高中化学 第4章 第3节 蛋白质和核酸课件 新人教版选修5.pptVIP

成才之路 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修5 生命中的基础有机化学物质 第四章 第三节蛋白质和核酸 第四章 蛋白质是一类含氮的生物高分子化合物 三聚氰胺 结构简式如下图所示 是一种重要的化工原料 可用于阻燃剂 水泥减水剂和高分子合成等领域 一些不法分子却往牛奶中加入三聚氰胺 以提高奶制品的含氮量 三聚氰胺是一种蛋白质吗 三聚氰胺是高分子化合物吗 三聚氰胺分子中含有碳碳双键吗 三聚氰胺的分子式是c3h6n6吗 在医院里用高温蒸煮 紫外线照射 喷洒消毒液 在伤口处涂抹酒精溶液等方法来杀菌 消毒 新知导学1 氨基酸的结构与性质 1 氨基酸的组成和结构 组成氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的 被 取代后的产物 结构 氨基酸的结构简式可表示为 其官能团为 和 氢 氨基 氨基 nh2 羧基 cooh 常见的氨基酸 2 氨基酸的性质 物理性质天然氨基酸均为 晶体 熔点 在200 300 时熔化而分解 它们能溶于强酸或强碱溶液中 除少数外一般都能溶于 而难溶于 化学性质a 两性 氨基酸的化学性质主要由氨基 羧基和它们的相互作用决定 羧基是酸性基团 可与碱反应 氨基是碱性基团 可与酸反应 表现出两性 无色 较高 水 乙醇 乙醚 a 与盐酸的反应 b 与氢氧化钠反应 b 成肽反应两个氨基酸分子 可以相同 也可以不同 在酸或碱的存在下加热 通过一分子的 和另一分子的 间脱去 水 缩合成含有 的化合物的反应 称为 反应 例如 氨基 羧基 一分子 成肽 三肽 四肽 多肽 二肽或多肽 蛋白质 2 蛋白质的组成 结构 性质 1 蛋白质的组成蛋白质中含有 及少量s 有的还含有p元素 少量的还含有微量fe cu zn mn等元素 属于天然有机高分子化合物 其水溶液具有 的性质 c h o n 胶体 2 蛋白质的结构 蛋白质的一级结构 蛋白质分子中各种氨基酸的 和 蛋白质的二级结构 多肽链卷曲盘旋和折叠的 蛋白质的三级结构 整个多肽链的三维构象 它是在二级结构的基础上 多肽链进一步折叠卷曲形成的 具有三级结构的多肽链叫亚基 蛋白质的四级结构 蛋白质分子中亚基的立体排布 亚基间的相互作用与布局 连接方式 排列顺序 空间结构 三维结构 3 蛋白质的性质 两性 蛋白质的结构中含有 和 因此既能与酸反应又能与碱反应 是两性分子 水解 蛋白质在 的作用下 水解生成相对分子质量较小的多肽化合物 最终水解得到各种氨基酸 天然蛋白质水解的最终产物都是 nh2 cooh 酸 碱或酶 氨基酸 多肽 氨基酸 盐析a 概念 向蛋白质溶液中加入大量的 如 溶液等 使蛋白质的 降低而从溶液中析出 b 特点 盐析属于 是可逆的过程 只是改变了蛋白质的溶解度 并未改变 应用 多次盐析和溶解可以分离 提纯蛋白质 浓盐溶液 nacl nh4 2so4 溶解度 物理变化 蛋白质的活性 变性a 概念 在某些物理因素或化学因素的影响下 蛋白质的 发生改变的现象 b 影响因素 物理因素 加压 搅拌 振荡 紫外线照射 超声波等 化学因素 重金属盐 乙醇 福尔马林 丙酮等 c 特点 变性会使蛋白质的结构发生变化 使其失去 在水中不能重新溶解 是不可逆过程 理化性质和生理功能 加热 强酸 强碱 生理活性 颜色反应分子中含有 的蛋白质遇浓硝酸呈 蛋白质灼烧 3 酶的定义及催化特点 1 定义是一类由 产生的 对生物体内的化学反应具有 作用的有机物 其中大多数是 2 催化特点 条件温和 不需 具有高度的 具有高效 作用 苯环 黄色 有烧焦羽毛的气味 细胞 催化 蛋白质 加热 专一性 催化 4 核酸的组成 性质及分类 1 组成 一类含磷的生物高分子化合物 相对分子质量可达 万至 万 2 作用 核酸在生物体的生长 等生命现象中起着决定性的作用 3 性质 具有 性 4 分类 脱氧核糖核酸 dna 生物遗传信息的载体 还指挥着蛋白质的 细胞的 和制造新的细胞 核糖核酸 rna 根据dna提供的信息控制体内 的合成 十几 几百 繁殖 遗传 变异 酸 合成 分裂 蛋白质 自主探究1 没有蛋白质就没有生命 你能理解这句话吗 提示 蛋白质是生命存在的一种形式 蛋白质广泛存在于生物体内 是组成细胞的基础物质 动物的肌肉 皮肤 毛发等的主要成分都是蛋白质 在人体内 蛋白质约占人体除水分外剩余物质质量的一半 2 你如果去商店买毛线 怎样知道毛线是纯毛的还是化纤的 提示 纯毛线属蛋白质 燃烧时有烧焦羽毛的气味 而化纤物质燃烧时则具有刺激性气味 3 常晒衣物 被褥对身体健康很有益处 能减少某些疾病的发生 一般来说 一次暴晒一小时就可以 若暴晒时间太长 则对衣物 被褥纤维损伤较多 1 常晒衣物 被褥对身体健康有什么好处 2 病人的衣服为何消毒 提示 1 衣物 被褥经使用后 沾附着一些尘粒 皮质碎屑等固体物质 吸附着一些co2 水分等气 液态物质 还粘带着一些细菌 微生物 病菌 等 这些对人体均构成危害 特别是细菌的滋生可能会使人得某些疾病 通过晒衣物 被褥 不但能有效地清除夹带的固 液 气态物质 而且阳光中的紫外线能使蛋白质变性 死亡 起到杀菌 消毒的作用 降低某些疾病形成的几率 2 衣服若有病菌 需对衣服消毒 使病菌中蛋白质变性 死亡 4 解救误服重金属盐中毒的病人时 为什么可服用大量生鸡蛋 牛奶或豆浆等解毒 提示 生鸡蛋 牛奶 豆浆中含有丰富的蛋白质 重金属离子破坏这些食物中的蛋白质 而减少对病人本身蛋白质的损伤 氨基酸的结构性质 2 分子间或分子内缩合成环 解析 l 多巴的核磁共振氢谱上有9组峰 a错 答案 a 教材点拨1 蛋白质的水解 在酸 碱或酶的作用下 肽键断裂 碳原子连接羟基 氮原子连接氢原子 肽键水解原理示意图 蛋白质的结构和性质 2 盐析 变性和渗析的比较 提示 利用渗析和盐析可以分离 提纯蛋白质 利用蛋白质的变性原理可以对环境进行杀菌消毒 还可以将动物的皮加工成皮革等 轻金属对应的盐能使蛋白质发生盐析 盐析可用来分离 提纯蛋白质 盐析是物理变化 是可逆过程 重金属离子对应的盐使蛋白质变性 是化学变化 不可逆 3 焰色反应 显色反应 颜色反应的比较 提示 利用焰色反应只能鉴别某些金属元素 如碱金属及ca ba cu等 利用颜色反应只能鉴别含苯环的蛋白质 解析 蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液有蛋白质析出 这是蛋白质的盐析过程 再加入水时蛋白质仍能溶解 可溶性重金属盐会使蛋白质变性 而 钡餐 的主要成分baso4既不溶于水也不溶于酸 吞服时不会使人中毒 答案 bc h2n ch2 cooh 其中 不属于 氨基酸 分子中碳 氢原子数比值最大的是 其分子式为c8h9no2 符合题设条件的硝基化合物可以是一个 ch3和一个 ch2no2连在苯环上 有3种结构 也可以是2个 ch3和1个 no2连在苯环上 有6种结构 故共有9种结构 变式训练2 2014 试题选萃 双选 下列关于蛋白质的叙述中 正确的是 a 蛋白质溶液里加 nh4 2so4溶液可提纯蛋白质b 在豆浆中加入少量石膏 能使豆浆凝结为豆腐c 温度越高 酶对某些化学反应的催化效率越高d 任何结构的蛋白质遇到浓hno3都会显黄色 解析 nh4 2so4溶液不是重金属盐 加入 nh4 2so4溶液 蛋白质会产生 盐析 现象 但盐析是可逆过程 加水后蛋白质会继续溶解 a项对 豆浆可视为胶体 石膏可使其发生凝聚制成豆腐 b项对 酶是一种蛋白质 在高温下变性 属于不可逆过程 因而不再具有催化活性 c项错 一般情况下 只有含苯环的蛋白质遇到浓hno3才会发生颜色反应而变黄 d项错 答案 ab 3 a b两种有机化合物 分子式都是c9h11o2n 1 化合物a是天然蛋白质的水解产物 光谱测定显示其分子结构中不存在甲基 化合物a的结构简式是 2 化合物b是某种分子式为c9h12的芳香烃一硝化后的唯一产物 硝基连在苯环上 化合物b的结构简式是 1 下列有关蛋白质的叙述中 不正确的是 a 蛋白质溶液中加入饱和 nh4 2so4溶液 蛋白质析出 再加水不溶解b 人工合成的具有生命活力的蛋白质 结晶牛胰岛素 是1965年我国科学家在世界上第一次合成的c 重金属盐能使蛋白质变性 所以误食重金属盐会中毒d 浓hno3溅在皮肤上 使皮肤呈黄色 是由于浓hno3和蛋白质发生颜色反应解析 nh4 2so4能使蛋白质发生盐析 不发生变性 重金属盐可使蛋白质变性 使人中毒 答案 a c 1mol半胱氨酸可以与1molnaoh完全作用d 半胱氨酸可以在一定条件下形成二肽解析 半胱氨酸中的 cooh可与金属镁反应放出h2 也可与nh3 h2o作用生成相应的铵盐 由于分子中还含有 sh 故1mol半胱氨酸可与2molnaoh作用生成盐 半胱氨酸分子中既有 nh2又有 cooh 可以发生成肽反应生成二肽 答案 c 3 我国首例以成体体细胞作为核体的 克隆猪 技术已取得成功 克隆猪 的关键技术之一是找到一些特殊的酶 这些酶能激活普通体细胞 使之像生殖细胞一样发育成个体 有关酶的叙述错误的是 a 酶是具有催化作用的蛋白质b 酶的催化作用具有选择性和专一性c 高温或重金属盐能降低酶的活性d 酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用 解析 酶是一种具有催化作用的蛋白质 其催化作用具有选择性和专一性 但在高温 重金属盐 酸或碱作用下会失去催化能力 答案 d 4 某含氮有机物c4h9no2有多种同分异构体 其中属于氨基酸的异构体数目有 a 3种b 4种c 5种d 6种解析 氨基酸分子中一定含有氨基 nh2 和羧基 cooh 根据化学式c4h9no2可知 除 nh2和 cooh外 剩余基团为 c3h6 5 在下列物质中 k2so4 hcho mgso4 hg no3 2 nh4cl koh 能使蛋白质变性的是 能使蛋白质溶液中蛋白质发生盐析的是 解析 hg no3 2是重金属盐 koh为强碱 都会使蛋白质变性 k2so4 mgso4是轻金属盐 nh4cl是铵盐 不会使蛋白质变性 但可以降低蛋白质的溶解度 可使蛋白质发生盐析 答案 6 2014 经典习题选萃 天然蛋白质的水解产物中含有有机物a 它由c h o n4种元素组成 它能溶于盐酸生成b 也能溶于naoh溶液生成c 两分子a在一定条件下失去一分子水结合成d 已知d的相对分子质量是312 它遇到浓硝酸时显黄色 若a分子中不含甲基 试推导a的结构简式 解析 由有机物a含c h o n4种元素知a可能是氨基酸或蛋白质 它能溶于盐酸又能溶于naoh 且两分子a结合成一分子d 由d的相对分子质量312 分析a应是氨基酸 d是二肽 b是氨基酸的盐酸盐 c是氨基