高中化學(xué) 專題5 生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ) 5_2_2 蛋白質(zhì) 核酸課件 蘇教版選修5

第 2課 時 蛋 白 質(zhì) 核 酸 【考試標(biāo)準(zhǔn)】知識條目加試要求1.蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)2蛋白質(zhì)的重要化學(xué)性質(zhì)3蛋白質(zhì)的檢驗和提純bbb 自 主 預(yù) 習(xí)知識點一蛋白質(zhì)的定義和應(yīng)用蛋白質(zhì)是由 通過 等相互連接而形成的一類具有特定結(jié)構(gòu)和一定生物學(xué)功能的生物大分子。在生物體內(nèi)，蛋白質(zhì)是實現(xiàn)各種生物學(xué)功能的載體，有些蛋白質(zhì)負(fù)責(zé)輸送氧氣(色蛋白)，有些在新陳代謝中起調(diào)節(jié)或催化作用(激素或酶)，有些能預(yù)防疾病的發(fā)生(抗體)，有些與遺傳相關(guān)(核蛋白)。氨基酸肽鍵 知識點二蛋白質(zhì)的性質(zhì)1鹽析許多蛋白質(zhì)在水中有一定的溶解性，溶于水形成膠體。向蛋白質(zhì)溶液中加入濃的 (如飽和硫酸銨溶液、硫酸鈉溶液等)，能夠破壞蛋白質(zhì)溶解形成的膠體結(jié)構(gòu)而降低蛋白質(zhì)的溶解性，使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋砦龀觯@種作用稱為鹽析(saltingout)。鹽析作用析出的蛋白質(zhì)仍然具有 ，加水后仍能 ，因此鹽析也可以用來 、 蛋白質(zhì)。無機鹽溶液原來的活性分離提純?nèi)芙?2變性蛋白質(zhì)遇到 、 、 、 、 等物質(zhì)也會生成沉淀，但與鹽析不同的是，析出的沉淀不能在水中重新 ，蛋白質(zhì)將失去 。蛋白質(zhì)的這種變化叫做變性(denaturation)。用 、 等照射蛋白質(zhì)，或者給蛋白質(zhì) 都能使蛋白質(zhì)變性。3顏色反應(yīng)在過量的氫氧化鈉溶液中加入 溶液，可制得 試劑，蛋白質(zhì)遇該試劑時會呈現(xiàn) ，含有兩個及兩個以上 的化合物均能發(fā)生該反應(yīng)；含有 的蛋白質(zhì)與濃硝酸作用時會產(chǎn)生 固態(tài)物質(zhì)。通常情況下，檢驗蛋白質(zhì)可以采用上述顏 色反應(yīng)。重金屬鹽強酸強堿甲醛酒精溶解原來的活性紫外線X射線加熱硫酸銅雙縮脲紫玫瑰色肽鍵苯環(huán)黃色 知識點三酶酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化功能的生物分子，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)。酶催化反應(yīng)具有 、 、 等特點。知識點四核酸核酸包括 (RNA)和 (DNA)兩大類，它們對遺傳信息的儲存、蛋白質(zhì)的生物合成起著決定性作用。條件溫和效率高高度專一核糖核酸脫氧核糖核酸 即 時 自 測判斷正誤：1人工方法不能合成具有生命活力的蛋白質(zhì) ()2蛋白質(zhì)的變性是可逆過程 ()3蛋白質(zhì)的鹽析是可逆過程 ()4分離蛋白質(zhì)和氯化鈉的混合液常采用過濾的方法 ()5蛋白質(zhì)是由多種氨基酸加聚而生成的天然 高分子化合物 ()6通常用酒精消毒，其原理是酒精使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)變性而失去生理活性 ()7濃的Na2SO4溶液能使溶液中的蛋白質(zhì)析出，加水后析出的蛋白質(zhì)又溶解 ()答案1.2.3.4.5.6.7. 探究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)和多肽都是由氨基酸構(gòu)成的有機化合物，它們之間沒有嚴(yán)格的界限。一般認(rèn)為，多肽中包含450個氨基酸殘基，蛋白質(zhì)中包含50個以上的氨基酸殘基。蛋白質(zhì)數(shù)目眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，科學(xué)家們將蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次分為四級進(jìn)行研究。氨基酸殘基在蛋白質(zhì)肽鏈中的排列順序稱為蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。美國科學(xué)家鮑林和科里研究發(fā)現(xiàn)肽鏈中氨基酸殘基亞氨基(NH)上的氫原子與羰基上的氧原子之間形成氫鍵而使肽鏈在空間上形 成螺旋結(jié)構(gòu)或折疊結(jié)構(gòu)，稱為二級結(jié)構(gòu)。在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，肽鏈還按照一定的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)一步形成更復(fù)雜的三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)。 2蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) (1)蛋白質(zhì)的兩性形成蛋白質(zhì)的多肽是由多個氨基酸發(fā)生成肽反應(yīng)形成的，在多肽鏈的兩端存在著自由的氨基和羧基，側(cè)鏈中也有酸性或堿性基團，所以蛋白質(zhì)與氨基酸一樣具有兩性，能與酸或堿反應(yīng)。 【實驗1】取1 mL蛋白質(zhì)溶液于試管中，逐滴加入飽和硫酸銨溶液，振蕩至出現(xiàn)沉淀。取少量沉淀物于另一支試管中，向試管中加入蒸餾水，不斷振蕩。實驗現(xiàn)象：加入飽和(NH4)2SO4溶液，試管內(nèi)蛋白質(zhì)均產(chǎn)生沉淀，加蒸餾水后沉淀溶解。結(jié)論：當(dāng)鹽溶液濃度較大時，會使蛋白質(zhì)溶解度降低而從溶液中析出，這種作用稱為鹽析。蛋白質(zhì)的鹽析是一個可逆過程，采用多次鹽析和溶解可分離提純蛋白質(zhì)。 (4)蛋白質(zhì)的變性按下列實驗操作完成實驗： 【實驗2】按照實驗1的步驟，試驗下列溶液與蛋白質(zhì)作用的情況。飽和硫酸鈉溶液硝酸銀溶液硫酸銅溶液乙酸鉛溶液95%的乙醇溶液飽和苯酚溶液 【實驗3】取3 mL蛋白質(zhì)溶液于試管中，將試管放在酒精燈火焰上加熱。待試管冷卻后，取少量沉淀物于另一支試管中，向試管中加入蒸餾水，不斷振蕩。實驗現(xiàn)象： 加入AgNO3、CuSO4、乙酸鉛、95%乙醇和飽和苯酚溶液及加熱，試管內(nèi)蛋白質(zhì)均產(chǎn)生沉淀；加入蒸餾水后沉淀不溶解。結(jié)論：在某些物理因素或化學(xué)因素的影響下，蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象，稱為蛋白質(zhì)的變性。能使蛋白質(zhì)變性的因素有： 物理因素：加熱、加壓、攪拌、振蕩、紫外線照射、超聲波等?；瘜W(xué)因素：強酸、強堿、重金屬鹽、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等有機物。 蛋白質(zhì)的變性是一個不可逆過程，變性后的蛋白質(zhì)在水中不溶解，同時也會失去原有的生理活性。利用蛋白質(zhì)的變性，可用于殺菌消毒，而疫苗等生物制劑的保存則要防止變性。 (5)蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)取蛋白質(zhì)溶液2 mL于試管中，加入1 mL濃硝酸，微熱，觀察到的現(xiàn)象是有黃色沉淀生成。取蛋白質(zhì)溶液1 mL于試管中，加入1 mL 10%的氫氧化鈉溶液，再加入34滴1%的硫酸銅溶液，不斷振蕩，觀察到的現(xiàn)象是試管內(nèi)溶液變?yōu)樽厦倒迳?。取蛋白質(zhì)溶液2 mL于試管中，加入0.1%的茚三酮溶液5滴，加熱至沸騰，觀察到的現(xiàn)象 是試管內(nèi)溶液變?yōu)樗{(lán)色。 【例題】在下列物質(zhì)中：K 2 S O 4HCHOMgSO4Hg(NO3)2NH4ClKOH，能使蛋白質(zhì)變性的是_，能使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析的是_。解析HCHO屬于有機物，Hg(NO3)2是重金屬鹽，KOH為強堿，都會使蛋白質(zhì)變性。K2SO4、MgSO4是輕金屬鹽，NH4Cl是銨鹽，不會使蛋白質(zhì)變性，但可以降低蛋白質(zhì)的溶解度，可使蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析。答案 【訓(xùn)練】 下列有關(guān)蛋白質(zhì)的敘述中正確的是_(填序號)。蛋白質(zhì)溶液里加入飽和硫酸銨溶液，有沉淀析出，再加入水，也不溶解；溫度越高，酶催化的化學(xué)反應(yīng)越快；天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物均為氨基酸；重金屬鹽能使蛋白質(zhì)變性，所以誤食重金屬鹽會中毒；氨基酸和蛋白質(zhì)均是既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的兩性物質(zhì)；通常用酒精消毒是因為酒精能使細(xì)菌中的蛋白質(zhì)變性而失去生理活性；鑒別織物是蠶絲還是人造絲，可用灼燒聞 氣味的方法。 解析為蛋白質(zhì)鹽析，是可逆，錯誤；高溫、蛋白酶變性，無催化作用，錯誤。答案 課堂筆記：蛋白質(zhì)鹽析是 變化，是 的，蛋白質(zhì)變性是 變化，是 的。物理可逆化學(xué)不可逆