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1、第3讲生命活动的主要承担者蛋白质 遗传信息的携带者核酸,蛋白质生命活动的主要承担者,蛋白质,生命活动的主要 承担者,排列顺序,胰岛素,转运作用,激素,免疫功能,想一想：人体内氨基酸如何分类，各有几种？ 答：必需氨基酸：人体细胞不能合成的，必需从外界直接获取，有10种：甲硫、缬、亮、异亮、赖、苏、精、组、色和苯丙氨酸等；非必需氨基酸：人体细胞能够合成的，10种。 议一议：多肽与蛋白质有何区别？分泌蛋白的空间结构在哪里形成？ 答：多肽呈链状结构，往往无生物活性；而蛋白质具有一定的空间结构，有生物活性；分泌蛋白的空间结构是在内质网中形成的。,核酸遗传信息的携带者,小贴士,核糖核酸(RNA)是由核糖核
2、苷酸连接而成的单链。 脱氧核糖核酸(DNA)是由脱氧核苷酸连接而成的双链。结构模式图(二)显示未螺旋时的状态。DNA分子呈螺旋形，如空间填充模型(三)显示的双螺旋形状。,想一想：(1)蛋白质初步水解的产物是_，彻底水解的产物是_。 (2)核酸初步水解的产物是_；彻底水解的产物是_。 答：(1)多肽氨基酸(2)核苷酸五碳糖、含氮碱基、磷酸 看一看：用放射性同位素标记哪种物质可以研究DNA和RNA在细胞内的变化？为什么？ 答：研究DNA的变化可标记胸腺嘧啶(T)，研究RNA的变化可标记尿嘧啶(U)。因为其他碱基(A、G、C)DNA和RNA都含有。,Step 2 核心突破,蛋白质的合成过程及相关计算
3、,1蛋白质形成过程分析,(1)蛋白质与多肽的关系：每个蛋白质分子可以由1条肽链组成，也可由几条肽链通 过一定的化学键(肯定不是肽键)连接而成。但多肽只有折叠成特定的空间结构进而 构成蛋白质时，才能执行特定的生理功能。 (2)肽键的结构式可表示如下： (3)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端。 (4)H2O中的H来自于COOH和NH2，而O则只来自于COOH。 (5)若某肽链中有四个肽键，此化合物应叫五肽，不叫四肽，即以脱水缩合的氨基 酸个数命名。,多肽和蛋白质的区别 (1)结构上有差异。多肽仅仅是蛋白质的初级结构形式，无空间结构，而蛋白质具 有一定的空间结构。
4、(2)蛋白质多样性有四个方面原因，但多肽多样性只有三个方面的原因，这一点在 组织答案时应特别注意。 (3)一条刚刚从核糖体这一车间下线的多肽链可以叫多肽，但不能称为蛋白质。蛋 白质往往是由一条或几条多肽链和其他物质结合而成的。,2相关计算 假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m条肽 链。 (1)氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中氨基总数肽键数 (2)羧基数肽链数R基上的羧基数各氨基酸中羧基总数肽键数 (3)N原子数各氨基酸中N原子的总数肽键数肽链数R基上的N原子数 (4)O原子数各氨基酸中O原子的总数脱去水分子数肽键数2肽链数R 基上的O原子数 (5)氨基酸的排列
5、与肽类化合物的种类计算,A、B、C三种氨基酸，每种氨基酸数目无限的情况下，可形成肽类化合物的种 类： 形成三肽的种类： (3327种) 形成二肽的种类： (329种) A、B、C三种氨基酸，且每种氨基酸只有一个的情况下，形成肽类化合物的种类： 形成三肽的种类： (3216种) 形成二肽的种类： (326种) (6)氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系,(1)蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质 有二硫键形成时，要考虑该过程脱去氢的质量，形成一个二硫键脱去2个氢原 子。 (2)若脱水缩合形成的多肽链构成环状，则脱去的水分子数参与脱水的氨基酸 数肽键数，其游离的氨
6、基、羧基只能在R基上有可能出现。,(2010江苏南京二模)一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产 生了下列3种氨基酸：,据此判断，下列有关叙述错误的是 () A1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸 B合成1个C22H34O13N6分子同时将产生5个水分子 C1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基 D在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA 解析：3种氨基酸都含有一个氨基，C22H34O13N6是由6个氨基酸脱水缩合而成，甘 氨酸和丙氨酸共3个、谷氨酸3个。1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和4个
7、 游离的羧基。 答案：C,蛋白质结构和功能的多样性,1结构的多样性 (1)氨基酸的种类不同，构成的肽链不同 (2)氨基酸的数目不同，构成的肽链不同 (3)氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同 (4)肽链的数目和盘曲折叠形成的空间结构不同，构成的蛋白质不同 以上四点并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备其中 一点，就可说明两种蛋白质结构不同。,2功能多样性与结构多样性的关系,蛋白质多样性与生物多样性的关系,下列各项与蛋白质结构多样性无关的是 () A氨基酸的数目、种类和排列顺序 B构成蛋白质的多肽链的数目 C构成蛋白质的多肽链盘曲折叠形成的空间结构 D氨基酸至少含有一个氨基和一
8、个羧基 解析：构成蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序不同，蛋白质则不同；构成 蛋白质的多肽链条数不同，蛋白质的结构也不同；多肽链盘曲折叠形成的空间结 构不同，蛋白质也不同。因此A、B、C三项都是蛋白质多样性的原因，只有D项 不是。 答案：D,核酸的组成、功能及与蛋白质的关系,1核酸的组成分析,2DNA和RNA的比较,3.蛋白质与核酸的比较,4.DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢产物,RNA作为遗传物质的前提是生物体内不存在DNA，当RNA作为遗传物 质时，由于RNA单链结构不稳定，容易发生突变。 少数RNA具有催化功能，特指生物体内的酶。 朊病毒既无DNA，也无RNA，化学成分只有蛋白质
9、。 蛋白质、核酸的结构及种类具有物种差异性，因而可以从分子水平上，通过分 析不同物种的核酸和蛋白质来区分或判断不同物种间的亲缘关系，也可用于刑事 案件的侦破或亲子鉴定。 生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等则不具有物种差异性。,(高考改编)下图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系，相关 叙述中正确的是 () a的种类约有20种，b的种类有8种 a的结构通式可表示为 B是人体的遗传物质 A的种类在神经细胞与表皮细胞中相同，B则不同 A B C D,解析：根据图解可知A与B是染色体的主要成分；A和B共有元素为C、H、O、 N，而且A不含P，B含P。这样可以确定B为DNA，A为蛋
10、白质。所以由N和C、H、 O四种元素组成的小分子化合物a是氨基酸，其种类约有20种，每一种氨基酸都至 少有一个氨基和一个羧基且连在同一碳原子上，由氨基酸构成蛋白质(A)。由C、 H、O和N、P组成的小分子化合物b是脱氧核苷酸，其种类有4种(人染色体的主要 成分是DNA和蛋白质，所以排除b是核糖核苷酸的可能)，由脱氧核苷酸形成 DNA(B)，DNA是人的遗传物质。由于同一个体的细胞都是由受精卵经有丝分裂形 成的，所以其遗传物质相同，又由于不同细胞基因的选择性表达，所以蛋白质各不 相同，从而形成不同形态和功能的细胞。 答案：B,个性知识归纳,1蛋白质的三维结构与其热变性(浙江科技版) 蛋白质分子由
11、一条或多条肽链组成，肽链间只有通过一定的化学键(肯定不是 肽键)构成独特的三维结构时，才表现出特有的生物活性。蛋白质的空间结构 并不稳定，会随着温度的升高而发生改变，并且一旦改变，便会失去活性，这 种现象就叫蛋白质的热变性。一般地蛋白质在温度升高后，其生物活性会降 低，在温度超过4050时，其活性就可能完全丧失。,2蛋白质的合成与运输(中国地图版),思考感悟提示,选择题抢分技巧读、审、抓,蛋白质形成过程的相关计算,重视氨基酸脱水缩合形成环状多肽时肽键的有关计算 有关蛋白质形成过程中肽键数及水分子数的计算：肽键数脱下的水分子数 氨基酸数肽链条数。若试题中组成蛋白质的多肽中有环状多肽，因为环肽首
12、尾氨基酸彼此相连，故形成一个环肽时，比形成一条直链肽要多生成一个水分 子。,由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条多肽，其中z条是环状多 肽，这个蛋白质分子完全水解共需水分子个数为 () Amnz Bmnz Cmzn Dmzn 解析：在形成蛋白质的过程中，脱水缩合形成的水分子数氨基酸数目肽链的 条数。假如这n条多肽都是直链的话，则形成mn个水分子；由于形成一个环肽 比形成一条直链肽多形成一个水分子，而在n条多肽中有z条是环肽，故由m个氨 基酸形成该蛋白质分子时共形成了mnz个水分子，因此该蛋白质水解形成氨 基酸的时候就需消耗mnz个水分子。 答案：A,核酸的化学组成及结构的考查,碱基种类与核
13、苷酸种类的关系 1在只有DNA或RNA的生物中 4种碱基1种磷酸1种五碳糖 2同时含有DNA和RNA的生物 5种碱基1种磷酸2种五碳糖,含有2 000个碱基对的DNA分子片段彻底水解后得到的物质种类数最多为 () A4种 B5种 C6种 D8种 解析：本题考查的是DNA分子的组成单位，彻底水解之后的物质不是DNA的基本 组成单位脱氧核苷酸，而是脱氧核苷酸继续水解形成的脱氧核糖、磷酸和4种不同 的碱基，因此得到的产物有6种。 答案：C,非选择题保分策略找思路、抓要点、求规范,蛋白质结构和功能的综合考查,通过提供的新情景考查蛋白质的结构和功能，提升“用文字、图表以及数学表达 式等多种形式准确描述生
14、物学方面内容”的能力。,(2010汕头模拟)蛋白质是一切生命活动的体现者，对于生物体而言，蛋 白质的“生老病死”至关重要。2004年诺贝尔化学奖获得者研究发现：一种被称 为泛素的多肽在需要能量的蛋白质降解过程中起重要作用。泛素激活酶E1将泛素 分子激活，然后由E1将泛素交给泛素结合酶E2，最后在泛素连接酶E3的指引下将 泛素转移到靶蛋白上。这一过程不断重复，靶蛋白就被绑上一批泛素分子。被泛 素标记的靶蛋白很快被送往细胞内一种称为蛋白酶体的结构中进行降解。整个过 程可表示为如下所示图解。请分析回答。,(1)蛋白质在生物体内具有多种重要功能。依上述材料可推测出蛋白质的一项具体 功能是_。 (2)泛
15、素调节的蛋白质降解过程中所需能量主要来自_物质。 (3)蛋白酶体所含的酶最可能是_。 (4)细胞内E1、E2、E3在蛋白质降解过程中所起的作用不同，从分子水平上分析， 其原因是_。,思路点拨：(1)题干信息显示泛素可使靶蛋白在蛋白酶体中降解，整个过程离不开 泛素结合酶、连接酶等，而它们在反应前后并未改变，说明蛋白质具有催化作 用； (2)在细胞和生物体的生命活动中，能量的主要来源是糖类，蛋白质的降解也需要 能量； (3)蛋白酶体可将靶蛋白降解(即水解)，因此，其中所含酶应为蛋白质水解酶(蛋白 酶)； (4)各种酶的催化功能不同是由其分子结构所决定的。 答案：(1)催化作用(2)糖类(3)蛋白酶(4)它们虽都是蛋白质，但其分子结构不 同 题后反思：本题重在考查阅读能力、信息提取与处理能力以及分析、推理能力。 就知识而言，则主要考查了酶和蛋白质的相关知识，是今后高考命题的方向。,高考题组专训,理解能力的考查,1(2010江苏)下列关于核酸的叙述中，正确的是
