第三節(jié) 氨基酸、蛋白質(zhì)與核酸新課

2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林1第四章生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)第三節(jié)氨基酸、蛋白質(zhì)和核酸2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林2學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要性質(zhì)；2.了解氨基酸、蛋白質(zhì)與人體健康的關(guān)系。3.了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)2.氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)蛋白質(zhì)和核酸2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林32003年，非典曾讓我們聞非色變！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(jìn)入人體后，借助人體內(nèi)的原料合成病毒。其實(shí)當(dāng)我們?nèi)梭w發(fā)病時(shí)，是它的蛋白質(zhì)對我們起了作用。

蛋白質(zhì)2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林4我叫陽陽我是陽陽的媽媽我是由媽媽的耳朵細(xì)胞培育出來的基因工程——以DNA控制和蛋白質(zhì)合成技術(shù)為核心大家知道我國第一頭克隆羊叫什么名字嗎？知道她是怎么誕生的嗎？蛋白質(zhì)2023/10/245蛋白質(zhì)江西省臨川第二中學(xué)劉肅林2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林6思考討論：1、蛋白質(zhì)在人體內(nèi)起什么作用？（1）對生物反應(yīng)起催化作用的：（2）運(yùn)輸作用的：（3）保護(hù)作用的：（4）抵抗病毒、細(xì)菌作用的高度特異性蛋白：（5）構(gòu)成動物大部分結(jié)構(gòu)的纖維物質(zhì)：酶血紅蛋白毛發(fā)、皮膚、甲、殼等;抗體軟骨、肌肉蛋白質(zhì)2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林7思考討論：2、蛋白質(zhì)在人體內(nèi)是如何代謝的？食物中的蛋白質(zhì)→氨基酸→人體內(nèi)多種蛋白質(zhì)3、蛋白質(zhì)種類為何如此豐富（從結(jié)構(gòu)方面）蛋白質(zhì)的基石——氨基酸蛋白質(zhì)2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林8

[過渡]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。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是最重要的營養(yǎng)物質(zhì)“生命是蛋白質(zhì)存在的方式”——恩格斯2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林9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；組成蛋白質(zhì)的氨基酸幾乎都是α-氨基酸，即氨基在羧基的α位上氨基酸COOHR氨基羧基H2NHa一、氨基酸1、結(jié)構(gòu)可變部分不變部分-氨基酸20standardaminoacids2023/10/24

甘氨酸

Glycine

脂肪族氨基酸江西省臨川第二中學(xué)劉肅林1020standardaminoacids2023/10/24

脂肪族氨基酸甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine江西省臨川第二中學(xué)劉肅林1120standardaminoacids2023/10/24

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine纈氨酸

Valine

脂肪族氨基酸江西省臨川第二中學(xué)劉肅林1220standardaminoacids2023/10/24

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine纈氨酸

Valine亮氨酸

Leucine

脂肪族氨基酸江西省臨川第二中學(xué)劉肅林1320standardaminoacids2023/10/24

甘氨酸

Glycine

丙氨酸

Alanine纈氨酸

Valine亮氨酸

Leucine異亮氨酸

Ileucine

脂肪族氨基酸江西省臨川第二中學(xué)劉肅林1420standardaminoacids2023/10/24

芳香族氨基酸苯丙氨酸Phenylalanine江西省臨川第二中學(xué)劉肅林1520standardaminoacids2023/10/24

堿性氨基酸精氨酸

Arginine賴氨酸

Lysine江西省臨川第二中學(xué)劉肅林1620standardaminoacids2023/10/24

天冬氨酸Aspartate

谷氨酸

Glutamate

酸性氨基酸江西省臨川第二中學(xué)劉肅林17氨基酸2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林182、物理性質(zhì)α—氨基酸：無色晶體，熔點(diǎn)較高，一般能溶于水，難溶于乙醇和乙醚等。氨基酸2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林193、化學(xué)性質(zhì)(1).酸堿性②兩性化合物，與強(qiáng)酸或強(qiáng)堿作用成鹽①具有內(nèi)鹽的結(jié)構(gòu)，兩性離子：氨基酸2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林203、化學(xué)性質(zhì)(2).成肽反應(yīng)肽：氨基酸分子中的羧基與另一分子氨基酸的氨基生成的肽鍵?！穸模河蓛蓚€(gè)氨基酸分子消去水分子而形成●多肽：由多個(gè)氨基酸分子消去水分子而形成2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林211．甘氨酸（氨基乙酸）與丙氨酸（α—氨基丙酸）形成的鏈狀二肽最多有多少種。2.一種二肽的化學(xué)式C8H14N2O5，發(fā)生水解反應(yīng)后得到丙氨酸和另一種氨基酸，則此氨基酸的化學(xué)式為（）A.C4H7NO4B.C5H7NO3

C.C5H9NO4D.C5H11NO53、（2011?浙江）褪黑素是一種內(nèi)源性生物鐘調(diào)節(jié)劑，在人體內(nèi)由食物中的色氨酸轉(zhuǎn)化得到．下列說法不正確的是（）A.色氨酸分子中存在氨基和羧基，可形成內(nèi)鹽，具有較高的熔點(diǎn)B.在色氨酸水溶液中，可通過調(diào)節(jié)溶液的pH使其形成晶體析出C.在一定條件下，色氨酸可發(fā)生縮聚反應(yīng)D.褪黑素與色氨酸結(jié)構(gòu)相似，也具有兩性化合物的特性4氨基酸CD22用酸、堿可改變?nèi)芤旱乃釅A性。當(dāng)溶液中正離子濃度和負(fù)離子濃度相等時(shí)，此時(shí)溶液的pH值就是該氨基酸的等電點(diǎn)（PI）。（相當(dāng)于氨基酸在純水中的pH值）在等電點(diǎn)時(shí)，以兩性離子形式存在的氨基酸濃度最大（在水溶液中）。在等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸的溶解度最小。等電點(diǎn)是每一種氨基酸的特定常數(shù)，氨基酸不同，等電點(diǎn)不同。所以可以通過測定氨基酸的等電點(diǎn)來鑒別氨基酸。2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林23二、蛋白質(zhì)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)。蛋白質(zhì)分子中含有C、O、H、N、P、S和少量的Cu、Fe、Zn等，種類達(dá)十萬種以上。蛋白質(zhì)1、結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林24燙發(fā)的過程是一個(gè)舊二硫鍵還原打開而后又氧化形成新的二硫鍵過程2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林25閱讀與交流（P88)取決于組成多肽鏈的氨基酸種類、數(shù)目及排列順序和其特定的空間結(jié)構(gòu)。即蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。1、各種蛋白質(zhì)的特殊功能和活性主要取決于什么？2、什么是蛋白質(zhì)的一級、二級、三級和四級結(jié)構(gòu)？蛋白質(zhì)（一）一級結(jié)構(gòu)多肽鏈的氨基酸順序,及多肽鏈內(nèi)或鏈間二硫鍵的數(shù)目和位置。2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林26（二）二級結(jié)構(gòu)肽鏈的主鏈在空間的排列,或規(guī)則的幾何走向、旋轉(zhuǎn)及折疊。2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林27（三）三級結(jié)構(gòu)在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤曲折疊形成的三維結(jié)構(gòu)。每一個(gè)具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱為亞基。2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林28（四）四級結(jié)構(gòu)亞基的立體排布、亞基間的相互作用與布局。2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林29蛋白質(zhì)的四個(gè)結(jié)構(gòu)層次一級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)氨基酸2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林302023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林31【資料卡片】蛋白質(zhì)2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林32蛋白質(zhì)各個(gè)品牌奶粉中蛋白質(zhì)含量為15-20%，蛋白質(zhì)中含氮量平均為16%。以某合格牛奶蛋白質(zhì)含量為2.8%計(jì)算，含氮量為0.44%，某合格奶粉蛋白質(zhì)含量為18%計(jì)算，含氮量為2.88%。而三聚氰胺含氮量為66.7%，是牛奶的151倍，是奶粉的23倍。每100g牛奶中添加0.1克三聚氰胺，就能提高0.4%蛋白質(zhì)!

蛋白質(zhì)1、“三鹿奶粉事件”的元兇-三聚氰胺的分子結(jié)構(gòu)簡式如下，關(guān)于三聚氰胺的說法不正確的是（）A.與甲醛發(fā)生加聚反應(yīng)生成高分子化合物B.能與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C.它的分子由三個(gè)氮原子和三個(gè)碳原子組成的一個(gè)類似“苯環(huán)”的結(jié)構(gòu)D.它屬于分子晶體，熔沸點(diǎn)不高2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林33A2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林341、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（）①NaHCO3;②(NH4)2S;③Al(OH)3;④NH4Cl；⑤H2N-CH2-COOH;⑥CH3-COOHA.①②③B.①②④⑤C.⑤⑥D(zhuǎn).①②③⑤●【小結(jié)】既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)(1)多元弱酸的酸式鹽；(2)弱酸的銨鹽；(3)具兩性的物質(zhì)；(4)氨基酸和蛋白質(zhì)；D蛋白質(zhì)2、化學(xué)性質(zhì)（1）具有兩性2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林35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α-氨基酸HO——H蛋白質(zhì)（2）能夠水解（具有肽鍵）2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林36在適宜條件下完全水解得到______種產(chǎn)物，它們的結(jié)構(gòu)簡式：1、已知有機(jī)化合物:蛋白質(zhì)2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林372.已知有機(jī)物A分子中有3個(gè)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__________________________________；(2)F和G的名稱分別為_____________________________；(3)生成H的化學(xué)方程式為__________________________。H2N－CH2－COOCH3

F:氯化氨基乙酸,G:氨基乙酸鈉蛋白質(zhì)2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林383.已知-NH2連在苯環(huán)上顯堿性，-CO-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(gè)苯環(huán)和兩個(gè)取代基，且兩取代基在苯環(huán)上對位，請寫出符合下列要求的結(jié)構(gòu)簡式。(1)該有機(jī)物只具有酸性(2)該有機(jī)物只具有堿性(3)該有機(jī)物具有兩性(4)該有機(jī)物既無酸性又無堿性蛋白質(zhì)2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林39●實(shí)驗(yàn)4-2：雞蛋白溶液蛋白質(zhì)凝聚蛋白質(zhì)重新溶解●結(jié)論：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(gè)可逆的過程，故不影響蛋白質(zhì)的性質(zhì)●應(yīng)用：利用多次鹽析的方法分離、提純蛋白質(zhì)。濃無機(jī)鹽水蛋白質(zhì)（3）鹽析2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林40●實(shí)驗(yàn)4-3：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(shí)喪失了生理活性。這種過程是不可逆的?！駪?yīng)用：消毒、解毒原理乙酸鉛蛋白質(zhì)（4）變性2023/10/24江西省臨川第二中學(xué)劉肅林41

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