2026届高三一轮复习生物：组成细胞的分子(4)蛋白质与核酸课件

1 必修一 第二章 组成细胞的分子（4） —— 蛋白质与核酸 1 复习目标 1. 了解蛋白质的功能和分类，理解结构决定功能、结构多样性导致功能多样性 2. 掌握氨基酸的结构通式、多肽链的合成过程以及蛋白质的结构 3. 建立生命观念，认同蛋白质与人体营养、健康等关系密切 蛋白质是生命活动的主要承担者 蛋白质是细胞的基本组成成分，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。 1. 蛋白质的功能 酶、激素、载体、抗体与蛋白质的从属关系 抗体 载体 酶 蛋白质 激素 抗原 根据合成场所不同 游离核糖体：胞内蛋白 附着核糖体：分泌蛋白、 细胞膜 蛋白、溶酶体内蛋白 不需要 内质网、 高尔基体加工 需要 蛋白质功能多样性的原因：结构多样性 拓展.蛋白质分类 核糖体 胞内蛋白 内质网 高尔基体 溶酶体 囊泡 根据合成场所不同 游离核糖体：胞内蛋白 附着核糖体：分泌蛋白、 细胞膜 蛋白、溶酶体内蛋白 不需要 内质网、 高尔基体加工 需要 蛋白质功能多样性的原因：结构多样性 拓展.蛋白质分类 甲硫氨酸 氨基 羧基 非必需氨基酸 必需氨基酸 半胱氨酸 2. 蛋白质的基本组成单位-氨基酸 谐音记忆：甲携来一本亮色书 甲硫、缬、赖、异亮、苯丙、亮、色、苏 ①氨基酸的功能 a.作为肽或者蛋白质的基本单位(主要功能)。 b.某些氨基酸或其衍生物可作为神经递质。 (谷氨酸、甘氨酸、多巴胺(酪氨酸衍生物)) c.氨基酸→糖类(非糖物质转化) f.色氨酸→吲哚乙酸(IAA) ②氨基酸的运输 a.细胞膜上载体蛋白 b.细胞质基质、线粒体和叶绿体中的tRNA （跨膜运输） e.酪氨酸→甲状腺激素、肾上腺素 (衰老细胞，酪氨酸酶活性下降，黑色素减少) 拓展.氨基酸 d.酪氨酸→黑色素 （2022·湖南·高考真题）胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是（ ） A．胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中 B．皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收 C．胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关 D．胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高 C 小试牛刀 3. 蛋白质结构及其多样性 两个氨基酸连接的过程 H C COOH R2 H N H OH C O C H2N R1 H 3. 蛋白质结构及其多样性 OH H H2O C O C H2N R1 H C COOH R2 H N H 肽键 二肽 多肽(链)：由 缩合而成的，含有多个肽键的化合物，通常呈 _____结构 链状 多个氨基酸 3. 蛋白质结构及其多样性 3种氨基酸，数量不限，理论上可以形成多少种二肽，多少种三肽？ 二肽：9种 3. 蛋白质结构及其多样性 3个不同种氨基酸，理论上可以形成多少种二肽，多少种三肽？ 二肽：6种 三肽：27种 三肽：6种 通过二硫键将两条肽链结合在一起。 某种胰岛素的二硫键示意图 3. 蛋白质结构及其多样性 多肽链进一步盘绕，形成具有一定空间结构的蛋白质 氢键 氨基酸之间脱水缩合形成肽链 一条肽链的特定区域进行有规律的盘曲、折叠 四条肽链聚集在一起形成复杂的空间结构 由于氨基酸之间能够形成 等，从而使得肽链能够 ，形成具有 的蛋白质分子。 氢键 盘曲、折叠 一定空间结构 3. 蛋白质结构及其多样性 　　归纳：蛋白质结构多样性 　　①直接原因： 　　②根本原因： 　　③同一个体不同细胞的蛋白质种类差异： 氨基酸的种类、数目、排列顺序不同， 肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。 控制蛋白质合成的基因具有多样性。 基因选择性表达。 3. 蛋白质结构及其多样性 蛋白质结构改变了会影响其功能吗？ 正常 血红蛋白 异常 血红蛋白 人类的许多疾病与人体细胞内肽链的折叠错误有关，如囊性纤维化、阿尔兹海默症、帕金森病等。 4. 蛋白质结构改变 注意：变性后的蛋白质仍然可以用双缩脲试剂鉴定，彻底水解后不可以 区分蛋白质的盐析、变性和水解 ①盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。 ②变性：某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性的丧失的现象。但是肽键一般不断裂。高温、过酸、过碱、酒精、重金属盐 ③水解：在蛋白酶等作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。 4. 蛋白质结构改变 进入人体消化道的蛋白质食物，要经过哪些消化酶的作用才能分解为氨基酸？这些氨基酸进入人体细胞后，需要经过怎样的过程才能变为人体的蛋白质？人体中的蛋白质和食物中的蛋白质会一样吗？ 蛋白质 多肽 氨基酸 蛋白酶 肽酶 初步水解 彻底水解 思考讨论 Q:熟鸡蛋更容易消化的原因是什么？ 高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解 思考讨论 易错辨析 (1)为了防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌。( 　) (2)毛巾用开水煮，被褥放在太阳下直射，目的是使蛋白质的肽键发生断裂。( 　) (3)组成荧光蛋白的各种氨基酸之间的差异主要是其空间结构不同。( 　) (4)蛋白质空间结构发生改变就发生了蛋白质变性。( 　) (5)酶、抗体、激素都是由氨基酸通过肽键连接而成的。( ) (6)人体中的一条由36个氨基酸形成的多肽链，将其彻底水解，最多可得到8种非必需氨基酸。( ) (7)氨基酸之间脱水缩合形成的H2O中，氢来自氨基和羧基。( ) × × × × × × √ 环状多肽？ （m个氨基酸，n条肽链） H2O＝肽键数＝m－n 1、肽键数、脱水数、加水数的计算： 肽键数=脱水数=氨基酸数 2、蛋白质分子量的计算： 由m个氨基酸形成含有n条肽链的蛋白质，若氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的平均分子量为： am－18（m－n） 若有二硫键？ 蛋白质水解的过程中，需要多少水分子参与？ 5. 蛋白质相关计算 3、蛋白质分子中（至少）含有的游离氨基、羧基数目： 几条肽链就至少含有几个游离的氨基和羧基 （1）游离的氨基数 = 肽链数 + R基上的氨基数 = 各氨基酸中氨基总数 （2）游离的羧基数 = 肽链数 + R基上的羧基数 = 各氨基酸中羧基总数 – 肽键数 – 肽键数 5. 蛋白质相关计算 4、N、 O 原子数 （1）N原子数= = （2）O原子数= = 肽链数 各氨基酸中N的总数 +肽键数 + R基上的N原子数 2肽链数 各氨基酸中O 的总数–脱去的水分子数 + 肽键数 + R基上的O原子数 某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少含有氧原子的个数是 A.n－m　 　B.n－2m　　 C.n＋m　　 D.n＋2m C n - m + 2m 肽键的 + 肽链的 5. 蛋白质相关计算 下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是（ 　） 　 A. 蛋白质都是由2条或2条以上多肽链构成的 B. 蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的 C. 变性的蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应 D. 催产素是含9个氨基酸的肽链，分子中有8个肽键 D 易错辨析：蛋白质可以由一条或一条以上的多肽链构成； 而一条多肽链不等同于一个蛋白质分子。 5. 蛋白质相关计算 例．经测定，某多肽链分子式是C21HxOyN4S2(—SH＋—SH→—S—S—＋2H)，其中含有一个二硫键(—S—S—)。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(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列有关该多肽的叙述，正确的是(　　) A．该多肽水解后产生的氨基酸分别是半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸 B．该多肽中H原子数和O原子数分别是32和5 C．该多肽在形成过程中相对分子质量减少了56 C 5. 蛋白质相关计算 如图所示，某蛋白质分子由两条肽键(含52个氨基酸)和一个环状肽(含20个氨基酸)组成，它们之间由二硫键(两个—SH形成—S—S—)相连，假设氨基酸的平均相对分子质量为a，下列有关叙述错误的是(　　) A.该蛋白质分子共有70个肽键 B.该蛋白质分子的相对分子质量为72a－1 264 C.该蛋白质分子至少含有两个游离的氨基和两 个游离的羧基 D.该蛋白质分子至少含有72个氮原子和75个氧原子 D 5. 蛋白质相关计算 例.下图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)，请回答下列问题： (1)水解得到的几种有机物比原五十肽增加了________个氧原子。 (2)新生成的4条多肽链至少含有________个游离的羧基，若将这4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去________分子H2O。 8 4 3 5. 蛋白质相关计算 核酸 DNA RNA （脱氧核糖核酸） （核糖核酸） 真核细胞：主要分布在细胞核，少量在 线粒体、叶绿体 主要分布在细胞质中 原核细胞：主要分布在拟核（环状DNA分子），少量在质粒 1. 核酸种类及其分布 （2022·广东·高考真题）将正常线粒体各部分分离，结果见图。含有线粒体DNA的是（ ）          A．① B．② C．③ D．④ C 小试牛刀 磷酸 五碳糖 含氮碱基 C、H、O、N、P 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 一般为双链 一般为单链 腺苷（A） ATP（腺苷三磷酸） ADP（腺苷二磷酸） AMP（腺苷一磷酸）=腺嘌呤核糖核苷酸 回忆ATP的结构 2. 核酸的组成 连接 1.组成核酸的核苷酸共有几种？ 2.组成核苷酸的含氮碱基共有几种？ 核苷酸模式图 A U G C A T G C 2. 核酸的组成 生物类别 核酸种类 核苷酸种类 碱基种类 遗传物质 举例 细胞生物 病毒 DNA病毒 　 RNA病毒 哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器，也不含DNA和RNA。 DNA并不都是呈链状，如质粒DNA是环状，原核生物的拟核DNA也是裸露的环状DNA分子。 2种 （DNA和RNA） 1种 （DNA） 1种 （DNA） 8种 4种 4种 5种 （ATUGC） 4种 （AUGC） 4种 （ATGC） RNA DNA DNA 真核生物 原核生物 T2噬菌体 烟草花 叶病毒 2. 核酸的组成 DNA tRNA 3. 核酸的结构 01 是细胞内携带遗传信息的物质 02 在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用 遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序中。 4. 核酸的功能 比较项目 核酸 蛋白质 DNA RNA 元素 组成单位 合成场所 多样性的决定因素 C、H、O、N、P C、H、O、N、S等 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸 主要在细胞核中复制产生 主要在细胞核中转录生成 核糖体中 核苷酸的数量及排列顺序 氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构 4. 核酸的功能 碱基数量及排列顺序的不同 DNA多样性 生态系统多样性 决定 导致 肽链盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化 蛋白质多样性 氨基酸的种类、数目及排列顺序不同 生物多样性 体现 决定 表现 遗传多样性 物种多样性 环境多样性 + DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系 4. 核酸的功能 功 能 能源物质 生命活动的主要承担者 遗传物质 单 体 单糖 氨基酸 核苷酸 多聚体 多糖 蛋白质 核酸 每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，因此，生物大分子也是以碳链为基本骨架的。 注意：脂质不是生物大分子！ 5. 生物大分子以碳链为基本骨架 五碳糖+磷酸+碱基 麦芽糖 葡萄糖 H2O+CO2 多肽 氨基酸 H2O+CO2+尿素 核苷酸 H2O+CO2+尿酸等 5. 生物大分子以碳链为基本骨架 常见的核酸-蛋白质复合体 烟草叶肉细胞、烟草花叶病毒的遗传物质所具有的碱基和核苷酸的种类数依次是5、4和8、4。 所有的生物体内都存在核糖和核酸。 DNA分子的多样性是生物多样性的物质基础。 蛋白质和DNA的空间结构被破坏后均不可逆，功能也都会随之丧失。 试管中加入蛋清和蛋白酶后再加入双缩脲试剂振荡后，没有紫色反应。 × 小试牛刀 × √ × × 课堂小结 P391-5 P391-6 $