2.2 蛋白质和核酸是重要的生物大分子 课件-2024学年高一年级沪科版必修一

第2章 细胞的分子组成 第2节 蛋白质和核酸是重要的生物大分子 早餐，你都喜欢吃什么？ 蛋白质 为什么我们每天需要摄入一定量的蛋白质呢？ 你知道人体中有哪些蛋白质？它们分别有什么功能？ 胶原蛋白 构成生物体的结构 血红蛋白 负责氧气的运输 受体蛋白 能够传递信息 抗体（免疫球蛋白）免疫功能 绝大多数酶 催化功能 胰岛素、生长激素等 调节生命活动 蛋白质是生命活动的主要承担者 蛋白质种类繁多，功能多样， 是什么决定每种蛋白质具有特定功能？ 转运蛋白 蛋白质的基本组成单位：氨基酸 所有的蛋白质都由氨基酸组成 (大分子) (小分子) 5 N H H O C OH 蛋白质的基本组成单位：氨基酸 蛋白质的基本组成单位：氨基酸 氨基酸的结构通式： 氨基酸种类由R基决定，已知有22种，常见有20种 所有的蛋白质都由氨基酸组成的，其组成元素主要有CHON，部分氨基酸还含S。 氨基 羧基 如何判断一个结构是否是氨基酸：有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一个碳原子上，该碳原子上还连有-H。 C H COOH NH2 R × 下列哪些是氨基酸？ √ √ × 如何判断一个结构是否是氨基酸：有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一个碳原子上，该碳原子上还连有-H。 H C H COOH NH2 C H H × √ √ （2） （1） （3） H C H COOH NH2 C NH2 H COOH C H NH2 H2C HS 下列哪些是氨基酸？ 如何判断一个结构是否是氨基酸：有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)连在同一个碳原子上，该碳原子上还连有-H。 思考：氨基酸是如何一步步构成蛋白质的？ C、H、O、N等元素 氨基酸 多肽链 蛋白质 蛋白质的形成： 组成 脱水缩合 1条或数条 盘曲、折叠 肽键的形成：氨基酸通过肽键连接形成肽。一个氨基酸分子的氨基（—NH2） 和另一个氨基酸分子的羧基（—COOH）脱水缩合，形成肽键。 脱去水分子中的H来自于羧基和氨基，O来自于羧基 H N O C CO NH 肽链可通过所含氨基酸数量来命名，例如若由2个氨基酸脱水缩合而成，则称二肽； N个氨基酸脱水缩合形成的化合物，就叫N肽。（多肽也叫肽链） 11 肽键数 = 脱去的水分子数 = 氨基酸数—肽链数 N个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，会脱去几分子的水？形成几个肽键？ 思考： N个氨基酸脱水缩合形成 M条肽链，会脱去几分子的水？形成几个肽键？ P30 12 思考： 一条肽链上至少含有几个游离的氨基和羧基？ P30 1 条肽链上至少有1个氨基(肽链的一端)和1个羧基(肽链的另一端) 蛋白质由一条或多条肽链构成 肽链间可通过二硫键结合，形成一定的空间结构 一条或多条肽链通过折叠和螺旋等多种方式形成具有特定空间结构的蛋白质 既然蛋白质都是按照上述方式构成的，那么，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？　 氨基酸序列不同 氨基酸的种类不同 氨基酸的数目不同 氨基酸的排列顺序不同 (1条或多条)多肽/蛋白质的空间结构不同 若20种氨基酸组成含有1000个氨基酸的大分子蛋白质，共有几种可能？ 201000种 思考：若蛋白质结构发生改变，是否影响其正常功能？ 蛋白质的功能与其结构密切相关 红细胞 （细胞内含有血红蛋白） 血红蛋白肽链中的某个氨基酸 —谷氨酸— —缬氨酸— 镰状细胞贫血症 蛋白质的功能与其特定的空间结构密切相关。 蛋白质的空间结构取决于肽链的氨基酸序列。 蛋白质的空间结构 蛋白质的功能 生物的性状 决定 影响 思考：结合生活实例，哪些因素可以引起蛋白质空间结构的改变呢？ 高温、强酸、强碱等一些物理或化学因素会引起蛋白质空间结构发生变化，导致蛋白质的功能受到影响，甚至完全丧失。 思考：蛋白质变性(空间结构发生改变)过程中，肽键是否发生了断裂？ 否 蛋白质的功能与其结构密切相关 第2节 蛋白质和核酸是重要的生物大分子 核酸 脱氧核糖核酸 (简称：DNA) 核糖核酸 (简称：RNA) 核酸的分布 真核细胞中的分布 DNA RNA 细胞核(主要) 线粒体和叶绿体(少量) 细胞质(主要) P32 （2）核酸的基本组成单位：核苷酸 核苷酸的组成：磷酸基团 五碳糖 碱基 组成元素：CHONP 种类：8种 21 核酸的基本组成单位：核苷酸 DNA的——脱氧(核糖)核苷酸 RNA的——核糖核苷酸 核酸由核苷酸聚合而成 P32 22 核酸的基本单位：核苷酸 DNA的——脱氧(核糖)核苷酸 RNA的——核糖核苷酸 组成核酸的碱基共有几种？ 组成核酸的核苷酸共有几种？ 5种 8种 P33 核酸由核苷酸聚合而成 (4种) (4种) 不同点 DNA： 五碳糖的种类 脱氧核糖 碱基种类 有T无U RNA： 核糖 有U无T 核苷酸的相同点：都含有磷酸基团、五碳糖和碱基 P33 核酸由核苷酸聚合而成 判断核酸种类的方法：①脱氧核糖——DNA, 核糖——RNA ②有 T —— DNA, 有 U ——RNA 思考：若干个脱氧核糖核苷酸如何构成DNA分子呢？ 1953，沃森和克里克提出“DNA双螺旋结构分子模型”，标志着生命科学研究进入分子水平。 25 核酸中，一个核苷酸的五碳糖与相邻核苷酸的磷酸 脱水缩合， 如此重复，形成了“磷酸 – 糖 – 磷酸 – 糖……”的链状结构，碱基位于该链的一侧。 P33 核酸由核苷酸聚合而成 核酸(大分子)由核苷酸(小分子)脱水缩合而成。 磷酸二酯键 26 DNA 通常是双链，两条单链上的碱基相互配对 (A与T配对，C与G配对) 脱氧核苷酸链 P33 氢键 27 在 DNA 分子中，脱氧核苷酸/碱基的排列顺序蕴含了遗传信息。 脱氧核苷酸有4种 脱氧核苷酸数量众多 脱氧核苷酸排列顺序多样 DNA可以储存的遗传信息容量非常大 T A T A G C G C G C G C T A T A DNA多样性 组成 DNA的 P33 28 RNA 分子通常是单链。 由核糖核苷酸脱水缩合而成。 在细胞中参与遗传信息的传递与表达 ，如，参与蛋白质的合成 RNA 病毒的遗传物质，即 RNA 病毒的遗传信息储存在 RNA 中。 如艾滋病病毒、SARS 病毒、新型冠状病毒等。 注意：病毒无细胞结构 核酸是储存与传递遗传信息的生物大分子 P33 核酸是生物的遗传物质；DNA是生物的主要遗传物质。 核酸是储存与传递遗传信息的生物大分子 注意：细胞中的核酸既有DNA又有RNA，DNA是遗传物质。 病毒中的核酸只有DNA或RNA，DNA或RNA是遗传物质。 （1）核酸的种类 P32 DNA RNA 细胞核 细胞质 脱氧 核糖 双 单 Lavf57.58.101 EV.Movie.Editor Lavf58.33.100 www.ieway.cn $$