蛋白质和核酸.

1、第三节第三节蛋白质和核酸蛋白质和核酸2022年年5月月29日星期日日星期日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、羧羟基、羧基基时，能否发生时，能否发生酯化反应酯化反应呢？怎样发生？呢？怎样发生？3、如果上述羟基酸中的如果上述羟基酸中的羟基羟基换成换成氨基氨基后，后，能否发生类似的化学反应呢？如果能，生能否发生类似的化学反应呢？如果能，生成的产物是什么？成的产物是什么？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？ 蛋白质是一切生命的基础，而氨基酸则是组蛋白质是一切生命的基础，而氨基酸则是组成蛋白质的基本结构单元成蛋白质的基本结构单元说说你知道的哪些是

2、含蛋白质的物质说说你知道的哪些是含蛋白质的物质? 蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命基础，没有蛋白质就没有生命一、氨基酸的结构与性质：一、氨基酸的结构与性质：1、定义：、定义： 羧酸分子中的羧酸分子中的烃烃基上的氢原子被基上的氢原子被 -NH2（氨（氨基）取代所得的一类化合物。基）取代所得的一类化合物。可分为可分为-氨基酸、氨基酸、-氨基酸、氨基酸、等等 RCHCOHONH23、-氨基酸氨基酸结构：结构：2、分类：、分类：天然蛋白质水解生成的氨基酸都是-氨基酸氨基氨基羧基羧基H2NCH2CH2CH2CH2CHCOOHNH2

3、甘氨酸(氨基乙酸)丙氨酸(氨基丙酸)谷氨酸谷氨酸(氨基戊二酸氨基戊二酸 )几种常见氨基酸几种常见氨基酸苯丙氨酸苯丙氨酸( 氨基苯丙酸氨基苯丙酸) 想一想：想一想： 从氨基酸的结构分析，从氨基酸的结构分析，氨基酸氨基酸可能具有怎样可能具有怎样的化学性质？的化学性质？ 天然氨基酸是无色晶体，熔点较高，在天然氨基酸是无色晶体，熔点较高，在200300时熔化分解，一般能溶于水而难时熔化分解，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚溶于乙醇、乙醚4、物理性质：、物理性质：RCHCOOHNH2氨基典型反应羧基典型反应5.氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质1)氨基酸的两性氨基酸的两性:羧基显酸性，氨基显碱性羧基显酸性，

4、氨基显碱性如如：甘氨酸与：甘氨酸与HCl,NaOH的反应方程式的反应方程式?CH2-C-OH+HClONH2CH2C-OH+NaOHNH2OCH2C-OHNH3ClOCH2C-ONa+H2ONH2O 在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又在所学过的物质中有哪些物质既能跟酸反应又能跟碱反应？能跟碱反应？Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、NaHCO3等等 2)氨基酸的成肽反应氨基酸的成肽反应酶酶或或酸酸或或碱碱根据氨基酸分子数的多少叫二肽、三肽根据氨基酸分子数的多少叫二肽、三肽等等两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同），在酸或碱两个氨基酸分子（可以相同，也可以

5、不同），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，缩和形成含有肽键（脱去一分子水，缩和形成含有肽键（ ）的化合）的化合物，叫成肽反应。物，叫成肽反应。CNO H CHCOOHNRHHH2N CHC OH + ROR O H R OH2NCHCNCHCOH + H2O氨基酸的缩合CH2COOHNH2CH3CHCOOHNH2问：由甘氨酸问：由甘氨酸和和丙氨酸形成的二肽可能有几丙氨酸形成的二肽可能有几 种？写出相应的化学反应方程式。种？写出相应的化学反应方程式。 CH3CHCOOH + NH2 CH2COOHNH2酶酶或或酸

6、酸或或碱碱CH3 O H ONH2CHCNCH2COH + H2O4种种根据以上化合物的结构分析回答：根据以上化合物的结构分析回答：（1）该化合物有）该化合物有 个氨基和个氨基和 个羧基。个羧基。（2）该化合物是由）该化合物是由 个氨基酸失去个氨基酸失去 分分子水而形成的。这样的反应叫做子水而形成的。这样的反应叫做 反应反应（3）该化合物中肽键编号是）该化合物中肽键编号是 该化合物是该化合物是 肽。肽。2232成成肽3、5三肽nCH3CHCOOH + NH2nCH2COOHNH2甘氨酸甘氨酸酶酶或或酸酸或或碱碱CH3 O H OH NHCHCNCH2C n OH + 2nH2O3）蛋白质的形成

7、：）蛋白质的形成：丙氨酸丙氨酸相对分子质量大于相对分子质量大于1000010000，具有一定空间结构，具有一定空间结构的多肽叫的多肽叫蛋白质蛋白质氨基酸二肽多肽链多肽链蛋白质M1万万成肽反应成肽反应主要的主要的存在存在于生物体内，肌肉，发，皮肤，角于生物体内，肌肉，发，皮肤，角蹄，酶，激素，抗体，病毒；在植物中也很蹄，酶，激素，抗体，病毒；在植物中也很 丰富，比如大豆，花生，谷物。丰富，比如大豆，花生，谷物。二、蛋白质的结构与性质二、蛋白质的结构与性质 组成元素仅为：组成元素仅为：C、H、O、N及及S、P和少量和少量的的Cu、Fe、Zn等而种类达十万种以上。等而种类达十万种以上。 SARS S

8、ARS病的凶手病的凶手冠状病毒，冠状病毒， 有自己有自己的核酸和蛋白质。它进入人体后，借助人的核酸和蛋白质。它进入人体后，借助人体内的原料合成病毒。当我们人体发病时，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。就是它的蛋白质对我们起了作用。 2009 2009年的甲型年的甲型H1N1H1N1流感病毒流感病毒肆虐全球，肆虐全球，至今还没有好的办法控制它的漫延。这种至今还没有好的办法控制它的漫延。这种病毒也是一种蛋白质。病毒也是一种蛋白质。一块块砖头垒成了万里长城氨基酸就是构成蛋白质这个氨基酸就是构成蛋白质这个“万里长城万里长城”的基石的基石 构成蛋白质的氨基酸常见约有构成

9、蛋白质的氨基酸常见约有2020种种, ,其中有其中有8 8种种是人体自身不能合成的必需通过食物摄入称是人体自身不能合成的必需通过食物摄入称为为必需氨基酸必需氨基酸组成多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺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。序和其特定的空间结构。2、蛋白质的结构、蛋白质的结构独特而稳定独特而稳定决定了各种蛋白质的特殊功能和活性决定了各种蛋白质的特殊功能和活性2、蛋白质的结构、蛋白质的结构蛋白质蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序 肽键肽键是蛋白质一级结构的基本结构键。是蛋白质一级结构的基本结构键。COOHNH亮丝苏半半谷

10、异甘22、蛋白质的结构、蛋白质的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蛋白质在二级蛋白质在二级结构基础上进结构基础上进一步盘曲折叠一步盘曲折叠而形成而形成 三维结构三维结构2、蛋白质的结构、蛋白质的结构每个具有三级结构的多肽链称为亚基亚基的立体排布、亚基间相互作用与布局2 2、蛋白质的结构、蛋白质的结构蛋白质的分子图象蛋白质的分子图象一级结构：一级结构：蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列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顺序叫蛋白质的一级结构多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构称为蛋白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质的二级结

11、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。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蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局间的相互作用与布局2、蛋白质的结构、蛋白质的结构独特而稳定独特而稳定四级结构：四级结构：三级结构：三级结构：二级结构：二级结构：3、蛋白质的化学性质、蛋白质的化学性质（1 1）两性）两性: :形成蛋白质形成蛋白质的多肽是由的多肽是由多个氨基酸多个氨基酸脱水形成的，脱水形成的，在多肽链的在多肽链的两端必然存两端必然存在着自由的在着自由的氨基与羧基氨

12、基与羧基. （2）水解反应）水解反应:蛋白质蛋白质 多肽多肽 二肽二肽 氨基酸氨基酸 水解反应的实质是化合物中的正电基团和负电基团分别与水电离产生的OH、H结合，形成两类不同的物质，常见能发生水解反应的物质主要有：1盐类水解(1)强酸弱碱盐水解呈酸性: 如：CuSO4、NH4NO3、FeCl3、Al2(SO4)3(2)强碱弱酸盐水解呈碱性: 如：KF、Na2CO3、K2SiO3、NaClO2卤化物水解生成酸 PCl33H2O=H3PO33HCl IClH2O=HIOHCl3金属氮化物水解生成金属氢氧化物和氨 Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH34金属碳化物水解生成金属氢氧化物和烃 Ca

13、C22H2O= C2H2Ca(OH)2 Al4C312H2O=3CH44Al(OH)35卤代烃的水解(碱性环境中)CH3CH2BrH2ONaOHCH3CH2OHHBr6酯类水解(1)在酸性介质中生成酸和醇：RCOOCH2RH2OHRCOOHHOCH2R(2)在碱性介质中生成盐和醇：RCOOCH2RNaOHOHRCOONaHOCH2R7糖类的水解(C6H10O5n淀粉nH2O催化剂nC6H12O6葡萄糖C12H22O 11麦牙糖H2O催化剂2C6H12O6葡萄糖8蛋白质的水解蛋白质水酶氨基酸(1)普通熟鸡蛋蛋黄中感觉不到油腻感普通熟鸡蛋蛋黄中感觉不到油腻感,但腌制成但腌制成咸蛋后咸蛋后,煮熟蛋黄

14、里却有油煮熟蛋黄里却有油.(2)煎蛋时煎蛋时,生鸡蛋受热会凝结生鸡蛋受热会凝结(3)家用消毒碗柜用紫外线来杀死细菌家用消毒碗柜用紫外线来杀死细菌(4)做实验时不小心手沾到弄做实验时不小心手沾到弄HNO3,皮肤会皮肤会 变黄变黄.生活中的问题生活中的问题? 浓食盐水浓食盐水,加热加热,紫外线紫外线,浓浓HNO3,都对蛋白都对蛋白质有作用质有作用.用途：用途： 分离，提纯蛋白质分离，提纯蛋白质少量的少量的稀稀盐溶液可以促进溶解盐溶液可以促进溶解（3）盐析）盐析 向蛋白质溶液中加入的盐溶液达到一定浓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度时，使蛋白质的溶解度降低而

15、从溶液中析出的作用称为盐析出的作用称为盐析现象现象：均凝结了；但是不再溶解：均凝结了；但是不再溶解（4）变性变性失去生理活性失去生理活性 条件条件： 加热、紫外线照射、强酸、加热、紫外线照射、强酸、强碱、重金属盐（含强碱、重金属盐（含Cu2+、Pb2+、Ba2+、Ag+、Hg2+等）、乙醇、甲等）、乙醇、甲醛等醛等 此过程不可逆，此过程不可逆，可使蛋白质的理化性质和可使蛋白质的理化性质和生理功能发生改变，失去生理活性生理功能发生改变，失去生理活性加入某种物质后有沉淀生成加入某种物质后有沉淀生成不可逆不可逆可逆，加水即可可逆，加水即可杀菌、消毒杀菌、消毒防中毒防中毒分离、提纯蛋白质分离、提纯蛋白

16、质重金属盐、醛、重金属盐、醛、加热或剧烈震动加热或剧烈震动加入某些浓盐溶液，加入某些浓盐溶液，如：如： Na2SO4,浓食盐浓食盐水（水（NH4）2SO4, 等等 相同点相同点复原复原盐盐不不同同用途用途不不同同点点变性变性盐析盐析思考题：、误服重金属怎么解毒？、为什么衣服有汗渍时，不能用热水洗？、女士烫发是蛋白质的变性吗？4. 为什么医院用高温蒸煮,照射紫外线,喷洒 苯酚溶液,在伤口处涂抹酒精的方法来杀菌?5. 为什么生物实验室用甲醛溶液保存标本?6. 为什么在农业上用波尔多液(由硫酸铜,生石灰和水制成)来消灭害虫? 在医院的病房里，在医院的病房里，常常安放紫外灯，其目的常常安放紫外灯，其目

17、的就是杀死空气中的病菌；就是杀死空气中的病菌；在一些高级宾馆里，常备在一些高级宾馆里，常备有紫外线消毒橱，用于餐有紫外线消毒橱，用于餐具等的消毒；现在各种饮具等的消毒；现在各种饮料、啤酒、矿泉水等所用料、啤酒、矿泉水等所用水的消毒，绝大多数都是水的消毒，绝大多数都是通过紫外线发生器发出的通过紫外线发生器发出的紫外线，经一定时间的照紫外线，经一定时间的照射来完成的。射来完成的。 紫外线消毒橱紫外线消毒橱（5）颜色反应）颜色反应浓硝酸浓硝酸(含苯环的含苯环的)（6）灼烧时有烧焦羽毛的气味）灼烧时有烧焦羽毛的气味问问:怎样鉴别丝织品和棉织品怎样鉴别丝织品和棉织品? 蛋白质的燃烧蛋白质的燃烧（组成元素

18、（组成元素C、H、O、N、S、P等）等）一般生成一般生成CO2、H2O、N2、SO2、P2O5等物质。等物质。二、蛋白质的性质二、蛋白质的性质1、具有两性、具有两性2、水解（酸、碱或酶作用下）、水解（酸、碱或酶作用下）3、盐析（、盐析（实验实验4-2） 注意：（注意：（1）可逆）可逆 （2）物理变化）物理变化4. 变性（变性（实验实验4-3） 注意：（注意：（1）条件）条件 （2）不可逆）不可逆5. 颜色反应（颜色反应（实验实验4-4） 可用于检验蛋白质！可用于检验蛋白质！6、灼烧、灼烧P.90 学与问学与问三三. 酶酶 生物体、植物无时无刻都在进行着化学生物体、植物无时无刻都在进行着化学反应

19、，并且这些反应在生物体存在的条反应，并且这些反应在生物体存在的条件下进行，而且会随着环境、身体的情件下进行，而且会随着环境、身体的情况而随时自动、精确的改变，况而随时自动、精确的改变，是是什么让什么让这些反应可以实现的？这些反应可以实现的？酶也是蛋白质酶也是蛋白质酶的催化特点：（酶的催化特点：（P91） 1.条件温和，不需加热条件温和，不需加热 2.具有高度的专一性具有高度的专一性 3.具有高效催化作用具有高效催化作用 核酸与蛋白质一样，是一切生物机体核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺少的组成部分。不可缺少的组成部分。 核酸是现代生物化学、分子生物学和核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的

20、重要基础之一。医学的重要基础之一。四、核酸四、核酸【自主学习自主学习】P92-931、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？四、核酸四、核酸DNA（脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸）遗传基因，转录副遗传基因，转录副 本，将遗传信息传到子代。本，将遗传信息传到子代。(是蛋白质合是蛋白质合 成的模板成的模板)。RNA（核糖核酸核糖核酸）决定蛋白质的生物决定蛋白质的生物 合成（合成蛋白质的工厂）。合成（合成蛋白质的工厂）。一类含一类含磷磷的高分子化合物的高分子化合物世界第一只克隆羊世界第一只克隆羊：多利多利世界第一只克隆羊：多利我叫阳阳我是阳阳的妈

21、妈我是由妈妈的耳朵细胞培育出来的基因工程以DNA控制和蛋白质合成技术为核心我国在核酸研究中的成就我国在核酸研究中的成就:1.1981年年,我国人工合成酵母丙我国人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸氨酸转移核糖核酸2.2000年以来我国一直参加了年以来我国一直参加了世界人类基因组研究的工作世界人类基因组研究的工作 蛋白质的研究进展蛋白质的研究进展 对蛋白质的研究现在主要的是采取从分子的对蛋白质的研究现在主要的是采取从分子的角度去考虑，改装，修复，移植等角度去考虑，改装，修复，移植等 蛋白质的生产主要采取的方法是生物工程和蛋白质的生产主要采取的方法是生物工程和酶的发酵等酶的发酵等 蛋白质的用途主要研究的

22、是药用，食用，工蛋白质的用途主要研究的是药用，食用，工业等方面业等方面【练习练习】1 1、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质应加入（性质应加入（ ） A.A.甲醛溶液甲醛溶液 B.B. CuSOCuSO4 4溶液溶液 C.C.饱和饱和NaNa2 2SOSO4 4溶液溶液 D.D. 浓硫酸浓硫酸 ECuSO4 BF F. NaCl GH2SO4 HHCHOCF2、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（

23、 ） CONH CHCONH CHR1R2R3ABCDC3.下列关于蛋白质的叙述中，正确的是下列关于蛋白质的叙述中，正确的是 ( ) A、蛋白质溶液中加、蛋白质溶液中加(NH4)2SO4溶液可提纯蛋白质。溶液可提纯蛋白质。 B、在豆浆中加少量石膏，能使豆浆凝结为豆腐。、在豆浆中加少量石膏，能使豆浆凝结为豆腐。C、温度越高，酶对某些化学反应的催化效率越高。、温度越高，酶对某些化学反应的催化效率越高。 D、任何结构的蛋白质遇到浓、任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都会变成黄色。都会变成黄色。A4市场上有一种加市场上有一种加酶酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活

24、性很强，衣物的少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物的汗渍、血迹及人体排放的蛋白质油渍遇到它，皆汗渍、血迹及人体排放的蛋白质油渍遇到它，皆能水解而除去，下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗能水解而除去，下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是（涤的是（ ） 棉织品棉织品 毛织品毛织品 晴纶织品晴纶织品 蚕丝织品蚕丝织品 涤纶织品涤纶织品 绵纶织品绵纶织品（A） （B） （C） （D）B51997年，英国的年，英国的“克隆羊克隆羊”备受世界关注。备受世界关注。“克隆羊克隆羊”的关键之一是找到特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞使的关键之一是找到特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞使之像生殖细胞一样发育成个体。有关酶的说法中错误的是之像生殖细胞