高二化学选修5第四章第三节蛋白质与核酸共2课时课件

1、高二化学选修5第四章第三节蛋白质与核酸共2课时课件 蛋白质和核酸蛋白质和核酸世界第一只克隆羊世界第一只克隆羊：多利多利蛋白质属于天然高分子化合物蛋白质属于天然高分子化合物 1965年我国科技工年我国科技工作者成功合成了具有作者成功合成了具有生物活性的生物活性的结晶结晶牛胰岛素。这是科学牛胰岛素。这是科学史上的一大成就，可史上的一大成就，可以说是科学史上又一以说是科学史上又一“丰碑丰碑”。在认识生。在认识生命现象揭开生命奥秘命现象揭开生命奥秘的伟大历程中，做出的伟大历程中，做出了重要贡献。了重要贡献。 科学视野科学视野我国现代取得的成就物理性质：物理性质：-氨基酸的性质无色晶体，熔点较高，能溶于

2、氨基酸的性质无色晶体，熔点较高，能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚醇、乙醚）结构分析：结构分析：RCHCOOHNH2氨基典型反应氨基典型反应相互影响的特性相互影响的特性官能团分析：官能团分析：羧基典型反应羧基典型反应1、氨基酸的两性、氨基酸的两性(1)氨基酸的结构氨基酸的结构氨基氨基羧基羧基(2)几种重要的氨基酸几种重要的氨基酸(3)氨基酸的性质氨基酸的性质 几种重要的氨基酸几种重要的氨基酸甘氨酸甘氨酸丙氨酸丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸谷氨酸氨基酸的性质氨基酸的性质1、氨基酸的两性、氨基酸的两性+ HCl+ NaOH+ H2O两性小结

3、两性小结RCHCOONH3RCHCOOHNH2HOHHOHRCHCOOHNH3RCHCOONH2负离子负离子正离子正离子 (强碱中强碱中) (强酸中强酸中)R2、成肽反应：、成肽反应：+ H2O+氨基酸分子之间脱水缩合氨基酸分子之间脱水缩合形成肽键的化合物的反应形成肽键的化合物的反应肽键肽键多种氨基酸分子按不同的排列顺序以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。相对分子理化性质和生理活性的多肽链。相对分子量在量在10 000以上的，并具有一定空间结构以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。

4、的多肽，称为蛋白质。NHOOCH2CHOHCHOCH2HNHNNOOHH课堂练习:1、写出甘氨酸与盐酸、氢氧化钾的反应方程式。2、如果很多甘氨酸相互反应，会形成怎样的化合物？二、蛋白质的二、蛋白质的结构与性质结构与性质组成元素：组成元素：组成基本结构单元：组成基本结构单元：相对分子质量：相对分子质量：蛋白质蛋白质人体内所具有的蛋白质种类达到了人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。万种以上。C、H、O、N、S (P)等等氨基酸氨基酸几万几万-几千万几千万任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构，这是蛋白质分子结构独特而稳定的结构，这是蛋白质分

5、子结构中最显著的特征：中最显著的特征：蛋白质的一级结构：蛋白质的一级结构：蛋白质的二级结构：蛋白质的二级结构：蛋白质的三级结构：蛋白质的三级结构：蛋白质的四级结构：蛋白质的四级结构：自学探究自学探究 一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。蛋白质的一级结构决定其空间结构。顺序。蛋白质的一级结构决定其空间结构。三级结构是整个多肽链的三维构象，三级结构是整个多肽链的三维构象，它是在二级结构的基础上，多肽链进它是在二级结构的基础上，多肽链进一步折叠卷曲形成复杂的一步折叠卷曲形成复杂的 。二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性

6、的结构。所形成的有规律性的结构。 蛋白质和核酸蛋白质和核酸二、蛋白质的结构与性质二、蛋白质的结构与性质 溶解性：有些蛋白质（如鸡蛋清）溶解性：有些蛋白质（如鸡蛋清）能溶解在水里形成溶液。能溶解在水里形成溶液。1 1、水解、水解: :两性：两性：生成不同的氨基酸生成不同的氨基酸 实验4一2 在盛有鸡蛋白溶液在盛有鸡蛋白溶液的试管里，缓慢地加入的试管里，缓慢地加入2ml饱和的（饱和的（NH4）2SO4溶液，观察沉淀的析出。溶液，观察沉淀的析出。然后把少量的带有沉淀然后把少量的带有沉淀的液体加入盛有的液体加入盛有2ml蒸蒸馏水的试管里，观察实馏水的试管里，观察实验现象验现象 向蛋白质溶液中加入向蛋白

7、质溶液中加入( (NH4) )2 2SO4溶液时，溶液时，会使蛋白质从溶液沉淀出来，加水后沉淀又会使蛋白质从溶液沉淀出来，加水后沉淀又溶解。溶解。盐析的盐析的应用：应用：报告实验结果报告实验结果: :分析得出结论：分析得出结论： 向蛋白质溶液中加入某些向蛋白质溶液中加入某些浓的浓的无机盐溶无机盐溶液后，可使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这液后，可使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析种作用叫做盐析. . 盐析是可逆的（物理变化）盐析是可逆的（物理变化）采用多次采用多次盐析盐析的方法可以分离或提纯蛋白质的方法可以分离或提纯蛋白质 实验实验4-3： 分别取四支试管。加入分别取四支试管。加入2mL

8、鸡蛋白溶液，鸡蛋白溶液，编好号。编好号。1向第一支试管中加入几滴醋酸铅溶液；向第一支试管中加入几滴醋酸铅溶液；2向第二支试管中加入几滴硫酸铜溶液；向第二支试管中加入几滴硫酸铜溶液；3向第三支试管中加入几滴甲醛溶液；向第三支试管中加入几滴甲醛溶液；4将第四支试管放在酒精灯上加热。将第四支试管放在酒精灯上加热。最后分别向四最后分别向四支支试管中加适量的水，震荡观试管中加适量的水，震荡观察现象察现象 蛋白质均凝结，加入适量清水后，凝蛋白质均凝结，加入适量清水后，凝结的蛋白质不再溶解。结的蛋白质不再溶解。 报告实验结果报告实验结果: :分析得出结论：分析得出结论： 向蛋白质溶液中加入重金属盐、醛或加向

9、蛋白质溶液中加入重金属盐、醛或加热均会使蛋白质凝结成沉淀。此过程不可逆热均会使蛋白质凝结成沉淀。此过程不可逆（化学变化）。（化学变化）。 蛋白质的这种彻底改变性质的变化叫蛋白蛋白质的这种彻底改变性质的变化叫蛋白质的变性质的变性 紫外线、紫外线、X射线、强酸、强碱、铜、汞、射线、强酸、强碱、铜、汞、铅等重金属盐类，以及甲醛、酒精、苯甲酸铅等重金属盐类，以及甲醛、酒精、苯甲酸等均能使蛋白质变性。等均能使蛋白质变性。【学与问】：【学与问】：(1)(1)为什么误食重金属盐类时为什么误食重金属盐类时, , 可以喝大量的牛奶、可以喝大量的牛奶、蛋清或豆浆来解毒？蛋清或豆浆来解毒？(2)(2)为什么在农业上

10、用波尔多液（由硫酸铜、生石灰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？春天为什么要在树木的和水制成）来消灭病虫害？春天为什么要在树木的枝干上涂抹石灰浆枝干上涂抹石灰浆? ?实验实验4-44-4 1用试管取用试管取2mL鸡蛋白溶鸡蛋白溶液；液；2滴加几滴滴加几滴浓硝酸，微热浓硝酸，微热4、蛋白质的颜色反应、蛋白质的颜色反应 实验结果报告 鸡蛋白溶液遇浓硝酸加热颜鸡蛋白溶液遇浓硝酸加热颜色变黄色变黄. 含有苯基的蛋白质均能发生含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮肤，指甲等。这个反应。如皮肤，指甲等。 灼烧蛋白质会产生烧焦的灼烧蛋白质会产生烧焦的羽毛味羽毛味 现有四种绒线，

11、如何鉴别哪现有四种绒线，如何鉴别哪种是纯毛线？哪种是纯棉线？哪种是纯毛线？哪种是纯棉线？哪种是腈纶线？哪种是半毛线？种是腈纶线？哪种是半毛线？蛋白质的用途蛋白质的用途（1）食物（人类必须的营养物质）食物（人类必须的营养物质）（2）工业原料）工业原料动物的毛、蚕丝动物的毛、蚕丝 纺织原料纺织原料动物的皮动物的皮 皮革皮革动物的骨、皮、蹄动物的骨、皮、蹄 动物胶动物胶牛奶中的酪素牛奶中的酪素 酪素塑料酪素塑料 自学探究自学探究生物催化剂生物催化剂1、什么是酶、什么是酶2、酶催化作用具有的特点、酶催化作用具有的特点一类由细胞产生的，对生物体内的一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白

12、质。化学反应具有催化作用的蛋白质。 （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。自学探究自学探究四、核酸四、核酸1、一类含磷的生物高分子化合物，、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。相对分子量可达十几万至几百万。2、核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、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。变异等生命现象中起着决定性的作用。3、具有酸性、具有酸性4、分类：、分类：（1）脱氧核糖核酸（）脱氧核糖核酸（DNA）：生物遗传信）：生物遗传信 息息 的载体；还指挥着

13、蛋白质的合成、细胞的分裂的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。和制造新的细胞。（2）核糖核酸（）核糖核酸（RNA）：根据）：根据DNA提供的信息提供的信息控制体内蛋白质的合成。控制体内蛋白质的合成。l1组成和结构l(1)组成l氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的H被 取代后的产物。l(2)结构l 氨 基 酸 的 结 构 简 式 可 表 示为 ，其官能团为 ( )和 ( )。氨基氨基氨基氨基NH2羧基羧基COOHl(3)常见的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸 氨基乙酸丙氨酸氨基丙酸谷氨酸2氨基1,5戊二酸苯丙氨酸氨基苯丙酸H2NCH2COOHl(1)物理性质l(2)化学性质l两性l

14、氨基酸分子中含有酸性官能团 和碱性官能团 ，因此具有两性，可与 反应生成盐。 溶剂水强酸或强碱乙醇、乙醚溶解性 大多数能溶大多数能溶能溶能溶难溶难溶COOHNH2酸、碱酸、碱la与盐酸的反应： lb与氢氧化钠反应：l 。l 成肽反应l 两个氨基酸分子，在 的存在下加热，通过一分子的 和另一分子的 间脱去 ，缩合成含有l ( )的化合物。例如：NH2COOH一分子水一分子水肽键肽键酸或碱酸或碱l氨基酸的反应规律l1氨基酸的两性l氨基酸分子中含有酸性官能团COOH和碱性官能团NH2。氨基酸分子中的氨基能结合H，能与酸反应；而羧基能电离出H，能与碱反应。l2氨基酸缩合l(1)两分子间缩合l(2)分子

15、间或分子内缩合成环l(3)缩聚成多肽或蛋白质l1甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下发生缩合反应生成二肽的化合物共有()lA4种B3种lC2种 D1种l解析：甘氨酸与丙氨酸混合反应生成二肽的方式有：甘氨酸与甘氨酸反应生成二肽，丙氨酸与丙氨酸反应生成二肽，其中甘氨酸与丙氨酸能以两种方式反应生成二肽，故生成的二肽共有4种。l答案：Al1组成：蛋白质中含有 及少量 ，有的还含有 元素，少量的还含有微量 等元素，属于 ，其水溶液具有 的性质。l2性质l( 1 ) 两 性 ： 蛋 白 质 的 结 构 中 含 有 和 ，因此 ，是 。C、H、O、NSPFe、Cu、Zn、Mn天然有机高分子化合物天然有机高分子化

16、合物胶体胶体NH2COOH既能与酸反应又能与碱反应既能与酸反应又能与碱反应两性分子两性分子l(2)水解：蛋白质在 的作用下，水解生成相对分子质量较小的 ，最终水解得到 。天然蛋白质水解的最终产物都是 。酸、碱或酶酸、碱或酶多肽化合物多肽化合物各种氨基酸各种氨基酸-氨基酸氨基酸多肽多肽 氨基酸氨基酸 l(3)盐析l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。l特点：盐析属于 ，是 的过程，只是改变了 ，并未改变 。l应用：多次盐析和溶解可以 。l(4)变性l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。NaCl浓盐溶液浓盐溶液(NH4)2S

17、O4溶解度溶解度物理变化物理变化可逆可逆蛋白质的溶解度蛋白质的溶解度蛋白质的活性蛋白质的活性分离、提纯蛋白质分离、提纯蛋白质理化性质和生理功能理化性质和生理功能l影响因素：l物理因素： 、加压、搅拌、振荡、 照射、超 等；l化 学 因 素 ： 、 、 、 、 、丙酮等l特点：变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失去 ，在水中 ，是 过程。l(5)颜色反应l分子中含有 的蛋白质遇浓硝酸呈 。l(6)蛋白质灼烧 。加热加热紫外线紫外线声波声波强酸强酸强碱强碱重金属盐重金属盐乙醇乙醇福尔马林福尔马林活性活性生理生理不能重新溶解不能重新溶解不可逆不可逆苯环苯环黄色黄色有烧焦的羽毛味有烧焦的羽毛味l焰色反

18、应、显色反应、颜色反应的比较焰色反应显色反应颜色反应含义钠、钾等多种金属元素被灼烧时，使火焰呈现某种颜色。钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色酚类物质遇三氯化铁(Fe3)溶液后，溶液显示某种颜色，如苯酚；淀粉遇碘(I2)显蓝色蛋白质遇某些试剂后显示某种特殊的颜色。鸡蛋白、人的皮肤等遇浓硝酸显黄色l2要使蛋白质从水溶液中析出而又不改变蛋白质的主要性质，应向其中加入()lA饱和Na2SO4溶液 B浓NaOH溶液lC少量NaCl D浓BaCl2溶液l解析：蛋白质发生盐析的条件是加入较多量的轻金属盐。A项合格，C项少量NaCl能促进蛋白质的溶解，B、D两项因使蛋白质变性而不合格。l答案：Al1概念l

19、是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中大多数是 。l2催化特点l(1) 。l(2)具有高度的 。l(3)具有 作用。蛋白质蛋白质条件温和、不需加热条件温和、不需加热专一性专一性高效催化高效催化l3下列关于蛋白质的叙述中不正确的是(双选)()lA蚕丝、病毒、酶的主要成分都是蛋白质lB蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质会析出，再加水也不溶解lC重金属盐会使蛋白质变性，所以吞服“钡餐”会使人中毒lD浓硝酸溅在皮肤上能使皮肤呈黄色，这是由于蛋白质和浓硝酸发生了颜色反应l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

20、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。l答案：BCl1概念l核酸是一类含磷的生物高分子化合物。l2分类l4经过全球科研人员的通力合作，终于正式确认“SARS”是一种冠状病毒变异，该病毒的遗传物质是RNA，下列有关“SARS”病毒的叙述中错误的是()lA“SARS”的主要传播途径是间接接触传播lB“SARS”病毒是一种动物病毒lC“SARS”病毒可于体外生存数小时，靠寄生在活细胞内生活lD“SARS”病毒只有蛋白质没有核酸l解析：世界上的生物一般都含有生命物质蛋白质和核酸，少数生物只含有核酸，但是不存在只含有蛋白质不含有核酸的生物。故选

21、D。l答案：D l 根据最近的美国农业研究杂志报道，美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。 已知半胱氨酸的结构简式为 ，则下列说法不正确的是()lA半胱氨酸属于氨基酸lB半胱氨酸是一种两性化合物 lC两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为l由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基在羧基邻位碳原子上，所以属于氨基酸；因为氨基为碱性基团，羧基为酸性基团，所以半胱氨酸是一种两性化合物；两分子半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基反应的结果l 因为l l 是氨基酸的铵盐，电离生成的铵根离子与氢氧根离子反应会放出氨气。l答案：Cl1下列物质中与甘氨酸互为同分异

22、构体的是()lAC2H5ONO2 BC2H5NO2l解析：相同碳原子数的氨基酸与硝基化合物互为同分异构体。甘氨酸的结构简式为： ，与其互为同分异构体的是C2H5NO2。故选B。l答案：Bl (2011杭州高二质检)在下列物质中：K2SO4、lHCHO、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_。l思路指引：解决本题要注意以下两点：l(1)蛋白质变性的内涵及条件。l(2)蛋白质盐析的内涵及条件。lHg(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

23、降低蛋白质的溶解度，可使蛋白质发生盐析。l答案：l渗析、盐析和变性三者的比较渗析盐析变性内涵利用半透膜分离胶体粒子与小分子和离子加入无机盐使胶体中的物质析出一定条件下，使蛋白质凝聚失去原有生理活性条件胶体、半透膜、水浓的盐溶液，如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl溶液等加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等变化实质l2含有下列结构片段的蛋白质在胃中水解时，不可能产生的氨基酸是()答案：答案：Cl1关于氨基酸的下列叙述中，不正确的是()lA氨基酸都是晶体，一般能溶于水lB氨基酸都不能发生水解反应lC氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐lD天然蛋白质水解最终可以得到氨基酸、氨基酸等多种氨基酸l解析：氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐，氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应；天然蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸。l答案：Dl2下列说法中，正确的是(双选)()lA氨基酸既能与强酸反应又能与强碱反应lB任何结构的蛋白质遇浓硝酸(微热)都能