生命活动的主要承担者——蛋白质教材.ppt

一、蛋白质的结构,1,蛋白质的基本组成单位,氨基酸,(1),结构通式是,。,(2),共有结构特点是,。,(3),决定氨基酸种类的基团是,。,至少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在同一个碳原子上,R,基,2,氨基酸脱水缩合形成蛋白质,(1),连接两个分子间的化学键是,。,(2),脱水缩合发生的场所是,。,(3),脱下的,H,2,O,中,H,来自氨基，,O,来自羧基吗？,肽键,脱水缩合产生的,H,2,O,中的,H,来自于羧基和氨基，氧只,来自于羧基。,核糖体,(4),一条肽链中氨基和羧基的数目是多少？,(5),多肽的多样性和蛋白质多样性有何不同？,至少含有一个氨基和一个羧基，分别位于肽链两端，多余的氨基或羧基位于,R,基中。,多肽的多样性取决于氨基酸的种类、数目和排列顺序，而蛋白质的多样性还取决于肽链的空间结构。,二、蛋白质的功能,功能,举例,构成细胞和生物体的结构物质,构成动物和人体的肌肉，构成生物膜、核糖体、染色体等,构成,细胞,和生物体的功能物质,参与生物体各项生命活动的酶绝大多数是蛋白质,运输作用,红细胞中的,，膜上的,运动功能,肌动蛋白和肌球蛋白，二者使肌肉收缩，产生运动,催化作用,血红蛋白,载体蛋白,功能,举例,构成细胞,和生物体,的功能物,质,信息传递作用，调节作用,、,等蛋白质类激素，能调节生物体的生命活动,免疫,作用,生物体内的,，能消灭外来抗原物质,细胞内的能源物质,在,供应不足的情况下，机体也会分解蛋白质供能,抗体,糖类和脂肪,胰岛素,生长激素,元贝驾考,元贝驾考,2016,科目一 科目四驾考宝典网,,/,驾考宝典,2016,科目一 科目四,考点一,氨基酸形成多肽过程中的有关计算,考情解读,脱水缩合是由氨基酸合成蛋白质的方式，在高考中常以选择题形式考查蛋白质形成过程中的脱水缩合过程，包括肽键、相对分子质量的有关计算等。,做一题,例,1,(2012,长沙一中月考,),某三,十九肽中共有丙氨酸,4,个，现去掉其,中的丙氨酸得到,4,条长短不等的肽链,(,如图,),，下列有关叙述，错误的是,(,),A,肽键数目减少了,7,个,B,4,条肽链能重新连接，从而形成三十九肽,C,4,条肽链若重新连接成一条长链将脱去,3,个水分子,D,如果新生的,4,条肽链总共有,5,个羧基，那么其中必有一个羧基在,R,基上,解析,本题主要考查氨基酸的脱水缩合及相关计算。根据题意可知，三十九肽中含有,38,个肽键，去掉三十九肽中的,4,个丙氨酸后，形成由,35,个氨基酸构成的,4,条肽链，故肽键数目为,35,4,31(,个,),，比原来减少,7,个，故,A,正确；如果将,4,条肽链重新连接，形成的物质为三十五肽，而不是三十九肽，故,B,错误；,4,条肽链若重新连接成一条链，脱掉的水分子数为,3,，故,C,正确；每条肽链的末端只有,1,个羧基，新生的,4,条肽链共有,5,个羧基，说明有一个羧基位于,R,基上，故,D,正确。,答案,B,链一串,1,蛋白质形成过程中的数量关系,(1),蛋白质中肽链、氨基酸、肽键、脱去水分子的数目对,应关系：,氨基酸数,肽键数,脱去水分子数,游离的,氨基,游离的羧基,一条肽链,n,n,1,n,1,至少,1,个,至少,1,个,m,条肽链,n,n,m,n,m,至少,m,个,至少,m,个,(2),相关计算公式：,脱水数肽键数氨基酸数肽链数,氨基数肽链数,R,基上的氨基数各氨基酸中氨基的总数肽键数,羧基数肽链数,R,基上的羧基数各氨基酸中羧基的总数肽键数,蛋白质相对分子质量各氨基酸平均相对分子质量,氨基酸数,18,脱水数,N,原子数肽键数肽链数,R,基上的,N,原子数各氨基酸中,N,原子的总数,O,原子数肽键数,2,肽链数,R,基上的,O,原子数各氨基酸中,O,原子的总数脱水数,H,原子数各氨基酸中,H,原子的总数,2,脱水数,2,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。,关键一点,(1),只有连在同一个碳原子上的氨基和羧基才参与形成肽,键，,R,基上的氨基或羧基不参与肽键的形成。,(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,。,通一类,1,(2012,揭阳模拟,),下列依次为丙氨酸、丝氨酸和天门,冬氨酸的结构式：,由这三个氨基酸脱水缩合成的化合物中，含有的氨基、羧基和肽键的数目是,(,),A,1,1,3,B,3,3,2,C,1,1,2 D,1,2,2,解析：,一条多肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别在肽链的两端。若一个氨基酸上有两个氨基或两个羧基，则多余的氨基和羧基在,R,基团上，图中只有第三个氨基酸的,R,基团上有一个羧基，故该化合物中有氨基,1,个、羧基,2,个。而肽键数氨基酸数肽链数,3,1,2(,个,),。,答案：,D,2,某蛋白质含,n,个氨基酸，由,m,条肽链组成，以下相关,叙述错误的是,(,),A,该蛋白质分子中至少含氧原子,(,n,m,),个,B,该蛋白质分子中至少含氮原子,n,个,C,在该蛋白质合成过程中需要转运,RNA,的数目为,3,n,个,D,在该蛋白质合成过程中失去水分子数为,(,n,m,),个,解析：,一个肽键中含有一个,N,和一个,O,，一条多肽链中至少含有一个游离的羧基和一个游离的氨基，所以该蛋白质分子中至少含氧原子,(,n,m,2,m,),(,n,m,),个；该蛋白质分子中至少含氮原子,(,n,m,m,),n,个；一个转运,RNA,只能转运一个氨基酸，所以在该蛋白质合成过程中需要转运,RNA,n,个；在该蛋白质合成过程中失去水分子,(,n,m,),个。,答案：,C,考点二,蛋白质的结构和功能,考情解读,蛋白质是生命活动的承担者，关于蛋白质的结构和功能一向是高考的热点之一，其中以新情景材料、图表等形式考查对知识的掌握程度是近几年高考命题的趋势。,做一题,例,2,(2012,皖南八校联考,),日本的研究人员发现了一种与精神分裂症发病有关的被称之为,“,Dysbindin,1”,的蛋白质，该蛋白质存在于脑神经细胞的,“,突触,”,中。如果减少这种蛋白质的含量，在,“,突触,”,中接受信息的组织就无法正常发育，从而导致精神分裂症。反之，如果补充这种蛋白质，有关组织的机能得到恢复。有关,“,Dysbindin,1”,蛋白质的说法，错误的是,(,),A,“,Dysbindin,1”,的基本组成单位是氨基酸,B,脑神经细胞间的信息传递必须经过,“,突触,”,C,一切生命活动都离不开这种蛋白质,D,该发现为治疗精神分裂症提供了理论基础,解析,由题干信息知，该物质为蛋白质，其基本组成单位为氨基酸；神经细胞间的信息传递通过突触进行；从,“,Dysbindin,1”,蛋白质的作用机理可知，适量补充该物质可达到治疗精神分裂症的目的；一切生命活动离不开蛋白质，而不是专指,“,这种,”,蛋白质。,答案,C,链一串,1,蛋白质的多样性分析,分析角度,具体分析,蛋白质本身,氨基酸的数量、种类、排列顺序及多肽链盘曲折叠形成的空间结构,结构多样性,功能多样性,遗传物质,千变万化的碱基对排列顺序,遗传信息的多样性,蛋白质的多样性,生物进化,千变万化的环境条件,通过自然选择保留适应环境的个体及个体内的蛋白质,个体的多样性和蛋白质的多样性,2,几类常见蛋白质的分布和生理功能,名称,分布,功能,大多数酶,细胞内或细胞外,催化作用,载体蛋白,细胞膜,运输某些物质如离子、氨基酸等,某些激素,(,如生长激素、促甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素等,),内环境中,调节生命活动,名称,分布,功能,抗体,内环境中,免疫作用,血红蛋白,红细胞内,主要运输氧气和部分二氧化碳,糖蛋白,细胞膜表面,保护、润滑、识别等,通一类,3,有关蛋白质结构和功能多样性的说法正确的是,(,),A,蛋白质结构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,已知某化合物含有,C,、,H,、,O,、,N,等元素，且具有催,化作用，可以推断此物质是蛋白质,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。抗体和受体都具有专一性,D,一条刚刚从核糖体上合成的肽链，其氨基酸的种类、,数目及排列顺序便已确定，因此具有生物活性,解析：,蛋白质多样性与肽链的空间结构有关，而与氨基酸的空间结构无关；含,C,、,H,、,O,、,N,的化合物有蛋白质、核酸等，少数,RNA,也具有催化作用；抗体只与特异性的抗原结合，受体只与特定的信号分子结合，它们都具有专一性；只有具有一定空间结构的蛋白质才有生物活性，在核糖体上合成的肽链还需加工后才能成为有活性的蛋白质。,答案：,C,4,(2012,杭州二模,),核糖体中合成的物质不可能具有的功,能是,(,),A,调节生命活动,B,携带遗传密码,C,为生命活动提供能量,D,参与主动运输,解析：,核糖体中合成的是蛋白质，蛋白质类激素可调节生命活动、蛋白质也能氧化分解提供能量、细胞膜上的载体蛋白可参与主动运输。但携带遗传密码的是,mRNA,，属于核酸。,答案：,B,做一题,例,3,某生物探究性学习小组的同学，通过网络收集到有关三聚氰胺的资料如下：,科学家通过动物毒理学实验表明：以三聚氰胺给小鼠灌胃的方式进行急毒实验，灌胃后死亡的小鼠输尿管中均有大量晶体蓄积，部分小鼠肾脏被晶体覆盖。晶体成分是三聚氰胺和尿酸。肾中晶体可以用红外微光谱仪进行,分析。若连续用加有三聚氰胺的饲料喂养动物，进行亚慢性毒性实验，实验动物肾小管管腔中出现晶体。通过为期,13,周的大白鼠结石实验，得出最低有明显作用的剂量为,63,毫克,/(,千克,日,),。,该小组同学为了验证三聚氰胺污染的食品可导致动物肾结石的发生，结合上述实验资料设计了如下实验方案，据此回答下列问题：,(1),材料用具：鼠龄一致、发育正常、体重、健康状况相,近、各项指标符合要求的小鼠,40,只，普通饲料，三聚氰胺,用量：,63,毫克,/(,千克,日,),，红外微光谱仪。,(2),实验原理：,_,。,(3),观察指标：,_,。,(4),请帮助该研究小组完成以下实验方案的设计：,取上述材料中所给小鼠，平均分成两组，并编号,A,、,B,，每组中雌雄各,10,只；,A,组每天定时饲喂加有,_,的普通饲料，,B,组每天饲喂与,A,组等量的,_,；,在相同且适宜的条件下饲养一段时间；,3,周后，用红外微光谱仪分析小鼠肾结石情况，统计记录,A,、,B,两组小鼠肾结石的,_,。,(5),该生物兴趣小组严格按照上述实验方案操作，结果两,组都未产生结石。,可能原因是：,_,。,相应改进措施：,_,。,解析,由题干信息知：三聚氰胺可以导致肾中有晶体出现而使小鼠患肾结石，故观察指标为用红外微光谱仪分析肾中晶体。该实验需要通过设置单因子变量进行对照，其他实验条件应相同。实验结果应是实验组与对照组肾结石的发生率。实验时间过短或三聚氰胺剂量太低，均会出现异常的实验结果。,答案,(2),三聚氰胺可以导致小鼠患肾结石,(3),用红外微光谱仪分析肾中晶体,(4),三聚氰胺普通饲料,发生率,(5),实验时间太短；三聚氰胺剂量太低,实验时间应该长于,13,周，三聚氰胺剂量应该大于,63,毫克,/(,千克,日,),学一技,1,验证性实验的概念和特点,(1),概念：指实验者针对已知的生物学事实而进行的以验证,生物学事实、巩固和加强有关知识、培养实验操作技能为目的的印证性和体验性实验。,(2),特点：,验证研究对象的已知属性、特征及与其他因素的关系。,由于实验原理、结论是已知的，因此不存在实验假设。,实验目的、结果、结论三者是一致的、统一的。,实验的操作步骤可以是曾经做过的，也可以是未曾做过的。,2,设计思路,(1),根据验证的目的，运用所学的知识或题目所提供的信,息找出完成实验的依据，即实验原理。,(2),从题目所给的实验材料、用具、药品中寻找实验的设,计思路，明确具体的设计方案。,(3),依据实验目的、实验原理确定实验变量，弄清自变量,如何操作，因变量如何检测，无关变量如何控制。,(4),依据对变量的分析，合理设置对照，以实现对单一变,量的控制，排除无关变量的干扰，增强实验结果的可信度和说服力。,做一题,例,4,(2012,福州模拟,),某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。该外毒素为环状肽，结构式如下图所示。,请据图分析回答：,(1),该化合物中含有游离的,_,个氨基，,_,个羧基。,(2),该化合物是由,_,个氨基酸组成的，区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的,_,。,(3),组成该化合物的氨基酸有,_,种，其中有,_,个氨基酸的,R,基团相同，这个,R,基团是,_,。,解析,解答第,(1),(5),小题可据图分析，该外毒素为环状七肽，具有,7,个肽键，由,5,种不同的氨基酸组成，其中有,1,种氨基酸出现,3,次，其,R,基为,CH,3,。区别氨基酸的种类依靠其结构中的,R,基。该化合物没有游离的氨基和羧基，虚线框内结构,A,、,B,的名称依次是肽键和,R,基。解答,(6),、,(7),小题可据图计数。每个肽键中各有,1,个氮原子和,1,个氧原子，,7,个肽键所含氮原子和氧原子数均为,7,个，,R,基上的氮原子和氧原子分别为,1,个和,3,个。解答第,(8),问，形成,1,条环状肽时，有多少个氨基酸参与缩合，即形成多少个肽键，脱掉多少个水分子。,学一技,环状多肽主链中无氨基和羧基，环,状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状,肽的氨基酸,R,基中的氨基和羧基的数目，,如右图所示。,由图示可知：肽键数脱去的水分子数氨基酸数。,