第三节蛋白质和核酸精选PPT.ppt
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1、第三节蛋白质和核酸第1页,本讲稿共63页非典冠状病毒图 中新社图第2页,本讲稿共63页SARSSARS病毒的电子图片病毒的电子图片 SARS SARS病的凶手病的凶手冠状病毒,冠状病毒,有自己的有自己的核酸和蛋白质。它进入人体后,借助人核酸和蛋白质。它进入人体后,借助人体内的原料合成病毒。当我们人体发病体内的原料合成病毒。当我们人体发病时,就是它的蛋白质对我们起了作用。时,就是它的蛋白质对我们起了作用。第3页,本讲稿共63页蛋蛋白白质质属属于于天天然然高高分分子子化化合合物物第4页,本讲稿共63页世世界界第第一一只只克克隆隆羊羊:多多利利第5页,本讲稿共63页 1965年年我国科技工我国科技工
2、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第6页,本讲稿共63页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7页,本讲稿共63页自然界中的
3、蛋白质自然界中的蛋白质动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁、动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛、发、蹄、角等含蛋白质较多毛、发、蹄、角等含蛋白质较多植物的各种器官,尤其是种子含蛋白质最植物的各种器官,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、蚕丝、激素、血红蛋白、细菌、病毒、酶、蚕丝、激素、血红蛋白、细菌、病毒、抗体、阿胶中也含有蛋白质抗体、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一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关密切相关第8页,本讲稿共63页 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
4、;蛋白质在一定条件下水解生成氨基酸;氨基酸通过肽键相互连接成蛋白质。氨基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9页,本讲稿共63页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氨基被氨基取代后取代后的生成的生成物叫氨物叫氨基酸。基酸。什么是氨什么是氨基酸?基酸?第10页,本讲稿共63页(3)谷氨酸谷氨酸(-氨基戊二酸)HOOC(CH2)2CHCOOHNH2(4)苯丙氨酸苯
5、丙氨酸(-氨基-苯基丙酸)-CH2-CH-COOHNH2-氨氨基酸分基酸分子中氨子中氨基连接基连接在离羧在离羧基最近基最近的碳原的碳原子上。子上。迄今人类在自然界已发现数百种氨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的氨基酸,基酸,但是从蛋白质水解得到的氨基酸,最常见的大约有最常见的大约有20种。(参看书本种。(参看书本86页页 “资料卡片资料卡片”)第11页,本讲稿共63页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12页,本讲稿共63页一、氨基酸的结构与性质一
6、、氨基酸的结构与性质 1、定义、定义从结构上说,氨基酸是羧酸分子里烃基上的从结构上说,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13页,本讲稿共63页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
7、14页,本讲稿共63页结结 构:构:4 4、氨基酸分子的结构有什么特点?、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15页,本讲稿共63页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
8、有怎样的化学性质?具有怎样的化学性质?第16页,本讲稿共63页4、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17页,本讲稿共63页4、氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质(1)两性)两性RCHCOOHNH2HOHHOHRCHCOOHNH3 RCHCOONH2负离子负离子正离子正离子 (
9、强碱中强碱中)(强酸中强酸中)酸性酸性 碱性碱性CH2-COO-+H2ONH2CH2-COOH+OH-NH2CH2-COOHNH3+CH2-COOH+H+NH2为什么为什么-NH2能结合能结合H+第18页,本讲稿共63页下列物质中既能与盐酸反应,又能与下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶溶液反应的是液反应的是NaHCO3;(NH4)2S;Al(OH)3;NH4Cl;H2N-CH2-COOH;CH3-COOHA.B.C.D.【小结小结】既能与酸反应又能与碱反应的物质既能与酸反应又能与碱反应的物质(1)多元弱酸的酸式盐;(2)弱酸的铵盐;(3)具两性的物质;(4)氨基酸和蛋白质;D性质性质1
10、:1:具有两性具有两性第19页,本讲稿共63页复习复习: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、如果在一个分子中同时含有羟基羟基、羧基羧基时,时,能否发生能否发生酯化反应酯化反应呢?怎样发生?呢?怎样发生?问题:问题:1、如果上述羟基酸中的、如果上述羟基酸中的羟基换成氨基羟基换成氨基后,能后,能否发生类似的化学反应呢?如果能,否发生类似的化学反应呢?如果能,生成的生成的产物产物是什么?是什么?第20页,本讲稿共63页(2 2)成肽(缩合)反应)成肽(缩合)反应2NH2CH2COOH肽键肽键第21页,本讲稿共63页 氨基酸在酸或碱的存在下
11、加热,通过一分子的氨氨基酸在酸或碱的存在下加热,通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含有肽键的化合物,叫做成肽反应。有肽键的化合物,叫做成肽反应。成肽的两个氨基酸分子(可以相同,也成肽的两个氨基酸分子(可以相同,也可以不同)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22页,本讲稿共63页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。结合中失二肽分子。结合中失去去一个一
12、个H H2 2OO分子,得到分子,得到一一个个肽键。这样由于可以肽键。这样由于可以结合无数的氨基酸分子,结合无数的氨基酸分子,所以蛋白质分子很大。所以蛋白质分子很大。氨基酸的氨基酸的成肽成肽反应反应第23页,本讲稿共63页H2NCH2COOHNHCH2COH2NCHCOOHNHCHCOCH3CH3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:第24页,本讲稿共63页H2NCHCOOHNHCH2COCH3H2NCHCOOHNHCHCOCH32第25页,本讲稿共63页课堂强化课堂强化(2)(2)氨基酸的缩合反应也可能成环,试写出下列氨基酸的缩合反应
13、也可能成环,试写出下列反应的产物:反应的产物:NH2CH2COOH的分子间脱水:的分子间脱水:NH2CH2 CH2 CH2 CH2COOH的分的分子内脱水:子内脱水:H2C-CO-OH+H-HN NH-H+HO-OC-CH2浓硫酸O=CC=ONHCH2CH2NH+2H2OCH2 CH2COOHCH2CH2NHH浓硫酸H2CC=OCH2CH2CH2NH+H2O(1)(1)二个氨基酸缩合生成二肽,三个氨基酸缩合二个氨基酸缩合生成二肽,三个氨基酸缩合生成生成 肽,多个氨基酸缩合生成多肽,肽,多个氨基酸缩合生成多肽,n n个氨基酸个氨基酸缩合生成蛋白质。缩合生成蛋白质。第26页,本讲稿共63页练练习习
14、:1.已已知知有有机机物物A分分子子中中有有3个个碳碳原原子子,有有关关它它的的某某些些信息注明在下面的示意图中:信息注明在下面的示意图中:(1)A的结构简式为的结构简式为 ;(2)F和和G的名称分别为的名称分别为 ;(3)生成生成H的化学方程式为的化学方程式为 。H2NCH2COOCH3 F:氯化氨基乙酸,G:氨基乙酸钠 第27页,本讲稿共63页2、n个氨基酸分子之间通过缩聚(一个氨基酸分子中氨基上的氢原子与相邻氨基酸分子羧基中的羟基结合成水分子)后可得n肽,过程中形成了(n1)个肽键。今有一种“多肽”,其分子式为C55H70O19N10,已知将它彻底水解后只得到下列四种氨基酸:甘氨酸、丙氨
15、酸、苯丙氨酸、谷氨酸。问:(1)这个多肽是 肽。(2)该多肽水解后有 个谷氨酸分子。(3)该多肽水解后有 个苯丙氨酸。十十 第28页,本讲稿共63页CH3-CH-COOH:丙氨酸,b个个C3H7NO2NH2CH2-CH-COOH:苯丙氨酸,c个个C9H11NO2NH2HOOC-(CH2)2-CH-COOH:谷氨酸,d个个C5H9NO4NH22a+3b+9c+5d=55-“C”5a+7b+11c+9d-92=70-“H”2(a+b+c+2d)-9=19-“O”a+b+c+d=10-“N”a=1b=2c=3d=4CH2-COOH:甘氨酸,a个个C2H5NO2NH2第29页,本讲稿共63页3、已知已
16、知-NH2连在苯环上显碱性,连在苯环上显碱性,-C-NH2连在苯环上显中连在苯环上显中性,现有有机物性,现有有机物C7H7O2N,分子结构中有一个苯环和两,分子结构中有一个苯环和两个取代基,且两取代基在苯环上处于相对位置,请写出个取代基,且两取代基在苯环上处于相对位置,请写出符合下列要求的结构简式。符合下列要求的结构简式。O(1)(1)该有机物只具有酸性(2)(2)该有机物只具有碱性(3)(3)该有机物具有两性(4)(4)该有机物既无酸性又无碱性HOCNH2OOH2N-C-OHOOH2N-O-C-HOOO2NCH3第30页,本讲稿共63页二、蛋白质的结构与性质二、蛋白质的结构与性质 蛋白质分子
17、中含有蛋白质分子中含有C、O、H、N、S等元素。等元素。1965年我年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。这是科学史岛素。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31页,本讲稿共63页二、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很大,从几万到几)蛋白质的相对分子质量很大,从几万到几千万,是天然高分子化合物千万,是天然高分子化合物(3)天然蛋白质的结构复杂,种类繁
18、多,但水)天然蛋白质的结构复杂,种类繁多,但水解的最终产物都是解的最终产物都是-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32页,本讲稿共63页天然蛋白质的结构独特而稳定,按照氨基酸的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、三级结连接方式分为:一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。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33页,本讲稿共63页蛋白质的结构很
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