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1、关于蛋白质的结构和功能高中一轮复习第一页，本课件共有25页基础梳理基础梳理一、蛋白质的基本单位一、蛋白质的基本单位氨基酸氨基酸2 2、种类：约、种类：约 种种能否在体能否在体内合成内合成 (8种种)非必需氨基酸（非必需氨基酸（12种）种）20必需氨基酸必需氨基酸3 3、结构通式：、结构通式：1 1、元素组成：、元素组成：。C、H、O、N第二页，本课件共有25页4 4、结构特点：、结构特点：(1)(1)每个氨基酸至少有一个每个氨基酸至少有一个 和一个羧基；和一个羧基；(2)(2)都有一个氨基和羧基连接在都有一个氨基和羧基连接在 上；上；(3)(3)各种氨基酸之间的区别在于各种氨基酸之间的区别在于
2、 的不同。的不同。氨基氨基同一个碳原子同一个碳原子R基基巧巧记记(1)(1)8种必需氨基酸：甲种必需氨基酸：甲(甲硫甲硫)携携(缬缬)来来(赖赖)一一(异亮异亮)本本(苯丙苯丙)两两(亮亮)色色 书书(苏苏)。(2)(2)氨基酸的结构通式：氨基酸中有个碳，伸出四手向外连，氨基酸的结构通式：氨基酸中有个碳，伸出四手向外连，下面连着氢原子，上面顶着下面连着氢原子，上面顶着R基团，左手拽的是氨基，右基团，左手拽的是氨基，右手还把羧基牵。手还把羧基牵。第三页，本课件共有25页二、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.氨基酸分子间的连接方式氨基酸分子间的连接方式脱水缩合脱水缩合(1)(
3、1)过程：一个氨基酸分子的过程：一个氨基酸分子的 和另一个氨基酸分子的氨基相和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去连接，同时脱去 。羧基羧基一分子水一分子水(2)(2)二肽的形成示例二肽的形成示例第四页，本课件共有25页(3)(3)肽键：连接两个氨基酸分子的化学键，可示肽键：连接两个氨基酸分子的化学键，可示 ，还，还可以表示为可以表示为 。解解惑惑多肽化合物的命名是依据含有的氨基酸的总数，即多肽化合物的命名是依据含有的氨基酸的总数，即2 2个氨基酸形成二肽，个氨基酸形成二肽，3 3个氨基酸形成三肽。个氨基酸形成三肽。氨基酸脱水缩合过程中失去的水中的氨基酸脱水缩合过程中失去的水中的H来源于氨基
4、来源于氨基(NH2 2)和羧基和羧基(COOH)。R基中的氨基和羧基一般不发生脱水缩合。基中的氨基和羧基一般不发生脱水缩合。一一CO一一NH一和一一和一NH一一CO一一第五页，本课件共有25页数目数目排列顺序排列顺序空间结构空间结构种类种类2.2.蛋白质的结构层次及其多样性蛋白质的结构层次及其多样性脱水缩合：脱水缩合：多肽多肽折叠折叠盘曲盘曲蛋白质蛋白质结构多样性结构多样性导致导致功能多样性功能多样性组成蛋白质的氨基酸组成蛋白质的氨基酸 不同不同氨基酸的氨基酸的 不同不同氨基酸的氨基酸的 不同不同蛋白质的蛋白质的 不同不同氨基酸氨基酸第六页，本课件共有25页三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能蛋白
5、质是生命活动的承担者，其主要功能见下表蛋白质是生命活动的承担者，其主要功能见下表结构蛋白结构蛋白催化作用催化作用载体、血红蛋白载体、血红蛋白免疫作用免疫作用胰岛素等蛋白质类激素胰岛素等蛋白质类激素功能功能实例实例羽毛、肌肉、头发、蛛丝羽毛、肌肉、头发、蛛丝绝大多数酶绝大多数酶运输作用运输作用信息传递和调节信息传递和调节抗体抗体辨析：辨析：酶酶(a)(a)、激素、激素(b)(b)与蛋白质与蛋白质(c)(c)的关系：的关系：第七页，本课件共有25页要点探究要点探究考点一考点一 分析氨基酸及其种类分析氨基酸及其种类观察下面的氨基酸结构图示，回答问题：观察下面的氨基酸结构图示，回答问题：1 1写出图中
6、结构名称：写出图中结构名称：a.a.，c.c.。2 2不同的氨基酸取决于不同的氨基酸取决于R R基的不同，图中两种氨基酸的基的不同，图中两种氨基酸的R R基分别基分别是是 (用字母代号表示用字母代号表示)。氨基氨基 羧基羧基 b b、d d 说明：说明：组成蛋白质的氨基酸中至少有一个氨基和一个羧基，并非组成蛋白质的氨基酸中至少有一个氨基和一个羧基，并非只有一个氨基和一个羧基，只有一个氨基和一个羧基，R R基中可能含有氨基和羧基。基中可能含有氨基和羧基。第八页，本课件共有25页命题设计命题设计1.1.下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述不正
7、确的是据图分析下列叙述不正确的是()A以上这三种氨基酸的以上这三种氨基酸的R R基依次分别是基依次分别是H、CH3、CH2OHB这三种氨基酸理化性质的不同取决于这三种氨基酸理化性质的不同取决于R R基不同基不同C甲是最简单的氨基酸甲是最简单的氨基酸D从上式可看出，只要含有一个氨基和从上式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸基酸 解解析析：根根据据组组成成蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸的的结结构构通通式式可可判判断断：甲甲、乙乙、丙丙三三种种氨氨基基酸酸的的R R基基分分别别是是H、CH3 3、CH2 2OH，不不同同氨氨基基酸酸R基基
8、的的不不同同决决定定了了其其理理化化性性质质的的不不同同；组组成成蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸至至少少含含有有一一个个氨氨基基和和一一个个羧羧基基，且且都都有有一一个个氨氨基基和和一一个个羧羧基基连连接接在在同同一一个个碳碳原原子子上。上。D 第九页，本课件共有25页1.1.图示分析蛋白质的结构多样性和功能多样性图示分析蛋白质的结构多样性和功能多样性图示分析蛋白质的结构多样性和功能多样性图示分析蛋白质的结构多样性和功能多样性考点二考点二 聚焦蛋白质的结构层次及其多样性聚焦蛋白质的结构层次及其多样性第十页，本课件共有25页2.2.观察氨基酸、多肽、肽链、肽键和蛋白质的关系图示观察氨基酸、多肽、肽
9、链、肽键和蛋白质的关系图示(1)(1)多肽与蛋白质的最重要的区别是多肽与蛋白质的最重要的区别是 。(2)(2)如果合成的蛋白质是唾液淀粉酶，需要参与的细胞器如果合成的蛋白质是唾液淀粉酶，需要参与的细胞器是是 。多肽无空间结构多肽无空间结构 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 说明：说明：唾液淀粉酶是分泌蛋白，参与其合成和运输唾液淀粉酶是分泌蛋白，参与其合成和运输的的结构结构除了上面的细胞器，还有除了上面的细胞器，还有细胞核、细胞膜细胞核、细胞膜。第十一页，本课件共有25页易易 错错 警警 示示蛋白质结构的蛋白质结构的2 2个误区个误区(1)(1)氨基、羧基和肽键的
10、书写氨基、羧基和肽键的书写误区误区不要将氨基错写为不要将氨基错写为NH2或或NH3；不要将羧基误写为；不要将羧基误写为 或或COOH；也不要将肽键误写为；也不要将肽键误写为CONH或或 。(2)(2)蛋白质变性的蛋白质变性的误区误区分析分析高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。肽链盘曲折叠形成的空间结构。第十二页，本课件共有25页命题设计命题设计1.1.如图所示，物质如图所示，物质A是在胰岛是在胰岛B细胞中合成的，且与血糖调节有关。细胞中合成的，且与血糖调节有关。物质物质B是一种淋巴因
11、子，可干扰病毒是一种淋巴因子，可干扰病毒DNA在宿主细胞中的复制。在宿主细胞中的复制。物质物质C由浆细胞合成并分泌，且具有免疫作用。物质由浆细胞合成并分泌，且具有免疫作用。物质D由垂体分泌，由垂体分泌，可促进蛋白质的合成和骨的生长。下列有关说法不正确的是可促进蛋白质的合成和骨的生长。下列有关说法不正确的是(多多选选)()()AA、B、C、D四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、生长素四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、生长素B物质物质A、B、C、D结构多样性的直接原因是结构多样性的直接原因是a的种类、数量和的种类、数量和排列顺序不同排列顺序不同C与与A、B、C、D四种物质的合成、分泌有关的细胞器
12、是核糖体、四种物质的合成、分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体内质网、高尔基体、线粒体D高温和低温均能破坏物质高温和低温均能破坏物质A的空间结构，使其调节血糖的能力的空间结构，使其调节血糖的能力丧失丧失生长激素生长激素多肽链的空间结构的不同多肽链的空间结构的不同分泌蛋白分泌蛋白不破坏空间结构不破坏空间结构ABD 第十三页，本课件共有25页2在胰岛在胰岛B细胞中先合成胰岛素细胞中先合成胰岛素原，胰岛素原再通过蛋白酶的水原，胰岛素原再通过蛋白酶的水解作用，生成胰岛素解作用，生成胰岛素(如图所示如图所示)。胰岛素原水解所需的水分子中的胰岛素原水解所需的水分子中的氢用于氢用于()A形成形
13、成COOH和和SHB形成形成NH2和和COOHC形成形成SH和和OHD形成形成COOH和连接碳的和连接碳的H 解析：比较胰岛素原与胰解析：比较胰岛素原与胰岛素的结构，可见胰岛素岛素的结构，可见胰岛素原通过蛋白酶的水解作用原通过蛋白酶的水解作用破坏的是氨基酸之间的肽破坏的是氨基酸之间的肽键。肽键形成时水分子中键。肽键形成时水分子中的氢来自的氢来自NH2和和COOH，故肽键被破坏时，故肽键被破坏时消耗的水分子中的氢用消耗的水分子中的氢用于形成于形成NH2和和COOH。B第十四页，本课件共有25页拓展理解拓展理解二硫键形成过程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
14、蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键键(“SS”)是由是由2个个“SH”形成的，形成过程中要脱去形成的，形成过程中要脱去2个氢。个氢。故计算蛋白质分子量时除减去故计算蛋白质分子量时除减去H2O的分子量外，还应考虑脱去的分子量外，还应考虑脱去H的分子量。上图为胰岛素分子形成的分子量。上图为胰岛素分子形成3个二硫键的情况。个二硫键的情况。第十五页，本课件共有25页要点探究要点探究考点三考点三 归纳蛋白质合成过程的有关计算归纳蛋白质合成过程的有关计算1 1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，由，由n个氨基酸分别形成个氨基酸分别形成 1 1条肽链或
15、条肽链或m条肽链条肽链形成形成肽链肽链数数形成形成肽键肽键数数脱去脱去水分水分子数子数氨基数目氨基数目羧基数目羧基数目多肽相对分子质多肽相对分子质量量1 1 至少至少 个个至少至少 个个 mnm nm至少至少 个个至少至少 个个 n1n111na18(n1)mmna18(nm)补充：补充：肽链中的肽链中的氨基数氨基数肽链数肽链数+R基中的氨基数基中的氨基数 肽链中的肽链中的羧基数羧基数肽链数肽链数+R基中的羧基数基中的羧基数第十六页，本课件共有25页易易 错错 警警 示示有关蛋白质计算的有关蛋白质计算的4个易错提示个易错提示(1)计算计算O和和H的数量变化时，不要漏掉增加的数量变化时，不要漏掉
16、增加H2O中的中的O、H数值。数值。(2)若形成的多肽是环状：氨基酸数肽键数失去水分子数。若形成的多肽是环状：氨基酸数肽键数失去水分子数。(3)在在蛋蛋白白质质相相对对分分子子质质量量的的计计算算中中，若若通通过过图图示示或或其其他他形形式式告告知知蛋蛋白白质质中中含含有有二二硫硫键键时时，要要考考虑虑脱脱去去氢氢的的质质量量，每每形形成成一一个个二二硫硫键键，脱脱去去2个个H。(4)关关于于蛋蛋白白质质的的计计算算中中，要要特特别别注注意意题题中中设设问问的的是是“氨氨基基酸酸的的数数量量”还是还是“氨基酸的种类氨基酸的种类”。第十七页，本课件共有25页现有一种现有一种“十二肽十二肽”，分子
17、式为，分子式为CXHYNZOWS(Z12，W13)。已知。已知将它彻底水解后只得到下列氨基酸。下列叙述中，正确的将它彻底水解后只得到下列氨基酸。下列叙述中，正确的是是()A合成该多肽时，至少需合成该多肽时，至少需36个密码子个密码子B控制合成该多肽相应的基因至少有控制合成该多肽相应的基因至少有36个碱基个碱基C将一个该将一个该“十二肽十二肽”分子彻底水解后有分子彻底水解后有(Z12)个赖氨酸个赖氨酸D将一个该将一个该“十二肽十二肽”分子彻底水解后有分子彻底水解后有(W13)个天冬氨酸个天冬氨酸命题设计命题设计12个密码子个密码子(不考虑终止密码子不考虑终止密码子)126=72个碱基个碱基氮原子
18、数肽键数氮原子数肽键数1赖氨酸个数赖氨酸个数1=11+1+X氧原子数肽键数氧原子数肽键数2天冬氨酸个数天冬氨酸个数2=11+2+2Y(W13)/2第十八页，本课件共有25页技法提炼技法提炼蛋白质合成中的相关计算蛋白质合成中的相关计算 1氨基数肽链数氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中氨基总数肽键数。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。基上的羧基数各氨基酸中羧基总数肽键数。3氮原子数肽键数肽链数氮原子数肽键数肽链数R基上的氮原子数各氨基酸中基上的氮原子数各氨基酸中N的的总数。总数。4氧原子数肽键数氧原子数肽键数2肽链数肽链数R基
19、上的氧原子数各氨基酸中基上的氧原子数各氨基酸中O的总数脱去水分子数。的总数脱去水分子数。5氢原子数各氨基酸中氢原子数各氨基酸中H的总数的总数2脱去水分子数。脱去水分子数。第十九页，本课件共有25页6.6.氨基酸与相应氨基酸与相应DNADNA及及RNARNA片段中碱基数目之间的关系片段中碱基数目之间的关系DNADNA（基因）（基因）mRNA mRNA 蛋白质蛋白质 碱基数碱基数 碱基数碱基数 氨基酸数氨基酸数 6 3 16 3 1转录转录翻译翻译说明：由于说明：由于mRNAmRNA中有终止密码子等原因，上述关中有终止密码子等原因，上述关系应理解为每合成系应理解为每合成1 1个氨基酸至少需要个氨基
20、酸至少需要mRNAmRNA上的上的3 3个碱基和个碱基和DNADNA（基因）上的（基因）上的6 6个碱基。个碱基。第二十页，本课件共有25页【例例】一条肽链的分子式为一条肽链的分子式为C C2222H H3434O O1313N N6 6，其水解后共产生了下，其水解后共产生了下 列列3 3种氨基酸。据此判断，下列有关叙述错误的是（种氨基酸。据此判断，下列有关叙述错误的是（）谷氨酸谷氨酸C CH HNHNH2 2H HCOOHCOOH甘氨酸甘氨酸H H3 3C CC CCOOHCOOHH HNHNH2 2丙氨酸丙氨酸C CH HCOOHCOOHH HC CH HH HC CH HNHNH2 2C
21、OOHCOOHA.1A.1个个C C2222H H3434O O1313N N6 6分子水解可以产生分子水解可以产生3 3个谷氨酸个谷氨酸B.B.合成合成1 1个个C C2222H H3434O O1313N N6 6分子的同时将产生分子的同时将产生5 5个水分子个水分子C.1C.1个个C C2222H H3434O O1313N N6 6分子中存在分子中存在1 1个游离的氨基和个游离的氨基和3 3个游离的羧基个游离的羧基D.D.在细胞中合成在细胞中合成1 1个个C C2222H H3434O O1313N N6 6分子，至少需要分子，至少需要3 3种种tRNAtRNA第二十一页，本课件共有2
22、5页答案：答案：C C解析：分子式为解析：分子式为解析：分子式为解析：分子式为C C C C22222222H H H H34343434O O O O13131313N N N N6 6 6 6的多肽化合物水解产生三种氨基酸，的多肽化合物水解产生三种氨基酸，的多肽化合物水解产生三种氨基酸，的多肽化合物水解产生三种氨基酸，由于每种氨基酸只含有一个氨基，因此此化合物是六肽化合物，由于每种氨基酸只含有一个氨基，因此此化合物是六肽化合物，由于每种氨基酸只含有一个氨基，因此此化合物是六肽化合物，由于每种氨基酸只含有一个氨基，因此此化合物是六肽化合物，由由由由6 6 6 6个氨基酸构成。由于谷氨酸含有两
23、个羧基，根据氧原子数个氨基酸构成。由于谷氨酸含有两个羧基，根据氧原子数个氨基酸构成。由于谷氨酸含有两个羧基，根据氧原子数个氨基酸构成。由于谷氨酸含有两个羧基，根据氧原子数可推出此化合物含有可推出此化合物含有可推出此化合物含有可推出此化合物含有3 3 3 3个谷氨酸，个谷氨酸，个谷氨酸，个谷氨酸，4 4 4 4个游离的羧基。个游离的羧基。个游离的羧基。个游离的羧基。第二十二页，本课件共有25页【知识链接知识链接】（1 1）氨基酸与相应）氨基酸与相应DNADNA、RNARNA片段中碱片段中碱基数目之间计算时，当出现关键词基数目之间计算时，当出现关键词“最多最多”、“至少至少”时，不应考虑计算过程中
24、终止密码子的碱基数。时，不应考虑计算过程中终止密码子的碱基数。（2 2）计算）计算O O和和H H的数量变化时，不要漏掉增加的数量变化时，不要漏掉增加H H2 2O O中中O O和和H H的数值。的数值。（3 3）环状多肽中肽键数与氨基酸数相同。）环状多肽中肽键数与氨基酸数相同。第二十三页，本课件共有25页2.2.含有含有215215个个N N原子的原子的200200个氨基酸，形成个氨基酸，形成5 5个四肽、个四肽、4 4个个六肽和六肽和1 1个个2 2条肽链构成的蛋白质分子，这些多肽链和蛋白条肽链构成的蛋白质分子，这些多肽链和蛋白质分子中肽键与氨基数目的最大值分别是质分子中肽键与氨基数目的最大值分别是 （）A.200A.200和和200 B.200200 B.200和和215215 C.189 C.189和和11 D.18911 D.189和和2626D D第二十四页，本课件共有25页感感谢谢大大家家观观看看第二十五页，本课件共有25页