1、第第3讲生命活动的主要承担者讲生命活动的主要承担者蛋白蛋白质质 遗传信息的携带者遗传信息的携带者核酸核酸蛋白质、核酸的结构和功能蛋白质、核酸的结构和功能()实验：观察实验：观察DNA、RNA在在细胞中的分布细胞中的分布1含量：含量：占细胞鲜重的占细胞鲜重的7%10%，占细胞干重，占细胞干重_以以上上2组成元素：组成元素：_，有的含有有的含有P、S两种元素两种元素知识点一蛋白质知识点一蛋白质生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者50%C、H、O、N 3.氨基酸氨基酸(基本组成单位基本组成单位)必需氨基酸必需氨基酸 非必需氨基酸非必需氨基酸 同一个碳原子同一个碳原子 人体（或其他脊椎动物）必不可
2、少，而人体（或其他脊椎动物）必不可少，而机体内又不能合成机体内又不能合成的，必须从食物中补充的氨基酸，称的，必须从食物中补充的氨基酸，称必需氨基酸必需氨基酸闪记：蛋白质相关知识闪记：蛋白质相关知识(1)8 种必需氨基酸种必需氨基酸：一一(异亮氨酸异亮氨酸)家家(甲硫氨酸甲硫氨酸)来来(赖氨酸赖氨酸)写写(缬缬氨酸氨酸)两两(亮氨酸亮氨酸)三三(色氨酸色氨酸)本本(苯丙氨酸苯丙氨酸)书书(苏氨酸苏氨酸)都有一个都有一个NH2和一个和一个COOH连在同一个碳原子上，连在同一个碳原子上，否则不否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸；是构成生物体蛋白质的氨基酸；氨基酸分子中氨基酸分子中至少有一个至少有一个N
3、H2、一个、一个COOH，因为因为R基中基中可能有可能有NH2、COOH；4多肽多肽肽键肽键 5蛋蛋白白质质排列顺序排列顺序 胰岛素胰岛素 运输作用运输作用 激素激素 免疫功能免疫功能 议一议：议一议：多肽与蛋白质有什么区别？蛋白质的合成场所是核糖体多肽与蛋白质有什么区别？蛋白质的合成场所是核糖体吗？吗？答案答案：多肽无复杂空间结构，一般不具有生物活性，蛋白质则都多肽无复杂空间结构，一般不具有生物活性，蛋白质则都具有；蛋白质的合成是在核糖体上，但其空间结构的形成具有；蛋白质的合成是在核糖体上，但其空间结构的形成(折叠盘折叠盘曲，其他化学键形成等曲，其他化学键形成等)则与内质网、高尔基体有关。则
4、与内质网、高尔基体有关。1蛋白质结构层次蛋白质结构层次氨基酸氨基酸 缩合缩合多肽多肽 盘曲折叠盘曲折叠蛋白质蛋白质 多肽和蛋白质的区别多肽和蛋白质的区别 3.蛋白质的结构多样性和功能多样性蛋白质的结构多样性和功能多样性 上述上述4个导致蛋白质结构多样性的原因并非同时个导致蛋白质结构多样性的原因并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备其中只要具备其中的一点的一点，这两个蛋白质分子的结构就不同。，这两个蛋白质分子的结构就不同。难点难点:2蛋白质形成过程分析蛋白质形成过程分析从从以上图示过程明确：以上图示过程明确：(1)肽的名称：肽的名称：一条
5、多肽链由几个氨基酸分子构成就称为一条多肽链由几个氨基酸分子构成就称为几肽几肽(三个或三个以上的称为多肽三个或三个以上的称为多肽)，如：由六个氨基酸分，如：由六个氨基酸分子构成一条链，则其名称是六肽，也可称为多肽。子构成一条链，则其名称是六肽，也可称为多肽。(2)肽键的结构式可表示如下：肽键的结构式可表示如下：CO或或CONH或或NHCO(3)H2O中的中的H来自于来自于COOH和和NH2，而，而O则只来自于则只来自于COOH。O H（4 4）根据氨基酸结构通式可解决肽链中所含）根据氨基酸结构通式可解决肽链中所含氨基和羧基的数目问题，但一般限定于计算其氨基和羧基的数目问题，但一般限定于计算其最小
6、值最小值，因为，因为R R基所含的氨基和羧基数目一般基所含的氨基和羧基数目一般不能确定。不能确定。注意：若题干中有图补充说明，特别注意注意：若题干中有图补充说明，特别注意R R基基中含有的氨基和羧基数！中含有的氨基和羧基数！(3)一条肽链上至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端；其余的氨基(或羧基)在R基上。蛋白质蛋白质初步水解的产物是多肽初步水解的产物是多肽，彻底水解的产物彻底水解的产物是是氨基酸氨基酸，氧化分解的终产物有氧化分解的终产物有CO2、H2O和尿素和尿素 三、关于蛋白质形成过程的有关计算三、关于蛋白质形成过程的有关计算1.蛋白质分子量的计算蛋白质分子量的计算必记
7、公式：必记公式：肽键数脱水缩合产生的水分子数肽键数脱水缩合产生的水分子数蛋白质的相对分子质量氨基酸相对分子质量的总和失去的水蛋白质的相对分子质量氨基酸相对分子质量的总和失去的水分子的相对分子质量的总和分子的相对分子质量的总和如果氨基酸平均分子量为如果氨基酸平均分子量为a，氨基酸数目为，氨基酸数目为m,即即相关计算公式：相关计算公式：（1）脱水数脱水数=肽键数肽键数=氨基酸数氨基酸数肽链数肽链数（2）氨基数氨基数=肽链数肽链数+R基上的氨基数基上的氨基数 =各氨基酸中氨基的总数各氨基酸中氨基的总数肽键数肽键数（3）羧基数羧基数=肽链数肽链数+R基上的羧基数基上的羧基数 =各氨基酸中羧基的总数各氨
8、基酸中羧基的总数肽键数肽键数（4）N原子数原子数=肽键数肽键数+肽链数肽链数+R基上的基上的N原子数原子数 =各氨基酸中各氨基酸中N原子的总数原子的总数（5）O原子数原子数=肽键数肽键数+2肽链数肽链数+R基上的基上的O原子数原子数 =氨基酸数氨基酸数+肽链数肽链数+R基上的基上的O原子数原子数 =各氨基酸中各氨基酸中O原子的总数原子的总数脱水数脱水数（6）H原子数原子数=各氨基酸中各氨基酸中H原子的总数原子的总数2脱水数脱水数四、蛋白质的常见种类、激素与蛋白质四、蛋白质的常见种类、激素与蛋白质1.激素与蛋白质激素与蛋白质（1）生物体内的激素多数属于蛋白质类激素，但也有不属）生物体内的激素多数
9、属于蛋白质类激素，但也有不属于此类的，按其化学本质分类如下：于此类的，按其化学本质分类如下：蛋白质类（含多肽类）：胰岛素、生长激素、促激素、抗利蛋白质类（含多肽类）：胰岛素、生长激素、促激素、抗利尿激素、胰高血糖素等；尿激素、胰高血糖素等；氨基酸类：甲状腺激素、肾上腺素等；氨基酸类：甲状腺激素、肾上腺素等；类固醇类：性激素、醛固酮等；类固醇类：性激素、醛固酮等；其他：生长素（吲哚乙酸）、乙烯等其他：生长素（吲哚乙酸）、乙烯等。（2）蛋白质的主要理化性质）蛋白质的主要理化性质（了解了解）酸碱两性酸碱两性（分子内存在（分子内存在NH2和和COOH）；）；盐析（可以从浓的无机盐溶液中沉淀出来）盐析（
10、可以从浓的无机盐溶液中沉淀出来）结构结构不发生变化不发生变化；变性和凝固变性和凝固（一定的理化因素，如过酸（一定的理化因素，如过酸，过碱过碱，重金属，重金属等，等，使其变性凝固）；使其变性凝固）；水解反应水解反应（在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸）；（在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸）；知识点二核酸知识点二核酸遗传信息的携带者遗传信息的携带者1元素组成：元素组成：C、H、O、N、P2核苷酸核苷酸(基本单位基本单位)3核酸核酸(遗遗传信传信息的携带息的携带者者)细胞核细胞核 拟核和质粒拟核和质粒 甲基绿甲基绿 绿色绿色 细胞质细胞质 吡罗红吡罗红 红色红色 遗传信息遗传信息 遗传、变异遗传、
11、变异 蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成核酸的组成与功能及与蛋白质的核酸的组成与功能及与蛋白质的关系关系 高考地位：高考地位：5年年10考考(2011海南卷，海南卷，2010江苏卷，江苏卷，2009福建卷福建卷)1图解核酸的组成成分图解核酸的组成成分 图一核苷酸结构模式图图一核苷酸结构模式图图二图二DNA、RNA组成成分比较图组成成分比较图2识图解读：识图解读：DNA和和RNA结构组成区别结构组成区别(1)组组成成分上：成成分上：核糖和碱基核糖和碱基U为为RNA特有；脱氧核糖和特有；脱氧核糖和碱基碱基T为为DNA特有特有。因而组成核酸的。因而组成核酸的“核苷酸核苷酸”是是8种，种，碱基是碱基是5
12、种；其中组成核糖核酸种；其中组成核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸和脱氧核糖核酸(DNA)的含氮碱基的含氮碱基(如上图二如上图二)依次均为依次均为4种、种、4种。种。(2)空间结构上：空间结构上：DNA为规则双螺旋结构；为规则双螺旋结构；RNA往往为单往往为单链结构。链结构。图示一中若碱基为图示一中若碱基为A，五碳糖为核糖，则两，五碳糖为核糖，则两部分之和为部分之和为“腺苷腺苷”，即，即ATP中中“A”代表的含义代表的含义。二、核酸水解的产物触类旁通触类旁通(1)只只有有DNA或或RNA的生物的生物(病毒病毒)体内核苷酸种类和碱基种类体内核苷酸种类和碱基种类依次是多少？依次是多少？(2)同时含有
13、同时含有DNA和和RNA的生物的生物(所有真核和原核生物所有真核和原核生物)细胞内细胞内呢？呢？答案答案(1)含含DNA的病毒具有的病毒具有4种脱氧核苷酸和种脱氧核苷酸和4种碱基，含种碱基，含RNA的病毒具有的病毒具有4种核糖核苷酸和种核糖核苷酸和4种碱基。种碱基。(2)具细胞结构的生物具有具细胞结构的生物具有8种核苷酸和种核苷酸和5种碱基种碱基。(特别注意原核生物特别注意原核生物)易错点易错点1忽略核酸与蛋白质的内在关系，把蛋白质合成看忽略核酸与蛋白质的内在关系，把蛋白质合成看成孤立的事件成孤立的事件规避规避3个易错点、辨析个易错点、辨析2个误区个误区易错点易错点3基因表达过程中，氨基酸数与
14、相应的碱基基因表达过程中，氨基酸数与相应的碱基(核苷酸核苷酸)数目的对应关系数目的对应关系(难点难点)易错点易错点2氨基酸缩合形成多肽过程中孕含的计算规律不熟氨基酸缩合形成多肽过程中孕含的计算规律不熟练，尤其是一些特例练，尤其是一些特例(如二硫键、环状肽、最值计算处理不如二硫键、环状肽、最值计算处理不到位到位)温馨提示温馨提示(1)若由氨基酸脱水缩合形成环状肽，则其肽键数若由氨基酸脱水缩合形成环状肽，则其肽键数缩合产生的水分子数氨基酸个数。缩合产生的水分子数氨基酸个数。(2)环状环状DNA分子，如质粒，其相对分子质量脱氧核苷酸分子，如质粒，其相对分子质量脱氧核苷酸数数脱氧核苷酸平均相对分子质量
15、脱氧核苷酸数脱氧核苷酸平均相对分子质量脱氧核苷酸数18。误区误区1不能分清化合物及其组成单位在物种间的统一性及不能分清化合物及其组成单位在物种间的统一性及差异性差异性点拨点拨核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性核酸与蛋白质在不同生物体中具有物种的特异性，因而可以从分子水平上，通过分析核酸与蛋白质的相似程度因而可以从分子水平上，通过分析核酸与蛋白质的相似程度来推断物种亲缘关系的远近，也可用于刑事案件的侦破或亲来推断物种亲缘关系的远近，也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定。而子鉴定。而氨基酸、核苷酸、糖类、脂质等小分子物质不具氨基酸、核苷酸、糖类、脂质等小分子物质不具有特种的特异性有特种的特异性
16、，因此这些物质不能作为鉴定物种亲缘关系，因此这些物质不能作为鉴定物种亲缘关系的依据。的依据。蛋白质多样性与生物多样性的关系蛋白质多样性与生物多样性的关系误区误区2不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因点拨点拨不同生物蛋白质不同的根本原因是不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因基因或遗传信息或遗传信息)的特异性的特异性。同一生物不同细胞蛋白质不同的同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是直接原因是mRNA不同，根本原因是不同，根本原因是“基因的选择性表达基因的选择性表达”。注注同同一生物不同体细胞都是由一个受精卵分裂分化形成一生物不同体细胞都是
17、由一个受精卵分裂分化形成的，故其的，故其DNA相同。相同。mRNA和蛋白质不同，由于基因的选和蛋白质不同，由于基因的选择性表达，不同细胞表达的基因不同，产生的择性表达，不同细胞表达的基因不同，产生的mRNA、蛋白、蛋白质不同。质不同。1实验原理实验原理观察观察DNA和和RNA在细胞中的分布在细胞中的分布高考地位：高考地位：5年年9考考(2012安徽卷，安徽卷，2011山东卷、山东卷、新课标全国卷、福建卷新课标全国卷、福建卷)2实验流程实验流程3试剂及作用试剂及作用(1)甲基绿吡罗红染色剂甲基绿吡罗红染色剂染染DNA和和RNA，混合使用，混合使用，现用现配。现用现配。(2)质量分数为质量分数为0
18、.9%NaCl溶液溶液保持口腔上皮细胞的保持口腔上皮细胞的正常形态和生理功能。正常形态和生理功能。(3)质量分数为质量分数为8%盐酸盐酸改变细胞膜的通透性，使染色改变细胞膜的通透性，使染色质质DNA和蛋白质分离。和蛋白质分离。(4)蒸馏水蒸馏水配制染色剂，冲洗涂片。配制染色剂，冲洗涂片。知识辨析小结知识辨析小结 蛋白质和核酸的关系蛋白质和核酸的关系RH2NHCOOHCRHNH2COOH+CRNHHCOOHCH缩合RNHHCOOHCRHNH2COC+H2O决定决定1、组成生物体的有机物共有的元素是、组成生物体的有机物共有的元素是糖类糖类 (C H O)脂类脂类 (C H O)蛋白质蛋白质 (C
19、H O N)核酸核酸 (C H O N P)四大有机物的总结四大有机物的总结能源物质能源物质储能物质储能物质结构物质结构物质遗传物质遗传物质糖类糖类脂肪脂肪蛋白质蛋白质核酸核酸能源物质（能源物质（）总结）总结细胞细胞中主要的能源物质中主要的能源物质植物细胞植物细胞中储能物质中储能物质动物细胞动物细胞中储能物质中储能物质生物体生物体内的储能物质内的储能物质生物体生物体内的主要能源物质内的主要能源物质葡萄糖葡萄糖淀粉淀粉糖元糖元脂肪脂肪糖类糖类植物植物所特有所特有的二糖的二糖植物植物所特有所特有的多糖的多糖动物动物所特有所特有的二糖的二糖动物动物所特有所特有的多糖的多糖蔗糖、麦芽糖蔗糖、麦芽糖淀粉和纤维素淀粉和纤维素乳糖乳糖糖元糖元糖、脂肪、蛋白质糖、脂肪、蛋白质
