苏教版（2019）高中生物必修一 1.3.细胞中的蛋白质和核酸课件(共59张PPT)

(共59张PPT)
生 物 学
（新苏教版）
第一章第3节
细胞中的蛋白质和核酸
01
细胞的功能主要由蛋白质完成
细胞种的蛋白质分子是怎样组成的呢？
甘氨酸
缬氨酸
丙氨酸
亮氨酸
甲硫氨酸
半胱氨酸
观察六种氨基酸的结构思考：氨基酸的组成元素是哪些？
1、元素组成：
Gly
Val
Ala
Leu
Cys
Met
C H O N（有的含S）
甘氨酸
缬氨酸
丙氨酸
亮氨酸
甲硫氨酸
半胱氨酸
这六种氨基酸在结构有哪些相同点和不同点？
Gly
Val
Ala
Leu
Cys
Met
氨基
羧基
氢原子
2、共同结构：
不同结构：
氨基:—NH2
氢原子:—H
羧基:—COOH
中心碳原子:
侧链基团（R基）：—R
甘氨酸
缬氨酸
丙氨酸
亮氨酸
甲硫氨酸
半胱氨酸
你能用一个通式来统一表示不同氨基酸分子吗？
Gly
Val
Ala
Leu
Cys
Met
3、结构通式：
每种氨基酸分子至少都含有一个氨基(－NH2)和一个羧基(-COOH)，还有一分子氢和一个特有的R基团，它们都连在同一个碳原子上。此碳原子叫中心碳原子。R基不同，氨基酸就不同，组成蛋白质的氨基酸常见的有20种。
R
C
H
COOH
NH2
每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，其他的氨基或羧基位于侧链基团R基中。
观察以下两种氨基酸，说说它们的特别之处
判断下列分子是不是组成蛋白质氨基酸？不是的话说明原因
1
2
3
4
5
×
×
×
√
√
无氨基
无羧基
氨基和羧基未连在同一个碳原子上
如果某氨基酸的R基为－C3H5O2,则它的分子式为

如果某氨基酸的分子式为C9H11O2N,则它的R基为

C5H9O4N
-C7H7
练一练:
氨基酸的分子通式：
R—C2H4O2N
非必需氨基酸：
必需氨基酸：
组成生物的
20种氨基酸
人体不能自身合成，必须从外界环境获取的氨基酸。
根据人体能否自身合成
人体可自身合成的氨基酸。
共12种
成人共8种，婴儿有9种（多了组氨酸）
氨基酸的种类：
判断：
（1）必需氨基酸是指人必需的氨基酸（ ）
（2）非必需氨基酸是指人不一定需要的氨基酸（ ）
×
×
甲硫氨酸，缬氨酸，赖氨酸，异亮氨酸，
苯丙氨酸，亮氨酸，色氨酸，苏氨酸。
食物 蛋白质含量 营养价值
鲜奶类 (1.5-3.8)% 主要含酪蛋白和丰富的赖氨酸，但白蛋白含量较低
禽肉类 (12-22)% 必需氨基酸比值接近肉、蛋类。
鱼肉类 (15-20)% 氨基酸比较丰富但色氨酸含量较低。
五谷类 (7-16)% 必需氨基酸不平衡，一般缺乏赖氨酸，亮氨酸过高，氨基酸利用率低
注：评价蛋白质食品营养价值主要依据其必需氨基酸的种类和含量
均衡膳食，不挑食
COOH
NH2
H2O
脱 水
H2O
＋
缩 合
脱 水
H2O
＋
缩 合
脱 水
H2O
＋
肽键
缩 合
一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另外一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱去一分子的水,这种结合方式叫做脱水缩合。
脱 水
H2O
＋
二肽
肽键
缩 合
一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另外一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱去一分子的水,这种结合方式叫做脱水缩合。
脱 水
H2O
＋
二肽
肽键
缩 合
脱水缩合的脱去的H2O中H和O的来源分别是？
脱 水
H来自于－NH2和—COOH ；O来自于—COOH
H2O
氨基酸的脱水缩合
二肽
H2O
蛋白质的形成过程
1、氨基酸脱水缩合过程：
肽键
肽键
肽键
H2O
氨基酸的脱水缩合
H2O
三肽
三、蛋白质的形成过程
1、氨基酸脱水缩合过程：
肽键
肽键
H2O
氨基酸的脱水缩合
H2O
三肽
H2O
三、蛋白质的形成过程
1、氨基酸脱水缩合过程：
肽键
肽键
肽键
H2O
氨基酸的脱水缩合
H2O
H2O
四肽
由3个及其以上氨基酸分子缩合而成的、含多个肽键的化合物，叫多肽。多肽一般呈链状，叫肽链
三、蛋白质的形成过程
1、氨基酸脱水缩合过程：
氨基酸：
20种
蛋白质：
1010～1012
蛋白质形成过程的结构层次
蛋白质结构的多样性
◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇-◇
◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎-◎　
　 2、氨基酸种类不同，肽链结构不同
◇-◇-◇-◇-◇-◇
◇-◇-◇-◇
3、氨基酸排列顺序不同，肽链结构不同
◇-◇-◎-◎-
◇-◇-◎-◎-
◎-
◇-◇
-◎-◇-◇-◎-
4、肽链数目和形成空间结构不同
1、氨基酸数目不同,肽链结构不同
◎-
蛋白质结构的多样性
蛋白质功能多样性
1、结构蛋白：许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如羽毛、角、肌肉、头发、指甲、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
决定
2、功能蛋白：
种类繁多的蛋白质承担了多种多样的功能，蛋白质是生命活动的主要承担者。
02
检测生物组织中的蛋白质
1、实验原理
鉴定蛋白质
①蛋白质与与 反应，生产紫色的复杂化合物。
②双缩脲试剂可由质量浓度为 0.1 g/mL 的 NaOH 溶液和质量浓度为 0.01 g/mL 的 CuSO4 溶液
使用方法：
先加2mLNaOH溶液，轻轻振荡，摇匀 ；再加入加入３～４ 滴CuSO4 溶 液，轻轻振荡试管，摇匀
③在牛奶中加入NaOH溶液后，试管中的溶液呈碱性，肽键与Cu2＋形成紫色的复杂化合物。
双缩脲试剂
2.实验过程
3.实例：鉴定稀释的蛋清中的蛋白质
蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏（肽键不断裂），从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
例如，鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是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，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如，经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。
与社会的联系
蛋白质水解是指蛋白质在蛋白酶的催化作用下水解的过程。该过程使蛋白质的空间结构破坏，也会使部分肽键断裂，产物为小分子的肽和氨基酸。
1、组成元素：
2、结构特点：
3、结构通式：
4、种类：
C、H、O、N（有的含有S等）
每个氨基酸至少有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)；并且都有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上。这个碳原子上还连了一个氢原子和一个侧链基团（R基)
必需氨基酸（８种）
20种
非必需氨基酸（12种）
课堂小结——氨基酸及其种类
脱水缩合的反应物是：
参与脱水缩合的基团：
脱水缩合的产物是：
脱水缩合形成的化学键的名称:
脱水缩合的脱去的H2O中H和O的来源分别是：
脱水缩合的脱去的H2O的个数和产生的肽键的个数的关系是：
脱水缩合的产生的肽链的命名原则是：
氨基酸
水和多肽（肽链）
肽键
H来自于－NH2和—COOH ；O来自于—COOH（羧脱氢氧，氨基脱氢）
相等
连在中心碳原子上的－NH2和—COOH
R基中的氨基和羧基不参与反应
氨基酸数目确定时：有几个氨基酸参与反应成就称几肽
氨基酸数目不确定时：三个及三个以上氨基酸参与反应统称多肽
课堂小结——脱水缩合反应
课堂小结——蛋白质的多样性
蛋白质的结构和功能及其多样性(1)蛋白质结构具有多样性的原因：组成肽链的氨基酸在种类、数量、排列顺序上的不同，以及构成蛋白质的肽链在数量和空间结构上的千差万别。
(2)蛋白质的功能：蛋白质具有参与组成细胞和生物体的各种结构，并具有催化、运输、运动、防御和调控等生理功能。
(3)蛋白质结构多样性决定蛋白质功能多样性
03
核酸储存与传递遗传信息
DNA指纹图谱
受害者
从现场提取的血迹样品
怀疑对象
DNA指纹技术
讨论
1.为什么DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息？
①DNA是遗传物质，携带有遗传信息
②不同个体的遗传信息一般都有区别，因此能够提供犯罪嫌疑人的信息
观察四种核苷酸的结构思考：核苷酸的组成元素是哪些？
1、元素组成：
C、H、O、N、P
2、核酸的基本单位
核苷酸
一分子核苷酸的组成
一分子磷酸
一分子五碳糖
一分子含氮碱基
五碳糖
磷酸
含氮碱基
O
P
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
H
H
H
碱基
磷酸
O
CH2
OH
O
OH
H
OH
H
OH
H
H
碱基
磷酸
脱氧（核糖）核苷酸
核糖核苷酸
两种核苷酸的分子结构示意图
P
脱氧核糖
磷酸
含氮碱基
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
核糖
磷酸
含氮碱基
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
T
胸腺嘧啶
A
腺嘌呤
G
鸟嘌呤
C
胞嘧啶
U
尿嘧啶
两种核苷酸的分子结构示意图
脱氧核糖核苷酸与核糖核苷酸的区别
（1）五碳糖不同
OH
（2）含氮碱基不完全相同
腺嘌呤 (A)
鸟嘌呤 (G)
胞嘧啶 (C)
尿嘧啶 (U)
核糖
H
脱氧核糖
含氮碱基
腺嘌呤 (A)
鸟嘌呤 (G)
胞嘧啶 (C)
胸腺嘧啶 (T)
DNA是由脱氧核苷酸长连接成的长链，RNA则是由核糖核苷酸连接而成的长链。一般情况下DNA为双链，RNA为单链。
DNA分子片段
RNA分子片段
3、核酸是由核苷酸链接而成的长链
DNA及RNA分子分布在细胞的什么部位？
DNA主要分布在细胞核当中，线粒体、叶绿体内也有少量的DNA
RNA主要分布在细胞质
DNA：
无数种
为什么DNA（或RNA）分子具有多样性？
脱氧核苷酸：4种
遗传信息蕴藏在核苷酸的排列顺序中
DNA分子通过DNA自我复制，可将遗传信息传给下一代。
构成DNA分子的脱氧核苷酸数目、排列顺序不同,使DNA分子具有多样性；构成RNA分子的核糖核苷酸数目、排列顺序不同,使RNA分子具有多样性。
所有生物的遗传物质都是DNA吗？
遗传物质是DNA
遗传物质是RNA，如HIV、SARS病毒、禽流感病毒、2019新型冠状病毒
除RNA病毒外，其它生物的遗传物质都是DNA。
真核生物
细胞生物
（含DNA和RNA）
原核生物
非细胞生物
（含DNA或RNA）
DNA病毒
RNA病毒
4、核酸的功能
核酸是生物体中储存与传递遗传信息的生物大分子
在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有十分重要的作用
C、H、O、N、P
1.元素组成
2.核酸的基本单位
3.核酸的种类及分布
核苷酸
核酸是生物体中储存与传递遗传信息（核苷酸数目和排列顺序中）的生物大分子
在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有十分重要的作用
4.核酸的功能
课堂小结——核酸
脱氧核糖核酸:主要分布在细胞核当中，线粒体、叶绿体内也有少量的DNA
核糖核酸:主要分布在细胞质
1、单体
2、多聚体
组成生物大分子（多糖、蛋白质、核酸）的基本单位。
生物大分子又称为多聚体。
课堂小结——生物大分子
葡萄糖
氨基酸
核苷酸
多糖
蛋白质
核酸
单 体
多聚体
脱水缩合