高中生物 第1章第3节2蛋白质 核酸课件 浙科版必修1

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1、浙科版生物优化方案必修1课件：第1章 第3节 2 蛋白质、核酸 二蛋白质、核酸二蛋白质、核酸课标领航课标领航通过本节学习，我能够通过本节学习，我能够1概述蛋白质的结构和功能。概述蛋白质的结构和功能。2阐明蛋白质分子结构多样性与功能复杂性阐明蛋白质分子结构多样性与功能复杂性的关系。的关系。3说出核酸的种类和功能。说出核酸的种类和功能。【重点】【重点】蛋白质的结构和功能；核酸的种类蛋白质的结构和功能；核酸的种类和功能。和功能。【难点】【难点】氨基酸形成蛋白质的过程及相关计氨基酸形成蛋白质的过程及相关计算。算。1965年年9月月17日，我国在世界上首次用人工方法合日，我国在世界上首次用人工方法合成了

2、胰岛素，摘取了一枚生物科学的成了胰岛素，摘取了一枚生物科学的“金牌金牌”。胰岛素是胰腺里的一种岛形细胞群胰岛素是胰腺里的一种岛形细胞群(胰岛胰岛)分泌分泌出的激素，是由出的激素，是由51个氨基酸构成的小分子蛋白质。个氨基酸构成的小分子蛋白质。它在调节糖类与脂肪的代谢方面具有十分重要的它在调节糖类与脂肪的代谢方面具有十分重要的作用。作用。蛋白质在生命活动中有何作用？蛋白质在生命活动中有何作用？情景导引情景导引核心要点突破核心要点突破实验探究创新实验探究创新知能过关演练知能过关演练二二蛋蛋白白质、质、核核酸酸基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理基础自主梳理一、蛋白质一、蛋白质1生理作用：生物体的一

3、切生命活动都与蛋白生理作用：生物体的一切生命活动都与蛋白质有关，例如：肌肉组织中的蛋白质、消化食质有关，例如：肌肉组织中的蛋白质、消化食物所必需的物所必需的_、参与对病原体清除作用、参与对病原体清除作用的的_、细胞膜上帮助物质进出的载体蛋白，、细胞膜上帮助物质进出的载体蛋白，它们都是有特定功能的蛋白质。它们都是有特定功能的蛋白质。2相对分子质量：蛋白质是相对分子质量很大相对分子质量：蛋白质是相对分子质量很大的生物大分子，所以也被称为的生物大分子，所以也被称为_化合物。化合物。3组成元素：蛋白质分子中含有组成元素：蛋白质分子中含有_元素，有的还含有硫元素。元素，有的还含有硫元素。消化酶消化酶抗体

4、抗体高分子高分子碳、氢、碳、氢、氧、氮氧、氮1蛋白质由哪些元素组成？各种氨基酸之间的区蛋白质由哪些元素组成？各种氨基酸之间的区别是什么？别是什么？【提示【提示】都含都含C、H、O、N元素；元素；R基不同。基不同。思考感悟思考感悟4化学结构化学结构(1)基本单位：蛋白质的基本单位是基本单位：蛋白质的基本单位是_，构成蛋白质的氨基酸约有构成蛋白质的氨基酸约有_种。种。(2)结构通式：氨基酸的结构通式为一个中央碳结构通式：氨基酸的结构通式为一个中央碳原子上连接着一个原子上连接着一个_、一个羧基、一个、一个羧基、一个H和一个和一个_。(3)肽键：两个氨基酸分子发生肽键：两个氨基酸分子发生_便便形成二肽

5、，其中的键称为肽键。许多个氨基酸以形成二肽，其中的键称为肽键。许多个氨基酸以肽键的形式连成一个链，便成为肽键的形式连成一个链，便成为_。氨基酸氨基酸20氨基氨基R基团基团脱水缩合脱水缩合多肽多肽2连接两个氨基酸的化学键叫什么？其表示连接两个氨基酸的化学键叫什么？其表示方法如何？它在形成时脱去的水分子中的方法如何？它在形成时脱去的水分子中的H和和O分别来源于哪个基团？分别来源于哪个基团？【提示【提示】肽键；肽键；CONH；NH2；COOH。思考感悟思考感悟5空间结构空间结构(1)蛋白质分子的蛋白质分子的_有多种。有多种。(2)蛋白质分子的空间结构不稳定。蛋白质分子蛋白质分子的空间结构不稳定。蛋白

6、质分子的空间结构会随温度的升高发生的空间结构会随温度的升高发生_，从，从而失去生物学活性，这种现象称之为蛋白质的而失去生物学活性，这种现象称之为蛋白质的_。6必需氨基酸和非必需氨基酸必需氨基酸和非必需氨基酸(1)人体所需要的、但不能在人体内合成的、必人体所需要的、但不能在人体内合成的、必须由食物供给的氨基酸，称为须由食物供给的氨基酸，称为_。空间结构空间结构改变改变必需氨基酸必需氨基酸热变性热变性(2)可以在体内由其他化合物转化而来的氨基酸，可以在体内由其他化合物转化而来的氨基酸，称为称为_。二、核酸二、核酸1分类：分类：_ (简称简称RNA)和和_ (简称简称DNA)。2功能功能(1)DNA

7、中贮藏的中贮藏的_控制着细胞的所有控制着细胞的所有活动，并决定细胞和整个生物体的活动，并决定细胞和整个生物体的_。(2)RNA在合成在合成_时是必需的。时是必需的。非必需氨基酸非必需氨基酸核糖核酸核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸遗传信息遗传信息遗传特性遗传特性蛋白质蛋白质核心要点突破核心要点突破氨基酸的结构特点氨基酸的结构特点1结构通式结构通式2对结构特点的理解对结构特点的理解(1)“氨基酸氨基酸”字面含义：字面含义：“氨基酸氨基酸”代表了氨基代表了氨基酸分子结构中的主要部分酸分子结构中的主要部分氨基氨基(碱性碱性)和羧基和羧基(酸性酸性)。(2)氨基酸的元素组成：由氨基酸的结构通式得氨基酸的

8、元素组成：由氨基酸的结构通式得知，氨基酸的组成元素都有知，氨基酸的组成元素都有C、H、O、N。另外。另外大多数蛋白质还含少量大多数蛋白质还含少量S元素，有些蛋白质含有元素，有些蛋白质含有P、Fe、I等元素。等元素。(3)“至少至少”的含义：每个氨基酸都至少含有一的含义：每个氨基酸都至少含有一个个NH2和一个和一个COOH，也可有多个，多的应，也可有多个，多的应位于位于R基上，如谷氨酸：基上，如谷氨酸：(4)连接位点：构成蛋白质的氨基酸都有一个连接位点：构成蛋白质的氨基酸都有一个NH2和一个和一个COOH连在同一个碳原子上。此特连在同一个碳原子上。此特点为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的点

9、为判断某化合物是否是构成蛋白质的氨基酸的依据。自然界中氨基酸种类约依据。自然界中氨基酸种类约100多种，其中在多种，其中在生物体中的氨基酸约有生物体中的氨基酸约有20种。种。 (2011年台州高二检测年台州高二检测)丙氨酸的丙氨酸的R基为基为CH3，谷氨酸的，谷氨酸的R基为基为CH2CH2COOH，它，它们缩合形成的二肽分子中，们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例的原子比例为为()A7166B7145C8125 D8145【思路点拨【思路点拨】本题主要考查氨基酸的结构及特本题主要考查氨基酸的结构及特点，解答本题主要应突破以下几点：点，解答本题主要应突破以下几点：掌握氨基掌握氨基酸的结构

10、通式。酸的结构通式。掌握脱水缩合的过程。掌握脱水缩合的过程。正确正确计数各原子的数目。计数各原子的数目。【尝试答解【尝试答解】_D_【互动探究【互动探究】(1)丙氨酸与谷氨酸脱水缩合产生丙氨酸与谷氨酸脱水缩合产生的二肽分子中，含有几个游离的氨基和羧基？的二肽分子中，含有几个游离的氨基和羧基？(2)丙氨酸与谷氨酸脱水缩合产生的二肽有几种？丙氨酸与谷氨酸脱水缩合产生的二肽有几种？试写出其结构简式。试写出其结构简式。【提示【提示】(1)1个游离的氨基，个游离的氨基，2个游离的羧基。个游离的羧基。(2)2种；种；当丙氨酸的氨基与谷氨酸的羧基发生脱当丙氨酸的氨基与谷氨酸的羧基发生脱水缩合时，二肽结构简式

11、为：水缩合时，二肽结构简式为：【探规寻律【探规寻律】有关氨基、羧基、有关氨基、羧基、R基的常见书基的常见书写错误写错误(1)正确书写格式：正确书写格式：NH2、COOH、R(千千万别忘记原子团前要有短线万别忘记原子团前要有短线“”)。(2)避免两种错误书写格式：避免两种错误书写格式：写为写为NH2、COOH、R；写为写为NH3、HCOOH等。氨基、羧基、等。氨基、羧基、R基不是分子，它们只是分子的一部分。基不是分子，它们只是分子的一部分。NH2、COOH是分子的写法，但它们在自然界是不存是分子的写法，但它们在自然界是不存在的。只有在的。只有NH2、COOH才是基团。而才是基团。而NH3和和HC

12、OOH是分子，不是基团。是分子，不是基团。1脱水缩合示意图脱水缩合示意图氨基酸的脱水缩合氨基酸的脱水缩合(1)脱下的水中的氧来自脱下的水中的氧来自COOH，水中的氢一，水中的氢一个来自个来自COOH，另一个来自，另一个来自NH2。(2)参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与各自参与脱水缩合的分别是两个氨基酸中与各自的中心碳原子相连的氨基和羧基，不是的中心碳原子相连的氨基和羧基，不是R基上基上的氨基和羧基。的氨基和羧基。多肽与蛋白质的区别多肽与蛋白质的区别特别提醒特别提醒区别区别多肽多肽蛋白质蛋白质结构上结构上是蛋白质的初级结构是蛋白质的初级结构具有一定的空间结构具有一定的空间结构功能上功能上一般无

13、生物活性一般无生物活性具有生物活性具有生物活性性质性质由核糖体刚合成的多由核糖体刚合成的多肽链为多肽，但并非肽链为多肽，但并非是蛋白质是蛋白质由一条或几条多肽链由一条或几条多肽链和其他物质和其他物质(如如SS)结合而成结合而成2.多个氨基酸分子形成多条肽链时的数量关系多个氨基酸分子形成多条肽链时的数量关系(1)氨基酸、肽键数氨基酸、肽键数(失水数失水数)和肽链数的关系：和肽链数的关系：肽键数失水分子数氨基酸数肽链数肽键数失水分子数氨基酸数肽链数特别提醒特别提醒环状多肽的失水分子数氨基酸数肽键数环状多肽的失水分子数氨基酸数肽键数(2)氨基、羧基总数的计算关系：氨基、羧基总数的计算关系：氨基数所有

14、氨基数所有R基中的氨基数肽链数基中的氨基数肽链数羧基数所有羧基数所有R基中的羧基数肽链数基中的羧基数肽链数3蛋白质结构中的数量关系蛋白质结构中的数量关系根据多肽根据多肽(蛋白质蛋白质)相对分子质量氨基酸相对分相对分子质量氨基酸相对分子质量之和失水分子的相对分子量氨基酸平子质量之和失水分子的相对分子量氨基酸平均分子量均分子量氨基酸数氨基酸数18失水分子数，可归纳失水分子数，可归纳为：为： (2011年舟山实验中学高二检测年舟山实验中学高二检测)下列物质下列物质中，有的是组成人体的氨基酸，有的不是，若将中，有的是组成人体的氨基酸，有的不是，若将其中构成人体的氨基酸脱水缩合成化合物，则其其中构成人体

15、的氨基酸脱水缩合成化合物，则其含有的氨基、羧基和肽键数目是含有的氨基、羧基和肽键数目是()H2NCH2COOHH2NCH2CH2OHA3、3、2 B1、2、1C1、3、2 D3、4、2【思路点拨】【思路点拨】和和符合氨基酸的结构特点，属于人体的氨基符合氨基酸的结构特点，属于人体的氨基酸，它们脱水缩合形成的二肽可能为：酸，它们脱水缩合形成的二肽可能为：所以含有的氨基、羧基和肽键数目分别是所以含有的氨基、羧基和肽键数目分别是1,2,1。【尝试解答【尝试解答】_B_跟踪训练跟踪训练某蛋白质分子共有某蛋白质分子共有4条肽链，条肽链，300个肽个肽键，则形成这个蛋白质分子所需氨基酸分子数以键，则形成这个

16、蛋白质分子所需氨基酸分子数以及它们在缩合过程中生成的水分子数分别是及它们在缩合过程中生成的水分子数分别是()A296和和296 B304和和304C304和和300 D300和和300答案：答案：C1蛋白质分子呈现多样性的原因分析蛋白质分子呈现多样性的原因分析蛋白质分子的多样性蛋白质分子的多样性2蛋白质分子功能的多样性蛋白质分子功能的多样性蛋白质分子结构极其多样，结构决定功能，蛋蛋白质分子结构极其多样，结构决定功能，蛋白质是生命活动的直接承担者，具有多种重要白质是生命活动的直接承担者，具有多种重要功能，现归纳如下：功能，现归纳如下：功能功能举例举例结构蛋白结构蛋白(“建筑建筑”材材料料)构成细

17、胞和生物体的重要物质，如构成细胞和生物体的重要物质，如膜蛋白、核糖体蛋白、染色体蛋白膜蛋白、核糖体蛋白、染色体蛋白催化作用催化作用(推推动化学反应动化学反应)各种酶如消化酶、呼吸酶等多种代各种酶如消化酶、呼吸酶等多种代谢反应催化剂谢反应催化剂运输作用运输作用载体蛋白、血红蛋白载体蛋白、血红蛋白调节作用调节作用蛋白质或多肽类激素蛋白质或多肽类激素(如促激素、促如促激素、促激素释放激素、胰岛素、生长激素、激素释放激素、胰岛素、生长激素、抗利尿激素等抗利尿激素等)免疫作用免疫作用抗体、某些淋巴因子抗体、某些淋巴因子(如干扰素、白如干扰素、白细胞介素等细胞介素等)(1)正确的三维结构是蛋白质表现其特有

18、的生物正确的三维结构是蛋白质表现其特有的生物学活性所必需的。然而，蛋白质分子的空间结构学活性所必需的。然而，蛋白质分子的空间结构“并不稳定并不稳定”过酸、过碱、高温等均可使蛋过酸、过碱、高温等均可使蛋白质分子的空间结构发生改变白质分子的空间结构发生改变空间结构一旦空间结构一旦改变，蛋白质的生物学活性即随之丧失。改变，蛋白质的生物学活性即随之丧失。(2)“低温低温”可抑制蛋白质活性，但并不破坏其空可抑制蛋白质活性，但并不破坏其空间结构间结构当温度适当升高时，蛋白质活性仍可当温度适当升高时，蛋白质活性仍可恢复恢复这就是许多生物药品这就是许多生物药品(如疫苗等如疫苗等)宜低温宜低温保存的原因所在。保

19、存的原因所在。特别提醒特别提醒 下列有关蛋白质结构与功能多样性的说法下列有关蛋白质结构与功能多样性的说法正确的是正确的是()A蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸蛋白质结构的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的种类、数目和空间结构有关B已知某化合物含有已知某化合物含有C、H、O、N等元素，可等元素，可以推断此物质为蛋白质以推断此物质为蛋白质C不同蛋白质分子中组成肽键的化学元素有一不同蛋白质分子中组成肽键的化学元素有一定的差异性定的差异性D细胞中蛋白质的结构多样性决定了其功能的细胞中蛋白质的结构多样性决定了其功能的多样性多样性【思路点拨【思路点拨】本题主要考查蛋白质的结构及功

20、本题主要考查蛋白质的结构及功能的多样性。能的多样性。【尝试解答【尝试解答】_D_【探规寻律【探规寻律】决定蛋白质结构多样性的原因之决定蛋白质结构多样性的原因之一是肽链的空间结构不同，而不是氨基酸的空间一是肽链的空间结构不同，而不是氨基酸的空间结构不同。结构不同。跟踪训练跟踪训练(2011年丽水高二检测年丽水高二检测)蛋白质是细蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能是相适应的。下列蛋白质异性，其结构与功能是相适应的。下列蛋白质类物质与其功能对应不正确的是类物质与其功能对应不正确的是()A胰岛素与调节胰岛素与调节 B抗体与免疫抗

21、体与免疫C淀粉酶与运输淀粉酶与运输 D血红蛋白与运输血红蛋白与运输解析：解析：选选C。生物体内蛋白质功能很多，如起。生物体内蛋白质功能很多，如起调节作用的激素胰岛素；起免疫作用的抗体；调节作用的激素胰岛素；起免疫作用的抗体；起催化作用的酶，如淀粉酶；起运输作用的血起催化作用的酶，如淀粉酶；起运输作用的血红蛋白等。红蛋白等。实验探究创新实验探究创新检测生物组织中的蛋白质检测生物组织中的蛋白质【实验原理【实验原理】蛋白质双缩脲试剂蛋白质双缩脲试剂紫色反应紫色反应【实验步骤【实验步骤】检测蛋白质检测蛋白质实战演练实战演练1.若以鸡蛋蛋白液为材料进行蛋白质若以鸡蛋蛋白液为材料进行蛋白质鉴定实验，发现蛋

22、白液与双缩脲试剂发生反应后鉴定实验，发现蛋白液与双缩脲试剂发生反应后会粘附在试管壁上。下列关于这一现象形成原因会粘附在试管壁上。下列关于这一现象形成原因的描述中正确的是的描述中正确的是()A鸡蛋蛋白液稀释不够，搅拌不匀鸡蛋蛋白液稀释不够，搅拌不匀B只添加了双缩脲试剂只添加了双缩脲试剂A液，未添加双缩脲试液，未添加双缩脲试剂剂B液液C鸡蛋蛋白液不是合适的实验材料鸡蛋蛋白液不是合适的实验材料D蛋白液与双缩脲试剂的反应时间不够长蛋白液与双缩脲试剂的反应时间不够长【解析【解析】本题考查对蛋白质鉴定实验的原理、本题考查对蛋白质鉴定实验的原理、过程、选材、实验方法的理解和分析。双缩脲试过程、选材、实验方法

23、的理解和分析。双缩脲试剂是鉴定蛋白质的试剂，鸡蛋蛋白液含有丰富的剂是鉴定蛋白质的试剂，鸡蛋蛋白液含有丰富的蛋白质，如果蛋白液稀释不够，与双缩脲试剂发蛋白质，如果蛋白液稀释不够，与双缩脲试剂发生反应后，会粘附在试管内壁上，使反应不够彻生反应后，会粘附在试管内壁上，使反应不够彻底，也不容易清洗试管。底，也不容易清洗试管。【答案【答案】A2(原创题原创题)为了检测组织中的还原糖、油脂、蛋为了检测组织中的还原糖、油脂、蛋白质等有机物，下列叙述不正确的是白质等有机物，下列叙述不正确的是()A还原糖的检测需要水浴加热还原糖的检测需要水浴加热B油脂的检测需要使用显微镜油脂的检测需要使用显微镜C检测蛋白质加入双缩脲试剂检测蛋白质加入双缩脲试剂B前加入双缩脲试前加入双缩脲试剂剂A并混合均匀，是使蛋白质处在碱性环境中并混合均匀，是使蛋白质处在碱性环境中D苏丹苏丹染液能使细胞中的油脂呈红色染液能使细胞中的油脂呈红色【解析【解析】苏丹苏丹染液能使细胞中的油脂呈橙黄色。染液能使细胞中的油脂呈橙黄色。【答案【答案】D知能过关演练知能过关演练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目录点此进入课件目录按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放谢谢使用谢谢使用