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1、,第3课时 生命活动的主要承担者蛋白质,组成元素,C、H、O、N（P、S）,导致,氨基酸,种类：20种,必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：12种,通式：,特点：至少有一个NH2和一个COOH 连在同一个C原子上,脱水缩合,多肽,组成蛋白质的氨基酸不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽的空间结构不同,折叠盘旋,蛋白质,结构多样性,功能多样性,构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体,导致,导致,一、含量及化学元素组成：,1、含量：鲜重710%，干重最多 2、元素组成： 蛋白质主要由C、H、O、N，4种化学元素组成。 很多重要的蛋白
2、质还含有S元素。,3、相对分子质量：,蛋白质是一种高分子化合物，也就是说的相对分子量很大的生物大分子。蛋白质分子质量的变化范围很大，从几千一直到100万以上。例如，牛的胰岛素的相对分子质量是5700，人的血红蛋白的相对分子质量是64500。,H2O（水）、H2SO4（硫酸）、 C30H4816O872N280S8Fe4（血红蛋白）,非必需氨基酸：共12种，人体可自身合成的氨基酸,必需氨基酸：共8种，人体不能自身合成的氨基酸。赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸,20种氨基酸,甲色赖缬异亮苯苏,甲硫氨酸、色氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸,
3、（假色来借一两本书）,二、氨基酸及其种类,1、氨基酸分子的结构通式,2、结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 氨基酸的种类由_决定。,R基（侧链基团）,R,（2）如果是氨基酸，则它们的R基分别是:_,1、,（1）以上属于氨基酸的是_,CH3,H,练习：,氨基酸的结合方式：,脱水缩合,H2O,+,肽键,（二肽）,H2O,+,1、脱水缩合：一个氨基酸分子的_和另一个氨基酸分子的_相连接，同时脱去一分子的水的结合方式。 2、肽键：连接两个氨基酸分子的化学键_ 3、二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,NHCO,
4、(COOH),（NH2）,羧基,氨基,三、多肽,H2O,+,+,（二肽）,（三肽）,（四肽）,（多肽）,C,C,H,C,N,O,R3,H,O,C,H,N,H,R2,C,H,C,N,O,R4,H,C,O,C,H,N,H,R1,N,H,C,O,4、多肽：由多个氨基酸分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物 5、肽链：多肽通常呈链状结构，并盘曲、折叠也有肽环,思考与讨论 观察 下图，说说从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？,由氨基酸形成蛋白质的示意图,氨基酸二肽三肽多肽蛋白质,氨基酸缩合形成多肽过程中的 有关计算,1、蛋白质分子量、氨基酸、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系,肽键数,失去水分子数,氨基酸
5、数,肽链数,-,=,=,4,4,5,1,肽键数,失去水分子数,氨基酸数,肽链数,-,=,=,7,7,9,2,肽键数,失去水分子数,氨基酸数,肽链数,-,=,=,9,9,12,3,蛋白质相对分子质量=,氨基酸平均相对分子质量,氨基酸数目,失去水分子数,18,X,X,一,氨基酸平均相对分子质量,a,a,12,9,X,一,18,X,已知20种氨基酸的平均相对分子质量为128，某蛋白质分子由两条肽链组成，共有肽键98个，该蛋白质的相对分子质量为（ ）,A、12800,B、12544,C、11036,D、12888,C,NH2,NH2,NH2,COOH,COOH,COOH,蛋白质中游离氨基数=,肽链数+
6、R基中氨基数,3,0,+,NH2,NH2,NH2,COOH,COOH,COOH,蛋白质中游离氨基数=,肽链数+R基中氨基数,3,2,+,1、N原子数= + +,2、O原子数= + +,3、H原子数= -,肽键数,肽链数,R基上的N原子数,=各氨基酸中N原子的总数,肽键数,2X肽链数,R基上的O原子数,=各氨基酸中O原子的总数,脱水数,各氨基酸中H原子的总数,2X脱水数,-,2、蛋白质中原子数的计算,DNA、RNA的碱基和氨基酸的数量关系,基因的碱基,信使RNA的碱基,氨基酸 =,6 ,3 ,1,3、氨基酸与相应核酸的碱基（核苷酸）数目的对应关系,DNA（基因） 脱氧核苷酸,转录,mRNA 核糖
7、核苷酸,蛋白质 氨基酸,翻译,6 ： 3 ： 1,在利用DNA中脱氧核苷酸数或RNA中核糖核苷酸数求氨基酸数目时，一般不考虑终止密码子问题，所求出的氨基酸数为最大值。,氨基酸脱水缩合形成多肽过程中规律总结,n,n,n-1,n-m,n-1,n-m,a,a,an-18（n-1）,an-18（n-m）,至少6n,至少6n,至少3n,至少3n,至少1个,至少m个,至少1个,至少m个,二硫键形成过程,蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键(“SS”)是由2个“SH”形成的，形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质分子量时除减去H2O的分子量外，还应考虑脱去H的分子量。上图为胰岛素分子
8、形成3个二硫键的情况。,6、遗传密码表,若a表示氨基酸平均相对分子质量，氨基酸数为n，肽链数为m，则,正常直链：肽键数脱去水分子数,环状肽链：肽键数脱去水分子数,直链：蛋白质相对分子质量,环肽：蛋白质相对分子质量,环肽并形成二硫键(b个)：蛋白质 相对分子质量,nm,n,an18(nm),an18n,an18n2b,1、蛋白质的结构及多样性,四、蛋白质的结构和功能及其多样性,氨基酸的种类不同，构成的肽链不同 氨基酸的数目不同，构成的肽链不同 氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同 肽链的数目和空间结构不同，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，而是只要具备其中的一点
9、，就可说明两种蛋白质结构不同。,1、结构多样性原因,蛋白质与肽链的本质区别 ： 空间结构的复杂程度,2、蛋白质功能多样性,结构蛋白,大多数酶,载体蛋白,部分激素,抗体,血红蛋白,糖蛋白,神经递质的受体,动物细胞间质,细胞内,细胞内或 细胞外,细胞膜,内环境中,内环境中,红细胞内,细胞膜表面,突触后膜,胶原蛋白等,组成成分,催化作用,运输如离子、氨基酸等,调节生命活动,免疫作用,主要运输氧气和 部分二氧化碳,保护、润滑、识别等,与递质结合使后膜产生 兴奋或抑制,动物细胞培养用胰蛋白酶处理,蛋白质多样性与生物多样性的关系,生物多样性,遗传物质多样性,蛋白质结构多样性,蛋白质功能多样性,生物种群多样
10、性,组成,生态系统多样性,组成元素,C、H、O、N（P、S）,导致,氨基酸,种类：20种,必需氨基酸：8种 非必需氨基酸：12种,通式：,特点：至少有一个NH2和一个COOH 连在同一个C原子上,脱水缩合,多肽,组成蛋白质的氨基酸不同 氨基酸的数目不同 氨基酸排列顺序不同 多肽的空间结构不同,折叠盘旋,蛋白质,结构多样性,功能多样性,构成生物体，如结构蛋白 运输作用，如血红蛋白 催化作用，如酶 调节作用，如胰岛素 免疫作用，如抗体,导致,导致,1、蛋白质的水解,水解中是否耗能, 水解程度,水解中的断键位置,部分水解和完全水解，天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸,蛋白质的水解遵 “哪里来，哪里去
11、”原则，即水从哪里生成，就从哪里加水进去。,在消化过程中，蛋白质的水解是不需要能量的，只需要酶的参与。,（1）该图中， 表示 ，表示 。 （2）该化合物由 个氨基酸分子失去 个水分子而形成， 这种反应叫 反应。 （3）该化合物含有 个肽键， 该图所示化合物的名称是： 。 （4）该图中所示的氨基酸种类不同， 是由 决定的。,氨基,肽键,四肽,3,4,3,脱水缩合,R基（侧链基团）,实验精讲课题1 观察类实验的解题思路 理论指导,1.观察类实验总结 用显微镜观察的方式分为两种： (1)原色观察：即观察材料不用染色，直接用显微镜观察即可。相关实验有：使用高倍显微镜观察几种细胞，用高倍显微镜观察叶绿体
12、、观察植物细胞的吸水和失水等。,(2)染色观察：即观察材料要经染色剂染色后才可用显微镜观察。相关实验有：观察DNA和RNA在细胞中的分布、用高倍显微镜观察线粒体、观察细胞的有丝分裂或减数分裂等。2.观察类实验题目的分析方法 (1)了解临时装片的制作方法。,(2)掌握实验操作的一般程序。 取材(染色)制片显微观察 (3)明确题目中器材和药品的用途。 熟悉常用器材和药品的用途及使用方法，就可能从中发现实验设计的思路和方法，甚至得到具体的实验步骤。现将常用药品的作用总结如下：,(4)注意材料的选取和处理。 任何一个实验都离不开实验材料的选择，“材料选对了就等于实验成功了一半”，对实验材料的选择应把握
13、以下几个方面： 符合实验的要求。 选择的实验材料应含有符合实验目的要求的观察对象。如观察叶绿体不能选择根细胞，因为根细胞不含叶绿体；观察动物细胞的细胞核不能选择哺乳动物成熟的红细胞，因为此细胞没有细胞核。,符合实验的原理。实验原理是完成实验的依据，选择的材料既要保证反应原理的实现，又要方便检测结果的观察。如在检测还原糖时不能选用甘蔗，因为它含有丰富的蔗糖，还原糖的含量少，不利于与斐林试剂发生反应。 选取易于获得的材料。要保证实验的顺利进行，应选取在当地容易获得，又比较便宜的材料。如生物组织中淀粉的检测不适宜选取板栗。,选取易于观察的材料。 选取的实验材料观察现象越明显，越有利于得出正确结论。如
14、观察植物细胞的液泡时不能选用叶肉细胞，因为叶肉细胞的液泡基本无色，叶绿体的绿色又对实验结果产生干扰。 选取易于操作的材料。 选取的材料易于操作，有利于实验的顺利进行。如检测生物组织中的脂肪，不能将芝麻种子做切片观察，因为芝麻种子很小，不容易操作。 根据不同材料，不同的观察对象，做不同的材料处理，如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。,(5)蛋白质结构多样性的原因有氨基酸的种类、数量、排列顺序和蛋白质的空间结构。 (6)鉴定生物组织中的蛋白质时，常使用双缩脲试剂。其反应实质是在碱性环境下的铜离子与双缩脲试剂发生的紫色反应。而蛋白质分子中含有很多与双缩脲(H2NOCNHCONH2)结构相似的肽键，所以蛋白质都能与双缩脲试剂发生颜色反应。,高中生物学中各类实验的材料选择及分析,1.观察类、调查类实验的材料选择及分析,用高倍镜观察线粒体和叶绿体,1观察叶绿体时选用：藓类的叶、黑藻的叶,或者菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉,2观察线粒体时选用人的口腔上皮细胞,1叶子薄而小，叶绿体清楚，可取整个小叶直接制片，所以作为实验的首选材料。,取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉。因为下表皮细胞含叶绿体数目少但大。,2.人的口腔上皮细胞进行有氧呼吸富含线粒体，取材方便,
