高中生物 第二章 第二節(jié) 第2課時(shí) 蛋白質(zhì)和核酸課件 蘇教版必修1

第二章第二節(jié)自主預(yù)習(xí)抓基礎(chǔ)合作學(xué)習(xí)探新知名師點(diǎn)撥釋疑難設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)2演練1演練2創(chuàng)新演練大沖關(guān)NO.1NO.2第2課時(shí) 一、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能一、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能 1含量含量 細(xì)胞中含量最多的含氮化合物，占細(xì)胞鮮重的細(xì)胞中含量最多的含氮化合物，占細(xì)胞鮮重的7%10%，占細(xì)胞干重，占細(xì)胞干重50%以上。以上。 2組成元素組成元素 ，有的含有，有的含有P、S等元素。等元素。C、H、O、N 3基本單位基本單位氨基酸氨基酸 (1)種類：約種類：約20種。種。 (2)通式：通式： (3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都含有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基，并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在 上。上。至少至少同一碳原子同一碳原子 5蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) (1)組成：由一條或幾條肽鏈構(gòu)成。組成：由一條或幾條肽鏈構(gòu)成。 (2)種類多樣性原因：氨基酸種類多樣性原因：氨基酸 不同；氨基酸不同；氨基酸 不同；不同；氨基酸的氨基酸的 變化多端；多肽鏈的數(shù)目和變化多端；多肽鏈的數(shù)目和 不同。不同。 (3)功能：功能： 、 、收縮和運(yùn)動(dòng)、構(gòu)成有機(jī)體結(jié)構(gòu)、收縮和運(yùn)動(dòng)、構(gòu)成有機(jī)體結(jié)構(gòu)、 、調(diào)控等。、調(diào)控等。 肽鍵肽鍵種類種類數(shù)目數(shù)目排列順序排列順序空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)催化催化運(yùn)輸運(yùn)輸防御防御C、H、O、N、P脫氧核糖脫氧核糖核糖核糖 3類型類型 (1)種類：可分為種類：可分為 (DNA)和和 (RNA)。 (2)分布：分布：DNA主要集中在主要集中在 內(nèi)，內(nèi)，RNA主要分布在主要分布在 中。中。 (3)作用：作用：DNA是絕大多數(shù)生物的是絕大多數(shù)生物的 ，是，是 的載體，的載體，RNA只是某些只是某些 的遺傳物質(zhì)。的遺傳物質(zhì)。脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸核糖核酸核糖核酸細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)遺傳信息遺傳信息病毒病毒 4DNA的結(jié)構(gòu)和功能的結(jié)構(gòu)和功能 (1)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： DNA通常為通常為 立體結(jié)構(gòu)。立體結(jié)構(gòu)。 一般由成千上萬個(gè)一般由成千上萬個(gè) 組成。組成。 (2)功能：功能： 指導(dǎo)和控制生物體的形態(tài)、生理和行為等多種性狀指導(dǎo)和控制生物體的形態(tài)、生理和行為等多種性狀的表達(dá)和變化。的表達(dá)和變化。 通過精確的通過精確的 ，為將其特性傳遞給下一代提，為將其特性傳遞給下一代提供最基本的供最基本的 。 雙鏈雙鏈脫氧核苷酸脫氧核苷酸自我復(fù)制自我復(fù)制分子基礎(chǔ)分子基礎(chǔ) 三、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)三、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn) (1)原理：蛋白質(zhì)雙縮脲試劑原理：蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色。紫色。 (2)雙縮脲試劑的組成：由雙縮脲試劑的組成：由0.1 g/mL的的 和和0.01 g/mL 組成。組成。 (3)雙縮脲試劑的使用：先加雙縮脲試劑的使用：先加 1 mL，再加，再加 34滴。滴。NaOH溶液溶液CuSO4溶液溶液NaOH溶液溶液CuSO4溶液溶液1判斷下列說法是否正確判斷下列說法是否正確(1)氨基酸只能含一個(gè)氨基酸只能含一個(gè)NH2和一個(gè)和一個(gè)COOH。()(2)細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白細(xì)胞中氨基酸種類和數(shù)量相同的蛋白質(zhì)是同一種蛋白 質(zhì)。質(zhì)。 ()(3)用用3H標(biāo)記的氨基酸脫水縮合生成蛋白質(zhì)，同時(shí)有標(biāo)記的氨基酸脫水縮合生成蛋白質(zhì)，同時(shí)有3H2O產(chǎn)生，那么水中的產(chǎn)生，那么水中的3H只能來自氨基酸的只能來自氨基酸的NH2。()(4)核酸由核酸由C、H、O、N元素組成。元素組成。()(5)除病毒外，一切生物都有核酸存在。除病毒外，一切生物都有核酸存在。()(6)核酸儲(chǔ)存遺傳信息，控制蛋白質(zhì)的合成。核酸儲(chǔ)存遺傳信息，控制蛋白質(zhì)的合成。()(7)組成核酸的基本單位是脫氧核糖核苷酸。組成核酸的基本單位是脫氧核糖核苷酸。()(8)蛋白質(zhì)是由多個(gè)氨基酸分子通過肽鍵相互連接而成的高分蛋白質(zhì)是由多個(gè)氨基酸分子通過肽鍵相互連接而成的高分 子化合物。子化合物。()(9)蛋白質(zhì)類的酶具有催化作用。蛋白質(zhì)類的酶具有催化作用。()(10)RNA通常只有一條鏈，它的堿基與通常只有一條鏈，它的堿基與DNA完全不同。完全不同。()2現(xiàn)有氨基酸現(xiàn)有氨基酸800個(gè)，其中氨基總數(shù)為個(gè)，其中氨基總數(shù)為810個(gè)，羧基總數(shù)為個(gè)，羧基總數(shù)為808個(gè)，則由這些氨基酸合成的含有兩條肽鏈的蛋白質(zhì)個(gè)，則由這些氨基酸合成的含有兩條肽鏈的蛋白質(zhì)共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次分別為共有肽鍵、氨基和羧基的數(shù)目依次分別為 ()A798、2和和2B798、12和和10C799、1和和1 D799、11和和9解析：解析：肽鍵數(shù)氨基酸數(shù)肽鍵數(shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)肽鏈數(shù)8002798個(gè)，個(gè)，氨基數(shù)氨基數(shù)81079812個(gè)，羧基數(shù)個(gè)，羧基數(shù)80879810個(gè)。個(gè)。答案：答案：B探究探究1.試寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，并分析其特點(diǎn)。試寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，并分析其特點(diǎn)。提示提示探究探究2.試寫出氨基酸脫水縮合形成多肽的過程。試寫出氨基酸脫水縮合形成多肽的過程。提示提示 由上圖可以看出：由上圖可以看出： (1)形成肽鍵時(shí)，相應(yīng)的形成肽鍵時(shí)，相應(yīng)的COOH失去失去OH，相應(yīng)，相應(yīng)的的NH2失去失去H，形成一分子，形成一分子H2O。 (2)一條多肽鏈上至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的一條多肽鏈上至少有一個(gè)游離的氨基和一個(gè)游離的羧基，分別在肽鏈的兩端。羧基，分別在肽鏈的兩端。 (3)肽鍵表示為：肽鍵表示為： 或或CONH。 (4)R基團(tuán)中的氨基和羧基不參與脫水縮合反應(yīng)?；鶊F(tuán)中的氨基和羧基不參與脫水縮合反應(yīng)。探究探究3.比較比較DNA和和RNA的異同點(diǎn)的異同點(diǎn)(完成下表完成下表)。類別類別核酸核酸DNARNA基本單位基本單位核苷酸核苷酸 核糖核苷酸核糖核苷酸化化學(xué)學(xué)成成分分堿基堿基A(腺嘌呤腺嘌呤)、C(胞嘧啶胞嘧啶)、G(鳥嘌呤鳥嘌呤) 五碳糖五碳糖 核糖核糖酸酸磷酸磷酸分布分布細(xì)胞核細(xì)胞核(主要主要)、線粒體、線粒體、葉綠體葉綠體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)(主要主要)、細(xì)胞核、細(xì)胞核、線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體脫氧核糖核苷酸脫氧核糖核苷酸T(胸腺嘧啶胸腺嘧啶)U(尿嘧啶尿嘧啶)脫氧核糖脫氧核糖探究探究4.如何鑒定蛋白質(zhì)？如何鑒定蛋白質(zhì)？(完成下表完成下表)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 材料材料實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法結(jié)果結(jié)果設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路對照對照方法方法與雙縮脲與雙縮脲試劑作用，試劑作用，產(chǎn)生紫色產(chǎn)生紫色豆?jié){豆?jié){牛奶牛奶制備制備 加入加入 加入加入 白色白色根據(jù)某特定根據(jù)某特定化學(xué)試劑與化學(xué)試劑與組織中有機(jī)組織中有機(jī)物的特定顏物的特定顏色反應(yīng)，來色反應(yīng)，來鑒定有機(jī)物鑒定有機(jī)物的存在的存在自身自身對照對照加入加入 紫色紫色生物組織生物組織樣液樣液生物組織生物組織樣液樣液雙縮脲試雙縮脲試劑劑A雙縮脲試雙縮脲試劑劑B 例例1下面是某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖下面是某蛋白質(zhì)的肽鏈結(jié)構(gòu)示意圖(圖甲，其中圖甲，其中數(shù)字為氨基酸序號(hào)數(shù)字為氨基酸序號(hào))及部分肽鏈放大圖及部分肽鏈放大圖(圖乙圖乙)，請據(jù)圖判斷下，請據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是列敘述中正確的是 () A該蛋白質(zhì)中含有兩條肽鏈，該蛋白質(zhì)中含有兩條肽鏈，52個(gè)肽鍵個(gè)肽鍵 B圖乙中含有的圖乙中含有的R基是基是 C從圖乙可推知該蛋白質(zhì)至少含有從圖乙可推知該蛋白質(zhì)至少含有4個(gè)游離的羧基個(gè)游離的羧基 D若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為128，則該蛋白質(zhì)的，則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為相對分子質(zhì)量為5 646 解析解析從圖中可見有兩條多肽鏈，一共從圖中可見有兩條多肽鏈，一共51個(gè)個(gè)氨基酸，有氨基酸，有49個(gè)肽鍵，計(jì)算相對分子質(zhì)量時(shí)注意，個(gè)肽鍵，計(jì)算相對分子質(zhì)量時(shí)注意，形成形成“SS”時(shí)脫了時(shí)脫了6個(gè)個(gè)H。 答案答案C 例例2下圖是生物體內(nèi)核酸的基本組成單位下圖是生物體內(nèi)核酸的基本組成單位核核苷酸的模式圖，相關(guān)敘述正確的是苷酸的模式圖，相關(guān)敘述正確的是 () A若若a為核糖，則為核糖，則m有有4種，分別是種，分別是A、T、G、C B若若m為鳥嘌呤，則為鳥嘌呤，則b的名稱是鳥嘌的名稱是鳥嘌呤核糖核苷酸或鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸呤核糖核苷酸或鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸 C構(gòu)成人體遺傳物質(zhì)的構(gòu)成人體遺傳物質(zhì)的b共有共有8種，種，a有有2種，種，m有有5種種 D在在HIV和和SARS病毒中共可以檢測到病毒中共可以檢測到2種種a，5種種m，8種種b 解析解析題干中圖示結(jié)構(gòu)為核苷酸，其中題干中圖示結(jié)構(gòu)為核苷酸，其中a表示五碳糖，表示五碳糖，m表示含氮堿基。構(gòu)成表示含氮堿基。構(gòu)成DNA的基本單位是脫氧核糖核苷酸，的基本單位是脫氧核糖核苷酸，其中所含其中所含a為脫氧核糖，為脫氧核糖，m有有4種，分別是種，分別是A、T、G、C；構(gòu)；構(gòu)成成RNA的基本單位是核糖核苷酸，其中所含的基本單位是核糖核苷酸，其中所含a為核糖，為核糖，m有有4種，分別是種，分別是A、U、G、C。若。若a為核糖，則可判定為核糖，則可判定b為核糖核為核糖核苷酸，所含苷酸，所含m為為A、U、G、C 4種。若種。若m為鳥嘌為鳥嘌 呤，無法確呤，無法確定定a的種類，若的種類，若a為核糖，則為核糖，則b是鳥嘌呤核糖核苷酸；若是鳥嘌呤核糖核苷酸；若a為脫為脫氧核糖，則氧核糖，則b是鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸。人體內(nèi)有是鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸。人體內(nèi)有DNA和和RNA兩種核酸，但只有兩種核酸，但只有DNA才是遺傳物質(zhì)，其基本組成才是遺傳物質(zhì)，其基本組成單位是脫氧核糖核苷酸，共有單位是脫氧核糖核苷酸，共有4種，包括種，包括1種種a(脫氧核糖脫氧核糖)和和4種種m(A、T、G、C)。HIV和和SARS病毒均只含有病毒均只含有RNA，因，因此它們體內(nèi)只有此它們體內(nèi)只有1種種a(核糖核糖)、4種種m(A、U、G、C)和和4種種b(核糖核苷酸核糖核苷酸)。 答案答案B 例例3某生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組想把調(diào)查脫脂奶粉的某生物學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組想把調(diào)查脫脂奶粉的合格率作為研究課題。假如你是課題組成員，你如何鑒定合格率作為研究課題。假如你是課題組成員，你如何鑒定真假脫脂奶粉？真假脫脂奶粉？ (1)搜集資料：搜集資料：A.全脂奶粉蛋白質(zhì)、脂肪和蔗糖等成分，全脂奶粉蛋白質(zhì)、脂肪和蔗糖等成分，脫脂奶粉含有高蛋白、低脂肪等成分。脫脂奶粉含有高蛋白、低脂肪等成分。B.假冒脫脂奶粉有假冒脫脂奶粉有兩種：一是用全脂奶粉冒充，二是用淀粉冒充。兩種：一是用全脂奶粉冒充，二是用淀粉冒充。 (2)鑒定是否用淀粉冒充脫脂奶粉：鑒定是否用淀粉冒充脫脂奶粉：_。 (3)鑒定是否用全脂奶粉冒充脫脂奶粉：鑒定是否用全脂奶粉冒充脫脂奶粉：_。 (4)結(jié)果分析：結(jié)果分析：_。 (5)通過以上鑒定，我們并不能完全肯定是否是正宗的脫通過以上鑒定，我們并不能完全肯定是否是正宗的脫脂奶粉，還必須用脂奶粉，還必須用_對其對其_含量進(jìn)行鑒定。含量進(jìn)行鑒定。 解析解析首先閱讀題干，提取信息首先閱讀題干，提取信息“脫脂奶粉比全脂脫脂奶粉比全脂奶粉的脂肪含量低，不含淀粉奶粉的脂肪含量低，不含淀粉”。然后根據(jù)淀粉遇碘液變。然后根據(jù)淀粉遇碘液變藍(lán)，脂肪可以被蘇丹藍(lán)，脂肪可以被蘇丹染液染液(或蘇丹或蘇丹染液染液)染成橘黃色染成橘黃色(或或紅色紅色)，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用產(chǎn)生紫色鑒定。，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用產(chǎn)生紫色鑒定。 答案答案(2)將采集來的脫脂奶粉少許配成適當(dāng)濃度的將采集來的脫脂奶粉少許配成適當(dāng)濃度的溶液，向其中滴加溶液，向其中滴加12滴碘液觀察顏色變化滴碘液觀察顏色變化 (3)取采集來的取采集來的“脫脂奶粉脫脂奶粉”和全脂奶粉各少許配成溶液，和全脂奶粉各少許配成溶液，分別加入分別加入A、B兩試管中；向兩試管中加入兩試管中；向兩試管中加入23滴蘇丹滴蘇丹染液染液(或蘇丹或蘇丹染液染液)，比較，比較A、B試管的顏色變化。試管的顏色變化。 (4)如果如果(2)中變藍(lán)色證明是用淀粉冒充的，不變藍(lán)則中變藍(lán)色證明是用淀粉冒充的，不變藍(lán)則證明不是用淀粉假冒的；如果證明不是用淀粉假冒的；如果(3)中中A、B兩試管變橘黃色兩試管變橘黃色(或紅色或紅色)對比不明顯，證明是用全脂奶粉假冒，如果對比不明顯，證明是用全脂奶粉假冒，如果A試試管顏色比管顏色比B試管顏色明顯淡，則證明不是全脂奶粉假冒。試管顏色明顯淡，則證明不是全脂奶粉假冒。 (5)雙縮脲試劑蛋白質(zhì)雙縮脲試劑蛋白質(zhì) 1脫水縮合過程中的相關(guān)計(jì)算脫水縮合過程中的相關(guān)計(jì)算 (1)氨基數(shù)肽鏈數(shù)氨基數(shù)肽鏈數(shù)R基上的氨基數(shù)基上的氨基數(shù) (2)羧基數(shù)肽鏈數(shù)羧基數(shù)肽鏈數(shù)R基上的羧基數(shù)基上的羧基數(shù) (3)肽鍵數(shù)脫水?dāng)?shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)水解需水?dāng)?shù)肽鍵數(shù)脫水?dāng)?shù)氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)水解需水?dāng)?shù) (4)假設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為假設(shè)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，由，由n個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸分別形成分別形成1條肽鏈或條肽鏈或m條肽鏈條肽鏈,則則 形成肽形成肽鏈數(shù)鏈數(shù)形成肽形成肽鍵數(shù)鍵數(shù)脫去水脫去水分子數(shù)分子數(shù)氨基數(shù)目氨基數(shù)目羧基數(shù)羧基數(shù)目目多肽相對分多肽相對分子質(zhì)量子質(zhì)量1n1n1至少至少1個(gè)個(gè)至少至少1個(gè)個(gè) na18(n1) mnmnm至少至少m個(gè)個(gè)至少至少m個(gè)個(gè)na18(nm) 2.斐林試劑與雙縮脲試劑的比較斐林試劑與雙縮脲試劑的比較 (1)濃度不同：斐林試劑中濃度不同：斐林試劑中CuSO4溶液濃度為溶液濃度為0.05 g/mL，雙縮脲試劑中雙縮脲試劑中CuSO4溶液濃度為溶液濃度為0.01 g/mL。 (2)原理不同：斐林試劑的實(shí)質(zhì)是新配制的原理不同：斐林試劑的實(shí)質(zhì)是新配制的Cu(OH)2溶液；溶液；雙縮脲試劑實(shí)質(zhì)是堿性環(huán)境中的雙縮脲試劑實(shí)質(zhì)是堿性環(huán)境中的Cu2。 (3)使用方法不同：斐林試劑是先將使用方法不同：斐林試劑是先將NaOH溶液與溶液與CuSO4溶液混合，然后再使用；雙縮脲試劑是先加入溶液混合，然后再使用；雙縮脲試劑是先加入NaOH溶液，溶液，再滴加再滴加CuSO4溶液。溶液。