人教选修五第四章第三节蛋白质和核酸.ppt

<p>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,*,.,*,课程标准导航,1.,了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。,2.,了解二肽、多肽的概念。,3.,了解蛋白质的组成、结构和性质。,4.,认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。,1,.,新知初探自学导引,自主学习,一、氨基酸的结构与性质,1.,组成和结构,(1),组成,氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的,H,被,_,取代后的产物,.,氨基,2,.,(2),结构,氨基酸的结构简式可表示为,_,其官能团为,_,和,_.,(3),常见的氨基酸,氨基,(NH,2,),羧基,(COOH),3,.,2.,氨基酸的性质,(1),物理性质,溶剂,水,强酸或强碱,乙醇、乙醚,溶解性,大多数能溶,能溶,难溶,4,.,(2),化学性质,两性,氨基酸分子中含有酸性官能团,_,和碱性官能团,_,因此具有两性,可与,_,反应生成盐,.,a,与盐酸反应：,COOH,NH,2,酸、碱,5,.,b,与,NaOH,反应：,6,.,成肽反应,两个氨基酸分子,在,_,的存在下加热,通过一分子的,_,和另一分子的,_,间脱去一分子水,缩合成含有,_,的化合物,.,酸或碱,NH,2,COOH,7,.,二肽或多肽,蛋白质,8,.,二、蛋白质的组成与性质,1.,组成,蛋白质中含有,_,及少量,_,有的还含有,_,元素,少量的还含有微量,Fe,、,Cu,、,Zn,、,Mn,等元素,属于,_,其水溶液具有,_,的性质,.,C,、,H,、,O,、,N,S,P,天然有机高分子化合物,胶体,9,.,2.,性质,(1),两性：蛋白质的结构中含有,_,和,_,因此既能与酸又能与碱反应,是,_.,(2),水解：蛋白质在,_,的作用下,水解生成相对分子质量较小的,_,最终水解得到各种,_.,天然蛋白质水解的最终产物都是,_.,NH,2,COOH,两性分子,酸、碱或酶,多肽化合物,氨基酸,氨基酸,10,.,11,.,(3),盐析,概念：向蛋白质溶液中加入大量的,_,如,NaCl,、,(NH,4,),2,SO,4,溶液等,使蛋白质的,_,降低而从溶液中析出,.,特点：盐析属于物理变化,是,_,的过程,只是改变了蛋白质的溶解度,并未改变蛋白质的活性,.,应用：多次盐析和溶解可以,_.,浓盐溶液,溶解度,可逆,分离提纯蛋白质,12,.,(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,.,影响因素：,a,物理因素：,_,、加压、搅拌、,振荡、,_,照射、超声波等,;,b,化学因素：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、福尔马林、丙酮等,.,理化性质和生理功能,加热,紫外线,13,.,特点：变性会使蛋白质的结构发生变化,使其失去,_,在水中不能重新溶解,是,_,过程,.,(5),颜色反应,分子中含有,_,的蛋白质遇浓硝酸呈黄色,.,(6),蛋白质灼烧有烧焦的羽毛味,.,生理活性,不可逆,苯环,14,.,三、酶,1.,概念,是一类由,_,产生的、对生物体内的化学反应具有,_,作用的有机物,其中大多数是,_.,2.,催化特点,(1),条件温和,不需加热,.,(2),具有高度的专一性,.,(3),具有高效催化作用,.,细胞,催化,蛋白质,15,.,四、核酸,1.,概念,核酸是一类含磷的生物高分子化合物,.,2.,分类,遗传信息,蛋白质,16,.,自主体验,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一种,氨基酸,17,.,解析：选,D.,氨基酸熔点较高,室温下均为晶体,一般能溶于水,;,氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐,但氨基酸不能发生水解反应,;,天然蛋白质水解的最终产物为多种,氨基酸,.,18,.,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N,aOH,溶,液,C,少量N,aCl,D,浓,BaCl2,溶液,解析：选,A.,蛋,白质,发生盐析,的,条件,是,加入较多,量的,轻金属盐或铵盐,A对;C中少量NaCl能促进蛋白,质的,溶,解,B、D,中强碱、,重金属盐使蛋白质变,性,.,19,.,3.,下列有关核酸的说法不正确的是,(,),A,核酸是一类含磷的生物高分子化合物,B,根据组成,核酸分为,DNA,和,RNA,C,DNA,大量存在于细胞质中,D,1981,年,我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸,解析：选,C.,核酸是含磷的生物高分子化合,物,据组成可分为,DNA,和,RNA,DNA,大量存在于细胞核中,.,20,.,要点突破讲练互动,探究导引,1,二肽是由几个氨基酸分子形成的？多肽分子和其所含的肽键有什么关系？,提示：,二肽是由两个氨基酸分子形成的,.,n,个氨基酸分子脱去,(,n,1),个水分子,形成,n,肽,其中含有,(,n,1),个肽键,.,氨基酸的反应规律,21,.,要点归纳,1.,氨基酸的两性,氨基酸分子中含有酸性官能团,COOH,和碱性官能团,NH,2,.,氨基酸分子中的氨基能结合,H,能与酸反应,;,而羧基能电离出,H,能与碱反应,.,22,.,2.,氨基酸缩合,(1),两分子间缩合,23,.,(2),分子间或分子内缩合成环,24,.,(3),缩聚成多肽或蛋白质,25,.,特别提醒,氨基酸的缩合机理：,脱,去一分子水后形成肽键,().,当多肽或蛋白质水解时断裂肽键上的,“,C,N,”键,.,26,.,即时应用,27,.,28,.,盐析、变性和渗析三者的比较,探究导引,2,蛋白质的盐析和变性原理有何不同？,提示：,蛋白质的盐析和变性原理不同：盐析是因为某些浓盐改变了蛋白质的溶解度，是,29,.,物理变化,蛋白质的结构和生理活性没变,是可逆过程,;,变性是因为在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生了改变,是不可逆的,.,30,.,要点归纳,渗析,盐析,变性,内涵,利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子,物理变化,加入无机盐使胶体中的物质析出,物理变化,一定条件下,使蛋白质失去原有生理活性,化学变化,条件,胶体、半透膜、水,较多量的轻金属盐或铵盐,如,(NH,4,),2,SO,4,、,Na,2,SO,4,、,NaCl,等,加热、紫外线、,X,射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等,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,除去淀粉溶胶中的,NaNO,3,杂质,向皂化反应液中加食盐晶体,使肥皂析出,;,向蛋白质溶胶中加浓,Na,2,SO,4,溶液使蛋白质析出,使用波尔多液,保存动物标本等,31,.,特别提醒,(1),利用渗析和盐析可以分离、提纯蛋白质,;,(2),利用蛋白质的变性原理可以对环境进行杀菌消毒,还可以将动物的皮加工成皮革等,.,32,.,即时应用,2.(2012,东莞高二测试,),约翰、芬思等三位科学家因在蛋白质等大分子研究领域的杰出贡献获得了诺贝尔化学奖,.,下列有关说法正确的是,(,),33,.,A,蚕丝、羊毛、棉花的成分都是蛋白质,B,蛋白质溶液不能产生丁达尔效应,C,蛋白质溶液中加入,CuSO,4,溶液产生盐析现象,D,蛋白质在紫外线的照射下将会失去生理活性,34,.,解析：选,D.,蚕丝、羊毛的主要成分是蛋白,质,棉花的主要成分是纤维素,;,蛋白质溶液是胶体,能产生丁达尔效应,;CuSO,4,是重金属盐,其溶液能使蛋白质发生变性,;,蛋白质在紫外线照射下也会发生变性而失去生理活性,.,35,.,题型探究技法归纳,氨基酸的性质,例,1,36,.,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,11,37,.,38,.,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,3,1,D,项错误,.,【,答案,】,D,39,.,【,名师点睛,】,既能和强酸反应,又能和强碱溶液反应的物质有：,(1),两性金属,如铝,;(2),两性氧化物,如氧化铝,;(3),两性氢氧化物,如氢氧化铝,;(4),弱酸的酸式盐,如,NaHCO,3,;(5),弱酸的铵盐,如,(NH,4,),2,CO,3,等,;(6),氨基酸和蛋白质,.,40,.,蛋白质的性质,例,2,美籍华裔科学家钱永健曾获得诺贝尔化学奖,.,帮助他获奖的是能发出鲜艳绿光的绿色荧光蛋白,GFP(Green Fluorescent Protein,英文名称的缩写,).,下列对,GFP,结构和性质的预测不正确的是,(,),41,.,A,GFP,可以溶于水,且其水溶液可以通过滤纸,B,为了防止,GFP,变质,可以培养在福尔马林溶液中,C,GFP,在一定条件下会发生水解,且水解产物一定只有,氨基酸,D,灼烧,GFP,会产生烧焦羽毛的气味,42,.,【,解析,】,GFP,是一种蛋白质,具有蛋白质的结构特征和性质,.,在一定条件下能水解,最终生成氨基酸,.GFP,是一种天然蛋白质,天然蛋白质的水解产物是,氨基酸,C,项正确,;,蛋白质是天然高分子化合物,其水溶液是胶体,可以通过滤纸,A,项正确,;,43,.,灼烧蛋白质时会产生烧焦,羽毛,的特殊,气,味,D项正确;福尔马林溶液的,主要成分是甲醛,(HC,HO),它,能,使GFP变性,结,构发生,变,化,B项错误.,【,答案,】,B,44,.,课堂达标即时巩固,45,.,热点示例思维拓展,经典案例,“,凯式定氮法,”,测定奶粉中蛋白质的含量是由丹麦人约翰,凯达尔发明的,其原理是用强酸处理蛋白质样品,让样品当中的氮释放出来,通过测得氮的含量,再乘以系数,6.38,即为蛋白质含量,.,凯式定氮法步骤如下：,46,.,(1),样品处理：准确称取一定质量的奶粉试样置于烧瓶中,加入稀硫酸及相应催化剂,一定条件下充分反应,所得产物用水溶解待冷却后全部转移到容量瓶中定容,.,47,.,(2),碱化蒸馏：量取一定体积容量瓶中溶液转移至图示中的反应管中,再加入足量,NaOH,溶液,塞好进样口橡皮塞,.,通入高温水蒸气,用吸收剂吸收产生的氨气,.,(3),滴定：向吸收氨气后的溶液中滴加指示,剂,用标准盐酸溶液滴定至终点,.,根据以上知识回答下列问题：,48,.,(1),样品处理的目的是,_.,(2),碱化蒸馏时反应的离子方程式为,_,冷凝管中冷却水的进水口为,_(,选,“,A”,或,“,B”),如何通过简单的实验确定生成的氨气全部被水蒸气蒸出并进入锥形瓶,_.,49,.,(3),凯式定氮法测定奶粉中蛋白质的含量灵敏度高,操作简单,缺点是,_.,(4),当奶粉含下列杂质或出现下列错误的实验操作时,会使所测蛋白质含量值,“,增大,”,的是,_.,50,.,51,.,</p>