选修五4.3 蛋白质与核酸

1、20032003年，非典曾让我们闻非色变！年，非典曾让我们闻非色变！ SARSSARS病毒的电子图片病毒的电子图片。 SARS病的凶手病的凶手冠状病毒，冠状病毒，有自己的核酸和有自己的核酸和蛋白质蛋白质。它进入人。它进入人体后，借助人体内的原料合成病毒。其实当我们人体发病时，是它体后，借助人体内的原料合成病毒。其实当我们人体发病时，是它的的蛋白质蛋白质对我们起了作用。对我们起了作用。 大家知道我国第一头克隆羊叫大家知道我国第一头克隆羊叫什么名字吗？知道她是怎么诞生的吗？什么名字吗？知道她是怎么诞生的吗？我我叫叫阳阳阳阳我是阳阳我是阳阳的妈妈的妈妈我是由妈妈的耳朵我是由妈妈的耳朵细胞培育出来的细

2、胞培育出来的基因工程以基因工程以DNA控制和控制和蛋白质蛋白质合成技术为核心合成技术为核心 1965 1965年年我国科学家在世界上第一次用人工方我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质法合成了具有生命活力的蛋白质结晶牛胰岛素结晶牛胰岛素。 蛋白质是形成生命和进蛋白质是形成生命和进 行生命活动不可缺少的基础行生命活动不可缺少的基础 物质。物质。蛋白质更是现代生命科学蛋白质更是现代生命科学研究的重点和关键。研究的重点和关键。没有蛋白质就没有生命。没有蛋白质就没有生命。在豆类、花生、小麦和谷类在豆类、花生、小麦和谷类中中一、氨基酸一、氨基酸天然蛋白质水解生成的氨基酸是：天然蛋白

3、质水解生成的氨基酸是：-氨基酸氨基酸-碳上有氨基的氨基酸叫碳上有氨基的氨基酸叫氨基酸。氨基酸。 羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫的生成物叫氨基酸氨基酸。苯丙氨酸的结构简式苯丙氨酸的结构简式 O氨基氨基羧基羧基CHCHCNH2OH2（ 氨基苯丙酸）氨基苯丙酸）1.氨基酸氨基酸甘氨酸（甘氨酸（氨基乙酸）氨基乙酸）丙氨酸（丙氨酸（氨基丙酸）氨基丙酸）谷氨酸（谷氨酸（氨基戊二酸氨基戊二酸 ） 2.常识介绍：几种重要氨基酸常识介绍：几种重要氨基酸 苯丙氨酸（苯丙氨酸（ 氨基氨基-苯基丙酸苯基丙酸） 想一想：想一想：从氨基酸的结构分析，氨基酸可能具有怎样从

4、氨基酸的结构分析，氨基酸可能具有怎样的化学性质？的化学性质？RCHCOOHNH25.氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质（1）氨基酸的两性）氨基酸的两性:羧基显酸性，氨基显碱性。羧基显酸性，氨基显碱性。如：甘氨酸与如：甘氨酸与HCl,NaOH的反应方程式的反应方程式?CH2-C-OH+HClONH2CH2C-OH+NaOHNH2OCH2C-OHNH3ClOCH2C-ONa+H2ONH2O在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应？在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应？Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等等 (2)氨基酸的成肽反应

5、氨基酸的成肽反应酶或酸或碱酶或酸或碱根据氨基酸分子数的多少叫二肽、三肽根据氨基酸分子数的多少叫二肽、三肽等等两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同），在酸或碱两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同），在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩和形成含有肽键（脱去一分子水，缩和形成含有肽键（ ）的化合）的化合物，叫成肽反应。物，叫成肽反应。CNO H CHCOOHNRHHH2N CHC OH + ROR O H R OH2NCHCNCHCOH + H2OCH2COOHNH2CH3CHCOOHNH2问：由甘氨酸和丙氨酸形成的

6、二肽可能有几问：由甘氨酸和丙氨酸形成的二肽可能有几 种？写出相应的化学反应方程式。种？写出相应的化学反应方程式。 CH3CHCOOH + NH2 CH2COOHNH2酶或酸或碱酶或酸或碱CH3 O H ONH2CHCNCH2COH + H2O4种种nCH3CHCOOH + NH2nCH2COOHNH2甘氨酸甘氨酸酶或酸或碱酶或酸或碱CH3 O H ONHCHCNCH2C n + 2nH2O(3)蛋白质的形成：蛋白质的形成：丙氨酸丙氨酸相对分子质量大于相对分子质量大于1000010000，具有一定空间，具有一定空间结构的多肽叫蛋白质结构的多肽叫蛋白质1.蛋白质的组成和存在蛋白质的组成和存在主要的

7、存在于生物体内，肌肉，发，皮肤，角主要的存在于生物体内，肌肉，发，皮肤，角蹄，酶，激素，抗体，病毒；在植物中也很丰蹄，酶，激素，抗体，病毒；在植物中也很丰富，比如大豆，花生，谷物。富，比如大豆，花生，谷物。二、蛋白质的结构与性质二、蛋白质的结构与性质 组成元素仅为：组成元素仅为：C、H、O、N及及S、P和少量和少量的的Cu、Fe、Zn等而种类达十万种以上。等而种类达十万种以上。蛋白质的分子图象蛋白质的分子图象(1)一级结构：一级结构：(2)二级结构：二级结构：(3)三级结构：三级结构：(4)四级结构：四级结构：蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式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

8、一级结构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为蛋白质的二级结构蛋白质分子在二级结构的基础上进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。一步盘曲折叠形成的三维结构。具有三级结构的多肽链叫亚基具有三级结构的多肽链叫亚基蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局间的相互作用与布局2.蛋白质的结构蛋白质的结构独特而稳定独特而稳定3.蛋白质的化学性质蛋白质的化学性质（1 1）两性）两性: :形成蛋白质形成蛋白质的多肽是由的多肽是由多个氨基酸多个氨基酸脱水形成的，脱水形成的，在

9、多肽链的在多肽链的两端必然存两端必然存在着自由的在着自由的氨基与羧基氨基与羧基. （2）水解）水解蛋白质蛋白质 多肽多肽 二肽二肽 氨基酸氨基酸 (1)普通熟鸡蛋蛋黄中感觉不到油腻感普通熟鸡蛋蛋黄中感觉不到油腻感,但但腌制成咸蛋后腌制成咸蛋后,煮熟蛋黄里却有油煮熟蛋黄里却有油.(2)煎蛋时煎蛋时,生鸡蛋受热会凝结生鸡蛋受热会凝结(3)家用消毒碗柜用紫外线来杀死细菌家用消毒碗柜用紫外线来杀死细菌(4)做实验时不小心手沾到弄做实验时不小心手沾到弄HNO3,皮肤会皮肤会 变黄变黄.生活中的问题生活中的问题?浓食盐水浓食盐水,加热加热,紫外线紫外线,浓浓HNO3,都对蛋白质有作都对蛋白质有作用用.用途

10、：分离，提纯蛋白质。用途：分离，提纯蛋白质。少量的稀盐溶液可以促少量的稀盐溶液可以促进溶解进溶解（3）盐析）盐析当向蛋白质溶液中加入的盐溶液达到一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。而从溶液中析出，这种作用称为盐析。SARS病毒的电子图片病毒的电子图片条件：紫外线，条件：紫外线，X光，强酸碱，光，强酸碱， 重金属，重金属， 有机物。有机物。现象：均凝结了；但是不再溶解现象：均凝结了；但是不再溶解（4）变性）变性失去生理活性失去生理活性思考题：思考题：1.误服重金属怎么解毒？误服重金属怎么解毒？2

11、.为什么衣服有汗渍时，不能用热水洗？为什么衣服有汗渍时，不能用热水洗？3.女士烫发是蛋白质的变性吗？女士烫发是蛋白质的变性吗？加入某种物质后有沉淀生成加入某种物质后有沉淀生成不可逆不可逆可逆，加水即可可逆，加水即可杀菌、消毒、防杀菌、消毒、防中毒中毒分离、提纯蛋白质分离、提纯蛋白质重金属盐、醛、重金属盐、醛、加热或剧烈震动加热或剧烈震动加入某些浓盐溶液，如：加入某些浓盐溶液，如： Na2SO4,浓食盐水浓食盐水（NH4）2SO4, 等等 相同点相同点复原复原盐盐不不同同用途用途不不同同点点变性变性盐析盐析盐析与变性的对比盐析与变性的对比加入某种物质后有沉淀生成加入某种物质后有沉淀生成不可逆不可

12、逆可逆，加水即可可逆，加水即可杀菌、消毒、防杀菌、消毒、防中毒中毒分离、提纯蛋白质分离、提纯蛋白质重金属盐、醛、重金属盐、醛、加热或剧烈震动加热或剧烈震动加入某些浓盐溶液，如：加入某些浓盐溶液，如： Na2SO4,浓食盐水浓食盐水（NH4）2SO4, 等等 相同点相同点复原复原盐盐不不同同用途用途不不同同点点变性变性盐析盐析盐析与变性的对比盐析与变性的对比（5）颜色反应）颜色反应浓硝酸浓硝酸(含苯环的含苯环的)（6）灼烧时有烧焦羽毛的气味）灼烧时有烧焦羽毛的气味问问:怎样鉴别丝织品和棉织品怎样鉴别丝织品和棉织品?学以致用学以致用1、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、为什么医院里用高温蒸煮、照

13、射紫外线、 喷洒苯酚喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？3、为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石灰和、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？水制成）来消灭病虫害？2、为什么生物实验室用甲醛溶液、为什么生物实验室用甲醛溶液(福尔马林福尔马林)保存动物标保存动物标本本?4、做胃透视时要服、做胃透视时要服“钡餐钡餐”BaSO4为何不会中毒为何不会中毒?如如误服误服BaCO3会不会中毒会不会中毒?如中毒该如何解毒如中毒该如何解毒?使蛋白质凝固变性而使细菌死亡使蛋白质凝固变性而使细菌死亡使细菌中的蛋白质凝固变性，

14、从而达到防腐的目的使细菌中的蛋白质凝固变性，从而达到防腐的目的使蛋白质凝固变性消灭病虫害使蛋白质凝固变性消灭病虫害BaSO4不溶于酸，不溶于酸，BaCO3溶于胃酸，溶于胃酸，Ba2+会引起中毒，会引起中毒，应立即让病人喝牛奶或豆浆，以减轻蛋白质中毒的程度应立即让病人喝牛奶或豆浆，以减轻蛋白质中毒的程度、物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、 超声波等。超声波等。化学因素：强酸、强碱、重金属盐、甲醛、三氯乙酸、化学因素：强酸、强碱、重金属盐、甲醛、三氯乙酸、酒精、丙酮等均会使蛋白质酒精、丙酮等均会使蛋白质此过程不可逆。此过程不可逆。探究思考探

15、究思考3：蛋白质的性质蛋白质的性质1、具有两性、具有两性2、水解（酸、碱或酶作用下）、水解（酸、碱或酶作用下）3、盐析（、盐析（实验实验4-2） 注意：（注意：（1）可逆）可逆 （2）物理变化）物理变化4. 变性（变性（实验实验4-3） 注意：（注意：（1）条件）条件 （2）不可逆）不可逆5. 颜色反应（颜色反应（实验实验4-4） 可用于检验蛋白质！可用于检验蛋白质！P.90 学与问学与问三三. 酶酶 生物体、植物无时无刻都在进行着化学生物体、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反应，并且这些反应在生物体存在的条件下进行，而且会随着环境、身体的情件下进行，而且会随着环境

16、、身体的情况而随时自动、精确的改变，况而随时自动、精确的改变，是什么让是什么让这些反应可以实现的？这些反应可以实现的？酶也是蛋白质酶也是蛋白质酶的催化特点：（酶的催化特点：（P91） 1.条件温和，不需加热条件温和，不需加热 2.具有高度的专一性具有高度的专一性 3.具有高效催化作用具有高效催化作用四、核酸四、核酸DNA（脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸）遗传基因，转录副遗传基因，转录副 本，将遗传信息传到子代。本，将遗传信息传到子代。(是蛋白质合是蛋白质合 成的模板成的模板)。RNA（核糖核酸核糖核酸）决定蛋白质的生物决定蛋白质的生物 合成（合成蛋白质的工厂）。合成（合成蛋白质的工厂）。一类含一类含磷磷的高分子化合物的高分子化合物DNA的双螺旋结构世界第一只克隆羊世界第一只克隆羊：多利多利我国在核酸研究中的成就我国在核酸研究中的成就:1.1981年年,我国人工合成酵母丙