化学竞赛——蛋白质和核酸.ppt

1、高分子化合物,橡胶成分及结构分析,缩聚反应 具有两个或两个以上的官能团的单体经过多次重复的缩合反应，同时脱去小分子（H2O、HCl、醇等）形成高分子化合物的过程,nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH,催化剂,单 体,链节,聚合度,M聚合物= 单体的相对质量n - (2n-1) 18,+(2n-1)H2O,端基原子,端基原子团,蛋白质中的基本成键方式,尼龙-66 的合成,酚醛树脂的制取和性质,水浴加热15min,洗净、烘干,粉红色(或黄色)固体,软化（热塑性）,不软化（热固性）,溶解,不溶解,线性结构,网状结构,蛋白质和核酸,Protein and Nucleic acid,氨

2、基酸(amino acid)的结构与性质,1、什么是氨基酸？有哪些官能团？ 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。 2、 -氨基酸的结构通式？ 含有手性碳原子吗？ 3、常见的氨基酸有哪些？,除甘氨酸外， -氨基酸都是手性分子，构成天然蛋白质的-氨基酸都是L型。,几种重要氨基酸,甘氨酸（氨基乙酸） Gly 丙氨酸（氨基丙酸） Ala 苯丙氨酸（ 氨基苯基丙酸） Phe 谷氨酸（氨基戊二酸 ） Glu,思考:,如何鉴别氨基酸？,1、氨基酸的两性 酸性 碱性,NH3+CH3COOH=CH3COONH4 内盐 两性离子 当溶液中的氨基酸主要以两性离子的形态存在时，它在水中的溶解度最小，结

3、晶析出。不同氨基酸，出现这种情况的pH不同，可以通过控制溶液的pH分离氨基酸。,天然的氨基酸物理性质： 无色结晶 熔点较高 难溶于有机溶剂,2、成肽反应 写出甘氨酸与丙氨酸反应生成二肽的化学方程式。 甘丙二肽 丙甘二肽,正常人的血红蛋白,二、蛋白质的结构与性质,1、天然高分子化合物，结构复杂 2、水解 3、盐析： 4、变性,少量盐Na2SO4、(NH4)2SO4促进溶解，多量使蛋白质在水中的溶解度降低而析出。 盐析是可逆过程，用于蛋白质的分离和提纯。,在加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线、乙醇、甲醛等作用下，蛋白质发生性质上的改变而凝结起来，这种凝结是不可逆的。（某些物质能杀菌消毒的原理。）,

4、5、颜色反应,本质上是蛋白质的变性凝结 含苯环的蛋白质遇硝酸显黄色。,思考： 如何简单地区分蛋白质和碳水化合物等高分子化合物？,蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味， 可用于检验纯毛或化纤织品。,1、误食重金属盐类时，喝大量牛奶、蛋清或豆浆来解毒。 2、医院里用高温蒸煮来消毒。 3、在伤口处涂抹酒精溶液来消毒杀菌。 4、生物学中用福尔马林溶液保存生物标本。 5、消毒柜中安装红外线或紫外线灯 6、做胃透视时要服“钡餐”BaSO4为何不会中毒，能否改服BaCO3?,酶蛋白质 很好的生物催化剂： 条件温和；反应快、效率高； 专一性。,6、蛋白质的用途 （1）组成生物体的基础物质，人类必需的营养物质； （2）

5、工业原料： 动物的毛、蚕丝纺织原料； 动物的皮皮革； 动物的骨、皮、蹄动物胶； 牛奶中酪素食品，酪素塑料（纽扣，梳子等）。,四、核酸,1、DNA和RNA,2、核酸结构、水解,例1、开关是以二进制为基础的电子计算机的主要器件之一，而要在分子水平上研制分子电子计算机，分子开关是必不可少的。目前，欧美许多科学家把视线主要投放在光控、温控和电控等类型的分子开关的研制上。迄今为止，分子开关的设计已有许多种方案，而其中构思最为巧妙的莫过于Sixl和Higelin所设计并合成的N-邻羟亚苄基苯胺光控分子开关。N-邻羟亚苄基苯胺具有光致重排性质，将两条聚乙炔链与N-邻羟亚苄基苯胺相连，就可以制备成N-邻羟亚苄

6、基苯胺光控分子开关。请在下面文本框内画出相应的结构简式，要求左图中分子开关呈开启状态，右图中分子开关呈关闭状态。,N-邻羟亚苄基苯胺,例 2、氨基酸作为蛋白质的基本结构单元，在人体中有非常重要的生理作用。氨基酸锌是含有二价锌阳离子的螯合状化合物，该环一般是几元环 ；制备氨基酸锌的一种新方法是电解合成法，该法是利用一种可选择阳离子而不渗透阴离子的特殊膜，将电解池分成阳极室和阴极室，氨基酸（RCH(NH2)COOH）作为电解液的主要成分。如果阳极是由纯金属锌构成，那么在阳极室就可以形成螯合物，阳极反应可以表示为 ； 。阴极的电极反应为 。,MM2+2e-(1) 及M2+2RCH(NH2)COOHR

7、CH(NH2)COO2M+2H+(2) 2H+2e-H2(3) 或M2+2RCH(NH2)COOH+2e-RCH(NH2)COO2M+2H2(5),例 3、有机锌化合物是合成聚合物的催化剂。EtZnBr或EtZnCl溶于苯后，发现溶质分子的式量是加入物质式量的4倍。该分子呈现高度对称，把任一相同原子或基团互换位置，分子结构不变。请画出该溶质分子的结构式,人们一般将具有特殊稳定性的不饱和环状化合物称为芳香化合物。芳香化合物一般具有平面或接近平面的环状结构，键长趋于平均化，芳环难加成、氧化而易发生亲电取代。这种性质一般称为芳香性。为判断一个环状化合物的芳香性，休克尔提出休克尔规则：含有（4n2）个电子的单环平面共轭多烯具有芳香性。这一规则可推广至多环和杂环化合物。,若环状多烯体系中，电子n，为非平面体系，其稳定性与相应的无环类似物差不多，被称为非芳香