必修一第二章第2节生命活动的主要承担者蛋白质.ppt
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1、一、氨基酸及其种类1.种类(1)组成生物体蛋白质的氨基酸约有 种。(2)根据能否在人体内合成可分为 和 两类。,20,必需氨基酸,非必需氨基酸,2.结构通式,各种氨基酸的区别在于 的不同。,R基,3.结构特点(1)每种氨基酸分子至少都含有 和。(2)都有一个氨基和一个羧基连接在。,一个氨基,一个羧基,同一个碳原子上,二、蛋白质的结构及其多样性1.脱水缩合(1)过程: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。,羧基,氨基,一分子水,(2)二肽形成示例:,(3)肽键:连接两个氨基酸分子的化学键,可表示为。,2.蛋白质分子多样性的原因,(1)氨基酸,不同 成百上千 千变万化,(2)多
2、肽链的盘曲、折叠方式及其形成的。,种类,数目,排列顺序,空间结构千差万别,三、蛋白质的功能蛋白质是生命活动的承担者,其主要功能见下表:,催化作用,运输作用,胰岛素,抗体,1.组成元素:C、H、O、N等(有的氨基酸R基中还含有 S、Fe等元素)。,2.结构通式,3.结构特点及分析,R基含COOH,氨基酸分子中NH2、COOH至少各有一个,因为R基中可能有NH2,COOH,R基含NH2:,生物体内组成蛋白质的氨基酸都是氨基酸,即NH2和COOH都连在碳上。此外,自然界中还有氨基酸等,但它们不参与蛋白质组成。,例1(2010镇江模拟)甘氨酸(C2H5O2N)和x氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12
3、O5N2,则x氨基酸是(),课堂笔记选两分子氨基酸脱水缩合时脱去一分子的H2O,则形成的二肽中的各原子数为两个氨基酸的原子数之和,只是H或O的总数要减去脱掉的水中的H或O的数目。甘氨酸(C2H5O2N)和x氨基酸反应生成二肽的分子式为C7H12O5N2,则x氨基酸中的C原子数为:725;H原子数为:12259;O原子数为:5124;N原子数为:211,所以符合要求的选项是A。,A,1.场所:核糖体2.过程分析,(1)脱水缩合产生的H2O中的H来自于COOH和NH2,而氧则只来自于COOH。(2)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,并分别位于肽链的两端。(3)R基中的NH2或COOH
4、不参于肽链的形成,故多余 的NH2或COOH位于R基中。,3.相关计算 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条肽链或m条肽链:,(1)若n个氨基酸形成一环状多肽,则:肽键数脱去水分子数氨基酸数(n)(2)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(SS)的形成,每形成一个二硫键,脱去2个H,故相对分子质量减少2。,4.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系,由于mRNA中有终止密码子等原因,上述关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。,例2下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图1,其中数字为氨基
5、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(),.,A.该蛋白质中含有两条肽链49个肽键B.从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基C.决定该蛋白质合成的mRNA中至少含有153个碱基D.若氨基酸的平均相对分子质量为a,则该蛋白质的相对分 子质量为51a4918,课堂笔记选由图1可知,该蛋白质由51个氨基酸形成,肽链有2条,应为49个肽键,A正确。图2的、两个R基中含有COOH,两条肽链中除R基外含有2个COOH,故该蛋白质中至少有4个游离的COOH,B正确。控制该蛋白质合成的mRNA中至少含的碱基数为513153,C正确。由图1可知,该蛋白质中共含有3个SS键,故相对
6、分子质量为51a491823,D错误。,D,氨基酸脱水缩合形成蛋白质的规律氨基数肽链数R基上的氨基数各氨基酸中 氨基总数肽键数。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。N原子数各氨基酸中N的总数。,O原子数各氨基酸中O的总数脱去水分子数。含2个氨基的氨基酸数N原子数肽键数1。含2个羧基的氨基酸数为:,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(C3H7NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S),下列有关叙述错误的是(),A.控制
7、该多肽合成的基因中至少含有24个碱基B.该多肽中氢原子数和氧原子数分别为32和5C.合成该多肽的场所是核糖体,该多肽中不止1个羧基D.该多肽中有3个肽键,该多肽水解后形成3种氨基酸,解析:根据分子式中有两个S及C、N的数目分析,该多肽是由一种苯丙氨酸、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。该多肽中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。该多肽中的羧基数肽链数R基中的羧基数101。该多肽由四个氨基酸组成,肽键数氨基酸数肽链数413。,答案:C,1.结构多样性的直接原因蛋白质分子结
8、构多样性可以从以下四个层次分析:(1)氨基酸的种类不同,构成的肽链不同,(2)氨基酸的数目不同,构成的肽链不同,(3)氨基酸的排列次序不同,构成的肽链不同,如A、B、C三种氨基酸,在可重复使用的情况下,可形成三肽种类数为27种。,(4)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,就可说明两种蛋白质结构不同。,2.结构多样性的根本原因 DNA分子的多样性 蛋白质分子的多样性。,3.功能多样性与结构多样性的关系,例3(2010徐州模拟)下列有关蛋白质的叙述,正确的是()A.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能并未 发
9、生改变B.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质C.由m条肽链、n个氨基酸组成的蛋白质中至少有nm个氧 原子D.细胞膜上的载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质,课堂笔记选肽链的盘曲和折叠构成具有一定空间结构的蛋白质,不同结构的蛋白质具有不同的功能,因此蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其功能也会发生改变。决定蛋白质种类多样性的因素除了氨基酸的种类、数量外,还有氨基酸的排列顺序和蛋白质的空间结构。由n个氨基酸形成m条肽链,肽键数为nm,每个肽键中有一个氧原子;每条肽链中至少有一个羧基,每个羧基中含两个氧原子,故该蛋白质至少含有的氧原子个数为nm2mnm。载体蛋白具有运输作用,是贯穿于细胞
10、膜内外的蛋白质。,C,命题设计,制定饮食配方时,要考虑不同食物的营养价值。蛋白质的生物价(BV)是指消化、吸收后的蛋白质转化为人体蛋白质的百分比;蛋白质的消化率是指蛋白质摄入后被分解为氨基酸的百分比;净蛋白利用率(NPU)是摄入后的蛋白质被人体细胞利用的百分比;三者的数量关系为:NPUBV消化率。下表为6种来源的蛋白质的NPU和BV值。,(1)蛋类蛋白质的消化率为。(2)比较表中数据发现,动物蛋白质BV值通常会高于植物蛋白质。出现该情况最可能的原因是(3)在以番薯为主食的国家,通常容易出现蛋白质营养不良,请分析原因:,(4)蛋白质在动物体内的消化过程可表示为:现有某种链状多肽,其化学式是C55
11、H70O19N10,消化后只得到下列四种氨基酸:,则:酶2是指。该多肽是由个氨基酸通过反应而形成的,控制该多肽合成的基因上至少有个嘧啶碱基。,如该多肽是某种激素,则该激素从合成到分泌整个过程中,参与的细胞器有。一分子该多肽被消化后,得到个谷氨酸分子。写出由甘氨酸和丙氨酸形成的二肽的结构式:。,【解题指导】(1)由题干可知,消化率NPU/BV96/9898%。(2)动物蛋白中氨基酸的种类较全,且接近人体蛋白,植物蛋白往往必需氨基酸种类不全。(3)番薯的主要成分是淀粉,蛋白质含量低,且其NPU、BV都较低。,(4)组成多肽的4种氨基酸的R基都无NH2,故该多肽为十肽。控制其合成的基因中至少含有60
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