第四章第三节蛋白质和核酸
第三节 蛋白质跟核酸
氨基酸与酸反应生成盐：
(2)成肽反应： ①定义： 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，称为成肽反应。
③二肽： 由两个氨基酸分子脱水后形成的含有肽键的化合物称为二肽。 ④多肽： 二肽可以继续与其他氨基酸分子脱水生成三肽、四肽、五肽以至 生成长链的多肽。如
预习思考 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？ ②医用酒精、84消毒液、过氧乙酸等能杀菌消毒所依据的原理是 什么？ ③如何鉴别棉麻织品与丝织品的布料？ ④使用加酶洗衣粉时可以在热水中溶解吗？为什么？
【提示】 ①二肽是由2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。 ②以上物质能使细菌、病毒等生物蛋白质变性，使其失去生理活 性，从而达到消毒的目的。 ③棉麻织品的成分是纤维素，丝织品成分是蛋白质。分别取样品 灼烧，有烧焦羽毛气味产生的布料为丝织品。 ④酶是具有高效催化作用的蛋白质，其催化作用条件温和，不需 加热；若使用热水溶解，蛋白质会变性而失去其生理活性影响洗涤效 果。
新课堂· 互动探究 知识点一 氨基酸的结构与性质 教材解读 1．定义 氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(—NH2)取代的化合 物。
2．结构特点 氨基酸分子里既有氨基(—NH2)又有羧基(—COOH)，属于取代羧 酸。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。—COOH的邻位碳原子称为α－碳原子，该原子上的氢原子称为α －H，氨基称为α－氨基，如
陕西省长安区年人教版高中化学选修蛋白质和核酸
H2O
H2O
H2O
HOHO HOHO N C 2 C H N C 2 C H N C 2 C H 多N 肽C 2 C H
蛋白质
●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。
R—CH—COOH Co3+,Co3+与甲醇反应产生Co2+,Co2+可循环使用,不需要向溶液中补充Co2+,B项错误;CH3OH在溶液中被Co3+氧化生成CO2,发生反
应6Co3++CH3OH+H2O====6Co2++CO2↑+6H+,C项正确;若外电路中转移1 mol 电子,根据电极反应2H++2e-====H2↑,则产生的H2在
的基础物质，如肌肉类 、皮肤、发、角、 H2(g)。其中能表明甲、乙两个容器中反应都达到平衡状态的是( )
蹄、酶、激素、抗体、 、病毒；在植物中 NaAlO2+HCl+H2O ==== NaCl+Al(OH)3↓或Na[Al(OH)4]+HCl====NaCl+Al(OH)3↓
高中化学选修五第四章蛋白质和核酸知识点
第三节蛋白质和核酸
一、氨基酸
1、氨基酸的分子结构
氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基(—NH2)取代后的产物。氨基酸的命名是以羧基为母体，氨基为取代基，碳原子的编号通常把离羧基最近的碳原子称为α碳原子，离羧基次近碳原子称为β碳原子，依次类推。
2、氨基酸的物理性质
常温下状态：无色晶体；熔、沸点：较高；溶解性：能溶于水，难溶于有机溶剂。
3、氨基酸的化学性质
（1）甘氨酸与盐酸反应的化学方程式：
；
（2）甘氨酸与氢氧化钠反应的化学方程式：
氨基酸是两性化合物,基中—COOH为酸性基团,—NH2为碱性基团。
（3）成肽反应
两个氨基酸分子(可以相同也可以不同)在酸或碱存在下加热，通过一分子的氨基和另一分子的羧基脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，称为成肽反应。
【习题一】
下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是（）
A．氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性
B．蛋白质水解的最终产物是氨基酸
C．α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽，只生成2种二肽
D．氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子，在电场作用下向负极移动【分析】A．重金属盐能使蛋白质发生变性；
B．氨基酸是组成蛋白质的基本单位，蛋白质水解的最终产物是氨基酸；
α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽，生成4种二肽；
D．氨基酸中-COOH和NaOH反应生成羧酸根离子，应该向正极移动。
【解答】解：A．重金属盐能使蛋白质发生变性，但不能使氨基酸发生变性，故A错误；
B．氨基酸通过发生水解反应生成蛋白质，所以蛋白质最终水解产物是氨基酸，故B正确；
C．氨基酸生成二肽，是两个氨基酸分子脱去一个水分子，当同种氨基酸脱水，生成2种二肽；是异种氨基酸脱水：可以是α-氨基丙酸脱羟基、α-氨基苯丙酸脱氢；也可以α-氨基丙酸脱氢、α-氨基苯丙酸脱羟基，生成2种二肽。所以共有4种，故C错误；
高二化学下学期 第13周 第4章 第3节 蛋白质、核酸及教案-人教版高二全册化学教案
蛋白质和核酸
【方案Ⅱ】课题研究，自主学习
可供参考的研究课题：
（1）氨基酸的种类及用途；（2）人类研究蛋白质功能的意义；（3）蛋白质结构的复杂性；（4）我国科学家在蛋白质方面开展了哪些研究；（5）蛋白质与人体健康；
（6）蛋白质变性知识的应用。
二、活动建议
【实验4－2】蛋白质盐析实验
1．实验所用的蛋白质溶液不能太稀，而且要现配现用。配制鸡蛋白溶液时，不能使蛋黄混入，因为蛋白和蛋黄是两类不同性质的蛋白质。
2．做盐析实验时，饱和溶液不能加得太少，如果加入固体，效果会
更明显。在所有的盐中，具有特别强的盐析能力，不论在弱酸性溶液中还是在中性溶液中都能沉淀蛋白质。其他的盐（如钠和镁的氯化物或硫酸盐）要使溶液呈酸性时才能盐析完全。使用时，使溶液呈酸性反应，会更有利于盐析作用。
【实验4－3】蛋白质变性实验
1．蛋白质溶液不能太稀，醋酸铅的质量分数应为1%。
2．可用、溶液代替醋酸铅溶液，效果相同。
3．可补充甲醛溶液使蛋白质变性的实验。实验时，将甲醛溶液酸化或将蛋白质溶液酸化，会提高试剂的灵敏度并加快蛋白质的凝结。
【实验4－4】蛋白质颜色反应实验
1．实验所用的浓硝酸应不低于40%。
2．也可向未稀释的鸡蛋清液体上滴加浓硝酸8～10滴，很快就显示黄色。或将浓硝酸滴在煮熟的鸡蛋白或白羽毛上，也立即显现黄色。
第三节蛋白质和核酸
课前预习学案
一、预习目标
预习第四章第三节的内容，初步了解氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和主要化学性质。
二、预习内容
(一)、氨基酸的结构与性质：
1、氨基酸概念：
2.组成蛋白质的氨基酸几乎都是。
【高中化学】第4章第3节 蛋白质和核酸教学设计
第四章生命中的基础有机化学物质
第三节蛋白质和核酸
一、教材分析：
本节书是在学生对有机物知识有较全面认识的基础上要认真了解的一部分重要知识。同时，在必修2教材中，有“基本营养物质”一节，已经简单介绍了蛋白质的性质。蛋白质在日常生活中是常见的物质。所以学生对蛋白质是既感到熟悉又感到神奇物质。这一节的教学要充分利用这一点，让学生在现有的知识基础上大胆探索新的知识，做到乐学和主动学习。
二、教学目标：
1．知识目标
（1）了解氨基酸、蛋白质的组成和结构特征。
（2）了解蛋白质的结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。
（3）了解蛋白质的用途。
（4）了解酶的作用和用途。
（5）了解核酸的作用。
2．能力和方法目标
通过蛋白质的学习，提高对“蛋白质是生命的基础”的认识。调动学习化学的积极性。
3．情感和价值观目标
通过本节内容的学习，使学生在了解蛋白质、酶等重要物质的重要性的基础上，加强唯物主义教育。
通过介绍我国科学家首先合成有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素等事例，唤起学生的民族自豪感，激发学生对生命科学的研究和探索的兴趣。
三、教学重点难点：
重点：蛋白质的性质。
难点：氨基酸的性质和肽的形成
四、学情分析：
教材中，主要突出蛋白质的性质，还有是氨基酸的性质和成肽反应。本节先从学生已经了解过的蛋白质的性质入手，必修2讲蛋白质的性质时，简单介绍了灼烧蛋白质的现象和蛋白质的颜色反应，先让学生回忆总结，引入蛋白质的变性，盐析，水解。再着重介绍蛋白质水解的产物——氨基酸，羧基的性质学生已熟悉，氨基的性质是新知识，但氨的性质也是较熟悉的。利用学生已学内容，让学生充分思考探索氨基酸的性质。同时还复习相关知识。然后简介结构完全以学生已有的知识作为引导进行探索。以问题为桥梁，通过引导学生提出问题－分析问题－实验－解决问题这一模式进行螺旋教学，以突破教学重点，并调动学生探究的积极性
【人教版高中化学选修5】 第四章 第三节 蛋白质和核酸
第三节蛋白质和核酸
学习目标 1.了解氨基酸的组成和结构，并能以氨基酸的结构特点认识其性质。2.了解蛋白质的组成、结构和性质。3.了解酶催化的特点及核酸的组成、存在、生理功能。
一、氨基酸的结构与性质
1．分析下列四种人体所必需的氨基酸的结构，回答下列问题：
甘氨酸苯丙氨酸
丙氨酸谷氨酸
(1)归纳氨基酸的组成元素有哪些？氨基酸分子中共同含有的官能团有哪些？
提示组成元素主要有C、H、O、N；共同含有的官能团：羧基、氨基。
(2)氨基酸所具有的共同结构是什么？最简单的氨基酸的名称是什么？
提示；甘氨酸。
(3)上述氨基酸中，不含有手性碳原子的氨基酸名称是什么？
提示甘氨酸。
2．天然的氨基酸均为无色晶体，熔点较高，大部分能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。氨基酸具有两性：
(1)写出甘氨酸与盐酸反应的化学方程式。
提示＋HCl―→。
(2)写出甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式。
提示＋NaOH―→＋H2O。
3．氨基酸中羧基和氨基可以发生类似于酯化反应的脱水反应，形成肽键()，该反应又称为成肽反应。请写出两个丙氨酸分子反应生成二肽的化学方程式，并指出反应的类型。
提示―→＋H2O
取代反应
深度思考
1．十肽中肽键的数目是多少？你认为发生成肽反应的氨基酸分子数与其产物多肽中肽键数目有何关系？
提示9；n个氨基酸形成一条肽链时，含有(n－1)个肽键。
2．多肽种类繁多的原因是什么？
提示形成多肽的氨基酸的种类数目不同；氨基酸的排列方式多样。
练中感悟
1．已知半胱氨酸的结构简式为，则下列说法错误的是() A．半胱氨酸属于α-氨基酸
B．半胱氨酸分子中有两个手性碳原子
第四章第三节
白质变性。 2SO4、 K MgSO4 是轻金属盐， 4Cl 是铵盐， NH ①③⑤ 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 ②④⑥ ①③⑤
自主探究
精要解读
实验探究
活页规范训练
【体验 2】(1)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有________ 和________。 (2)鸡蛋腐败时，常闻到有刺激性气味的气体，该气体主要是 ________，说明蛋白质中含有________元素。 (3)误食重金属盐会中毒，这是因为 _____________________________________________________。 (4)浓 HNO3 溅到皮肤上，使皮肤呈________色，这是由于浓 HNO3 和蛋白质发生了________反应的缘故。 (5)鉴定一种物质的成分是真丝还是人造丝，可取一小块进行 ________，这是因为___________________________________。
自主探究
精要解读
实验探究
活页规范训练
【例 2】在下列物质中：①K2SO4 ④Hg(NO3)2 ⑤NH4Cl
②HCHO ③MgSO4
⑥KOH ， 能 使 蛋 白 质 变 性 的 是
________，能使蛋白质发生盐析的是________。
自主探究
精要解读
实验探究
选修五 第四章 第三节 蛋白质和核酸
用途 盐析是可逆的，可用于蛋白质的 分离提纯
(4)变性 实验 操作 加热后，鸡蛋清 实验 沉淀 再加蒸馏水， 现象 沉淀不溶解 ， 加入乙酸铅后，鸡蛋 清 沉淀 ，再加蒸馏水， 沉淀不溶解
实 验 加热和加重金属盐，都可以使蛋白质的性质发 结 生改变失去生理活性，且为 不可逆 论 过程
(5)颜色反应
6．下列关于蛋白质的说法正确的是(
)
A． 蛋白质是由多种 α－氨基酸加聚而生成的天然高分 子化合物 B． 通常用酒精消毒， 其原理是酒精使细菌中的蛋白质 变性失去生理活性 C．浓的 Na2SO4 溶液能使溶液中的蛋白质析出，加水 后析出的蛋白质又溶解，但已失去生理活性 D． 鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻 气味的方法
答案：A
氨基酸结构的推断
[典例 3] 某有机物 A 含 C 54.8%， H 5.58%， N 7.11%， 其余含 O， A 的相对分子质量不超过 300。 A 是 α－氨基酸， 分子中不存在甲基(－CH3)，能与 FeCl3 溶液发生显色反应， 1 mol A 最多能与 3 mol NaOH 完全反应。
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 α氨基酸 D．灼烧 GFP 会产生烧焦羽毛的气味
[答案] B
平潮高级中学集体备课教案——《第四章生命中的基础有机化学物质》第三节蛋白质和核酸
教案
结构与板书设计1、氨基酸的概念：
2、赖氨酸的结构简式：
—NH2叫氨基。可以看成NH3失一个H后得到的，是个碱性基.
3、定义：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。
4、氨基酸的两性
（1）既能与酸反应又能与碱反应与碱反应,（2) 成肽反应
肽键（peptide bond)：羧基和氨基脱水缩合形成的，连接两个氨基酸分子的化学结构（—NH—CO—）称为肽键.
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）。
二、蛋白质(protein）的结构与性质
教学过程
教学步骤、内容
教学方法、
手段、师生
活动
［导入]同学们,你们知道世界上第一头克隆羊叫什么名字吗？对,叫多利。（用投影片打出多利的照片)你们看多利长
得多漂亮、健壮。它是应用克隆技术的成果.由中国“两院”院士在1998年评出的十大科技进展。其中的第三位：我国转基因羊研究获重大突破；第七位:我国的人类基因组研究获重大进展;第九位：我国研制成功基因重组人胰岛素。在十大科技进展中与蛋白质、生物工程有关的占有三项，由此可见该领域的研究是何等的活跃。今天我们就一起来学习有关蛋白质和核酸的知识.
［板书］第三节蛋白质和核酸[问]α—氨基酸是构建蛋白质的基石，首先来学习氨基酸。你们都听说过氨基酸吗？有哪些？
［讲] 有赖氨酸饼干、“红牛”饮料中也含有赖氨酸。
［板书］一、氨基酸的结构与性质
1、氨基酸的概念:
2、赖氨酸的结构简式：
—NH2叫氨基。可以看成NH3失一个H 后得到的，是个碱性基.
3、定义: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。
4-3蛋白质和核酸
4．(双选)核酸存在于一切生物体中，也是生命的基础物质。对核酸的研究 是近年来科学研究最活跃的领域。以下关于核酸的论述正确的是( )
A．核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的 B．核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，共同对蛋白质的合成和生物遗 传起重要作用 C．核酸是高分子化合物，可以进一步水解得到核苷酸，核苷酸仍然是高 分子化合物 D．核酸水解产物中含有磷酸、戊糖和碱基
形成肽键
，蛋白质水解时，肽键断裂。
6．L－多巴是一种有机物，它可用于帕金森综合征的治疗，其结构简式如 下：
下列关于 L－多巴的有关叙述不正确的是( ) A．能溶于烧碱溶液 B．遇 FeCl3 溶液显紫色 C．能与浓溴水发生反应 D．不与强酸溶液反应 答案 D 解析 L－多巴含有碱性基团—NH2，能与强酸反应生成盐。
11．根据下图所示化合物的结构，分析回答下列问题。
(1)该化合物中，①表示__氨__基____，②表示__氢__原_子 ___。 (2)该化合物由___4_____个氨基酸失去____3____个水分子而形成。 (3)该化合物称为__四__肽____，含____3____个肽键，编号是_③__⑤__⑥___。
7．英国的“克隆羊”曾备受世界关注。“克隆羊”的关键技术之一是找到 一些特殊的酶，这些酶激活普通体细胞，使之像生殖细胞一样发Baidu Nhomakorabea成个体。有 关酶的叙述错误的是( )
第三节 蛋白质和核酸
第三节蛋白质和核酸
教学目标
1.能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。
2.了解蛋白质的组成、结构和性质，认识人工合成多肽、蛋白质的意义，体会化学科学在生命科学发展中作用。
教学重点：蛋白质和氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。
教学难点：蛋白质的化学组成，相对分子质量，基本组成单位，分子结构，主要功能。
探究建议：
1、实验：酶的催化作用。
2、阅读与讨论：蛋白质结构的复杂性。
3、实验：蛋白质的性质。
课时划分：两课时
教学过程：
第一课时
[导入]同学们，你们知道世界上第一头克隆羊叫什么名字吗？对，叫多利。（用投影片打出多利的照片）你们看多利长得多漂亮、健壮。它是应用克隆技术的成果。
由中国“两院”院士在1998年评出的十大科技进展。其中的第三位：我国转基因羊研究获重大突破；第七位：我国的人类基因组研究获重大进展；第九位：我国研制成功基因重组人胰岛素。
在十大科技进展中与蛋白质、生物工程有关的占有三项，由此可见该领域的研究是何等的活跃。
今天我们就一起来学习有关蛋白质和核酸的知识。
[板书]第三节蛋白质和核酸
[问题]α-氨基酸是构建蛋白质的基石，首先来学习氨基酸。你们都听说过氨基酸吗？有哪些？
[回答] 有赖氨酸饼干、“红牛”饮料中也含有赖氨酸。
[板书[一、氨基酸的结构与性质1．氨基酸的概念
[讲解]赖氨酸的结构简式：
—NH
2叫氨基。可以看成NH
3
失一个H后得到的，是个碱性基。
[定义[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。
[讲解[蛋白质最终都水解得到α-氨基酸。指出离羧基最近的碳原子上的氢原子叫α氢原子，次近的碳原子上的氢原子叫β氢原子。羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物叫α-氨基酸。
蛋白质和核酸教学设计
课题：蛋白质和核酸
选修5第四章第三节
一、教学目标
1.了解氨基酸的结构特点及性质；了解肽键及多肽；了解蛋白质的组成；初步掌握蛋白
质的重要性质和检验方法；了解蛋白质的用途。
2.培养学生通过观察实验现象，进行分析、推理，得出结论的思维能力。
3.让学生初步了解蛋白质是生命最基本的物质基础，培养学生的辩证唯物主义思想。
4.化学与生活息息相关，帮助学生应用所学知识来解决问题。
二、教学重难点
重点：蛋白质的化学性质和酶的特性。
难点：肽键的形成。
三、教学用品
药品：鸡蛋清、饱和硫酸铵溶液、醋酸铅、浓硝酸
仪器：试管、酒精灯
辅助用具：多媒体课件
【讲解】氨基酸的性质
官能团决定有机物的性质。氨基酸结构中均含有-COOH和-NH2，应具有什么性质？
1氨基酸的两性：
NH2CH2COOH+NaOH→
NH2CH2COO-Na++H2O
试写出与盐酸反应的化学方程式
NH2CH2COOH+HCl→Cl-+NH3CH2COOH 2 成肽反应：
1.分析乙酸与乙醇发生酯化反应；
2．书写出氨基乙酸与氨基乙酸脱水的方程式。
2NH2CH2COOH→NH2CH2CONHCH2COOH+H2O
讲解】两个氨基酸彼此之间脱一分子水得到的产物叫二肽。许多氨基酸分子彼此脱水生成的化合物叫多肽。
如：
【讲述】蛋白质在希腊文Proteios的意思是“第一”，即蛋白质是生命的基石。
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。
组成：蛋白质分子中含有C、O、H、N及S、P和少量的Cu、Fe、Zn等，而种类达十万种以上。观察答出：-COOH
高中化学第四章生命中的基础有机化学物质第三节蛋白质和核酸课件新人教版选修
【规律方法】 (1)所有的氨基酸,无论是天然还是人工合成,无论人体是否含有,
均具有两性和发生缩聚反响的特点。
(2)在计算氨基酸形成的二肽种数时可以运用数学中的排列组合知识进行分析
计算。
(3)氨基酸在不同环境下存在形式不同,酸性条件下以阳离子形式存在,碱性条
件下以阴离子形式存在。
【素养训练】
色氨酸是植物体内生长素生物合成重要的前体物质,普遍存在于高等植物中。
(4)变性。
概
影
响
因
素
特点
念
物理
因素
化学
因素
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改变的现象
加热
_____、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超
声波等
强酸
强碱 重金属盐
_____、_____、_________、乙醇、福尔马林、
丙酮等
变性会使蛋白质的结构发生变化,使其失去
生理活性
酸
碱
侧链中也有酸性或碱性基团,因此,蛋白质既能与___反响,又能与___反响。
(2)水解。
①水解原理。
②水解过程。
蛋白质
多肽
氨基酸
_______。
(3)盐析。
向蛋白质溶液中参加一定浓度的某些盐[如Na2SO4、(NH4)2SO4、NaCl等]溶液,
蛋白质和核酸
一、氨基酸的结构与性质： 1、定义： 羧酸分子中的烃基上的氢原子被 -NH2（氨
基）取代所得的一类化合物。
2、分类：可分为α-氨基酸、β-氨基酸、…等 βα
H2N—CH2—CH2—CH2—CH2—CH—COOH
NH2
羧基
天然蛋白质水解生成的氨基酸都是α-氨基酸
（5）颜色反应 (含苯环的)
浓硝酸
（6）灼烧时有烧焦羽毛的气味
蛋白质的燃烧（组成元素C、H、O、 N、S、P等）一般生成CO2、H2O、N2、 SO2、P2O5等物质。
问:怎样鉴别丝织品和棉织品?
二、蛋白质的性质
1、具有两性
2、水解（酸、碱或酶作用下）
3、盐析（实验4-2）
注意：（1）可逆 （2）物理变化
蛋白质和核酸
二、蛋白质的结构与性质
1、蛋白质的组成和存在
组成元素仅为：C、H、O、N及S、P和少量 的Cu、Fe、Zn等而种类达十万种以上。
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。
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。当我们人体发病时， 就是它的蛋白质对我们起了作用。
蛋白质和核酸-1
选修5 第四章第三节蛋白质和核酸(第1课时)
编写人：李忠梅审核：杜善英
【学习目标】
1.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；
2.了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。
3.认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系，体会化学学科在生命科学发展中所
起的重要作用。
【学习重点】氨基酸、蛋白质的性质。
【学习难点】蛋白质的组成和结构、肽键的形成
【导学提纲】一、氨基酸
(一)、氨基酸的结构与性质：
1、氨基酸概念：
1.氨基酸的结构：α—氨基酸通式；官能团、
2.组成蛋白质的氨基酸几乎都是。
注意：
(1) 氨基：氨分子(NH3)去掉一个氢原子后剩余的部分。氨基的电子式
(2) α—氨基酸（向学生介绍α、β位）：羧酸分子里的α氢原子被氨基取代后的生成物。
(3) α—氨基酸是构成蛋白质的基石。
(4)相同分子式的氨基酸与硝基化合物互为同分异构体。如：C3H7NO2的结构简式可能为：
、、、
2、几种常见的氨基酸：
名称俗称结构简式
氨基乙酸
α—氨基丙酸
α—氨基苯丙酸
2—氨基1,5—戊二酸
3、氨基酸的性质
1.物理性质
2.化学性质
(1)氨基酸的两性：（以甘氨酸为例）
与盐酸反应：
与氢氧化钠反应：
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？
答：
⑵ 成肽反应：氨基酸分子中羧基和氨基脱水缩合形成含肽键（）的化合物。
两个氨基酸缩合成二肽(以甘氨酸和丙氨酸为例)
思考：甘氨酸与丙氨酸的混合物在一定条件下最多可形成种二肽。
成肽实质：羧基中羟基与氨基中氢结合成水，其余部分通过肽键形成二肽或多肽。
n个氨基酸→(n-1)水+n元肽(含(n-1)个肽键)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.蛋白质的结构
一级结构：
蛋白质分子中各种氨 基酸的连接方式和排 列顺序叫蛋白质的一 级结构。蛋白质的生 物活性首先取决于蛋 白质的一级结构。
一级结构
二级结构：
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。蛋白质的二级结构主要
依靠肽链中氨基酸残基亚氨
二
基上的氢原子与羰基上的氧
（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。
五.核酸
1.核酸的概念
核酸是一类含磷的生物高分子化合物，一 般由几千到几十万个原子组成，相对分子 质量达十几万至几百万。最早由细胞中分 离得到且具有酸性而得名。
二肽 两个氨基酸分子脱去一个水分子而形成二肽， 多个氨基酸分子脱去多水个分子而形成多肽。
注意:（1）肽中因肽键的存在, 可以水解。 （2）成肽反应是分子间脱水反应，属于 取代反应。
氨基酸的成肽反应
HO
HO
HO
HO
H NCH2C OH H NCH2C OH H NCH2C OH H NCH2C OH
第三节 蛋白质和核酸
一.蛋白质的存在和组成
组成细胞的基础物质
存在：
动物体的肌肉、皮肤、 毛、发、蹄、角等
植物的各种器官也含蛋白质
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。
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。
二、氨基酸的结构与性质
1. 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。
（α-氨基丙酸）
（α-氨基-β-苯基丙酸）
除甘氨酸外，氨基酸均含有手性碳，有对映异构。
5. 氨基酸的化学性质
1. 显酸、碱两性 (1)酸性
NH2CH2COOH+NaOH→NH2CH2COONa+H2O (2)碱性
NH2CH2COOH+HCl→ [NH3CH2COOH] Cl
2. 成肽反应
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，称为成肽反应。
1.什么是酶
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。
2.酶催化作用具有的特点
（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。
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：
性质6:燃烧产生烧焦羽毛气味
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。
[小结]
蛋白质的性质
1.具有两性
2.盐析
可逆过程, 可分离, 提纯蛋白质
3.变性
不可逆过程, 蛋白质丧失生理活性
4.颜色反应
检验某些蛋白质
5.能够水解
蛋白质＋H2O 酸，碱或酶 氨基酸
多肽
水解
HO NCH2C
蛋白质
性质5:能够水解 (结构中含有肽键)
水解原理：
H
OH
O
|
||
|
||
H—N—CH2—C——N—CH2—C—OH
HO H
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
能发生水解反应的有机物 (1)卤代烃的水解(碱性条件)； (2)酯的水解(酸性或碱性条件)； (3)油脂的水解(酸、碱或酶)； (4)二糖或多糖的水解(酸或酶)； (5)蛋白质的水解(酸、碱或酶)。
H2O
H2O
H2O
H O H OH O
NCH2C NCH2C NCH2C
两个氨基酸可以结合
成为一个二肽分子。 结分合子中，失得去到一一个个H肽2键O 。
多肽
这样由于可以结合无 数的氨基酸分子，所
蛋白质
以蛋白质分子很大。
HO NCH2C
二
氨
肽
成肽反应 基
酸
多
肽 链
M>1万
蛋 白 质
蛋
白 质 属 于 天 然 高 分 子 化 合 物
性质4: 颜色反应
实验：
浓硝酸
（1）鸡蛋白溶液
变成黄色
【现象】鸡蛋白溶液遇浓硝酸会有白色沉淀产生，
微热沉淀颜色变黄。
注：含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮 肤，指甲等。
应用：用于鉴别蛋白质的存在
概念对比 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。
失了生理活性。这种过程是不可逆的
应用：消毒原理
概念对比
盐析
变性
变化条件
变化性质 变化过程
浓的轻金属盐 受热、紫外线、酸、碱、
溶液
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
用
分离提纯
途
杀菌消毒
【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？
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： RNA平均含磷量8.9% DNA平均含磷量9.1%
核酸的组成：
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
蛋白质的水解反应
HO
HO
HO
HO
H NCH2C OH H NCH2C OH H NCH2C OH H NCH2C OH
H2O 水解
H2O
H2O
HO NCH2C
H OH O NCH2C NCH2C
（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?
（3）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？ 不能。BaSO4是一种不溶性的重金属盐， BaCO 3在 胃酸的作用下会溶解，重金属离子Ba2+会使人体蛋 白质变性而中毒。
【注意】形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成 的，在多肽的两端必然存在着自由的氨基与羧基，因 此蛋白质也具有两性。
【小结】既能与酸反应又能与碱反应的物质
（两性）
(1)多元弱酸的酸式盐；如NaHCO3、NaHSO3、NaHS等 (2)弱酸的铵盐；如(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S等 (3)具两性的物质； 如Al、Al2O3、Al(OH)3等 (4)具有双官能团的某些有机物；如氨基酸、蛋白质等
科学视野 我国现代取得的成就
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”。在认识生 命现象揭开生命奥秘 的伟大历程中，做出 了重要贡献。
三.蛋白质的结构和性质
1.组成蛋白质的元素主要有：C、H、O、N、S等
有些蛋白质含有P，少量蛋白质还含有微量Fe、 Cu、Zn、Mn等，人体内所具有的蛋白质种类 达到10万种以上。
6.燃烧产生烧焦羽毛气味
检验纯毛和化纤品
【练习】
1.下列过程中，不可逆的是（ C ）
A.蛋白质的盐析 B.酯的水解 C.蛋白质白变性 D.氯化铁的水解
2.欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性
质应加入（ C ）
A.甲醛溶液 C.饱和Na2SO4溶液
B.CuSO4溶液 D.浓硫酸
四.酶 —生物催化剂
2.核酸分类和分布
根据核酸的化学组成，分为两类: 核糖核酸（简写为：RNA）—细胞质 脱氧核糖核酸（简写为： DNA）—细胞核
3.核酸的重要功能
（1）DNA是主要遗传物质，是遗传信息的载 体，蛋白质的合成的模板，指挥着蛋白质的 合成、细胞的分裂和制造。
（2）RNA根据DNA提供的信息，参与蛋白质 的合成。
性质2:盐析 实验：
鸡蛋白溶液饱和硫酸钠蛋白质凝聚 水 蛋白质重新溶解 盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质
【要求】浓的可溶性非重金属盐溶液 应用：利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。
性质3:变性
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 醋酸铅 蛋白质凝结 加水 不再溶解 条件：紫外线，X光，强酸碱，重金属盐、有机物等 结果：蛋白质失去原有的可溶性而凝结，同时丧
2. 氨基酸的物理性质： 无色晶体，熔点较高，在200—3000C时熔化 分解。一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚。
3. 天然蛋白质的氨基酸都是α-氨基酸，即氨基 在羧基的α碳位上。 α-氨基酸的结构通式：
4. 几种常见的α-氨基酸：
(1) 甘氨酸
(3) 谷氨酸
（α-氨基乙酸） (2) 丙氨酸
（2-氨基-1,5-戊二酸） (4) 苯丙氨酸
级 结
原子之间的氢键而实现。
构
三级结构：
具(3)、蛋白质的结构
有 四级结构：
三
级 结
蛋白质Biblioteka Baidu子中
构 的
亚基的立体排
四 级
多 布、亚基间的
结
肽 链
相互作用与布
构
叫 亚
局称为蛋白质
基 的四级结构。
3.蛋白质的性质
性质1:具有两性
下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液
反应的是 ( D )
①NaHCO3 ; ②(NH4)2S ; ③Al(OH)3 ; ④蛋白质 ⑤H2N-CH2-COOH ; ⑥CH3-COOH ；⑦ NH4Cl A.①②③ B.①②④⑤ C.⑤⑥ D.①②③④⑤