第3讲 蛋白质、核酸

(共45张PPT)
第三讲 蛋白质、核酸
生命活动的主要承担者——蛋白质
1：组成元素 蛋白质主要由C、H、O、N4种化学元素组成，很多还含有S、P等元素。
2：基本单位 蛋白质是由多种氨基酸按照不同的方式结合形成的，氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
3、氨基酸的结构及其种类
3. 氨基酸的结构通式
1.元素组成：
C、H、O、N（有的还含有Fe、S等）
2.氨基酸的种类：
约20种
一个中心
三个基本点
一个可变点
：一个中心碳原子
：—NH2、—COOH、—H
：一个R基
R基不同，氨基酸就不同
如：甘氨酸的R基是—H，丙氨酸R基是—CH3
4.氨基酸的分类
必需氨基酸8
必须从外界环境中直接获取
甲硫、缬、赖、异亮、苯丙、亮、色、苏氨酸
（甲 携 来 一 本 亮 色 书）
非必需氨基酸12：
人体细胞自身可以合成。如：丙氨酸、谷氨酸
苏氨酸
CH3
CH
OH
CH
NH2
COOH
苯丙氨酸
CH2
CH
NH2
COOH
请写出下面两种氨基酸的R基？
请同学们阅读课本p21到p22，初步了解①脱水缩合②肽键③二肽、三肽、多肽这几个概念。
二、蛋白质的结构及其多样性
1.氨基酸形成二肽
场所：核糖体
COOH
H
NH2
C
R1
COOH
H
H N
C
R2
氨基酸形成二肽
H
CO
H
NH2
C
R1
COOH
H
N
C
R2
氨基酸形成二肽
H
H2O
肽键
肽键
肽键
肽键
肽键
一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，脱去一分子的水，这种结合方式叫做脱水缩合。
连接两个氨基酸分子的化学键（—CO—NH—）叫做
肽键。
由两分子氨基酸分子缩合而成的化合物，叫做二肽。
由多个氨基酸（3个以上）分子缩合而成的，含有多个肽键的化合物，叫做多肽。多肽所呈的链状结构叫做肽链。
多肽链具备一定的空间结构后即为蛋白质。因此蛋白质与多肽的差别在于有无空间结构。
2. 氨基酸、多肽和蛋白质的关系
失去水的分子数
肽键数
氨基酸数
肽链的条数
蛋白质的分子量
氨基酸数
氨基酸平均分子量
失去水的分子数
18
—失去的氢原子数x1
3. 蛋白质多样性的原因
氨基酸数目成百上千
氨基酸排列顺序千变万化
肽链空间结构千差万别
蛋白质结构
极其多样
蛋白质种类
极其多样
氨基酸的种类不同
三、蛋白质的功能
1： 结构物质，是构成细胞和生物体的重要物质。 （肌球蛋白、肌动蛋白）
2:催化作用（酶）
3：运输作用（血红蛋白、载体）
4：调节作用（激素）
5:免疫功能（抗体）
巩固练习
1.同一草场上的牛和羊吃了同样的草，可牛肉和羊肉的口味却有差异，这是由于（ ）
A.同种植物对不同生物的影响不同
B.牛和羊的消化功能强弱有差异
C.牛和羊的蛋白质结构存在差异
D.牛和羊的亲缘关系比较远
C
2.下面是日常生活中的一些实例,你知道为什么吗
(3)含丰富蛋白质的食物最好煮熟后再食用。
(2)加酶的洗衣粉不宜用开水溶解。
(1)沾有血渍、牛奶的衣服不易用热水洗净。
血渍、牛奶的主要成分是蛋白质，一般温度下，蛋白质能以胶体的形态溶解于水中，一旦受热，它就会凝固起来，不易溶解于水。
绝大多数酶为蛋白质成分，蛋白质在高温时会变性，失去蛋白酶的功能。
加热以后，具备一定空间结构的螺旋形蛋白质分子链会松开，这是蛋白质的变性，蛋白质在变性后更加容易消化和吸收。
1.2个氨基酸分子缩合形成二肽，并生成一分子 水，这分子水中的氢来自（ ）
A.羧基 B.氨基
C.羧基和氨基 D.连接在碳原子上的氢
2.谷氨酸的R基为－C3H5O2，在一个谷氨酸分子中，含有碳和氧的原子数分别是（ ）
A.4、4 B.5、4
C.4、5 D.5、5
C
B
3.人体免疫球蛋白由4条肽链构成，共有764个氨基酸，则该蛋白质分子中至少含有游离的氨基和羧基数分别是（ ）
A.746和764 B.760和760
C.762和762 D.4和4
D
4.下列叙述中，哪项是对蛋白质功能的高度概括（ ）
A.细胞和生物体重要的结构物质
B.收缩、运输、免疫等活动的物质基础
C.调节细胞和生物体新陈代谢的重要物质
D.生命活动的主要体现者
5.蛋白质和多肽的主要区别是在于蛋白质（ ）
A.含有的氨基酸更多 B.空间结构更复杂
C.相对分子质量更大 D.能水解成多种氨基酸
D
B
6.下列关于蛋白质的叙述中，正确的是（ ）
A.蛋白质是以一定方式形成的具有复杂空间结构的
高分子化合物
B.蛋白质是酶
C.每种蛋白质都由20种氨基酸组成
D.每种蛋白质都含有C、H、0、N、S、P、Fe等元素
7.鸡蛋煮熟后，蛋白质变性失活，这是由于高温破坏了蛋白质的（ ）
A.肽键 B.肽链
C.空间结构 D.氨基酸
A
C
8.下列物质中,有的属于构成蛋白质的氨基酸,有的不是。若将其中构成蛋白质的氨基酸缩合成蛋白质,则其中含有的氨基，羧基和肽键的数目依次是( )
(1)NH2-CH2-COOH
(2)NH2-CH2-CH2OH
(3)NH2-CH-CH2-COOH
COOH
(4)NH2-CH-CH2-COOH
(5)NH2-CH-(CH2)4-NH2
NH2
COOH
A.2,2,2 B.3,3,2
C.4,3,3 D.3,4,3
A
9.胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，其中A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸，据此回答：
(1)从理论上分析，胰岛素分子至少含有 个
—COOH。
(2)糖尿病病人只能注射而不能口服胰岛素的原因什么？
2
因为胰岛素是一种蛋白质，口服会在消化道里以蛋白质的形式被消化成氨基酸，而失去胰岛素的功能。
10.据下列结构式，回答问题：
　　　 CH3 H　　 H 　　　 ｜ | ｜ 　H2N—C—CO—NH—C—CO—NH—C—COOH 　　　 ｜　　　　 ｜　　　　 ｜ 　　　 H　　　　 CH2　　 CH2 　　　　　　　　 ｜　　　　 ｜ 　　　　　　　　 CO　　　　 COOH 　　　　　　　　 ｜ 　　　　　　　　 NH2
（1）该化合物中有　　　　　　　种氨基酸。
（2）该化合物中有　　　　　　　个肽键。
（3）该化合物是由　　　个氨基酸失去　　　分子
水而形成的，这样的反应叫做 。
（4）该化合物叫做 　　　　　　　。
第3节 遗传信息的携带者——核酸
第二章 组成细胞的分子
一、核酸的分类
核酸
脱氧核糖核酸（DNA）
核糖核酸（RNA）
功能：是细胞内携带遗传信息的物质，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。
核 酸
DNA:主要分布在细胞核中，少量存 在于线粒体、叶绿体内。
RNA:主要分布在细胞质中
二、核酸在细胞中的分布
“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验原理：
甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。
2.核酸的基本组成单位：核苷酸
五碳糖
含氮碱基
磷酸
三、核酸的化学结构
1.核酸的组成元素：C、H、O、N、P等
3.DNA的化学结构
A
G
C
T
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
⑴基本组成单位：脱氧核苷酸
⑵脱氧核苷酸链
连 接
A
T
G
C
A
T
G
C
⑶DNA分子的多样性和特异性
多样性：四种脱氧核苷酸的数目、比率和排列顺序不同。
特异性：不同生物个体具有不同的DNA
A
G
C
U
腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
4.RNA的化学结构
基本组成单位：核糖核苷酸
核糖核苷酸链
连 接
A
U
G
C
小结：DNA与RNA的区别
DNA RNA
分布
基本单位
碱基组成
五碳糖
存在形态
鉴定
核糖
脱氧核糖
单链
双链
A、G、C、U
A、G、C、T
核糖核苷酸
脱氧核糖核苷酸
细胞质
主要分布在细胞核；线粒体、叶绿体（少量）
被甲基绿染成绿色
被吡罗红染成红色
DNA与RNA在结构上区别：通常DNA为双链，RNA为单链；DNA特有脱氧核糖和胸腺嘧啶，RNA特有核糖和尿嘧啶。
强调
一切生物的遗传物质都是核酸（DNA或RNA），但绝大多数生物的遗传物质都是DNA
有细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
大多数病毒
极少数病毒（约60种）
遗传物质是DNA
遗传物质是RNA
具细胞结构的生物含5种碱基和8种核苷酸；病毒只有4种碱基和4种核苷酸。
5.蛋白质多样性与DNA多样性的关系
DNA（基因）
mRNA
蛋白质
转录
翻译
根本原因
直接原因
基因表达
DNA多样性
蛋白质多样性
生物多样性
决定
体现
碱基数 ： 碱基数 ： 氨基酸数
6 ： 3 ： 1
由于终止密码子的存在，所以上述数量关系应理解为1个氨基酸至少需mRNA上3个碱基和DNA上6个碱基
a、核酸多样性原因：
核苷酸（或碱基）的数量和排列顺序不同
核酸、蛋白质多样性
C:蛋白质的多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序、肽链的空间结构
b、核酸的多样性是生物多样性的根本原因。
RNA种类
mRNA（信使RNA）
tRNA（转运RNA）
rRNA（核糖体RNA）
1.下列关于核酸的叙述，正确的是（ )
A.核酸由C、H、O、N四种元素组成
B.在真核细胞内，核酸只存在于细胞核内
C.组成核酸的基本单位有8种
D.除病毒外，一切生物都含有核酸
2.由碱基A、C和T可以组成的核苷酸种类是（ )
A.8 B.5
C.6 D.3
巩固练习
C
B
3.玉米根细胞中的DNA分布在下列哪些结构（ ）
①细胞核 ②叶绿体
③线粒体 ④细胞质基质
A.①② B.①③
C.①②③ D.①②③④
B
4.细胞内的遗传物质是（ ）
A.DNA B.RNA
C.DNA或RNA D.DNA和RNA
A
5.将用甲基绿和吡罗红染色的人口腔上皮细胞装片放在显微镜下观察，可以看到（ ）
A.细胞核内呈现红色，细胞质内呈现绿色
B.细胞核内呈现绿色，细胞质内呈现红色
C.细胞核和细胞质都呈现绿色
D.细胞核和细胞质都呈现红色
6.DNA分子完全水解后，得到的化学物质是（ ）
A.核苷酸、五碳糖、碱基 B.核苷酸、磷酸、碱基
C.核糖、五碳糖、碱基 D.脱氧核糖、磷酸、碱基
B
D
常见的还原糖：葡萄糖、果糖、麦芽糖；
蔗糖为非还原性糖。
试剂：斐林试剂 甲液：0.1 g／mL的氢氧化钠
乙液：0.05g／mL的硫酸铜
现配现用；甲乙液1:1混合后再用；
与还原糖在加热的条件下，才生成砖红色沉淀
颜色变化为： 浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀)
实验：生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定
①还原糖的鉴定原理
②脂肪的鉴定原理
试剂：苏丹Ⅲ→橘黄色；苏丹Ⅳ →红色。
A、若是花生匀浆，直接加试剂后肉眼观察；
B、若是花生种子切片，加染液后要用50%酒精洗去浮色，再制成临时装片，用显微镜观察。
试剂：双缩脲试剂 A液：0.1 g／mL的氢氧化钠
B液：0.01g／mL的硫酸铜
用法：过量先A液2ml（碱性环境）后B液３-４滴。（注意：B液不能过量）
结果：与蛋白质（或多肽）有紫色反应
③蛋白质的鉴定原理
实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布
1、实验原理：
2、材料与试剂：
DNA + 甲基绿 →绿色
RNA + 吡罗红 →红色
材料：
试剂：
口腔上皮细胞、
洋葱鳞片叶内表皮细胞（组织颜色浅）
质量分数0.9％的NaCl溶液
质量分数8％的盐酸：
吡罗红甲基绿染色剂（现配现用）
蒸馏水
（一）取口腔上皮细胞制片
1. 0.9％NaCl溶液：保持细胞形态
3.烘干：使细胞固定在载玻片上
（二）水解
（三）冲洗涂片
蒸馏水（缓冲）：洗去盐酸
（四）染色
（五）观察
3、过程：
低倍镜观察：选择染色均匀、色泽浅的区域→高倍镜观察
制片→水解→冲洗→染色→观察
盐酸
a、改变细胞膜通透性，加速染色剂进入细胞
b、使染色体中DNA和蛋白质分离，利于
DNA和染色剂结合
4、实验结果：
5、实验结论：
真核细胞的DNA主要分布在 中。线
粒体、叶绿体也含有少量的DNA 。 RNA 主要分布在 中。
细胞核
细胞质
原核细胞的DNA 位于细胞内的什么部位？
主要在拟核中，为裸露的环状DNA分子.