高三生物一輪復習課件 蛋白質是生命活動的承擔者

YOURLOGO第三講：蛋白質是生命活動的承擔者蛋白質的結構和功能考點一一.組成蛋白質的氨基酸甘氨酸纈氨酸亮氨酸丙氨酸HCHH2NCOHOCHCH3CH3CHH2NCOHOCHCH3CH3CH2CHH2NCOHOCH3CHH2NCOHO一.組成蛋白質的氨基酸R氨基羧基側鏈基團：決定氨基酸的種類和理化性質OC

OHCH

H

H

N中心碳原子氫原子簡寫：RHH2N—C—COOH（2）結構特點：分子通式：R—C2H4O2N2.單體--氨基酸（1）結構通式：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.組成蛋白質的氨基酸氨基酸21種人體內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結構不同，但卻可以通過攝食牛羊肉中的蛋白質中來合成自身蛋白質？？人攝入的蛋白質在體內被消化為氨基酸，人體又可以氨基酸為原料，合成自身所需的蛋白質。氨基酸如何構成蛋白質？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.作為肽或者蛋白質的基本單位(主要功能)。b.某些氨基酸可作為神經遞質。谷氨酸、甘氨酸c.氨基酸→糖類(非糖物質轉化)d.氨基酸氧化分解供能。作為能源物質f.色氨酸→吲哚乙酸(IAA)②氨基酸

的運輸a.細胞膜上載體蛋白b.細胞質基質、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，哪種是構成蛋白質的氨基酸()A.CH3—CH2—COOHB.R—CH2—NH2C.D.D二.蛋白質的結構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：轉運工具：催化劑：氨基酸mRNAtRNAATP酶（所有生物）產物：多肽（鏈）、水通常核糖體合成的多肽沒有活性，需要盤曲、折疊（在內質網、高爾基體上完成）形成一定空間的蛋白質，才能發(fā)揮作用。二.蛋白質的結構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.蛋白質的結構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)（脫水數(shù)）=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)二.蛋白質的結構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.蛋白質的結構2.由肽鏈形成蛋白質（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構的蛋白質。（2）有些蛋白質分子含有兩條或多條肽鏈，它們通過一定的化學鍵，

如：二硫鍵相互結合在一起。二硫鍵可以形成在肽鏈內，也可以形成在肽鏈間，從而使兩條或多條多肽鏈結合在一起—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)域進行有規(guī)律的盤曲、折疊幾條肽鏈聚集在一起形成復雜的空間結構的蛋白質一條多肽鏈進一步盤繞形成一定的空間結構的蛋白質二.蛋白質的結構二.蛋白質的結構人類許多疾病與人體細胞內肽鏈的折疊錯誤有關，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.蛋白質結構的多樣性②肽鏈的盤曲、折疊形成的

不同②

成百上千①

不同③

千變萬化種類數(shù)目排列順序空間結構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α-螺旋β-折疊四.蛋白質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構、數(shù)目不同結構多樣性功能多樣性決定結構蛋白（如羽毛）信息傳遞（蛋白質類激素如胰島素）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、細胞因子）細胞膜蛋白質、細胞骨架、染色體組蛋白等四.蛋白質的功能不是所有的酶都是蛋白質；不是所有的激素都是蛋白質；不是所有的載體都是蛋白質。絕大多數(shù)的酶是蛋白質，少部分是RNA激素包括蛋白質類、氨基酸類、固醇類細胞膜上的載體蛋白----蛋白質；細胞質基質中運輸氨基酸的載體----tRNA基因工程的載體----質粒、γ噬菌體的衍生物、動植物病毒寫出蛋白質和核酸（DNA、RNA）結合在一起形成的復合物（或結構）。染色體---DNA+蛋白質；核糖體----RNA+蛋白質；DNA復制（轉錄）時----DNA+DNA聚合酶（RNA聚合酶）病毒----核酸+蛋白質外殼易錯點：四.蛋白質的功能思考:蛋白質發(fā)揮作用常常與其它物質結合形成復合物來發(fā)揮作用，舉例說明1.蛋白質和水結合，構成細胞結構2.蛋白質與多糖形成糖蛋白，具有識別作用3.蛋白質與DNA結合形成染色體，遺傳信息的載體4.蛋白質與rRNA結合形成核糖體，合成蛋白質的場所5.解旋酶、DNA聚合酶與DNA結合進行復制；RNA聚合酶與DNA結合進行轉錄（在真核細胞和原核細胞中這種復合物均存在）6.病毒的RNA與逆轉錄酶結合進行逆轉錄。四.蛋白質的性質蛋白質的鹽析、水解和變性鹽析蛋白質在鹽溶液中溶解度降低析出溶解度的變化，空間結構不變，可逆變性肽鍵斷裂，蛋白質分解為短肽或氨基酸水解氨基酸順序

，肽鍵

，空間結構

，功能

。不變不變改變改變四.蛋白質的性質3、思考：人畜誤食銅鹽、汞鹽、鉛鹽等重金屬鹽而中毒，你認為應采用怎樣的措施解毒，為什么？1、導致變性的因素：高溫、強酸、強堿、重金屬離子、紫外線、酒精等2、變性的蛋白質更容易發(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，它們能與重金屬鹽迅速發(fā)生反應，形成難溶物質而阻止被人體吸收，進而洗胃，從而保護人畜。不一定；例如，細胞膜上的載體蛋白在轉運物質過程中空間構象發(fā)生改變。4、思考：若蛋白質空間結構改變一定是蛋白質變性嗎？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致疾病，請分析原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)(源于必修1P29“正文”)請敘述氨基酸的結構特點：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。

闡述基本原理，突破長句表達

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鏈基團(3)

胰島素在核糖體上合成后還不具有降低血糖的生物學活性，請從蛋白質的結構方面分析原因：_______________________________________________________________________________________________________________。(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內質網、高爾基體加工后才具備一定的空間結構，從而成為有活性的蛋白質高溫使蛋白質分子的空間結構變得伸展、松散，容易被蛋白酶水解

能。因為高溫破壞了肽鏈盤曲、折疊形成的空間結構，沒有破壞氨基酸之間的肽鍵食物中的蛋白質是大分子有機物，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胞內重新合成不同的蛋白質在人體內執(zhí)行不同的功能。（6）源于必修1P32“練習與應用”)民間有一種“吃什么補什么”的說法，如吃魚眼能明目，你怎么看？小結蛋白質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等結構層次氨基酸場所：___________形成鍵：___________氨基酸多肽或肽鏈蛋白質脫水縮合盤曲折疊肌肉纖維等結構蛋白絕大多數(shù)酶催化功能膜轉運蛋白運輸功能胰島素等調節(jié)功能免疫功能抗體等種類約21種結構通式核糖體肽鍵例4.（雙選）下列有關蛋白質結構與功能的敘述，正確的有()A.蛋白質的生物活性與蛋白質的空間結構有關B.蛋白質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.蛋白質是生物體主要的能源物質E.人體內含有多種多樣的蛋白質，每種蛋白質都是在細胞內發(fā)揮作用F.有的血漿蛋白可特異性地與抗原結合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歸納總結酶、激素、載體、抗體與蛋白質的從屬關系蛋白質激素酶抗體載體四.蛋白質相關計算

—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.蛋白質相關計算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。結論1：蛋白質中至少含有的游離的氨基或羧基數(shù)=肽鏈的條數(shù)。四.蛋白質相關計算結論2：

蛋白質（多肽）中N原子數(shù)=

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR32.蛋白質中的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.蛋白質相關計算氧（O）消失數(shù)：

—CNH2HR1—C—ON—H

CHR2—C—ON—H

C—COOHHR32.蛋白質中的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.蛋白質相關計算2.蛋白質中各原子數(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.蛋白質相關計算例3.有一條由12個氨基酸組成，分子式為CXHYOWNZS(Z>12，W>13)，這條多肽鏈經過水解后的產物中有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.蛋白質相關計算四.蛋白質相關計算氨基酸數(shù)和肽鏈條數(shù)肽鍵數(shù)脫水數(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)=脫水數(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.蛋白質相關計算4.蛋白質相對分子質量計算氨基酸數(shù)氨基酸的平均分子質量肽鏈條數(shù)蛋白質相對分子質量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.蛋白質相關計算4.蛋白質相對分子質量計算一個二硫鍵(“—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。故計算蛋白質相對分子質量時除減去H2O的相對分子質量外，還應考慮脫去H的相對分子質量。不能忽視蛋白質中的二硫鍵：四.蛋白質相關計算4.蛋白質相對分子質量計算如圖為結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：結晶牛胰島素的相對分子質量為多少(設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.蛋白質相關計算環(huán)狀肽的相關計算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.蛋白質相關計算5.有關氨基酸的排列與多肽種類的計算：1.假設有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.蛋白質相關計算5.有關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.蛋白質相關計算6.利用基因表達的過程進行計算：基因表達中氨基酸與相應DNA、mRNA中堿基之間的數(shù)量關系如圖所示：DNA(基因)mRNA蛋白質

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