人教版選修5-《蛋白質(zhì)和核酸》課件(完整版).ppt

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1、4.3蛋白質(zhì)和核酸,蛋白質(zhì)的存在,主要的存在于生物體內(nèi)，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(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。,組成蛋白質(zhì)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(jié)構(gòu)通式：,幾乎一切生命活動過程都與蛋白質(zhì)有關(guān)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量很大，可以達(dá)到上千萬。但是如此大的高分子化合物，也是由基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的，就是氨基酸 ，要認(rèn)識蛋白質(zhì)，必須首先認(rèn)識氨基酸。,一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：,1、氨基酸的概念： 羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物。 -NH2叫氨基，可以看成NH3失一個H原子后得

2、到的，是個堿性基。氨基的電子式： -氨基酸：離羧基最近的碳原子上的氫原子叫氫原子，次近的碳原子上的氫原子叫氫原子。羧酸分子里的氫原子被氨基取代的生成物叫-氨基酸。-氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基石。天然蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸絕大部分是-氨基酸。如：甘氨酸（-氨基乙酸）的結(jié)構(gòu)簡式為：,一、氨基酸,-氨基酸是構(gòu)建蛋白質(zhì)的基石物質(zhì)，首先來學(xué)習(xí)氨基酸。,賴氨酸的結(jié)構(gòu)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。,2、氨基酸的結(jié)構(gòu)：,-氨基酸通式： 特點：既含有氨基(-NH2)，又含有羧基 (-COOH)注意：與同碳原子數(shù)的硝基化合物存在同分異構(gòu)現(xiàn)象，如 與CH3CH2NO2互為

3、同分異構(gòu)體。,3、幾種常見的氨基酸,4、氨基酸的物理性質(zhì)：,天然氨基酸都是無色晶體，熔點高，在2003000C熔化時分解，易溶于水，它們能溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液中，除少數(shù)外一般都能溶于水，難溶于乙醇乙醚。,,酸性,,堿性,,5、氨基酸的性質(zhì),(1),NH2CH2COOH+NaOHNH2CH2COO-Na++H2O,NH2CH2COOH+HClCl-+NH3CH2COOH,既有酸性又有堿性（氨基酸結(jié)構(gòu)中含有官能團(tuán)-COOH和-NH2）,說明：a、所學(xué)過的既能跟酸反應(yīng)又能跟堿反應(yīng)的物質(zhì)： Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等。b、分子內(nèi)部中和，生成內(nèi)鹽：由

4、于該性質(zhì)使氨基酸具有較高的熔沸點，易溶于水，難溶于非極性溶劑，具有類似離子晶體的某些性質(zhì)。,（2）成肽反應(yīng)：,一個氨基酸分子中的羧基可以跟另一個氨基酸分子中的氨基反應(yīng)，按羧基脫羥基、氨基脫氫的反應(yīng)原理，脫去一個水分子而形成酰胺基（ ）， 即肽鍵，此反應(yīng)稱為成肽反應(yīng)。,a.甘氨酸縮合成二肽：,二肽：由兩個氨基酸分子縮合而成的化合物,多肽：由三個或三個以上氨基酸分子縮合而成的，含多個肽鍵的化合物稱為多肽。,小結(jié)：氨基酸 多肽 蛋白質(zhì),氨基和羧基的縮聚反應(yīng)： 氨基酸分子中氨基上H原子能與另一氨基酸分子羧基上的羥基結(jié)合成水脫去，發(fā)生縮聚反應(yīng)，形成高分子化合物。如：,b、分子間或分子內(nèi)縮水成環(huán),

5、二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：,（蛋白質(zhì)是由多種氨基酸結(jié)合而成的含氮生物高分子化物） 1、相對分子質(zhì)量大于10000，具有一定空間結(jié)構(gòu)的多肽叫蛋白質(zhì) 2、存在： 動物的肌肉、皮膚、血液、乳汁及毛、發(fā)、蹄、角等，或存在于植物的種子里。,3、蛋白質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)： 蛋白質(zhì)的成分里含有碳、氫、氧、氮、硫等元素；蛋白質(zhì)是由不同氨基酸按不同排列順序相互結(jié)合而構(gòu)成的高分子化合物；蛋白質(zhì)分子中含有未縮合的羧基（-COOH）和氨基（-NH2）；蛋白質(zhì)溶液是一種膠體；酶是一種蛋白質(zhì)。,結(jié)晶牛胰島素,一級 二級 三級結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的分子圖象,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)：,一級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu) 三級結(jié)構(gòu) 四級結(jié)構(gòu),

6、a、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)分子中各種氨基酸的連接方式和排列順序。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)決定其空間結(jié)構(gòu)；b、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結(jié)構(gòu)；c、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)分子在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤曲折疊形成的三維結(jié)構(gòu)；（具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱為亞基）d、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)是指亞基的立體排布、亞基間相互作用與布局。,4、蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),下列物質(zhì)中既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的是NaHCO3 ; (NH4)2S ; Al(OH)3 ; NH4Cl；H2N-CH2-COOH ; CH3-COOH A. B. C. D.,【小結(jié)】既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì),(1)多

7、元弱酸的酸式鹽； (2)弱酸的銨鹽； (3)具兩性的物質(zhì)； (4)氨基酸和蛋白質(zhì)；,D,性質(zhì)1:具有兩性,水解原理：,,,注意：不同的蛋白質(zhì)水解最終生成各種氨基酸， 但只有天然蛋白質(zhì)水解均生成-氨基酸,,O,HNCH2C,,H,NCH2COH,,,性質(zhì)2:能夠水解(結(jié)構(gòu)中含有肽鍵),1、下圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分,圖中(A)、(B)、(C)、(D)標(biāo)出分子中不同的鍵。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)時，斷裂的鍵是（ ）,,C,【課堂練習(xí)】,在適宜條件下完全水解得到4種產(chǎn)物，它們的結(jié)構(gòu)簡式為 ， 。,2、已知有機(jī)化合物:,,一定條件下使蛋白質(zhì)凝結(jié)為固體析出,

8、一定條件下，蛋白質(zhì)失去生理活性、溶解性降低,保持生理活性,失去生理活性,,加鹽析出、加水溶解 可逆,變性后、加水不溶解 不可逆,滴加(CH3COO)2Pb溶液,溶液,實驗：,雞蛋白溶液,,,蛋白質(zhì)凝聚,蛋白質(zhì)重新溶解,1、蛋白質(zhì)溶液中加濃的無機(jī)鹽溶液如Na2SO4、(NH4)2SO4等,可使蛋白質(zhì)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(zhì)的性質(zhì),利用多次鹽析的方法分離、提純蛋白質(zhì)。,濃無機(jī)鹽,水,性質(zhì)3:鹽析,第二組,,思考討論： （1）你提倡用直發(fā)器加熱的方法拉直頭發(fā)嗎？ 加熱使蛋白質(zhì)變性在生活中最常見，試舉例說明。 （2）為什么動物的皮經(jīng)過藥劑鞣制

9、后，才能夠成為加工皮革的原料。,實驗：,雞蛋白溶液,加 熱,蛋白質(zhì)凝結(jié),,加水,不再溶解,雞蛋白溶液,蛋白質(zhì)凝結(jié),,加水,不再溶解,,結(jié)論：,在熱、酸、堿、重金屬鹽、甲醛、酒精、紫外線等作用下，蛋白質(zhì)失去原有的可溶性而凝結(jié)，同時喪失了生理活性。這種過程是不可逆的。,應(yīng)用：,消毒原理,,乙酸鉛,性質(zhì)4:變性,,學(xué) 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(biāo)本？ 3、為什么在農(nóng)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”

10、BaSO4為何不會中毒？能否改服BaCO3？,濃的無機(jī)鹽溶液,受熱、紫外線、酸、堿、 重金屬鹽和某些有機(jī)物,物理變化 (溶解度降低),化學(xué)變化 (蛋白質(zhì)性質(zhì)改變),可逆,不可逆,分離提純,殺菌消毒,概念對比,,,,第三組,,黃色,滴加濃HNO3，微熱,濃硝酸,實驗：,雞蛋白溶液,,濃硝酸,變成黃色,結(jié)論：,蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生特殊的顏色反應(yīng)。如具有苯環(huán)的蛋白質(zhì)跟濃硝酸作用黃色的硝基化合物。稱“蛋白黃反應(yīng)”,應(yīng)用：,用于鑒別蛋白質(zhì)的存在,性質(zhì)5: 顏色反應(yīng),用于區(qū)別合成纖維與蛋白質(zhì)(如真絲、蠶絲、純毛、毛線等),歸納：檢驗蛋白質(zhì)的方法 (1)燃燒；(2)顏色反應(yīng)。,鑒別織物成分是蠶絲還是“人

11、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(zhì)6:燃燒產(chǎn)生燒焦羽毛氣味,顏色反應(yīng)與金屬的焰色反應(yīng),顏色反應(yīng): 一般指有明顯顏色變化的化學(xué)反應(yīng),如苯酚與FeCl3溶液呈紫色;碘與淀粉呈藍(lán)色；某些蛋白質(zhì)與濃硝酸呈黃色。,焰色反應(yīng): 是指某些金屬及其化合物在灼燒時能使火焰體現(xiàn)出一定的顏色。,顏色反應(yīng)和焰色反應(yīng)都可用于物質(zhì)的檢驗,概念對比,1.當(dāng)含有下述結(jié)構(gòu)片段的蛋白質(zhì)在胃中水解時，不可能產(chǎn)生的氨基酸是( ),D,2.將甘氨酸和丙氨酸混合起反應(yīng)生成各種二肽，可 能的連結(jié)方式有多少種？( ) A.1種

12、 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(jī)物A分子中有3個碳原子, 有關(guān)它的某些信息注明在下面的示意圖中： (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為 ； (2)F和G的名稱分別為 ； (3)生成H的化學(xué)方程式為 。,H2NCH2COOCH3,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(xiàn)有有機(jī)物C7H7O2N，分子結(jié)構(gòu)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(jié)

13、構(gòu)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(jié)合成水分子)后可得n肽，過程中形成了(n1)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。,十,4,3,5、蛋白質(zhì)的用途,蛋白質(zhì)不僅是人體必需的營養(yǎng)物質(zhì)，在工業(yè)上也有廣泛的用途，用于紡織工業(yè)、制革等。白明膠用于照相業(yè)，阿膠是一種藥材。酪素是從牛奶中凝結(jié)出來的蛋白質(zhì)，除用作食品外，還能

14、跟甲醛合成酪素塑料，制生活用品。由蛋白質(zhì)組成的酶也有廣泛的用途。,【資料卡片】,生物體、植物無時無刻都在進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)，并且這些反應(yīng)在生物體存在的條件下溫和地進(jìn)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(yīng)可以實現(xiàn)的？,【自主學(xué)習(xí)】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(yīng)用？,三、酶：,1、酶的定義： 酶是一種具有催化作用的蛋白質(zhì)，是一種生物催化劑。對于許多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)和生物體內(nèi)進(jìn)行的復(fù)雜的新陳代謝反應(yīng)具有很強(qiáng)的催化作用。,（一種特殊的蛋白質(zhì)）,2、酶的催化作用的特點： 條件溫和、不需加熱：在接近體溫和

15、接近中性的條件下，酶就可以起作用。在3050之間酶的活性最強(qiáng)，超過適宜的溫度時，酶將失去活性；具有高度專一性：如蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)；淀粉酶只對淀粉起催化作用；具有高效催化作用：酶催化的化學(xué)反應(yīng)速率，比普通催化劑高1071013倍。,3、酶的應(yīng)用：,（1）淀粉酶應(yīng)用于食品、發(fā)酵、紡織、制藥等工業(yè)； （2）蛋白酶應(yīng)用于醫(yī)藥、制革等工業(yè)； （3）脂肪酶應(yīng)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(zhì) B酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的特殊蛋白質(zhì) C酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有催化作用的蛋白質(zhì) D酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有活性的蛋白質(zhì),C,【課堂練

16、習(xí)】,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(zhì)一樣，是一切生物機(jī)體不可缺少的組成部分。 核酸是現(xiàn)代生物化學(xué)、分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ)之一。,四、核酸,【自主學(xué)習(xí)】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(xué)組成和水解的產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的大分子化合物。,（1） 核酸的分類 根據(jù)核酸的化學(xué)組成，分為兩類: 核糖核酸（簡寫為：RNA） 脫

17、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(xì)胞的細(xì)胞核中。 RNA：主要分布在真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。,（1） DNA是主要遺傳物質(zhì)，是遺傳信息的載體。 DNA同時還指揮著蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞的分裂和制造新的細(xì)胞。 （2） RNA在蛋白質(zhì)生物合成中起重要作用。根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。,3、核酸的重要功能,,4、核酸的化學(xué)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%,核酸在烯鹽酸中可以逐步水解水解的最終產(chǎn)物是磷酸、戊糖和堿基。所以核酸是

18、由磷酸、戊糖和堿基通過一定方式結(jié)合而成的。,核酸水解,【練習(xí)】,1、下列過程中，不可逆的是（ ） A.蛋白質(zhì)的鹽析 B.酯的水解 C.蛋白質(zhì)白變性 D.氯化鐵的水解 2、欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性 質(zhì)應(yīng)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(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分，圖中A、B、C、D標(biāo)出了分子中不同的鍵，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解時，斷裂的鍵是（ ）,C,4、蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪是三種重要的營養(yǎng)物質(zhì)，其中______不是高分子化合物，這三種物質(zhì)水解的最終產(chǎn)物分別是蛋白質(zhì)________淀粉_________；脂肪_________ ；在蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物分子中，含有_________官能團(tuán)。,脂肪,氨基酸,葡萄糖,高級脂肪酸和甘油,氨基和羧基,