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高中生物第一轮复习高中生物第一轮复习必修模块必修模块1 分子与细胞分子与细胞第三讲第三讲 蛋白质和核酸蛋白质和核酸细胞中蛋白质的含量细胞中蛋白质的含量化合物化合物质量分数（）质量分数（）水水8590%无机盐无机盐11.5%蛋白质蛋白质710%脂类脂类12%糖类和核酸糖类和核酸11.5%细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量细胞中各种化合物占细胞鲜重的含量细胞中蛋白质的含量细胞中蛋白质的含量1、在脂肪细胞中含量最多的化合物的是 （ ）A、脂肪B、水C、蛋白质D、无机盐2、在脂肪细胞中，含量最多的有机化合物是（ ）A、水B、蛋白质C、脂肪D、多糖BB蛋白质蛋白质的元素组成的元素组成基本元素基本元素: : ；其它元素其它元素: : 。C、H、O、NP、 S、 I、Fe、Cu、Zn等等1、血红蛋白是一种含 的蛋白质，存在于红细胞中2、噬菌体侵染细菌的实验中，用 标记蛋白质35SFe蛋白质蛋白质的元素组成的元素组成1有一种小分子物质，其元素组成为C、H、O、N、S这种物质最可能是( ) A、蛋白质 B、多糖 C、核酸 D、氨基酸DN、S小分子蛋白质的基本单位蛋白质的基本单位氨基酸氨基酸RCHCOOHNH21.1.结构通式结构通式2.2.特点：特点：至少含有一个氨基至少含有一个氨基 至少含有一个羧基至少含有一个羧基直接直接连在同一连在同一个碳原子上个碳原子上RCHCOOHNH2氨基酸的种类不同，是由氨基酸的种类不同，是由_不同决定的不同决定的R基基概述氨基酸的分子结构和通式概述氨基酸的分子结构和通式 （II）注注:在氨基酸的通式中在氨基酸的通式中,R基中有时会出现基中有时会出现NH2和和COOH中的一个中的一个,但不与另一个但不与另一个NH2或或COOH连在连在同一个碳原子上同一个碳原子上,也不参与形成肽键也不参与形成肽键 。 注意注意:书写结构通式时书写结构通式时H要展开要展开2.特点分析特点分析分析分析举例举例氨基酸分子中氨基酸分子中NH2、COOH至少各有一个，至少各有一个，因为因为R基中可能基中可能有有NH2、COOH R基含基含COOH：R基含基含NH2：分析分析举例举例要有一个要有一个NH2和和一个一个COOH连在连在同一个碳原子上同一个碳原子上反例：反例：H2NCH2CH2CH2COOH非生物体内氨基酸非生物体内氨基酸蛋白质的基本单位蛋白质的基本单位氨基酸氨基酸RCHCOOHNH2A ACHCH3 3CHCHCOOH BCOOH BNHNH2 2CHCH2 2CHCHCOOHCOOH NH NH2 2 NH NH2 2C CNHNH2 2CHCH2 2COOH DCOOH DNHNH2 2CHCH2 2CHCHCHCH3 3 COOH COOH下列哪种化合物不参与构成生物体蛋白质（下列哪种化合物不参与构成生物体蛋白质（ ）D会判断氨基酸、会找氨基酸的共同部分、基会判断氨基酸、会找氨基酸的共同部分、基 1.(2010揭阳质检揭阳质检)同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪同为组成生物体蛋白质的氨基酸，酪 氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异的 产生，取决于产生，取决于 () A.两者两者R基团组成的不同基团组成的不同 B.两者的结构完全不同两者的结构完全不同 C.酪氨酸的氨基多酪氨酸的氨基多 D.精氨酸的羧基多精氨酸的羧基多A组成生物体中的氨基酸约20多种必需氨基酸：必需氨基酸：非必需氨基酸：非必需氨基酸：必需氨基酸和非必需氨基酸：必需氨基酸和非必需氨基酸：种种 类类含含 义义举举 例例非必需氨非必需氨基酸基酸在人体能合成在人体能合成, ,也也可从食物获得可从食物获得丙氨酸、甘氨酸等丙氨酸、甘氨酸等必需氨基必需氨基酸酸必需从必需从食物食物中摄取中摄取8种种: :赖氨酸、色氨酸、苯丙赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸; ;婴儿婴儿9种种, ,多多了了组氨酸组氨酸HNCCOOHH R2 H+ NH2 C CN C COOHHR1 O H R2HH2ONH2 CCOHHR1O脱水缩合脱水缩合肽键肽键二肽二肽脱水缩合反应脱水缩合反应 哪两个基团反应哪两个基团反应 如何反应如何反应,形成了什么键形成了什么键脱水缩合发生的场所是什么脱水缩合发生的场所是什么?COHCHNH2OCOHCHNOHHCOHCHNHH肽链、肽链、二肽、三肽、肽、二肽、三肽、肽、多肽、肽键的概念、多肽、肽键的概念、游离羧基、游离氨基、氨基和羧基的残基、氨基酸残游离羧基、游离氨基、氨基和羧基的残基、氨基酸残基基、反应场所反应场所 注意肽键书写形式注意肽键书写形式氨基酸的脱水缩合有关计算氨基酸的脱水缩合有关计算21243135795668479 18 716 肽键数肽键数=68 14 （97） 214 肽键数肽键数=水分子数水分子数=氨基酸总数氨基酸总数肽链条数肽链条数(形成环状形成环状?)至少至少游离氨基、游离羧基的数量肽链条数游离氨基、游离羧基的数量肽链条数 蛋白质分子量蛋白质分子量=氨基酸的总质量氨基酸的总质量-水总质量水总质量 基因的碱基数基因的碱基数:mRNA的碱基数的碱基数:aa数数=6:3:1氨基、羧基残基的数量？氨基、羧基残基的数量？友情提示友情提示:遇蛋白质相关计算题即列出三个式子遇蛋白质相关计算题即列出三个式子,并结合画图并结合画图氨基酸脱水缩合形成蛋白质的相关计算氨基酸脱水缩合形成蛋白质的相关计算氨基氨基酸数酸数肽键肽键数数脱去的脱去的水分子水分子数数氨基氨基酸酸平均平均相对相对分子分子量量蛋白质蛋白质相对分子量相对分子量氨氨基基数数目目羧羧基基数数目目1条条肽肽链链NN N1N N1aaN N18(N18(N1)至至少少1个个至至少少1个个M条条肽肽链链NN NM MN NM MaaN N18(N18(NM)至至少少M个个至至少少M个个蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构 一个蛋白质一个蛋白质分子可以含分子可以含有一有一条或几条肽链条或几条肽链，肽链通过肽链通过化学键化学键连接在一起，这连接在一起，这些肽链不呈直线，些肽链不呈直线，也不在同一个平也不在同一个平面上，而是形成面上，而是形成非常复杂的三维非常复杂的三维空间结构空间结构。（多肽链（多肽链盘曲折叠盘曲折叠形成具一定空间结构的蛋白质）形成具一定空间结构的蛋白质）蛋白质分子多样性蛋白质分子多样性氨基酸氨基酸种类种类不同不同氨基酸氨基酸数目数目不同不同氨基酸氨基酸序列序列不同不同肽链肽链条数和盘曲方式条数和盘曲方式不同不同蛋白质的蛋白质的结构多样性结构多样性蛋白质蛋白质功能的功能的多样性多样性蛋白质的主要功能蛋白质的主要功能结构蛋白：结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物是构成细胞和生物体的重要物质，如肌球蛋白、肌动蛋白等质，如肌球蛋白、肌动蛋白等催化蛋白：催化蛋白：起生物催化作用，如绝大多数酶起生物催化作用，如绝大多数酶运输蛋白：运输蛋白：如血红蛋白如血红蛋白,细胞膜上的载体蛋白细胞膜上的载体蛋白调节蛋白：调节蛋白：如蛋白质类激素如蛋白质类激素生长激素、生长激素释放抑制因子、胰岛素、生长激素、生长激素释放抑制因子、胰岛素、胰高血糖素、抗利尿激素胰高血糖素、抗利尿激素 免疫蛋白质免疫蛋白质:免疫过程中产生的抗体、免疫过程中产生的抗体、白细胞介素、干扰素白细胞介素、干扰素 决定决定蛋白质的结构多样性蛋白质的结构多样性直接原因：直接原因：氨基酸的氨基酸的种类种类不同，不同，数目数目成千成千上万，上万，排列顺序排列顺序变化多端；肽变化多端；肽链的链的空间结构空间结构千差万别。千差万别。 基因基因 mRNA 蛋白质多样性蛋白质多样性 生物多样性生物多样性（性状多样性）（性状多样性）根本原因：根本原因：基因碱基对基因碱基对(脱氧核苷酸脱氧核苷酸)的的排序多样排序多样转录转录翻译翻译氨基酸与相应氨基酸与相应基因基因及及RNA片断中碱基数目之间的关系：片断中碱基数目之间的关系：DNA基因基因 mRNA 蛋白质蛋白质碱基数碱基数6n ： 碱基数碱基数3n(n个密码子个密码子) ：氨基酸数氨基酸数n真核生物而言真核生物而言,上式中的上式中的基因基因相当于基因结构中的外显子相当于基因结构中的外显子C 下列哪些物质是由人体细胞内质网上的核糖体合成的( )A.血红蛋白、呼吸酶 B.呼吸酶、免疫球蛋白C.胰岛素、淀粉酶 D.甲状腺激素、雌激素胞外蛋白：胰岛素、生长激素、抗体、消化酶等 胞内蛋白：血红蛋白、呼吸酶、光合作用有关酶等维生素D、性激素(雄性激素、雌性激素)属于脂质中的固醇类;甲状腺激素属于氨基酸衍生物蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成游离的核糖体游离的核糖体胞内蛋白胞内蛋白内质网上的核糖内质网上的核糖体体胞外蛋白胞外蛋白合成场所合成场所(08海南海南)8.关于动物蛋白质合成与去向的叙述关于动物蛋白质合成与去向的叙述,正确的是正确的是A.所有蛋白质合成都需能量所有蛋白质合成都需能量 B.合成后都运到细胞外合成后都运到细胞外C.合成的蛋白质都不能进入细胞核内合成的蛋白质都不能进入细胞核内 D.合成的蛋白质都用于细胞膜蛋白的更新合成的蛋白质都用于细胞膜蛋白的更新(08天津天津)1.下列关于蛋白质和氨基酸的叙述下列关于蛋白质和氨基酸的叙述,正确的是正确的是 A.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的B.高等动物能合成生命活动所需的高等动物能合成生命活动所需的20种氨基酸种氨基酸C.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同种蛋白质细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同种蛋白质D.在胚胎发育过程中在胚胎发育过程中,基因选择性表达基因选择性表达,细胞会产生新的细胞会产生新的蛋白质蛋白质AD蛋白质的主要理化性质蛋白质的主要理化性质 (1)两性：因为蛋白质是氨基酸通过肽键构成的高分子两性：因为蛋白质是氨基酸通过肽键构成的高分子化合物，分子内存在一化合物，分子内存在一NH2和一和一COOH，所以，所以蛋白质蛋白质具有酸碱两性。具有酸碱两性。 (2)盐析：由于蛋白质分子的直径达到了胶体微粒的大盐析：由于蛋白质分子的直径达到了胶体微粒的大小，所以小，所以蛋白质溶液是胶体蛋白质溶液是胶体。加入浓的无机盐溶液可以。加入浓的无机盐溶液可以使蛋白质从溶液中沉淀出来，这个过程叫盐析。盐析作使蛋白质从溶液中沉淀出来，这个过程叫盐析。盐析作用主要破坏蛋白质的水化层，所以当盐析沉淀出的蛋白用主要破坏蛋白质的水化层，所以当盐析沉淀出的蛋白质重新用水处理时，沉淀重新溶解，性质不变。所以质重新用水处理时，沉淀重新溶解，性质不变。所以盐盐析是可逆反应析是可逆反应。利用此法可以分离、提取蛋白质。利用此法可以分离、提取蛋白质。 (3)变性和凝固：蛋白质分子在一定的物理或化学因素的变性和凝固：蛋白质分子在一定的物理或化学因素的影响下，其影响下，其分子空间结构发生改变分子空间结构发生改变，从而改变蛋白质的，从而改变蛋白质的性质，这个变化叫蛋白质的变性。性质，这个变化叫蛋白质的变性。蛋白质变性蛋白质变性后就后就失失去去了生理了生理活活性性(特定功能特定功能)，也不再溶于水，从溶液中凝结，也不再溶于水，从溶液中凝结沉淀出来，这个过程叫蛋白质的凝固。沉淀出来，这个过程叫蛋白质的凝固。高温灭菌高温灭菌消毒，消毒，就是利用就是利用加热使蛋白质凝固加热使蛋白质凝固从而使细胞死亡。从而使细胞死亡。 (4)水解反应：水解反应：蛋白质在酸、碱或酶的作用下蛋白质在酸、碱或酶的作用下，能生成，能生成一系列的中间产物，最后一系列的中间产物，最后生成氨基酸生成氨基酸。(5)显色反应：蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应。显色反应：蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应。例如分子中有苯环的例如分子中有苯环的蛋白质与硝酸作用时呈黄色蛋白质与硝酸作用时呈黄色。蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色等。蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色等。特殊的蛋白质化合物：特殊的蛋白质化合物：肽聚糖肽聚糖=多肽多肽+糖类，是原核生物细胞壁的主要成分糖类，是原核生物细胞壁的主要成分脂蛋白脂蛋白=蛋白质蛋白质+脂肪脂肪+磷脂，是脂肪运出肝脏的形式，磷脂，是脂肪运出肝脏的形式，如果磷脂摄入不足，易患脂肪肝如果磷脂摄入不足，易患脂肪肝 糖蛋白糖蛋白=蛋白质蛋白质+多糖，构成细胞膜外表面的糖被，多糖，构成细胞膜外表面的糖被，有有信息传递信息传递、细胞识别细胞识别、保护保护、润滑功能润滑功能边缘知识介绍：边缘知识介绍： 多肽与蛋白质的区别：多肽与蛋白质的区别：多肽的分子量较小，没有空间多肽的分子量较小，没有空间结构，一般无活性；蛋白质的分子量结构，一般无活性；蛋白质的分子量较大，有空间结构，较大，有空间结构，有活性（变性后活性下降或消失，活性消失叫做失活）有活性（变性后活性下降或消失，活性消失叫做失活） 蛋白质类的激素有哪些？蛋白质类的激素有哪些？ 胰岛素、生长激素、促激素等胰岛素、生长激素、促激素等激素的分类：激素的分类： 氨基酸衍生物：甲状腺激素氨基酸衍生物：甲状腺激素 固醇：性激素、肾上腺皮质激素固醇：性激素、肾上腺皮质激素单胺类：肾上腺髓质分泌的激素单胺类：肾上腺髓质分泌的激素（肾上腺素、去甲肾上腺素）（肾上腺素、去甲肾上腺素）多肽类：神经垂体分泌的促激素多肽类：神经垂体分泌的促激素如（促甲状腺激素释放激素），如（促甲状腺激素释放激素），胰高血糖素（胰高血糖素（29肽肽）蛋白质：生长激素、胰岛素、甲状旁腺激素（升钙作蛋白质：生长激素、胰岛素、甲状旁腺激素（升钙作用）、催乳素、促激素、促激素释放激素用）、催乳素、促激素、促激素释放激素含氮类含氮类充分利用教材中的概念图理解记忆充分利用教材中的概念图理解记忆 组成元素组成元素C、H、O、N、(P、S、I、Fe、Cu、Zn等等)基本单位基本单位:氨基酸氨基酸种类种类:20种种 必需氨基酸：必需氨基酸：8种种非必需氨基酸：非必需氨基酸：12种种通式通式:CHCH2NOHOR特点特点:至少有一个至少有一个-NH2和一个和一个-COOH连在同个连在同个C上上脱脱水水缩缩合合化学结构化学结构:多肽多肽组成蛋白质的氨基酸组成蛋白质的氨基酸种类种类不同不同氨基酸的氨基酸的数目数目不同不同氨基酸氨基酸排列顺序排列顺序不同不同肽链的肽链的盘曲方式盘曲方式不同不同盘盘曲曲折折叠叠空间结构空间结构:蛋白质蛋白质导致导致结构多样性结构多样性导致导致功能多样性功能多样性构成构成生物体生物体:结构蛋白结构蛋白运输运输:血红蛋白血红蛋白催化催化:酶酶调节调节:胰岛素胰岛素免疫免疫:抗体抗体组组成成生成肽键生成肽键(包含包含1条或几条肽链条或几条肽链)
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