第四章第三节蛋白质和核酸精选文档.ppt

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1、第四章第三节蛋白质和核酸本讲稿第一页，共四十五页本讲稿第二页，共四十五页本讲稿第三页，共四十五页本讲稿第四页，共四十五页(1)蛋白质是蛋白质是化合物，其水解的最终产物是化合物，其水解的最终产物是。(2)动物的毛和皮、蚕丝等的主要成分是动物的毛和皮、蚕丝等的主要成分是。(3)硝酸可以使蛋白质变硝酸可以使蛋白质变色，称为蛋白质的色，称为蛋白质的反应，常用反应，常用来鉴别部分蛋白质。蛋白质也可以通过其来鉴别部分蛋白质。蛋白质也可以通过其进行鉴别。进行鉴别。天然有机高分子天然有机高分子氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质颜色颜色烧焦烧焦时的特殊气味时的特殊气味黄黄本讲稿第五页，共四十五页一、氨基酸的结构和性质一、

2、氨基酸的结构和性质1氨基酸的分子结构氨基酸的分子结构氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被取代的取代的化合物，分子中含有化合物，分子中含有和和两种官能团。天然氨基酸都是两种官能团。天然氨基酸都是，其通式为，其通式为氨基氨基氨基氨基羧基羧基氨基酸氨基酸。本讲稿第六页，共四十五页2常见的氨基酸常见的氨基酸甘氨酸甘氨酸(氨基乙酸氨基乙酸)：；谷氨酸谷氨酸(2氨基氨基1,5戊二酸戊二酸)：H2NCH2COOH本讲稿第七页，共四十五页3氨基酸的性质氨基酸的性质(1)两性：两性：(2)成肽反应：成肽反应：本讲稿第八页，共四十五页反应机理：羧基脱去反应机理：羧基脱去，氨

3、基脱去，氨基脱去形成形成(肽键肽键)。OHH。本讲稿第九页，共四十五页二、蛋白质的组成和性质二、蛋白质的组成和性质1蛋白质的组成蛋白质的组成蛋白质是由蛋白质是由等元素组成，有些蛋白质等元素组成，有些蛋白质含有含有P，少量蛋白质还含有微量，少量蛋白质还含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等。等。2蛋白质的性质蛋白质的性质(1)两性：形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水而成，在多肽两性：形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水而成，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基。而且侧链中也有酸性或碱链的两端必然存在着自由的氨基与羧基。而且侧链中也有酸性或碱性基团，因此蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。性基团，因此蛋

4、白质既能与酸反应，又能与碱反应。C、H、O、N、S本讲稿第十页，共四十五页(2)水解：水解：肽类化合物肽类化合物氨基酸氨基酸(3)盐析：少量的盐盐析：少量的盐如如、等等能促能促进蛋白质溶解，当盐溶液达到一定浓度时，蛋白质的溶解度进蛋白质溶解，当盐溶液达到一定浓度时，蛋白质的溶解度，而从溶液中析出，称为盐析。当向上述体系中再加入水时，析出，而从溶液中析出，称为盐析。当向上述体系中再加入水时，析出的蛋白质又会的蛋白质又会，所以盐析是一个，所以盐析是一个。(NH4)2SO4Na2SO4NaCl降低降低溶解溶解可逆过程可逆过程本讲稿第十一页，共四十五页(4)变性：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白

5、质的变性：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的和和发生改变，称为蛋白质的变性。蛋白质的变性是发生改变，称为蛋白质的变性。蛋白质的变性是一个一个过程，变性后的蛋白质在水中过程，变性后的蛋白质在水中，失去，失去。(5)颜色反应：颜色反应：含含的蛋白质遇到浓硝酸会有的蛋白质遇到浓硝酸会有产生；加热沉淀产生；加热沉淀变变，这种现象称为颜色反应。，这种现象称为颜色反应。(6)灼烧实验：灼烧实验：灼烧蛋白质产生灼烧蛋白质产生的气味，可用这种方法检验棉织品和毛的气味，可用这种方法检验棉织品和毛织品。织品。理化性质理化性质理化性质理化性质不可逆不可逆不能重新溶解不能重新溶解原有的生理活性原有的生理活性苯

6、环苯环白色沉淀白色沉淀黄色黄色烧焦羽毛烧焦羽毛本讲稿第十二页，共四十五页三、酶三、酶1组成组成酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有作用的有机物，其中绝大多数是作用的有机物，其中绝大多数是。2酶的催化作用特点酶的催化作用特点(1)。(2)具有高度的具有高度的。(3)具有具有作用。作用。催化催化蛋白质蛋白质条件温和，不需加热条件温和，不需加热专一性专一性高效催化高效催化本讲稿第十三页，共四十五页含磷含磷脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸核糖核酸(RNA)本讲稿第十四页，共四十五页1使蛋白质变性的因素有哪些？使蛋白质变性的因素有哪些？答

7、案：答案：物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等；超声波等；化学因素：强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙化学因素：强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。酮等。本讲稿第十五页，共四十五页2绿色荧光蛋白绿色荧光蛋白(GFP)是一个相对分子质量较小的蛋白，是一个相对分子质量较小的蛋白，最初是在水母中发现的，它可用于标记蛋白，以下关于最初是在水母中发现的，它可用于标记蛋白，以下关于GFP的说法正确的是的说法正确的是()A不属于天然有机高分子化合物不属于天然有机高分子化合物B甲醛可使其变性甲醛可使其变性C与强酸、强碱不反应与强酸

8、、强碱不反应D不能发生水解反应不能发生水解反应本讲稿第十六页，共四十五页解析：解析：由由“GFP是一个相对分子质量较小的蛋白是一个相对分子质量较小的蛋白”可知可知GFP是是一种蛋白质，属于天然有机高分子化合物，加热、紫外线、一种蛋白质，属于天然有机高分子化合物，加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸甲醛、酒精、苯甲酸等等)会使蛋白质变性。会使蛋白质变性。答案：答案：B本讲稿第十七页，共四十五页3关于生物体内氨基酸的叙述错误的是关于生物体内氨基酸的叙述错误的是()A构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式是：构成蛋白质的氨基酸分子

9、的结构通式是：B人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳和尿素和尿素C人体内所有氨基酸均可以相互转化人体内所有氨基酸均可以相互转化D两分子氨基酸通过脱水缩合形成二肽两分子氨基酸通过脱水缩合形成二肽本讲稿第十八页，共四十五页解析：解析：在人体内能够通过转氨基作用形成的有在人体内能够通过转氨基作用形成的有12种非必需氨基酸，由种非必需氨基酸，由于人体无法产生某些中间产物，所以有于人体无法产生某些中间产物，所以有8种氨基酸必须从食物中获种氨基酸必须从食物中获得，故称之为必需氨基酸。得，故称之为必需氨基酸。答案：答案：C本讲稿第十九页，共四十五页4在四种

10、化合物在四种化合物NaHCO3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、中，跟盐酸和氢氧化钠溶液都能中，跟盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是反应的是()A只有只有B只有只有CD本讲稿第二十页，共四十五页解析：解析：Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐、弱酸的铵、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、氨基酸、蛋白质都既可以与酸反应，又可以与强碱盐、氨基酸、蛋白质都既可以与酸反应，又可以与强碱反应。反应。答案：答案：D本讲稿第二十一页，共四十五页5在澄清的蛋白质溶液中加入以下几种物质：在澄清的蛋白质溶液中加入以下几种物质：(1)加入大量饱和食盐水，现象为加入大量饱和食盐水，现象为_，此过程叫做此过程叫做_(

11、2)加入甲醛溶液，现象为加入甲醛溶液，现象为_，此过程称为蛋白质的此过程称为蛋白质的_。本讲稿第二十二页，共四十五页(3)加入浓硝酸并微热，现象为加入浓硝酸并微热，现象为_，这是由于浓硝酸与蛋白质发生了这是由于浓硝酸与蛋白质发生了_反应的反应的缘故。缘故。(4)加热煮沸，现象为加热煮沸，现象为_，此过程称为蛋白质的此过程称为蛋白质的_。本讲稿第二十三页，共四十五页解析：解析：蛋白质遇轻金属盐能发生盐析，加热或遇到甲醛能使蛋白蛋白质遇轻金属盐能发生盐析，加热或遇到甲醛能使蛋白质变性。蛋白质与浓质变性。蛋白质与浓HNO3发生颜色反应而呈黄色。发生颜色反应而呈黄色。答案：答案：(1)产生白色沉淀盐析

12、产生白色沉淀盐析(2)产生白色沉淀变性产生白色沉淀变性(3)蛋白质变为黄色颜色蛋白质变为黄色颜色(4)产生白色沉淀变性产生白色沉淀变性本讲稿第二十四页，共四十五页本讲稿第二十五页，共四十五页1反应机理反应机理在酸或碱的存在下加热，氨基酸分子的氨基与另一分子的在酸或碱的存在下加热，氨基酸分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成肽键。羧基间脱去一分子水，缩合形成肽键。本讲稿第二十六页，共四十五页2成肽规律成肽规律(1)一种氨基酸缩水形成一种氨基酸缩水形成1种二肽；种二肽；(2)两种氨基酸缩水可形成两种氨基酸缩水可形成4种二肽。种二肽。本讲稿第二十七页，共四十五页本讲稿第二十八页，共四十五

13、页(3)分子间或分子内脱水成环：分子间或分子内脱水成环：本讲稿第二十九页，共四十五页(4)蛋白质的形成：蛋白质的形成：(5)二肽、多肽或蛋白质水解时断键的位置即为形成肽键的二肽、多肽或蛋白质水解时断键的位置即为形成肽键的位置。位置。本讲稿第三十页，共四十五页例例1由由3种氨基酸分子脱水缩合生成的四肽的结构简式为种氨基酸分子脱水缩合生成的四肽的结构简式为本讲稿第三十一页，共四十五页该四肽彻底水解时，不可能产生的氨基酸是该四肽彻底水解时，不可能产生的氨基酸是()本讲稿第三十二页，共四十五页解析解析根据氨基酸成肽原理，水解时肽键断开，把根据氨基酸成肽原理，水解时肽键断开，把OH和和H分别连接到分别连

14、接到和和NH上即可。上即可。答案答案D本讲稿第三十三页，共四十五页能发生水解反应的有机物能发生水解反应的有机物(1)卤代烃的水解卤代烃的水解(碱性条件碱性条件)；(2)酯的水解酯的水解(酸性或碱性条件酸性或碱性条件)；(3)油脂的水解油脂的水解(酸、碱或酶酸、碱或酶)；(4)二糖或多糖的水解二糖或多糖的水解(酸或酶酸或酶)；(5)蛋白质的水解蛋白质的水解(酸、碱或酶酸、碱或酶)。本讲稿第三十四页，共四十五页1蛋白质的性质蛋白质的性质性性质质内容内容溶解性溶解性有些蛋白有些蛋白质质能溶于水，如能溶于水，如鸡鸡蛋白；有些蛋白蛋白；有些蛋白质质难难溶于水，如溶于水，如丝丝、毛等、毛等水解水解在酸、碱

15、或在酸、碱或酶酶的作用下，最的作用下，最终终水解生成多种水解生成多种氨基酸氨基酸本讲稿第三十五页，共四十五页性性质质内容内容盐盐析析浓浓的无机的无机轻轻金属金属盐盐(或或铵盐铵盐)溶液可以降低蛋白溶液可以降低蛋白质质的溶的溶解度，使蛋白解度，使蛋白质质凝聚而从溶液中析出，凝聚而从溶液中析出，这这种作用叫做种作用叫做盐盐析析变变性性加加热热、紫外、紫外线线、X射射线线、强强酸、酸、强强碱、重金属碱、重金属盐盐、某、某些有机物些有机物(如甲如甲醛醛、酒精、苯甲酸等、酒精、苯甲酸等)都能使蛋白都能使蛋白质变质变性，性，产产生凝聚生凝聚现现象象颜颜色色反反应应蛋白蛋白质质和和浓浓硝酸作用硝酸作用显显黄

16、色，可用于黄色，可用于鉴别鉴别蛋白蛋白质质灼灼烧烧蛋白蛋白质质灼灼烧时烧时有有烧烧焦羽毛的气味，可用于蛋白焦羽毛的气味，可用于蛋白质质的的鉴别鉴别本讲稿第三十六页，共四十五页2盐析、变性和渗析的比较盐析、变性和渗析的比较盐盐析析变变性性渗析渗析原理原理根据根据盐盐溶液溶液对对蛋白蛋白质质溶解度的影响，溶解度的影响，加入无机加入无机盐盐，使蛋，使蛋白白质质从溶液中析出从溶液中析出一定条件下，使蛋一定条件下，使蛋白白质质凝聚失去原有凝聚失去原有的生理活性的生理活性根据分散根据分散质质粒子粒子直径大小，利用直径大小，利用半透膜分离胶粒半透膜分离胶粒与小分子和离子与小分子和离子条件条件浓浓的的盐盐溶液

17、如溶液如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等等溶液溶液加加热热、紫外、紫外线线、X射射线线、重金属、重金属盐盐、强强酸、酸、强强碱、乙酸、碱、乙酸、乙醇等乙醇等胶体、半透膜、胶体、半透膜、水水本讲稿第三十七页，共四十五页盐盐析析变变性性渗析渗析特点特点可逆，蛋白可逆，蛋白质质仍保仍保持原有活性持原有活性不可逆，蛋白不可逆，蛋白质质已失已失去原有活性去原有活性可逆，需多可逆，需多次次换换水水实实例例向皂化反向皂化反应应液中液中加食加食盐盐晶体，使肥晶体，使肥皂析出；皂析出；蛋白蛋白质质溶胶中加溶胶中加浓浓Na2SO4溶液，蛋白溶液，蛋白质质析出析出消毒，消毒，灭灭菌，菌，给给果果树树使用

18、波使用波尔尔多液，保存多液，保存动动物物标标本等本等除去淀粉溶除去淀粉溶液中的液中的NaNO3杂质杂质本讲稿第三十八页，共四十五页例例2双选题双选题下列关于蛋白质的说法正确的是下列关于蛋白质的说法正确的是()A蛋白质是多种蛋白质是多种氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物B通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失通常用酒精消毒，其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性去生理活性C浓的浓的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出，加水后析出的蛋溶液能使溶液中的蛋白质析出，加水后析出的蛋白质又溶解，但已失去生理活性白质又溶解，但已失去生理活性D鉴别织物

19、成分是蚕丝还是鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝人造丝”时，可采用灼烧闻气味的时，可采用灼烧闻气味的方法方法本讲稿第三十九页，共四十五页解析解析氨基酸生成蛋白质发生的是缩去水分子的缩聚反应而氨基酸生成蛋白质发生的是缩去水分子的缩聚反应而不是加聚反应，不是加聚反应，A项错误。无论何种形式的消毒，其原理都是项错误。无论何种形式的消毒，其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性，故使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性，故B项正确。盐析不能项正确。盐析不能使蛋白质变性，故使蛋白质变性，故C项错误。项错误。“人造丝人造丝”的成分是纤维素，灼烧时没的成分是纤维素，灼烧时没有烧焦羽毛的气味，故有烧焦羽毛的气味，

20、故D正确。正确。答案答案BD本讲稿第四十页，共四十五页本讲稿第四十一页，共四十五页点击此图片进入点击此图片进入课堂课堂1010分钟练习分钟练习本讲稿第四十二页，共四十五页(1)组成蛋白质的氨基酸几乎都是组成蛋白质的氨基酸几乎都是氨基酸，其结构简式氨基酸，其结构简式为为。(2)氨基酸具有两性，能与酸、碱反应生成盐，氨基酸通过成氨基酸具有两性，能与酸、碱反应生成盐，氨基酸通过成肽反应形成肽类化合物和蛋白质。肽反应形成肽类化合物和蛋白质。本讲稿第四十三页，共四十五页(3)蛋白质是含有蛋白质是含有C、H、O、N、S等元素的一类高分子化合物。等元素的一类高分子化合物。(4)蛋白质水解的最终产物是氨基酸。蛋白质水解的最终产物是氨基酸。(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl的浓溶液会使蛋白质发生盐析；强酸、强碱、重金属盐、的浓溶液会使蛋白质发生盐析；强酸、强碱、重金属盐、紫外线、加热等会使蛋白质变性。紫外线、加热等会使蛋白质变性。(5)可以通过颜色反应和灼烧来鉴别、鉴定蛋白质。可以通过颜色反应和灼烧来鉴别、鉴定蛋白质。本讲稿第四十四页，共四十五页点击此图片进入点击此图片进入课下课下3030分钟演练分钟演练本讲稿第四十五页，共四十五页