gaode第三节蛋白质和核酸.ppt

学习目标学习目标1.掌握氨基酸的组成、结构特点和主要性质；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。了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。3.掌握蛋白质的组成、结构和性质；掌握蛋白质的组成、结构和性质；4.认识核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异认识核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中的作用。等生命现象中的作用。学习重点学习重点 1.氨基酸的结构特点和性质氨基酸的结构特点和性质 2.蛋白质的组成、结构和性质蛋白质的组成、结构和性质 第1页/共35页“生命是蛋白质存在的方式生命是蛋白质存在的方式”恩格斯恩格斯第2页/共35页蛋白质是最重要的营养物质蛋白质是最重要的营养物质 阅读讨论：阅读讨论：蛋白质在人体内起什么作用？蛋白质在人体内起什么作用？（1 1）对生物反应起催化作用的：）对生物反应起催化作用的：（2 2）运输氧作用的：）运输氧作用的：（3 3）保护作用的：）保护作用的：（4 4）抵抗病毒、细菌作用的高度特异性蛋白：）抵抗病毒、细菌作用的高度特异性蛋白：（5 5）构成动物大部分结构的纤维物质：）构成动物大部分结构的纤维物质：酶酶血红蛋白血红蛋白毛发、皮肤、甲、壳等毛发、皮肤、甲、壳等;抗体抗体软骨、肌肉软骨、肌肉第3页/共35页 思考讨论：思考讨论：蛋白质在人体内是如何代谢的？蛋白质在人体内是如何代谢的？食物中的蛋白质食物中的蛋白质 氨基酸氨基酸 人体内多种蛋白质人体内多种蛋白质 组成蛋白质的基本结构单位氨基酸第4页/共35页一、氨基酸的结构与性质一、氨基酸的结构与性质1、氨基酸：、氨基酸：羧酸羧酸分子中分子中烃基烃基上的氢原子被上的氢原子被氨基氨基取代后的衍生物叫氨基酸。取代后的衍生物叫氨基酸。RCHCOOHNH2羧基羧基氨基氨基组成蛋白质的氨基酸几乎都是-氨基酸，即氨基在羧基的位上位上第5页/共35页 组成蛋白质的氨基酸有必需和非组成蛋白质的氨基酸有必需和非必需之分。必需之分。必需氨基酸必需氨基酸是人体生长发是人体生长发育和维持氮元素稳定所必需的，人体育和维持氮元素稳定所必需的，人体不能合成，只能从食物中补给，共有不能合成，只能从食物中补给，共有8种；种；非必需氨基酸非必需氨基酸可以在人体中利可以在人体中利用氮元素合成，不需要由食物提供，用氮元素合成，不需要由食物提供，有有12种。种。资料：资料：第6页/共35页2、几种常见的氨基酸、几种常见的氨基酸甘氨酸甘氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸谷氨酸丙氨酸丙氨酸NH2CH2COOH（氨基乙酸）（氨基乙酸）（-氨基丙酸）氨基丙酸）CH3CHCOOH NH2（氨基苯丙氨基苯丙酸）酸）（-氨基戊二氨基戊二酸）酸）第7页/共35页3、-氨基酸（天然氨基酸）氨基酸（天然氨基酸）的的物理性质物理性质 无色晶体，熔点较高，能溶于强无色晶体，熔点较高，能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚）溶于乙醇、乙醚）第8页/共35页化学性质化学性质1：两性：两性与酸反应与酸反应与碱反应与碱反应RCHCOOHNH2酸性酸性碱性碱性4、氨基酸的化学性质、氨基酸的化学性质第9页/共35页+HCl+NaOH+H2O甘氨酸与稀盐酸的反应方程式：甘氨酸与稀盐酸的反应方程式：甘氨酸与氢氧化钠溶液的反应方程式：甘氨酸与氢氧化钠溶液的反应方程式：第10页/共35页两性小结：两性小结：OHRCHCOOH NH3 RCHCOONH2阴离子阴离子阳离子阳离子 (强碱中强碱中)(强酸中强酸中)RCHCOOHNH2H第11页/共35页下列物质中既能与盐酸反应，又能下列物质中既能与盐酸反应，又能NaOH溶液反应的是溶液反应的是 NaHCO3 (NH4)2S Al(OH)3 NH4ClH2N-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；D第12页/共35页化学性质化学性质2：成肽反应成肽反应（取代反应）（取代反应）+H2O+肽键肽键成肽反应：成肽反应：氨基酸分子之间脱水缩合形成含有氨基酸分子之间脱水缩合形成含有肽键的化合物的反应。肽键的化合物的反应。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.第13页/共35页H2OH2OH2O蛋白质蛋白质多肽多肽氨基酸的氨基酸的成肽成肽反应反应H H HOH第14页/共35页nH H2 2N NC CH HR R1 1C CO OOHOHnHNHNC CH HR R1 1C CO OO O+(n-1)H2OHOH第15页/共35页-氨基酸氨基酸 多肽多肽 蛋白质蛋白质 相互转化：相互转化：第16页/共35页知识拓展知识拓展NNOOHHHN HOCH2COH+OCHOCH2H NH+2H2OCHCH2 2 CHCH2 2COCOOHOHCHCH2 2CHCH2 2NHNHH HH H2 2C CC=OC=OCHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2NHNH+H H2 2O O第17页/共35页二、蛋白质的结构与性质二、蛋白质的结构与性质1、组成：、组成：蛋白质是由蛋白质是由C、H、O、N、S 等元素等元素构成的构成的氨基酸氨基酸分子通过肽键结合成分子通过肽键结合成相对相对分子质量很大分子质量很大（几万到几千万）的（几万到几千万）的有机有机高分子化合物高分子化合物。人体内所具有的蛋白质种类达到了人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。万种以上。蛋白质属于天然高分子化合物蛋白质属于天然高分子化合物第18页/共35页在奶和奶的制品中在奶和奶的制品中2、蛋白质的存在、蛋白质的存在在在豆豆类类、薯薯类类、小小麦麦和和谷谷类类中中 广泛存在于生物体内，是组成细胞广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质，如肌肉、皮肤、发、角、的基础物质，如肌肉、皮肤、发、角、蹄、酶、激素、抗体、病毒；在植物中蹄、酶、激素、抗体、病毒；在植物中也很丰富，比如大豆、花生、谷物。也很丰富，比如大豆、花生、谷物。蛋白质是生命的基础，没有蛋白质蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。就没有生命。第19页/共35页 1965年我国科技工作者成功合成了年我国科技工作者成功合成了具有生物学活性的具有生物学活性的结晶牛胰岛素。结晶牛胰岛素。第20页/共35页3、蛋白质的结构（自学、蛋白质的结构（自学88页）页）第21页/共35页溶解性：有些蛋白质（如鸡蛋清）能溶解在水里形成溶液。4、蛋白质的性质、蛋白质的性质第22页/共35页两性两性因为它由氨基酸组成。因为它由氨基酸组成。水解水解：天然天然蛋白质水解的最终产物蛋白质水解的最终产物为为氨基酸。氨基酸。第23页/共35页实验：实验：鸡蛋白溶液加加 热热蛋白质凝结加水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：在加热、加压、紫外线、超声波等，酸、碱、重金属盐、甲醛、酒精、丙酮等作用下，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，注意防中毒乙酸铅乙酸铅:变性变性实验实验4-3：第24页/共35页 在医院的在医院的病房病房里，常里，常常安放紫外灯，其目的就常安放紫外灯，其目的就是杀死空气中的病菌；在是杀死空气中的病菌；在一些高级宾馆里，常备有一些高级宾馆里，常备有紫外线消毒橱，用于紫外线消毒橱，用于餐具餐具等的消毒；等的消毒；现在各种饮料、现在各种饮料、啤酒、矿泉水等所用水的啤酒、矿泉水等所用水的消毒，消毒，绝大多数都是通过绝大多数都是通过紫外线发生器发出的紫外紫外线发生器发出的紫外线，经一定时间的照射来线，经一定时间的照射来完成的。完成的。紫外线消毒橱紫外线消毒橱第25页/共35页灰料配方：生石灰50g、纯碱3g、草木灰1g、食盐2g、水20g、茶叶微量。CaO+H2O=Ca（OH）2 Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH Ca（OH）2+K2CO3=CaCO3+2KOH 松花蛋的腌制原理松花蛋的腌制原理第26页/共35页实验：实验：鸡蛋白溶液蛋白质凝聚蛋白质重新溶解结论：结论：1、蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液、蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液如如Na2SO4、NaCl、(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,而从溶液中析出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应用：应用：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:盐析盐析 实验实验4 4一一2 2第27页/共35页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概念对比第28页/共35页实验：实验：鸡蛋白溶液浓硝酸浓硝酸变成黄色结论：结论：蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。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：应用：用于鉴别蛋白质的存在 颜色反应颜色反应:实验实验4-44-4 第29页/共35页焰色反应、显色反应、颜色反应的比较焰色反应、显色反应、颜色反应的比较焰色反焰色反应应显显色反色反应应颜颜色反色反应应含含义义钠钠、钾钾等多种金属元等多种金属元素被灼素被灼烧时烧时，使火焰，使火焰呈呈现现某种某种颜颜色。色。钠钠元元素的焰色素的焰色为为黄色，黄色，钾钾元素的焰色元素的焰色为为紫色紫色酚酚类类物物质质遇三遇三氯氯化化铁铁(Fe3)溶液溶液后，溶液后，溶液显显紫色，紫色，如苯酚；淀粉遇如苯酚；淀粉遇碘碘(I2)显蓝显蓝色色蛋白蛋白质质遇某些遇某些试试剂剂后后显显示某种特示某种特殊的殊的颜颜色。色。鸡鸡蛋蛋白、人的皮肤等白、人的皮肤等遇遇浓浓硝酸硝酸显显黄色黄色显显色色实质实质物理物理变变化化化学化学变变化化化学化学变变化化重要重要应应用用鉴别钠鉴别钠、钾钾等金属元等金属元素素鉴别鉴别苯酚、淀粉苯酚、淀粉鉴别鉴别某些蛋白某些蛋白质质都可用于物质的检验第30页/共35页 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。例：例：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”，在如下各方法中正确的是在如下各方法中正确的是()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:燃烧产生灼烧羽毛气味燃烧产生灼烧羽毛气味第31页/共35页归纳归纳蛋白质的性质蛋白质的性质：3.3.盐析：盐析：1.1.溶解性：溶解性：有些可溶，具有胶体的性质；有些有些可溶，具有胶体的性质；有些难溶。难溶。2.2.水解：水解：水解生成氨基酸。水解生成氨基酸。4.4.变性变性5.5.颜色反应颜色反应6.6.灼烧产生烧焦羽毛的气味灼烧产生烧焦羽毛的气味7.7.两性两性第32页/共35页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）高度的专一性）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）高效催化作用）高效催化作用（相当于无机催化剂的（相当于无机催化剂的1071013倍）倍）三、神奇的蛋白质三、神奇的蛋白质酶酶 生物催化剂生物催化剂1、什么是酶、什么是酶一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应具一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质。有催化作用的蛋白质。第33页/共35页四、核酸四、核酸1、一类含磷的生物高分子化合物，、一类含磷的生物高分子化合物，相对分子量可达十相对分子量可达十几万至几百万。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、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。现象中起着决定性的作用。3、具有酸性、具有酸性4、分类：、分类：（1）脱氧核糖核酸（）脱氧核糖核酸（DNA）：生物遗传信息的载体；）：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。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（）核糖核酸（RNA）：根据）：根据DNA提供的信息控制体提供的信息控制体内蛋白质的合成。内蛋白质的合成。第34页/共35页课堂小结课堂小结氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质 组成组成性质性质 结构结构 性质性质用途用途缩合缩合水解水解第35页/共35页