第四章第三节蛋白质和核酸课件.ppt
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1、第四章第三节蛋白质和核酸第1页,此课件共58页哦学习目标学习目标1.1.掌握氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质;掌握氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质;2.2.了解蛋白质的组成、结构和性质。了解蛋白质的组成、结构和性质。学习重点:学习重点:氨基酸的结构特点和性质氨基酸的结构特点和性质第2页,此课件共58页哦1 1、你知道蛋白质在生物界的广泛存在吗?、你知道蛋白质在生物界的广泛存在吗?2 2、你是如何理解氨基酸与蛋白质关系的?、你是如何理解氨基酸与蛋白质关系的?3 3、你认识哪些常见的氨基酸?、你认识哪些常见的氨基酸?第3页,此课件共58页哦自然界中的蛋白质自然界中的蛋白质动物动物的肌肉、皮
2、肤、血液、乳汁、毛、的肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛、发、蹄、角等含蛋白质较多发、蹄、角等含蛋白质较多植物植物的各种器官,尤其是种子含蛋白质最的各种器官,尤其是种子含蛋白质最多(例如麦粒中含多(例如麦粒中含18%)酶酶、蚕丝、激素、血红蛋白、细菌、病毒、抗、蚕丝、激素、血红蛋白、细菌、病毒、抗体、阿胶中也含有蛋白质体、阿胶中也含有蛋白质一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关关第4页,此课件共58页哦 2 2、你是如何理解氨基酸与蛋白质关系的?、你是如何理解氨基酸与蛋白质关系的?蛋白质在一定条件下水解生成氨基酸;氨基蛋白质在一定条件下水解生成氨基酸
3、;氨基酸通过肽键相互连接成蛋白质。酸通过肽键相互连接成蛋白质。氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元第5页,此课件共58页哦3 3、你认识哪些常见的氨基酸?、你认识哪些常见的氨基酸?(1)甘氨酸甘氨酸(-氨基乙酸)(2)丙氨酸丙氨酸(-氨基丙酸)CH2COOHNH2CH3CHCOOHNH2羧酸分羧酸分子里烃子里烃基上的基上的氢原子氢原子被被氨基氨基取代后取代后的生成的生成物叫物叫氨氨基酸基酸。什么是氨基酸?第6页,此课件共58页哦(3)谷氨酸谷氨酸(-氨基戊二酸)HOOC(CH2)2CHCOOHNH2(4)苯丙氨酸苯丙氨酸(-氨基-苯基丙酸)-CH2-CH-COOHN
4、H2-氨基氨基酸分子酸分子中氨基中氨基连接在连接在离羧基离羧基最近最近的的碳原子碳原子上。上。迄今人类在自然界已发现数百迄今人类在自然界已发现数百种氨基酸,但是从蛋白质水解得到种氨基酸,但是从蛋白质水解得到的氨基酸,最常见的大约有的氨基酸,最常见的大约有20种。种。(参看书本(参看书本86页页“资料卡片资料卡片”)第7页,此课件共58页哦20种常见氨基酸在结构上的相似之处?不同之处?人体内不能合成的氨基酸(必需氨基酸必需氨基酸)有哪几种?8种种都是都是-氨基酸,氨基酸,R-R-基不相同基不相同第8页,此课件共58页哦一、氨基酸的结构与性质一、氨基酸的结构与性质 1、定义、定义从结构上说,氨基酸
5、是羧酸分子里烃基上从结构上说,氨基酸是羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代的化合物的氢原子被氨基取代的化合物2、-氨基酸的氨基酸的结构简式可表示为结构简式可表示为RCHCOOH NH2分子结构中含有两种官能团即:分子结构中含有两种官能团即:-氨基和羧基氨基和羧基第9页,此课件共58页哦天然的氨基酸都是天然的氨基酸都是色晶体色晶体,熔点较熔点较,在在2000C-3000C熔化时分解。它们能溶于熔化时分解。它们能溶于或或溶液中溶液中,除少数外一般都除少数外一般都溶于水溶于水,而而溶于乙醇、乙醚。溶于乙醇、乙醚。3、物理性质、物理性质第10页,此课件共58页哦结结 构:构:4 4、氨基酸分子的结构有什
6、么特点?、氨基酸分子的结构有什么特点?(2 2)除甘氨酸外,其余都是手性分子,且都是L型。5 5、氨基酸有哪些重要的性质?、氨基酸有哪些重要的性质?L-丙氨酸丙氨酸D-丙氨酸丙氨酸(1 1)含有-NH2及-COOH第11页,此课件共58页哦RCHCOOHNH2氨基典型反应氨基典型反应相互影响的特性相互影响的特性官能团分析:官能团分析:羧基典型反应羧基典型反应性性质质:(1)具有两性:碱性和酸性)具有两性:碱性和酸性(2)成肽(缩合)反应)成肽(缩合)反应设问:从氨基酸的结构分析,氨基酸可能设问:从氨基酸的结构分析,氨基酸可能具有怎样的化学性质?具有怎样的化学性质?第12页,此课件共58页哦4、
7、氨基酸的化学性质、氨基酸的化学性质两性两性含有氨基能与酸反应含有氨基能与酸反应含有羧基能与碱反应含有羧基能与碱反应 CH2COOH NH2+HCl CH2COOH NH3+Cl-盐酸氨基乙酸盐酸氨基乙酸(这种盐具有酸性)(这种盐具有酸性)CH2COOH NH2+NaOH CH2COO-Na+NH2+H2O氨基乙酸钠氨基乙酸钠(这种盐具有碱性这种盐具有碱性)第13页,此课件共58页哦复习复习:1、什么叫、什么叫酯化反应酯化反应?它的本质是什么?它的本质是什么?2、如果在一个分子中同时含有羟基、羧基、如果在一个分子中同时含有羟基、羧基时,能否发生酯化反应呢?怎样发生?时,能否发生酯化反应呢?怎样发
8、生?问题:问题:1、如果上述羟基酸中的羟基换成氨基后,、如果上述羟基酸中的羟基换成氨基后,能否发生类似的化学反应呢?如果能,生成的能否发生类似的化学反应呢?如果能,生成的产物是什么?产物是什么?第14页,此课件共58页哦(2 2)成肽(缩合)反应)成肽(缩合)反应2NH2CH2COOH肽键肽键第15页,此课件共58页哦 氨基酸在酸或碱的存在下加热,通过一分子的氨基酸在酸或碱的存在下加热,通过一分子的氨基氨基与另一分子的与另一分子的羧基羧基间脱去一分子水,缩合形成含有肽间脱去一分子水,缩合形成含有肽键的化合物,叫做键的化合物,叫做成肽反应成肽反应。成肽的两个氨基酸分子(可以相同,成肽的两个氨基酸
9、分子(可以相同,也可以不同)也可以不同)成肽反应是分子间脱水反应,属于 反应。取代 两个氨基酸分子脱脱去一个水分子而形成二肽,多个氨基酸分子脱脱去水分子而形成多肽.第16页,此课件共58页哦H2OH2OH2O蛋白质蛋白质多肽多肽水解水解水解水解 两个两个氨基酸可以结合成为氨基酸可以结合成为一个一个二肽分子。结合中二肽分子。结合中失去失去一个一个H H2 2OO分子,得分子,得到到一个一个肽键。这样由于肽键。这样由于可以结合无数的氨基酸可以结合无数的氨基酸分子,所以蛋白质分子分子,所以蛋白质分子很大。很大。氨基酸的氨基酸的成肽成肽反应反应第17页,此课件共58页哦H2NCH2COOHNHCH2C
10、OH2NCHCOOHNHCHCOCH3CH3由甘氨酸和丙氨酸形成的链状二肽可能有几种?由甘氨酸和丙氨酸形成的链状二肽可能有几种?讨论:讨论:H2NCHCOOHNHCH2COCH3H2NCHCOOHNHCHCOCH32第18页,此课件共58页哦课堂强化课堂强化(2)(2)氨基酸的缩合反应也可能成环,试写出下列反应的产物:氨基酸的缩合反应也可能成环,试写出下列反应的产物:NH2CH2COOH的的分子间分子间脱水:脱水:NH2CH2 CH2 CH2 CH2COOH的的分子内分子内脱水:脱水:H2C-CO-OH+H-HN NH-H+HO-OC-CH2浓硫酸O=CC=ONHCH2CH2NH+2H2OCH
11、2 CH2COOHCH2CH2NHH浓硫酸H2CC=OCH2CH2CH2NH+H2O(1)(1)二个氨基酸缩合生成二肽,三个氨基酸缩合生成二个氨基酸缩合生成二肽,三个氨基酸缩合生成 肽,多个氨基酸缩肽,多个氨基酸缩合生成多肽,合生成多肽,n n个氨基酸缩合生成蛋白质。个氨基酸缩合生成蛋白质。第19页,此课件共58页哦思思考考:当当含含有有下下述述结结构构片片段段的的蛋蛋白白质质在在胃胃中中水水解解时时,不不可可能产生的氨基酸是能产生的氨基酸是()()DA.氨基丙酸氨基丙酸B.氨基丁酸氨基丁酸C.甘氨酸甘氨酸D.氨基丁酸氨基丁酸第20页,此课件共58页哦二、蛋白质的结构与性质二、蛋白质的结构与性
12、质蛋白质分子中含有蛋白质分子中含有C、O、H、N、S等元素。等元素。1965年年我我国科技工作者成功国科技工作者成功合成了具有生物活合成了具有生物活性的性的结晶牛胰结晶牛胰岛素岛素。这是科学史。这是科学史上的一大成就,可上的一大成就,可以说是科学史上又以说是科学史上又一一“丰碑丰碑”。第21页,此课件共58页哦二、蛋白质的结构和性质二、蛋白质的结构和性质1、蛋白质的组成、蛋白质的组成(1)蛋白质是由)蛋白质是由C、H、O、N、S等元素组成等元素组成(2)蛋白质的相对分子质量)蛋白质的相对分子质量很大很大,从几万到几千,从几万到几千万,是万,是天然高分子化合物天然高分子化合物(3)天然蛋白质的结
13、构复杂,种类繁多,但水解的)天然蛋白质的结构复杂,种类繁多,但水解的最终产物都是最终产物都是-氨基酸氨基酸2、蛋白质的结构、蛋白质的结构任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构,这是蛋白质分子结构中最显著而稳定的结构,这是蛋白质分子结构中最显著的特征的特征第22页,此课件共58页哦天然蛋白质的结构独特而稳定,按照氨基酸天然蛋白质的结构独特而稳定,按照氨基酸的连接方式分为:一级结构、二级结构、三的连接方式分为:一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。级结构、四级结构。蛋白质的一级、二级、蛋白质的一级、二级、三级结构三级结构第23页,此课件共58
14、页哦蛋白质的结构很复杂。一个蛋蛋白质的结构很复杂。一个蛋白质分子可以含有一条或多条白质分子可以含有一条或多条肽链,肽链中有很多肽键,一肽链,肽链中有很多肽键,一个肽键中的氧原子与另一个肽个肽键中的氧原子与另一个肽锓中的氨基的氢原子通过氢键锓中的氨基的氢原子通过氢键连接,形成类似于连接,形成类似于螺旋状螺旋状的结的结构,最后形成具有构,最后形成具有三维空间三维空间结构结构的蛋白质分子的蛋白质分子第24页,此课件共58页哦根据根据X射线法直接测射线法直接测定蛋白质结构而得到定蛋白质结构而得到的计算机图象,展示的计算机图象,展示了蛋白质复杂的折叠了蛋白质复杂的折叠三维精细结构三维精细结构第25页,此
15、课件共58页哦蛋蛋白白质质的的分分子子图图象象第26页,此课件共58页哦3、蛋白质的性质、蛋白质的性质(1)蛋白质具有胶体的性质)蛋白质具有胶体的性质有些蛋白质能溶于水,由于蛋白质分子直径有些蛋白质能溶于水,由于蛋白质分子直径相对很大。已达到胶体微粒的大小,故蛋白相对很大。已达到胶体微粒的大小,故蛋白质溶液能发生丁达尔效应质溶液能发生丁达尔效应(2)两性)两性蛋白质的结构含有蛋白质的结构含有NH2和和COOH,故有两性,故有两性,它能分别与酸、碱反应,生成盐它能分别与酸、碱反应,生成盐(3)水解反应)水解反应在酸、碱或酶的作用下,蛋白质能发生水解反应,最在酸、碱或酶的作用下,蛋白质能发生水解反
16、应,最终产物是氨基酸终产物是氨基酸第27页,此课件共58页哦(4)盐析)盐析4-2 探究实验探究实验在试管中加入鸡蛋清溶液在试管中加入鸡蛋清溶液2mI,慢慢滴入饱和的,慢慢滴入饱和的(NH4)2SO4溶液,观察试管中有无沉淀产生。溶液,观察试管中有无沉淀产生。在有沉淀的试管中加入蒸馏水,试管中的沉淀能在有沉淀的试管中加入蒸馏水,试管中的沉淀能否溶解否溶解?现象:现象:有沉淀生成有沉淀生成现象:现象:沉淀消失沉淀消失加入浓的加入浓的无机轻金属盐无机轻金属盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等等),可以降低蛋白质的溶解度,从而析出蛋白质,这,可以降低蛋白质的溶解度,从而析出蛋白质,
17、这种作用称为盐析。种作用称为盐析。第28页,此课件共58页哦盐析的特征盐析的特征可逆可逆蛋白质溶液蛋白质溶液蛋白质沉淀蛋白质沉淀无机轻金属盐无机轻金属盐 水水盐析的用途盐析的用途分离提纯蛋白质分离提纯蛋白质盐析的过程是物理变化盐析的过程是物理变化第29页,此课件共58页哦4-3 探究实验探究实验在两支试管中各加入在两支试管中各加入鸡蛋清鸡蛋清溶液溶液3mL,将一支试管,将一支试管加热加热,试管,试管中有无沉淀产生中有无沉淀产生?在另一支试管中加入在另一支试管中加入2滴质量分数为滴质量分数为1的的醋醋酸铅酸铅溶液,试管中有无沉淀产生溶液,试管中有无沉淀产生?在有沉淀的试管中加入在有沉淀的试管中加
18、入蒸蒸馏水馏水,两支试管中的沉淀能否溶解,两支试管中的沉淀能否溶解?观察现象观察现象。现象:现象:出现沉淀且沉淀不消失出现沉淀且沉淀不消失当加入醋酸铅等重金属盐时,就会使蛋白质失去当加入醋酸铅等重金属盐时,就会使蛋白质失去可溶可溶性性,同时也失去了,同时也失去了生理活性生理活性,这种现象叫变性。,这种现象叫变性。由实验可以看出,加热也可以引起蛋白质的变性。由实验可以看出,加热也可以引起蛋白质的变性。第30页,此课件共58页哦(5)变性)变性在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理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,称为蛋白质的化性质和生理功能发生改变
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- 关 键 词:
- 第四 三节 蛋白质 核酸 课件
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