第四章第三節(jié)蛋白質(zhì)和核酸

第四章第三節(jié)蛋白質(zhì)和核酸第一頁，共五十八頁，2022年，8月28日學習目標掌握氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點和主要化學性質(zhì)；2.了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。學習重點：

氨基酸的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)第二頁，共五十八頁，2022年，8月28日1、你知道蛋白質(zhì)在生物界的廣泛存在嗎？2、你是如何理解氨基酸與蛋白質(zhì)關(guān)系的？3、你認識哪些常見的氨基酸？第三頁，共五十八頁，2022年，8月28日自然界中的蛋白質(zhì)動物的肌肉、皮膚、血液、乳汁、毛、發(fā)、蹄、角等含蛋白質(zhì)較多植物的各種器官，尤其是種子含蛋白質(zhì)最多（例如麥粒中含18%）酶、蠶絲、激素、血紅蛋白、細菌、病毒、抗體、阿膠中也含有蛋白質(zhì)一切重要的生命現(xiàn)象和生理機能都與蛋白質(zhì)密切相關(guān)第四頁，共五十八頁，2022年，8月28日2、你是如何理解氨基酸與蛋白質(zhì)關(guān)系的？蛋白質(zhì)在一定條件下水解生成氨基酸；氨基酸通過肽鍵相互連接成蛋白質(zhì)。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元第五頁，共五十八頁，2022年，8月28日3、你認識哪些常見的氨基酸？(1)甘氨酸（α-氨基乙酸）(2)丙氨酸（α-氨基丙酸）CH2—COOHNH2CH3—CH—COOHNH2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。什么是氨基酸？第六頁，共五十八頁，2022年，8月28日(3)谷氨酸

（α-氨基戊二酸）

HOOC—(CH2)2—CH—COOHNH2(4)苯丙氨酸

（α-氨基-β-苯基丙酸）

-CH2-CH-COOHNH2α-氨基酸分子中氨基連接在離羧基最近的碳原子上。

迄今人類在自然界已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種氨基酸，但是從蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸，最常見的大約有20種。（參看書本86頁“資料卡片”）第七頁，共五十八頁，2022年，8月28日●20種常見氨基酸在結(jié)構(gòu)上的相似之處？不同之處？●人體內(nèi)不能合成的氨基酸（必需氨基酸）有哪幾種？8種都是α-氨基酸，R-基不相同第八頁，共五十八頁，2022年，8月28日一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1、定義從結(jié)構(gòu)上說，氨基酸是羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代的化合物2、α-氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式可表示為R—CH—COOHNH2分子結(jié)構(gòu)中含有兩種官能團即：

--------氨基和羧基第九頁，共五十八頁，2022年，8月28日天然的氨基酸都是

色晶體,熔點較

,在2000C-3000C熔化時分解。它們能溶于

或

溶液中,除少數(shù)外一般都

溶于水,而

溶于乙醇、乙醚。3、物理性質(zhì)第十頁，共五十八頁，2022年，8月28日●結(jié)構(gòu)：4、氨基酸分子的結(jié)構(gòu)有什么特點？（2）除甘氨酸外，其余都是手性分子，且都是L型。5、氨基酸有哪些重要的性質(zhì)？L-丙氨酸D-丙氨酸（1）含有-NH2及-COOH第十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日R–CH–COOHNH2氨基典型反應(yīng)相互影響的特性官能團分析：羧基典型反應(yīng)●性質(zhì)：

（1）具有兩性：堿性和酸性（2）成肽（縮合）反應(yīng)設(shè)問：從氨基酸的結(jié)構(gòu)分析，氨基酸可能具有怎樣的化學性質(zhì)？第十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日4、氨基酸的化學性質(zhì)①兩性含有氨基能與酸反應(yīng)含有羧基能與堿反應(yīng)CH2—COOHNH2+HCl→CH2—COOHNH3+Cl-鹽酸氨基乙酸（這種鹽具有酸性）CH2—COOHNH2+NaOH→CH2—COO-Na+NH2+H2O氨基乙酸鈉(這種鹽具有堿性)第十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日復(fù)習:

1、什么叫酯化反應(yīng)？它的本質(zhì)是什么？

2、如果在一個分子中同時含有羥基、羧基時，能否發(fā)生酯化反應(yīng)呢？怎樣發(fā)生？問題：

1、如果上述羥基酸中的羥基換成氨基后，能否發(fā)生類似的化學反應(yīng)呢？如果能，生成的產(chǎn)物是什么？

第十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日（2）成肽（縮合）反應(yīng)2NH2CH2COOH→肽鍵第十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日●氨基酸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，叫做成肽反應(yīng)。●成肽的兩個氨基酸分子（可以相同，也可以不同）●成肽反應(yīng)是分子間脫水反應(yīng)，屬于

反應(yīng)。取代●兩個氨基酸分子脫去一個水分子而形成二肽,

多個氨基酸分子脫去水分子而形成多肽.第十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日H2OH2OH2O蛋白質(zhì)多肽水解水解

兩個氨基酸可以結(jié)合成為一個二肽分子。結(jié)合中失去一個H2O分子，得到一個肽鍵。這樣由于可以結(jié)合無數(shù)的氨基酸分子，所以蛋白質(zhì)分子很大。氨基酸的成肽反應(yīng)第十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日H2NCH2COOHNHCH2COH2NCHCOOHNHCHCOCH3CH3由甘氨酸和丙氨酸形成的鏈狀二肽可能有幾種？討論：H2NCHCOOHNHCH2COCH3H2NCHCOOHNHCHCOCH32第十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日課堂強化(2)氨基酸的縮合反應(yīng)也可能成環(huán)，試寫出下列反應(yīng)的產(chǎn)物：NH2—CH2—COOH的分子間脫水：NH2—CH2—CH2—CH2—CH2—COOH的分子內(nèi)脫水：H2C-CO-OH+H-HNNH-H+HO-OC-CH2濃硫酸O=CC=ONH—CH2CH2—NH+2H2OCH2—CH2—CO—OHCH2—CH2—NH—H濃硫酸H2CC=OCH2—CH2CH2—NH+H2O(1)二個氨基酸縮合生成二肽，三個氨基酸縮合生成

肽，多個氨基酸縮合生成多肽，n個氨基酸縮合生成蛋白質(zhì)。第十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日思考:當含有下述結(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－氨基丙酸B.－氨基丁酸C.甘氨酸D.－氨基丁酸①②③④⑤第二十頁，共五十八頁，2022年，8月28日二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

蛋白質(zhì)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(jié)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”。第二十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1、蛋白質(zhì)的組成（1）蛋白質(zhì)是由C、H、O、N、S等元素組成（2）蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量很大，從幾萬到幾千萬，是天然高分子化合物（3）天然蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多，但水解的最終產(chǎn)物都是α-氨基酸2、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)任何一種蛋白質(zhì)分子在天然狀態(tài)下均具有獨特而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，這是蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中最顯著的特征第二十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日天然蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)獨特而穩(wěn)定，按照氨基酸的連接方式分為：一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)、四級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的一級、二級、三級結(jié)構(gòu)第二十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。一個蛋白質(zhì)分子可以含有一條或多條肽鏈，肽鏈中有很多肽鍵，一個肽鍵中的氧原子與另一個肽鋟中的氨基的氫原子通過氫鍵連接，形成類似于螺旋狀的結(jié)構(gòu)，最后形成具有三維空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子第二十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日根據(jù)X射線法直接測定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)而得到的計算機圖象，展示了蛋白質(zhì)復(fù)雜的折疊三維精細結(jié)構(gòu)第二十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日蛋白質(zhì)的分子圖象第二十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日3、蛋白質(zhì)的性質(zhì)（1）蛋白質(zhì)具有膠體的性質(zhì)有些蛋白質(zhì)能溶于水，由于蛋白質(zhì)分子直徑相對很大。已達到膠體微粒的大小，故蛋白質(zhì)溶液能發(fā)生丁達爾效應(yīng)（2）兩性蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)含有—NH2和—COOH，故有兩性，它能分別與酸、堿反應(yīng)，生成鹽（3）水解反應(yīng)在酸、堿或酶的作用下，蛋白質(zhì)能發(fā)生水解反應(yīng)，最終產(chǎn)物是氨基酸第二十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日（4）鹽析[4-2

探究實驗]在試管中加入雞蛋清溶液2mI，慢慢滴入飽和的(NH4)2SO4溶液，觀察試管中有無沉淀產(chǎn)生。在有沉淀的試管中加入蒸餾水，試管中的沉淀能否溶解?現(xiàn)象：有沉淀生成現(xiàn)象：沉淀消失加入濃的無機輕金屬鹽(如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等)，可以降低蛋白質(zhì)的溶解度，從而析出蛋白質(zhì)，這種作用稱為鹽析。第二十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日①鹽析的特征可逆蛋白質(zhì)溶液 蛋白質(zhì)沉淀無機輕金屬鹽水②鹽析的用途分離提純蛋白質(zhì)③鹽析的過程是物理變化第二十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日[4-3

探究實驗]在兩支試管中各加入雞蛋清溶液3mL，將一支試管加熱，試管中有無沉淀產(chǎn)生?在另一支試管中加入2滴質(zhì)量分數(shù)為1％的醋酸鉛溶液，試管中有無沉淀產(chǎn)生?在有沉淀的試管中加入蒸餾水，兩支試管中的沉淀能否溶解?觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：出現(xiàn)沉淀且沉淀不消失當加入醋酸鉛等重金屬鹽時，就會使蛋白質(zhì)失去可溶性，同時也失去了生理活性，這種現(xiàn)象叫變性。由實驗可以看出，加熱也可以引起蛋白質(zhì)的變性。第三十頁，共五十八頁，2022年，8月28日（5）變性在某些物理因素或化學因素的影響下，蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象，稱為蛋白質(zhì)的變性。物理因素包括：加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波等；化學因素包括：強酸、強堿、重金屬鹽、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。①由蛋白質(zhì)變性引起的蛋白質(zhì)凝結(jié)是不可逆的，是化學變化②蛋白質(zhì)變性凝結(jié)后喪失可溶性，還失去生理活性第三十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日加入某種物質(zhì)后有沉淀生成不可逆可逆，加水即可殺菌、消毒、防中毒分離、提純蛋白質(zhì)重金屬鹽、醛、加熱或劇烈震動加入某些濃鹽溶液，如：Na2SO4（NH4）2SO4等相同點復(fù)原鹽不同用途不同點變性鹽析鹽析與變性的對比第三十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日【思考、討論】1.誤服重金屬怎么解毒？2.為什么注射針劑前要用75%的酒精對皮膚消毒？3.為什么可將醋蒸發(fā)，利用其蒸氣對某些公共環(huán)境進行消毒？一旦重金屬中毒要生蛋清或牛奶這些含大量蛋白質(zhì)的物質(zhì)來結(jié)合重金屬離子，而使重金屬離子盡量少的與人體的功能蛋白結(jié)合

第三十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日4.用苯酚跟肥皂水配成的“來蘇爾”為什么可常用于病房內(nèi)外的消毒？5.為什么可用福爾馬林來浸泡動物標本？它的主要成分是甲醛,甲醛可以使蛋白質(zhì)變性.同時,它也可以殺死微生物(防止微生物分解尸體),使尸體不容易腐爛.:尸體之所以會腐爛,主要是自然界中的分解者起的作用第三十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日5.在醫(yī)藥上，紅汞常用傷口表面的消毒。6.有的眼藥水是用很稀的AgNO3溶液配制而成的。7.人體為什么不能長時間在烈日下暴曬？8.在醫(yī)院的病房里為什么常常安放紫外燈？利用了Ag+的殺菌消毒作用。

第三十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日10、為什么在醫(yī)院里，醫(yī)生用過的針頭，每次都要進行高溫煮沸9、為什么在日常生活中，一般不喝生水，不要吃未煮熟的食物為了減少疾病，防止各種病菌對人體的侵害，一般不要喝生水，不要吃未煮熟的食物，因為這里面的一些細菌、病菌沒有經(jīng)高溫殺死第三十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日主要原料一般包括：生石灰（CaO），純堿（Na2CO3）、草木灰（主要成分為K2CO3）、食鹽、茶葉而皮蛋為什么放半個月以至幾個月都不會壞呢？一是因為里面有食鹽，鹽有防腐的作用；一是堿性物質(zhì)殺滅了鮮蛋中有可能引起蛋白質(zhì)腐敗的細菌。11.松花蛋腌制原理是什么？第三十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日（6）顏色反應(yīng)[4-4探究實驗]在盛有2mL雞蛋清溶液的試管中，滴入數(shù)滴濃硝酸，微熱，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象：開始有白色沉淀，加熱沉淀變黃色。含有苯基的蛋白質(zhì)和濃HNO3作用顯黃色，稱為“黃蛋白”反應(yīng)，用于鑒別蛋白質(zhì)（7）灼燒有焦羽毛氣味鑒別人造絲和蠶絲第三十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日三、酶生物體、植物無時無刻都在進行著化學反應(yīng)，并且這些反應(yīng)在生物體存在的條件下進行，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(yīng)可以實現(xiàn)的？----酶也是蛋白質(zhì)1、酶的涵義酶是具有生物活性，對于許多有機化學反應(yīng)和生物體內(nèi)進行的復(fù)雜化學反應(yīng)具有很強催化作用的蛋白質(zhì)。第三十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日3、酶的用途淀粉酶應(yīng)用于食品、發(fā)酵、紡織、制藥等工業(yè)；蛋白酶用于醫(yī)藥、制革等工業(yè)；脂肪酶用于使脂肪水解、羊毛脫脂等。酶還可用于疾病的診斷2、酶的催化特點：A.條件溫和，不需加熱B.具有高度的專一性C.具有高效催化作用第四十頁，共五十八頁，2022年，8月28日酶作催化劑時催化效率與溫度的關(guān)系曲線溫度（℃）速率037℃左右第四十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日四、核酸核酸是一類含磷的高分子化合物，DNA就是其中組成，還有一種是RNA（核糖核酸），DNA和RNA互相作用合成蛋白質(zhì)。第四十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日【練習】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

3、證明豆?jié){中含有淀粉和蛋白質(zhì)，可選用的試劑有：①碘水、②濃鹽酸、③濃硝酸、④新制氫氧化銅的懸濁液，合適的組合是（）A.①②B.①③C.②④D.③④第四十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日4、下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中，不正確的是：A、蛋白質(zhì)溶液里加入不飽和(NH4)2SO4溶液，蛋白質(zhì)析出，雖再加水，也不溶解B、人工合成的具有生命活力的蛋白質(zhì)結(jié)晶牛胰島素是我國科學家在1965年首次合成的C、重金屬鹽能使蛋白質(zhì)凝聚，所以誤食重金屬鹽會引起中毒D、濃硝酸濺在皮膚上，使皮膚呈黃色是由于濃硝酸和蛋白質(zhì)發(fā)生了顏色反應(yīng)5、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。第四十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日6、下圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分，圖中A、B、C、D標出了分子中不同的鍵，當?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解時，斷裂的鍵是（）第四十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日練習：1.已知有機物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的化學方程式為

。H2N－CH2－COOCH3

F:氯化氨基乙酸,G:氨基乙酸鈉

第四十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日2、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(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。十第四十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日CH3-CH-COOH:丙氨酸，b個C3H7NO2NH2CH2-CH-COOH:苯丙氨酸，c個C9H11NO2NH2HOOC-(CH2)2-CH-COOH:谷氨酸，d個C5H9NO4NH22a+3b+9c+5d=55------------“C”5a+7b+11c+9d-9×2=70----“H”2(a+b+c+2d)-9=19-----------“O”a+b+c+d=10-------------------“N”a=1b=2c=3d=4CH2-COOH:甘氨酸，a個C2H5NO2NH2第四十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日3、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)構(gòu)簡式。O(1)該有機物只具有酸性(2)該有機物只具有堿性(3)該有機物具有兩性(4)該有機物既無酸性又無堿性HO－－C－NH2OH2N－--C--OHOH2N－--O-C-HOO2N－－CH3第四十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日第五十頁，共五十八頁，2022年，8月28日非典冠狀病毒圖中新社圖第五十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日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(zhì)。它進入人體后，借助人體內(nèi)的原料合成病毒。當我們?nèi)梭w發(fā)病時，就是它的蛋白質(zhì)對我們起了作用。

第五十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日蛋白質(zhì)