醫(yī)學(xué)資料§-2.2-蛋白質(zhì)和核酸

1、 課時(shí)3 蛋白質(zhì)和核酸一、學(xué)習(xí)要求具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)要求概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能說出蛋白質(zhì)的元素組成及其基本組成單位說明氨基酸的種類及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)闡明氨基酸通過脫水縮合形成蛋白質(zhì)的過程概述蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，認(rèn)同蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系確立蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者的觀點(diǎn)簡述鑒定蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)原理，嘗試檢測組織中的蛋白質(zhì)說明生物大分子以碳鏈為骨架說出組成生物體的主要化學(xué)元素的種類舉例說明組成生物體的化學(xué)元素的重要作用認(rèn)同生命的物質(zhì)性舉例說明生物大分子結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)，認(rèn)同碳元素在構(gòu)成生物大分子中的重要性2021/7/19 星期一二、課堂自主討論: 讀書填空1：閱讀教材P20頁蛋白質(zhì)有關(guān)內(nèi)容，完成下列填空

2、：（1）蛋白質(zhì)是細(xì)胞中含量最多的_，所有蛋白質(zhì)都含有_元素,多數(shù)還含有_元素,其基本組成單位是_,組成蛋白質(zhì)的氨基酸有_種,其結(jié)構(gòu)通式為_。（2）蛋白質(zhì)是生物大分子,由許多氨基酸分子通過_形成_相連而成。2021/7/19 星期一拓展深化1：觀察下列幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)，用紅筆畫出不同氨基酸同的部分和不同的部分拓展深化2：氨基酸的結(jié)構(gòu)通式如何書寫？寫出氨基、羧基的結(jié)構(gòu)簡式，不同氨基酸分子的差別與共性分別是什么？拓展深化3：寫出由兩個(gè)R基分別為R1和R2的氨基酸通過脫水縮合的反應(yīng)過程，肽鍵的寫法是怎樣的？拓展深化4：兩個(gè)氨基酸脫水縮合，產(chǎn)生幾個(gè)水分子？一個(gè)二肽化合物中有幾個(gè)肽鍵？形成的二肽化合物中至

3、少還含有幾個(gè)游離的氨基和羧基，處于什么位置？三個(gè)氨基酸呢？2021/7/19 星期一拓展深化5：一條含n個(gè)氨基酸的肽鏈，形成過程中脫去幾分子的水？該肽鏈含有幾個(gè)肽鍵？該條肽鏈至少分別含有幾個(gè)游離的氨基和游離的羧基？它們分別位于什么位置？拓展深化6：一個(gè)含n個(gè)氨基酸、m條肽鏈的蛋白質(zhì)分子在形成過程脫去幾分子的水？共形成幾個(gè)肽鍵？該蛋白質(zhì)分子至少分別含有幾個(gè)游離的氨基和游離的羧基？拓展深化7：一條含n個(gè)氨基酸的肽鏈，在形成過程中其質(zhì)量減少多少？如果每個(gè)氨基酸的平均分子量為a，那么該多肽的分子質(zhì)量為多少？如果一個(gè)蛋白質(zhì)含m條肽鏈，含n個(gè)氨基酸，每個(gè)氨基酸的平均分子質(zhì)量為a則該蛋白質(zhì)形成過程中分子質(zhì)量

4、減少多少？該蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量為多少？2021/7/19 星期一總結(jié)：與蛋白質(zhì)有關(guān)的計(jì)算公式2021/7/19 星期一 拓展提高蛋白質(zhì)的相關(guān)計(jì)算：1.肽鍵數(shù)=失去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)2.蛋白質(zhì)相對分子量=氨基酸平均相對分子量數(shù)目脫水?dāng)?shù)18（特殊：考慮二硫鍵，形成一個(gè)二硫鍵蛋白質(zhì)相對分子量減少2）3.環(huán)狀多肽：肽鍵數(shù)目=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)4.有關(guān)蛋白質(zhì)中游離的氨基(NH2)或羧基(COOH)的計(jì)算至少含有游離的NH2或COOH數(shù)肽鏈數(shù)。游離NH2或COOH數(shù)目肽鏈數(shù)R基中的NH2或COOH數(shù)。核酸的相關(guān)計(jì)算：例：含有堿基ATCG的核苷酸共有幾種？（7種，考慮脫氧核苷酸和核糖核苷酸）202

5、1/7/19 星期一讀書填空2：由于組成蛋白質(zhì)的多肽鏈的氨基酸在_、_、_上的不同，以及構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈在_和_上的不同，所以蛋白質(zhì)具有多樣性。拓展深化8：兩種氨基酸脫水縮合能形成幾種二肽化合物？蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因是什么?蛋白質(zhì)的功能分別有哪些，請舉例分析？影響蛋白質(zhì)的功能的因素有哪些？2021/7/19 星期一下面是日常生活中的一些實(shí)例,你知道為什么嗎?(3)含豐富蛋白質(zhì)的食物最好煮熟后再食用。(2)加酶的洗衣粉不宜用開水溶解。(1)沾有血漬、牛奶的衣服不易用熱水洗凈。 血漬、牛奶的主要成分是蛋白質(zhì)，一般溫度下，蛋白質(zhì)能以膠體的形態(tài)溶解于水中，一旦受熱，它就會(huì)凝固起來，不易溶解于水

6、。 絕大多數(shù)酶為蛋白質(zhì)成分，蛋白質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)變性，失去蛋白酶的功能。 加熱以后，具備一定空間結(jié)構(gòu)的螺旋形蛋白質(zhì)分子鏈會(huì)松開，這是蛋白質(zhì)的變性，蛋白質(zhì)在變性后更加容易消化和吸收。思考題：2021/7/19 星期一(1)所有的生物都能合成蛋白質(zhì)嗎?(2)所有的細(xì)胞都能合成蛋白質(zhì)嗎?(3)一種生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)可以在另一種生物體內(nèi)合成嗎?思考:病毒不能成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核,不能控制蛋白質(zhì)的合成,所以壽命較短可以,用基因工程的方法,如人的胰島素、生長激素在大腸桿菌體內(nèi)的成功表達(dá)2021/7/19 星期一三、核酸結(jié)構(gòu)和功能 核酸的功能：存儲遺傳信息，控制蛋白質(zhì)的合成。 核酸的基本結(jié)構(gòu)單位是核苷酸，由C、H

7、、O、N、P 5種元素組成?？梢苑譃槊撗鹾颂呛怂幔―NA）和核糖（RNA）核酸兩類。2021/7/19 星期一 完成下面有關(guān)核酸分子的概念圖。 種 類：組成元素：基本單位：脫氧核糖核 酸核糖核苷酸 當(dāng)堂鞏固練習(xí)2021/7/19 星期一DNA和RNA組成成分的異同類別DNA RNA基本單位核苷酸堿基五碳糖磷酸脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤核糖核苷酸鳥嘌呤核糖核苷酸胞嘧啶核糖核苷酸尿嘧啶核糖核苷酸腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（A）鳥嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U）脫氧核糖磷酸磷酸核糖2021/7/19

8、 星期一核酸的功能核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)，在生物體的 中具有極其重要的作用。生物體內(nèi)的各種遺傳特性，以一定方式儲存在核酸分子中，所以核酸是攜帶 的物質(zhì)。由于一切生命活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，所以核酸通過控制蛋白質(zhì)的合成，來控制生物的性狀從而表達(dá)出相應(yīng)的遺傳信息。遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成遺傳信息2021/7/19 星期一DNA和RNA DNA主要集中在細(xì)胞核內(nèi)，RNA主要分布細(xì)胞質(zhì)中。DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)，是遺傳信息的載體。少數(shù)病毒只含RNA，它們的遺傳信息儲存在RNA中。甲基綠將細(xì)胞核中的DNA染成綠色，吡羅紅將細(xì)胞質(zhì)中的RNA染成紅色。2021/

9、7/19 星期一 1.如何根據(jù)堿基的類型推測某個(gè)已測定的樣品是DNA而不是RNA？ 2.DNA分子和RNA分子的組成有什么相似之處，有那些主要不同之處？積極思維2021/7/19 星期一 典型例題1.人體血紅蛋白的一條肽鏈有145個(gè)肽鍵,形成這條肽鏈的氨基酸分子數(shù)以及它們在縮合的過程中生成的水分子數(shù)分別是( ) A 145和144 B 145和145 C 145和146 D 146和145 2.已知20種氨基酸的平均分子量是128，現(xiàn)有一蛋白質(zhì)分子由兩條多肽鏈組成,共有肽鍵98個(gè)，此蛋白質(zhì)的分子量（ ） A 12800 B 12544 C 11036 D 12288DC2021/7/19 星期

10、一3、嗎啡是一種生物堿，對人體有鎮(zhèn)痛作用。經(jīng)常使用嗎啡鎮(zhèn)痛，不僅使病人上癮，而且降低呼吸中樞對CO2的敏感性。因此，嗎啡在醫(yī)療上的使用受到嚴(yán)格限制。近年來科研人員在高等動(dòng)物的腦中發(fā)現(xiàn)了比嗎啡更具鎮(zhèn)痛作用又不會(huì)使病人上癮的物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)如下所示請回答下列有關(guān)問題： (1)該物質(zhì)的化學(xué)名稱可稱為 ，含有 個(gè)肽鍵。它的基本組成單位是 ，其結(jié)構(gòu)通式是 ，這種基本單位以 方式互相結(jié)合。 (2)該化合物形成時(shí)，生成水分子 個(gè)，水解后的產(chǎn)物有 種，水解后形成的產(chǎn)物叫 。(3)該化合物中，含氨基 個(gè)，寫出其表達(dá)式 。羧基 個(gè)，寫出其表達(dá)式 。（1）五肽 4 氨基酸 （見右） 脫水縮合 （2）4 4 氨基酸

11、(3)1 -NH2 1 -COOH2021/7/19 星期一小結(jié)一、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)層次元素組成 C、H、O、N等 基本元素：C、H、O、N 其它元素：S、Fe基本單位 氨基酸種類：20種通式：特點(diǎn)：化學(xué)結(jié)構(gòu) 多肽（肽鏈）形成：多個(gè)氨基酸脫水縮合而成 肽鍵特點(diǎn)：呈鏈狀結(jié)構(gòu)，又叫肽鏈，有 一定的氨基酸序列空間結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)分子 連接：肽鏈通過一定化學(xué)鍵連接形成：螺旋、卷曲、折疊形成空 間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具生物活性、多樣性RCHCOOHNH2有一 個(gè)NH2和COOH,且連在同一碳原子上脫 水縮 合 二蛋白質(zhì)是一切生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者2021/7/19 星期一三、“五要點(diǎn)”整合蛋白質(zhì) “五要點(diǎn)”即一個(gè)通式、兩

12、個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、三個(gè)數(shù)量關(guān)系、四個(gè)原因、五大功能。1“一個(gè)通式”是指組成蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸的通式只有1個(gè)， 2“兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)”是指判斷組成蛋白質(zhì)的氨基酸必須同時(shí)具備的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)：一是數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，即每種氨基酸分子至少 都含有一個(gè)氨基(一NH：)和一個(gè)羧基(一COOH)；二是位置標(biāo)準(zhǔn)，即都是一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。 3“三個(gè)數(shù)量關(guān)系”是指蛋白質(zhì)分子合成過程中的三個(gè)數(shù)量氨基酸數(shù)、肽鍵數(shù)或脫水分子數(shù)、肽鏈數(shù)，它們的關(guān)系為：當(dāng)m個(gè)氨基酸形成n條肽鏈時(shí)，肽鍵數(shù)脫水分子數(shù)mn。4“四個(gè)原因”是指蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因有四個(gè)： (1)組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的種類不同； (2)組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的

13、數(shù)量成百上千； (3)組成蛋白質(zhì)的氨基酸分子的排列次序變化多端； (4)蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)不同。5“五大功能”是指蛋白質(zhì)分子主要有五大功能(由分子結(jié)構(gòu)的多樣性決定)：構(gòu)成細(xì)胞和生物體、催化作用、運(yùn)輸作用、調(diào)節(jié)作用、免疫作用。 2021/7/19 星期一四、利用數(shù)字巧聯(lián)核酸知識 與核酸有關(guān)的種類問題，可用“l(fā)、2、3、4、5、6、7、8”來聯(lián)系。 “1”：RNA在細(xì)胞生物中只有一條鏈構(gòu)成；在細(xì)胞生物中的遺傳物質(zhì)只有一種，即DNA；在病毒中也只有一種， 即DNA或RNA；構(gòu)成核酸的磷酸只有一種；每個(gè)DNA分子或RNA分子的堿基排列順序也只有一種等等。 “2”：核酸有2種，即DNA和RNA；其基本

14、單位有2種，即脫氧核苷酸和核糖核苷酸；其五碳糖有2種，即脫氧核糖和核糖；DNA在細(xì)胞生物中有2條鏈組成。 、 “3”：核酸有3種組成物質(zhì)，即五碳糖、含氮堿基和磷酸，其中DNA和RNA也有相應(yīng)的3種組成物質(zhì)。 “4”：DNA和RNA分別含有4種堿基，分別含有4種核苷酸，即DNA是4種脫氧核苷酸，RNA是4種核糖核 苷酸。 “5”：細(xì)胞生物中的堿基種類共有5種；核酸的元素組成有5種。 “6”：單獨(dú)把DNA徹底水解或單獨(dú)把RNA徹底水解均會(huì)得到6種有機(jī)物。 “7”：徹底水解DNA和RNA的混合物會(huì)得到7種有機(jī)小分子物質(zhì)。 “8”：組成細(xì)胞生物的核苷酸種類有8種。2021/7/19 星期一五、結(jié)論性語

15、句 1.氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位。每種氨基酸都至少含有一個(gè)氨基（-NH2）和一個(gè)羧基（-COOH），并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連接在同一個(gè)碳原子上。氨基酸的種類由R基（側(cè)鏈基團(tuán)）決定。 2.蛋白質(zhì)的功能有5點(diǎn)，構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)（肌肉毛發(fā)） 催化細(xì)胞內(nèi)的生理生化反應(yīng) 運(yùn)輸載體（血紅蛋白） 傳遞信息，調(diào)節(jié)機(jī)體的生命活動(dòng)（胰島素）免疫功能（ 抗體） 3.蛋白質(zhì)分子多樣性的原因是構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類，數(shù)目，排列順序，以及空間結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性導(dǎo)致蛋白質(zhì)的功能的多樣性。2021/7/19 星期一 R6、構(gòu)成生物體的蛋白質(zhì)的20種氨基酸的結(jié)構(gòu)通式為：NH2-C-COOH4.n個(gè)氨基酸脫水縮合形成m條多肽鏈時(shí)，共脫去(nm)個(gè)水分子，形成(nm)個(gè)肽鍵，至少存在m個(gè)NH2和COOH，形成的蛋白質(zhì)的分子量為：n氨基酸的平均分子量18（nm）5.核酸分為DNA和RNA，DNA的中文名稱是脫氧核糖核酸， RNA的中文名稱是核糖核酸。核苷酸是核酸的基本組成單位，核苷酸由一分子五碳糖、一分子