高二化学选修5第四章第三节蛋白质和核酸(共2课时)课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,蛋白质和核酸,第一课时,一、氨基酸的结构与性质：,1,、氨基酸的概念：,羧酸分子里烃基上的氢原子被,氨基,取代后的生成物。说明：,-NH,2,叫氨基，可以看成,NH,3,失一个,H,原子后得到的，是个碱性基。氨基的电子式：,-,氨基酸：离羧基最近的碳原子上的氢原子叫,氢原子，次近的碳原子上的氢原子叫,氢原子。羧酸分子里的,氢原子被氨基取代的生成物叫,-,氨基酸。,-,氨基酸是构成蛋白质的基石。天然蛋白质水解得到的氨基酸绝大部分是,-,氨基酸。如：,甘氨酸（,-,氨基乙酸）的结构简式为：,蛋白质合成,3D.flv,2,、氨基酸的结构：,-,氨基酸通式：,特点：既含有氨基,(-NH,2,),，又含有羧基,(-COOH),注意：,与同碳原子数的硝基化合物存在同分异构现象，如 与,CH,3,CH,2,NO,2,互为同分异构体。,5,、氨基酸的性质：,（,氨基酸结构中含有官能团,-COOH,和,-NH,2,，既有酸性又有碱性,）,氨基酸的两性：,既与酸反应，又与碱反应。,说明：,a,、所学过的既能跟酸反应又能跟碱反应的物质：,Al,、,Al,2,O,3,、,Al(OH),3,、,(NH,4,),2,CO,3,、,NH,4,HCO,3,、,NaHCO,3,等。,b,、分子内部中和，生成内盐：,由于该性质使氨基酸具有较高的熔沸点，易溶于水，难溶于非极性溶剂，具有类似离子晶体的某些性质。,R,、成肽反应：,+,H,2,O,+,氨基酸分子之间脱水缩合,形成肽键的化合物的反应,肽键,a,、两分子氨基酸缩水形成二肽,b,、分子间或分子内缩水成环,说明：二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物（由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的，含多个肽键的化合物称为多肽）。,小结：氨基酸 多肽 蛋白质,多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键,相互结合，可以形成千百万种具有不同的,理化性质和生理活性的多肽链。相对分子,量在,10 000,以上的，并具有一定空间结构,的多肽，称为蛋白质。,二、蛋白质的结构与性质：,（蛋白质是由多种氨基酸结合而成的含氮生物高分子化物）,1,、存在：,动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁及毛、发、蹄、角等，或存在于植物的种子里。,2,、蛋白质组成和结构：,蛋白质的成分里含有碳、氢、氧、氮、硫等元素；蛋白质是由不同氨基酸按不同排列顺序相互结合而构成的高分子化合物；蛋白质分子中含有未缩合的羧基（,-COOH,）和氨基（,-NH,2,）；蛋白质溶液是一种胶体；酶是一种蛋白质。,蛋白质的结构,：,一级结构 二级结构 三级结构 四级结构,说明：,a,、蛋白质的一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。蛋白质的一级结构决定其空间结构；,b,、蛋白质的二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构；,c,、蛋白质的三级结构是整个多肽链的三维构象，它是在二级结构的基础上，多肽链进一步折叠卷曲形成复杂的球状分子结构；,d,、蛋白质的四级结构是指亚基的立体排布、亚基间相互作用与布局。,1.,两性：,蛋白质分子中含有未缩合的羧基（,-COOH,）和氨基（,-NH,2,）；具有两性。,实验,4,一,2,在盛有鸡蛋白溶液的试管里，缓慢地加入,2ml,饱和的（,NH,4,）,2,SO,4,溶液，观察沉淀的析出。然后把少量的带有沉淀的液体加入盛有,2ml,蒸馏水的试管里，观察实验现象,2,、盐析,向蛋白质溶液中加入,(,NH,4,),2,SO,4,溶液时，会使蛋白质从溶液沉淀出来，加水后沉淀又溶解。,盐析的,应用,：,报告实验结果,:,分析得出结论：,向蛋白质溶液中加入某些,浓的,无机盐溶液后，可使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做,盐析,.,盐析,是可逆,的（物理变化）,采用多次,盐析,的方法可以,分离或提纯蛋白质,实验,4-3,：,分别取四支试管。加入,2mL,鸡蛋白溶液，编好号。,1,向第一支试管中加入几滴醋酸铅溶液；,2,向第二支试管中加入几滴硫酸铜溶液；,3,向第三支试管中加入几滴甲醛溶液；,4,将第四支试管放在酒精灯上加热。,最后分别向四,支,试管中加适量的水，震荡观察现象。,3,、变性,蛋白质均凝结，加入适量清水后，凝结的蛋白质不再溶解。,报告实验结果,:,分析得出结论：,向蛋白质溶液中加入重金属盐、醛或加热均会使蛋白质凝结成沉淀。此过程,不可逆（化学变化）,。,蛋白质的这种彻底改变性质的变化叫,蛋白质的变性,紫外线、,X,射线、强酸、强碱、铜、汞、铅等重金属盐类，以及甲醛、酒精、苯甲酸等均能使蛋白质变性。,【,学与问,】,：,(1),为什么误食重金属盐类时,可以喝大量的牛奶、蛋清或豆浆来解毒？,(2),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？春天为什么要在树木的枝干上涂抹石灰浆,?,实验,4-4,1,用试管取,2mL,鸡蛋白溶液；,2,滴加几滴浓硝酸，微热,4,、蛋白质的颜色反应,实验结果报告,鸡蛋白溶液遇浓硝酸加热颜色变黄,.,含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮肤，指甲等。,用于鉴别。,焰色反应、显色反应、颜色反应的比较,焰色反应,显色反应,颜色反应,含义,钠、钾等多种金属元素被灼烧时，使火焰呈现某种颜色。钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色,酚类物质遇三氯化铁,(Fe,3,),溶液后，溶液显示某种颜色，如苯酚；淀粉遇碘,(I,2,),显蓝色,蛋白质遇某些试剂后显示某种特殊的颜色。鸡蛋白、人的皮肤等遇浓硝酸显黄色,显色实质,物理变化,化学变化,化学变化,重要应用,鉴别钠、钾等金属元素,鉴别苯酚、淀粉,鉴别某些蛋白质,灼烧蛋白质会产生烧焦的羽毛味,现有四种绒线，如何鉴别哪种是纯毛线？哪种是纯棉线？哪种是腈纶线？哪种是半毛线？,蛋白质的用途,（,1,）,食物（人类必须的营养物质）,（,2,）工业原料,动物的毛、蚕丝 纺织原料,动物的皮 皮革,动物的骨、皮、蹄 动物胶,牛奶中的酪素 酪素塑料,四、蛋白质的鉴别方法：,鉴别蛋白质的依据主要有：有些蛋白质分子中有苯环存在，这样的蛋白质跟浓,HNO,3,作用时呈黄色；蛋白质被灼烧时，有烧焦羽毛的气味（常以此来区别毛纺物和棉纺物）；一般多肽与蛋白质在分子量上有区别，当分子量小于,10000,时是多肽；当分子量大于,10000,时是蛋白质,三、酶：,（一种特殊的蛋白质，具有蛋白质的性质）,1,、酶的定义：,酶是一种具有催化作用的蛋白质，是一种生物催化剂。对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的新陈代谢反应具有很强的催化作用。,2,、酶的催化作用的特点：,条件温和、不需加热：在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起作用。在,30,50,之间酶的活性最强，超过适宜的温度时，酶将失去活性；具有高度专一性：如蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应；淀粉酶只对淀粉起催化作用；具有高效催化作用：酶催化的化学反应速率，比普通催化剂高,10,7,10,13,倍。,3,、酶的种类及应用,目前，人们已经知道的酶有数千种。工业上大量使用的酶多数是通过微生物发酵制得的，并且有许多种酶已制成了晶体。酶已得到广泛的应用，如淀粉酶用于食品、发酵、纺织、制药等工业；蛋白酶用于医药、制革等工业；脂肪酶用于使脂肪水解、羊毛脱脂等。酶还用于疾病的诊断。,自学探究,四、核酸,1,、一类含磷的生物高分子化合物，,相对分子量可达十几万至几百万。,2,、核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、,变异等生命现象中起着决定性的作用。,3,、具有酸性,4,、分类：,（,1,）脱氧核糖核酸（,DNA,）：生物遗传信 息 的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。,（,2,）核糖核酸（,RNA,）：根据,DNA,提供的信息控制体内蛋白质的合成。,1,概念,核酸是一类含,磷,的生物高分子化合物。,2,分类,(3),盐析,概念：向蛋白质溶液中加入大量的,如,、,溶液等,，使蛋白质的,降低而从溶液中析出。,特点：盐析属于,，是,的过程，只是改变了,，并未改变,。,应用：多次盐析和溶解可以,。,(4),变性,概念：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的,发生改变的现象。,NaCl,浓盐溶液,(NH,4,),2,SO,4,溶解度,物理变化,可逆,蛋白质的溶解度,蛋白质的活性,分离、提纯蛋白质,理化性质和生理功能,影响因素：,物理因素：,、加压、搅拌、振荡、,照射、超,等；,化学因素：,、,、,、,、,、丙酮等,特点：变性会使蛋白质的结构发生变化，使其失去,，在水中,，是,过程。,(5),颜色反应,分子中含有,的蛋白质遇浓硝酸呈,。,(6),蛋白质灼烧,。,加热,紫外线,声波,强酸,强碱,重金属盐,乙醇,福尔马林,活性,生理,不能重新溶解,不可逆,苯环,黄色,有烧焦的羽毛味,2,要使蛋白质从水溶液中析出而又不改变蛋白质的主要性质，应向其中加入,(,),A,饱和,Na,2,SO,4,溶液,B,浓,NaOH,溶液,C,少量,NaCl D,浓,BaCl,2,溶液,解析：,蛋白质发生盐析的条件是加入较多量的轻金属盐。,A,项合格，,C,项少量,NaCl,能促进蛋白质的溶解，,B,、,D,两项因使蛋白质变性而不合格。,答案：,A,1,概念,核酸是一类含,磷,的生物高分子化合物。,2,分类,4,经过全球科研人员的通力合作，终于正式确认“,SARS”,是一种冠状病毒变异，该病毒的遗传物质是,RNA,，下列有关“,SARS”,病毒的叙述中错误的是,(,),A,“,SARS”,的主要传播途径是间接接触传播,B,“,SARS”,病毒是一种动物病毒,C,“,SARS”,病毒可于体外生存数小时，靠寄生在活细胞内生活,D,“,SARS”,病毒只有蛋白质没有核酸,解析：,世界上的生物一般都含有生命物质蛋白质和核酸，少数生物只含有核酸，但是不存在只含有蛋白质不含有核酸的生物。故选,D,。,答案：,D,根据最近的美国,农业研究,杂志报道，美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为 ，则下列说法不正确的是,(,),A,半胱氨酸属于,氨基酸,B,半胱氨酸是一种两性化合物,C,两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为,由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基在羧基邻位碳原子上，所以属于,氨基酸；因为氨基为碱性基团，羧基为酸性基团，所以半胱氨酸是一种两性化合物；两分子半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基反应的结果,因为,是氨基酸的铵盐，电离生成的铵根离子与氢氧根离子反应会放出氨气。,答案：,C,1,下列物质中与甘氨酸互为同分异构体的是,(,),A,C,2,H,5,ONO,2,B,C,2,H,5,NO,2,解析：,相同碳原子数的氨基酸与硝基化合物互为同分异构体。甘氨酸的结构简式为：，与其互为同分异构体的是,C,2,H,5,NO,2,。故选,B,。,答案：,B,(2011,杭州高二质检,),在下列物质中：,K,2,SO,4,、,HCHO,、,MgSO,4,、,Hg(NO,3,),2,、,NH,4,Cl,、,KOH,，能使蛋白质变性的是,_,，能使蛋白质溶液中蛋白质发生盐析的是,_,。,思路指引：,解决本题要注意以下两点：,(1),蛋白质变性的内涵及条件。,(2),蛋白质盐析的内涵及条件。,Hg(NO,3,),2,是重金属盐，,KOH,为强碱，都会使蛋白质变性。,K,2,SO,4,、,MgSO,4,是轻金属盐，,NH,4,Cl,是铵盐，不会使蛋白质变性，但可以降低蛋白质的溶解度，可使蛋白质发生盐析。,答案：,渗析、盐析和变性三者的比较,渗析,盐析,变性,内涵,利用半透膜分离胶体粒子与小分子和离子,加入无机盐使胶体中的物质析出,一定条件下，使蛋白质凝聚失去原有生理活性,条件,胶体、半透膜、水,浓的盐溶液，如,(NH,4,),2,SO,4,、,Na,2,SO,4,、,NaCl,溶液等,加热、紫外线、,X,射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等,变化实质,物理变化,物理变化,化学变化,特点,可逆，需多次换水,可逆，蛋白质仍保持原有活性,不可逆，蛋白质已失去原有活性,用途,除杂如：除去淀粉溶液胶中的,NaNO,3,杂质,分离提纯蛋白质,消毒、灭菌如：给果树使用波尔多液，保存动物标本等,2,含有下列结构片段的蛋白质在胃中水解时，不可能产生的氨基酸是,(,),答案：,C,1,关于氨基酸的下列叙述中，不正确的是,(,),A,氨基酸都是晶体，一般能溶于水,B,氨基酸都不能发生水解反应,C,氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐,D,天然蛋白质水解最终可以得到,氨基酸、,氨基酸等多种氨基酸,解析：,氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐，氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应；天然蛋白质水解的最终产物是多种,氨基酸。,答案：,D,2,下列说法中，正确的是,(,双选,)(,),A,氨基酸既能与强酸反应又能与强碱反应,B,任何结构的蛋白质遇浓硝酸,(,微热,),都能变成黄色,C,温度越高，酶对某些反应的催化效率越高,D,核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基,解析：,含苯环结构的蛋白质遇浓硝酸会变黄色；温度高时，酶会变性，使其催化效率降低。,答案：,AD,3,把蔗糖麦芽糖淀粉纤维素油脂酶蛋白质，在酸存在的条件下分别进行水解，其水解的最终产物只有,1,种的有,(,),A,B,C,D,解析：,麦芽糖、淀粉、纤维素水解的最终产物都是葡萄糖；蔗糖水解得到葡萄糖和果糖；蛋白质水解最终得到多种,氨基酸；油脂水解得到多种高级脂肪酸和甘油。,答案：,B,4,L,多巴是一种有机物，分子式为,C,9,H,11,O,4,N,，它可用于帕金森综合症的治疗，其结构简式为,，这种药物的研制是基于获得,2000,年诺贝尔生理学或医学奖和获得,2001,年诺贝尔化学奖的研究成果。下列关于,L,多巴的叙述不正确的是,(,),A,它属于,氨基酸，既具有酸性，又具有碱性,B,它能与,Fe,2,(SO,4,),3,溶液发生显色反应,C,它可以两分子间缩合形成分子式为,C,18,H,18,O,6,N,2,的化合物，该化合物中有,3,个六元环,D,它既与酸反应又与碱反应，等物质的量的,L,多巴最多消耗,NaOH,与,HCl,的物质的量之比为,11,解析：,此分子中既含,NH,2,，又含羧基，且,NH,2,连在,位上，属于,氨基酸，故,A,项正确；结构中含酚羟基，遇到,Fe,3,发生显色反应，,B,项正确；两分子间发生缩合反应，可形成环状有机物：,分子式为,C,18,H,18,O,6,N,2,，,C,项正确；等物质的量的此分子，最多消耗,NaOH,与,HCl,物质的量之比为,31,，,D,项错误。,答案：,D,5,(2011,福建高二调研,)(1),蛋白质溶液中含有氯离子，有人用滴加,AgNO,3,溶液再过滤的方法除去氯离子，这样做是错误的。理由是,_,，,除去,Cl,离子的正确方法是,_,。,(2),某有机高分子化合物的结构可表示为,。写出其完全水解后所得产物的结构简式：,_,。,6,某有机物含有,C,、,H,、,O,、,N,四种元素，如下图所示是该有机物的球棍模型：,(1),该有机物的分子式为,_,，结构简式为,_ _,。,(2),该有机物可能发生的反应有,_(,填编号,),。,取代消去加聚氧化酯化缩聚,