選修五4.3 蛋白質(zhì)與核酸

1、20032003年，非典曾讓我們聞非色變！年，非典曾讓我們聞非色變！ SARSSARS病毒的電子圖片病毒的電子圖片。 SARS病的兇手病的兇手冠狀病毒，冠狀病毒，有自己的核酸和有自己的核酸和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。它進(jìn)入人。它進(jìn)入人體后，借助人體內(nèi)的原料合成病毒。其實(shí)當(dāng)我們?nèi)梭w發(fā)病時(shí)，是它體后，借助人體內(nèi)的原料合成病毒。其實(shí)當(dāng)我們?nèi)梭w發(fā)病時(shí)，是它的的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)對(duì)我們起了作用。對(duì)我們起了作用。 大家知道我國第一頭克隆羊叫大家知道我國第一頭克隆羊叫什么名字嗎？知道她是怎么誕生的嗎？什么名字嗎？知道她是怎么誕生的嗎？我我叫叫陽陽陽陽我是陽陽我是陽陽的媽媽的媽媽我是由媽媽的耳朵我是由媽媽的耳朵細(xì)胞培育出來的細(xì)

2、胞培育出來的基因工程以基因工程以DNA控制和控制和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)合成技術(shù)為核心合成技術(shù)為核心 1965 1965年年我國科學(xué)家在世界上第一次用人工方我國科學(xué)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質(zhì)法合成了具有生命活力的蛋白質(zhì)結(jié)晶牛胰島素結(jié)晶牛胰島素。 蛋白質(zhì)是形成生命和進(jìn)蛋白質(zhì)是形成生命和進(jìn) 行生命活動(dòng)不可缺少的基礎(chǔ)行生命活動(dòng)不可缺少的基礎(chǔ) 物質(zhì)。物質(zhì)。蛋白質(zhì)更是現(xiàn)代生命科學(xué)蛋白質(zhì)更是現(xiàn)代生命科學(xué)研究的重點(diǎn)和關(guān)鍵。研究的重點(diǎn)和關(guān)鍵。沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。在豆類、花生、小麥和谷類在豆類、花生、小麥和谷類中中一、氨基酸一、氨基酸天然蛋白質(zhì)水解生成的氨基酸是：天然蛋白

3、質(zhì)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。 羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫的生成物叫氨基酸氨基酸。苯丙氨酸的結(jié)構(gòu)簡式苯丙氨酸的結(jié)構(gòu)簡式 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.常識(shí)介紹：幾種重要氨基酸常識(shí)介紹：幾種重要氨基酸 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：從氨基酸的結(jié)構(gòu)分析，氨基酸可能具有怎樣從

4、氨基酸的結(jié)構(gòu)分析，氨基酸可能具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)？的化學(xué)性質(zhì)？RCHCOOHNH25.氨基酸的化學(xué)性質(zhì)氨基酸的化學(xué)性質(zhì)（1）氨基酸的兩性）氨基酸的兩性:羧基顯酸性，氨基顯堿性。羧基顯酸性，氨基顯堿性。如：甘氨酸與如：甘氨酸與HCl,NaOH的反應(yīng)方程式的反應(yīng)方程式?CH2-C-OH+HClONH2CH2C-OH+NaOHNH2OCH2C-OHNH3ClOCH2C-ONa+H2ONH2O在所學(xué)過的物質(zhì)中有哪些物質(zhì)既能跟酸反應(yīng)又能跟堿反應(yīng)？在所學(xué)過的物質(zhì)中有哪些物質(zhì)既能跟酸反應(yīng)又能跟堿反應(yīng)？Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等等 (2)氨基酸的成肽反應(yīng)

5、氨基酸的成肽反應(yīng)酶或酸或堿酶或酸或堿根據(jù)氨基酸分子數(shù)的多少叫二肽、三肽根據(jù)氨基酸分子數(shù)的多少叫二肽、三肽等等兩個(gè)氨基酸分子（可以相同，也可以不同），在酸或堿兩個(gè)氨基酸分子（可以相同，也可以不同），在酸或堿的存在下加熱，通過一分子的氨基與另一分子的羧基間的存在下加熱，通過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水，縮和形成含有肽鍵（脫去一分子水，縮和形成含有肽鍵（ ）的化合）的化合物，叫成肽反應(yīng)。物，叫成肽反應(yīng)。CNO H CHCOOHNRHHH2N CHC OH + ROR O H R OH2NCHCNCHCOH + H2OCH2COOHNH2CH3CHCOOHNH2問：由甘氨酸和丙氨酸形成的

6、二肽可能有幾問：由甘氨酸和丙氨酸形成的二肽可能有幾 種？寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。種？寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。 CH3CHCOOH + NH2 CH2COOHNH2酶或酸或堿酶或酸或堿CH3 O H ONH2CHCNCH2COH + H2O4種種nCH3CHCOOH + NH2nCH2COOHNH2甘氨酸甘氨酸酶或酸或堿酶或酸或堿CH3 O H ONHCHCNCH2C n + 2nH2O(3)蛋白質(zhì)的形成：蛋白質(zhì)的形成：丙氨酸丙氨酸相對(duì)分子質(zhì)量大于相對(duì)分子質(zhì)量大于1000010000，具有一定空間，具有一定空間結(jié)構(gòu)的多肽叫蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多肽叫蛋白質(zhì)1.蛋白質(zhì)的組成和存在蛋白質(zhì)的組成和存在主要的

7、存在于生物體內(nèi)，肌肉，發(fā)，皮膚，角主要的存在于生物體內(nèi)，肌肉，發(fā)，皮膚，角蹄，酶，激素，抗體，病毒；在植物中也很豐蹄，酶，激素，抗體，病毒；在植物中也很豐富，比如大豆，花生，谷物。富，比如大豆，花生，谷物。二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 組成元素僅為：組成元素僅為：C、H、O、N及及S、P和少量和少量的的Cu、Fe、Zn等而種類達(dá)十萬種以上。等而種類達(dá)十萬種以上。蛋白質(zhì)的分子圖象蛋白質(zhì)的分子圖象(1)一級(jí)結(jié)構(gòu)：一級(jí)結(jié)構(gòu)：(2)二級(jí)結(jié)構(gòu)：二級(jí)結(jié)構(gòu)：(3)三級(jí)結(jié)構(gòu)：三級(jí)結(jié)構(gòu)：(4)四級(jí)結(jié)構(gòu)：四級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)分子中各種氨基酸的連接方式蛋白質(zhì)分子中各種氨基酸的連接方式和排列順序叫蛋白質(zhì)的

8、一級(jí)結(jié)構(gòu)和排列順序叫蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結(jié)構(gòu)稱多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結(jié)構(gòu)稱為蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)為蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)蛋白質(zhì)分子在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤曲折疊形成的三維結(jié)構(gòu)。一步盤曲折疊形成的三維結(jié)構(gòu)。具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈叫亞基具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈叫亞基蛋白質(zhì)分子中亞基的立體排布、亞基蛋白質(zhì)分子中亞基的立體排布、亞基間的相互作用與布局間的相互作用與布局2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)獨(dú)特而穩(wěn)定獨(dú)特而穩(wěn)定3.蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)（1 1）兩性）兩性: :形成蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)的多肽是由的多肽是由多個(gè)氨基酸多個(gè)氨基酸脫水形成的，脫水形成的，在

9、多肽鏈的在多肽鏈的兩端必然存兩端必然存在著自由的在著自由的氨基與羧基氨基與羧基. （2）水解）水解蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 多肽多肽 二肽二肽 氨基酸氨基酸 (1)普通熟雞蛋蛋黃中感覺不到油膩感普通熟雞蛋蛋黃中感覺不到油膩感,但但腌制成咸蛋后腌制成咸蛋后,煮熟蛋黃里卻有油煮熟蛋黃里卻有油.(2)煎蛋時(shí)煎蛋時(shí),生雞蛋受熱會(huì)凝結(jié)生雞蛋受熱會(huì)凝結(jié)(3)家用消毒碗柜用紫外線來殺死細(xì)菌家用消毒碗柜用紫外線來殺死細(xì)菌(4)做實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心手沾到弄做實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心手沾到弄HNO3,皮膚會(huì)皮膚會(huì) 變黃變黃.生活中的問題生活中的問題?濃食鹽水濃食鹽水,加熱加熱,紫外線紫外線,濃濃HNO3,都對(duì)蛋白質(zhì)有作都對(duì)蛋白質(zhì)有作用用.用途

10、：分離，提純蛋白質(zhì)。用途：分離，提純蛋白質(zhì)。少量的稀鹽溶液可以促少量的稀鹽溶液可以促進(jìn)溶解進(jìn)溶解（3）鹽析）鹽析當(dāng)向蛋白質(zhì)溶液中加入的鹽溶液達(dá)到一當(dāng)向蛋白質(zhì)溶液中加入的鹽溶液達(dá)到一定濃度時(shí)，反而使蛋白質(zhì)的溶解度降低定濃度時(shí)，反而使蛋白質(zhì)的溶解度降低而從溶液中析出，這種作用稱為鹽析。而從溶液中析出，這種作用稱為鹽析。SARS病毒的電子圖片病毒的電子圖片條件：紫外線，條件：紫外線，X光，強(qiáng)酸堿，光，強(qiáng)酸堿， 重金屬，重金屬， 有機(jī)物。有機(jī)物?，F(xiàn)象：均凝結(jié)了；但是不再溶解現(xiàn)象：均凝結(jié)了；但是不再溶解（4）變性）變性失去生理活性失去生理活性思考題：思考題：1.誤服重金屬怎么解毒？誤服重金屬怎么解毒？2

11、.為什么衣服有汗?jié)n時(shí)，不能用熱水洗？為什么衣服有汗?jié)n時(shí)，不能用熱水洗？3.女士燙發(fā)是蛋白質(zhì)的變性嗎？女士燙發(fā)是蛋白質(zhì)的變性嗎？加入某種物質(zhì)后有沉淀生成加入某種物質(zhì)后有沉淀生成不可逆不可逆可逆，加水即可可逆，加水即可殺菌、消毒、防殺菌、消毒、防中毒中毒分離、提純蛋白質(zhì)分離、提純蛋白質(zhì)重金屬鹽、醛、重金屬鹽、醛、加熱或劇烈震動(dòng)加熱或劇烈震動(dòng)加入某些濃鹽溶液，如：加入某些濃鹽溶液，如： Na2SO4,濃食鹽水濃食鹽水（NH4）2SO4, 等等 相同點(diǎn)相同點(diǎn)復(fù)原復(fù)原鹽鹽不不同同用途用途不不同同點(diǎn)點(diǎn)變性變性鹽析鹽析鹽析與變性的對(duì)比鹽析與變性的對(duì)比加入某種物質(zhì)后有沉淀生成加入某種物質(zhì)后有沉淀生成不可逆不可

12、逆可逆，加水即可可逆，加水即可殺菌、消毒、防殺菌、消毒、防中毒中毒分離、提純蛋白質(zhì)分離、提純蛋白質(zhì)重金屬鹽、醛、重金屬鹽、醛、加熱或劇烈震動(dòng)加熱或劇烈震動(dòng)加入某些濃鹽溶液，如：加入某些濃鹽溶液，如： Na2SO4,濃食鹽水濃食鹽水（NH4）2SO4, 等等 相同點(diǎn)相同點(diǎn)復(fù)原復(fù)原鹽鹽不不同同用途用途不不同同點(diǎn)點(diǎn)變性變性鹽析鹽析鹽析與變性的對(duì)比鹽析與變性的對(duì)比（5）顏色反應(yīng)）顏色反應(yīng)濃硝酸濃硝酸(含苯環(huán)的含苯環(huán)的)（6）灼燒時(shí)有燒焦羽毛的氣味）灼燒時(shí)有燒焦羽毛的氣味問問:怎樣鑒別絲織品和棉織品怎樣鑒別絲織品和棉織品?學(xué)以致用學(xué)以致用1、為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮、照射紫外線、為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮、照

13、射紫外線、 噴灑苯酚噴灑苯酚溶液、在傷口處涂抹酒精溶液等方法來消毒殺菌？溶液、在傷口處涂抹酒精溶液等方法來消毒殺菌？3、為什么在農(nóng)業(yè)上用波爾多液（由硫酸銅、生石灰和、為什么在農(nóng)業(yè)上用波爾多液（由硫酸銅、生石灰和水制成）來消滅病蟲害？水制成）來消滅病蟲害？2、為什么生物實(shí)驗(yàn)室用甲醛溶液、為什么生物實(shí)驗(yàn)室用甲醛溶液(福爾馬林福爾馬林)保存動(dòng)物標(biāo)保存動(dòng)物標(biāo)本本?4、做胃透視時(shí)要服、做胃透視時(shí)要服“鋇餐鋇餐”BaSO4為何不會(huì)中毒為何不會(huì)中毒?如如誤服誤服BaCO3會(huì)不會(huì)中毒會(huì)不會(huì)中毒?如中毒該如何解毒如中毒該如何解毒?使蛋白質(zhì)凝固變性而使細(xì)菌死亡使蛋白質(zhì)凝固變性而使細(xì)菌死亡使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)凝固變性，

14、從而達(dá)到防腐的目的使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)凝固變性，從而達(dá)到防腐的目的使蛋白質(zhì)凝固變性消滅病蟲害使蛋白質(zhì)凝固變性消滅病蟲害BaSO4不溶于酸，不溶于酸，BaCO3溶于胃酸，溶于胃酸，Ba2+會(huì)引起中毒，會(huì)引起中毒，應(yīng)立即讓病人喝牛奶或豆?jié){，以減輕蛋白質(zhì)中毒的程度應(yīng)立即讓病人喝牛奶或豆?jié){，以減輕蛋白質(zhì)中毒的程度、物理因素：加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、物理因素：加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、 超聲波等。超聲波等?；瘜W(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、甲醛、三氯乙酸、化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、甲醛、三氯乙酸、酒精、丙酮等均會(huì)使蛋白質(zhì)酒精、丙酮等均會(huì)使蛋白質(zhì)此過程不可逆。此過程不可逆。探究思考探

15、究思考3：蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)1、具有兩性、具有兩性2、水解（酸、堿或酶作用下）、水解（酸、堿或酶作用下）3、鹽析（、鹽析（實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4-2） 注意：（注意：（1）可逆）可逆 （2）物理變化）物理變化4. 變性（變性（實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4-3） 注意：（注意：（1）條件）條件 （2）不可逆）不可逆5. 顏色反應(yīng)（顏色反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4-4） 可用于檢驗(yàn)蛋白質(zhì)！可用于檢驗(yàn)蛋白質(zhì)！P.90 學(xué)與問學(xué)與問三三. 酶酶 生物體、植物無時(shí)無刻都在進(jìn)行著化學(xué)生物體、植物無時(shí)無刻都在進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)，并且這些反應(yīng)在生物體存在的條反應(yīng)，并且這些反應(yīng)在生物體存在的條件下進(jìn)行，而且會(huì)隨著環(huán)境、身體的情件下進(jìn)行，而且會(huì)隨著環(huán)境

16、、身體的情況而隨時(shí)自動(dòng)、精確的改變，況而隨時(shí)自動(dòng)、精確的改變，是什么讓是什么讓這些反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)的？這些反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)的？酶也是蛋白質(zhì)酶也是蛋白質(zhì)酶的催化特點(diǎn)：（酶的催化特點(diǎn)：（P91） 1.條件溫和，不需加熱條件溫和，不需加熱 2.具有高度的專一性具有高度的專一性 3.具有高效催化作用具有高效催化作用四、核酸四、核酸DNA（脫氧核糖核酸脫氧核糖核酸）遺傳基因，轉(zhuǎn)錄副遺傳基因，轉(zhuǎn)錄副 本，將遺傳信息傳到子代。本，將遺傳信息傳到子代。(是蛋白質(zhì)合是蛋白質(zhì)合 成的模板成的模板)。RNA（核糖核酸核糖核酸）決定蛋白質(zhì)的生物決定蛋白質(zhì)的生物 合成（合成蛋白質(zhì)的工廠）。合成（合成蛋白質(zhì)的工廠）。一類含一類含磷磷的高分子化合物的高分子化合物DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)世界第一只克隆羊世界第一只克隆羊：多利多利我國在核酸研究中的成就我國在核酸研究中的成就:1.1981年年,我國人工合成酵母丙