高中化學(xué)選修五第四章第三節(jié)蛋白質(zhì)和核酸(上課用)

第三節(jié)蛋白質(zhì)和核酸1.了解氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要化學(xué)性質(zhì)。2.了解氨基酸、蛋白質(zhì)與人體健康的關(guān)系。3.了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。4.認(rèn)識(shí)人工合成多肽、蛋白質(zhì)、核酸的意義，體會(huì)化學(xué)科學(xué)在生命科學(xué)開展中所起的重要作用。蛋白質(zhì)廣泛存在于生物體內(nèi)，蛋白質(zhì)是生命的根底，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。思考討論：1、蛋白質(zhì)在人體內(nèi)起什么作用？〔1〕對(duì)生物反響起催化作用的：〔2〕運(yùn)輸作用的：〔3〕保護(hù)作用的：〔4〕抵抗病毒、細(xì)菌作用的高度特異性蛋白：〔5〕構(gòu)成動(dòng)物大局部結(jié)構(gòu)的纖維物質(zhì)：酶血紅蛋白毛發(fā)、皮膚、甲、殼等;抗體軟骨、肌肉1.定義：羧酸分子烴基上的氫原子被氨基取代的化合物稱為氨基酸。一、氨基酸的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：含有氨基和羧基兩種官能團(tuán)，屬于取代羧酸3.物理性質(zhì)：天然的氨基酸均為無(wú)色晶體，熔點(diǎn)較高，在200～300℃時(shí)熔化分解，能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中，大多能溶于水，難溶于乙醇、乙醚。天然蛋白質(zhì)是由多種α-氨基酸組成的，天然蛋白質(zhì)水解得到的大都是α-氨基酸。4.幾種常見的氨基酸甘氨酸丙氨酸谷氨酸CH2—COOHNH2CH3—CH—COOHNH2HOOC(CH2)2CHCOOHNH2思考：氨基酸含有氨基和羧基兩種官能團(tuán)，推測(cè)其性質(zhì)。(1)兩性：既能與酸反響又能與堿反響與鹽酸反響的化學(xué)方程式NH2CH2COOH+HCl→ClNH3CH2COOH與氫氧化鈉的反響:NH2CH2COOH+NaOH→NH2CH2COONa+H2O5.氨基酸的化學(xué)性質(zhì)以下物質(zhì)中既能與鹽酸反響，又能與NaOH溶液反響的是〔〕①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al(OH)3 ④NH4C1 ⑤H2NCH2COOH ⑥CH3COOH⑦A．①②③ B．①②④⑤ C．⑤⑥ D．①②③⑤⑦D●【小結(jié)】既能與酸反響又能與堿反響的物質(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)；〔5〕多官能團(tuán)的物質(zhì)+H2O+肽鍵氨基酸二肽多肽鏈蛋白質(zhì)Mr>1萬(wàn)成肽反響成肽反應(yīng)水解反應(yīng)多種氨基酸分子按不同的排列順序以肽鍵相互結(jié)合，可以形成千百萬(wàn)種具有不同的理化性質(zhì)和生理活性的多肽鏈。相對(duì)分子量在10000以上的，并具有一定空間結(jié)構(gòu)的多肽，稱為蛋白質(zhì)。1.以下關(guān)于氨基酸的說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是〔〕A．氨基酸是羧酸的取代酸，氨基取代了羧酸烴基上的氫B．天然的氨基酸均為無(wú)色晶體，且多為α-氨基酸C．氨基酸不能溶解于水、乙醇、乙醚等溶劑中D．氨基酸是兩性化合物，能夠溶解于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中2.甘氨酸和丙氨酸混合，在一定條件下，發(fā)生縮合反響生成的二肽化合物共有〔〕A．2種B．3種C．4種D．5種CC二、蛋白質(zhì)的組成和性質(zhì)1.組成和存在組成元素僅為：C、H、O、N、S、有些蛋白質(zhì)含有P，少量的Cu、Fe、Zn等。人體內(nèi)種類達(dá)十萬(wàn)種以上。主要存在于生物體內(nèi)，肌肉，發(fā)，皮膚，角,蹄，酶，激素，抗體，病毒；在植物中也很豐富，比方大豆，花生，谷物。天然蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)獨(dú)特而穩(wěn)定，按照氨基酸的連接方式和空間結(jié)構(gòu)分為：一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)、四級(jí)結(jié)構(gòu)。

一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)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多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結(jié)構(gòu)2.結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)在二級(jí)結(jié)構(gòu)根底上進(jìn)一步盤曲折疊而形成三維結(jié)構(gòu)，每個(gè)具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱為亞基

亞基盤旋折疊四級(jí)結(jié)構(gòu)：亞基的立體排布、亞基間相互作用與布局蛋白質(zhì)的分子圖象2024/3/315【資料卡片】蛋白質(zhì)2024/3/316蛋白質(zhì)各個(gè)品牌奶粉中蛋白質(zhì)含量為15-20%，蛋白質(zhì)中含氮量平均為16%。以某合格牛奶蛋白質(zhì)含量為2.8%計(jì)算，含氮量為0.44%，某合格奶粉蛋白質(zhì)含量為18%計(jì)算，含氮量為2.88%。而三聚氰胺含氮量為66.7%，是牛奶的151倍，是奶粉的23倍。每100g牛奶中添加0.1克三聚氰胺，就能提高0.4%蛋白質(zhì)!

1、“三鹿奶粉事件”的元兇-三聚氰胺的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下，關(guān)于三聚氰胺的說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是〔〕A.與甲醛發(fā)生加聚反響生成高分子化合物B.能與鹽酸發(fā)生化學(xué)反響C.它的分子由三個(gè)氮原子和三個(gè)碳原子組成的一個(gè)類似“苯環(huán)”的結(jié)構(gòu)D.它屬于分子晶體，熔沸點(diǎn)不高2024/3/317A3.化學(xué)性質(zhì)〔1〕兩性形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個(gè)氨基酸脫水形成的，在多肽鏈的兩端必然存在著自由的氨基與羧基?！?〕水解蛋白質(zhì)→多肽→二肽→氨基酸〔3〕鹽析當(dāng)向蛋白質(zhì)溶液中參加的鹽溶液到達(dá)一定濃度時(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。●實(shí)驗(yàn)4-2：雞蛋白溶液蛋白質(zhì)凝聚蛋白質(zhì)重新溶解濃無(wú)機(jī)鹽水●結(jié)論：1、蛋白質(zhì)溶液中加濃的無(wú)機(jī)鹽溶液〔如Na2SO4、(NH4)2SO4等〕,可使蛋白質(zhì)的溶解度減小,而從溶液中析出——鹽析2、鹽析是一個(gè)可逆的過(guò)程，故不影響蛋白質(zhì)的性質(zhì)●應(yīng)用：利用屢次鹽析的方法別離、提純蛋白質(zhì)。滴加(NH4)2SO4？再加水？？再加水？第一組白色↓白色↓溶解不溶解滴加(CH3COO)2Pb〔4〕變性在某些物理因素或化學(xué)因素的影響下，蛋白質(zhì)的物理化學(xué)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。導(dǎo)致變性的物理因素包括：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、重金屬鹽、一些有機(jī)物等。●實(shí)驗(yàn)4-3：●應(yīng)用：消毒、解毒原理這種過(guò)程是不可逆的

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？不可逆可逆，加水即可殺菌、消毒、防中毒別離、提純蛋白質(zhì)重金屬鹽、醛、加熱或劇烈震動(dòng)參加某些濃鹽溶液，如：Na2SO4、濃食鹽水、(NH4)2SO4等相同點(diǎn)復(fù)原鹽不同用途不同點(diǎn)變性鹽析鹽析與變性的比照參加某種物質(zhì)后有沉淀生成濃硝酸〔5〕顏色反響〔6〕灼燒蛋白質(zhì)有燒焦羽毛的氣味含有苯基的蛋白質(zhì)溶液中參加濃硝酸會(huì)產(chǎn)生白色沉淀，加熱沉淀變黃色●應(yīng)用：用于鑒別蛋白質(zhì)的存在●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)顏色反響。1965年我國(guó)科技工作者成功合成了具有生物活性的——結(jié)晶牛胰島素。這是科學(xué)史上的一大成就，可以說(shuō)是科學(xué)史上又一“豐碑”。在認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象揭開生命奧秘的偉大歷程中，做出了重要奉獻(xiàn)?？茖W(xué)視野我國(guó)現(xiàn)代取得的成就3.在蛋白質(zhì)的一到四級(jí)結(jié)構(gòu)中，存在亞基的立體排布、亞基間相互作用與布局的是〔〕A．一級(jí)結(jié)構(gòu)B．二級(jí)結(jié)構(gòu)C．三級(jí)結(jié)構(gòu)D．四級(jí)結(jié)構(gòu)4.欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性質(zhì)，應(yīng)參加〔〕A．甲醛溶液B．飽和Na2SO4溶液C．飽和(NH4)2SO4溶液D．醋酸鉛溶液DBC一類由細(xì)胞產(chǎn)生的，對(duì)生物體內(nèi)的化學(xué)反響具有催化作用的蛋白質(zhì)?！?〕條件溫和，不需加熱〔2〕具有高度的專一性〔3〕具有高效催化作用三、酶—生物催化劑1.什么是酶2.酶催化作用具有的特點(diǎn)在接近體溫和接近中性的條件下每種酶只催化一種或一類化合物的化學(xué)反響相當(dāng)于無(wú)機(jī)催化劑的107~1013倍3、影響酶作用的因素：〔1〕酶作用要求適宜的溫度〔2〕酶作用要求適宜的pH〔在接近體溫和接近中性的條件下〕4、酶的應(yīng)用：〔1〕淀粉酶應(yīng)用于食品、發(fā)酵、紡織、制藥等工業(yè)；〔2〕蛋白酶應(yīng)用于醫(yī)藥、制革等工業(yè)；〔3〕脂肪酶應(yīng)用于脂肪水解、羊毛脫脂等；〔4〕酶還可用于疾病的診斷。酶1.一類含磷的生物高分子化合物，相對(duì)分子量可達(dá)十幾萬(wàn)至幾百萬(wàn)。4.核酸在生物體的生長(zhǎng)、繁殖、遺傳、變異等生命現(xiàn)象中起著決定性的作用。2.具有酸性3.分類：〔1〕脫氧核糖核酸(DNA)：生物遺傳信息的載體；還指揮著蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞的分裂和制造新的細(xì)胞?！?〕核糖核酸(RNA)：根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。四、核酸5.現(xiàn)在市場(chǎng)上洗衣粉多為加酶洗衣粉，即在洗衣粉中參加少量的堿性蛋白酶，它的催化活性很強(qiáng)，衣物的汗?jié)n、血跡及人體排放的蛋白質(zhì)油漬遇到它，皆能水解而除去，下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗滌的是〔〕A．棉織品B．毛織品C．腈綸織品 D．蠶絲織品BD6.核酸是一類含磷的生物高分子化合物。以下關(guān)于核酸的說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是〔〕A．核酸分為脫氧核糖核酸〔DNA〕和核糖核酸〔RNA〕B．RNA主要存在于細(xì)胞核中，而DNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中C．DNA是生物體遺傳信息的載體D．我國(guó)科學(xué)家人工合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸B生命活動(dòng)中的物質(zhì)根底蛋白質(zhì)核酸氨基酸

酶組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)DNA存在作用RNA1．以下物質(zhì)不可能是蛋白質(zhì)的是〔〕A．酶B．激素C．抗體D．氨基酸2.利用蛋白質(zhì)的變性可以為我們的日常生活，醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)。以下實(shí)例利用了蛋白質(zhì)的變性的是〔〕①利用過(guò)氧乙酸對(duì)環(huán)境、物品進(jìn)行消毒；②利用高溫、紫外線對(duì)醫(yī)療器械進(jìn)行消毒；③蒸煮雞蛋食用；④松花蛋的腌制；⑤用蛋白質(zhì)灌服重金屬中毒的病人。A．全部B．①②③④C．①②③D．①②DA3.生活中一些問(wèn)題常涉及化學(xué)知識(shí)，以下表達(dá)不正確的是〔〕A．糯米中的淀粉一經(jīng)水解反響，就釀造成酒B．福爾馬林是一種良好的殺菌劑，但不可用作消毒飲用水C．棉花和人造絲的主要成分都是纖維素D．室內(nèi)裝飾材料中緩慢放出的甲醛、甲苯等有機(jī)物會(huì)污染空氣AA5.以下關(guān)于酶的表達(dá)中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕A．酶是一種氨基酸B．酶是一種蛋白質(zhì)C．酶是生物體產(chǎn)生的催化劑D．酶受到高溫或重金屬鹽等作用時(shí)會(huì)變性4.有一種二肽，分子式