课程内容

《组成细胞的分子—蛋白质和核酸》
从氨基酸到蛋白质
元素组成 C、H、O、N等{基本元素：CHON
            ↓        其他元素：P、S、Fe
基本单位：氨基酸{种类：20种
           ↓    通式:
化学结构：多肽（肽链）:形成：多个氨基酸脱水缩合而成肽键
           ↓          特点：呈链状结构，又叫肽链，有一定的氨基酸序列
           ↓
空间结构：蛋白质分子：连接：肽链通过一定化学键连接
                      形成：螺旋、卷曲、折迭形成空间结构
           ↓         特点：具有生物活性、多样性
蛋白质空间结构多样性：氨基酸种类不同
           ↓         氨基酸数目不同
           ↓         氨基酸排列顺序不同
           ↓         肽链的空间结构不同
    蛋白质功能多样性；
氨基酸的共同特点：
1.每个氨基酸分子至少都含有一个氨基（—NH）和一个羧基（—COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上
2、不同的氨基酸具有不同的R基
氨基酸分子的结构通式为：R
                        |
                   NH2—C—COOH
                        |
                        H
氨基酸的种类：大约有20种
蛋白质的分子结构：
     R1 O         H  R2
     |  ║        |  |
NH2—C—C—OH  H—N—C—COOH→酶→脱水缩合反应
     |               |
     H               H

     R1 O     H  R2
     |  ║    |  |
NH2—C—C—N—C—COOH  +  H2O
     |           |
     H           H
蛋白质的主要功能：
①结构蛋白：是构成细胞和生物体的重要物质，如肌球蛋白、肌动蛋白等
②催化蛋白：起生物催化作用，如绝大多数酶
③运输蛋白：如血红蛋白、细胞膜上的载体
④调节蛋白：如胰岛素和生长激素等
⑤免疫蛋白：免疫过程中产生的抗体
蛋白质是生命活动的主要承担者。
基本组成元素有哪些？C、H、O、N、P
基本组成单位是什么，由什么组成？
核苷酸，磷酸、五碳糖、碱基
一分子核苷酸＝一分子五碳糖+一分子含氮碱基+一分子磷酸
核酸：
元素组成 C、H、O、N、P
 ↓
基本单位 核苷酸：脱氧核糖核苷酸、核糖核苷酸
 ↓
核酸：DNA：主要存在于细胞核，线粒体、叶绿体、叶绿体少量
 ↓   RNA：主要存在于细胞质
主要功能：遗传物质，控制生物的遗传变异和蛋白质的生物合成。
核酸种类、分布、主要区别及主要功能

种类	DNA	RNA
名称	脱氧核糖核酸	核糖核酸
基本单位	脱氧核糖核苷酸	核糖核苷酸
五碳糖	脱氧核糖	核糖
磷酸	相同
含氮碱基	A、G、C、T	A、G、C、U
主要区别	五碳糖的不同
分布	主要存在细胞核中，细胞质的线粒体、叶绿体、叶绿体少量	主要在细胞质中的细胞质的线粒体。叶绿体、核糖体中
主要功能	与蛋白质构成染色体，是细胞核和细胞质中的遗传物质	在细胞生物中不作为遗传物质，为蛋白质的合成服务
强调	同一个体水同细胞中种类、含量相同、稳定	同一个体不同细胞中含量和种类相差很大，一般不同

DNA和RNA的鉴定试验：
1、实验原理：
（1）DNA主要分布在细胞核，RNA主要分布在细胞质中
（2）甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲合力不同。甲基绿染DNA，吡罗红染RNA
（3）盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA和染色剂结合。
蛋白质与核苷酸结构和功能的比较：

	蛋白质	核酸
基本元素	C、H、O、N、Fe、S	C、H、O、N、P
单位	氨基酸	核苷酸
分子结构	氨基酸→多肽→蛋白质	DNA：双螺旋结构 RNA：单链
多样性	氨基酸的种类、数量、排列顺序和空间结构	核苷酸的数量和排列次序
合成场所	核糖体	DNA：核内复制  RNA：核内转录
主要功能	生命活动的主要承担者和体现者	一切生物的遗传物质，遗传信息的携带者

蛋白质与核算的联系：
1、DNA→转录→mRNA→翻译→蛋白质
两者相互作用，形成一个自动控制体系
3、思考
（1）所有的生物都能合成蛋白质吗？病毒不能
（2）所有的细胞都能合成蛋白质吗？
成熟的红细胞无细胞核，不能控制蛋白质的合成，所以寿命较短
（3）一种生物体内的蛋白质可以在另一种生物体内合成吗？
思考：
1、人吃进的蛋白质变成血浆中的蛋白的过程？
人吃下蛋白质，要经胃、小肠中的蛋白酶、肽酶的消化作用，使蛋白质被分解为氨基酸，再被小肠吸收进入血浆，然后随血液环进入组织细胞，在组织细胞核糖体上，哲学吸收来的氨基酸重新合成出这种生物自身的蛋白质，最后经内质网，高尔基体等细胞器的加工、包装、分泌，进入血浆成为血浆蛋白
2、输液的时候能否直接输外源蛋白？
输液时全营养液的成份不能含有蛋白质，蛋白质是大分子物质，政策情况下，蛋白质的消化道被消化成氨基酸后，才被吸收入血液，输入的营养物质应该是营养物质可吸收形式，如输入外源蛋白、人体就会把其作为抗原进行免疫。所以蛋白质不适合作为营养物质直接输入人体静脉。
五、规律总结：
1、肽键数、脱水数、加水数的计算：
m个氨基酸，n条肽链：
H2O分子数＝肽键数＝m-n
例如：CmHnOxNzSi中最多有多少个肽键？
2、蛋白质分子中至少含有的氨基、羧基数的计算：
几条肽链就至少含有几个游离的氨基和羧基
3、多肽种类的计算
例如：有三种氨基酸形成三肽，最多可形成多少种？
如果要求三肽中氨基酸种类彼此不同，则有多少种？
4、蛋白质分子量的计算：
由m个氨基酸形成含有n条肽链的蛋白质，若氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的平均分子量为：am-18(m-n)
若由m个氨基酸形成含有n条肽链的蛋白质，其相对分子量为A，则组成它的氨基酸的平均分子量为：
【A+（m-n）18】/m
5、氨基酸数与碱基数的关系：
DNA上碱基数：mRNA的碱基数：氨基酸数=6:3:1
例如：某蛋白质分子有A、B肽链，其中A链有49个氨基酸，B链有38个氨基酸，则控制该蛋白质的DNA中至少有脱氧核苷酸多少个？