蛋白质和核酸

第三节蛋白质和核酸［本节的主要内容］

1氨基酸的结构与性质

2蛋白质的结构与性质、用途

一、氨基酸的结构与性质

1氨基酸概念

---羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物称为氨基酸

如：

羧基

氨基2氨基酸的结构：

既含有氨基(—NH2)又含有羧基(—COOH)

［其中］(1)氨基：---氨气分子(NH3)去掉一个氢原子后的部分(2)组成蛋白质的氨基酸几乎都是α—氨基酸

(3)α—氨基酸：-----羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物分子通式：(4)常见的α—氨基酸

(熟记-----名称和结构简式)氨基乙酸(甘氨酸)α—氨基丙酸

(丙氨酸)2—氨基一1，5戊二酸(谷氨酸)2—氨基苯丙酸(苯丙氨酸)3氨基酸的性质：

-----天然的氨基酸均为无色晶体，熔点较高，在200℃～300℃熔化时分解。它们能溶于强酸或强碱溶液中，一般都能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚(1)氨基酸的两性

----因含有酸性基团-----羧基(一COOH)和碱性基团-----氨基(一NH2)，故氨基酸能与碱反应生成盐，又能与酸反应生成盐

如：

(2)成肽反应

氨基酸二肽------在一定条件下，两个氨基酸分子通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物的反应，称为成肽反应

［其中］

a肽键

b二肽、三肽

二肽1个肽键二肽1个肽键三肽2个肽键c多肽

-----多个氨基酸分子间脱水生成含有肽键的化合物----多肽

二肽1个肽键二肽1个肽键多肽多个肽键【思考】将甘氨酸和丙氨酸放在同一容器内发生成肽反应，有几种二肽生成？写出有关反应方程式

4种

d氨基酸→多肽→蛋白质

-----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。相对分子质量在10000以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质二、蛋白质的结构与性质

1、组成和结构

(1)蛋白质是由多种氨基酸结合而成的天然高分子化合物

(2)组成：------由C、H、O、N、S等元素组成。少量蛋白质还含有微量的Fe、Cu、Zn、Mn等元素(3)蛋白质的结构(了解)P88

----天然蛋白质的结构独特而稳定，按照氨基酸的连接方式分为：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。

【蛋白质的结构】

蛋白质一级结构蛋白质二级结构蛋白质三级结构蛋白质的四级结构2、蛋白质的化学性质

［实验4一2］、［实验4一3］、［实验4一4］

-----蛋白质的化学性质

试管编号

往装有蛋白质的试管中添加的试剂或操作

实验现象

继续往试管滴加入水后的实验现象

1

2

3

4

5

饱和(NH4)2SO4溶液饱和Na2SO4溶液(CH3COO)2Pb

加热浓HNO3鸡蛋白凝结，有白色沉淀生成鸡蛋白凝结，有白色沉淀生成鸡蛋白凝结，有白色沉淀生成鸡蛋白凝结，有白色沉淀生成鸡蛋白溶液颜色变黄鸡蛋白沉淀重新溶于水。鸡蛋白沉淀重新溶于水。鸡蛋白沉淀不溶解鸡蛋白沉淀不溶解鸡蛋白溶液颜色不变。2蛋白质的化学性质

(1)

蛋白质盐析----蛋白质溶液加入某些无机盐的浓溶液，可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的过程叫盐析

●注意a蛋白质的盐析是一个可逆过程b蛋白质盐析所用的盐-----必须是轻金属盐或铵盐如：Na2SO4

、MgCl4

、NH4Cl［附］●轻金属----把密度小于4.5g/cm3的金属叫轻金属。如：Na、K、Ca、Mg、Al等、●重金属

-----把密度大于4.5g/cm3的金属叫重金属。如：Cu、Pb、Ag、Hg、Sn、Ni、

c蛋白质经盐析、溶解后，蛋白质的生理活性不变d应用----采用多次盐析和溶解，可以分离提纯蛋白质

(2)

蛋白质变性-----在某些物理因素或化学因素的作用下，蛋白质的物理性质和生理功能发生改变的现象，称为变性●注意a蛋白质的变性是一个不可逆过程

b蛋白质的变性条件●物理因素：

-------加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等●化学因素-------强酸、强碱(NaOH)、重金属盐、某些有机物(如：三氯乙酸、乙醇、丙酮、苯酚、甲醛)

●重金属盐

-----铜盐(CuCl2、CuSO4、Cu(NO3)2)；

银盐(AgNO3)；

铅盐((CH3COO)2Pb、Pb(NO3)2

)；

汞盐(Hg(NO3)2)

c蛋白质变性后，蛋白质失去了原有的生理活性

d应用---杀菌消毒［学与问］P901在临床上解救Cu2+、Pb2+、Hg2+等重金属盐中毒的病人时，要求病人服用大量含蛋白质丰富的蛋清、牛奶、豆浆等。为什么？2医院中一般使用酒精、蒸煮、高压和紫外线等方法进行消毒杀菌。为什么？3松花蛋的腌制原理是什么？(3)颜色反应----浓硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应

蛋白质+浓硝酸显黄色●应用

----用颜色反应是检验蛋白质(4)水解反应蛋白质水解a一氨基酸多肽水解(5)具有两性----氨基酸脱水形成肽，而蛋白质的多肽周围都有氨基、羧基等碱性或酸性基团存在，所以蛋白质和酸、碱都反应，具有两性

［科学视野］P90------人工合成结晶牛胰岛素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”。

引入］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件下进行，而且会随着环境、身体的情况而随时自动、精确的改变，是什么让这些反应可以实现的？

------酶

三、酶

------酶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蛋白质

●酶的催化特点1.条件温和，不需加热注：------在30～50℃时酶的活性最强，超过适宜的温度时，酶会失去活性2.具有高度的专一性------即一种酶只能催化一种反应3.具有高效催化作用------酶的催化效率比普通催化剂高107～1013倍●酶的用途P91

------在食宿、纺织、制药、制革、疾病诊断等方面的应用四、核酸(了解)

-----核酸是一类含磷的高分子化合物，DNA就是其中组成，还有一种是RNA（核糖核酸），DNA和RNA互相作用合成蛋白质

［归纳与整理］

1氨基酸的结构与性质

a一氨基酸结构通式

官能团

与盐酸反应

一NH2(氨基)、一COOH(羧基)与NaOH反应

成肽反应

常见的氨基酸

氨基乙酸(甘氨酸)、α—氨基丙酸(丙氨酸)、2—氨基一1，5戊二酸(谷氨酸)、2—氨基苯丙酸(苯丙氨酸)2蛋白质的性质

蛋白质盐析蛋白质变性蛋白质颜色反应蛋白质水解反应蛋白质具有两性蛋白质的性质

-----a条件、b现象-----a条件、b现象-----a条件、b现象-----产物●蛋白质盐析与变性的对比

盐析

变性

相同点

不同点

盐不同

复原

用途

加入某种物质后有沉淀生成加入某些浓盐溶液，如：Na2SO4、(MH4)2SO4等

重金属盐、醛、加热或剧烈震动可逆，加水即可溶解不可逆，加水不溶解分离、提纯蛋白质杀菌、消毒、防中毒3酶的催化特点：条件温和，不需加热具有高度的专一性具有高效催化作用酶的催化特点酶的用途【堂上练习】

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

CC3下列哪种作用不属于蛋白质变性----（）

A、制作豆腐B、制作干酪