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生命活动的主要承担者蛋白质PPT

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  • 更新时间:2017-07-03
  • 素材类别:生物课件PPT
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  • 关键提要:生命活动的主要承担者蛋白质PPT,生命活动的主要承担者
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这是一个关于生命活动的主要承担者蛋白质PPT,主要内容如下:组成蛋白质的基本单位——氨基酸;蛋白质的结构和多样性;蛋白质的关系及有关计算;实验探究等等内容,欢迎点击下载。

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生命活动的主要承担者蛋白质PPT

PPT内容

第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
一、组成蛋白质的基本单位——氨基酸
1.种类:组成生物体蛋白质的氨基酸约有__种,它们的______不同。
2.特点:每个氨基酸至少有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在______________。
3.结构通式:
                         ___________________
二、蛋白质的结构和多样性
1.化学结构:一个氨基酸分子的羧基与另外一个氨基酸分子的氨基,通过脱水缩合的方式形成肽键,肽键可表示为_____________。
2.空间结构:一条或几条肽链盘曲折叠形成具有千差万别的_________的蛋白质。
3.多样性的原因
(1)氨基酸的种类不同。
(2)氨基酸的____不同。
(3)氨基酸的_________不同。
(4)____ 的盘曲折叠方式及形成的空间结构不同。
三、蛋白质的功能
一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的 ___________。
1.____物质:构成生物体结构的蛋白质,如______、 头发等。
2.____作用:绝大多数酶的本质是蛋白质。
3.运输作用:有些蛋白质具有运输_____的功能, 如________。
4._________作用:蛋白质能调节机体的生命
活动,如胰岛素。
5.免疫作用:如人体内的____。
(2)特点分析
(3)基本组成元素:C、H、O、N,有的还含有P、S等。
(4)氨基酸经脱水缩合形成蛋白质。在脱水缩合过程中一个氨基酸的非R基上羧基和另一个氨基酸非R基上的氨基分别脱下—OH和—H结合形成H2O,同时形成一个肽键。
2.蛋白质的结构
(1)化学结构:由一条或几条多肽链组成,每条多肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基。
(2)空间结构:由一条或几条肽链通过一定的化学键(如二硫键)折叠、盘曲,形成具有特定空间结构的蛋白质。
(3)结构特点:具有多样性。
①直接原因是组成蛋白质分子的氨基酸的种类、数量和排列顺序的不同,多肽链的盘曲、折叠的方式及形成的空间结构千差万别,使蛋白质的结构具有多样性。
②根本原因是DNA分子的多样性。由于蛋白质是生命活动的主要承担者,从而导致了生物的多样性。
3.蛋白质的功能
1.(2010年福州三中月考)已知天冬酰胺的R基为—C2H4ON,现有分子式为C63H103N17S2的多肽,其中含有2个天冬酰胺。在上述多肽中最多有肽键  (    )
A.17个            B.16个
C.15个            D.14个
【解析】多肽C63H103N17S2中有17个N,因含有两个天冬酰胺(R基为—C2H4ON),故该多肽由15个氨基酸脱水缩合而成,形成的肽键数目为14。
【答案】 D
2.下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法正确的是(  )
A.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
B.已知某化合物具有催化功能,可以推断此物质为蛋白质
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。抗体与受体都具有专一性
D.蛋白质空间结构改变,不会影响其生物活性
【解析】 蛋白质结构的多样性与肽键的空 间结构有关,与氨基酸的空间结构无关;具 有催化功能的是酶,酶绝大多数是蛋白质, 少部分是RNA;蛋白质具有防御、信息传递 等功能,而抗体只能与特异性抗原相结合, 受体只能与特定的信号分子结合,它们都具 有专一性;蛋白质空间结构改变会影响其生 物活性。
二、有关蛋白质的计算
1.关于氨基酸缩合反应的计算
(1)当m个氨基酸脱水缩合形成1条肽链时,形成的肽键数=失去的水分子数=m-1。至少有一个—NH2,一个—COOH。
(2)当m个氨基酸脱水缩合形成n条肽链时,形成的肽键数=失去的水分子数=m-n。至少有n个—NH2,n个—COOH。
2.有关蛋白质分子的计算
此类计算以规律1为基础,有如下规律:m个氨基酸,形成n条肽链,每个氨基酸的平均相对分子质量为a,那么由此形成的蛋白质相对分子质量为:
m·a-(m-n)·18
[其中(m-n)为失去的水分子数,18为水的相对分子质量]
3.几种数量关系可总结如下
4.氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系
  碱基数大于6 ∶ 碱基数大于3 ∶ 氨基酸数1
具有上述比例的原因:
(1)DNA中有的片段无遗传效应,不能转录形成mRNA。
(2)基因片段中有的片段起调控作用,不能转录。
(3)mRNA中有终止密码子,终止密码子不对应氨基酸。
(4)一个基因决定的是一条肽链,而蛋白质往往由一条或几条肽链盘曲折叠构成。
综上所述:由已知氨基酸数推导得出的DNA或RNA的碱基数比实际数要少。
3.如右图表示一个由153个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是(  )
【解析】 从图中可以看出侧链基团含有的氨基和羧基之间也形成了一个肽键,因此该分子中含有153个肽键,产生了153个水分子。该分子彻底水解最多将产生20种氨基酸。
【答案】 B
4.某多肽,经测定其分子式为C21HxOyN4S2(无二硫键)。已知该多肽是由下列氨基酸中的几种作为原料合成的:苯丙氨酸(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)、亮氨酸(C6H13NO2)、丙氨酸(C3H6NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S),下列有关叙述正确的是(多选)(  )
A.该多肽水解后形成3种氨基酸
B.该多肽中氢原子数和氧原子数分别为32和5
C.该多肽中不止1个羧基
D.该多肽中有3个肽键
【解析】 根据分子式,有两个S,说明由两个半胱氨酸参与构成,再根据C、N的数目分析,由苯丙氨酸和亮氨酸参与构成。该多肽是由一个苯丙氨酸、一个亮氨酸和两个半胱氨酸构成的,水解后将得到这3种氨基酸。氢原子数=各氨基酸中氢原子数之和-脱水中的氢原子数=(11+13+7×2)-2×3=32;氧原子数=各氨基酸中氧原子数之和-脱水中的氧原子数=(2+2+2×2)-1×3=5。多肽中的羧基数=肽链数+R基中的羧基数=1+0=1。该多肽由四个(三种)氨基酸组    成,肽键数=氨基酸数-肽链数=4-1=3。
【答案】 ABD
◆ 实验:解答实验设计题的一般思路
1.明确实验类型,看实验是验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果;探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的,应针对各种可能性分别加以考虑和分 析,得到相关结论。
2.确定实验变量并设置实验变量。变量可从实验题目中获得启示给予确定。
3.遵循单一变量原则,其他条件相同,同时要确保实验的顺利进行,且避免对实验因素的干扰。
4.确定实验观察的对象或实验检测指标。
5.构思实验步骤,语言准确表达(注意实验操作顺序的合理安排)。
6.记录实验现象,依据实验原理,分析实验结果,得出实验结论。
通用的蛋白质测试方法“凯氏定氮法”是通过测出含氮量来估算蛋白质含量,其含氮量一般不超过30%,而三聚氰胺的含氮量为66%左右。因此三聚氰胺也被人称为“蛋白精”。三聚氰胺常被不法商人用作食品添加剂,以提升检测中的蛋白质指标,2008年9月,在包括三 鹿、蒙牛、  伊利、雅士利等知名国产品牌奶粉中均被检出了含量不同的三聚氰胺。人和动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖泌尿系统的损害、膀胱肾部结石,并可进一步诱发膀胱癌。科研人员以鼠为实验材 料,探究是三聚氰胺能否诱导大鼠的肾部结石发生。请完成下列实验:
(4)一年后,检查大鼠的健康状况,统计各组大鼠的肾部结石发生率。
Ⅳ.实验结果预测与分析(至少写出三种情况):
(1)______________________________________;
(2) ______________________________________;
(3) ______________________________________。
【答案】 Ⅲ.(1)选身体健康,发育正常、体重相同的小鼠若干,随机均分甲乙丙丁四组,分别饲养
(2)四组鼠每天饲喂等量普通饲料,甲乙丙三组分别添加三聚氰胺溶液A,溶液B,溶液C
(3)在适宜相同条件下饲养1年
Ⅳ.(1)如四组大鼠肾部结石发生率相同,(或都不发生肾部结石)说明三聚氰胺不会诱发大鼠结石
(2)如结石发生率为丙>乙>甲>丁,说明三聚氰胺会诱发大鼠肾部结石,剂量越大,发生率越大
(3)如甲乙丙大鼠肾部结石发生率相近,都高于丁,说明三聚氰胺会诱发大鼠肾部结石,但跟剂量大小无关
(2010年北京海淀区抽查)下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图1,其中数字为氨基酸序号)及部分肽链放大图(图2),请据图判断下列叙述中不正确的是(  )
图1
图2
A.该蛋白质中含有两条肽链49个肽键
B.图2中含有的R基是①②④⑥⑧
C.从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基
D.决定该蛋白质合成的mRNA中至少有51个密码子
【自主探究】 ____
【解析】 由图1可知,该蛋白质由51个氨基酸形成,肽链为2条,应有49个肽键;图2中②④⑥⑧是R基,①为氨基;由图2的⑥⑧两个R基中含有羧基可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基;每个氨基酸是由1个密码子决定的,由于终止密码子不决定氨基酸,因此mRNA上至少含51个密码子。
(1)控制该蛋白质合成的基因中至少有多少个脱氧核苷酸?
(2)若氨基酸的平均相对分子质量是128,则该蛋白质的相对分子质量为多少?
氨基酸脱水缩合形成蛋白质有如下规律:
(1)氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基总数-肽键数。
(2)羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基总数-肽键数。
(3)N原子数=各氨基酸中N的总数。
(4)O原子数=各氨基酸中O的总数-脱去水分子数。
生物体内某些重要化合物的元素组成如下图所示,请回答:
(1)图中Y代表何种元素?    。
(2)大分子A、C1、C2依次代表      。
(3)a的分子式可表示为       ;由a→A的过程中,有下列数量关系:失去水的分子数=氨基酸分子数-    数。
(4)A可分为A1…A5…,其原因从a分析是因为__;从A分析是因为____;从C1分析是因为 __。
(5)与A5有关的C1片段在人体其他部位的体细胞是否存在?简要说明理由。________________________________________
______________________________________。
(6)C1→C2的变化叫________;与C2相比较,C1的组成成分的特点是________________。
【解析】 本题首先从A1到A5的功能和C与A的关系出发,判断A为蛋白质、a为氨基酸、C1为脱氧核苷酸、C1为DNA、C2为RNA。则X为N,Y为N、P。在氨基酸脱水缩合合成蛋白质的过程中,失去水的分子数=形成的肽键数=氨基酸分子数-肽链数。蛋白质的多样性有4个原因,但其中从氨基酸的角度分析有3个原因:
【答案】 (1)N、P
(2)蛋白质、DNA、RNA
肽链
(4)氨基酸种类、数量不同、排列顺序不同 肽链空间结构千差万别 DNA分子的多样性
(5)与A5有关的C1片段在人体其他部位的体细胞中都存在。因为人体不同部位的体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂,因而它们含有相同的DNA
(6)转录 含有C2所没有的碱基T和脱氧核糖
对于本题的(4)中从a分析,学生经常误填氨基酸的结构,认为氨基酸的空间结构与蛋白质的多样性有关,蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构有关。
1.(2009年天津高考题)下列过程中,涉及肽键数量变化的是(  )
A.洋葱根尖细胞染色体的复制
B.用纤维素酶处理植物细胞
C.小肠上皮细胞吸收氨基酸
D.蛋清中加入NaCl使蛋白质析出
【解析】 涉及肽键数量变化的过程可以是 蛋白质的合成或分解过程。A选项中洋葱根 尖细胞染色体的复制即组成染色体的DNA的 复制和蛋白质的合成过程,涉及肽键数目变 化;B选项用纤维素酶处理植物细胞,细胞壁 中的纤维素被分解,纤维素是多糖类物质, 无肽键变化;C选项小肠上皮细胞吸收氨基 酸时,消耗ATP且需要载体的协助,但此过 程中无肽键数目的变化;D选项是蛋白质的
盐析现象,也无肽键数目的变化,所以答案
为A。
【答案】 A
2.(2009年上海高考题)某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是(  )
A.n-m        B.n-2m
C.n+m                              D.n+2m
【解析】 该蛋白质中含有肽键数为(n-m)个,每个肽键(—CO—NH—)含有一个氧原子;m条肽链至少含有m个游离的羧基(—COOH),因此,该蛋白质中至少含有的氧原子的个数为n-m+2m=n+m。
【答案】 C
3.(2008年高考天津卷)下列关于蛋白质和氨基酸的叙述,正确的是(  )
A.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20种氨基酸
C.细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
D.在胚胎发育过程中,基因选择性表达,细胞会产生新的蛋白质
【解析】 生物酶的基本组成单位是氨基酸和核苷酸;20种氨基酸中的必需氨基酸,生物体不能合成;蛋白质的种类还与氨基酸的排列顺序有关,所以A、B、C都不正确。
【答案】 D
4.(2008年高考上海卷)现有氨基酸800个,其中氨基总数为810个,羧基总数为808个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为(  )
A.798、2和2        B.798、12和10
C.799、1和1        D.799、11和9
【解析】 由氨基酸数-肽链数=肽键数可知,2条肽链的蛋白质共有肽键798,每条肽链的两端各有一个氨基和一个羧基,故两条肽链的氨基和羧基数为肽链两端的氨基和羧基加氨基酸R基上的氨基和羧基,即氨基总数=2+10=12,羧基总数=2+8=10。
【答案】 B
5.(2007年高考上海卷)免疫球蛋白lgG的结构示意图如下,其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该lgG由m个氨基酸构成,则该lgG有肽键数(  )
A.m个                  B.(m+1)个
C.(m-2)个         D.(m-4)个
【解析】 本题考查识图能力、分析应用能力。从二硫键情况可以分析出免疫球蛋白lgG共有4条多肽链,又知该免疫球蛋白由m个氨基酸构成,所以含有的肽键数为(m-4)个。
【答案】 D
6.(上海卷)某22肽被水解成1个4肽,2个3    肽,2个6肽,则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是(  )
A.6 18  B.5 18
C.5 17  D.6 17
【解析】 水解后共得到5分子短肽,每个短肽分子中至少含有1个氨基,因此氨基总数的最小值为5;每分子短肽中肽键数均为n-1,则肽键总数为:3+2+2+5+5=17个。
【答案】 C
7.(2007年高考江苏卷)下列不属于植物体内蛋白质功能的是(  )
A.构成细胞膜的主要成分
B.催化细胞内化学反应的酶
C.供给细胞代谢的主要能源物质
D.根细胞吸收矿质元素的载体
【解析】 本题考查蛋白质的功能及综合分析、判断能力。细胞膜的主要成分是蛋白质分子和脂质分子;催化细胞内化学反应的酶主要是蛋白质;供给细胞代谢的主要能源物质是糖类;根细胞吸收矿质元素为主动运输,其中载体是蛋白质。
【答案】 C
8.(广东卷)下图为一条肽链的分子结构简式。据图填空回答:
【解析】 本题考查蛋白质分子的一级结构及蛋白质合成的有关知识,有一定的学科内综合性,属理解层次。蛋白质结构中肽键的算法是:肽键数=氨基酸数-肽链数,所以解题的关键是先识别肽链中有几个氨基酸。因氨基酸缩合时R基不参与形成肽键,所以有几个R基就有几个氨基酸,从图上可看出有R1、R2、R3三个R基,所以氨基酸数是三个,肽链数是一条,所以肽键是两个,也可从图上直接识别有几个肽键,肽键的表示方法是—CO—NH—。
蛋白质合成受DNA的控制,过程是:在细 胞核内以DNA的一条链为模板转录成信使 RNA,信使RNA经核孔出来到达细胞质内 的核糖体上,然后以信使RNA为模板进行 翻译合成多肽链,所以合成肽链的细胞器 是核糖体,在合成肽链时决定肽链的氨基 酸种类和顺序的是信使RNA上的碱基排列 顺序。
【答案】 2 3 核糖体 信使RNA上的 碱基排列顺序

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