高中生物蛋白质的相关计算(新)课件.pptx

1、蛋白质的相关计算蛋白质是生命活动的主要承担者Twiling2020.6.28CONTENTS目录01氨基酸的通式和分子结构02氨基酸的种类03蛋白质分子的结构04蛋白质的合成氨基酸脱水缩合05蛋白质的功能01氨基酸的通式和分子结构一、氨基酸的通式和分子结构蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸的结构通式为CH2N RHCOOH各种氨基酸的区别在于R基的不同。2.氨基酸的结构特点每种氨基酸分子至少含有一个氨基（-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，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基因。H2N R氨基02氨基酸的种类二、氨基酸的种类自然界中氨基酸的种

2、类约为100种，其中在生物体中组成蛋白质氨基酸约有20（21）种，但并非生物体内每一种蛋白质都一定含有20（21）种氨基酸。1.氨基酸的种类氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸。（1）必需氨基酸指人体（或其它脊椎动物）不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必须由食物蛋白供给，这些氨基酸称为必需氨基酸，成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%37%。（2）8种必需氨基酸（谐音记忆）“一（异亮氨酸）家（甲硫氨酸）人来（赖氨酸）写（缬氨酸）两（亮氨酸）三（色氨酸）本（苯丙氨酸）书（苏氨酸）”03蛋白质分子的结构三、蛋白质分子的结构1.基本概念（1）肽键：两个氨基酸脱水缩合形成二肽，连接两个氨基酸

3、分子的化学键（-NH2-CO-)叫肽键。（2）多肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。（3）肽链：多肽通常成链状结构，叫肽链。2.构成蛋白质的基本元素组成蛋白质的氨基酸约有20（21）种（8种必需氨基酸），不同的氨基酸分子具有不同的R基。特点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH）；而且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。4.氨基酸的连接方式脱水缩合脱水时，水中的氧来自羧基，氢来自氨基和羧基。5.蛋白质分子的结构层次C、H、O、N等元素 氨基酸 脱水缩合 二肽 多肽 一条或多条 蛋白质6.蛋白质分子结构多样化的原因（1）直接原因氨基酸分子的种

4、类不同；氨基酸分子的数量不同；氨基酸分子的排列顺序不同；蛋白质的空间结构不同；（2）根本原因DNA分子的多样性氨基酸的种类、数目、排列顺序不同04蛋白质的合成氨基酸脱水缩合四、蛋白质的合成氨基酸脱水缩合1.蛋白质的合成过程氨基酸 核糖体（进行脱水缩合形成肽链）细胞质基质 胞内蛋白 内质网（剪切、折叠、糖基化和二硫键的形成）高尔基体（进一步修饰加工、浓缩、分选、包装）细胞膜（具膜小泡与细胞膜融合而成外排）分泌蛋白 到体外2.分泌蛋白的形成过程核糖体（合成）内质网（加工、运输）高尔基体（加工、分泌）细胞膜（外排）备注：（1）与分泌蛋白的形成有关的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 （2）与

5、分泌蛋白的形成有关的膜性细胞器有：内质网、高尔基体、线粒体 （3）与分泌蛋白的形成有关的结构有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜、细胞核等 （4）分泌蛋白有：抗体、消化酶、蛋白质类激素、受体、载体蛋白等（血红蛋白、解旋酶不属于分泌蛋白）（5）胞内蛋白有：呼吸酶、光合酶等3.分泌蛋白与胞内蛋白的区别（1）作用部位不同分泌蛋白分泌到细胞外起作用，胞内蛋白则在细胞内起作用。（2）合成部位不同分泌蛋白是由粗面内质网上的核糖体所合成的，由粗面内质网加工；而胞内蛋白是由细胞质基质中游离的核糖体所合成的，加工则与滑面内质网有关。4.与蛋白质相关的计算（1）关于组成蛋白质相关的肽链、氨基酸、肽键、脱去

6、水分子数对应关系如下：一条肽链 m条肽链 氨基酸数 n n 肽链数 n-1 n-m 脱去水分子数 n-1 n-m 游离的氨基数 至少1个 至少m个游离的羧基数 至少1个 至少m个 （2）相关计算公式脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数=水解需水数氨基酸=肽链数+R基上的氨基酸数=各氨基酸中氨基的总数-肽链数羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中的羧基总数-肽键数蛋白质相对分子质量=各氨基酸平均相对分子质量 x 氨基酸数-18 x 脱水数（2 x 二硫键数）N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中的N的总数O原子数=肽键数+2 x 肽键数+R基上的O原子数=各氨基酸中的O的总数-脱

7、水数H原子数=各氨基酸中H的总数-2x脱水数若是环状蛋白质：氨基酸数=肽键数=脱去的水分子数（与链肽相差1）-S-S-的形成：侧链脱去2个H05蛋白质的功能五、蛋白质的功能生命活动的主要承担者（1）构成细胞和生物体的重要物质，即结构蛋白，如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白；（2）催化作用：如绝大多数酶；（3）传递信息：即调节作用，如胰岛素、生长激素；（4）免疫作用：如免疫球蛋白（抗体）；（5）运输蛋白：如红细胞中的血红蛋白。06蛋白质的变性六、蛋白质的变性蛋白质的理化性质：1.蛋白质的水解：蛋白质在酸性、碱性、酶等条件下发生水解，水解的最终产物是氨基酸。2.盐析：盐析为蛋白质在水溶液中溶解度的降低，

8、不影响活性，加水后还可以溶解。蛋白质溶液 无机轻金属盐 析出蛋白质（盐析）加水3.蛋白质的变性：受热、酸碱、重金属盐、某些有机物（乙醇、甲醛等），紫外线等作用时蛋白质可发生变性，失去其生理活性；变性是不可逆过程，是化学变化过程蛋白质溶液 强酸、强碱或重金属盐或加热 变性凝结 一些有机物如：醛、醇或紫外线4.颜色反应：遇浓硝酸有黄色反应5.灼烧：蛋白质灼烧有烧焦羽毛的味道专题强化练1 有关蛋白质中的计算题例一谷胱甘酸（分子式C10H17O6N3S）是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要的三肽，它是由谷氨酸（C5H9O4N）、甘氨酸（C2H5O2N）和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸的分子式可能为（

9、）A.C3H3NS B.C3H5ONS C.C3H7O2NS D.C3H3O2NS 1.C 此题学生往往直接用三肽（谷胱甘肽C10H17O6N3S）中各个原子的数量减去谷氨酸、甘氨酸中各个原子数，得到半胱氨酸的分子式C3H3NS。其中，忽略了一关键环节，即这三个氨基酸形成三肽时脱去了两个水分子。本题首先根据三个氨基酸形成三肽（C10H17O6N3S）时，脱去两分子水（H2O），推出三个氨基酸所含有的C、H、O、N、S原子总个数是C=10、H=17+4=21、0=6+2=8、N=3、S=1。半胱氨酸中C、H、O、N、S原子个数就可以根据三个氨基酸中的原子总个数减去已知谷氨酸（C5H9O4N）、甘

10、氨酸（C2H5O2N）的各原子个数而计算出来：C=10-5-2=3、H=21-9-5=7、0=8-4-2=2、N=3-1-1=1、S=1.故半胱氨酸分子式为C3H7O2NS，C正确，A、B、D错误。c 例二N个氨基酸组成了M个肽，其中有Z个是环状肽，据此分析下列表述错误的是（）A.M个肽一定含有的元素是C、H、O、N，还可能有SB.M个肽至少含有的游离氨基数和游离羧基数均为M-ZC.将这M个肽完全水解为氨基酸，至少需要N-M+Z个水分 子D.这M个肽至少含有N-M+Z个O原子2.D 本题考查的是氨基酸及其组成肽的相关知识。组成题中 M个肽的氨基酸中一定含有元素C、H、O、N，有的可能含有元素S

11、，A正确；一条肽链中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基，环状肽可能无游离的氨基和羧基，所以 M个肽至少含有的游离氨基数和游离拔基数均为M-Z.B正确;N个氨基酸构成了M个肽，其中有Z条是环状，其他为链状，环状肽水解需要的水分子数=该肽拥有的氨基酸数，链状肽水解需要的水分子数=该肽拥有的氨基酸数-1,则题中 M个肽完全水解共需要N-M+Z个水分子，C正确；环状肽含有的氧原子数=肽键数+游离的羧基数2=该肽含有的氨基酸数+R 基中的叛基数2，链状肽含有的氧原子数=肽键数+游离的羧基数2=该肽含有的氨基酸数+1+R基中的羧基数2，所以题中M个肽至少含有N+M-Z个0原子，D错误。D例三如果有足量

12、的三种氨基酸，分别为A、B、C，则它们能形成的三肽种类以及包含这三种氨基酸的三肽种类分别最多有（）A.9种，9种 B.6种，3种C.18种，6种 D.27种，6种3.D 多肽的不同取决于构成多肽的氨基酸的种类、数量、排列顺序。三肽由三个氨基酸形成，若此三肽只含有一种氨基酸，可构成三肽的种类有AAA、BBB、CCC。若此三肽含有三种氨基酸，可构成三肽的种类有ABC、ACB、BAC、BCA、CBA、CAB。若只含有两种氨基酸，如A和B，可构成三肽种类有ABB、BAB、BBA、BAA、ABA、AAB；同理，B和C、A和C，分别构成的三肽种类都有六种。因此，能形成的三肽种类最多有3+6+63=27（种

13、），包含A、B、C三种氨基酸的三肽种类最多有6种。D正确，A、B、C错误。D例四某蛋白质的相对分子质量为11935，在合成这个蛋白质分子的过程中相对分子质量减少了1908，假设氨基酸的平均相对分子质量为127，则组成该蛋白质分子的肽链有（）A.1条 B.2条C.3条 D.4条4.C 题述蛋白质中氨基酸总个数为(11 935+1 908）127=109，肽键数=脱去水分子数=190818=106，总氨基酸数=肽键数+肽链数，所以肽链条数为109-106=3，C正确。C例五有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CXHYNZOWS(Z12,W13),这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨

14、酸（C3H7NO2S)、丙氨酸（C3H6NO2)、天冬氨酸（C4H7NO4)、赖氨酸（C6H14N2O2)、苯丙氨酸（C9H11NO2)。问：水解产物中天冬氨酸的数目是（D）A.Y+12个 B.Z+12个C.W+13个 D.（W-13)/2个5.D 由于在每个半胱氨酸、丙氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸中都只含有2个O原子，即每个氨基酸中只有1个“COOH”，而天冬氨酸中含有4个O原子。设天冬氨酸的个数为a，该十二肽由12个氨基酸脱水缩合形成过程中，脱去11分子H2O，利用O原子平衡建立关系式：（12-a）2+4a-11=w，因此a=（w-13）/2，即该“十二肽”分子彻底水解后有（w-13）/2个天冬氨酸。D正确，A、B、C错误。THANKS