高中化学选修五蛋白质和核酸ppt课件.ppt

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1、蛋白质和核酸蛋白质和核酸 蛋白质和核酸都是天然高分子化合物，是生命蛋白质和核酸都是天然高分子化合物，是生命物质基础。物质基础。从最简单的病毒、细菌等微生物直至高从最简单的病毒、细菌等微生物直至高等生物，等生物，一切生命过程都与蛋白质密切相关。一切生命过程都与蛋白质密切相关。它不它不仅是细胞、肌体、毛发等的重要仅是细胞、肌体、毛发等的重要组成成分组成成分，而且有，而且有多种多种生物学功能生物学功能，例如机体内起催化作用的酶、调，例如机体内起催化作用的酶、调节新陈代谢的激素以及发生免疫反应的抗体均为蛋节新陈代谢的激素以及发生免疫反应的抗体均为蛋白质。白质。总之几乎一切生命活动过程都与蛋白质有关。总

2、之几乎一切生命活动过程都与蛋白质有关。没有蛋白质就没有生命。没有蛋白质就没有生命。zxxkw 1965年年我国科技工我国科技工作者作者成功合成了具有成功合成了具有生物活性的生物活性的结晶结晶牛胰岛素牛胰岛素。这是科学。这是科学史上的一大成就，可史上的一大成就，可以说是科学史上又一以说是科学史上又一“丰碑丰碑”。在认识生在认识生命现象揭开生命奥秘命现象揭开生命奥秘的伟大历程中，做出的伟大历程中，做出了重要贡献。了重要贡献。 科学视野科学视野我国现代取得的成就世界第一只克隆羊世界第一只克隆羊：多利多利世界首只克隆狗世界首只克隆狗zxxkw 氨基酸是组成蛋白质的基本结氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位

3、，要认识蛋白质必须首构单位，要认识蛋白质必须首先认识氨基酸。先认识氨基酸。氨基酸与人体健康氨基酸与人体健康t资料卡片：资料卡片：t各种生物体中发现的氨基酸已有各种生物体中发现的氨基酸已有180多种，但常见的构成动植物多种，但常见的构成动植物体蛋白质的氨基酸只有约体蛋白质的氨基酸只有约20种种，人体必需但又不能自身合成的，人体必需但又不能自身合成的有有8种，需要从食物中获得，这种，需要从食物中获得，这些氨基酸就称为必需氨基酸。些氨基酸就称为必需氨基酸。 它们分别是：赖氨酸、色氨酸、它们分别是：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。亮氨酸、

4、亮氨酸、缬氨酸。 一、氨基酸的结构和性质一、氨基酸的结构和性质NH2HOOC-CH2-CH2-CH-COOHCH3-CH-COOHNH2CH2-CH-COOHNH2丙氨酸丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸谷氨酸 1、氨基酸的结构：、氨基酸的结构：定义：羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化定义：羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物称为氨基酸合物称为氨基酸zxxkw R-CH-COOHNH2-氨基酸的结构简式：氨基（-NH2）、羧基都是氨基酸的官能团，组成蛋白质的天然氨基酸几乎都是-氨基酸。t2、氨基酸的物理性质：、氨基酸的物理性质：t天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，在天然氨基酸均为无色晶体，熔点

5、较高，在200300熔化时分解，能溶于强酸、强熔化时分解，能溶于强酸、强碱溶液中，除少数外一般都能溶于水，碱溶液中，除少数外一般都能溶于水，而而难溶于乙醇、乙醚这样的有机溶剂。难溶于乙醇、乙醚这样的有机溶剂。3、氨基酸的化学性质酸性：酸性： R-CH-COONa + H2ONH2 R-CH-COOH + NaOH NH2因此，氨基酸易溶于强碱。因此，氨基酸易溶于强碱。【知识回顾知识回顾】: NH3 + HCl = NH4Cl HH N H + H+ = H N H+ H H R-CH-COOH + H+ NH2 R-CH-COOHNH3+因此，氨基酸具有两性。因此，氨基酸具有两性。碱性：碱性：

6、 R-CH-COO - + 2H2O NH2NH4+ + OH- = NH3 H2O R-CH-COOH + 2OH- NH3+3、氨基酸的成肽反应：（酸脱羟基，氨脱氢）、氨基酸的成肽反应：（酸脱羟基，氨脱氢） R-CH-COOH + NH2R O H ONH2CHCNCH COH + H2O根据肽链中氨基酸分子数的多少叫二肽、三肽、多肽根据肽链中氨基酸分子数的多少叫二肽、三肽、多肽相对分子质量在相对分子质量在10000以上的多肽，称为蛋白质。以上的多肽，称为蛋白质。 CH-COOH H-N-R H(肽键)R 练习:1.由甘氨酸和丙氨酸形成的二肽可能有几种？由甘氨酸和丙氨酸形成的二肽可能有几种

7、？写出相应的化学反应方程式。写出相应的化学反应方程式。CH3-CH-COOHNH2 CH2-COOHNH2 大量元素大量元素tC 5055%tH 6-7%tO 19-24%tN 15-17%tS 0-4% 微量元素tFe Cu MntZn Co MgtI 二、蛋白质的结构与性质二、蛋白质的结构与性质蛋白质含量的常用测定方法：定氮法蛋白质含量的常用测定方法：定氮法三聚氰胺三聚氰胺(二二)、蛋白质的结构、蛋白质的结构一级结构：蛋白质中各种一级结构：蛋白质中各种氨基酸的连接方式和排列顺序氨基酸的连接方式和排列顺序，肽键是一级结构的主键。肽键是一级结构的主键。二级结构：二级结构：多肽链卷曲盘旋和折叠多

8、肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构的空间结构三级结构：三级结构：二级结构二级结构的肽链进一步盘曲折的肽链进一步盘曲折叠形成亚基。叠形成亚基。蛋白质的四级结构：亚基的立体排布、蛋白质的四级结构：亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局亚基间的相互作用与布局(三)、蛋白质的性质1、有两性、有两性2、水解：在酸、碱、酶的作用下逐步水、水解：在酸、碱、酶的作用下逐步水解，最终得到各种氨基酸。解，最终得到各种氨基酸。3、盐析：较大浓度的无机盐，能使蛋白、盐析：较大浓度的无机盐，能使蛋白质的溶解度减小而从溶液中析出。盐析质的溶解度减小而从溶液中析出。盐析是一个是一个可逆过程可逆过程，因此可用于蛋白质的，因此可用于

9、蛋白质的分离提纯。分离提纯。 实验4-2在盛有鸡蛋白溶液的试管在盛有鸡蛋白溶液的试管里，缓慢地加入里，缓慢地加入2ml饱和饱和的的(NH4)2SO4和和Na2SO4溶溶液，观察沉淀的析出。然液，观察沉淀的析出。然后把少量的带有沉淀的液后把少量的带有沉淀的液体加入蒸馏水的试管里，体加入蒸馏水的试管里，观察实验现象。观察实验现象。(4) 盐析盐析向蛋白质溶液中加入向蛋白质溶液中加入( (NH4) )2 2SO4溶液时，会使溶液时，会使 蛋白质从溶液沉淀出来，加水后沉淀又溶解。蛋白质从溶液沉淀出来，加水后沉淀又溶解。 盐析的盐析的应用应用盐析盐析向蛋白质溶液中加入某些向蛋白质溶液中加入某些浓的浓的无

10、机盐溶液后，无机盐溶液后，可使蛋白质可使蛋白质凝聚凝聚而从溶液中析出。而从溶液中析出。（可逆的物理变化）（可逆的物理变化）采用多次采用多次盐析盐析的方法可以分离或提纯蛋白质的方法可以分离或提纯蛋白质现象现象实验实验4-34-3 分别取两支试管。加入分别取两支试管。加入2mL鸡蛋白溶液，鸡蛋白溶液，1向第一支试管中加入几滴醋酸铅溶液；向第一支试管中加入几滴醋酸铅溶液；2将第四支试管放在酒精灯上加热。将第四支试管放在酒精灯上加热。最后分别向四最后分别向四支支试管中加适量的水，震荡观察现象试管中加适量的水，震荡观察现象 (5) 蛋白质变性：蛋白质变性：zxxkw学.科.网蛋白质均蛋白质均凝结凝结，加

11、入适量清水，加入适量清水后，凝结的蛋白质不再溶解。后，凝结的蛋白质不再溶解。 在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象。质的理化性质和生理功能发生改变的现象。归纳总结归纳总结现象：现象：蛋白质变性：蛋白质变性：(不可逆化学变化不可逆化学变化)变性因素变性因素物理因素：物理因素：化学因素：化学因素：加热、加压、搅拌、加热、加压、搅拌、紫外线照射、超声波等紫外线照射、超声波等强酸、强碱、重金属三氯乙酸强酸、强碱、重金属三氯乙酸乙醇、醛、丙酮等乙醇、醛、丙酮等 (1)(1)为什么误食重金属盐类时为什么误食重金属盐类时, , 可以

12、喝大量可以喝大量 的牛奶、蛋清或豆浆来解毒？的牛奶、蛋清或豆浆来解毒？ (2) 为什么医院用高温蒸煮为什么医院用高温蒸煮,照射紫外线照射紫外线,喷洒苯酚溶喷洒苯酚溶液液,在伤口处涂抹酒精的方法来杀菌在伤口处涂抹酒精的方法来杀菌?(3)为什么生物实验室用甲醛溶液保存标本为什么生物实验室用甲醛溶液保存标本?(4)(4)为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、 生石灰和水制成）来消灭病虫害？春天生石灰和水制成）来消灭病虫害？春天 为什么要在树木的枝干上涂抹石灰浆为什么要在树木的枝干上涂抹石灰浆? ?思考交流思考交流实验实验4-44-4 用试管取用试管取2mL 鸡蛋鸡蛋

13、白溶液；滴加几滴浓白溶液；滴加几滴浓硝酸，微热。观察并硝酸，微热。观察并记录现象。记录现象。(6) 颜色反应：颜色反应：含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮肤，指甲等。含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮肤，指甲等。现象：现象：归纳总结归纳总结鸡蛋白溶液遇浓硝酸加热颜色变黄鸡蛋白溶液遇浓硝酸加热颜色变黄总结：总结： 灼烧蛋白质会产生烧焦的羽毛味灼烧蛋白质会产生烧焦的羽毛味(7) 灼烧：灼烧：四、蛋白质的用途四、蛋白质的用途（1）食物（人类必须的营养物质）食物（人类必须的营养物质）（2）工业原料）工业原料动物的毛、蚕丝动物的毛、蚕丝 (纺织原料纺织原料)动物的皮动物的皮 (皮革皮革)动物的骨

14、、皮、蹄动物的骨、皮、蹄 (动物胶动物胶)牛奶中的酪素牛奶中的酪素 (酪素塑料酪素塑料) zxxkw五、蛋白质的存在五、蛋白质的存在动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁及动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁及毛、发、蹄、角等，或存在于植物毛、发、蹄、角等，或存在于植物的种子里。的种子里。六、酶六、酶自学探究自学探究生物催化剂生物催化剂1、什么是酶、什么是酶2、酶催化作用具有的特点、酶催化作用具有的特点一类由细胞产生的，对生物体内的一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质。化学反应具有催化作用的蛋白质。 （1）条件温和，不需加热。）条件温和，不需加热。（2）具有高度的专一性。）具有高度的专一性

15、。（3）具有高效催化作用。）具有高效催化作用。中国催化剂之父中国催化剂之父 闵恩泽闵恩泽 自学探究自学探究七、核酸七、核酸1、一类含磷的生物高分子化合物，、一类含磷的生物高分子化合物， 相对分子量可达十几万至几百万。相对分子量可达十几万至几百万。2、核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、 变异等生命现象中起着决定性的作用。变异等生命现象中起着决定性的作用。3、具有酸性、具有酸性4、分类：、分类：（1）脱氧核糖核酸（）脱氧核糖核酸（DNA）：生物遗传信）：生物遗传信 息息 的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。和制造新的细胞。（2）核糖核酸（）核糖核酸（RNA）：根据）：根据DNA提供的信息提供的信息控制体内蛋白质的合成。控制体内蛋白质的合成。【练习练习】1、下列过程中，不可逆的是（下列过程中，不可逆的是（ ） A.A.蛋白质的盐析蛋白质的盐析 B.B.酯的水解酯的水解 C.C.蛋白质白变性蛋白质白变性 D.D.氯化铁的水解氯化铁的水解2 2、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性 质应加入（质应加入（ ） A.A.甲醛溶液甲醛溶液 B.CuSOB.CuSO4 4溶液溶液 C.C.饱和饱和NaNa2 2SOSO4 4溶液溶液 D.D.浓硫酸浓硫酸