化學：4-3-1《蛋白質和核酸》課件（莒南）（人教版選修5）

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歡迎進入化學課堂 SARS病毒的電子圖片 SARS病的兇手 冠狀病毒 有自己的核酸和蛋白質 它進入人體后 借助人體內的原料合成病毒 當我們人體發(fā)病時 就是它的蛋白質對我們起了作用 蛋白質和核酸 第三節(jié) 蛋白質的存在 主要的存在于生物體內 肌肉 發(fā) 皮膚 角蹄 酶 激素 抗體 病毒 在植物中也很豐富 比如大豆 花生 谷物 是生命的基礎 沒有蛋白質就沒有生命 組成蛋白質的氨基酸幾乎都是 氨基酸 即氨基在羧基的 位上 氨基酸的結構通式 幾乎一切生命活動過程都與蛋白質有關 沒有蛋白質就沒有生命 蛋白質的相對分子質量很大 可以達到上千萬 但是如此大的高分子化合物 也是由基本結構單元構成的 就是氨基酸 要認識蛋白質 必須首先認識氨基酸 一 氨基酸 氨基酸是構建蛋白質的基石物質 首先來學習氨基酸 賴氨酸的結構簡式 什么叫氨基酸 羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸 1 幾種常見的氨基酸 1 甘氨酸 氨基乙酸 2 丙氨酸 氨基丙酸 一 氨基酸 羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸 3 谷氨酸 氨基戊二酸 4 苯丙氨酸 氨基 苯基丙酸 結構 含有一個 NH2及 COOH 性質 具有兩性 堿性和酸性 羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸 酸性 堿性 2 氨基酸的性質 性質1 顯酸 堿兩性 NH2CH2COOH NaOH NH2CH2COO Na H2O NH2CH2COOH HCl Cl NH3CH2COOH 性質2 成肽反應 2NH2CH2COOH 兩個氨基酸分子 可以相同 也可以不同 在酸或堿的存在下加熱 通過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水 縮合形成含有肽鍵的化合物 成為成肽反應 兩個氨基酸分子消去水分子而形成二肽 多個氨基酸分子消去水分子而形成多肽 多肽的性質 因肽鍵的存在 多肽能進行水解 成肽反應是分子間脫水反應 屬于取代反應 二 蛋白質的結構與性質 蛋白質分子中含有C O H N S等元素 1965年我國科技工作者成功合成了具有生物活性的 結晶牛胰島素 這是科學史上的一大成就 可以說是科學史上又一 豐碑 相對分子質量大于10000 具有一定空間結構的多肽叫蛋白質 閱讀與交流 P 88 組成元素為 C H O N及S P和少量的Cu Fe Zn等而種類達十萬種以上 取決于組成多肽鏈的氨基酸種類 數目及排列順序和其特定的空間結構 即蛋白質的結構 1 組成蛋白質的元素主要有哪些 人體內的蛋白質有多少種 2 各種蛋白質的特殊功能和活性主要取決于什么 3 什么是蛋白質的一級 二級 三級和四級結構 具有三級結構的多肽鏈叫亞基 1 蛋白質的結構 一級結構 二級結構 三級結構 四級結構 蛋白質分子中各種氨基酸的連接方式和排列順序叫蛋白質的一級結構 多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結構稱為蛋白質的二級結構 蛋白質分子在二級結構的基礎上進一步盤曲折疊形成的三維結構 蛋白質分子中亞基的立體排布 亞基間的相互作用與布局稱為蛋白質的四級結構 一級二級三級結構 蛋白質的結構 蛋白質的分子圖象 2 蛋白質的化學性質 下列物質中既能與鹽酸反應 又能與NaOH溶液反應的是 NaHCO3 NH4 2S Al OH 3 NH4Cl H2N CH2 COOH CH3 COOHA B C D 小結 既能與酸反應又能與堿反應的物質 1 多元弱酸的酸式鹽 2 弱酸的銨鹽 3 具兩性的物質 4 氨基酸和蛋白質 D 性質1 具有兩性 水解原理 注意 不同的蛋白質水解最終生成各種氨基酸 但只有天然蛋白質水解均生成 氨基酸 性質2 能夠水解 結構中含有肽鍵 1 下圖表示蛋白質分子結構的一部分 圖中 A B C D 標出分子中不同的鍵 當蛋白質發(fā)生水解反應時 斷裂的鍵是 C 課堂練習 在適宜條件下完全水解得到4種產物 它們的結構簡式為 2 已知有機化合物 實驗 雞蛋白溶液 蛋白質凝聚 蛋白質重新溶解 結論 1 蛋白質溶液中加濃的無機鹽溶液 如Na2SO4 NH4 2SO4等 可使蛋白質的溶解度減小 而從溶液中析出 鹽析 2 鹽析是一個可逆的過程 故不影響蛋白質的性質 應用 利用多次鹽析的方法分離 提純蛋白質 濃無機鹽 水 性質3 鹽析 實驗 雞蛋白溶液 加熱 蛋白質凝結 加水 不再溶解 雞蛋白溶液 蛋白質凝結 加水 不再溶解 結論 在熱 酸 堿 重金屬鹽 甲醛 酒精 紫外線等作用下 蛋白質失去原有的可溶性而凝結 同時喪失了生理活性 這種過程是不可逆的 應用 消毒原理 乙酸鉛 性質4 變性 學與問1 為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮 照射紫外線 噴灑苯酚溶液 在傷口處涂抹酒精溶液等方法來消毒殺菌 2 為什么生物實驗室用甲醛溶液 福爾馬林 保存動物標本 3 為什么在農業(yè)上用波爾多液 由硫酸銅 生石灰和水制成 來消滅病蟲害 4 鋇鹽也屬于重金屬鹽 醫(yī)院在做胃透視時要服用 鋇餐 BaSO4為何不會中毒 能否改服BaCO3 濃的無機鹽溶液 受熱 紫外線 酸 堿 重金屬鹽和某些有機物 物理變化 溶解度降低 化學變化 蛋白質性質改變 可逆 不可逆 分離提純 殺菌消毒 概念對比 實驗 雞蛋白溶液 濃硝酸 變成黃色 結論 蛋白質可以跟許多試劑發(fā)生特殊的顏色反應 如某些蛋白質跟濃硝酸作用會產生黃色 稱 黃蛋白反應 應用 用于鑒別蛋白質的存在 性質5 顏色反應 用于區(qū)別合成纖維與蛋白質 如真絲 蠶絲 純毛 毛線等 歸納 檢驗蛋白質的方法 1 燃燒 2 顏色反應 鑒別織物成分是蠶絲還是 人造絲 在如下各方法中正確的是 滴加濃HNO3 滴加濃硫酸 滴加酒精 灼燒A B C D C 性質6 燃燒產生燒焦羽毛氣味 顏色反應與金屬的焰色反應 顏色反應 一般指有明顯顏色變化的化學反應 如苯酚與FeCl3溶液呈紫色 碘與淀粉呈藍色 某些蛋白質與濃硝酸呈黃色 焰色反應 是指某些金屬及其化合物在灼燒時能使火焰體現出一定的顏色 顏色反應和焰色反應都可用于物質的檢驗 概念對比 1 當含有下述結構片段的蛋白質在胃中水解時 不可能產生的氨基酸是 D 2 將甘氨酸和丙氨酸混合起反應生成各種二肽 可能的連結方式有多少種 A 1種B 2種C 3種D 4種 氨基丙酸B 氨基丁酸C 甘氨酸D 氨基丁酸 D 3 已知有機物A分子中有3個碳原子 有關它的某些信息注明在下面的示意圖中 1 A的結構簡式為 2 F和G的名稱分別為 3 生成H的化學方程式為 H2N CH2 COOCH3 F 氯化氨基乙酸 G 氨基乙酸鈉 4 已知 NH2連在苯環(huán)上顯堿性 C NH2連在苯環(huán)上顯中性 現有有機物C7H7O2N 分子結構中有一個苯環(huán)和兩個取代基 且兩取代基在苯環(huán)上處于相對位置 請寫出符合下列要求的結構簡式 5 n個氨基酸分子之間通過縮聚 一個氨基酸分子中氨基上的氫原子與相鄰氨基酸分子羧基中的羥基結合成水分子 后可得n肽 過程中形成了 n 1 個肽鍵 今有一種 多肽 其分子式為C55H70O19N10 已知將它徹底水解后只得到下列四種氨基酸 甘氨酸 丙氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸 問 1 這個多肽是肽 2 該多肽水解后有個谷氨酸分子 3 該多肽水解后有個苯丙氨酸 十 4 3 資料卡片 三 酶 生物體 植物無時無刻都在進行著化學反應 并且這些反應在生物體存在的條件下溫和地進行 而且會隨著環(huán)境 身體的情況而隨時自動 精確的改變 是什么讓這些反應可以實現的 自主學習 P91 92 1 酶的概念 來源 功能和類別 2 酶的催化作用特點 3 影響酶作用的因素 4 酶的應用 1 酶的概念 1 酶的來源 活細胞產生的 2 酶的功能 具有生物催化作用反應結束后 酶本身保持不變 3 酶的類別 是蛋白質 酶是一類由活細胞產生的對生物體內的化學反應具有催化作用的蛋白質 理解 2 酶的催化特點 1 條件溫和 不需加熱 在接近體溫和接近中性的條件下 2 具有高度的專一性 每種酶只催化一種或一類化合物的化學反應 3 具有高效催化作用 相當于無機催化劑的107 1013倍 3 影響酶作用的因素 1 酶作用要求適宜的溫度 2 酶作用要求適宜的pH 在接近體溫和接近中性的條件下 4 酶的應用 1 淀粉酶應用于食品 發(fā)酵 紡織 制藥等工業(yè) 2 蛋白酶應用于醫(yī)藥 制革等工業(yè) 3 脂肪酶應用于脂肪水解 羊毛脫脂等 1 酶還可用于疾病的診斷 1 酶的正確表述是 A 酶是具有催化能力的一類物質B 酶是活細胞產生的特殊蛋白質C 酶是活細胞產生的有催化作用的蛋白質D 酶是活細胞產生的有活性的蛋白質 C 課堂練習 2 一份唾液淀粉酶能催化100萬份淀粉水解 說明酶具有 A 專一性B 高效性C 多樣性D 穩(wěn)定性 B 核酸與蛋白質一樣 是一切生物機體不可缺少的組成部分 核酸是現代生物化學 分子生物學和醫(yī)學的重要基礎之一 四 核酸 自主學習 P92 93 1 核酸的概念 2 核酸的分類和分布 3 核酸的功能 4 核酸的化學組成和水解的產物 1 核酸的概念 核酸是一類含磷的高分子化合物 是由其結構單體核苷酸通過3 5 磷酸二酯鍵聚合而成的長鏈 繼而形成具有復雜三維結構的大分子化合物 1 核酸的分類根據核酸的化學組成 分為兩類 核糖核酸 簡寫為 RNA 脫氧核糖核酸 簡寫為 DNA 2 核酸分類和分布 2 核酸的主要分布DNA 主要分布在真核細胞的細胞核中 RNA 主要分布在真核細胞的細胞質中 1 DNA是主要遺傳物質 是遺傳信息的載體 DNA同時還指揮著蛋白質的合成 細胞的分裂和制造新的細胞 2 RNA在蛋白質生物合成中起重要作用 根據DNA提供的信息控制體內蛋白質的合成 3 核酸的重要功能 磷酸核酸 核苷酸 戊糖核苷 堿基 核酸的組成 4 核酸的化學組成 核酸的元素組成 C H O N P其中P在各種核酸中的含量比較恒定 RNA平均含磷量8 9 DNA平均含磷量9 1 核酸的基本單元 核苷酸一個接一個形成的聚核苷酸鏈就是核酸 核酸在烯鹽酸中可以逐步水解水解的最終產物是磷酸 戊糖和堿基 所以核酸是由磷酸 戊糖和堿基通過一定方式結合而成的 核酸水解 練習 1 下列過程中 不可逆的是 A 蛋白質的鹽析B 酯的水解C 蛋白質白變性D 氯化鐵的水解2 欲將蛋白質從水中析出而又不改變它的性質應加入 A 甲醛溶液B CuSO4溶液C 飽和Na2SO4溶液D 濃硫酸 C C 3 下圖表示蛋白質分子結構的一部分 圖中A B C D標出了分子中不同的鍵 當蛋白質發(fā)生水解時 斷裂的鍵是 C 4 蛋白質 淀粉 脂肪是三種重要的營養(yǎng)物質 其中 不是高分子化合物 這三種物質水解的最終產物分別是蛋白質 淀粉 脂肪 在蛋白質水解的最終產物分子中 含有 官能團 脂肪 氨基酸 葡萄糖 高級脂肪酸和甘油 氨基和羧基 實現目標需要我們共同努力 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全