課程內(nèi)容

《組成細(xì)胞的分子—蛋白質(zhì)和核酸》
從氨基酸到蛋白質(zhì)
元素組成 C、H、O、N等{基本元素：CHON
            ↓        其他元素：P、S、Fe
基本單位：氨基酸{種類：20種
           ↓    通式:
化學(xué)結(jié)構(gòu)：多肽（肽鏈）:形成：多個(gè)氨基酸脫水縮合而成肽鍵
           ↓          特點(diǎn)：呈鏈狀結(jié)構(gòu)，又叫肽鏈，有一定的氨基酸序列
           ↓
空間結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子：連接：肽鏈通過一定化學(xué)鍵連接
                      形成：螺旋、卷曲、折迭形成空間結(jié)構(gòu)
           ↓         特點(diǎn)：具有生物活性、多樣性
蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)多樣性：氨基酸種類不同
           ↓         氨基酸數(shù)目不同
           ↓         氨基酸排列順序不同
           ↓         肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同
    蛋白質(zhì)功能多樣性；
氨基酸的共同特點(diǎn)：
1.每個(gè)氨基酸分子至少都含有一個(gè)氨基（—NH）和一個(gè)羧基（—COOH），并且都有一個(gè)氨基和一個(gè)羧基連在同一個(gè)碳原子上
2、不同的氨基酸具有不同的R基
氨基酸分子的結(jié)構(gòu)通式為：R
                        |
                   NH2—C—COOH
                        |
                        H
氨基酸的種類：大約有20種
蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)：
     R1 O         H  R2
     |  ║        |  |
NH2—C—C—OH  H—N—C—COOH→酶→脫水縮合反應(yīng)
     |               |
     H               H

     R1 O     H  R2
     |  ║    |  |
NH2—C—C—N—C—COOH  +  H2O
     |           |
     H           H
蛋白質(zhì)的主要功能：
①結(jié)構(gòu)蛋白：是構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)，如肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白等
②催化蛋白：起生物催化作用，如絕大多數(shù)酶
③運(yùn)輸?shù)鞍祝喝缪t蛋白、細(xì)胞膜上的載體
④調(diào)節(jié)蛋白：如胰島素和生長激素等
⑤免疫蛋白：免疫過程中產(chǎn)生的抗體
蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。
基本組成元素有哪些？C、H、O、N、P
基本組成單位是什么，由什么組成？
核苷酸，磷酸、五碳糖、堿基
一分子核苷酸＝一分子五碳糖+一分子含氮堿基+一分子磷酸
核酸：
元素組成 C、H、O、N、P
 ↓
基本單位 核苷酸：脫氧核糖核苷酸、核糖核苷酸
 ↓
核酸：DNA：主要存在于細(xì)胞核，線粒體、葉綠體、葉綠體少量
 ↓   RNA：主要存在于細(xì)胞質(zhì)
主要功能：遺傳物質(zhì)，控制生物的遺傳變異和蛋白質(zhì)的生物合成。
核酸種類、分布、主要區(qū)別及主要功能

種類	DNA	RNA
名稱	脫氧核糖核酸	核糖核酸
基本單位	脫氧核糖核苷酸	核糖核苷酸
五碳糖	脫氧核糖	核糖
磷酸	相同
含氮堿基	A、G、C、T	A、G、C、U
主要區(qū)別	五碳糖的不同
分布	主要存在細(xì)胞核中，細(xì)胞質(zhì)的線粒體、葉綠體、葉綠體少量	主要在細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞質(zhì)的線粒體。葉綠體、核糖體中
主要功能	與蛋白質(zhì)構(gòu)成染色體，是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)	在細(xì)胞生物中不作為遺傳物質(zhì)，為蛋白質(zhì)的合成服務(wù)
強(qiáng)調(diào)	同一個(gè)體水同細(xì)胞中種類、含量相同、穩(wěn)定	同一個(gè)體不同細(xì)胞中含量和種類相差很大，一般不同

DNA和RNA的鑒定試驗(yàn)：
1、實(shí)驗(yàn)原理：
（1）DNA主要分布在細(xì)胞核，RNA主要分布在細(xì)胞質(zhì)中
（2）甲基綠和吡羅紅對DNA和RNA的親合力不同。甲基綠染DNA，吡羅紅染RNA
（3）鹽酸能夠改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞，同時(shí)使染色體中的DNA和蛋白質(zhì)分離，有利于DNA和染色劑結(jié)合。
蛋白質(zhì)與核苷酸結(jié)構(gòu)和功能的比較：

	蛋白質(zhì)	核酸
基本元素	C、H、O、N、Fe、S	C、H、O、N、P
單位	氨基酸	核苷酸
分子結(jié)構(gòu)	氨基酸→多肽→蛋白質(zhì)	DNA：雙螺旋結(jié)構(gòu) RNA：單鏈
多樣性	氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序和空間結(jié)構(gòu)	核苷酸的數(shù)量和排列次序
合成場所	核糖體	DNA：核內(nèi)復(fù)制  RNA：核內(nèi)轉(zhuǎn)錄
主要功能	生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者和體現(xiàn)者	一切生物的遺傳物質(zhì)，遺傳信息的攜帶者

蛋白質(zhì)與核算的聯(lián)系：
1、DNA→轉(zhuǎn)錄→mRNA→翻譯→蛋白質(zhì)
兩者相互作用，形成一個(gè)自動(dòng)控制體系
3、思考
（1）所有的生物都能合成蛋白質(zhì)嗎？病毒不能
（2）所有的細(xì)胞都能合成蛋白質(zhì)嗎？
成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核，不能控制蛋白質(zhì)的合成，所以壽命較短
（3）一種生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)可以在另一種生物體內(nèi)合成嗎？
思考：
1、人吃進(jìn)的蛋白質(zhì)變成血漿中的蛋白的過程？
人吃下蛋白質(zhì)，要經(jīng)胃、小腸中的蛋白酶、肽酶的消化作用，使蛋白質(zhì)被分解為氨基酸，再被小腸吸收進(jìn)入血漿，然后隨血液環(huán)進(jìn)入組織細(xì)胞，在組織細(xì)胞核糖體上，哲學(xué)吸收來的氨基酸重新合成出這種生物自身的蛋白質(zhì)，最后經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基體等細(xì)胞器的加工、包裝、分泌，進(jìn)入血漿成為血漿蛋白
2、輸液的時(shí)候能否直接輸外源蛋白？
輸液時(shí)全營養(yǎng)液的成份不能含有蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是大分子物質(zhì)，政策情況下，蛋白質(zhì)的消化道被消化成氨基酸后，才被吸收入血液，輸入的營養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)該是營養(yǎng)物質(zhì)可吸收形式，如輸入外源蛋白、人體就會(huì)把其作為抗原進(jìn)行免疫。所以蛋白質(zhì)不適合作為營養(yǎng)物質(zhì)直接輸入人體靜脈。
五、規(guī)律總結(jié)：
1、肽鍵數(shù)、脫水?dāng)?shù)、加水?dāng)?shù)的計(jì)算：
m個(gè)氨基酸，n條肽鏈：
H2O分子數(shù)＝肽鍵數(shù)＝m-n
例如：CmHnOxNzSi中最多有多少個(gè)肽鍵？
2、蛋白質(zhì)分子中至少含有的氨基、羧基數(shù)的計(jì)算：
幾條肽鏈就至少含有幾個(gè)游離的氨基和羧基
3、多肽種類的計(jì)算
例如：有三種氨基酸形成三肽，最多可形成多少種？
如果要求三肽中氨基酸種類彼此不同，則有多少種？
4、蛋白質(zhì)分子量的計(jì)算：
由m個(gè)氨基酸形成含有n條肽鏈的蛋白質(zhì)，若氨基酸的平均分子量為a，則該蛋白質(zhì)的平均分子量為：am-18(m-n)
若由m個(gè)氨基酸形成含有n條肽鏈的蛋白質(zhì)，其相對分子量為A，則組成它的氨基酸的平均分子量為：
【A+（m-n）18】/m
5、氨基酸數(shù)與堿基數(shù)的關(guān)系：
DNA上堿基數(shù)：mRNA的堿基數(shù)：氨基酸數(shù)=6:3:1
例如：某蛋白質(zhì)分子有A、B肽鏈，其中A鏈有49個(gè)氨基酸，B鏈有38個(gè)氨基酸，則控制該蛋白質(zhì)的DNA中至少有脫氧核苷酸多少個(gè)？