第3节蛋白质、核酸的结构和功能.ppt

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1、蛋白质、核酸的结构和功能蛋白质、核酸的结构和功能知识点梳理与深化知识点梳理与深化一、蛋白质的结构一、蛋白质的结构1 1、基本单位、基本单位 ：氨基酸：氨基酸通式通式（1）每个氨基酸都至少含有一个）每个氨基酸都至少含有一个氨基氨基(NH2)和一个和一个羧基（羧基（COOH），），并且氨基和羧基同时连在并且氨基和羧基同时连在同一个碳原子上同一个碳原子上。（2）在氨基酸的分子中，除）在氨基酸的分子中，除R基不同外，其他部分是所有氨基酸分子基不同外，其他部分是所有氨基酸分子 所共有的，因此氨基酸的种类不同，取决于组成氨基酸的所共有的，因此氨基酸的种类不同，取决于组成氨基酸的R基。基。特点：特点：在生物

2、体中组成蛋白质的氨基酸约有在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种，分为二种：种，分为二种：必须氨基酸：必须氨基酸：生生物体不能自己合成，必须从食物中摄取。物体不能自己合成，必须从食物中摄取。非必须氨基酸：非必须氨基酸：生物体可以通生物体可以通过体内其他化合物的转化，能自己合成的氨基酸。过体内其他化合物的转化，能自己合成的氨基酸。例例1 1、下列关于生物体内氨基酸和蛋白质的叙述错、下列关于生物体内氨基酸和蛋白质的叙述错 误的是（误的是（）A、蛋白质是肽链以一定方式形成的具有复杂空间、蛋白质是肽链以一定方式形成的具有复杂空间 结构的生物大分子结构的生物大分子B B、人体内氨基酸的分解代谢终产物是水

3、、二氧化、人体内氨基酸的分解代谢终产物是水、二氧化 碳和尿素碳和尿素C C、人体内所有氨基酸都可以相互转化、人体内所有氨基酸都可以相互转化D D、两个氨基酸缩合形成二肽、两个氨基酸缩合形成二肽C C 2、氨基酸的脱水缩合、氨基酸的脱水缩合一个氨基酸上的羧基，与另一个氨基酸上的氨基脱掉一份水，一个氨基酸上的羧基，与另一个氨基酸上的氨基脱掉一份水，缩合形成肽。由二个氨基酸缩合而成的称二肽，由三个氨基酸缩合形成肽。由二个氨基酸缩合而成的称二肽，由三个氨基酸缩合而成的称三肽，以此类推。三肽或三肽以上可称多肽。缩合而成的称三肽，以此类推。三肽或三肽以上可称多肽。氨基酸数氨基酸数肽键数肽键数脱去水分子数脱

4、去水分子数游离的氨基游离的氨基游离的羧基游离的羧基一条肽链一条肽链nn-1n-1至少至少1个个至少至少1个个m条肽链条肽链nn-mn-m至少至少m个个至少至少m个个例例2、血红蛋白分子中含、血红蛋白分子中含574个氨基酸，共有个氨基酸，共有4条肽链。此蛋条肽链。此蛋白质分子的肽键数和白质分子的肽键数和至少至少含有的氨基数分别是（含有的氨基数分别是（）A、574和和 574 B、573和和573C、570和和570 D、570和和4D（1）对组成蛋白质的）对组成蛋白质的肽链肽链、氨基酸氨基酸、肽键肽键和和脱去水分子数脱去水分子数目目的计算可参照下表的对应关系：的计算可参照下表的对应关系：3、相关

5、计算、相关计算例例3、若组成蛋白质的氨基酸的平均分子量是、若组成蛋白质的氨基酸的平均分子量是130，那么，那么由由4条肽链共条肽链共280个氨基酸所组成的蛋白质其相对分子量个氨基酸所组成的蛋白质其相对分子量是（是（）A、31432 B、31486 C、31378 D、36382解析：解析：此蛋白质由此蛋白质由4条肽链组成，则其合成过程中失水分子数为条肽链组成，则其合成过程中失水分子数为(280-4=276),每个水分子的相对分子质量为每个水分子的相对分子质量为18,故该蛋白质的相对分子质量应故该蛋白质的相对分子质量应为为130280-18(280-4)=31432 蛋白质相对分子质量蛋白质相对

6、分子质量=氨基酸相对分子质量总和氨基酸相对分子质量总和 失去水分子的相对分子质量总和失去水分子的相对分子质量总和A（2）对蛋白质相对分子质量的计算：）对蛋白质相对分子质量的计算：8178963489101例例4、某蛋白质的结构如图所示，请据图回、某蛋白质的结构如图所示，请据图回答问题：答问题：（1）该蛋白质中共有）该蛋白质中共有 条肽链，通过条肽链，通过图中图中8与与78、34与与89、84与与96之间之间 折叠、盘曲，形成具有特定折叠、盘曲，形成具有特定 的蛋白质。的蛋白质。（2）该蛋白质中有）该蛋白质中有 个肽键，氨基个肽键，氨基和羧基都至少有和羧基都至少有 个，强调个，强调“至少至少”两

7、两字，是因为在字，是因为在 上，有可能有氨基上，有可能有氨基或羧基，氨基可表示为或羧基，氨基可表示为 ；羧；羧基可表示为基可表示为 。（3）在氨基酸形成该蛋白质后，相对分子）在氨基酸形成该蛋白质后，相对分子质量比原来减少了质量比原来减少了 。841一定的化学键一定的化学键空间结构空间结构R基基1100-NH2-COOH1800+6=1806(二硫键二硫键)元素组成元素组成 基本单位基本单位 化学结构化学结构 空间结构空间结构 C、H、O、N等等氨基酸氨基酸蛋白质分子蛋白质分子多肽多肽一级结构一级结构是指蛋白质分子中是指蛋白质分子中,由肽由肽链连接起来的的各种氨基酸的排列链连接起来的的各种氨基酸

8、的排列顺序。顺序。二级结构二级结构是指蛋白质分子中多肽是指蛋白质分子中多肽链通过一定的化学键（如二硫键）链通过一定的化学键（如二硫键）本身的折叠方式。本身的折叠方式。三级结构三级结构是指具有二级结构的肽是指具有二级结构的肽链，按照一定的方式再进一步卷曲、链，按照一定的方式再进一步卷曲、盘绕、折叠成一种看来很不规范，盘绕、折叠成一种看来很不规范，而实际上有一定规律性的三维结构而实际上有一定规律性的三维结构。四级结构四级结构是指具有三级结构的蛋是指具有三级结构的蛋白质分子，通过一些非共价键结合白质分子，通过一些非共价键结合起来，而成为具有生物功能的大分起来，而成为具有生物功能的大分子。子。4、蛋白

9、质的层次结构、蛋白质的层次结构（1 1）直接原因：直接原因：构成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序的不同、多肽链的折叠方式及形成的构成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序的不同、多肽链的折叠方式及形成的空间结构千差万别空间结构千差万别 ，从而使蛋白质结构具有多样性。由于构成生物体的，从而使蛋白质结构具有多样性。由于构成生物体的氨基酸约氨基酸约有有20种，因此构成多肽链的氨基酸的排列顺序就有种，因此构成多肽链的氨基酸的排列顺序就有20n。（2）根本原因：根本原因：蛋白质的合成受遗传物质蛋白质的合成受遗传物质DNA的控制，因此由于的控制，因此由于DNA分子的多样性，使其控制分子的多样性，使其控制合成

10、的蛋白质也具有多样性。由于蛋白质是生命活动的主要承担者，从而导致了合成的蛋白质也具有多样性。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。生物的多样性。DNA多样性多样性蛋白质多样性蛋白质多样性生物多样性生物多样性决定决定呈现出呈现出5、蛋白质结构的多样性、蛋白质结构的多样性序号序号1 12 23 34 45 56 6肽化合物肽化合物催产催产素素牛加血牛加血压素压素血管舒血管舒缓素缓素平滑肌舒平滑肌舒张素张素猪促黑色猪促黑色素激素素激素人促黑色人促黑色素激素素激素氨基酸数氨基酸数9 9个个 9 9个个9 9个个1010 13 13个个 22 22个个（1 1）表中）表中1 1、2

11、2、3 3的氨基酸数目虽然相同，但其生理作用彼此不同，的氨基酸数目虽然相同，但其生理作用彼此不同，这是因为它们这是因为它们_。（2 2）表中）表中3 3与与4 4或或5 5与与6 6虽然功能相似，但各具专一性，它们之间的差异虽然功能相似，但各具专一性，它们之间的差异取决于取决于_。（3 3）在不知血管舒缓素肽的具体情况下，推知这种肽类化合物至少含）在不知血管舒缓素肽的具体情况下，推知这种肽类化合物至少含有有_氨基和氨基和_羧基，这些氨基和羧基位于肽类化合物的哪一羧基，这些氨基和羧基位于肽类化合物的哪一位置？位置？_ （4 4）假若构成这六类化合物的每一种氨基酸的平均分子量为）假若构成这六类化合

12、物的每一种氨基酸的平均分子量为m m，则，则5 5的的分子量比分子量比4 4的分子量多的分子量多_。种类不同、排列次序不同种类不同、排列次序不同数目、种类不同、排列次序不同数目、种类不同、排列次序不同11两端两端3m-36例例5、用氨基酸自动分析仪测定用氨基酸自动分析仪测定几种肽类化合物几种肽类化合物的氨基酸数目如下：的氨基酸数目如下：蛋白质功能的多样性蛋白质功能的多样性结构成分结构成分催化作用催化作用运输作用运输作用运动功能运动功能调节作用调节作用免疫作用免疫作用作为结构成分它规定和维持细胞作为结构成分它规定和维持细胞的构造的构造参与生物体各项生命活动的酶多参与生物体各项生命活动的酶多数是蛋

13、白质数是蛋白质,它具有催化功能。它具有催化功能。载体蛋白能透过细胞膜传递小载体蛋白能透过细胞膜传递小分子或离子；血红蛋白能运输分子或离子；血红蛋白能运输氧气。氧气。肌动蛋白和肌球蛋白，二者使肌肌动蛋白和肌球蛋白，二者使肌肉收缩，产生运动。肉收缩，产生运动。蛋白类激素能协调和指导细胞内蛋白类激素能协调和指导细胞内的化学过程，调节生物体的生命的化学过程，调节生物体的生命活动。活动。抗体能消灭外来抗原物质，起着抗体能消灭外来抗原物质，起着保护有机体防御外物入侵的作用。保护有机体防御外物入侵的作用。决定决定二、蛋白质的功能二、蛋白质的功能蛋白质结构的多样性蛋白质结构的多样性总之，蛋白质是生命活动的主要

14、承担者总之，蛋白质是生命活动的主要承担者三三、蛋白质的鉴定、蛋白质的鉴定1.鉴定蛋白质鉴定蛋白质2.斐林试剂与双缩脲试剂的比较分析斐林试剂与双缩脲试剂的比较分析比较项目比较项目斐林试剂斐林试剂双缩脲试剂双缩脲试剂使用方法使用方法甲液和乙液混合均匀后方甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现用现配可使用，且现用现配使用时先加液再加液使用时先加液再加液呈色反应呈色反应条件条件需水浴加热需水浴加热不需加热不需加热反应原理反应原理还原性糖中的醛基被还原性糖中的醛基被Cu(OH)Cu(OH)2 2氧化，氧化，Cu(OH)Cu(OH)2 2被还被还原为原为CuCu2 2O O具有两个以上肽键的化合物具有两个以上

15、肽键的化合物在碱性条件下与在碱性条件下与C C2+2+反应生反应生成络合物成络合物颜色颜色砖红色砖红色紫色紫色浓度浓度乙液：乙液：0.05 g/mL0.05 g/mL的的CuSOCuSO4 4甲液：甲液：0.1 g/mL0.1 g/mL的的 NaOHNaOHB B液：液：0.01 g/mL0.01 g/mL的的CuSOCuSO4 4A A液：液：0.1 g/mL0.1 g/mL NaOH NaOH1、核酸的种类；包括两大类、核酸的种类；包括两大类（1）DNA（脱氧核糖核酸），主要分布在于细胞核内的染色体上，（脱氧核糖核酸），主要分布在于细胞核内的染色体上，但在细胞质的线粒体和叶绿体上也有分布。

16、但在细胞质的线粒体和叶绿体上也有分布。（2）RNA（核糖核酸），主要分布于细胞质内。（核糖核酸），主要分布于细胞质内。基本组成单位：核苷酸基本组成单位：核苷酸磷酸磷酸五碳糖五碳糖含含N碱基碱基2、核酸的分子结构、核酸的分子结构DNARNADNARNA脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖DNA A T G CRNA A U G C腺嘌呤腺嘌呤乌嘌呤乌嘌呤胸腺嘧啶胸腺嘧啶胞嘧啶胞嘧啶尿嘧啶尿嘧啶四、核酸的结构四、核酸的结构每个核酸分子都是由几十个乃至上每个核酸分子都是由几十个乃至上亿个核苷酸连接而成的长链亿个核苷酸连接而成的长链。由于构成由于构成DNA分子的核苷酸中的五碳分子的核苷酸中的五碳糖为脱氧核糖，所以被称为脱氧核糖核糖为脱氧核糖，所以被称为脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸），又根据碱基苷酸（简称脱氧核苷酸），又根据碱基的不同，脱氧核苷酸有四种，分别为：的不同，脱氧核苷酸有四种，分别为：腺嘌呤（腺嘌呤（A）脱氧核苷酸；乌嘌呤（）脱氧核苷酸；乌嘌呤（G）脱氧核苷酸；胞嘧啶（脱氧核苷酸；胞嘧啶（C）脱氧核苷酸）脱氧核苷酸和胸腺嘧啶（和胸腺嘧啶（T）脱氧核苷酸。）脱氧核苷酸。DNA分分子就是由四种不同的