蛋白質(zhì)核酸課件

第三節(jié)蛋白質(zhì)和核酸新課標(biāo)人教版高中化學(xué)選修5第四章生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)重慶市巫溪縣中學(xué)校高2015級(jí)化學(xué)備課組1、你知道組成蛋白質(zhì)的主要元素有哪些嗎？蛋白質(zhì)是由C、H、O、N、S、P等元素組成。相對(duì)分子質(zhì)量很大，一萬(wàn)到幾千萬(wàn)，是天然的高分子。2、你是如何理解氨基酸與蛋白質(zhì)關(guān)系的？蛋白質(zhì)在一定條件下水解生成氨基酸；氨基酸通過(guò)肽鍵相互連接成蛋白質(zhì)。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1、定義從結(jié)構(gòu)上看，氨基酸是羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代的化合物2、α-氨基酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為R—CH—COOHNH2分子結(jié)構(gòu)中含有兩種官能團(tuán)即：氨基和羧基3、幾種重要的氨基酸(1)甘氨酸（氨基乙酸）(2)丙氨酸（α-氨基丙酸）CH2—COOHNH2CH3—CH—COOHNH2(3)谷氨酸（α-氨基-1，5-戊二酸）

HOOC—(CH2)2—CH—COOHNH2(4)苯丙氨酸（α-氨基苯丙酸）

-CH2-CH-COOHNH2

α-氨基酸分子中氨基連接在離羧基最近的碳原子上。

迄今人類在自然界已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種氨基酸，但是從蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸，最常見(jiàn)的大約有20種。（參看書本86頁(yè)“資料卡片”）4：物理性質(zhì)：5：結(jié)構(gòu)分析R–CH–COOHNH2氨基典型反應(yīng)相互影響的特性官能團(tuán)分析：羧基典型反應(yīng)

無(wú)色晶體，有特殊香甜味，熔點(diǎn)較高（200℃），能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液中，一般能溶于水，（難溶于乙醇、乙醚）。(－結(jié)構(gòu)決定性質(zhì))性質(zhì)（1）具有兩性：堿性和酸性除甘氨酸外，其余都是手性分子，且都是L型。氨基酸有哪些重要的化學(xué)性質(zhì)？（2）成肽（縮合）反應(yīng)L-丙氨酸

D-丙氨酸6：化學(xué)性質(zhì)（1）兩性R–CH–COOHNH2H＋OH－H＋OH－R–CH–COOHNH3＋R–CH–COO－NH2負(fù)離子正離子

(強(qiáng)堿中)

(強(qiáng)酸中)酸性

堿性CH2-COO-+H2ONH2CH2-COOH+OH-NH2CH2-COOHNH3+CH2-COOH+H+NH2R–CH–COO－NH3＋兩性離子(內(nèi)鹽中)

利用這一差異，可以通過(guò)控制溶液PH值來(lái)分離氨基酸及多肽或蛋白質(zhì)。（2）成肽（縮合）反應(yīng)2NH2CH2COOH→肽鍵R–CH–COO－NH3＋

當(dāng)溶液中的氨基酸主要以兩性離子的形式存在時(shí)，氨基酸在水中的溶解度最小，可以形成晶體析出。不同的氨基酸出現(xiàn)這種情況的pH值各不相同?！癜被嵩谒峄驂A的存在下加熱，通過(guò)一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵的化合物，叫做成肽反應(yīng)?！癯呻牡膬蓚€(gè)氨基酸分子（可以相同，也可以不同）●成肽反應(yīng)是分子間脫水反應(yīng)，屬于

反應(yīng)。取代●兩個(gè)氨基酸分子脫去一個(gè)水分子而形成二肽,多個(gè)氨基酸分子脫去水分子而形成多肽.練習(xí)1：甘氨酸和丙氨酸混合，在一定條件下，發(fā)生縮合反應(yīng)生成二肽化合物共有（） A．2種B．3種C．4種D．5種CH2OH2OH2O蛋白質(zhì)多肽水解水解

兩個(gè)氨基酸可以結(jié)合成為一個(gè)二肽分子。結(jié)合中失去一個(gè)H2O分子，得到一個(gè)肽鍵。這樣由于可以結(jié)合無(wú)數(shù)的氨基酸分子，所以蛋白質(zhì)分子很大。氨基酸的成肽反應(yīng)課堂強(qiáng)調(diào)(2)氨基酸的縮合反應(yīng)也可能成環(huán)，試寫出下列反應(yīng)的產(chǎn)物：NH2—CH2—COOH的分子間脫水：NH2—CH2—CH2—CH2—CH2—COOH的分子內(nèi)脫水：H2C-CO-OH+H-HNNH-H+HO-OC-CH2濃硫酸O=CC=ONH—CH2CH2—NH+2H2OCH2—CH2—CO—OHCH2—CH2—NH—H濃硫酸H2CC=OCH2—CH2CH2—NH+H2O(1)二個(gè)氨基酸縮合生成二肽，三個(gè)氨基酸縮合生成三肽，多個(gè)氨基酸縮合生成多肽，n個(gè)氨基酸縮合生成蛋白質(zhì)。練習(xí)2、當(dāng)含有下述結(jié)構(gòu)片段的蛋白質(zhì)在胃中水解時(shí)，不可能產(chǎn)生的氨基酸是()D

－氨基丙酸B.

－氨基丁酸C.甘氨酸D.

－氨基丁酸①②③④⑤練習(xí)4、已知-NH2連在苯環(huán)上顯堿性，-C-NH2連在苯環(huán)上顯中性，現(xiàn)有有機(jī)物C7H7O2N，分子結(jié)構(gòu)中有一個(gè)苯環(huán)和兩個(gè)取代基，且兩取代基在苯環(huán)上處于相對(duì)位置，請(qǐng)寫出符合下列要求的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。O(1)該有機(jī)物只具有酸性(2)該有機(jī)物只具有堿性(3)該有機(jī)物具有兩性(4)該有機(jī)物既無(wú)酸性又無(wú)堿性HO－－C－NH2OH2N－--C--OHOH2N－--O-C-HOO2N－－CH31：蛋白質(zhì)的概念

蛋白質(zhì)是由氨基酸通過(guò)肽鍵等相互連接而形成的一類具有特定結(jié)構(gòu)和一定生物學(xué)功能的生物大分子。二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)2、蛋白質(zhì)的組成（1）蛋白質(zhì)是由C、H、O、N、S等元素組成（2）蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量很大，從幾萬(wàn)到幾千萬(wàn)，是天然高分子化合物（3）天然蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多，但水解的最終產(chǎn)物都是α-氨基酸3：自然界中的蛋白質(zhì)（1）：動(dòng)物的肌肉、皮膚、血液、乳汁、毛、發(fā)、蹄、角等含蛋白質(zhì)較多（2）：植物的各種器官，尤其是種子含蛋白質(zhì)最多（例如麥粒中含18%）大豆，花生，谷物。（3）：酶、蠶絲、激素、血紅蛋白、細(xì)菌、病毒、抗體、阿膠中也含有蛋白質(zhì)一切重要的生命現(xiàn)象和生理機(jī)能都與蛋白質(zhì)密切相關(guān)。是生命的基礎(chǔ)，沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命。4、蛋白質(zhì)的性質(zhì)（1）蛋白質(zhì)溶液具有膠體的性質(zhì)有些蛋白質(zhì)能溶于水，由于蛋白質(zhì)分子直徑相對(duì)很大。已達(dá)到膠體微粒的大小，故蛋白質(zhì)溶液具有丁達(dá)爾效應(yīng)等膠體的性質(zhì)（2）蛋白質(zhì)具有兩性蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)含有—NH2和—COOH，故有兩性，它能分別與酸、堿反應(yīng)，生成鹽●【小結(jié)】既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)(1)多元弱酸的酸式鹽；(2)弱酸的銨鹽；(3)具兩性的物質(zhì)；(4)氨基酸和蛋白質(zhì)；下列物質(zhì)中既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的是（）①NaHCO3;②(NH4)2S;③Al(OH)3;④NH4Cl；⑤H2N-CH2-COOH;⑥CH3-COOHA.①②③B.①②④⑤C.⑤⑥D(zhuǎn).①②③⑤D練習(xí)1：水解原理：注意：不同的蛋白質(zhì)水解最終生成各種氨基酸，

但只有天然蛋白質(zhì)水解均生成α-氨基酸OHH—N—CH2—C—OH—N—CH2—C—OHHOH(結(jié)構(gòu)中含有肽鍵)

（3）水解反應(yīng)

在酸、堿或酶的作用下，蛋白質(zhì)能發(fā)生水解反應(yīng)|下圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分,圖中(A)、(B)、(C)、(D)標(biāo)出分子中不同的鍵。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)時(shí)，斷裂的鍵是（）—N—CH—C—N—CH—C—HROHRO(A)(B)(C)(D)C練習(xí)2：在適宜條件下完全水解得到4種產(chǎn)物，它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

，

。練習(xí)3、已知有機(jī)化合物:CH3--C--O--NH--C--CH2-CH3O--C--O--OOHO----NH2CH3-C-OH,OHO-C-CH2-CH3O--C-OH,OHO（4）鹽析在試管中加入雞蛋清溶液2ml，慢慢滴入飽和的(NH4)2SO4溶液，觀察試管中有無(wú)沉淀產(chǎn)生。在有沉淀的試管中加入蒸餾水，試管中的沉淀能否溶解?現(xiàn)象：有沉淀生成現(xiàn)象：沉淀消失在蛋白質(zhì)溶液中加入濃的無(wú)機(jī)輕金屬鹽(如硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等)，可以降低蛋白質(zhì)的溶解度，從而析出蛋白質(zhì)，這種作用稱為鹽析。①鹽析的特征可逆過(guò)程，故不影響蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)溶液

蛋白質(zhì)沉淀無(wú)機(jī)輕金屬鹽

水②鹽析的用途③鹽析的過(guò)程利用多次鹽析的方法分離、提純蛋白質(zhì)。物理變化●實(shí)驗(yàn)：雞蛋白溶液加熱蛋白質(zhì)凝結(jié)加水不再溶解雞蛋白溶液蛋白質(zhì)凝結(jié)加水不再溶解●結(jié)論：

在熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、甲醛、酒精、苯酚溶液、紫外線等作用下，蛋白質(zhì)失去原有的可溶性而凝結(jié)，同時(shí)喪失了生理活性。這種過(guò)程是不可逆的?！駪?yīng)用：消毒原理乙酸鉛（5）變性在某些物理因素或化學(xué)因素的影響下，蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象，稱為蛋白質(zhì)的變性。物理因素包括：加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波等；化學(xué)因素包括：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑、重金屬鹽、有機(jī)物等。①由蛋白質(zhì)變性引起的蛋白質(zhì)凝結(jié)是不可逆的，是化學(xué)變化②蛋白質(zhì)變性凝結(jié)后喪失可溶性，還失去生理活性

學(xué)與問(wèn)1、為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮、照射紫外線、噴灑苯酚溶液、在傷口處涂抹酒精溶液等方法來(lái)消毒殺菌？2、為什么生物實(shí)驗(yàn)室用甲醛溶液（福爾馬林）保存動(dòng)物標(biāo)本？3、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(lái)消滅病蟲害？4、鋇鹽也屬于重金屬鹽，醫(yī)院在做胃透視時(shí)要服用“鋇餐”，BaSO4為何不會(huì)中毒？能否改服BaCO3？鹽析變性變化條件變化性質(zhì)變化過(guò)程用途濃的無(wú)機(jī)鹽溶液受熱、紫外線、酸、堿、重金屬鹽和某些有機(jī)物

物理變化(溶解度降低)

化學(xué)變化(蛋白質(zhì)性質(zhì)改變)可逆不可逆分離提純殺菌消毒概念對(duì)比（6）顏色反應(yīng)在盛有2mL雞蛋清溶液的試管中，滴入數(shù)滴濃硝酸，微熱，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：開(kāi)始有白色沉淀，加熱沉淀變黃色。含有苯基的蛋白質(zhì)和濃HNO3作用顯黃色，稱為“黃蛋白”反應(yīng)應(yīng)用：用于鑒別蛋白質(zhì)的存在顏色反應(yīng)與金屬的焰色反應(yīng)

●顏色反應(yīng):

一般在溶液中指有明顯顏色變化的化學(xué)反應(yīng),如苯酚與FeCl3溶液呈紫色;碘與淀粉呈藍(lán)色；某些蛋白質(zhì)與濃硝酸呈黃色。

●焰色反應(yīng):

是指某些金屬及其化合物在灼燒時(shí)能使火焰體現(xiàn)出一定的顏色。●顏色反應(yīng)和焰色反應(yīng)都可用于物質(zhì)的檢驗(yàn)概念對(duì)比用于區(qū)別合成纖維與蛋白質(zhì)(如真絲、蠶絲、純毛、毛線等)歸納：檢驗(yàn)蛋白質(zhì)的方法(1)燃燒；(2)顏色反應(yīng)。

●鑒別織物成分是蠶絲還是“人造絲”，在如下各方法中正確的是()①滴加濃HNO3,

②滴加濃硫酸,③滴加酒精,④灼燒A.①③B.②④C.①④D.③④C（7）:灼燒產(chǎn)生燒焦羽毛氣味【練習(xí)】1、下列過(guò)程中，不可逆的是（）A.蛋白質(zhì)的鹽析B.酯的水解C.蛋白質(zhì)的變性D.氯化鐵的水解2、欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性

質(zhì)應(yīng)加入（）A.甲醛溶液B.CuSO4溶液C.飽和Na2SO4溶液D.濃硫酸

CC3、蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪是三種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其中______不是高分子化合物，這三種物質(zhì)水解的最終產(chǎn)物分別是

蛋白質(zhì)→________；淀粉→_________；

脂肪→______________；在蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物分子中，含有___________官能團(tuán)。脂肪氨基酸葡萄糖高級(jí)脂肪酸和甘油氨基和羧基5：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)思考：為什么蛋白質(zhì)數(shù)目眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜？蛋白質(zhì)可能包含一條或多條肽鏈，不同肽鏈中所包含的氨基酸數(shù)量以及它們的排列方式各不相同，多肽鏈本身以及多肽鏈之間還存在空間結(jié)構(gòu)問(wèn)題。各種蛋白質(zhì)的特殊功能和活性主要取決于什么？取決于組成多肽鏈的氨基酸種類、數(shù)目及排列順序和其特定的空間結(jié)構(gòu)。即蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。什么是蛋白質(zhì)的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)？具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈叫亞基一級(jí)結(jié)構(gòu)：