微生物蛋白质多样性共43页

() 化合物名称 降钙素 胰高血糖素样多肽
氨基酸数目 34 个
34 个
A．多肽形成的空间结构不同
B．氨基酸的种类不同
C．脱水缩合形成多肽的方式不同
D．氨基酸的排列顺序不同
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解析：选 C。多肽链形成的空间结构不同是功能不同的原因， A 正确；氨基酸种类不同会导致蛋白质结构不同，进而导致 功能不同，B 正确；多肽均是通过脱水缩合形成肽键产生的， C 错误；氨基酸的排列顺序不同导致蛋白质结构不同，进而 导致功能不同，D 正确。
胰岛素、生长激素的化学本质是蛋白质。
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内容(nèiróng)总结
第2章 组成(zǔ chénɡ)细胞的分子
No Image
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阅读教材 P21～P24
1．蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去 水分子数的关系 (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＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子 质量－脱去水分子数×18。(不考虑形成二硫键)
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解析：选 D。该化合物的功能类似胰岛素，能够治疗糖尿病， 所以一定具有降低血糖浓度的功能，A 正确；该化合物有可 能使糖尿病患者将来只通过服药而不必注射胰岛素进行治疗， 该化合物是通过口服发挥作用的，说明该化合物可以直接吸 收，B 正确；该化合物如果是大分子物质，口服后经过消化 系统就被消化分解了，所以一定是相对分子质量较小的有机 物，C 正确；蛋白质口服会被消化道内的蛋白酶和肽酶消化 成小分子氨基酸，这样就会失去作用，所以该化合物不能是 蛋白质，D 错误。

丝等的成分主要是蛋白质。
催化作用：细胞内的化学反应 离不开酶的催化。绝大多数酶 是蛋白质。
酶
酶
酶
调节生命活动： 如胰岛素、生 长激素。
必修三 激素调节调节
二、蛋白质的功能的多样性
结构蛋白
催化功能
功能
运输功能
免疫功能
调节作用
练一练，连一连
A、大多数酶
1、免疫作用
B、载体蛋白
2、运输某些物质，如
离子、氨基酸等
C、某些激素
3、保护、润滑、识别
等组成成分
D、抗 体
4、催化作用
E、血红蛋白
5、主要运输氧气和部
分二氧化碳
F、糖 蛋 白
6、调节机体生命活动
G、结构蛋白
7、构成细胞和生物体
谢谢认真学习 再见
蛋白质为什么是 生命活动的承担者？
一、蛋白质的结构多样性 二、蛋白质的功能多样性
一、蛋白质的结构多样性
基本单位——（20种）氨基酸
氨基
肽链 NH2 多种 多样
H
O 羧基
①数量 不同
C C OH ②种类
R 侧链基团 不同
③排列顺 序不同
一条或多条 肽链
盘曲折叠
4空间结构 不同
一、蛋白质的结构多样性
1、氨基酸数量不同 2、氨基酸种类不同 3、氨基酸排列顺序不同 4、肽链空间结构不同
结构决定功能
血红蛋白的结构与功能
运输功能
载体蛋白的结构与功能
运输功能
必修一 物质跨膜运输
免疫蛋白的结构与功能
为 什
么
呈
现
Y
这
个
形
免疫功能
状 ？
必修三 免疫调节

■ 互补与互助
— 在后基因组时代，蛋白质组研究和基因组研究依然是形影相随的两个重要领 域。基因组与蛋白质组之间既为互相补充又能互相帮助。
— mRNA是介于基因和蛋白质之间的中间产物。因为mRNA既是基因的产物， 又比蛋白质要容易分析，所以，研究mRNA的表达模式也是了解基因组和蛋 白质组的一个重要途径。由此专门形成了一个新的研究领域：转录组。研究 转录组的主要手段是基因芯片技术、SAGE（基因表达序列分析）技术。
羟肉桂酸）中，基质吸收激光提供的能量而蒸发，携带部分样品分子进入 气相，并将一部分能量传递给样品分子使其离子化。
飞行时间质谱（TOFMS）由离子源（S）引出极、漂移区（D）和检测器组成。 当离子在离子源内形成后在离子源内电场E的作用下进入无场漂移区。在理想状 态下，所有进入漂移区的离子具有相同的动能（KE）. 测定离子在漂移区内的飞行时间即可计算出它的质荷比。
蛋白质分离 技术双Fra bibliotek电泳和差异凝胶电泳
■ 双向电泳（Two dimension elctrophresis,2DE）是根据不同蛋白质 等电点和分子量的不同利用第一向等电聚焦和第二向SDS-PAGE电泳 将蛋白质混合物中的各种蛋白分离开。 ■ 差异凝胶电泳（differential gel electrophoresis,DIGE）是在2DE基 础上建立的蛋白质分离技术。该方法将待比较的两个样品蛋白质分别 用不同的荧光染料(Cy2、Cy3、Cy5)进行标记后，等量混合再进行双 向电泳。由于荧光染料的发光波长不同，可以在一块凝胶上检测两个 样品，并通过蛋白点不同荧光信号间的比率确定蛋白量的差异。
离子源
引出极 漂移管D
压加 速 电
＋ ＋
＋
S
D

【教材微点发掘】 1．结合教材第30页“图2-11 某种胰岛素的二硫键示意图”回答有关问题：
(1)该胰岛素是由 2 条肽链构成的，含有 3 个二硫键。 (2)二硫键的形成过程表示为—SH＋—SH→2S＋2H，在该胰岛素形成过程中， 共脱去了 6 个H。
2．血红蛋白是由4条多肽链组成的蛋白质。下图展示了血红蛋白的水解和变性过 程(由教材第32页《与社会的联系》拓展)，回答相关问题： (1)蛋白质变性和水解有什么区别？
新知探究(一) 氨基酸脱水缩合与蛋白质的形成 【探究·深化】
[问题驱动] 下面是氨基酸之间发生一系列反应形成血红蛋白的过程，结合教材内容完成 以下探究。
(1)描述从氨基酸到蛋白质的形成过程：氨基酸→二肽→多肽→肽链盘曲、折 叠→具有一定 空间结构 的蛋白质。
(2) 参 与 脱 水 缩 合 的 部 分 ： 两 个 相 邻 氨 基 酸 ， 一 个 氨 基 酸 _氨__基__中__的__—__H__和__另__一__个__氨__基__酸__羧__基__中__的__—__O__H_。
[重难点拨] 1．氨基酸脱水缩合过程分析 (1)参与脱水缩合的部位：一个氨基酸氨基中的—H和另一个氨基酸羧基中 的—OH。 (2)H2O中H和O的来源：H既来自氨基又来自羧基，O只来自羧基。 (3)—NH2和—COOH的数量和位置：一条肽链中至少含有一个游离的—NH2 和一个游离的—COOH，分别位于肽链的两端，其余的—NH2和—COOH位于R 基中。
(6)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条肽链或m 条肽链或环状多肽：
形成的 形成 脱去水 氨基数目 羧基数目
多肽 肽键数 分子数
多肽相对 分子质量
1条肽链 n－1 n－1 至少1个 至少1个 na－18(n－1)

R1 O H
R2 O H R 3 O H
R4 O H R5 O H R6 O H R7
H2N C C N
C C N C C N
C C N C C N C C N C COOH
H
H
H
H
H
H
H
公式4：N原子数= 肽键数＋肽链数＋R基上N原子数=各氨基酸N原子总数
公式5：O原子数= 肽键数＋2×肽链数＋R基上O原子数
n
na-18(n-m)
na-18n
氨基
数目
羧基
数目
至少 1 个
至少 m 个
至少 0 个
组成元素
组成
氨基酸
脱
水
缩
合
多肽
折
叠
盘
旋
蛋白质
C、H、O、N（P、S、Fe等）
必需氨基酸：8种
种类：21种
通式： H2N
非必需氨基酸：13种
H O
C
C
OH
R
特点：至少有一个－NH2和一个－COOH连在同一个C原子上等
（
B
）
A．798、2和2
B．798、12和10
C．799、1和1
D．799、11和9
氨基酸分子结构
通式
3、蛋白质相对分子质量的计算：
R2
R1
H2N
C
C OH H N C COOH
H H
H O
H2O
公式3：蛋白质相对分子质量=氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量 - 脱去的
水分子数（氨基酸个数-肽链条数）×18
● 三个不同种氨基酸可形成多少种三肽？
排序： =6
● 体内21种氨基酸，能形成多少种三肽？

答案 B 点拨 不同人种属于一种生物。
知识能力全
知识点一 生物多样性的内涵
1.(2020独家原创试题)《生物多样性公约》第十五次缔约方大会(简称COP15)将 于2020年10月中下旬在云南昆明举行,生物多样性不包括 ( ) A.品种多样性 B.生物种类多样性 C.基因多样性 D.生态系统多样性 答案 A 生物多样性是指生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样 性。
4.“多个物种,一个星球,一个未来”,其中“多个物种”具体是指 ( )
A.物种的多样性
B.基因的多样性
C.蛋白质的多样性 D.生态系统的多样性
答案 A 生物的多样性包括生物种类(物种)的多样性、基因的多样性、生态系 统的多样性三个方面的内容,“多个物种,一个星球,一个未来”中“多个物种”具 体指的是生物种类的多样性,即物种的多样性。
11.(2020吉林长春汽车经济技术开发区期末,5,★☆☆)有“裸子植物的故乡”美称
的国家是 ( )
A.中国
B.法国
C.俄罗斯 D.美国
答案 C 中国裸子植物资源十分丰富,居全世界的首位,因此,中国素有“裸子植 物的故乡”的美称。
例2 (2019山西太原中考)2019年中国北京世界园艺博览会汇集了1 200多种植物,
这些形态各异的植物直接体现了 ( )
A.基因的多样性
B.生物种类的多样性C.生态系 Nhomakorabea的多样性 D.植物经济价值的多样性
解析 生物种类的多样性是指一定区域内生物种类(包括动物、植物、微生物)的 丰富性。2019年中国北京世界园艺博览会汇集了1 200多种植物,这些形态各异的 植物直接体现了生物种类的多样性。
3.(2020辽宁辽阳九中期中)据调查辽阳地区的野生动物有两栖类2目5科9种,爬行 类3目4科14种,鸟类15目43科181种,兽类6目12科28种。这直观体现了辽阳地区 () A.生态系统的多样性 B.生活环境的多样性 C.生物种类的多样性 D.基因的多样性 答案 C 生物种类的多样性是指一定区域内生物种类(包括动物、植物、微生 物)的丰富性,辽阳地区的野生动物有两栖类2目5科9种,爬行类3目4科14种,鸟类15 目43科181种,兽类6目12科28种,直观体现了生物多样性中的生物种类的多样性。

染性转化为感染性。 ❖ 2、没有病毒的形态，是纤维状的东西 ❖ 3、对所有杀灭病毒的物理化学因素均有抵抗力，现在的消
毒方法都无用。 ❖ 4、病毒潜伏期长，从感染到发病平均28年，一旦出现症状
半年到一年100%死亡。 ❖ 5、诊断困难：它在患者体内不产生抗体，因此无法检测。
五、特殊蛋白朊病毒
❖ 朊病毒的结构
四、糖蛋白的功能
识别功能
❖ 受精过程是由糖蛋白介导的过程，卵膜上的受体蛋白和 精子凝集素均属糖蛋白, 其中寡糖链是精子与卵子在细胞水 平上相互识别的主要结构, 糖链携带的信号是不同物种间相 互区别的主要标志, 构成了保持种内遗传延续抑制种间受精 活动的首道防线。
四、糖蛋白的功能
生物学功能
❖ 细胞外或质膜上的糖蛋白都要通过内吞途径被传送到溶酶体 中进行降解。
五、特殊蛋白朊病毒
朊病毒蛋白增殖的机理
❖ 有少数学者认为朊病毒是通过中心法则不同的信息流来增殖 的。
❖ 它可能先由PrP转译成RNA，然后在合成子代PrP。这一过 程需要逆转译酶和逆转录酶，前一种酶还未被发现过，也可 大胆设想朊病毒的氨基酸序列可直接作为模板合成新的蛋白 质分子，，但这种蛋白质知道的蛋白质合成也从未被发现过。
五、特殊蛋白朊病毒
朊病毒蛋白增殖的机理
❖ 朊病毒蛋白增殖的可能机理： ❖ 大多数学者认为有一编码朊病毒氨基酸序列的基因组，但此
DNA不存在于朊病毒中，而是正常的哺乳动物基因组的一 部分。朊病毒的感染可活化或改变这一基因，使之转译出蛋 白质。 ❖ 有人认为朊病毒中存在某种小的核酸片段，它可能是基因活 化的扳机。此片段插入到记住细胞染色体的PrP基因转录起 始位点之前，插入核酸片段可作为基因表达的启动子或强化 子。如果朊病毒本身只含有蛋白质，PrP本身可能结合到 DNA控制PrP基因核转录区域而起到同样的作用。

答案
4.每克蛋白质在体内氧化分解可产生17.9 kJ(4.3 kcal)能量。一般成人每日 约有18%的能量来自蛋白质，但糖与脂肪可以代替蛋白质提供能量。这 说明蛋白质也能为生命活动提供 能量 。 5.结合上述分析，为什么说蛋白质是生命活动的主要承担者？ 答案 蛋白质具有多种功能，一切生命活动都离不开蛋白质。
解析答案
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3.鸡蛋煮熟后，蛋白质失去活性，原因是高温破坏了蛋白质的( C )
A.肽键
B.肽链
C.空间结构 D.氨基酸
解析 高温使肽链盘曲、折叠形成的蛋白质的一些化学键破坏或断开，
从而使其空间结构遭到破坏，影响其功能。
解析答案
4.下列关于蛋白质功能的举例不正确的是( B ) A.催化作用——酶 B.运输作用——胰蛋白酶 C.调节作用——胰岛素 D.免疫作用——抗体
第2章 第2节 生命活动的主要承担者—蛋白质
第2课时 蛋白质结构和功能的多样性
学习 目标
1.概述蛋白质结构多样性的原因。 2举例说明蛋白质的功能。
栏目 索引
基础知识导学 重点难点探究 随堂达标检测
基础知识导学
一、蛋白质结构的多样性 1.生物界中的蛋白质高达1010～1012 种 ， 但 构成 蛋 白 质的 氨 基2酸0 约 有 种。 2.下图中“□”或者“○”代表不同的氨基酸，请分析下列各图中两条肽 链不同的原因：
答案
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重点难点探究
一、蛋白质结构的综合应用 1.下图表示有关蛋白质分子的简要概念图，据图分析：
(1)甲中肯定含有的元素有 C、H、O、N。 (2)乙约有 20 种，其 种类、数目和的排变列化顺是序蛋白质多样性的重要原因。
(3)过程①是
，丙的形成方式对蛋白质的多样性

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蛋白质的结构多样性与功能多样性的关系
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【典例2】 如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，结合下图
思考以下几个问题：
1．A中的元素至少包括哪些？过程①称为什么过程？
提示 合。 A中的元素至少有C、H、O、N，过程①为脱水缩
种类 、_______ 数量 (1)氨基酸方面：组成蛋白质的氨基酸的______
排列顺序 的千变万化。 及__________
折叠 形成的 (2)肽链方面：组成蛋白质的肽链经盘曲、________
空间结构 不同。 ___________
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2．蛋白质的功能(连线) ①细胞的结构物质 a．血红蛋白运输氧
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(3)假若有 n 种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个， 则形成三肽的种类： －2)种。 (4)假若有 n 种氨基酸形成一个 n 肽，且每种氨基酸只有一个， 则形成 n 肽的种类：n×(n－1)×(n－2)×…×1＝n！ 。 即 n×(n－1)×(n
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第2课时 蛋白质的相关计算及多样性
学习目标 1．学会计算蛋白质中肽键的数量及蛋白质的相对分子质量(重 难点)。2.理解蛋白质结构多样性的原因，并能通过举例说明 蛋白质的功能多样性(重点)。
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|基础知识|
一、有关蛋白质的相关计算
多肽(肽链)，一条 1．多个氨基酸通过脱水缩合形成的物质是__________ 1 个氨基和____ 1 个羧基，如果有更多的 肽链上至少含有____ R基 上。 氨基和羧基，则一定位于氨基酸的______ 二肽 ，该物质含有 2．两个氨基酸脱水缩合形成的物质是_______ 1 个肽键；三个氨基酸脱水缩合形成的物质是______ 三肽 ， ____ 2 个肽键；以此类推，n个氨基酸脱水缩 该物质中含有_____

心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
蛋白质结构与功能的多样性
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生