高中化学选修五第四章第三节蛋白质和核酸(上课用).ppt

第三节蛋白质和核酸,1.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。2.了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。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、核酸的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。,蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。,思考讨论：1、蛋白质在人体内起什么作用？,（1）对生物反应起催化作用的：（2）运输作用的：（3）保护作用的：（4）抵抗病毒、细菌作用的高度特异性蛋白：（5）构成动物大部分结构的纤维物质：,酶,血红蛋白,毛发、皮肤、甲、壳等;,抗体,软骨、肌肉,1.定义：,羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物称为氨基酸。,一、氨基酸的结构和性质,2.结构特点：,含有氨基和羧基两种官能团，属于取代羧酸,3.物理性质：,天然的氨基酸均为无色晶体，熔点较高，在200300时熔化分解，能溶于强酸或强碱中，大多能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。,天然蛋白质是由多种-氨基酸组成的，天然蛋白质水解得到的大都是-氨基酸。,4.几种常见的氨基酸,思考：氨基酸含有氨基和羧基两种官能团，推测其性质。,(1)两性：既能与酸反应又能与碱反应与盐酸反应的化学方程式NH2CH2COOH+HClClNH3CH2COOH与氢氧化钠的反应:NH2CH2COOH+NaOHNH2CH2COONa+H2O,5.氨基酸的化学性质,下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是（）NaHCO3(NH4)2SAl(OH)3NH4C1H2NCH2COOHCH3COOHABCD,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；（5）多官能团的物质,+H2O,+,肽键,氨基酸,二肽,多肽链,蛋白质,Mr1万,成肽反应,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。,1.下列关于氨基酸的说法中不正确的是（）A氨基酸是羧酸的取代酸，氨基取代了羧酸烃基上的氢B天然的氨基酸均为无色晶体，且多为-氨基酸C氨基酸不能溶解于水、乙醇、乙醚等溶剂中D氨基酸是两性化合物，能够溶解于强酸和强碱中2.甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下，发生缩合反应生成的二肽化合物共有（）A2种B3种C4种D5种,C,C,二、蛋白质的组成和性质,1.组成和存在,组成元素仅为：C、H、O、N、S、有些蛋白质含有P，少量的Cu、Fe、Zn等。人体内种类达十万种以上。,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。,天然蛋白质的结构独特而稳定，按照氨基酸的连接方式和空间结构分为：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。,一级结构,二级结构,蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序,多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构,2.结构,三级结构：蛋白质在二级结构基础上进一步盘曲折叠而形成三维结构，每个具有三级结构的多肽链称为亚基,四级结构：亚基的立体排布、亚基间相互作用与布局,蛋白质的分子图象,2020/6/1,15,【资料卡片】,蛋白质,2020/6/1,16,蛋白质,各个品牌奶粉中蛋白质含量为15-20%，蛋白质中含氮量平均为16%。以某合格牛奶蛋白质含量为2.8%计算，含氮量为0.44%，某合格奶粉蛋白质含量为18%计算，含氮量为2.88%。而三聚氰胺含氮量为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%蛋白质!,1、“三鹿奶粉事件”的元凶-三聚氰胺的分子结构简式如下，关于三聚氰胺的说法不正确的是（）A.与甲醛发生加聚反应生成高分子化合物B.能与盐酸发生化学反应C.它的分子由三个氮原子和三个碳原子组成的一个类似“苯环”的结构D.它属于分子晶体，熔沸点不高,2020/6/1,17,A,3.化学性质,（1）两性形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基。,（2）水解,蛋白质多肽二肽氨基酸,（3）盐析,当向蛋白质溶液中加入的盐溶液达到一定浓度时，反而使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。,实验4-2：,鸡蛋白溶液,蛋白质凝聚,蛋白质重新溶解,浓无机盐,水,结论：,1、蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液如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。,（4）变性,在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的物理化学性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。,导致变性的物理因素包括：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等；化学因素包括：强酸、强碱、重金属盐、一些有机物等。,实验4-3：,应用：,消毒、解毒原理,这种过程是不可逆的,学与问1、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？2、为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？3、为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石灰和水制成）来消灭病虫害？,4、钡盐也属于重金属盐，医院在做胃透视时要服用“钡餐”BaSO4为何不会中毒？能否改服BaCO3？,不可逆,可逆，加水即可,杀菌、消毒、防中毒,分离、提纯蛋白质,重金属盐、醛、加热或剧烈震动,加入某些浓盐溶液，如：Na2SO4、浓食盐水、(NH4)2SO4等,相同点,复原,盐不同,用途,不同点,变性,盐析,盐析与变性的对比,加入某种物质后有沉淀生成,（5）颜色反应,（6）灼烧蛋白质有烧焦羽毛的气味,含有苯基的蛋白质溶液中加入浓硝酸会产生白色沉淀，加热沉淀变黄色,应用：,用于鉴别蛋白质的存在,用于区别合成纤维与蛋白质(如真丝、蚕丝、纯毛、毛线等),归纳：检验蛋白质的方法(1)燃烧；(2)颜色反应。,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,3.在蛋白质的一到四级结构中，存在亚基的立体排布、亚基间相互作用与布局的是（）A一级结构B二级结构C三级结构D四级结构4.欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质，应加入（）A甲醛溶液B饱和Na2SO4溶液C饱和(NH4)2SO4溶液D醋酸铅溶液,D,BC,一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质。,（1）条件温和，不需加热（2）具有高度的专一性（3）具有高效催化作用,三、酶生物催化剂,1.什么是酶,2.酶催化作用具有的特点,在接近体温和接近中性的条件下,每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应,相当于无机催化剂的1071013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；（4）酶还可用于疾病的诊断。,酶,1.一类含磷的生物高分子化合物，相对分子量可达十几万至几百万。,4.核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定性的作用。,2.具有酸性,3.分类：（1）脱氧核糖核酸(DNA)：生物遗传信息的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。（2）核糖核酸(RNA)：根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。,四、核酸,5.现在市场上洗衣粉多为加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物的汗渍、血迹及人体排放的蛋白质油渍遇到它，皆能水解而除去，下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是（）A棉织品B毛织品C腈纶织品D蚕丝织品,BD,6.核酸是一类含磷的生物高分子化合物。下列关于核酸的说法中不正确的是（）A核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）BRNA主要存在于细胞核中，而DNA主要存在于细胞质中CDNA是生物体遗传信息的载体D我国科学家人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸,B,生命活动中的物质基础,蛋白质,核酸,氨基酸,酶,组成、结构、性质,DNA,存在作用,RNA,1下列物质不可能是蛋白质的是（）A酶B激素C抗体D氨基酸2.利用蛋白质的变性可以为我们的日常生活，医疗卫生服务。下列实例利用了蛋白质的变性的是（）利用过氧乙酸对环境、物品进行消毒；利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒；蒸煮鸡蛋食用；松花蛋的腌制；用蛋白质灌服重金属中毒的病人。A全部BCD,D,A,3.生活中一些问题常涉及化学知识，下列叙述不正确的是（）A糯米中的淀粉一经水解反应，就酿造成酒B福尔马林是一种良好的杀菌剂，但不可用作消毒饮用水C棉花和人造丝的主要成分都是纤维素D室内装饰材料中缓慢放出的甲醛、甲苯等有机物会污染空气,A,A,5.下列关于酶的叙述中，错误的是（）A酶是一种氨基酸B酶是一种蛋白质C酶是生物体产生的催化剂D酶受到高温或重金属盐等作用时