4.3《蛋白質(zhì)和核酸》課件(人教版選修5)1.ppt

1、第四章 生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì),第三節(jié) 蛋白質(zhì)和核酸,教學(xué)目標(biāo),知識(shí)與能力 、了解氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性質(zhì)；了解肽鍵及多肽；了解蛋白質(zhì)的組成；初步掌握蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)和檢驗(yàn)方法；了解蛋白質(zhì)的用途。、通過(guò)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)操作技能與觀察能力，使之正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，從而加深對(duì)概念的理解，并抽象形成規(guī)律性認(rèn)識(shí)。、培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行分析、推理，得出結(jié)論的思維能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀： 通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、思想情趣得到陶冶；通過(guò)結(jié)晶牛胰島素的成功合成激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義思想感情，民族自豪感?？茖W(xué)方法：觀察方法和科學(xué)抽象的方法。 教學(xué)重點(diǎn)：蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和酶的特性。 教學(xué)難點(diǎn)：肽鍵的形成

2、。,蛋白質(zhì)的存在,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；在植物中也很豐富，比如大豆，花生，谷物。 是生命的基礎(chǔ)，沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命。,組成蛋白質(zhì)的氨基酸幾乎都是-氨基酸，即氨基在羧基的位上,-氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：,幾乎一切生命活動(dòng)過(guò)程都與蛋白質(zhì)有關(guān)，沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命。蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量很大，可以達(dá)到上千萬(wàn)。但是如此大的高分子化合物，也是由基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的，就是氨基酸 ，要認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)，必須首先認(rèn)識(shí)氨基酸。,一、氨基酸,-氨基酸是構(gòu)建蛋白質(zhì)的基石物質(zhì)，首先來(lái)學(xué)習(xí)氨基酸。,賴氨酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,什么叫氨基酸？,羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。,1

3、、幾種常見(jiàn)的氨基酸：,(1) 甘氨酸（-氨基乙酸）,(2) 丙氨酸（-氨基丙酸）,一、氨基酸,羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。,(3) 谷氨酸 （-氨基戊二酸）,(4) 苯丙氨酸 （-氨基-苯基丙酸）,結(jié) 構(gòu)：含有一個(gè)-NH2及-COOH,性 質(zhì)： 具有兩性：堿性和酸性,羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。,酸性,堿性,2、氨基酸的性質(zhì),性質(zhì)1:顯酸、堿兩性,NH2CH2COOH+NaOHNH2CH2COO-Na+H2O,NH2CH2COOH+HClCl-+NH3CH2COOH,性質(zhì)2.成肽反應(yīng),2NH2CH2COOH,兩個(gè)氨基酸分子（可以相同，也可以不

4、同），在酸或堿的存在下加熱，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，成為成肽反應(yīng)。,兩個(gè)氨基酸分子消去水分子而形成二肽, 多個(gè)氨基酸分子消去水分子而形成多肽.,多肽的性質(zhì): 因肽鍵的存在, 多肽能進(jìn)行水解,O,HNCH2C,H,NCH2COH,成肽反應(yīng)是分子間脫水反應(yīng)，屬于取代反應(yīng),二、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),蛋白質(zhì)分子中含有C、O、H、N、S等元素。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”。,相對(duì)分子質(zhì)量大于10000，具有一定空間結(jié)構(gòu)的多肽叫蛋白質(zhì),閱讀與交流,組成元素為：C、H、O、N

5、及S、P和少量的Cu、Fe、Zn等而種類(lèi)達(dá)十萬(wàn)種以上。,取決于組成多肽鏈的氨基酸種類(lèi)、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)。,1、組成蛋白質(zhì)的元素主要有哪些？人體內(nèi)的蛋白質(zhì)有多少種？,2、各種蛋白質(zhì)的特殊功能和活性主要取決于什么？,3、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,1、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),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)：,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)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。,多肽鏈卷曲盤(pán)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)。,蛋白質(zhì)分子在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤(pán)曲折疊形成的三維結(jié)構(gòu)。,蛋白質(zhì)分子中亞基的立體排布、亞基間的

6、相互作用與布局稱為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu),一級(jí) 二級(jí) 三級(jí)結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的分子圖象,2、蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(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NaHCO3 ; (NH4)2S ; Al(OH)3 ; NH4Cl；H2N-CH2-COOH ; CH3-COOH（ ） A. B. C. D.,【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)；,D,性質(zhì)1:具有兩性,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-氨基酸,O,HNCH2C,H,NCH2COH,性質(zhì)

7、2:能夠水解(結(jié)構(gòu)中含有肽鍵),1、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（ ）,C,【課堂練習(xí)】,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 ， 。,2、已知有機(jī)化合物:,實(shí)驗(yàn)：,雞蛋白溶液,蛋白質(zhì)凝聚,蛋白質(zhì)重新溶解,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：,利用多次鹽析的方法分離、提純蛋白質(zhì)。,濃無(wú)機(jī)鹽,水,性質(zhì)3:鹽析,實(shí)驗(yàn)：,雞蛋白溶液,加 熱,蛋白質(zhì)凝結(jié),

8、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、酸、堿、重金屬鹽、甲醛、酒精、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。,應(yīng)用：,消毒原理,乙酸鉛,性質(zhì)4:變性,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(chóng)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？,濃的無(wú)機(jī)鹽溶液,受熱、紫外線、酸、堿

9、、 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,實(shí)驗(yàn)：,雞蛋白溶液,濃硝酸,變成黃色,結(jié)論：,蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生特殊的顏色 反應(yīng)。如某些蛋白質(zhì)跟濃硝酸作用會(huì)產(chǎn)生黃色， 稱“黃蛋白反應(yīng)”,應(yīng)用：,用于鑒別蛋白質(zhì)的存在,性質(zhì)5: 顏色反應(yīng),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( ) 滴加濃HNO3, 滴加濃硫酸, 滴加酒精, 灼燒 A. B. C. D. ,C,性質(zhì)6:燃燒產(chǎn)生燒焦羽毛氣

10、味,顏色反應(yīng)與金屬的焰色反應(yīng),顏色反應(yīng): 一般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,1.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,2.將甘氨酸和丙氨酸混合起反應(yīng)生成各種二肽，可 能的連結(jié)方式有多少種？( ) A.1種 B.2種 C.3種 D.4種,氨基丙酸 B. 氨基丁酸 C. 甘氨酸 D . 氨基丁酸,D,3.已知有機(jī)物A分子中有3個(gè)碳原子, 有關(guān)它的某些信息注明在下面的示意圖中：

11、(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ； (2)F和G的名稱分別為 ； (3)生成H的化學(xué)方程式為 。,H2NCH2COOCH3,F:氯化氨基乙酸, G:氨基乙酸鈉,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(xiě)出符合下列要求的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。,5. n個(gè)氨基酸分子之間通過(guò)縮聚(一個(gè)氨基酸分子中氨基上的氫原子與相鄰氨基酸分子羧基中的羥基結(jié)合成水分子)后可得n肽，過(guò)程中形成了(n1)個(gè)肽鍵。今有一種“多肽”，其分子式為C55H70O19N10，已知將它徹底水解后只得到下列四種氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨

12、酸、谷氨酸。問(wèn)： (1)這個(gè)多肽是 肽。 (2)該多肽水解后有 個(gè)谷氨酸分子。 (3)該多肽水解后有 個(gè)苯丙氨酸。,十,4,3,【資料卡片】,三、酶,生物體、植物無(wú)時(shí)無(wú)刻都在進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)，并且這些反應(yīng)在生物體存在的條件下溫和地進(jìn)行，而且會(huì)隨著環(huán)境、身體的情況而隨時(shí)自動(dòng)、精確的改變，是什么讓這些反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)的？,【自主學(xué)習(xí)】,1、酶的概念（來(lái)源、功能和類(lèi)別）？ 2、酶的催化作用特點(diǎn)？ 3、影響酶作用的因素？ 4、酶的應(yīng)用？,1、酶的概念,（1）酶的來(lái)源： 活細(xì)胞產(chǎn)生的 （2）酶的功能： 具有生物催化作用 反應(yīng)結(jié)束后，酶本身保持不變 （3）酶的類(lèi)別： 是蛋白質(zhì),酶是一類(lèi)由活細(xì)胞產(chǎn)生的對(duì)生物體內(nèi)的

13、化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的蛋白質(zhì)。,理解：,2、酶的催化特點(diǎn)：,（1）條件溫和，不需加熱 （在接近體溫和接近中性的條件下） （2）具有高度的專一性 （每種酶只催化一種或一類(lèi)化合物的化學(xué)反應(yīng)） （3）具有高效催化作用 （相當(dāng)于無(wú)機(jī)催化劑的1071013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； （1）酶還可用于疾病的診斷。,1、酶的正確表述是（ ） A酶是具有催化能力的一類(lèi)物質(zhì) B

14、酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的特殊蛋白質(zhì) C酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有催化作用的蛋白質(zhì) D酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有活性的蛋白質(zhì),C,【課堂練習(xí)】,2、一份唾液淀粉酶能催化100萬(wàn)份淀粉水解，說(shuō)明酶具有（ ） A專一性 B高效性 C多樣性 D穩(wěn)定性,B,核酸與蛋白質(zhì)一樣，是一切生物機(jī)體不可缺少的組成部分。 核酸是現(xiàn)代生物化學(xué)、分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ)之一。,四、核酸,【自主學(xué)習(xí)】,1、核酸的概念？ 2、核酸的分類(lèi)和分布？ 3、核酸的功能？ 4、核酸的化學(xué)組成和水解的產(chǎn)物？,1、核酸的概念,核酸是一類(lèi)含磷的高分子化合物，是由其結(jié)構(gòu)單體核苷酸通過(guò)3, 5- 磷酸二酯鍵聚合而成的長(zhǎng)鏈，繼而形成具有復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的大分子化合物。,

15、（1） 核酸的分類(lèi) 根據(jù)核酸的化學(xué)組成，分為兩類(lèi): 核糖核酸（簡(jiǎn)寫(xiě)為：RNA） 脫氧核糖核酸（簡(jiǎn)寫(xiě)為： DNA）,2、核酸分類(lèi)和分布,（2） 核酸的主要分布 DNA：主要分布在真核細(xì)胞的細(xì)胞核中。 RNA：主要分布在真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。,（1） DNA是主要遺傳物質(zhì)，是遺傳信息的載體。 DNA同時(shí)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。 （2） RNA在蛋白質(zhì)生物合成中起重要作用。 根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。,3、核酸的重要功能,磷酸 核酸 核苷酸 戊糖 核苷 堿基,核酸的組成：,4、核酸的化學(xué)組成,核酸的元素組成:C、H、O、N、P 其中P在各種核酸中的含量比較恒定： RNA平均含磷量8.9% DNA平均含磷量9.1%,核酸的基本單元，核苷酸一個(gè)接一個(gè)形成的聚核苷酸鏈就是核酸,核酸在烯鹽酸中可以逐步水解水解的最終產(chǎn)物是磷酸、戊糖和堿基。所以核酸是由磷酸、戊糖和堿基通過(guò)一定方式結(jié)合而成的。,核酸水解,【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)白變性 D.氯