高中化学蛋白质和核酸.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,说一说日常生活中含有蛋白质的食物有哪些?,蛋白质更是现代生命科学研究的重点和关键。,世界第一只克隆羊：多利,蛋白质属于天然高分子化合物,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,1、氨基酸,-氨基酸是构建蛋白质的基石物质，首先来学习氨基酸。,赖氨酸的结构简式,什么叫氨基酸？,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。,一、氨基酸的结构与性质,-氨基酸的结构简式,羧基,氨基,相互影响的特性,组成蛋白质的氨基酸几乎都是-氨基酸，即氨基在羧基的位上,2.-氨基酸的物理性质,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。,H2NCH2COOH,3.几种常见的氨基酸,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),组成蛋白质的氨基酸有必需和非必需之分。必需氨基酸是人体生长发育和维持氮元素稳定所必需的，人体不能合成，只能从食物中补给，共有8种；非必需氨基酸可以在人体中利用氮元素合成，不需要由食物提供，有12种。,4.氨基酸的分类,化学性质(1)：两性,与酸反应,与碱反应,酸性,碱性,5.氨基酸的化学性质,氨基酸的两性,+,HCl,+,NaOH,+H2O,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,两个氨基酸分子消去水分子而形成二肽,多个氨基酸分子消去水分子而形成多肽.,多肽的性质:因肽键的存在,多肽能进行水解,O,HNCH2C,H,NCH2COH,成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应,N个氨基酸分子脱去（N-1）个水分子，形成N肽，其中含有（N-1）和肽键,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。,-氨基酸,多肽,蛋白质,属于缩聚反应,相互转化：,合成,水解,合成,水解,二、蛋白质的结构与性质,1.组成：,蛋白质是由C、H、O、N、S等元素构成的氨基酸分子通过肽键结合成相对分子质量很大(几万到几千万)的有机高分子化合物。,人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。,广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质，如肌肉、皮肤、发、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。蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。,2.蛋白质的存在,三级结构：二级结构的肽链进一步盘曲折叠形成亚基。,二级结构：多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构,一级结构：各种氨基酸的连接的多肽链，肽键是一级结构的主键。,3、天然蛋白质的结构独特而稳定：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。,四级结构：亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局,溶解性：有些蛋白质(如鸡蛋清)能溶解在水里形成溶液。,4.蛋白质的性质,2.水解,蛋白质水解,多肽,氨基酸,水解,水解,（条件：酸、碱或酶）,3、下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中A、B、C、D标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解时，断裂的键是（）,C,实验4一2,在盛有鸡蛋白溶液的试管里，缓慢地加入2ml饱和的(NH4)2SO4溶液，观察沉淀的析出。然后把少量的带有沉淀的液体加入盛有2ml蒸馏水的试管里，观察实验现象。,盐析,向蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4溶液时，会使蛋白质从溶液沉淀出来，加水后沉淀又溶解。,盐析的应用：,分析得出结论：,盐析是可逆的(物理变化),采用多次盐析的方法可以分离或提纯蛋白质,报告实验结果:,当向蛋白质溶液中加入的盐溶液达到一定浓度时，使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用叫做盐析,探究活动2,4.变性,产生沉淀,沉淀不溶解,产生沉淀,沉淀不溶解,化学变化,应用：,杀菌、消毒,1、变性的条件：在加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波、强酸、强碱、重金属、三氯乙酸、乙醇、丙酮等作用下，发生了变性。2、这种过程是不可逆的。,蛋白质发生了变性,（但是在紫外线，钴60照射、射线的照射下，以及在乙醚、福尔马林、次氯酸钠等消毒剂的作用下能使埃博拉病毒完全失去活性。）,盐水使蛋白质发生盐析，不可能消灭埃博拉病毒,喝大量盐水可防埃博拉感染？,?,-科学粉碎谣言,【活学活用】,蛋白质发生了变性,浓的无机盐溶液,受热、紫外线、酸、碱、重金属盐和某些有机物,物理变化(溶解度降低),化学变化(蛋白质性质改变),可逆,不可逆,分离提纯,杀菌消毒,概念对比,应用：,用于鉴别蛋白质的存在,1、含有苯基的蛋白质和浓HNO3作用显黄色。,探究活动3,5.颜色反应,产生白色沉淀,变成黄色,蛋白质先发生了变色，再发生了颜色反应,如皮肤，指甲等。,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。,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,性质6:燃烧产生烧焦羽毛气味,【课堂练习】,1、下列过程中，不可逆的是（）A.蛋白质的盐析B.酯的水解C.蛋白质白变性D.氯化铁的水解2、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.CuSO4溶液C.饱和Na2SO4溶液D.浓硫酸,C,C,3关于蛋白质的叙述错误的是()A浓HNO3溅在皮肤上，使皮肤呈黄色，是由于浓HNO3和蛋白质发生了颜色反应B蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，再加水也不溶解C蛋白质水解的最终产物是氨基酸D高温灭菌的原理是加热后使蛋白质变性，从而使细菌死亡,B,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。,三、酶,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1071013倍）,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酶是活细胞产生的有活性的蛋白质,C,【课堂练习】,2、一份唾液淀粉酶能催化100万份淀粉水解，说明酶具有（）A专一性B高效性C多样性D稳定性,B,四、核酸,1、核酸是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。,2、核酸在生物体