高中化学蛋白质和核酸.ppt

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第四章第四章生命中的基础有机化学物质生命中的基础有机化学物质第三节第三节蛋白质和核酸蛋白质和核酸说一说日常生活中含有蛋白质的食物有哪些说一说日常生活中含有蛋白质的食物有哪些?

蛋白质更是现代生命科学研究的重点和关键。

蛋白质更是现代生命科学研究的重点和关键。

世世界界第第一一只只克克隆隆羊羊：

多多利利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1、氨基酸、氨基酸-氨基酸是构建蛋白质的基石物质，首先来学习氨基酸。

氨基酸是构建蛋白质的基石物质，首先来学习氨基酸。

赖氨酸的结构简式赖氨酸的结构简式氨基氨基羧基羧基什么叫氨基酸？

什么叫氨基酸？

羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。

氨基酸。

H2NCH2CHCOOHNH2CH2CH2CH2-氨基酸的结构简式氨基酸的结构简式RCHCOOHNH2羧基羧基氨基氨基相互影响的特性相互影响的特性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，即氨基在羧基的氨基酸，即氨基在羧基的位上位上2.-氨基酸氨基酸的物理性质的物理性质无色晶体，熔点较高，能溶于强酸或强无色晶体，熔点较高，能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。

醚。

H2NCH2COOH3.几种常见的氨基酸几种常见的氨基酸甘氨酸甘氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸（氨基乙酸氨基乙酸）（-氨基丙酸氨基丙酸）（氨基氨基苯丙酸苯丙酸）（2-氨基氨基-1,5戊二酸戊二酸）CH3CHCOOHNH2组成蛋白质的氨基酸有必需和非必需组成蛋白质的氨基酸有必需和非必需之分。

之分。

必需氨基酸必需氨基酸是人体生长发育和维持是人体生长发育和维持氮元素稳定所必需的，人体不能合成，只氮元素稳定所必需的，人体不能合成，只能从食物中补给，共有能从食物中补给，共有8种；种；非必需氨基非必需氨基酸酸可以在人体中利用氮元素合成，不需要可以在人体中利用氮元素合成，不需要由食物提供，有由食物提供，有12种。

种。

4.氨基酸的分类氨基酸的分类化学性质化学性质

（1）：

两性：

两性与酸反应与酸反应与碱反应与碱反应RCHCOOHNH2酸性酸性碱性碱性5.氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质肽键肽键肽键肽键两个氨基酸分子消去水分子而形成二肽,多个氨基酸分子消去水分子而形成多肽.多肽的性质:

因肽键的存在,多肽能进行水解OOHHHNCH2COHOOHHHNCH2COOHHNCH2COH成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应OOHHHNCH2COH+N个氨基酸分子脱去（个氨基酸分子脱去（N-1）个水分子，形成）个水分子，形成N肽，其中含有（肽，其中含有（N-1）和肽键）和肽键多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相互结合，可以形成千百万种具有不同的理化相互结合，可以形成千百万种具有不同的理化性质和生理活性的多肽链。

相对分子量在性质和生理活性的多肽链。

相对分子量在10000以上的，并具有一定空间结构的多肽，称以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。

为蛋白质。

-氨基酸氨基酸多肽多肽蛋白质蛋白质属于缩属于缩聚反应聚反应相互转化：

相互转化：

合成合成水解水解合成合成水解水解二、蛋白质的结构与性质二、蛋白质的结构与性质1.组组成：

成：

蛋白质是由蛋白质是由C、H、O、N、S等等元素构元素构成的成的氨基酸氨基酸分子通过肽键结合成分子通过肽键结合成相对分子质相对分子质量很大量很大（几万到几千万几万到几千万）的的有机高分子化合物有机高分子化合物。

人体内所具有的蛋白质种类达到了人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。

万种以上。

广泛存在于生物体内，是组成细胞的基广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质，如肌肉、皮肤、发、角、蹄、酶、础物质，如肌肉、皮肤、发、角、蹄、酶、激素、抗体、病毒；在植物中也很丰富，比激素、抗体、病毒；在植物中也很丰富，比如大豆、花生、谷物。

如大豆、花生、谷物。

蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。

有生命。

2.蛋白质的存在蛋白质的存在三级结构：

三级结构：

二级二级结构的肽链进一结构的肽链进一步盘曲折叠形成步盘曲折叠形成亚基。

亚基。

二级结构：

二级结构：

多肽链卷曲多肽链卷曲盘旋和折叠盘旋和折叠的空间结构的空间结构一级结构：

一级结构：

各种氨各种氨基酸的连接的多肽基酸的连接的多肽链，链，肽键是一级结肽键是一级结构的主键构的主键。

33、天然蛋白质的结构独特而稳定：

、天然蛋白质的结构独特而稳定：

一级一级结构、结构、二级二级结构、结构、三级三级结构、结构、四级四级结构。

结构。

四级结构：

四级结构：

亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局溶解性：

有些蛋白质溶解性：

有些蛋白质（如鸡蛋清如鸡蛋清）能溶解能溶解在水里形成溶液。

在水里形成溶液。

4.蛋白质的性质蛋白质的性质2.2.水解水解蛋白质水解蛋白质水解多肽多肽氨基酸氨基酸水解水解水解水解（条件：

酸、碱或酶）（条件：

酸、碱或酶）3、下图表示蛋白质分子结构的一部分，、下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中图中A、B、C、D标出了分子中不同的键，标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解时，断裂的键是（当蛋白质发生水解时，断裂的键是（）C实验实验4一一2在盛有鸡蛋白溶液的试管里，缓慢地加入在盛有鸡蛋白溶液的试管里，缓慢地加入2ml饱和的饱和的（NH4）2SO4溶液，观察沉淀的析出。

溶液，观察沉淀的析出。

然后把少量的带有沉淀的液体加入盛有然后把少量的带有沉淀的液体加入盛有2ml蒸蒸馏水的试管里，观察实验现象。

馏水的试管里，观察实验现象。

盐析盐析向蛋白质溶液中加入向蛋白质溶液中加入（NH4）2SO4溶液时，会使蛋白质从溶液时，会使蛋白质从溶液沉淀出来，加水后沉淀又溶解。

溶液沉淀出来，加水后沉淀又溶解。

盐析的应用：

盐析的应用：

分析得出结论：

分析得出结论：

盐析是可逆的盐析是可逆的（物理变化物理变化）采用多次盐析的方法可以采用多次盐析的方法可以分离或提纯蛋白质分离或提纯蛋白质报告实验结果报告实验结果:

当向蛋白质溶液中加入的盐溶液达到一定浓度时，使蛋当向蛋白质溶液中加入的盐溶液达到一定浓度时，使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用叫做白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用叫做盐析盐析探究活动探究活动24.4.变性变性加入加入3mL3mL鸡蛋鸡蛋清溶清溶液液操作操作11现象现象操作操作22现象现象解释解释加热加热加入蒸加入蒸馏水馏水滴加滴加1%1%的醋酸铅的醋酸铅加入蒸加入蒸馏水馏水产生沉产生沉淀淀沉淀不沉淀不溶解溶解产生沉产生沉淀淀沉淀不沉淀不溶解溶解化学变化化学变化应用：

应用：

杀菌、消毒杀菌、消毒1、变性的条件：

在加热、加压、搅拌、振荡、紫外线、变性的条件：

在加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波、强酸、强碱、重金属、三氯乙酸、乙照射、超声波、强酸、强碱、重金属、三氯乙酸、乙醇、丙酮醇、丙酮等作用下，等作用下，发生了变性。

发生了变性。

2、这种、这种过程是过程是不可逆不可逆的的。

蛋白质发生蛋白质发生了变性了变性（但是在紫外线，（但是在紫外线，钴钴6060照射、照射、射线射线的照射下，的照射下，以及在乙醚、福尔马林、次氯酸钠等消毒剂的以及在乙醚、福尔马林、次氯酸钠等消毒剂的作用下能使埃博拉病毒完全失去活性。

）作用下能使埃博拉病毒完全失去活性。

）盐水使蛋白质发生盐析，不可能消灭埃博拉病毒盐水使蛋白质发生盐析，不可能消灭埃博拉病毒喝大量盐水可防埃博拉感染？

喝大量盐水可防埃博拉感染？

-科学粉碎谣言科学粉碎谣言【活学活用活学活用】蛋白质发生了变性蛋白质发生了变性盐析盐析变性变性变化条件变化条件变化性质变化性质变化过程变化过程用用途途浓的无机盐溶液受热、紫外线、酸、碱、重金属盐和某些有机物物理变化（溶解度降低）化学变化（蛋白质性质改变）可逆不可逆分离提纯杀菌消毒概念对比概念对比应用：

应用：

用于鉴别蛋白质的存在用于鉴别蛋白质的存在11、含有苯基含有苯基的蛋白质和浓的蛋白质和浓HNO3作用显黄色。

作用显黄色。

探究活动探究活动35.5.颜色反应颜色反应加入加入2mL2mL鸡蛋鸡蛋清溶清溶液液操作操作11现象现象操作操作22现象现象解释解释滴加数滴弄滴加数滴弄硝酸硝酸加热加热产生白产生白色沉淀色沉淀变成黄变成黄色色蛋白质先发生蛋白质先发生了变色，再发了变色，再发生了颜色反应生了颜色反应如皮肤，指甲等。

如皮肤，指甲等。

用于区别合成纤维与蛋白质（如真丝、蚕丝、纯毛、毛线等）归纳：

归纳：

检验蛋白质的方法检验蛋白质的方法

（1）

（1）燃烧；燃烧；

（2）

（2）颜色反应。

颜色反应。

鉴别织物成分是蚕丝还是鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝人造丝”，在，在如下各方法中正确的是如下各方法中正确的是（）滴加浓滴加浓HNO3,滴加浓硫酸滴加浓硫酸,滴加酒精滴加酒精,灼烧灼烧A.B.C.D.C性质性质6:

6:

燃烧产生烧焦羽毛气味燃烧产生烧焦羽毛气味【课堂练习课堂练习】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22、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.CuSO44溶液溶液C.C.饱和饱和NaNa22SOSO44溶液溶液D.D.浓硫酸浓硫酸CC3关于蛋白质的叙述错误的是关于蛋白质的叙述错误的是（）A浓浓HNO3溅在皮肤上，使皮肤呈黄色，溅在皮肤上，使皮肤呈黄色，是由于浓是由于浓HNO3和蛋白质发生了颜色反应和蛋白质发生了颜色反应B蛋白质溶液中加入饱和蛋白质溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液，溶液，蛋白质析出，再加水也不溶解蛋白质析出，再加水也不溶解C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D高温灭菌的原理是加热后使蛋白质变性，高温灭菌的原理是加热后使蛋白质变性，从而使细菌死亡从而使细菌死亡B酶是酶是一类由活细胞产生的对生物体内的化一类由活细胞产生的对生物体内的化学反应具有催化作用的学反应具有催化作用的蛋白质蛋白质。

三、三、酶酶酶的催化特点：

酶的催化特点：

（1）条件温和，不需加热条件温和，不需加热（在接近体温和接近中性的条件下）（在接近体温和接近中性的条件下）

（2）具有高度的专一性具有高度的专一性（每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应）（每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应）（3）具有高效催化作用具有高效催化作用（相当于无机催化剂的（相当于无机催化剂的10107710101313倍）倍）11、酶的正确表述是（、酶的正确表述是（）AA酶是具有催化能力的一类物质酶是具有催化能力的一类物质BB酶是活细胞产生的特殊蛋白质酶是活细胞产生的特殊蛋白质CC酶是活细胞产生的有催化作用的蛋白质酶是活细胞产生的有催化作用的蛋白质DD酶是活细胞产生的有活性的蛋白质酶是活细胞产生的有活性的蛋白质C【课堂练习课堂练习】22、一一份份唾唾液液淀淀粉粉酶酶能能催催化化100100万万份份淀淀粉粉水水解解，说明酶具有（说明酶具有（）AA专一性专一性BB高效性高效性CC多样性多样性DD稳定性稳定性B四四、核酸、核酸