2018高中化學(xué) 4.3 蛋白質(zhì)和核酸課件 新人教版選修5.ppt

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1、第三節(jié) 蛋白質(zhì)和核酸,組成細(xì)胞的基礎(chǔ)物質(zhì),動(dòng)物體的肌肉、皮膚、 毛、發(fā)、蹄、角等,存在：,植物的各種器官也含蛋白質(zhì),一.蛋白質(zhì)的存在和組成,蛋白質(zhì)廣泛存在于生物體內(nèi)，蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。,蛋白質(zhì)是一切生命的基礎(chǔ)，而氨基酸則是組成蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元。,二、氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。,1、氨基酸：,3、天然蛋白質(zhì)的氨基酸都是-氨基酸，即氨基在羧基的碳位上。,-氨基酸的結(jié)構(gòu)通式：,2、氨基酸的物理性質(zhì)：,無色晶體，熔點(diǎn)較高，在2003000C時(shí)熔化 分解。一般能溶于水，難溶于乙醇、乙醚。,4、幾種常見的-氨基酸：,(1) 甘氨酸

2、,(2) 丙氨酸,(3) 谷氨酸,(4) 苯丙氨酸,（-氨基-苯基丙酸）,（-氨基丙酸）,（-氨基乙酸）,（2-氨基-1,5-戊二酸）,除甘氨酸外，氨基酸均含有手性碳，有對映異構(gòu)。,(1)酸性,(2)堿性,5、氨基酸的化學(xué)性質(zhì),（1）、顯酸、堿兩性,NH2CH2COOH+NaOHNH2CH2COONa+H2O,NH2CH2COOH+HCl NH3CH2COOH Cl,（2）成肽反應(yīng),兩個(gè)氨基酸分子（可以相同，也可以不同），在酸或堿的存在下加熱，通過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵的化合物，稱為成肽反應(yīng)。,肽鍵,兩個(gè)氨基酸分子脫去一個(gè)水分子而形成二肽, 多個(gè)氨基酸分子

3、脫去多水個(gè)分子而形成多肽.,注意:（1）肽中因肽鍵的存在, 可以水解。,（2）成肽反應(yīng)是分子間脫水反應(yīng)， 屬于取代反應(yīng)。,二肽,蛋白質(zhì),多肽,兩個(gè)氨基酸可以結(jié)合成為一個(gè)二肽分子。結(jié)合中失去一個(gè)H2O分子，得到一個(gè)肽鍵。 這樣由于可以結(jié)合無數(shù)的氨基酸分子，所以蛋白質(zhì)分子很大。,氨基酸的成肽反應(yīng),氨基酸,二肽,多肽鏈,蛋白質(zhì),M1萬,成肽反應(yīng),蛋白質(zhì)屬于天然高分子化合物,1965年我國科技工作者成功合成了具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素。這是科學(xué)史上的一大成就，可以說是科學(xué)史上又一“豐碑”。在認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象揭開生命奧秘的偉大歷程中，做出了重要貢獻(xiàn)。,科學(xué)視野,我國現(xiàn)代取得的成就,組成蛋白質(zhì)的元素主要有：C

4、、H、O、N、S等,w（蛋白質(zhì)）=w（N）6.25,一.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),有些蛋白質(zhì)含有P，少量蛋白質(zhì)還含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等，人體內(nèi)所具有的蛋白質(zhì)種類達(dá)到10萬種以上。,一級(jí)結(jié)構(gòu)：,1、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)分子中各種氨基酸的連接方式和排列順序叫蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的生物活性首先取決于蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。,一級(jí)結(jié)構(gòu),二級(jí)結(jié)構(gòu)：,多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結(jié)構(gòu)稱為蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)主要依靠肽鏈中氨基酸殘基亞氨基上的氫原子與羰基上的氧原子之間的氫鍵而實(shí)現(xiàn)。,二級(jí)結(jié)構(gòu),三級(jí)結(jié)構(gòu)：,四級(jí)結(jié)構(gòu),四級(jí)結(jié)構(gòu)：,蛋白質(zhì)分子中亞基的立體排布、亞基間的相互作用與布局稱為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)

5、構(gòu)。,具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈叫亞基,(3)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),下列物質(zhì)中既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的是 ( ) NaHCO3 ; (NH4)2S ; Al(OH)3 ; 蛋白質(zhì) H2N-CH2-COOH ; CH3-COOH ； NH4Cl A. B. C. D. ,性質(zhì)1:具有兩性,D,練一練,2、蛋白質(zhì)的性質(zhì),【注意】形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個(gè)氨基酸脫水形成的，在多肽的兩端必然存在著自由的氨基與羧基，因此蛋白質(zhì)也具有兩性。,【小結(jié)】既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì) （兩性）,(1)多元弱酸的酸式鹽；如NaHCO3、NaHSO3、NaHS等 (2)弱酸的銨鹽；如(NH4)2CO3、(NH4

6、)2SO3、(NH4)2S等 (3)具兩性的物質(zhì)； 如Al、Al2O3、Al(OH)3等 (4)具有雙官能團(tuán)的某些有機(jī)物；如氨基酸、蛋白質(zhì)等,實(shí)驗(yàn)：,雞蛋白溶液,蛋白質(zhì)凝聚,蛋白質(zhì)重新溶解,鹽析是一個(gè)可逆的過程，故不影響蛋白質(zhì)的性質(zhì),應(yīng)用：,利用多次鹽析的方法分離、提純蛋白質(zhì)。,飽和硫酸鈉,水,性質(zhì)2:鹽析,【要求】濃的可溶性非重金屬鹽溶液,實(shí)驗(yàn)：,雞蛋白溶 液,加 熱,蛋白質(zhì)凝結(jié),加水,不再溶解,雞蛋白溶液,蛋白質(zhì)凝結(jié),加水,不再溶解,應(yīng)用：,消毒原理,醋酸鉛,性質(zhì)3:變性,條件：紫外線，X光，強(qiáng)酸堿，重金屬鹽、有機(jī)物等,結(jié)果：蛋白質(zhì)失去原有的可溶性而凝結(jié)，同時(shí)喪失了生理活性。這種過程是不可

7、逆的,濃的輕金屬鹽溶液,受熱、紫外線、酸、堿、 重金屬鹽和某些有機(jī)物,物理變化 (溶解度降低),化學(xué)變化 (蛋白質(zhì)性質(zhì)改變),可逆,不可逆,分離提純,殺菌消毒,概念對比,【學(xué)與問】 (1)為什么誤食重金屬鹽類時(shí), 可以喝大量的牛奶、蛋清或豆?jié){來解毒？ (2)為什么在農(nóng)業(yè)上用波爾多液（由硫酸銅、生石灰和水制成）來消滅病蟲害？春天為什么要在樹木的枝干上涂抹石灰漿?,實(shí)驗(yàn)：,（1）雞蛋白溶液,濃硝酸,變成黃色,應(yīng)用：,用于鑒別蛋白質(zhì)的存在,性質(zhì)4: 顏色反應(yīng),【現(xiàn)象】雞蛋白溶液遇濃硝酸會(huì)有白色沉淀產(chǎn)生，微熱沉淀顏色變黃.,注：含有苯基的蛋白質(zhì)均能發(fā)生這個(gè)反應(yīng)。如皮膚，指甲等。,蛋白質(zhì),多肽,蛋白質(zhì)的

8、水解反應(yīng),水解原理：,注意：不同的蛋白質(zhì)水解最終生成各種氨基酸， 但只有天然蛋白質(zhì)水解均生成-氨基酸,(結(jié)構(gòu)中含有肽鍵),性質(zhì)5:能夠水解,性質(zhì)6:燃燒產(chǎn)生燒焦羽毛氣味,用于區(qū)別合成纖維與蛋白質(zhì)(如真絲、蠶絲、純毛、毛線等),歸納：檢驗(yàn)蛋白質(zhì)的方法,(1)燃燒；,(2)顏色反應(yīng)。,小結(jié),蛋白質(zhì)的性質(zhì),1.具有兩性,2.鹽析,可逆過程, 可分離, 提純蛋白質(zhì),3.變性,不可逆過程, 蛋白質(zhì)喪失生理活性,4.顏色反應(yīng),檢驗(yàn)?zāi)承┑鞍踪|(zhì),6.燃燒產(chǎn)生燒焦羽毛氣味,檢驗(yàn)純毛和化纖品,蛋白質(zhì)H2O,酸，堿或酶,氨基酸,【練習(xí)】,1、下列過程中，不可逆的是（ ） A.蛋白質(zhì)的鹽析 B.酯的水解 C.蛋白質(zhì)白

9、變性 D.氯化鐵的水解 2、欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性 質(zhì)應(yīng)加入（ ） A.甲醛溶液 B.CuSO4溶液 C.飽和Na2SO4溶液 D.濃硫酸,C,C,三、酶,生物催化劑,1、什么是酶,2、酶催化作用具有的特點(diǎn),一類由細(xì)胞產(chǎn)生的，對生物體內(nèi)的 化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的蛋白質(zhì)。,（1）條件溫和，不需加熱。 （2）具有高度的專一性。 （3）具有高效催化作用。,1、核酸的概念,核酸是一類含磷的生物高分子化合物，一般由幾千到幾十萬個(gè)原子組成，相對分子質(zhì)量達(dá)十幾萬至幾百萬。最早由細(xì)胞中分離得到且具有酸性而得名。,四、核酸,根據(jù)核酸的化學(xué)組成，分為兩類: 核糖核酸（簡寫為：RNA）細(xì)胞質(zhì) 脫氧核糖核酸（簡寫為： DNA）細(xì)胞核,2、核酸分類和分布,（1） DNA是主要遺傳物質(zhì)，是遺傳信息的載體，蛋白質(zhì)的合成的模板，指揮著蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞的分裂和制造。 （2） RNA根據(jù)DNA提供的信息，參與蛋白質(zhì)的合成。,3、核酸的重要功能,核酸的組成：,4、核酸的化學(xué)組成,核酸的元素組成:C、H、O、N、P 其中P在各種核酸中的含量比較恒定： RNA平均含磷量8.9% DNA平均含磷量9.1%,