須連在同一個碳原子上。第4頁/共24頁2021-11-18 2、氨基酸的脫水縮合一個氨基酸上的羧基，與另一個氨基酸上的氨基脫掉一份水，縮合形成肽。由二個氨基酸縮合而成的稱二肽，由三個氨基酸縮合而成的稱三肽，以此類推。三肽或三肽以上可稱多肽。第5頁/共24頁2021-11-18對應(yīng)例題：3、 請同學(xué)識別下圖氨基羧基、肽鍵、R基這是幾肽？由幾個氨基酸組成？三肽，由三個氨基酸組成。

4、失去幾份水？有幾個肽鍵？失去二份水，有二個肽鍵。第6頁/共24頁2021-11-18氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)游離的氨基游離的羧基一條肽鏈nn-1n-1至少1個至少1個m條肽鏈nn-mn-m至少m個至少m個對應(yīng)例題：4、血紅蛋白分子中含574個氨基酸，共有4條肽鏈。此蛋白質(zhì)分子的肽鍵數(shù)和至少含有的氨基數(shù)分別是（ ）A、574和 574 B、573和573C、570和570 D、570和4D解析：根據(jù)上表所示：肽鍵數(shù)（或脫去水分子數(shù)）=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=574-4=570至少含有的氨基數(shù)（或羧基數(shù)） =肽鏈數(shù)=4（1）對組成蛋白質(zhì)的肽鏈、氨基酸、肽鍵和脫去水分子數(shù)目的計算可參照下表的對應(yīng)關(guān)系：3

5、、相關(guān)計算第7頁/共24頁2021-11-18對應(yīng)例題：5、若組成蛋白質(zhì)的氨基酸的平均分子量是130，那么由4條肽鏈共280個氨基酸所組成的蛋白質(zhì)其相對分子量是（ ）A、31. 432 B、31. 486 C、31. 378 D、36. 382解析：此蛋白質(zhì)由4條肽鏈組成，則其合成過程中失水分子數(shù)為(280-4=276),每個水分子的相對分子質(zhì)量為18,故該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量應(yīng)為130280-18(280-4)=31.432。 蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量=氨基酸相對分子質(zhì)量總和失去水分子的相對分子質(zhì)量總和A（2）對蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算：第8頁/共24頁2021-11-18817896348910

6、1對應(yīng)例題：6、某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖所示，請據(jù)圖回答問題：（1）該蛋白質(zhì)中共有 條肽鏈，通過圖中8與78、34與89、84與96之間 折疊、盤曲，形成具有特定 的蛋白質(zhì)。（2）該蛋白質(zhì)中有 個肽鍵，氨基和羧基都至少有 個，強調(diào)“至少”兩字，是因為在 上，有可能有氨基或羧基，氨基可表示為 ；羧基可表示為 。（3）在氨基酸形成該蛋白質(zhì)后，相對分子質(zhì)量比原來減少了 。84解析：本題考查的仍是對組成蛋白質(zhì)的肽鏈、氨基酸、肽鍵和脫去水分子數(shù)目的計算，題目中融入圖形，更提升了能力要求，能有效考察同學(xué)對雙基知識在深刻理解下的全面系統(tǒng)掌握。將表格、曲線、圖形等形式融入高考試卷是高考命題的一種趨勢。1一定的化學(xué)鍵

7、空間結(jié)構(gòu)R基1100-NH2-COOH1800第9頁/共24頁2021-11-18v元素組成 v基本單位 v化學(xué)結(jié)構(gòu) v空間結(jié)構(gòu) C、H、O、N等氨基酸蛋白質(zhì)分子多肽一級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中,由肽鏈連接起來的的各種氨基酸的排列順序。二級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中多肽鏈通過一定的化學(xué)鍵（如二硫鍵）本身的折疊方式。三級結(jié)構(gòu)是指具有二級結(jié)構(gòu)的肽鏈，按照一定的方式再進(jìn)一步卷曲、盤繞、折疊成一種看來很不規(guī)范，而實際上有一定規(guī)律性的三維結(jié)構(gòu)。四級結(jié)構(gòu)是指具有三級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子，通過一些非共價鍵結(jié)合起來，而成為具有生物功能的大分子。4、蛋白質(zhì)的層次結(jié)構(gòu)第10頁/共24頁2021-11-18（1）直接原因：構(gòu)成蛋

8、白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目和排列順序的不同、多肽鏈的折疊方式及形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別 ，從而使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)具有多樣性。由于構(gòu)成生物體的氨基酸約有20種，因此構(gòu)成多肽鏈的氨基酸的排列順序就有20n。（2）根本原因：蛋白質(zhì)的合成受遺傳物質(zhì)DNA的控制，因此由于DNA分子的多樣性，使其控制合成的蛋白質(zhì)也具有多樣性。由于蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者，從而導(dǎo)致了生物的多樣性。DNA多樣性蛋白質(zhì)多樣性生物多樣性決定呈現(xiàn)出5、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性第11頁/共24頁2021-11-18序號序號1 12 23 34 45 56 6肽化合物肽化合物催產(chǎn)催產(chǎn)素素牛加血牛加血壓素壓素血管舒血管舒緩素緩素平滑肌舒平滑肌舒張素張

9、素豬促黑色豬促黑色素激素素激素人促黑色人促黑色素激素素激素氨基酸數(shù)氨基酸數(shù)9 9個個 9 9個個9 9個個1010 13 13個個 22 22個個（1）表中1、2、3的氨基酸數(shù)目雖然相同，但其生理作用彼此不同，這是因為它們_。（2）表中3與4或5與6雖然功能相似，但各具專一性，它們之間的差異取決于_。（3）在不知血管舒緩素肽的具體情況下，推知這種肽類化合物至少含有_氨基和_羧基，這些氨基和羧基位于肽類化合物的哪一位置？_ （4）假若構(gòu)成這六類化合物的每一種氨基酸的平均分子量為m，則5的分子量比4的分子量多_。種類不同、排列次序不同數(shù)目、種類不同、排列次序不同11二端3m-36對應(yīng)例題：7、用氨

10、基酸自動分析儀測定幾種肽類化合物的氨基酸數(shù)目如下：第12頁/共24頁2021-11-18蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性蛋白質(zhì)功能的多樣性結(jié)構(gòu)成分催化作用運輸作用運動功能調(diào)節(jié)作用免疫作用作為結(jié)構(gòu)成分它規(guī)定和維持細(xì)胞的構(gòu)造參與生物體各項生命活動的酶多數(shù)是蛋白質(zhì),它具有催化功能。載體蛋白能透過細(xì)胞膜傳遞小分子或離子；血紅蛋白能運輸氧氣。肌動蛋白和肌球蛋白，二者使肌肉收縮，產(chǎn)生運動。蛋白類激素能協(xié)調(diào)和指導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)過程，調(diào)節(jié)生物體的生命活動?？贵w能消滅外來抗原物質(zhì)，起著保護(hù)有機體防御外物入侵的作用。決定二、蛋白質(zhì)的功能第13頁/共24頁2021-11-18蛋白質(zhì)是一切生命現(xiàn)象中不可缺少的，即使像病毒、類病毒等以

11、核酸為主體的生物，也必須在它們寄生的活細(xì)胞的蛋白質(zhì)的作用下，才能表現(xiàn)出生命現(xiàn)象?？傊鞍踪|(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者第14頁/共24頁2021-11-181、核酸的種類；包括兩大類（1）DNA（脫氧核糖核酸），主要分布在于細(xì)胞核內(nèi)的染色體上，但在細(xì)胞質(zhì)的線粒體和葉綠體上也有分布。 （2）RNA（核糖核酸），主要分布于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。 基本組成單位：核苷酸磷酸五碳糖含N堿基2、核酸的分子結(jié)構(gòu)DNARNADNARNA脫氧核糖核糖DNA A T G CRNA A U G C腺嘌呤烏嘌呤胸腺嘧啶胞嘧啶尿嘧啶三、核酸的結(jié)構(gòu)第15頁/共24頁2021-11-18每個核酸分子都是由幾十個乃至上億個核苷酸連接而成的長鏈

12、。 由于構(gòu)成DNA分子的核苷酸中的五碳糖為脫氧核糖，所以被稱為脫氧核糖核苷酸（簡稱脫氧核苷酸），又根據(jù)堿基的不同，脫氧核苷酸有四種，分別為：腺嘌呤（ A ）脫氧核苷酸；烏嘌呤（ G ）脫氧核苷酸；胞嘧啶（ C ）脫氧核苷酸和胸腺嘧啶（ T ）脫氧核苷酸。 DNA分子就是由四種不同的脫氧核苷酸連接而成的二條長鏈，二條長鏈根據(jù)堿基互補配對原則，在A與T之間；G與C之間通過氫鍵連接，并向右盤旋呈有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。（1）DNA3、核苷酸的聚合作用：第16頁/共24頁2021-11-18 由于構(gòu)成RNA分子的核苷酸中的五碳糖為核糖，所以被稱為核糖核苷酸，又根據(jù)堿基的不同，核糖核苷酸也有四種， RNA分

13、子就是由四種不同核糖核苷酸連接而成的長鏈，一般為單鏈。 根據(jù)功能的不同主要有三種不同的RNA分別為：（2）、RNA、核糖體RNA （rRNA ）、信使RNA（m RNA ）、轉(zhuǎn)運RNA （t RNA ）第17頁/共24頁2021-11-18（1）多樣性：構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸雖然只有四種，但在連接成長鏈時，成千上萬脫氧核苷酸排列順序是極其多樣的，假若某DNA分子的堿基對是100個，則其脫氧核苷酸的排列方式就有4100，也就是說它的數(shù)學(xué)模型可用4n表達(dá)，這足以構(gòu)成DNA分子的多樣性。（2）特異性：每個DNA分子的四種脫氧核苷酸的比例和排列順序是特定的，其特定的脫氧核苷酸排列順序代表了特定的遺

14、傳信息。因此遺傳信息實質(zhì)上就是指DNA分子上四種脫氧核苷酸（或四種堿基）的特定排列順序。4、核酸分子的多樣性和特異性第18頁/共24頁2021-11-18四、核酸的功能 有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物體內(nèi)都含有DNA和RNA兩種核酸，其中DNA在控制蛋白質(zhì)的生物合成中能進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過程，從而實現(xiàn)遺傳信息的傳遞。三種不同的RNA有不同的功能，其中 rRNA 主要參與核糖體的構(gòu)建，而核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所；mRNA能進(jìn)行翻譯過程把遺傳信息從mRNA傳遞到蛋白質(zhì)中；tRNA主要是轉(zhuǎn)運氨基酸進(jìn)入核糖體。 某些病毒的遺傳信息，直接貯存在RNA中，如HIV、SARS病毒等。核酸是遺傳信息的攜帶者，因此在生物體的遺傳

15、、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中有極其重要的作用。中心法則DNAmRNA蛋白質(zhì)復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯第19頁/共24頁2021-11-181、(2010高考江蘇卷)下列關(guān)于核酸的敘述中，正確的是（ ）A、DNA和RNA中的五碳糖相同B、組成DNA與ATP的元素種類不同C、T2噬菌體的遺傳信息貯存在RNA中D、雙鏈DNA中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)D解析： DNA和RNA中的五碳糖是不同的， DNA分子中的五碳糖是脫氧核糖，而RNA分子中的五碳糖是核糖；組成DNA與ATP的元素種類是相同的，都是C、H、O、N、P； T2噬菌體的遺傳信息不是貯存在RNA中，而是儲存在DNA；在雙鏈DNA分子中，根據(jù)堿基互補配對原則，腺嘌呤

16、等于胸腺嘧啶、烏嘌呤等于胞嘧啶，雙鏈DNA中嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)， D項敘述正確。近兩年高考真題演練第20頁/共24頁2021-11-182、（09天津 高考卷）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)析出解析：洋蔥根尖細(xì)胞染色體的復(fù)制，包括DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成，蛋白質(zhì)的合成過程中發(fā)生了脫水縮合反應(yīng)，形成多肽，此時肽鍵數(shù)量發(fā)生了變化，所以A項正確；用纖維素酶處理植物細(xì)胞時酶作為生物催化劑，本身不變；小腸上皮細(xì)胞吸收氨基酸和蛋清中加入NaCl使蛋白質(zhì)析出過程中都沒有發(fā)生化學(xué)變化，因此不會有肽鍵數(shù)量的變化。A第21頁/共24頁2021-11-183、 (09福建高考卷)下列關(guān)于組成細(xì)胞化合物的敘述，不正確的是（ ）A、蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特定功能并未發(fā)生改變B、RNA與DNA的分子結(jié)構(gòu)相似，由四種核苷酸組成，可以儲存遺傳信息C、DNA分子堿基的特定排列順序，構(gòu)成了DNA分子的特異性D、膽固醇是構(gòu)成細(xì)胞膜的重