《蛋白质和核酸》参考课件2

第四章生命中的基础有机化学物质第三节蛋白质和核酸第1课时新课标人教版高中化学课件系列选修5有机化学基础学习目标1.掌握氨基酸的组成、结构特点和主要性质；2.了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。3.了解蛋白质的组成、结构和性质；学习重点1.蛋白质的组成、结构和性质2.氨基酸的结构特点和性质蛋白质和核酸2003年，非典曾让我们闻非色变！SARS病毒的电子图片SARS病的凶手——冠状病毒，有自己的核酸和蛋白质。它进入人体后，借助人体内的原料合成病毒。其实当我们人体发病时，是它的蛋白质对我们起了作用。

蛋白质我叫阳阳我是阳阳的妈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大家知道我国第一头克隆羊叫什么名字吗？知道她是怎么诞生的吗？蛋白质1965年我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质—结晶牛胰岛素。蛋白质蛋白质的存在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，比如大豆，花生，谷物。是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸，即氨基在羧基的α位上α-氨基酸的结构通式：H2N-CH-COOHR蛋白质几乎一切生命活动过程都与蛋白质有关，没有蛋白质就没有生命。蛋白质的相对分子质量很大，可以达到上千万。但是如此大的高分子化合物，也是由基本结构单元构成的，就是氨基酸，要认识蛋白质，必须首先认识氨基酸。蛋白质蛋白质是最重要的营养物质思考讨论：1、蛋白质在人体内起什么作用？（1）对生物反应起催化作用的：（2）运输作用的：（3）保护作用的：（4）抵抗病毒、细菌作用的高度特异性蛋白：（5）构成动物大部分结构的纤维物质：酶血红蛋白毛发、皮肤、甲、壳等;抗体软骨、肌肉“生命是蛋白质存在的方式”——恩格斯蛋白质思考讨论：2、蛋白质在人体内是如何代谢的？食物中的蛋白质→氨基酸→人体内多种蛋白质3、蛋白质种类为何如此丰富（从结构方面）蛋白质的基石——氨基酸蛋白质一、氨基酸α-氨基酸是构建蛋白质的基石物质，首先来学习氨基酸。赖氨酸的结构简式氨基羧基αβ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氨基酸。

H2NCH2CHCOOHNH2CH2CH2CH2氨基酸1、几种常见的氨基酸：(1)甘氨酸（α-氨基乙酸）(2)丙氨酸（α-氨基丙酸）CH2—COOHNH2CH3—CH—COOHNH2一、氨基酸天然蛋白质都是由多种α-氨基酸组成，天然蛋白质水解生成α-氨基酸。氨基酸(3)谷氨酸（α-氨基戊二酸）

HOOC—(CH2)2—CH—COOHNH2(4)苯丙氨酸（α-氨基-β-苯基丙酸）

-CH2-CH-COOHNH2●结构：含有一个-NH2及-COOH●性质：具有两性：碱性和酸性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●酸性

●碱性CH2-COOHNH3+CH2-COO-+H2ONH2CH2-COOH+OH-NH2CH2-COOH+H+NH22、氨基酸的性质性质1:显酸、碱两性NH2CH2COOH+NaOH→NH2CH2COO-Na++H2O

NH2CH2COOH+HCl→Cl-+NH3CH2COOH氨基酸性质2.成肽反应2NH2CH2COOH→肽键两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同），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脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，成为成肽反应。氨基酸肽键

●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OHH—N—CH2—C—OHOHH—N—CH2—C—OH—N—CH2—C—OH成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应OHH—N—CH2—C—OH+氨基酸二、蛋白质的结构与性质相对分子质量大于10000，具有一定空间结构的多肽叫蛋白质。蛋白质分子中含有C、O、H、N、S等元素。1965年我国科技工作者成功合成了具有生物活性的——结晶牛胰岛素。这是科学史上的一大成就，可以说是科学史上又一“丰碑”。蛋白质阅读与交流（P88)组成元素为：C、H、O、N及S、P和少量的Cu、Fe、Zn等而种类达十万种以上。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。1、组成蛋白质的元素主要有哪些？人体内的蛋白质有多少种？2、各种蛋白质的特殊功能和活性主要取决于什么？3、什么是蛋白质的一级、二级、三级和四级结构？蛋白质具有三级结构的多肽链叫亚基1、蛋白质的结构一级结构：二级结构：三级结构：四级结构：蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列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质的二级结构。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。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蛋白质一级二级三级结构蛋白质的结构四级结构蛋白质蛋白质的分子图象蛋白质蛋白质的空间结构蛋白质练一练三级结构COOHH2N蛋白质【资料卡片】蛋白质蛋白质蛋白质各个品牌奶粉中蛋白质含量为15-20%，蛋白质中含氮量平均为16%。以某合格牛奶蛋白质含量为2.8%计算，含氮量为0.44%，某合格奶粉蛋白质含量为18%计算，含氮量为2.88%。而三聚氰胺含氮量为66.7%，是牛奶的151倍，是奶粉的23倍。每100g牛奶中添加0.1克三聚氰胺，就能提高0.4%蛋白质!

蛋白质第三节蛋白质和核酸第2课时2、蛋白质的化学性质下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是①NaHCO3;②(NH4)2S;③Al(OH)3;④NH4Cl；⑤H2N-CH2-COOH;⑥CH3-COOHA.①②③B.①②④⑤C.⑤⑥D.①②③⑤●【小结】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；D性质1:具有两性蛋白质水解原理：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α-氨基酸OHH—N—CH2—C—OH—N—CH2—C—OHHOH性质2:能够水解(结构中含有肽键)蛋白质H2OH2OH2O蛋白质多肽水解水解蛋白质的水解反应蛋白质1、下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中(A)、(B)、(C)、(D)标出分子中不同的键。当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是（）—N—CH—C—N—CH—C—HROHRO(A)(B)(C)(D)C【课堂练习】蛋白质在适宜条件下完全水解得到4种产物，它们的结构简式为

，

。2、已知有机化合物:CH3--C--O--NH--C--CH2-CH3O--C--O--OOHO----NH2CH3-C-OH,OHO-C-CH2-CH3O--C-OH,OHO蛋白质●实验：鸡蛋白溶液蛋白质凝聚蛋白质重新溶解●结论：1、蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液〔如Na2SO4、(NH4)2SO4等〕,可使蛋白质的溶解度减小,而从溶液中析出----盐析2、盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质●应用：利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。浓无机盐水性质3:盐析实验4-2蛋白质●实验：鸡蛋白溶液加热蛋白质凝结加水不再溶解鸡蛋白溶液蛋白质凝结加水不再溶解●结论：在热、酸、碱、重金属盐、甲醛、酒精、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：消毒原理乙酸铅性质4:变性实验4-3蛋白质

学与问1、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？2、为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？3、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？4、钡盐也属于重金属盐，医院在做胃透视时要服用“钡餐”BaSO4为何不会中毒？能否改服BaCO3？蛋白质盐析变性变化条件变化性质变化过程用途

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蛋白质●实验：鸡蛋白溶液浓硝酸变成黄色●结论：

蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。如某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色，称“黄蛋白反应”●应用：用于鉴别蛋白质的存在性质5:颜色反应实验4-4蛋白质

●用于区别合成纤维与蛋白质(如真丝、蚕丝、纯毛、毛线等)●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“人造丝”，在如下各方法中正确的是()①滴加浓HNO3,

②滴加浓硫酸,③滴加酒精,④灼烧

A.①③B.②④C.①④D.③④C性质6:燃烧产生烧焦羽毛气味蛋白质颜色反应与金属的焰色反应

●颜色反应:

一般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:

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蛋白质1.当含有下述结构片段的蛋白质在胃中水解时，不可能产生的氨基酸是()D2.将甘氨酸和丙氨酸混合起反应生成各种二肽，可能的连结方式有多少种？()A.1种B.2种C.3种D.4种

－氨基丙酸B.

－氨基丁酸C.甘氨酸D.

－氨基丁酸D①②③④⑤蛋白质3.已知有机物A分子中有3个碳原子,有关它的某些信息注明在下面的示意图中：(1)A的结构简式为

；(2)F和G的名称分别为

；(3)生成H的化学方程式为

。H2N－CH2－COOCH3

F:氯化氨基乙酸,G:氨基乙酸钠蛋白质4、已知-NH2连在苯环上显碱性，-C-NH2连在苯环上显中性，现有有机物C7H7O2N，分子结构中有一个苯环和两个取代基，且两取代基在苯环上处于相对位置，请写出符合下列要求的结构简式。O(1)该有机物只具有酸性(2)该有机物只具有碱性(3)该有机物具有两性(4)该有机物既无酸性又无碱性HO－－C－NH2OH2N－--O-C-HOH2N－--C--OHOO2N－－CH3蛋白质5.n个氨基酸分子之间通过缩聚(一个氨基酸分子中氨基上的氢原子与相邻氨基酸分子羧基中的羟基结合成水分子)后可得n肽，过程中形成了(n－1)个肽键。今有一种“多肽”，其分子式为C55H70O19N10，已知将它彻底水解后只得到下列四种氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸。问：(1)这个多肽是

肽。

(2)该多肽水解后有

个谷氨酸分子。(3)该多肽水解后有

个苯丙氨酸。十43蛋白质CH3-CH-COOH:丙氨酸，b个C3H7NO2NH2CH2-CH-COOH:苯丙氨酸，c个C9H11NO2NH2HOOC-(CH2)2-CH-COOH:谷氨酸，d个C5H9NO4NH22a+3b+9c+5d=55------------“C”5a+7b+11c+9d-9×2=70----“H”2(a+b+c+2d)-9=19-----------“O”a+b+c+d=10-------------------“N”a=1b=2c=3d=4CH2-COOH:甘氨酸，a个C2H5NO2NH2蛋白质资料卡片蛋白质归纳蛋白质的性质：3.盐析：1.水溶性：有些可溶，有些难溶。2.水解：水解生成氨基酸。4.变性5.颜色反应6.灼烧产生烧焦羽毛的气味CH2

CNH2O

NCH2COOHH蛋白质三、酶生物体、植物无时无刻都在进行着化学反应，并且这些反应在生物体存在的条件下温和地进行，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？【自主学习】P91-921、酶的概念（来源、功能和类别）？2、酶的催化作用特点？3、影响酶作用的因素？4、酶的应用？酶1、酶的概念（1）酶的来源：

活细胞产生的（2）酶的功能：

具有生物催化作用

反应结束后，酶本身保持不变（3）酶的类别：是蛋白质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。理解：酶2、酶的催化特点：（1）条件温和，不需加热（在接近体温和接近中性的条件下）（2）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）（3）具有高效催化作用（相当于无机催化剂的107~1013倍）酶3、影响酶作用的因素：（1）酶作用要求适宜的温度（2）酶作用要求适宜的pH（在接近体温和接近中性的条件下）4、酶的应用：（1）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；（3）脂肪酶应用于脂肪水解、羊毛脱脂等；（4）酶还可用于疾病的诊断。酶1、酶的正确表述是（）

A．酶是具有催化能力的一类物质

B．酶是活细胞产生的特殊蛋白质

C．酶是活细胞产生的有催化作用的蛋白质

D．酶是活细胞产生的有活性的蛋白质C课堂练习2、一份唾液淀粉酶能催化100万份淀粉水解，说明酶具有（）A．专一性B．高效性C．多样性D．稳定性B酶

核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺少的组成部分。核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的重要基础之一。四、核酸【自主学习】P92-931、核酸的概念？2、核酸的分类和分布？3、核酸的功能？4、核酸的化学组成和水解的产物？核酸1、核酸的概念核酸是一类含磷的高分子化合物，是由其结构单体核苷酸通过3′,5′-磷酸二酯键聚合而成的长链，继而形成具有复杂三维结构的大分子化合物。核酸（1）核酸的分类根据核酸的化学组成，分为两类:

核糖核酸（简写为：RNA）脱氧核糖核酸（简写为：DNA）

2、核酸分类和分布（2）核酸的主要分布

DNA：主要分布在真核细胞的细胞核中。

RNA：主要分布在真核细胞的细胞质中。核酸（1）DNA是主要遗传物质，是遗传信息的载体。DNA同时还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。

（2）RNA在蛋白质生物合成中起重要作用。根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。

3、核酸的重要功能核酸

磷酸核酸→核苷酸→戊糖核苷→碱基核酸的组成：4、核酸的化学组成核酸的元素组成:C、H、O、N、P

其中P在各种核酸中的含量比较恒定：