氨基酸蛋白质核酸

1、第二单元第二单元氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质 核酸核酸选修选修5 5 专题五专题五 1 1、你知道组成蛋白质的主要元素有哪些吗？、你知道组成蛋白质的主要元素有哪些吗？蛋白质由蛋白质由C、 H、 O 、N、 S 、P等元素等元素组成。相对分子质量很大，一万到几千组成。相对分子质量很大，一万到几千万，是天然的高分子。万，是天然的高分子。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；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。一、氨基酸一、氨基酸（一）概念（一）概念 羧酸分子里烃基上

2、的氢原子被氨基取羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物代后的生成物（二）（二） -氨基酸氨基酸 RCHCOOHNH2 甘氨酸甘氨酸（- -氨基乙酸） 丙氨酸丙氨酸（- -氨基丙酸）CH2COOHNH2CH3CHCOOHNH2（三）（三） 常见氨基酸常见氨基酸谷氨酸谷氨酸 （- -氨基戊二酸） HOOC(CH2)2CHCOOHNH2 苯丙氨酸苯丙氨酸 （- -氨基氨基- -苯基丙酸苯基丙酸） -CH2-CH-COOHNH2 迄今人类在自然界已发现数迄今人类在自然界已发现数百种氨基酸，但是从蛋白质水解百种氨基酸，但是从蛋白质水解得到的氨基酸，最常见的大约有得到的氨基酸，最常见的大约有20种（

3、阅读课本种（阅读课本p101）20种常见氨基酸在结构上的相似之处？不同之处？氨基酸如何命名？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？ 合成能力较差的氨基酸（半必需半必需氨基酸氨基酸）有几种？采用系统命名比较繁琐，常采采用系统命名比较繁琐，常采用俗名，通常采用缩写省去氨用俗名，通常采用缩写省去氨酸，如甘氨酸，中文缩写甘，酸，如甘氨酸，中文缩写甘，英文英文glycine缩写为缩写为Gly。8种种2种种都是都是-氨基酸，氨基酸，R-R-基不相同基不相同结结 构：构：性性 质质： （2 2）除甘氨酸外，其余都是手性分子。（2）成肽（缩合）反应）成肽（缩合）反应L -丙氨酸丙氨酸 D-丙

4、氨酸丙氨酸（1 1）含有-NH2 及-COOH（四）（四） 氨基酸的分子结构特点氨基酸的分子结构特点（1）具有两性：碱性和酸性）具有两性：碱性和酸性1、两性、两性酸性酸性 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+（五）（五） 化学性质化学性质RCHCOOHNH2HOHHOHRCHCOOHNH3 RCHCOONH2负离子负离子正离子正离子 (强碱中强碱中) (强酸中强酸中)RCHCOO NH3 两性离子两性离子(内盐中内盐中)1、两性、两性（五）（五） 化学性质化学性质

5、 固态氨基酸主要以内盐形式存在，熔点较高固态氨基酸主要以内盐形式存在，熔点较高（200以上），不易挥发，难溶于有机溶剂。以上），不易挥发，难溶于有机溶剂。 当溶液中的氨基酸主要以当溶液中的氨基酸主要以形式存在形式存在时，氨基酸在水中的溶解度最小，可以形成时，氨基酸在水中的溶解度最小，可以形成晶体析出。晶体析出。不同的氨基酸出现这种情况的不同的氨基酸出现这种情况的pH值各不相同。值各不相同。 利用这一差异，可以通过控制溶液利用这一差异，可以通过控制溶液PHPH值的值的分离氨基酸及多肽或蛋白质。分离氨基酸及多肽或蛋白质。2、成肽（缩合）反应、成肽（缩合）反应2H2NCH2COOHH2NCH2COO

6、HNHCH2CO+H2O肽键肽键（五）（五） 化学性质化学性质 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，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形氨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。成含有肽键的化合物，叫做成肽反应。取代反应H2OH2OH2OCH2CNOHCH2CNOHCH2CNOHCH2CNOHCH2CNOOHHHCH2CNOOHHHCH2CNOOHHHCH2CNOOHHH蛋白质蛋白质多肽多肽水解水解水解水解氨基酸的氨基酸的成肽成肽反应反应（六）氨基酸的检验（六）氨基酸的检验茚三酮溶液中加入茚三酮溶液中加入氨基酸

7、溶液氨基酸溶液，显紫色。，显紫色。现象：现象：注意：注意：1 1、利用该反应可以对氨基酸进行检、利用该反应可以对氨基酸进行检测。但有的氨基酸呈其他颜色，如：测。但有的氨基酸呈其他颜色，如：脯氨酸、羟脯氨酸显黄色。脯氨酸、羟脯氨酸显黄色。2 2、蛋白质也能发生茚三酮反应，蛋白、蛋白质也能发生茚三酮反应，蛋白质与稀的茚三酮溶液共热，显蓝质与稀的茚三酮溶液共热，显蓝紫紫色。色。教材教材 P102二二 蛋白质蛋白质选修选修5 5 专题五专题五 第二单元第二单元 （一）蛋白质的概念（一）蛋白质的概念 蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的一类具有一类具有特定

8、结构特定结构和一定和一定生物学功能生物学功能的生物大分子。的生物大分子。（二）蛋白质的存在（二）蛋白质的存在 主要的存在于生物体内，肌肉，发，皮肤，角蹄，主要的存在于生物体内，肌肉，发，皮肤，角蹄，酶，激素，抗体，病毒；在植物中也很丰富，比酶，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。 是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。思考：思考：蛋白质与多肽的区别？蛋白质与多肽的区别？（三）蛋白质的性质（三）蛋白质的性质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 ; (

9、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；性质性质1:1:具有两性具有两性水解原理：水解原理：注意：不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸， 但只有天然蛋白质水解均生成-氨基酸OOHHHNCH2CO OHHNCH2COHHOHOHH( (结构中含有结构中含有肽键肽键) )性质性质2:2:能够水解能够水解实验：实验：鸡蛋白溶液蛋白质凝聚蛋白质重新溶解结论：结论：1

10、、蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液如、蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液如Na2SO4、(NH4)2SO4等等,可使蛋白质的溶解度减小可使蛋白质的溶解度减小, 破坏了破坏了蛋白质溶解形成的胶体结构蛋白质溶解形成的胶体结构，使蛋白质转变为沉，使蛋白质转变为沉淀而从溶液中析出淀而从溶液中析出-盐析。盐析。2、盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质、盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质应用：应用：利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。浓无机盐浓无机盐水水性质性质3:盐析盐析什么样什么样的盐？的盐？这是为什么？这是为什么？实验：实验：鸡蛋白溶液加加 热热蛋白质凝结加水

11、加水不再溶解鸡蛋白溶液蛋白质凝结加水加水不再溶解结论：结论： 在热、强酸、强碱、重金属盐、甲醛、酒精、苯酚溶液、紫外线等作用下，蛋白质失去原有的可溶性而凝结，同时丧失了生理活性。这种过程是不可逆的。应用：应用：消毒原理乙酸铅乙酸铅性质性质4:变性变性 学学 与与 问问1、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？2、为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存、为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？动物标本？3、为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、

12、生石灰、为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石灰和水制成）来消灭病虫害？和水制成）来消灭病虫害？4、钡盐也属于重金属盐，医院在做胃透视时要服用、钡盐也属于重金属盐，医院在做胃透视时要服用“钡餐钡餐”BaSO4为何不会中毒？能否改服为何不会中毒？能否改服BaCO3？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 浓的无机盐溶液浓的无机盐溶液受热、紫外线、酸、碱、受热、紫外线、酸、碱、重金属盐和某些有机物重金属盐和某些有机物 物理变化物理变化(溶解度降低溶解度降低) 化学变化化学变化(蛋白质性质改变蛋白质性质改变)可逆可逆不可逆不可逆分离提纯分离提纯杀菌消毒杀菌消毒概

13、念对比概念对比实验：实验：（1）鸡蛋白溶液）鸡蛋白溶液浓硝酸浓硝酸变成黄色变成黄色结论：结论： 蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。应用：应用：用于鉴别蛋白质的存在性质性质5: 颜色反应颜色反应（2）鸡蛋白溶液）鸡蛋白溶液10%NaOH 1%CuSO4紫玫瑰色溶液紫玫瑰色溶液（3）鸡蛋白溶液）鸡蛋白溶液0.1%茚三酮茚三酮蓝紫色溶液蓝紫色溶液 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 (1)燃烧；(2)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

14、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:燃烧产生烧焦羽毛气味燃烧产生烧焦羽毛气味颜色反应与金属的焰色反应颜色反应与金属的焰色反应 颜色反应颜色反应: : 一般在溶液中指有明显颜色变化的化学反应,如苯酚与FeCl3溶液呈紫色;碘与淀粉呈蓝色；某些蛋白质与浓硝酸呈黄色。 焰色反应焰色反应: : 是指某些金属及其化合物在灼烧时能使火焰体现出一定的颜色。颜色反应和焰色反应都可用于物质的检验概念对比概念对比（四）蛋白质的结构（四）蛋白质的结构思考：思考： 为什么蛋白质数目众多，结构复杂？为什么蛋白质数目众多，结

15、构复杂？ 蛋白质可能包含一条或多条肽链，不同肽链中蛋白质可能包含一条或多条肽链，不同肽链中所包含的氨基酸数量以及它们的排列方式各不所包含的氨基酸数量以及它们的排列方式各不相同，多肽链本身以及多肽链之间还存在空间相同，多肽链本身以及多肽链之间还存在空间结构问题。结构问题。 各种蛋白质的特殊功能和活性主要取决各种蛋白质的特殊功能和活性主要取决于什么？于什么？ 取决于组成多肽链的氨基酸种类、数目及排列取决于组成多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序和其特定的空间结构。即蛋白质的结构。顺序和其特定的空间结构。即蛋白质的结构。 什么是蛋白质的一级、二级、三级和四什么是蛋白质的一级、二级、三级和四级结构？级结

16、构？具有三级结构的多肽链叫亚基具有三级结构的多肽链叫亚基一级结构：一级结构：二级结构：二级结构：三级结构：三级结构：四级结构：四级结构： 蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序叫蛋白质的一级结构。列顺序叫蛋白质的一级结构。蛋白质的生物活性首先取蛋白质的生物活性首先取决于蛋白质的一级结构。决于蛋白质的一级结构。（教材（教材P 105） 多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构称为蛋多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构称为蛋白质的二级结构。白质的二级结构。蛋白质的二级结构主要依靠肽链中氨蛋白质的二级结构主要依靠肽链中氨基酸残基亚氨基上的氢原子与羰基上的氧原子之间的氢基酸残基

17、亚氨基上的氢原子与羰基上的氧原子之间的氢键而实现。键而实现。（教材（教材P 106）-螺旋结构和螺旋结构和-折叠结构折叠结构 蛋白质分子在二级结构的基础上进一步盘蛋白质分子在二级结构的基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构。曲折叠形成的三维结构。 蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基间的蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局称为蛋白质的四级结构。相互作用与布局称为蛋白质的四级结构。（四）蛋白质的结构（四）蛋白质的结构（教材（教材P 106）（教材（教材P 107）一级一级 二级二级 三级结构三级结构蛋白质的结构蛋白质的结构l生物体、植物无时无刻都在进行着化学反应，并生物体、植物无时无刻都在

18、进行着化学反应，并且这些反应在生物体存在的条件下温和地进行，且这些反应在生物体存在的条件下温和地进行，而且会随着环境、身体的情况而随时自动、精确而且会随着环境、身体的情况而随时自动、精确的改变，是什么让这些反应可以实现的？的改变，是什么让这些反应可以实现的？【自主学习】【自主学习】P107-1081、酶的概念（来源、功能和类别）？、酶的概念（来源、功能和类别）？2、酶的催化作用特点？、酶的催化作用特点？3、影响酶作用的因素？、影响酶作用的因素？4、酶的应用？、酶的应用？（五）神奇的蛋白质（五）神奇的蛋白质酶酶1、酶的概念、酶的概念 （1）酶的来源：）酶的来源： 活细胞产生的活细胞产生的 （2）

19、酶的功能：）酶的功能： 具有生物催化作用具有生物催化作用 反应结束后，酶本身保持不变反应结束后，酶本身保持不变 （3）酶的类别：）酶的类别： 是蛋白质是蛋白质 酶是一类由活细胞产生的对生物体内酶是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蛋白质。的化学反应具有催化作用的蛋白质。理解：理解：2、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

20、化作用（相当于无机催化剂的（相当于无机催化剂的1071013倍）倍）3、影响酶作用的因素：、影响酶作用的因素：（1）酶作用要求适宜的温度酶作用要求适宜的温度（2）酶作用要求适宜的酶作用要求适宜的pH（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）4、酶的应用酶的应用：（1）淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工业；）淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工业；（2）蛋白酶应用于医药、制革等工业；）蛋白酶应用于医药、制革等工业；（3）脂肪酶应用于脂肪水解、羊毛脱脂等；）脂肪酶应用于脂肪水解、羊毛脱脂等；（1）酶还可用于疾病的诊断。）酶还可用于疾病的诊断。三三核酸核酸选修选修5 5

21、专题五专题五 第二单元第二单元 核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺少的组成部分。缺少的组成部分。 核酸是现代生物化学、分子生物学和医学核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的重要基础之一。的重要基础之一。【自主学习】【自主学习】P 109-1101、核酸的概念？、核酸的概念？2、核酸的分类和分布？、核酸的分类和分布？3、核酸的功能？、核酸的功能？4、核酸的化学组成和水解的产物？、核酸的化学组成和水解的产物？1、核酸的概念、核酸的概念l核酸是一类含核酸是一类含磷的高分子化磷的高分子化合物，合物，是由其结是由其结构单体核苷酸通构单体核苷酸通过过3, 5- 磷酸二酯磷酸二酯键聚合而成的长键聚合而成的长链，继而形成具链，继而形成具有复