高中化學(xué)蛋白質(zhì)和核酸.ppt

1、第四章 生命中的基礎(chǔ)有機化學(xué)物質(zhì),第三節(jié) 蛋白質(zhì)和核酸,說一說日常生活中含有蛋白質(zhì)的食物有哪些?,蛋白質(zhì)更是現(xiàn)代生命科學(xué)研究的重點和關(guān)鍵。,世界第一只克隆羊：多利,蛋白質(zhì)屬于天然高分子化合物,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(xué)史上的一大成就，可以說是科學(xué)史上又一“豐碑”。在認識生命現(xiàn)象揭開生命奧秘的偉大歷程中，做出了重要貢獻。,科學(xué)視野,我國現(xiàn)代取得的成就,1、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。,一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),-氨基酸的結(jié)構(gòu)簡式,羧基,

2、氨基,相互影響的特性,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,2. -氨基酸的物理性質(zhì),無色晶體，熔點較高，能溶于強酸或強堿溶液中，一般能溶于水，難溶于乙醇、乙醚。,H2NCH2COOH,3. 幾種常見的氨基酸,甘氨酸,苯丙氨酸,谷氨酸,丙氨酸,(氨基乙酸),(-氨基丙酸),(氨基 苯丙酸),( 2-氨基-1, 5 戊二酸),組成蛋白質(zhì)的氨基酸有必需和非必需之分。必需氨基酸是人體生長發(fā)育和維持氮元素穩(wěn)定所必需的，人體不能合成，只能從食物中補給，共有8種；非必需氨基酸可以在人體中利用氮元素合成，不需要由食物提供，有12種。,4. 氨基酸的分類,化學(xué)性質(zhì)(1)：兩性,與酸反應(yīng),與堿

3、反應(yīng),酸性,堿性,5. 氨基酸的化學(xué)性質(zhì),氨基酸的兩性,+,HCl,+,NaOH,+ H2O,R,2、成肽反應(yīng)：,+ H2O,+,氨基酸分子之間脫水縮合 形成肽鍵的化合物的反應(yīng),肽鍵,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(zhì): 因肽鍵的存在, 多肽能進行水解,O,HNCH2C,H,NCH2COH,成肽反應(yīng)是分子間脫水反應(yīng)，屬于取代反應(yīng),N個氨基酸分子脫去（N-1）個水分子，形成N肽，其中含有（ N-1 ）和肽鍵,多種氨基酸分子按不同的排列順序以肽鍵相互結(jié)合，可以形成千百萬種具有不同的理化性質(zhì)和生理活性的多肽鏈。相對分子量在10 000以上的，并具有

4、一定空間結(jié)構(gòu)的多肽，稱為蛋白質(zhì)。,-氨基酸,多肽,蛋白質(zhì),屬于縮聚反應(yīng),相互轉(zhuǎn)化：,合成,水解,合成,水解,二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),1. 組成：,蛋白質(zhì)是由C、H、O、N、S 等元素構(gòu)成的氨基酸分子通過肽鍵結(jié)合成相對分子質(zhì)量很大(幾萬到幾千萬)的有機高分子化合物。,人體內(nèi)所具有的蛋白質(zhì)種類達到了10萬種以上。,廣泛存在于生物體內(nèi)，是組成細胞的基礎(chǔ)物質(zhì)，如肌肉、皮膚、發(fā)、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。 蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。,2. 蛋白質(zhì)的存在,三級結(jié)構(gòu)：二級結(jié)構(gòu)的肽鏈進一步盤曲折疊形成亞基。,二級結(jié)構(gòu)：多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結(jié)構(gòu),

5、一級結(jié)構(gòu)：各種氨基酸的連接的多肽鏈，肽鍵是一級結(jié)構(gòu)的主鍵。,3、天然蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)獨特而穩(wěn)定： 一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)、四級結(jié)構(gòu)。,四級結(jié)構(gòu)： 亞基的立體排布、亞基間的相互作用與布局,溶解性：有些蛋白質(zhì)(如雞蛋清)能溶解在水里形成溶液。,4. 蛋白質(zhì)的性質(zhì),2.水解,蛋白質(zhì)水解,多肽,氨基酸,水解,水解,（條件：酸、堿或酶）,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,實驗4一2,在盛有雞蛋白溶液的試管里，緩慢地加入2ml飽和的(NH4)2SO4溶液，觀察沉淀的析出。然后把少量的帶有沉淀的液體加入盛有2ml蒸餾水的試

6、管里，觀察實驗現(xiàn)象。,鹽析,向蛋白質(zhì)溶液中加入(NH4)2SO4溶液時，會使蛋白質(zhì)從溶液沉淀出來，加水后沉淀又溶解。,鹽析的應(yīng)用：,分析得出結(jié)論：,鹽析是可逆的(物理變化),采用多次鹽析的方法可以分離或提純蛋白質(zhì),報告實驗結(jié)果:,當(dāng)向蛋白質(zhì)溶液中加入的鹽溶液達到一定濃度時，使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出，這種作用叫做鹽析,探究活動2,4.變性,產(chǎn)生沉淀,沉淀不溶解,產(chǎn)生沉淀,沉淀不溶解,化學(xué)變化,應(yīng)用：,殺菌、消毒,1、變性的條件：在加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波、強酸、強堿、重金屬、三氯乙酸、乙醇、丙酮等作用下， 發(fā)生了變性。 2、這種過程是不可逆的。,蛋白質(zhì)發(fā)生了變性,（但

7、是在紫外線，鈷60照射、射線的照射下，以及在乙醚、福爾馬林、次氯酸鈉等消毒劑的作用下能使埃博拉病毒完全失去活性。）,鹽水使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析，不可能消滅埃博拉病毒,喝大量鹽水可防埃博拉感染？,?,-科學(xué)粉碎謠言,【活學(xué)活用】,蛋白質(zhì)發(fā)生了變性,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(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,應(yīng)用：,用于鑒別蛋白質(zhì)的存在,1、含有苯基的蛋白質(zhì)和濃HNO3作用顯黃色。,探究活動3,5.顏色反應(yīng),產(chǎn)生白色沉淀,變成黃色,蛋白質(zhì)先發(fā)生了變色，再發(fā)生了顏色反應(yīng),如皮膚，指甲等。,用于區(qū)別合成纖維

8、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,【課堂練習(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關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述錯誤的是( ) A濃HNO3濺在皮膚上，使皮膚呈黃色，是由于

9、濃HNO3和蛋白質(zhì)發(fā)生了顏色反應(yīng) B蛋白質(zhì)溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液，蛋白質(zhì)析出，再加水也不溶解 C蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸 D高溫滅菌的原理是加熱后使蛋白質(zhì)變性，從而使細菌死亡,B,酶是一類由活細胞產(chǎn)生的對生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的蛋白質(zhì)。,三、酶,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(xué)反應(yīng)） （3）具有高效催化作用 （相當(dāng)于無機催化劑的1071013倍）,1、酶的正確表述是（ ） A酶是具有催化能力的一類物質(zhì) B酶是活細胞產(chǎn)生的特殊蛋白質(zhì) C酶是活細胞產(chǎn)生的有催化作用的蛋白質(zhì) D酶是活細胞產(chǎn)生的有活性的蛋白質(zhì),C,【課堂練習(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,四、核酸,1、核酸是一類含磷的生物高分子化合物，相對分 子量可達十幾萬至幾百萬。,2、核酸在生