龍江一中2013-2014生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者-蛋白質(zhì)課件

第2節(jié)生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)想一想：人體內(nèi)氨基酸如何分類，各有幾種？議一議：多肽與蛋白質(zhì)有何區(qū)別？蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)在哪里形成？1．蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)與其熱變性(浙江科技版)

蛋白質(zhì)分子由一條或多條肽鏈組成，肽鏈間只有通過(guò)一定的化學(xué)鍵(肯定不是肽鍵)構(gòu)成獨(dú)特的三維結(jié)構(gòu)時(shí)，才表現(xiàn)出特有的生物活性。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定，會(huì)隨著溫度的升高而發(fā)生改變，并且一旦改變，便會(huì)失去活性，這種現(xiàn)象就叫蛋白質(zhì)的熱變性。一般地蛋白質(zhì)在溫度升高后，其生物活性會(huì)降低，在溫度超過(guò)40～50℃時(shí)，其活性就可能完全喪失。

2.蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)輸(中國(guó)地圖版)

1.蛋白質(zhì)有哪些主要理化性質(zhì)？【提示】①酸堿兩性(分子內(nèi)存在—NH2和—COOH) ②鹽析(可以從濃的無(wú)機(jī)鹽溶液中沉淀出來(lái)) ③變性和凝固(一定的理化因素，使其變性凝固) ④水解反應(yīng)(在酸、堿或酶的作用下最終生成氨基酸) ⑤顯色反應(yīng)(如蛋白質(zhì)與硝酸作用顯黃色)2.什么是蛋白質(zhì)的分選？

【提示】(1)含義：蛋白質(zhì)合成后的去向和最終定位

(2)影響因素：①分選信號(hào)②核糖體的存在部位如游離核糖體合成的蛋白質(zhì)

運(yùn)輸?shù)讲煌?xì)胞器(如線粒體蛋白、葉綠體蛋白)(2)肽鍵的結(jié)構(gòu)式可表示如下：(3)一條肽鏈上至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，分別位于肽鏈的兩端。(4)H2O中的H來(lái)自于—COOH和—NH2，而O則只來(lái)自于—COOH。(5)若某肽鏈中有四個(gè)肽鍵，此化合物應(yīng)叫五肽，不叫四肽，即以脫水縮合的氨基酸個(gè)數(shù)命名。2.相關(guān)計(jì)算假設(shè)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量為a，由n個(gè)氨基酸分別形成1條肽鏈或m條肽鏈。(1)氨基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的氨基數(shù)＝各氨基酸中氨基總數(shù)－肽鍵數(shù)(2)羧基數(shù)＝肽鏈數(shù)＋R基上的羧基數(shù)＝各氨基酸中羧基總數(shù)－肽鍵數(shù)(3)N原子數(shù)＝各氨基酸中N的總數(shù)＝肽鍵數(shù)＋肽鏈數(shù)＋R基上的N原子數(shù)(4)O原子數(shù)＝各氨基酸中O的總數(shù)－脫去水分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＋2×肽鏈數(shù)＋R基上的O原子數(shù)形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對(duì)分子質(zhì)量1n－1n－1至少1個(gè)至少1個(gè)na－18(n－1)mn－mn－m至少m個(gè)至少m個(gè)na－18(n－m)(6)氨基酸與相應(yīng)DNA及RNA片段中堿基數(shù)目之間的關(guān)系DNA(基因)mRNA蛋白質(zhì)堿基數(shù)∶堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)6∶3∶1由于mRNA中有終止密碼子等原因，上述關(guān)系應(yīng)理解為每合成1個(gè)氨基酸至少需要mRNA上的3個(gè)堿基和DNA(基因)上的6個(gè)堿基。①蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算中若通過(guò)圖示或其他形式告知蛋白質(zhì)中有二硫鍵形成時(shí)，要考慮脫去氫的質(zhì)量。②若脫水縮合形成的多肽鏈構(gòu)成環(huán)狀，則脫去的水分子數(shù)＝參與脫水的氨基酸數(shù)＝肽鍵數(shù)，其游離的氨基、羧基只能在R基團(tuán)上有可能出現(xiàn)。特別提醒：1．在下列物質(zhì)中，若將其中能構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的氨基酸通過(guò)脫水縮合而形成蛋白質(zhì)分子，則此蛋白質(zhì)分子中所含有的羧基、氨基和肽鍵的數(shù)目依次是()A．3、3、2B．4、3、3C．3、2、4D．2、2、2解析：從氨基酸的概念和結(jié)構(gòu)通式看，找出構(gòu)成人體的氨基酸有：①②③④⑥，⑤因沒(méi)有氨基與羧基連在同一個(gè)碳原子上而被淘汰；構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸可脫水縮合成多肽。該多肽的羧基除肽鏈的游離端保留著一個(gè)，在③④的R基上各有一個(gè)羧基；氨基除肽鏈的游離端保留著一個(gè)，在②的R基上有一個(gè)。5個(gè)氨基酸脫水縮合共形成4個(gè)肽鍵。答案：C1．結(jié)構(gòu)的多樣性蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性可以從以下四個(gè)層次分析：(1)氨基酸的種類不同，構(gòu)成的肽鏈不同—□—□—□—□—□—□——○—○—○—○—○—○—(2)氨基酸的數(shù)目不同，構(gòu)成的肽鏈不同—□—□—□—□—□——□—□—□—□—(3)氨基酸的排列次序不同，構(gòu)成的肽鏈不同—□—○—○—□—○——○—□—○—□—○—2．功能多樣性與結(jié)構(gòu)多樣性的關(guān)系特別提醒：2．下列各項(xiàng)與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性無(wú)關(guān)的是() A．氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序 B．構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈的數(shù)目 C．構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈的空間結(jié)構(gòu) D．氨基酸至少含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基 解析：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)目、種類、排列順序不同，蛋白質(zhì)則不同；構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈條數(shù)不同，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)也不同；多肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同，蛋白質(zhì)也不同。因此A、B、C三項(xiàng)都是蛋白質(zhì)多樣性的原因，只有D項(xiàng)不是。 答案：DA．該蛋白質(zhì)中含有兩條肽鏈49個(gè)肽鍵B．圖2中含有的R基是①②④⑥⑧C．從圖2可推知該蛋白質(zhì)至少含有4個(gè)游離的羧基D．決定該蛋白質(zhì)合成的mRNA中至少含有51個(gè)密碼子自主解答：________思路點(diǎn)撥：①不是R基，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B(1)該蛋白質(zhì)的肽鏈為何種形式的結(jié)構(gòu)時(shí)可含有51個(gè)肽鍵？(2)能從圖2推知該肽鏈至少含有2個(gè)游離的氨基嗎？【提示】(1)環(huán)狀。(2)能，因?yàn)镽基②上有一個(gè)氨基。(1)蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)具有多種重要功能。依上述材料可推測(cè)出蛋白質(zhì)的一項(xiàng)具體功能是_____________________________。(2)泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解過(guò)程中所需能量主要來(lái)自________物質(zhì)。(3)蛋白酶體所含的酶最可能是_______________________________。(4)細(xì)胞內(nèi)E1、E2、E3在蛋白質(zhì)降解過(guò)程中所起的作用不同，從分子水平上分析，其原因是_________________________________。自主解答：__________________________________________________思路點(diǎn)撥：(1)題干信息顯示泛素可使靶蛋白在蛋白酶體中降解，整個(gè)過(guò)程離不開泛素結(jié)合酶、連接酶等，而它們?cè)诜磻?yīng)前后并未改變，說(shuō)明蛋白質(zhì)具有催化作用；(2)在細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)中，能量的主要來(lái)源是糖類，蛋白質(zhì)的降解也需要能量；(3)蛋白酶體可將靶蛋白降解(即水解)，因此，其中所含酶應(yīng)為蛋白質(zhì)水解酶(蛋白酶)；(4)各種酶的催化功能不同是由其分子結(jié)構(gòu)所決定的。答案：(1)催化作用(2)糖類(3)蛋白酶(4)它們雖都是蛋白質(zhì)，但其分子結(jié)構(gòu)不同題后反思：本題重在考查閱讀能力、信息提取與處理能力以及分析、推理能力。就知識(shí)而言，則主要考查了酶和蛋白質(zhì)的相關(guān)知識(shí)，是今后高考命題的方向。對(duì)照實(shí)驗(yàn)及無(wú)關(guān)變量的控制實(shí)驗(yàn)中的無(wú)關(guān)變量很多，同一種實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能是由多種不同的實(shí)驗(yàn)因素所引起的，因此必須嚴(yán)格控制無(wú)關(guān)變量，要平衡和消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，能有效地排除其他因素干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可能性，使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加嚴(yán)密，所以大多數(shù)實(shí)驗(yàn)尤其是生理類實(shí)驗(yàn)往往都要有相應(yīng)的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。所謂對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除所控因素外，其他條件與被對(duì)照實(shí)驗(yàn)完全相等的實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置得正確與否，關(guān)鍵就在于如何盡量去保證“其他條件的完全相等”。具體來(lái)說(shuō)有如下四個(gè)方面：【例】(2010·廣東五校聯(lián)考Ⅱ)賴氨酸是哺乳動(dòng)物蛋白質(zhì)分子中普遍存在的一種氨基酸，是人體的必需氨基酸。賴氨酸不能在人體內(nèi)合成，只能從食物中獲取，缺乏時(shí)會(huì)影響體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良，體重增加緩慢。賴氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢？某生物興趣小組利用下列材料和用具就此問(wèn)題進(jìn)行了探究，請(qǐng)補(bǔ)充并完善他們的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方案：材料和用具：20只生長(zhǎng)發(fā)育狀況相同的正常幼年大鼠、分裝在不同試劑瓶中的20種氨基酸、不含蛋白質(zhì)和氨基酸的食物、秤、天平等。

實(shí)驗(yàn)理：

。實(shí)驗(yàn)方案：

(1)配食：_________________________________，配制成食物A

；配制成食物B

。(2)分組：將20只大鼠平均分成甲、乙兩組，分別稱量其體重。(3)飼喂：甲組每天飼喂適量的食物A；_______________________________________________________。(4)觀測(cè)：______________________________________________________。結(jié)果及結(jié)論：(略)思路點(diǎn)撥：研究“賴氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸”，實(shí)驗(yàn)的對(duì)象是大鼠，實(shí)自變量為賴氨酸，可設(shè)置空白對(duì)照，一組飼料中含有賴氨酸，一組飼料中不含賴氨酸。注意飼料中其他氨基酸的含量和比例應(yīng)適宜。因變量為營(yíng)養(yǎng)狀況，可以大鼠體重變化作為指標(biāo)。自主解答：____________________________________________________答案：實(shí)驗(yàn)原理：必需氨基酸是動(dòng)