通过脱水缩合的方式形成肽键课件.ppt

第2节生命活动的主要承担者蛋白质,一、组成蛋白质的基本单位氨基酸1种类：组成生物体蛋白质的氨基酸约有_种，它们的_不同。2特点：每个氨基酸至少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_。3结构通式：_,二、蛋白质的结构和多样性1化学结构：一个氨基酸分子的羧基与另外一个氨基酸分子的氨基，通过脱水缩合的方式形成肽键，肽键可表示为_。2空间结构：一条或几条肽链盘曲折叠形成具有千差万别的_的蛋白质。,3多样性的原因(1)氨基酸的种类不同。(2)氨基酸的_不同。(3)氨基酸的_不同。(4)_ 的盘曲折叠方式及形成的空间结构不同。,三、蛋白质的功能一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的_。1_物质：构成生物体结构的蛋白质，如_、头发等。2_作用：绝大多数酶的本质是蛋白质。3运输作用：有些蛋白质具有运输_的功能，如_。4_作用：蛋白质能调节机体的生命活动，如胰岛素。5免疫作用：如人体内的_。,一、蛋白质的结构和功能1组成蛋白质氨基酸的特点(1)通式,(2)特点分析,(3)基本组成元素：C、H、O、N，有的还含有P、S等。(4)氨基酸经脱水缩合形成蛋白质。在脱水缩合过程中一个氨基酸的非R基上羧基和另一个氨基酸非R基上的氨基分别脱下OH和H结合形成H2O，同时形成一个肽键。,2蛋白质的结构(1)化学结构：由一条或几条多肽链组成，每条多肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基。(2)空间结构：由一条或几条肽链通过一定的化学键(如二硫键)折叠、盘曲，形成具有特定空间结构的蛋白质。,(3)结构特点：具有多样性。直接原因是组成蛋白质分子的氨基酸的种类、数量和排列顺序的不同，多肽链的盘曲、折叠的方式及形成的空间结构千差万别，使蛋白质的结构具有多样性。根本原因是DNA分子的多样性。由于蛋白质是生命活动的主要承担者，从而导致了生物的多样性。,3蛋白质的功能,1.(2010年福州三中月考）已知天冬酰胺的R基为C2H4ON，现有分子式为C63H103N17S2的多肽，其中含有2个天冬酰胺。在上述多肽中最多有肽键（）A.17个 B.16个C.15个 D.14个,【解析】多肽C63H103N17S2中有17个N，因含有两个天冬酰胺（R基为C2H4ON），故该多肽由15个氨基酸脱水缩合而成，形成的肽键数目为14。【答案】D,2下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是()A蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目和空间结构有关B已知某化合物具有催化功能，可以推断此物质为蛋白质C有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋白质具有接受信息的功能，如受体。抗体与受体都具有专一性D蛋白质空间结构改变，不会影响其生物活性,【解析】蛋白质结构的多样性与肽键的空间结构有关，与氨基酸的空间结构无关；具有催化功能的是酶，酶绝大多数是蛋白质，少部分是RNA；蛋白质具有防御、信息传递等功能，而抗体只能与特异性抗原相结合，受体只能与特定的信号分子结合，它们都具有专一性；蛋白质空间结构改变会影响其生物活性。,【答案】C,二、有关蛋白质的计算1关于氨基酸缩合反应的计算(1)当m个氨基酸脱水缩合形成1条肽链时，形成的肽键数失去的水分子数m1。至少有一个NH2，一个COOH。(2)当m个氨基酸脱水缩合形成n条肽链时，形成的肽键数失去的水分子数mn。至少有n个NH2，n个COOH。,2有关蛋白质分子的计算此类计算以规律1为基础，有如下规律：m个氨基酸，形成n条肽链，每个氨基酸的平均相对分子质量为a，那么由此形成的蛋白质相对分子质量为：ma(mn)18其中(mn)为失去的水分子数，18为水的相对分子质量,3几种数量关系可总结如下,4.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系 碱基数大于6 碱基数大于3 氨基酸数1具有上述比例的原因：(1)DNA中有的片段无遗传效应，不能转录形成mRNA。(2)基因片段中有的片段起调控作用，不能转录。(3)mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸。(4)一个基因决定的是一条肽链，而蛋白质往往由一条或几条肽链盘曲折叠构成。综上所述：由已知氨基酸数推导得出的DNA或RNA的碱基数比实际数要少。,3.如右图表示一个由153个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是(),A该分子中含有152个肽键B该分子形成过程中，产生了153个水分子C该分子中有1个氨基酸侧链基团含硫D该分子彻底水解将产生153种氨基酸,【解析】从图中可以看出侧链基团含有的氨基和羧基之间也形成了一个肽键，因此该分子中含有153个肽键，产生了153个水分子。该分子彻底水解最多将产生20种氨基酸。【答案】B,4某多肽，经测定其分子式为C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的：苯丙氨酸(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、亮氨酸(C6H13NO2)、丙氨酸(C3H6NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S)，下列有关叙述正确的是(多选)()A该多肽水解后形成3种氨基酸B该多肽中氢原子数和氧原子数分别为32和5C该多肽中不止1个羧基D该多肽中有3个肽键,【解析】根据分子式，有两个S，说明由两个半胱氨酸参与构成，再根据C、N的数目分析，由苯丙氨酸和亮氨酸参与构成。该多肽是由一个苯丙氨酸、一个亮氨酸和两个半胱氨酸构成的，水解后将得到这3种氨基酸。氢原子数各氨基酸中氢原子数之和脱水中的氢原子数(111372)2332；氧原子数各氨基酸中氧原子数之和脱水中的氧原子数(2222)135。多肽中的羧基数肽链数R基中的羧基数101。该多肽由四个(三种)氨基酸组 成，肽键数氨基酸数肽链数413。【答案】ABD,实验：解答实验设计题的一般思路1明确实验类型，看实验是验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果；探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分 析，得到相关结论。2确定实验变量并设置实验变量。变量可从实验题目中获得启示给予确定。,3遵循单一变量原则，其他条件相同，同时要确保实验的顺利进行，且避免对实验因素的干扰。4确定实验观察的对象或实验检测指标。5构思实验步骤，语言准确表达(注意实验操作顺序的合理安排)。6记录实验现象，依据实验原理，分析实验结果，得出实验结论。,通用的蛋白质测试方法“凯氏定氮法”是通过测出含氮量来估算蛋白质含量，其含氮量一般不超过30%，而三聚氰胺的含氮量为66%左右。因此三聚氰胺也被人称为“蛋白精”。三聚氰胺常被不法商人用作食品添加剂，以提升检测中的蛋白质指标，2008年9月，在包括三 鹿、蒙牛、伊利、雅士利等知名国产品牌奶粉中均被检出了含量不同的三聚氰胺。人和动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖泌尿系统的损害、膀胱肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌。科研人员以鼠为实验材 料，探究是三聚氰胺能否诱导大鼠的肾部结石发生。请完成下列实验：,.实验材料和用具：小鼠若干只；普 通 饲料；三种不同剂量的三聚氰胺A、B、C(分别为低、中、高浓度)；其他所需条件均满足。.实验目的：探究三聚氰胺能否诱导肾部结石的发生。.方法步骤(请简要写出)：(1)_；(2)_；(3)_；,(4)一年后，检查大鼠的健康状况，统计各组大鼠的肾部结石发生率。.实验结果预测与分析(至少写出三种情况)：(1)_；(2)_；(3)_。,【答案】.(1)选身体健康，发育正常、体重相同的小鼠若干，随机均分甲乙丙丁四组，分别饲养(2)四组鼠每天饲喂等量普通饲料，甲乙丙三组分别添加三聚氰胺溶液A，溶液B，溶液C(3)在适宜相同条件下饲养1年,.(1)如四组大鼠肾部结石发生率相同，(或都不发生肾部结石)说明三聚氰胺不会诱发大鼠结石(2)如结石发生率为丙乙甲丁，说明三聚氰胺会诱发大鼠肾部结石，剂量越大，发生率越大(3)如甲乙丙大鼠肾部结石发生率相近，都高于丁，说明三聚氰胺会诱发大鼠肾部结石，但跟剂量大小无关,(2010年北京海淀区抽查)下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图1，其中数字为氨基酸序号)及部分肽链放大图(图2)，请据图判断下列叙述中不正确的是()图1,图2,A该蛋白质中含有两条肽链49个肽键B图2中含有的R基是C从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基D决定该蛋白质合成的mRNA中至少有51个密码子,【自主探究】_【解析】由图1可知，该蛋白质由51个氨基酸形成，肽链为2条，应有49个肽键；图2中是R基，为氨基；由图2的两个R基中含有羧基可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基；每个氨基酸是由1个密码子决定的，由于终止密码子不决定氨基酸，因此mRNA上至少含51个密码子。,B,(1)控制该蛋白质合成的基因中至少有多少个脱氧核苷酸？(2)若氨基酸的平均相对分子质量是128，则该蛋白质的相对分子质量为多少？,（1）306。（2）12851-18(51-2)-23=5 640。,氨基酸脱水缩合形成蛋白质有如下规律：(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的总数。(4)O原子数各氨基酸中O的总数脱去水分子数。,生物体内某些重要化合物的元素组成如下图所示，请回答：,(1)图中Y代表何种元素？。(2)大分子A、C1、C2依次代表。(3)a的分子式可表示为；由aA的过程中，有下列数量关系：失去水的分子数=氨基酸分子数-数。(4)A可分为A1A5，其原因从a分析是因为_；从A分析是因为_；从C1分析是因为_。,(5)与A5有关的C1片段在人体其他部位的体细胞是否存在？简要说明理由。_。(6)C1C2的变化叫_；与C2相比较，C1的组成成分的特点是_。,【解析】本题首先从A1到A5的功能和C与A的关系出发，判断A为蛋白质、a为氨基酸、C1为脱氧核苷酸、C1为DNA、C2为RNA。则X为N，Y为N、P。在氨基酸脱水缩合合成蛋白质的过程中，失去水的分子数=形成的肽键数=氨基酸分子数-肽链数。蛋白质的多样性有4个原因，但其中从氨基酸的角度分析有3个原因：,氨基酸种类、数量不同、排列顺序不同，还有一个原因则是形成蛋白质的肽链的空间结构千差万别。A5具有降低血糖的作用，故是唯一降血糖的激素胰岛素，由胰岛B细胞中DNA上的胰岛素基因控制合成，人体其他部分的体细胞中DNA上也有胰岛素基因，因为人体不同部位的体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而它们含有基本相同的DNA,【答案】(1)N、P(2)蛋白质、DNA、RNA 肽链(4)氨基酸种类、数量不同、排列顺序不同肽链空间结构千差万别DNA分子的多样性(5)与A5有关的C1片段在人体其他部位的体细胞中都存在。因为人体不同部位的体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而它们含有相同的DNA(6)转录含有C2所没有的碱基T和脱氧核糖,对于本题的(4)中从a分析，学生经常误填氨基酸的结构，认为氨基酸的空间结构与蛋白质的多样性有关，蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构有关。,1(2009年天津高考题)下列过程中，涉及肽键数量变化的是()A洋葱根尖细胞染色体的复制B用纤维素酶处理植物细胞C小肠上皮细胞吸收氨基酸D蛋清中加入NaCl使蛋白质析出,【解析】涉及肽键数量变化的过程可以是蛋白质的合成或分解过程。A选项中洋葱根尖细胞染色体的复制即组成染色体的DNA的复制和蛋白质的合成过程，涉及肽键数目变化；B选项用纤维素酶处理植物细胞，细胞壁中的纤维素被分解，纤维素是多糖类物质，无肽键变化；C选项小肠上皮细胞吸收氨基酸时，消耗ATP且需要载体的协助，但此过程中无肽键数目的变化；D选项是蛋白质的盐析现象，也无肽键数目的变化，所以答案为A。【答案】A,2(2009年上海高考题)某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是()Anm Bn2mCnm Dn2m【解析】该蛋白质中含有肽键数为(nm)个，每个肽键(CONH)含有一个氧原子；m条肽链至少含有m个游离的羧基(COOH)，因此，该蛋白质中至少含有的氧原子的个数为nm2mnm。【答案】C,3(2008年高考天津卷)下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是()A具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的B高等动物能合成生命活动所需的20种氨基酸C细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质D在胚胎发育过程中，基因选择性表达，细胞会产生新的蛋白质【解析】生物酶的基本组成单位是氨基酸和核苷酸；20种氨基酸中的必需氨基酸，生物体不能合成；蛋白质的种类还与氨基酸的排列顺序有关，所以A、B、C都不正确。【答案】D,4(2008年高考上海卷)现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为()A798、2和2 B798、12和10C799、1和1 D799、11和9,【解析】由氨基酸数肽链数肽键数可知，2条肽链的蛋白质共有肽键798，每条肽链的两端各有一个氨基和一个羧基，故两条肽链的氨基和羧基数为肽链两端的氨基和羧基加氨基酸R基上的氨基和羧基，即氨基总数21012，羧基总数2810。【答案】B,5(2007年高考上海卷)免疫球蛋白lgG的结构示意图如下，其中SS表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该lgG由m个氨基酸构成，则该lgG有肽键数()Am个 B(m1)个C(m2)个 D(m4)个,【解析】本题考查识图能力、分析应用能力。从二硫键情况可以分析出免疫球蛋白lgG共有4条多肽链，又知该免疫球蛋白由m个氨基酸构成，所以含有的肽键数为(m4)个。【答案】D,6(上海卷)某22肽被水解成1个4肽，2个3 肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是()A618 B518C517 D617【解析】水解后共得到5分子短肽，每个短肽分子中至少含有1个氨基，因此氨基总数的最小值为5；每分子短肽中肽键数均为n1，则肽键总数为：3225517个。【答案】C,7(2007年高考江苏卷)下列不属于植物体内蛋白质功能的是()A构成细胞膜的主要成分B催化细胞内化学反应的酶C供给细胞代谢的主要能源物质D根细胞吸收矿质元素的载体,【解析】本题考查蛋白质的功能及综合分析、判断能力。细胞膜的主要成分是蛋白质分子和脂质分子；催化细胞内化学反应的酶主要是蛋白质；供给细胞代谢的主要能源物质是糖类；根细胞吸收矿质元素为主动运输，其中载体是蛋白质。【答案】C,8(广东卷)下图为一条肽链的分子结构简式。据图填空回答：,这条肽链中的肽键数是_，构成肽链的氨基酸数目是_，合成肽链的细胞器是_，在合成肽链时决定肽链的氨基酸种类和顺序的是_。,【解析】本题考查蛋白质分子的一级结构及蛋白质合成的有关知识，有一定的学科内综合性，属理解层次。蛋白质结构中肽键的算法是：肽键数氨基酸数肽链数，所以解题的关键是先识别肽链中有几个氨基酸。因氨基酸缩合时R基不参与形成肽键，所以有几个R基就有几个氨基酸，从图上可看出有R1、R2、R3三个R基，所以氨基酸数是三个，肽链数是一条，所以肽键是两个，也可从图上直接识别有几个肽键，肽键的表示方法是CONH。,蛋白质合成受DNA的控制，过程是：在细胞核内以DNA的一条链为模板转录成信使RNA，信使RNA经核孔出来到达细胞质内的核糖体上，然后以信使RNA为模板进行翻译合成多肽链，所以合成肽链的细胞器是核糖体，在合成肽链时决定肽链的氨基酸种类和顺序的是信使RNA上的碱基排列顺序。【答案】23核糖体信使RNA上的碱基排列顺序,课后活页作业点击进入链接,