2018高中化学 4.3 蛋白质和核酸课件 新人教版选修5.ppt

1、第三节 蛋白质和核酸,组成细胞的基础物质,动物体的肌肉、皮肤、 毛、发、蹄、角等,存在：,植物的各种器官也含蛋白质,一.蛋白质的存在和组成,蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。,蛋白质是一切生命的基础，而氨基酸则是组成蛋白质的基本结构单元。,二、氨基酸的结构与性质,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。,1、氨基酸：,3、天然蛋白质的氨基酸都是-氨基酸，即氨基在羧基的碳位上。,-氨基酸的结构通式：,2、氨基酸的物理性质：,无色晶体，熔点较高，在2003000C时熔化 分解。一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。,4、几种常见的-氨基酸：,(1) 甘氨酸

2、,(2) 丙氨酸,(3) 谷氨酸,(4) 苯丙氨酸,（-氨基-苯基丙酸）,（-氨基丙酸）,（-氨基乙酸）,（2-氨基-1,5-戊二酸）,除甘氨酸外，氨基酸均含有手性碳，有对映异构。,(1)酸性,(2)碱性,5、氨基酸的化学性质,（1）、显酸、碱两性,NH2CH2COOH+NaOHNH2CH2COONa+H2O,NH2CH2COOH+HCl NH3CH2COOH Cl,（2）成肽反应,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脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，称为成肽反应。,肽键,两个氨基酸分子脱去一个水分子而形成二肽, 多个氨基酸分子

3、脱去多水个分子而形成多肽.,注意:（1）肽中因肽键的存在, 可以水解。,（2）成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应。,二肽,蛋白质,多肽,两个氨基酸可以结合成为一个二肽分子。结合中失去一个H2O分子，得到一个肽键。这样由于可以结合无数的氨基酸分子，所以蛋白质分子很大。,氨基酸的成肽反应,氨基酸,二肽,多肽链,蛋白质,M1万,成肽反应,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,组成蛋白质的元素主要有：C、H

4、、O、N、S等,w（蛋白质）=w（N）6.25,一.蛋白质的结构和性质,有些蛋白质含有P，少量蛋白质还含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等，人体内所具有的蛋白质种类达到10万种以上。,一级结构：,1、蛋白质的结构,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一级结构。蛋白质的生物活性首先取决于蛋白质的一级结构。,一级结构,二级结构：,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。蛋白质的二级结构主要依靠肽链中氨基酸残基亚氨基上的氢原子与羰基上的氧原子之间的氢键而实现。,二级结构,三级结构：,四级结构,四级结构：,蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局称为蛋白质的四级结构。

5、,具有三级结构的多肽链叫亚基,(3)、蛋白质的结构,下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是 ( ) NaHCO3 ; (NH4)2S ; Al(OH)3 ; 蛋白质 H2N-CH2-COOH ; CH3-COOH ； NH4ClA. B. C. D. ,性质1:具有两性,D,练一练,2、蛋白质的性质,【注意】形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成的，在多肽的两端必然存在着自由的氨基与羧基，因此蛋白质也具有两性。,【小结】既能与酸反应又能与碱反应的物质 （两性）,(1)多元弱酸的酸式盐；如NaHCO3、NaHSO3、NaHS等(2)弱酸的铵盐；如(NH4)2CO3、(NH4)2SO

6、3、(NH4)2S等 (3)具两性的物质； 如Al、Al2O3、Al(OH)3等 (4)具有双官能团的某些有机物；如氨基酸、蛋白质等,实验：,鸡蛋白溶液,蛋白质凝聚,蛋白质重新溶解,盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质,应用：,利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。,饱和硫酸钠,水,性质2:盐析,【要求】浓的可溶性非重金属盐溶液,实验：,鸡蛋白溶 液,加 热,蛋白质凝结,加水,不再溶解,鸡蛋白溶液,蛋白质凝结,加水,不再溶解,应用：,消毒原理,醋酸铅,性质3:变性,条件：紫外线，X光，强酸碱，重金属盐、有机物等,结果：蛋白质失去原有的可溶性而凝结，同时丧失了生理活性。这种过程是不可逆的,浓

7、的轻金属盐溶液,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,【学与问】(1)为什么误食重金属盐类时, 可以喝大量的牛奶、蛋清或豆浆来解毒？ (2)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枝干上涂抹石灰浆?,实验：,（1）鸡蛋白溶液,浓硝酸,变成黄色,应用：,用于鉴别蛋白质的存在,性质4: 颜色反应,【现象】鸡蛋白溶液遇浓硝酸会有白色沉淀产生，微热沉淀颜色变黄.,注：含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮肤，指甲等。,蛋白质,多肽,蛋白质的水解反应,

8、水解原理：,注意：不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸，但只有天然蛋白质水解均生成-氨基酸,(结构中含有肽键),性质5:能够水解,性质6:燃烧产生烧焦羽毛气味,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。,小结,蛋白质的性质,1.具有两性,2.盐析,可逆过程, 可分离, 提纯蛋白质,3.变性,不可逆过程, 蛋白质丧失生理活性,4.颜色反应,检验某些蛋白质,6.燃烧产生烧焦羽毛气味,检验纯毛和化纤品,蛋白质H2O,酸，碱或酶,氨基酸,【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

9、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,三、酶,生物催化剂,1、什么是酶,2、酶催化作用具有的特点,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。,（1）条件温和，不需加热。 （2）具有高度的专一性。 （3）具有高效催化作用。,1、核酸的概念,核酸是一类含磷的生物高分子化合物，一般由几千到几十万个原子组成，相对分子质量达十几万至几百万。最早由细胞中分离得到且具有酸性而得名。,四、核酸,根据核酸的化学组成，分为两类: 核糖核酸（简写为：RNA）细胞质脱氧核糖核酸（简写为： DNA）细胞核,2、核酸分类和分布,（1） DNA是主要遗传物质，是遗传信息的载体，蛋白质的合成的模板，指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造。 （2） RNA根据DNA提供的信息，参与蛋白质的合成。,3、核酸的重要功能,核酸的组成：,4、核酸的化学组成,核酸的元素组成:C、H、O、N、P 其中P在各种核酸中的含量比较恒定：RNA平均含磷量8.9%DNA平均含磷量9.1%,