1.3.1细胞中的蛋白质和核酸课件(共41张PPT)2023-2024学年高一上学期生物苏教版必修1

(共41张PPT)
第一章 细胞的分子组成
1.3细胞中的蛋白质和核酸
细胞的功能主要由蛋白质完成
细胞中含量最多的有机物是蛋白质
你能说出多少种富含蛋白质的食品？
（1）大豆制品：豆腐、豆浆、腐竹等；
（2）奶类制品：奶粉、酸奶、牛奶等；
（3）肉蛋类食品：牛、羊肉、鸡蛋等。
细胞的功能主要由蛋白质完成
食物中的蛋白质能够被人体直接吸收吗？
蛋白质
胃、小肠的消化
氨基酸是组成蛋白质的基本单位
氨基酸
组成蛋白质的元素：
C、H、O、N（S）
组成蛋白质的基本单位：氨基酸（在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有21种）。
氨基酸
必需氨基酸：必须从外界环境中直接获取，人体细胞不能合成的氨基酸（成人有8种，婴儿有9种，比成人多组氨酸）。
非必需氨基酸：人体细胞能够合成的氨基酸
C
H
NH2
H
C
O
OH
甘氨酸
C
H
NH2
CH
C
O
OH
CH3
CH3
缬氨酸
C
H
NH2
C
O
OH
CH3
C
H
NH2
CH
C
O
OH
CH3
CH3
CH2
亮氨酸
丙氨酸
细胞的功能主要由蛋白质完成
氨基酸的结构具有什么特点？
1. 每种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一个羧基连接在同一个碳原子上。
2. 这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R表示）。
3. 氨基酸之间的区别在于R基不同。
R
C
H
C
H2N
OH
O
氨基
羧基
侧链基团
细胞的功能主要由蛋白质完成
　　
C
H
NH2
C
O
OH
每种氨基酸分子　　　都含有　　　　 （　　　）
　和　　　　　 （　　　　）。
且都有一个氨基和一个羧基连接在　 　　　　　上。
这个碳原子还连一个H原子和一个R基，氨基酸分子不同，就不同在 。
至少
一个氨基
—NH2
一个羧基
—COOH
同一个碳原子
R基
如何判断某分子是否为氨基酸？
细胞的功能主要由蛋白质完成
蛋白质是由C、H、O、N等化学元素组成的高分子化合物，相对分子质量很大
64500
9512
C3032H4816O872N780S8Fe4
血红蛋白
36684
5224
C1642H2652O492N420S12
牛 奶
乳蛋白
180
24
C6H12O6
葡萄糖
18
3
H2O
水
相对分子质量
原子个数
化学式
细胞的功能主要由蛋白质完成
氨基酸的结合方式
蛋白质是生物大分子，由许多氨基酸分子通过脱水缩合形成肽键相连而成。肽键是连接两个氨基酸分子的化学键。
脱水缩合反应
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，同时脱去一分子的水，这种结合的方式叫脱水缩合。
细胞的功能主要由蛋白质完成
C
H
R1
NH2
OH
C
O
H2O
C
H
COOH
R2
H
N
H
氨基酸的结合方式 脱水缩合
肽键
二肽
细胞的功能主要由蛋白质完成
氨基酸的结合方式:脱水缩合
肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
氨基酸的结合方式:脱水缩合
C
C
H
R1
NH2
C
O
C
H
R2
H
N
O
肽键
二肽
C
H
COOH
R3
H
N
H2O
肽键
三肽
以此类推，由n个氨基酸分子以肽键彼此相连形成的物质，称为n肽或多肽（链状）。
H2O
细胞的功能主要由蛋白质完成
正确 错误（举例）
氨基 NH2或—NH3
羧基 COOH
肽键 CO—NH
　　氨基、羧基及肽键的写法和多肽的命名
O
||
—C—OH
O
||
C—OH
易错提醒
—NH2
—COOH
—CO—NH—
细胞的功能主要由蛋白质完成
—C
H2N
H
H
—C—
O
N—
H
C—
CH3
H
COOH
—C—
O
N—
H
C—
H
CH2
C
O
NH2
—C—
O
N—
H
H
CH2
C
COOH
①
②
⑥
⑤
⑦
⑧
⑨
③
（1）该化合物中，①表示________， ③ 表示________ ，⑦表示________。
（2）该化合物有氨基________个，有羧基________个。该化合物的名称是______________。
氨基
羧基
肽键
2
2
多肽
（四肽）
细胞的功能主要由蛋白质完成
1.二肽形成过程中，产生了几个水分子？形成了几个肽键？
2.请大家推理，如果有10个氨基酸分子，通过脱水缩合形成一条肽链可产生了几个水分子？形成了几个肽键？
3.进一步推理，n个氨基酸分子，通过脱水缩合形成一条多肽链时可产生了几个水分子？形成了几个肽键？
一个
9个水分子
9个肽键
（n－1）个
一个
氨基酸
肽键
肽键数=6 －1
肽键数=8 －2
肽键数 = 氨基酸数－肽链数
= 脱去水分子个数
肽键数=3 －1
蛋白质相对分子质量
假设氨基酸的平均相对分子质量是a，6个氨基酸形成一条链，蛋白质的相对分子质量是多少？
6a-18(6-1)
蛋白质相对分子质量＝
氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数
蛋白质中氨基数
一个氨基酸分子中至少有几个游离的氨基？
1个
一个氨基酸分子中总的氨基数有？
1+R基上的氨基数
两个氨基酸分子形成二肽后至少有几个游离的氨基？
1个
两个氨基酸分子形成二肽后总的氨基数有？
1+R基上的氨基数
5个、7个、10个氨基酸分子分别形成一条肽链，总的氨基数有？
1+R基上的氨基数
蛋白质中氨基数
6 个氨基酸分子形成 2 条肽链，至少有几个游离的氨基？
2个
6 个氨基酸分子形成 2 条肽链，总的氨基数有？
2+R基上的氨基数
10 个氨基酸分子形成 2 条肽链，总的氨基数有？
x 个氨基酸分子形成 n 条肽链，总的氨基数有？
n+R基上的氨基数
蛋白质中的氨基数＝
肽链数+R基上的氨基数=所有的氨基数-肽键数
蛋白质中羧基数=
肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基总数-肽键数
环肽中氨基酸数=
肽键数=脱去的水分子数
细胞的功能主要由蛋白质完成
蛋白质的相关计算
（1）肽键数=失去水分子数 =
氨基酸数-肽链数
（2）蛋白质相对分子质量=
氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数×18
（3）蛋白质中氨基数=
肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基总数-肽键数
细胞的功能主要由蛋白质完成
蛋白质的相关计算
（4）蛋白质中羧基数=
肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基总数-肽键数
（5）环肽中氨基酸数=
肽键数=脱去的水分子数
细胞的功能主要由蛋白质完成
1或m个氨基酸形成多肽链的规律
肽链数 氨基酸数 肽键数 脱水数 肽链 分子量 氨基数 羧基数
1条
m条
注：氨基酸的平均相对分子质量为a
N
N－1
N－1
aN－18(N－1)
至少
1个
至少
1个
N
N－m
N－m
aN－18(N－m)
至少m个
至少m个
某蛋白质由3条多肽链、N个氨基酸组成，下列关于该蛋白质说法正确的是(　　)
A．形成该蛋白质时产生了N个水分子
B．该蛋白质中含有N个肽键
C．该蛋白质中至少含有3个游离的羧基
D．合成该蛋白质至少需要20种氨基酸
C
氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质分子时，相对分子量减少了900，由此可知， 此蛋白质分子中含有的氨基酸数和肽键数分别是（　 ）
A.52、52　　　　
B.50、50C.52、50　　　　
D.50、49
C
某蛋白质分子含有4条肽链，共有96个肽键，则此蛋白质分子中至少含有－COOH和－NH2的数目分别为( )
A. 4、 100
B. 4、 4C. 100、100
D. 96、96
B
一个蛋白质分子由四条肽链组成，364个氨基酸形成，则这个蛋白质分子含有的－COOH和－NH2 数目分别为 ( )
A . 366、366
B. 362、362C . 4、 4
D. 无法判断
D
细胞的功能主要由蛋白质完成
氨基酸怎样构成蛋白质
讨论
1.从氨基酸到蛋白质大致有哪些结构层次？
氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽…多肽；一条肽链按照一定形态折叠盘曲构成空间结构；多条肽链构成更为复杂的空间结构。
生物体蛋白质大约有1010-1012种。
构成肽链的氨基酸种类不同，肽链的结构则不同；
如果以 代表不同的氨基酸，
构成肽链的氨基酸数目不同，肽链的结构则不同；
构成肽链的氨基酸排列顺序不同，肽链的结构则不同；
蛋白质多样性原因：
（1）形成肽链的氨基酸的种类不同
（2）形成肽链的氨基酸的数目不同
（3）形成肽链的氨基酸的排列顺序不同
（5）肽链的盘曲方式及其形成的空间结构不同
（4）肽链的数目不同
结构多样性
功能多样性
决定
细胞的功能主要由蛋白质完成
蛋白质究竟有哪些功能？
许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。
结构蛋白
细胞的功能主要由蛋白质完成
胰岛素空间结构示意图
图中黄色区域的部分细胞能分泌胰岛素
有些蛋白质能够调控机体的生命活动，如胰岛素。
细胞的功能主要由蛋白质完成
细胞中的化学反应离不开酶的催化。绝大多数酶是蛋白质，如胃蛋白酶、胰蛋白酶。
胃蛋白质酶结晶
加酶洗衣粉
细胞的功能主要由蛋白质完成
有些蛋白质具有运输功能。如血红蛋白能运输氧。
血红蛋白
细胞的功能主要由蛋白质完成
有些蛋白质有防御功能。人体内的抗体是蛋白质，可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
抗体结构示意图
细胞的功能主要由蛋白质完成
1、结构蛋白：肌肉、头发、羽毛等
2、催化作用：绝大多数酶
3、运输功能：血红蛋白
4、调控生命活动：胰岛素
5、防御功能：抗体
蛋白质的功能
蛋白质是生命活动的主要承担者
检测生物组织中的蛋白质
实验原理：
蛋白质 + →
双缩脲试剂
紫色化合物
双缩脲试剂
蛋白质中含有的结构——肽键，能在碱性环境下与双缩脲试剂中的Cu2+产生紫色络合物
A液：0.1g/mL的NaOH溶液
B液：0.01g/mL的CuSO4溶液
使用方法：
先A后B，B不能过量
斐林试剂与双缩脲试剂对比
不同点 斐林试剂 双缩脲试剂
使用方法
反应条件
结果
CuSO4溶液浓度
相同点
等量混匀、现配现用
使用时先加A液再加B液
需水浴加热
不需加热
产生砖红色沉淀
产生紫色反应
乙液CuSO4溶液质量浓度为0.05g/mL
B液CuSO4溶液质量浓度为0.01 g/mL
都含有NaOH溶液、CuSO4溶液两种成分，且所用NaOH溶液质量浓度都是0.1g/mL
谢谢大家！