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1、课时课时3 3生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质高三生物第一轮复习高三生物第一轮复习本节内容提要本节内容提要一：氨基酸及其种类一：氨基酸及其种类二：蛋白质的结构及其多样性二：蛋白质的结构及其多样性三：蛋白质的功能三：蛋白质的功能一、一、氨基酸及其种类氨基酸及其种类2 2、种类：约有种类：约有2020种，根据能否在体内合成分为种，根据能否在体内合成分为 和和 。必需氨基酸必需氨基酸非必需氨基酸非必需氨基酸1 1、元素组成：、元素组成： 主要由主要由C C、H H、O O、N N四种元素，有的含四种元素，有的含有有S S、P P及微量元素及微量元素FeFe等。等。3 3结构通式：
2、结构通式：4 4结构特点结构特点 每种每种氨基酸氨基酸至少都含有至少都含有 ，并并 且都有一个氨基和一个羧基连且都有一个氨基和一个羧基连在在 。 一个氨基和一个羧基一个氨基和一个羧基同一个碳原子上同一个碳原子上(1)(1)各种氨基酸之间的区别在于各种氨基酸之间的区别在于R R基的不同基的不同 (R-C(R-C2 2H H4 4O O2 2N) N) S S？(2)(2)生物体内组成蛋白质的氨基酸都是生物体内组成蛋白质的氨基酸都是氨基酸氨基酸即即 NHNH2 2和和COOHCOOH都连在都连在碳上。此外，自然界中碳上。此外，自然界中 还有还有氨基酸等，但它们不参与蛋白质组成。氨基酸等，但它们不参
3、与蛋白质组成。(3)(3)组成蛋白质的氨基酸约有组成蛋白质的氨基酸约有2020种，必需氨基酸种，必需氨基酸8 8种种 （苯丙、蛋（甲流）、赖、苏、色、亮、异亮、苯丙、蛋（甲流）、赖、苏、色、亮、异亮、 缬缬） （婴儿有（婴儿有9 9种种 组氨酸），非必需氨基酸组氨酸），非必需氨基酸1212种。种。笨蛋来宿舍晾一晾鞋笨蛋来宿舍晾一晾鞋二、蛋白质的结构及其多样性二、蛋白质的结构及其多样性1 1、合成场所：、合成场所：、形成过程：、形成过程： 。核糖体核糖体脱水缩合脱水缩合、脱水缩合的过程：、脱水缩合的过程： (1)(1)一条肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离一条肽链中至少有一个游离的氨基和一个游
4、离的羧基，分别位于肽链的两端，其余的氨基和羧基位于的羧基，分别位于肽链的两端，其余的氨基和羧基位于R R基中。基中。(2)H(2)H2 2O O中的中的H H来自来自COOHCOOH中的中的H H和和NHNH2 2中的中的H H，而，而O O则只来自于则只来自于COOHCOOH中的中的O O。R R基中的基中的NHNH2 2或或COOHCOOH不参于肽链的形成。不参于肽链的形成。(3)(3)肽键：肽键：4 4、蛋白质结构多样性的原因、蛋白质结构多样性的原因 (1)(1)氨基酸方面：氨基酸的氨基酸方面：氨基酸的 的不同。的不同。 (2)(2)肽链方面：肽链的肽链方面：肽链的 。种类、数目和排列顺
5、序种类、数目和排列顺序空间结构千差万别空间结构千差万别3 3、蛋白质的结构层次、蛋白质的结构层次多肽多肽 思考：思考：如果用如果用2020个不同的字母分别代表个不同的字母分别代表2020种氨基酸，种氨基酸，写出由写出由1010个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不个氨基酸组成的长链，可以写出多少条互不相同的长链？相同的长链？注意：多肽与蛋白质的区别及蛋白质的空间结构在哪里形成？(1)(1)氨基酸缩合形成多肽中的相关计算氨基酸缩合形成多肽中的相关计算 假设氨基酸的平均相对分子质量为假设氨基酸的平均相对分子质量为a a，由，由n n个氨基酸个氨基酸 分别形成分别形成1 1条肽链或条肽链或m m条肽
6、链：条肽链：肽链肽链数数肽键肽键数数脱水脱水分子数分子数氨基数目氨基数目 羧基数目羧基数目多肽相对分子多肽相对分子质量质量1 1n n1 1n n1 1至少至少1 1个个至少至少1 1个个nana18(n18(n1)1)m mn nm mn nm m至少至少m m个个至少至少m m个个nana18(n18(nm)m) 至少含有的至少含有的游游离离氨基或羧基数目氨基或羧基数目= =肽链数肽链数 总氨基总氨基(羧基羧基)数数肽链数肽链数R R基上的氨基基上的氨基( (羧基羧基) )数数 各氨基酸中氨基各氨基酸中氨基( (羧基羧基) )总数肽键数。总数肽键数。 O O原子数原子数肽键数肽键数2 2肽
7、链数肽链数R R基上的基上的O O原子数原子数 各氨基酸中各氨基酸中O O的总数脱水数的总数脱水数 N N原子数原子数（肽键数肽链数）（肽键数肽链数）R R基上的基上的N N原子数原子数各氨基酸中各氨基酸中N N的总数的总数 若若n n个氨基酸形成一个氨基酸形成一环状环状多肽，则：多肽，则： 肽键数脱去水分子数肽键数脱去水分子数氨基酸数氨基酸数 在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他在多肽相对分子质量计算时，还要考虑一些其他 化学变化过程，如二硫键化学变化过程，如二硫键( (S SS S) )的形成，每的形成，每 形成一个二硫键，脱去形成一个二硫键，脱去2 2个个H H，故相对分子质量减，
8、故相对分子质量减 少少2 2。 氨基酸与相应氨基酸与相应DNADNA、RNARNA片段中碱基数目之间的关片段中碱基数目之间的关 系系DNA(基因) mRNA 蛋白质(性状)碱基数6碱基数3 氨基酸数1转录翻译(2)(2)氨基酸的排列与多肽种类的计算氨基酸的排列与多肽种类的计算假若有足量的假若有足量的n种氨基酸形成一个种氨基酸形成一个m肽，则形成肽，则形成 多肽的种类：多肽的种类： 假若有假若有n种氨基酸形成一个种氨基酸形成一个m肽，且每种氨基酸肽，且每种氨基酸 只有一个，则形成多肽的种类：只有一个，则形成多肽的种类：n m种种n （ n -1） （ n -2） （ n - m +1）种种三、蛋
9、白质的功能三、蛋白质的功能1 1、一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是、一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是 的主要承担者的主要承担者生命活动生命活动2 2、蛋白质结构多样性决定功能多样性、蛋白质结构多样性决定功能多样性抗体抗体免疫免疫5 5胰岛素、胰岛素、生长激素生长激素调节调节4 4血红蛋白、血红蛋白、载体载体运输运输3 3蛋白酶蛋白酶催化催化2 2肌肉蛋白、头发蛋白肌肉蛋白、头发蛋白结构物质结构物质1 13 3、蛋白质的功能多样性、蛋白质的功能多样性(1)(1)蛋白质的水解及两性蛋白质的水解及两性水解中是否耗能水解中是否耗能 水解程度水解程度水解中的断键位置水解中的断键位置 部分水解和完
10、全水解，天然蛋白质水解的最终产物部分水解和完全水解，天然蛋白质水解的最终产物 都是都是-氨基酸（氨基酸（蛋白酶及肽酶蛋白酶及肽酶） 蛋白质的水解遵蛋白质的水解遵 “哪里来，哪里去哪里来，哪里去”原则，即水从原则，即水从哪哪 里生成，就从哪里里生成，就从哪里加水加水进去。进去。在消化过程中，蛋白质的水解是不需要能量的，只在消化过程中，蛋白质的水解是不需要能量的，只需要酶的参与需要酶的参与(2)DNA(2)DNA的多样性的多样性决定决定根本原因根本原因蛋白质的蛋白质的多样性多样性体现体现直接原因直接原因生物的生物的多样性多样性(4)(4)由于基因的选择性表达，不同细胞中核由于基因的选择性表达，不同细胞中核DNADNA相同，相同， mRNAmRNA和蛋白质不同。和蛋白质不同。 蛋白质蛋白质 激素激素酶酶(3)(3)蛋白质、酶和激素的关系蛋白质、酶和激素的关系