内容正文:
第3讲 蛋白质和核酸
考点一:氨基酸的结构及其种类
蛋白质是生命活动的承担者。蛋白质、多糖、核酸都属于生物大分子,分子结构都以碳链作为骨架。这些生物大分子都是由小分子聚合形成的。组成蛋白质的基本单位是谁?——氨基酸。复习氨基酸。元素组成:
考点一:氨基酸的结构及其种类
组成元素:
氨基酸
C、H、O、N,有的含有S等
结构通式:
结构特点:(判断依据)
①至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)②且连在同一个碳原子上。
(R基上也可能有氨基和羧基)
?
结构通式:学生在稿纸上写出,两个学生上台写。(理清楚氨基和羧基及其结构),可写成分子式:
哪些是氨基酸呢?
考点一:氨基酸的结构及其种类
组成元素:
氨基酸
C、H、O、N,有的含有S等
结构通式:
结构特点:(判断依据)
①至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)②且连在同一个碳原子上。
结构通式里, 不同,代表不同的氨基酸。氨基酸/蛋白质特有的元素/化学基团最有可能位于 。目前发现氨基酸共: 种。
(同位素标记法)
按能否在人体内合成
非必需氨基酸:
人体内能合成
必需氨基酸(8种):
人体内不能合成,必须从食物中获取。
(R基上也可能有氨基和羧基)
结构通式:学生在稿纸上写出,两个学生上台写。(理清楚氨基和羧基及其结构),可写成分子式:
同位素标记法:标记氨基酸标记蛋白质。3H分别标记氨基酸的氨基和羧基,均可?噬菌体侵扰细菌细胞:用……
8种必须氨基酸
考点二:蛋白质的结构与功能
C、H、O、N,有的含有S等
氨基酸
脱水缩合
多肽
盘曲折叠
成熟蛋白质(具一定空间结构)
初步水解
彻底水解
核糖体
内质网、高尔基体加工
分泌蛋白,如?
膜蛋白
溶酶体酶
(胞内蛋白)
胞内蛋白
游离核糖体
成熟蛋白质
(附内质网上)
需能:线粒体
无生物活性
具有活性
双缩脲试剂
多样性?
DNA/基因
RNA
转录
翻译
生物性状
体现
若利用基因工程大肠杆菌发酵生产人的某种分泌蛋白,会遇到什么问题?
蛋白质是生命活动的承担者。
分泌蛋白,如抗体、蛋白质类激素、消化酶等。
今天要复习的是蛋白质的结构层次问题
蛋白质的结构层次
考点二:蛋白质的结构与功能
肽链形成过程:
肽链的方向:N端/氨基端、C端/羧基端
(肽链合成方向:N端→C端)
思考:
1、如何区分二肽、多肽?二肽属于多肽?多肽如何命名?
2、脱下水中H来自 ,O来自 。脱水数 肽键数。
3、一条肽链至少含有 个氨基(-NH2)和 个羧基(-COOH)。为什么是至少?
4、当氨基酸脱水缩合形成多肽/蛋白质后,什么原子数变少了?什么原子数不变(举例)?故氨基酸脱水缩合后形成的多肽/蛋白质的相对分子质量比原来 。如何计算?反过来,当蛋白质水解成多肽或者氨基酸,就得补什么原子回来?
正如DNA的单链也是有方向的:3‘端/羧基端和5’端/磷酸端。子链的延伸方向从5到3.
蛋白质的结构层次
-S-S-(二硫键)、氢键
考点二:蛋白质的结构与功能
蛋白质结构多样性
直接原因
氨基酸
数目不同
种类不同
排序不同
肽链盘曲折叠方式不同——空间结构不同
根本原因:
DNA/基因多样性
mRNA
DNA
蛋白质功能多样性
结构蛋白:
如肌肉、头发中的蛋白质
功能蛋白
催化功能:如酶
运输功能:如血红蛋白、载体蛋白
调节功能:蛋白质类激素?
免疫功能:如抗体、溶菌酶
但对于一个生物个体来说,体内蛋白质多样性的原因?
转录
翻译
考点二:蛋白质的结构与功能
蛋白质水解:
蛋白质
蛋白酶
初步水解
多肽
多肽酶
彻底水解
氨基酸
蛋白质变性
实质:
不可逆。变性条件?
蛋白质盐析
化学变化
物理变化,可逆
原理:向蛋白质溶液中加入NaCl等,降低蛋白质的溶解度,使蛋白质分子凝聚而析出。加水后蛋白质又重新溶解。
DNA的粗提取和鉴定实验
空间结构被破坏(肽键完好)→ 失去原有功能
蛋白质只有彻底分解为氨基酸小分子才能被小肠上皮细胞吸收。吸收方式?——主动运输。
DNA盐析:2mol/l
考点三:蛋白质的相关计算
1、肽键、脱水数、形成多肽/蛋白质相对分子质量的计算
肽链
1条(m个氨基酸)——
肽键数 = 脱水数
相对分子质量(a为氨基酸平均相对分子质量)
m-1
ma -18(m-1)
n条(m个氨基酸)——
m-n
ma -18(m-n)
若有二硫键的形成,则在此基础上怎么变?
环状肽(m个氨基酸脱水缩合形成)
m
ma -18m
考点三:蛋白质的相关计算
2、形成的多肽链/蛋白质含有游离的氨基(-NH2)和羧基(-COOH)数目
判断依据:
一(n)条肽链至少含一(n)个游离的氨基和羧基,且R基上也可能存在游离氨基或羧基。可转化为如下式子表示:
氨基总数/羧基总数 = 肽链数(n) + R基上氨基数/羧基数
肽链
环状肽
判断依据:
只剩下R基上游离的氨基和羧基
氨基总数/羧基总数 = R基上氨基数/羧基数
考点三:蛋白质的相关计算
3、脱水缩合过程中原子数变化情况及计算
判断原子数变化思路:
脱水缩合=脱去水分子(H2O),意味着H、O原子数会变少。C、N原子数不变。反之蛋白质水解时,就补回H2O,即H、O。
C、N原子数不变
H、O原子数变少
氨基酸分子式:C2H4O2N-R
m个氨基酸脱水缩合
C原子数 = 2m + R基上C原子数
N原子数 = m + R基上N原子数
= 肽键数 + 肽链数 + R基上N原子数
H原子数 = 氨基酸 H 总数-肽键数/脱水数 × 2
O原子数 = 氨基酸 O 总数-肽键数/脱水数
若有二硫键的形成,则在此基础上怎么变?
考点四:核酸的组成、结构和功能
1、核酸的结构层次
元素:C、H、O、N、P
连接
脱水缩合
或
双链DNA
单链RNA
链的方向?
初步水解
彻底水解
磷酸二酯键
3’端也称为羟基端,5’称为磷酸端。
考点四:核酸的组成、结构和功能
2、核苷酸——核酸的基本单位
核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核苷酸
各( )种?
命名?
P
P
区别?应用?
RNA
DNA
核酸
DNA与RNA在细胞中分布
P
~
~
A
A
与ATP的联系?
A的不同含义、区分/判断DNA和RNA的方法:1、五碳糖;2、碱基;3、空间结构;4、碱基比例:嘌呤=嘧啶
吡罗红为酸性染液
核酸
考点四:核酸的组成、结构和功能
结构层次
核苷酸
种类、分布(真核细胞内的分布,自然界生物中分布)
1、只要是细胞结构,不论原核真核,都含有 和 。但只以 为遗传物质,DNA主要分布在 或 中。
2、大部分的病毒以 为遗传物质,少数病毒,如 ,以 为遗传物质。综合以上,主要的遗传物质为 。
3、细胞里含 种核酸, 种核苷酸, 种碱基, 种磷酸, 种五碳糖。对细胞内的核酸初步水解得 种产物,彻底水解得 种产物。
4、病毒只含 种核酸,要么DNA,要么RNA。一病毒含 种核苷酸, 种碱基, 种磷酸,
种五碳糖。
甲基绿一般对DNA染色体现DNA的分布,也可用于DNA的鉴定,但更常用二苯胺鉴定。
核酸
考点四:核酸的组成、结构和功能
结构层次
核苷酸
种类、分布(真核细胞内的分布,自然界生物中分布)
功能:
①携带遗传信息,作为遗传物质;
②控制遗传、变异和蛋白质的生物合成。
DNA的特性
稳定性
多样性
特异性
DNA或RNA里碱基(对)/核苷酸排列顺序
①③⑥⑦
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