4.3《蛋白質(zhì)和核酸》精品課件(人教版選修5)

1、蛋白質(zhì)和核酸蛋白質(zhì)和核酸掌握：氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要化學(xué)掌握：氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)認(rèn)識(shí)：蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要化學(xué)認(rèn)識(shí)：蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)讀教材讀教材填要點(diǎn)填要點(diǎn)一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1氨基酸的分子結(jié)構(gòu)氨基酸的分子結(jié)構(gòu)氨基酸可看作是羧酸分子中烴基上的氨基酸可看作是羧酸分子中烴基上的H被被 取代取代后的產(chǎn)物，因此氨基酸分子中既含有后的產(chǎn)物，因此氨基酸分子中既含有 ，又含有，又含有 ，天然氨基酸全為，天然氨基酸全為 ，其通式可寫為，其通式可寫為 .氨基氨基氨基氨基羧基羧基氨基酸氨基酸2氨基酸的性質(zhì)氨基酸的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)

2、物理性質(zhì)溶劑溶劑水水強(qiáng)酸或強(qiáng)堿強(qiáng)酸或強(qiáng)堿 乙醇、乙醚乙醇、乙醚溶解性溶解性 大多數(shù)能溶大多數(shù)能溶能溶能溶難溶難溶(2)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)兩性兩性在氨基酸分子中，在氨基酸分子中， 是酸性基團(tuán)，是酸性基團(tuán)， 是堿是堿性基團(tuán)性基團(tuán)成肽反應(yīng)成肽反應(yīng)氨基酸分子之間通過(guò)一個(gè)分子的氨基酸分子之間通過(guò)一個(gè)分子的 和另一個(gè)分子的和另一個(gè)分子的 間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵( )的化合物的化合物COOHNH2氨基氨基羧基羧基二、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)1蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)(1)組成：蛋白質(zhì)是由組成：蛋白質(zhì)是由 等元素組成，等元素組成，有些蛋白質(zhì)含

3、有有些蛋白質(zhì)含有 ，少量蛋白質(zhì)還含有微量，少量蛋白質(zhì)還含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等等C、H、O、N、SP(2)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)一級(jí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中各種氨基酸的連接方式和排列順序蛋白質(zhì)分子中各種氨基酸的連接方式和排列順序二級(jí)二級(jí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結(jié)構(gòu)多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結(jié)構(gòu)三級(jí)三級(jí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤曲折疊形成的三蛋白質(zhì)分子在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤曲折疊形成的三維結(jié)構(gòu)每一個(gè)具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱為亞基維結(jié)構(gòu)每一個(gè)具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱為亞基四級(jí)四級(jí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中，亞基的立體排布、亞基間的相互作用與蛋白質(zhì)分子中，亞基的立

4、體排布、亞基間的相互作用與布局布局2性質(zhì)性質(zhì)(1)兩性：因有兩性：因有NH2和和COOH.(2)水解：在酸、堿或酶作用下天然蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物為多種水解：在酸、堿或酶作用下天然蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物為多種 氨基酸氨基酸(3)鹽析鹽析實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作操作實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象雞蛋清溶液中加入飽和雞蛋清溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液后，有溶液后，有 析出，析出，再轉(zhuǎn)移到蒸餾水中時(shí)，再轉(zhuǎn)移到蒸餾水中時(shí)， 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論結(jié)論一些無(wú)機(jī)鹽的濃溶液可以降低蛋白質(zhì)的一些無(wú)機(jī)鹽的濃溶液可以降低蛋白質(zhì)的 ，從而使，從而使蛋白質(zhì)從溶液中蛋白質(zhì)從溶液中 用途用途 鹽析是可逆的，可用于蛋白質(zhì)的鹽析是可逆的，可用于蛋白質(zhì)的 沉淀沉淀沉淀溶

5、解沉淀溶解溶解度溶解度析出析出分離提純分離提純(4)變性變性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作操作實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象加熱后，雞蛋清加熱后，雞蛋清 ，再加蒸餾水，再加蒸餾水， 加入乙酸鉛后，雞蛋加入乙酸鉛后，雞蛋清清 ，再加蒸餾水，再加蒸餾水，沉淀沉淀沉淀不溶解沉淀不溶解沉淀沉淀沉淀不溶解沉淀不溶解實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)論論加熱和加重金屬鹽，都可以使蛋白質(zhì)的性質(zhì)發(fā)加熱和加重金屬鹽，都可以使蛋白質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生改變失去生理活性，且為生改變失去生理活性，且為 過(guò)程過(guò)程不可逆不可逆(5)顏色反應(yīng)顏色反應(yīng)現(xiàn)象：蛋白質(zhì)現(xiàn)象：蛋白質(zhì)(含苯環(huán)含苯環(huán))遇遇 變黃色變黃色應(yīng)用：檢驗(yàn)蛋白質(zhì)應(yīng)用：檢驗(yàn)蛋白質(zhì)(6)蛋白質(zhì)的灼燒蛋白質(zhì)的灼燒現(xiàn)象：有燒焦羽毛的

6、氣味現(xiàn)象：有燒焦羽毛的氣味應(yīng)用：檢驗(yàn)蛋白質(zhì)應(yīng)用：檢驗(yàn)蛋白質(zhì)濃硝酸濃硝酸三、酶三、酶1酶的含義酶的含義酶是具有生理活性的酶是具有生理活性的 ，對(duì)于許多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)和，對(duì)于許多有機(jī)化學(xué)反應(yīng)和生物體內(nèi)的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)具有很強(qiáng)的催化作用生物體內(nèi)的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)具有很強(qiáng)的催化作用2酶的催化作用特點(diǎn)酶的催化作用特點(diǎn)(1) ；(2)具有高度的具有高度的 ；(3)具有具有 作用作用蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)條件溫和，不需加熱條件溫和，不需加熱專一性專一性高效催化高效催化四、核酸四、核酸1概念概念 核酸是一類核酸是一類 的生物高分子化合物的生物高分子化合物含磷含磷先思考先思考再交流再交流1將下列氨基酸的名稱與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式用短線相連將

7、下列氨基酸的名稱與結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式用短線相連 答案：答案：2你知道常見(jiàn)的能與你知道常見(jiàn)的能與NaOH溶液和鹽酸都反應(yīng)的物質(zhì)有哪些？溶液和鹽酸都反應(yīng)的物質(zhì)有哪些？答案：答案：(1)金屬：金屬：Al等等(2)兩性化合物：兩性化合物：Al2O3、Al(OH)3等等(3)弱酸銨鹽：弱酸銨鹽：(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S等等(4)多元弱酸酸式鹽：多元弱酸酸式鹽：NaHCO3、NaHS、NaHSO3、 NH4HSO3等等(5)氨基酸、蛋白質(zhì)：氨基酸、蛋白質(zhì)：3某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)片段如下：某蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)片段如下：它水解后產(chǎn)生幾種氨基酸？分別寫出它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式它水解后產(chǎn)生幾種氨基酸？分別寫出它們

8、的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分析：分析：該蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)片段中含有肽鍵該蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)片段中含有肽鍵( )其其水解時(shí)的斷鍵部位為水解時(shí)的斷鍵部位為 ，其中，其中OH接接 形成形成COOH，H接接 形成形成NH2.4臨床上解救臨床上解救Cu2、Pb2、Hg2等重金屬鹽中毒的病人等重金屬鹽中毒的病人時(shí)，要求病人服用大量含蛋白質(zhì)豐富的生雞蛋、牛奶或時(shí)，要求病人服用大量含蛋白質(zhì)豐富的生雞蛋、牛奶或豆?jié){等為什么？豆?jié){等為什么？分析：分析：生雞蛋、牛奶、豆?jié){中含有大量蛋白質(zhì)，能破壞生雞蛋、牛奶、豆?jié){中含有大量蛋白質(zhì)，能破壞Cu2、Pb2、Hg2等重金屬鹽而保護(hù)人體中的蛋白等重金屬鹽而保護(hù)人體中的蛋白質(zhì)質(zhì)答案：答案：Cu2、Pb

9、2、Hg2等重金屬鹽可以使蛋白質(zhì)變等重金屬鹽可以使蛋白質(zhì)變性，對(duì)于此類重金屬鹽中毒的病人，讓其服用大量含蛋性，對(duì)于此類重金屬鹽中毒的病人，讓其服用大量含蛋白質(zhì)豐富的物質(zhì)是讓這些重金屬鹽作用于這些外來(lái)蛋白白質(zhì)豐富的物質(zhì)是讓這些重金屬鹽作用于這些外來(lái)蛋白質(zhì)上，而避免其大量攻擊人體組成中的蛋白質(zhì)質(zhì)上，而避免其大量攻擊人體組成中的蛋白質(zhì)5為什么使用加酶洗衣粉時(shí)，水溫不宜過(guò)高？為什么使用加酶洗衣粉時(shí)，水溫不宜過(guò)高？分析：分析：酶是一類由細(xì)胞產(chǎn)生的，對(duì)生物體內(nèi)的化學(xué)酶是一類由細(xì)胞產(chǎn)生的，對(duì)生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的蛋白質(zhì)當(dāng)水溫過(guò)高時(shí)，會(huì)使反應(yīng)具有催化作用的蛋白質(zhì)當(dāng)水溫過(guò)高時(shí)，會(huì)使蛋白質(zhì)變性而失去酶的

10、催化作用蛋白質(zhì)變性而失去酶的催化作用答案：答案：水溫過(guò)高會(huì)使酶失去催化作用水溫過(guò)高會(huì)使酶失去催化作用要點(diǎn)一氨基酸縮合反應(yīng)的規(guī)律要點(diǎn)一氨基酸縮合反應(yīng)的規(guī)律 1兩分子間縮合兩分子間縮合2分子間或分子內(nèi)縮合成環(huán)分子間或分子內(nèi)縮合成環(huán)3縮聚成多肽或蛋白質(zhì)縮聚成多肽或蛋白質(zhì) 氨基酸縮合機(jī)理為：氨基酸縮合機(jī)理為： 脫去脫去一分子水后形成肽鍵一分子水后形成肽鍵( )，肽鍵可簡(jiǎn)寫為，肽鍵可簡(jiǎn)寫為“CONH”，不能寫為，不能寫為“CNHO”例例1A、B兩種有機(jī)物，分子式都是兩種有機(jī)物，分子式都是C9H11O2N.(1)化合物化合物A是天然蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物，光譜測(cè)定顯示，分子是天然蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物，光譜測(cè)定顯示，

11、分子結(jié)構(gòu)中不存在結(jié)構(gòu)中不存在CH3，化合物，化合物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(2)化合物化合物B是某種分子式為是某種分子式為C9H12的芳香烴一硝化后的唯一產(chǎn)的芳香烴一硝化后的唯一產(chǎn)物物(硝基連在苯環(huán)上硝基連在苯環(huán)上)化合物化合物B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(3)兩分子兩分子A可形成具有六元環(huán)的物質(zhì)可形成具有六元環(huán)的物質(zhì)C，則，則C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 _解析解析(1)蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物是蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物是氨基酸，由分子式氨基酸，由分子式C9H11O2N和和氨基酸的概念可知氨基酸的概念可知A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 (2)題目中提示化合物題目中提示化合物B是某種分子式為是某種分子式為C9H12

12、的芳香烴一硝的芳香烴一硝化后的唯一產(chǎn)物化后的唯一產(chǎn)物(硝基連在苯環(huán)上硝基連在苯環(huán)上)，則原芳香烴只能是，則原芳香烴只能是1,3,5三甲基苯三甲基苯(3)A分子中的分子中的NH2和和COOH可脫水形成可脫水形成 ， 從而把兩分子從而把兩分子A結(jié)合成環(huán)狀，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：結(jié)合成環(huán)狀，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：1(2011福建雙十中學(xué)月考福建雙十中學(xué)月考)據(jù)最近的美國(guó)據(jù)最近的美國(guó)農(nóng)業(yè)研究農(nóng)業(yè)研究雜志報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)半胱氨酸能增強(qiáng)艾滋病雜志報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)半胱氨酸能增強(qiáng)艾滋病病毒感染者的免疫力，對(duì)控制艾滋病病毒的蔓延有病毒感染者的免疫力，對(duì)控制艾滋病病毒的蔓延有奇效已知半胱氨酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為奇效已知半胱氨酸的

13、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ，則下列說(shuō)法不正確的是，則下列說(shuō)法不正確的是 (). .A半胱氨酸屬于半胱氨酸屬于氨基酸氨基酸B半胱氨酸是一種兩性化合物半胱氨酸是一種兩性化合物C兩分子半胱氨酸脫水形成的二肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：兩分子半胱氨酸脫水形成的二肽的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：D 與與NaOH溶液加熱時(shí)溶液加熱時(shí) 可放出一種堿性氣體可放出一種堿性氣體解析：解析：由題給結(jié)構(gòu)可知，氨基在羧基的鄰位碳上，是由題給結(jié)構(gòu)可知，氨基在羧基的鄰位碳上，是氨氨基酸；氨基為堿性基團(tuán)，而羧基為酸性基團(tuán)，所以是一種基酸；氨基為堿性基團(tuán)，而羧基為酸性基團(tuán)，所以是一種兩性化合物；兩分子的半胱氨酸脫水形成二肽應(yīng)是氨基與兩性化合物；兩分子的半胱氨酸脫水形成二

14、肽應(yīng)是氨基與羧基反應(yīng)的結(jié)果，形成的二肽結(jié)構(gòu)應(yīng)為羧基反應(yīng)的結(jié)果，形成的二肽結(jié)構(gòu)應(yīng)為 ，C不正不正確因該物質(zhì)是氨基酸的銨鹽，電離生成的確因該物質(zhì)是氨基酸的銨鹽，電離生成的NH 與與OH反反應(yīng)會(huì)放出氨氣應(yīng)會(huì)放出氨氣答案：答案：C+ +4 4要點(diǎn)二蛋白質(zhì)鹽析和變性的比較要點(diǎn)二蛋白質(zhì)鹽析和變性的比較 鹽析鹽析變性變性概念概念蛋白質(zhì)溶液中加濃無(wú)機(jī)蛋白質(zhì)溶液中加濃無(wú)機(jī)鹽溶液，使蛋白質(zhì)析出鹽溶液，使蛋白質(zhì)析出蛋白質(zhì)在某些條件作用蛋白質(zhì)在某些條件作用下凝聚，喪失生理活性下凝聚，喪失生理活性鹽析鹽析變性變性變化條件變化條件濃無(wú)機(jī)鹽溶液濃無(wú)機(jī)鹽溶液受熱、紫外線、強(qiáng)受熱、紫外線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、

15、某些有機(jī)物等鹽、某些有機(jī)物等變化實(shí)質(zhì)變化實(shí)質(zhì)物理變化物理變化(溶解度降溶解度降低低)化學(xué)變化化學(xué)變化變化過(guò)程變化過(guò)程可逆可逆不可逆不可逆用途用途分離，提純分離，提純殺菌，消毒等殺菌，消毒等(1)稀的鹽溶液能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解稀的鹽溶液能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解(2)濃的無(wú)機(jī)鹽溶液能使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析濃的無(wú)機(jī)鹽溶液能使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析(3)鹽溶液中含有重金屬離子時(shí)，不論其濃度大小，均鹽溶液中含有重金屬離子時(shí)，不論其濃度大小，均 能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性例例2約翰約翰芬思等三位科學(xué)家因在蛋白質(zhì)等大分子研究芬思等三位科學(xué)家因在蛋白質(zhì)等大分子研究領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)下列有關(guān)說(shuō)法正確領(lǐng)域的杰出

16、貢獻(xiàn)獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)下列有關(guān)說(shuō)法正確的是的是()A蠶絲、羊毛、棉花的成分都是蛋白質(zhì)蠶絲、羊毛、棉花的成分都是蛋白質(zhì)B蛋白質(zhì)溶液不能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)蛋白質(zhì)溶液不能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)C蛋白質(zhì)溶液中加入蛋白質(zhì)溶液中加入CuSO4溶液產(chǎn)生鹽析現(xiàn)象溶液產(chǎn)生鹽析現(xiàn)象D蛋白質(zhì)在紫外線的照射下將會(huì)失去生理活性蛋白質(zhì)在紫外線的照射下將會(huì)失去生理活性解析解析蠶絲、羊毛的主要成分是蛋白質(zhì)，棉花的主要成蠶絲、羊毛的主要成分是蛋白質(zhì)，棉花的主要成分是纖維素；蛋白質(zhì)溶液是膠體，能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)；分是纖維素；蛋白質(zhì)溶液是膠體，能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)；CuSO4是重金屬鹽，其溶液能使蛋白質(zhì)發(fā)生變性；蛋白是重金屬鹽，其溶液能使蛋白質(zhì)發(fā)生

17、變性；蛋白質(zhì)在紫外線照射下也會(huì)發(fā)生變性而失去生理活性質(zhì)在紫外線照射下也會(huì)發(fā)生變性而失去生理活性答案答案D2下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中，正確的是下列關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述中，正確的是 ()A蛋白質(zhì)溶液里加入蛋白質(zhì)溶液里加入(NH4)2SO4溶液可提純蛋白質(zhì)溶液可提純蛋白質(zhì)B重金屬鹽使蛋白質(zhì)變性，所以吞服重金屬鹽使蛋白質(zhì)變性，所以吞服“鋇餐鋇餐”會(huì)引起會(huì)引起 中毒中毒C溫度越高，酶對(duì)某些反應(yīng)的催化效率越高溫度越高，酶對(duì)某些反應(yīng)的催化效率越高D任何結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸都會(huì)變成黃色任何結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸都會(huì)變成黃色解析：解析：(NH4)2SO4不是重金屬鹽，加入不是重金屬鹽，加入(NH4)2SO4溶液，溶

18、液，蛋白質(zhì)會(huì)產(chǎn)生鹽析現(xiàn)象，但鹽析是一個(gè)可逆過(guò)程，加水蛋白質(zhì)會(huì)產(chǎn)生鹽析現(xiàn)象，但鹽析是一個(gè)可逆過(guò)程，加水后蛋白質(zhì)又會(huì)溶解；后蛋白質(zhì)又會(huì)溶解；BaSO4雖然屬于重金屬鹽，但它既不雖然屬于重金屬鹽，但它既不溶于水，也不溶于酸，吞服后不能被人體所吸收，不會(huì)溶于水，也不溶于酸，吞服后不能被人體所吸收，不會(huì)引起中毒；酶是一種蛋白質(zhì)，在高溫下發(fā)生變性而不再引起中毒；酶是一種蛋白質(zhì)，在高溫下發(fā)生變性而不再具有催化活性；不是任何結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸都會(huì)具有催化活性；不是任何結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸都會(huì)變成黃色變成黃色答案：答案：A 氨基酸縮合后，形成含有肽鍵的新化合物的種類與氨基酸縮合后，形成含有肽鍵的新化合物的種類與氨基酸的種類和縮合的方式均有關(guān)，同種氨基酸間可形氨基酸