高中生物必修一《蛋白质和核酸》.ppt

第3讲蛋白质和核酸,1.概述蛋白质的结构和功能 2.简述核酸的结构和功能 3.说明生物大分子以碳链为骨架目标要求,,,,内容索引,考点一蛋白质的结构、功能及相关计算,考点二核酸的组成、结构与功能,知识网络核心要语,,,重温高考演练模拟,课时精练,,,,,01,蛋白质的结构、功能及相关计算,知识自主梳理,1.组成蛋白质的氨基酸,C、H、O、N,羧基,同一个,2.蛋白质的合成及其结构层次 (1)二肽的形成过程,过程a： ，物质b： ，结构c： H2O中H来源于 ；O来源于 (2)蛋白质的结构层次,脱水缩合,二肽,肽键,氨基和羧基,羧基,多肽,3.蛋白质的多样性,种类,排列顺序,空间结构,酶,血红蛋白,抗体,(1)必需氨基酸(P21与生活的联系) 成人有8种，巧记为：甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)婴儿多1种：组氨酸 (2)蛋白质的盐析、变性和水解(P23与生活的联系) 盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化 变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不会断裂。

教材拾遗,水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸水解和脱水缩合的过程是相反的 (3)人工合成蛋白质(P25科学史话) 1965年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的全部合成，这是世界上第一个人工合成并具有生物活性的蛋白质正误辨析,,,,1.判断关于氨基酸说法的正误 (1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸() (2)脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽() (3)组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(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(),,,,2.判断关于蛋白质说法的正误 (1)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能() (2)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能不会发生变化() (3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质() (4)蛋白质是生物体主要的能源物质(),,,,,考向逐一突破,,(1)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因：_____ ______________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)请叙述氨基酸的结构特点：_________________________________________ ____________________________________________________________________________________________长句应答,,,,考向一氨基酸的结构和种类,赖氨,酸为必需氨基酸，人体不能合成，只能从食物中摄取才能保证正常生命活动，玉米中不含赖氨酸，因此长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病,每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团,命题示例,,,,1.如图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述不正确的是(多选) A.结构在所有生物体内均有20种 B.氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自和 C.结构中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合 D.生物体内n个氨基酸形成一条多肽链脱去n个水,,解析氨基酸的种类由R基决定，R基约有20种，所以氨基酸的种类约有20种，但并不是所有的生物体内均有20种，A错误； 氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基，B错误； n个氨基酸形成一条多肽链脱去(n1)个水，D错误。

2.(2019山西四校联考)下列关于人体氨基酸的叙述，正确的是 A.氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位 B.不同氨基酸的R基一定不同 C.酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因 D.非必需氨基酸的合成与基因的功能无关,,解析部分激素不是蛋白质(如性激素)，它们的基本组成单位不是氨基酸，A错误； 不同氨基酸的R基一定不同，B正确； 人患白化病的根本原因是基因突变，C错误； 非必需氨基酸的合成与基因的功能有关，D错误1.有关蛋白质结构的计算规律 (1)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条链状多肽或m条链状多肽时：,重点剖析,,,,考向二蛋白质的相关计算与分析,计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分子的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(SS)时，要再减去2(两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键 若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na18(nm)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算特别提醒,(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：在一个氨基酸中，若不考虑R基，则含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。

其相关数量关系如下： 碳原子数氨基酸的分子数2R基上的碳原子数 氢原子数各氨基酸中氢原子的总数脱去的水分子数2 氧原子数各氨基酸中氧原子的总数脱去的水分子数 氮原子数肽链数肽键数R基上的氮原子数各氨基酸中氮原子的总数 由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便2.多肽种类的计算题 以20种氨基酸构成四肽的种类为例： (1)若每种氨基酸数目不限，可形成四肽的种类有：204种 (2)若每种氨基酸只有一个，可形成四肽的种类有(20191817)种命题示例,,,,3.(2019黑龙江大庆实验中学第一次月考)有一条直链多肽链，分子式为C69H121O21N25S，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸，则该多肽的肽键数为,A.19B.20C.23D.25,,解析假设水解得到的氨基酸个数为n，则该直链多肽合成时脱去的水分子数目为n1图示四种氨基酸都只含有一个羧基，每个羧基含2个氧原子，则该多肽链中的氧原子数目氨基酸数目2脱去的水分子数，即212n(n1)，计算可得n20，所以肽键数20119，A正确4.如图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸(R基为CH3)。

现脱掉其中的丙氨酸，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)，请回答下列问题： (1)水解得到的几种有机物比原五十肽 增加了____个氧原子8,解析据题图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，则有8分子水参与，故该五十肽水解得到的几种有机物比原五十肽增加了8个氧原子2)新生成的4条多肽链至少含有____个游离的羧基，若将这4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去____分子H2O4,解析每条肽链中至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基，若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，需要形成3个肽键，脱去3分子水3,(3)若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有____种不同的氨基酸序列5,解析得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故将这5个氨基酸缩合成五肽，可有5种不同的氨基酸序列1)胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物学活性，请从蛋白质的结构方面分析原因：__________________________________________________ __________________________________________。

(2)熟鸡蛋更容易消化的原因是_________________________________________ __________________ (3)胰高血糖素能使人体的血糖升高，这体现了蛋白质的 长句应答,,,,考向三蛋白质分子结构与功能的分析,核糖体上合成的多肽需经内质网、高尔基体加工后才具备一定的空间结构，从而成为有活性的蛋白质,高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解,调节功能,命题示例,,,,5.(2019陕西高三质检)关于蛋白质的结构和功能的叙述，正确的是 A.加热变性蛋白质仍可与双缩脲试剂发生显色反应 B.组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合 C.食物中的蛋白质在消化道中发生水解通常伴随ATP水解 D.核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用,,解析蛋白质在高温下变性后，其空间结构发生改变，但肽键没有断裂，因此仍能与双缩脲试剂反应产生紫色，A正确； 组成蛋白质的氨基酸之间均按脱水缩合的方式相互结合，B错误； 食物中的蛋白质在消化道中发生水解不消耗ATP，C错误； 细胞核中DNA复制需要的解旋酶、DNA聚合酶等都是蛋白质，都是在核糖体合成的，D错误。

6.(2019江西五市八校一模)蛋白质是生命活动的主要承担者，下列相关叙述错误的是 A.蛋白质是染色体的重要组成成分，但不是染色体中遗传信息的携带者 B.细胞膜的功能与膜蛋白的种类有关，与蛋白质的数量无关 C.蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关 D.细胞内蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成,,解析染色体主要由蛋白质和DNA组成，其中DNA携带遗传信息，A正确； 一般来说，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多，B错误； 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，C正确； 蛋白质发生水解时，肽键断开，H2O参与氨基和羧基的形成，D正确02,核酸的组成、结构与功能,知识自主梳理,1.核酸的结构层次,磷酸,五碳糖,含氮碱基,2.DNA和RNA的组成成分比较 (1)相同成分：含氮碱基 和磷酸 (2)不同成分,DNA：脱氧核糖、胸腺嘧啶 RNA：核糖、尿嘧啶,,A、G、C,3.核酸的功能与分布 (1) (2),遗传信息,蛋白质的合成,细胞核,细胞质,4.生物大分子以碳链为骨架,单糖,蛋白质,核苷酸,各种有机物的组成、种类、结构和功能总结,归纳总结,(1)脱氧核糖不是核糖脱去了所有氧原子，只是脱去了1个氧原子形成的。

P28图28) (2)部分病毒的遗传信息直接储存在RNA中，如HIV、SARS病毒等，因此RNA也可以作为遗传物质P29知识内容),教材拾遗,正误辨析,,,,1.判断关于核酸说法的正误 (1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接() (2)与DNA相比，RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖() (3)细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键() (4)同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同(),,,,,2.判断关于生物遗传物质说法的正误 (1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质() (2)相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同() (3)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质() (4)大肠杆菌体内既有DNA，又有RNA，但以DNA作为遗传物质(),,,,,(1)DNA一般是双链结构，某些病毒中存在单链的DNA；RNA中的碱基也能相互配对形成氢键构成双链，如tRNA (2)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，故强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中易错警示,考向逐一突破,,请结合右图分析： (1)人体细胞中的n和d各有几种？,考向一核酸的结构和功能分析,提示5种，8种。

热点拓展,,,,(2)d、e都能水解吗？,提示d为核苷酸，能水解为m、f和n；e为氨。