江西省吉安县高中化学 第四章 生命中的基础有机化学物质 4.3 蛋白质和核酸课件 新人教版选修5.ppt

第四章生命中的基础有机化学物质 第三节蛋白质和核酸 导 1 了解氨基酸的组成 结构特点和主要化学性质 2 了解二肽 多肽的概念 3 了解蛋白质的组成 结构和性质 4 认识人工合成多肽 蛋白质 核酸等的意义 体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用 学习目标 一 氨基酸的结构与性质1 结构2 物理性质3 化学性质二 蛋白质1 组成元素 组成基本结构单元 相对分子质量 2 化学性质 1 水解 2 具有两性 3 盐析 4 变性 5 颜色反应 6 燃烧产生烧焦羽毛气味 思 一 氨基酸 赖氨酸的结构简式 一 定义 羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸 几种重要的氨基酸 甘氨酸 氨基乙酸 丙氨酸 氨基丙酸 苯丙氨酸 氨基 苯基丙酸 谷氨酸 氨基戊二酸 二 物理性质 氨基酸的性质 无色晶体 熔点较高 能溶于强酸或强碱溶液中 一般能溶于水 难溶于乙醇 乙醚 三 结构分析 1 氨基酸的两性 hcl naoh h2o 四 氨基酸的化学性质 r 2 成肽反应 h2o 氨基酸分子之间脱水缩合形成肽键的化合物的反应 肽键 由两个氨基酸分子脱水后形成的含有肽键的化合物称为二肽 多个氨基酸分子脱去水分子而形成多肽 成肽反应是分子间脱水反应 属于取代反应 多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相互结合 可以形成千百万种具有不同的理化性质和生理活性的多肽链 相对分子量在10000以上的 并具有一定空间结构的多肽 称为蛋白质 1965年我国科技工作者成功合成了具有生物活性的 结晶牛胰岛素 这是科学史上的一大成就 可以说是科学史上又一 丰碑 在认识生命现象揭开生命奥秘的伟大历程中 做出了重要贡献 科学视野 我国现代取得的成就 二 蛋白质的结构与性质 组成元素 组成基本结构单位 相对分子质量 蛋白质 c h o n s p 等 氨基酸 几万 几千万 阅读与交流 组成元素为 c h o n及s p和少量的cu fe zn等 人体内的蛋白质种类达十万种以上 取决于组成多肽链的氨基酸种类 数目及排列顺序和其特定的空间结构 即蛋白质的结构 1 组成蛋白质的元素主要有哪些 人体内的蛋白质有多少种 2 各种蛋白质的特殊功能和活性主要取决于什么 3 什么是蛋白质的一级 二级 三级和四级结构 具有三级结构的多肽链叫亚基 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序叫蛋白质的一级结构 多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构称为蛋白质的二级结构 蛋白质分子在二级结构的基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构 蛋白质分子中亚基的立体排布 亚基间的相互作用与布局称为蛋白质的四级结构 2 蛋白质的化学性质 下列物质中既能与盐酸反应 又能与naoh溶液反应的是 nahco3 nh4 2s al oh 3 nh4cl h2n ch2 cooh ch3 cooh a b c d 小结 既能与酸反应又能与碱反应的物质 1 多元弱酸的酸式盐 2 弱酸的铵盐 3 具两性的物质 4 氨基酸和蛋白质 d 1 具有两性 水解原理 注意 不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸 天然蛋白质水解的最终产物是 氨基酸 o h n ch2 c h n ch2 c oh 2 能够水解 结构中含有肽键 1 下图表示蛋白质分子结构的一部分 图中 a b c d 标出分子中不同的键 当蛋白质发生水解反应时 断裂的键是 c 课堂练习 实验 鸡蛋白溶液 蛋白质凝聚 蛋白质重新溶解 结论 1 蛋白质溶液中加浓的轻金属盐溶液 如na2so4 nh4 2so4等 可使蛋白质的溶解度减小 而从溶液中析出 盐析 2 盐析是一个可逆的过程 故不影响蛋白质的性质 应用 利用多次盐析的方法分离 提纯蛋白质 浓轻金属盐溶液 水 3 盐析 实验 鸡蛋白溶液 加热 蛋白质凝结 加水 不再溶解 鸡蛋白溶液 蛋白质凝结 加水 不再溶解 结论 在热 紫外线 强酸 强碱 重金属盐 甲醛 酒精等作用下 蛋白质失去原有的可溶性而凝结 同时丧失了生理活性 这种过程是不可逆的 应用 消毒原理 乙酸铅 4 变性 实验 鸡蛋白溶液 浓硝酸 变成黄色 结论 蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色 称 黄蛋白反应 应用 用于鉴别蛋白质的存在 5 颜色反应 用于区别合成纤维与蛋白质 如真丝 蚕丝 纯毛 毛线等 鉴别织物成分是蚕丝还是 人造丝 在如下各方法中正确的是 滴加浓hno3 滴加浓硫酸 滴加酒精 灼烧a b c d c 6 燃烧产生烧焦羽毛气味 蛋白质的存在 主要存在于生物体内 肌肉 发 皮肤 角蹄 酶 激素 抗体 病毒 在植物中也很丰富 比如大豆 花生 谷物 是生命的基础 没有蛋白质就没有生命 在适宜条件下完全水解得到4种产物 它们的结构简式为 1 已知有机化合物 议 展 评 2 已知 nh2连在苯环上显碱性 c nh2连在苯环上显中性 现有有机物c7h7o2n 分子结构中有一个苯环和两个取代基 且两取代基在苯环上处于相对位置 请写出符合下列要求的结构简式 1 在下列物质中 k2so4 hcho mgso4 hg no3 2 nh4cl koh 能使蛋白质变性的是 能使蛋白质发生盐析的是 检 2 将甘氨酸和丙氨酸混合起反应生成各种二肽 可能的连结方式有多少种 a 1种b 2种c 3种d 4种 d 3 当含有下述结构片段的蛋白质在胃中水解时 不可能产生的氨基酸是 d 氨基丙酸b 氨基丁酸c 甘氨酸d 氨基丁酸 三 酶 生物体 植物无时无刻都在进行着化学反应 并且这些反应在生物体存在的条件下温和地进行 而且会随着环境 身体的情况而随时自动 精确的改变 是什么让这些反应可以实现的 自主学习 1 酶的概念 来源 功能和类别 2 酶的催化作用特点 3 影响酶作用的因素 4 酶的应用 1 酶的概念 1 酶的来源 活细胞产生的 2 酶的功能 具有生物催化作用反应结束后 酶本身保持不变 3 酶的类别 是蛋白质 酶是一类由活细胞产生的对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质 理解 2 酶的催化特点 1 条件温和 不需加热 在接近体温和接近中性的条件下 2 具有高度的专一性 每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应 3 具有高效催化作用 相当于无机催化剂的107 1013倍 3 影响酶作用的因素 1 酶作用要求适宜的温度 2 酶作用要求适宜的ph 在接近体温和接近中性的条件下 4 酶的应用 1 淀粉酶应用于食品 发酵 纺织 制药等工业 2 蛋白酶应用于医药 制革等工业 3 脂肪酶应用于脂肪水解 羊毛脱脂等 1 酶还可用于疾病的诊断 核酸与蛋白质一样 是一切生物机体不可缺少的组成部分 核酸是现代生物化学 分子生物学和医学的重要基础之一 四 核酸 自主学习 1 核酸的概念 2 核酸的分类和分布 3 核酸的功能 4 核酸的化学组成和水解的产物 1 核酸的概念 核酸是一类含磷的高分子化合物 是由其结构单体核苷酸通过3 5 磷酸二酯键聚合而成的长链 继而形成具有复杂三维结构的大分子化合物 1 核酸的分类根据核酸的化学组成 分为两类 脱氧核糖核酸 简写为 dna 核糖核酸 简写为 rna 2 核酸分类和分布 2 核酸的主要分布dna 主要分布在真核细胞的细胞核中 rna 主要分布在真核细胞的细胞质中 1 dna是主要遗传物质 是遗传信息的载体 dna同时还指挥着蛋白质的合成 细胞的分裂和制造新的细胞 2 rna在蛋白质生物合成中起重要作用 根据dna提供的信息控制体内蛋白质的合成 3 核酸的重要功能 磷酸核酸 核苷酸 戊糖核苷 碱基 核酸的组成 4 核酸的化学组成 核酸的元素组成 c h o n p其中p在各种核酸中的含量比较恒定 rna平均含磷量8 9 dna平均含磷量9 1 核酸的基本单元 核苷酸一个接一个形成的聚核苷酸链就是核酸 核酸在稀盐酸中可以逐步水解水解的最终产物是磷酸 戊糖和碱基 所以核酸是由磷酸 戊糖和碱基通过一定方式结合而成的 核酸水解 1 酶的正确表述是 a 酶是具有催化能力的一类物质b 酶是活细胞产生的特殊蛋白质c 酶是活细胞产生的有催化作用的蛋白质d 酶是活细