江苏省灌南高级中学高二化学 氨基酸 蛋白质 核酸 课件

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●用于区别合成纤维与蛋白质(如真丝、 蚕丝、纯毛、毛线等)
●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(C
A.①③ B.② ④ C. ①④
)
D. ③④
①滴加浓HNO3, ②滴加浓硫酸, ③滴加酒精, ④灼烧
●归纳:检验蛋白质的方法
(1)燃烧;(2)颜色反应。
概念对比
颜色反应与金属的焰色反应
当溶液中的氨基酸主要以两性 R–CH–COO - 离子的形式存在时,氨基酸在水中 NH3 + 的溶解度最小,可以形成晶体析出。
不同的氨基酸出现这种情况的pH值各不相同。
利用这一差异,可以通过控制溶液pH值的 分离氨基酸及多肽或蛋白质。 (2)成肽(缩合)反应
2NH2CH2COOH→ O
O
肽键
H2N
(2)成肽(缩合)反应
一、氨基酸
(一)物理性质:
无色晶体,有特殊香甜味,熔点较高 (200℃),能溶于强酸或强碱溶液中, 一般能溶于水,(难溶于乙醇、乙醚)。
(二)结构分析
官能团分析: R–CH–COOH NH2 羧基典型反应
氨基典型反应
相互影响的特性
(三)化学性质 (1)两性 ●酸性 CH2-COOH + OH●碱性
变化过程
用 途
可逆 分离提纯
不可逆
杀菌消毒
性质5: 颜色反应
●实验:
(1)鸡蛋白溶液
(2)鸡蛋白溶液
浓硝酸
变成黄色
紫玫瑰色溶液
10%NaOH 1%CuSO4
(3)鸡蛋白溶液
0.1%茚三酮
蓝紫色溶液
●结论:蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。
●应用: 用于鉴别蛋白质的存在
性质6:燃烧产生烧焦羽毛气味
氨基酸
蛋白质
核酸
1、你知道组成蛋白质的主要元素有哪些吗?
蛋白质由C、 H、 O 、N、 S 、P等元素 组成。相对分子质量很大,一万到几千 万,是天然的高分子。
2、你是如何理解氨基酸与蛋白质关系的? 蛋白质在一定条件下水解生成氨基酸; 氨基酸通过肽键相互连接成蛋白质。
3、你认识哪些常见的氨基酸?
●人体内不能合成的氨基酸(必需氨基酸)有 哪几种? 8种 合成能力较差的氨基酸(半必需 氨基酸)有几种? 2种
●亚氨基酸与氨基酸的区别?
4、氨基酸分子的结构有什么特点?
●结 构:
(1)含有-NH2 及-COOH
(2)除甘氨酸外,其余都是
L -丙氨酸 D-丙氨酸
手性分子,且都是L型。
5、氨基酸有哪些重要的性质? ●性 质: (1)具有两性:碱性和酸性
课堂强化
(1) 二个氨基酸缩合生成二肽,三个氨基酸缩合 生成三肽,多个氨基酸缩合生成多肽,n个氨基酸 缩合生成蛋白质。 (2) 氨基酸的缩合反应也可能成环,试写出下列 反应的产物:
NH2—CH2—COOH的分子间脱水:
NH—CH2 H2C-CO-OH + H-HN 浓硫酸 O=C C=O +2H2O CH2—NH NH-H + HO-OC-CH2
• 什么是蛋白质的一级、二级、三级和四 级结构?
(四)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。(教材P 105) 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 基酸残基亚氨基上的氢原子与羰基上的氧原子之间的氢 键而实现。(教材P 106)α-螺旋结构和ß -折叠结构
(1) 甘氨酸(α-氨基乙酸)
什么是氨基 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。
CH2—COOH
NH2 (2) 丙氨酸(α-氨基丙酸) CH3—CH—COOH NH2
(3) 谷氨酸 (α-氨基戊二酸) HOOC—(CH2)2—CH—COOH NH2 (4) 苯丙氨酸 (α-氨基-β-苯基丙酸) α-氨 基酸分 子中氨 基连接 在离羧 基最近 的碳原 子上。
(3)具两性的物质;
(4)氨基酸和蛋白质;
性质2:能够水解
水解原理:
(结构中含有肽键)
H H O 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
例、已知有机化合物:
O CH3--C--O O --C--O--
-CH2-CH-COOH
NH2
迄今人类在自然界已发现数百 种氨基酸,但是从蛋白质水解得到 的氨基酸,最常见的大约有20种。 (参看书本101页 “拓展视野 ”)
采用系统命名比较繁琐,常采
用俗名,通常采用缩写省去氨 ●20种常见氨基酸在结构上的相似之处? 不同之处? 酸,如甘氨酸,中文缩写甘, 都是α -氨基酸, 英文glycine缩写为Gly。 R-基不相同 ●氨基酸如何命名?
性质4:变性
●实验:
加热 鸡蛋白溶液
鸡蛋白溶液 蛋白质凝结 蛋白质凝结
加水 加水
不再溶解 不再溶解
乙酸铅
在热、强酸、强碱、重金属盐、甲醛、酒精、 ●结论: 苯酚溶液、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
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是不可逆的。
●应用: 消毒原理



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?
NH2 CH2-COOH + H+ NH2 R–CH–COO- CH2-COO- + H2O NH2 CH2-COOH
为什么NH3+ NH2能结合 H+ R–CH–COOH H+ R–CH–COOH H+ - OH- OH +
NH2 负离子
(强碱中)
NH2
NH3 正离子
(强酸中) R–CH–COO - NH3 + 两性离子(内盐中)
氨基酸的成肽反应
O O H H H N CH2C OH H N CH2C OH
O O H H H N CH2C OH H N CH2C OH
H2O
水解
H2O
H2O
H N CH2C
O
O H N CH2C
H N CH2C
O
H N CH2C
O
两个氨基酸可以结合 多肽 成为一个二肽分子。 结合中失去一个H2O 水解 分子,得到一个肽键。 蛋白质 这样由于可以结合无 数的氨基酸分子,所 以蛋白质分子很大。
O --NH--C--CH2-CH3
在适宜条件下完全水解得到4种产物,它们的结 构简式为
O CH3-C-OH, OH O --C-OH, O HO-C-CH2-CH3

HO--
--NH2

性质3:盐析
●实验:
浓无机盐 水 鸡蛋白溶液 蛋白质凝聚 蛋白质重新溶解 什么样 的盐?
●结论:
这是为什么?
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, 破坏了 蛋白质溶解形成的胶体结构,使蛋白质转变为沉 淀而从溶液中析出----盐析。 2、盐析是一个可逆的过程,故不影响蛋白质的性质 利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。 ●应用:
CH2 C NH CH2 C OH+ H2O
● 氨基酸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,叫做成肽反应。
● 成肽反应是分子间脱水反应,属于 取代 反应。 ●成肽的两个氨基酸分子(可以相同,
也可以不同)
● 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水分子而形成多肽.





A. -氨基丙酸
B. -氨基丁酸
C. 甘氨酸
D . -氨基丁酸
O
3、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 -C-NH2 (1)该有机物只具有酸性 HO- O --O-C-H (2)该有机物只具有碱性 H2N- O --C--OH H2N- (3)该有机物具有两性 (4)该有机物既无酸性又无碱性 O2N- -CH3
(四)蛋白质的结构
思考:• 为什么蛋白质数目众多,结构复杂?
蛋白质可能包含一条或多条肽链,不同肽链中 所包含的氨基酸数量以及它们的排列方式各不 相同,多肽链本身以及多肽链之间还存在空间 结构问题。
• 各种蛋白质的特殊功能和活性主要取决 于什么?
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。
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?
概念对比
盐析 变性
重金属盐和某些有机物 化学变化 (蛋白质性质改变)
变化条件 浓的无机盐溶液 受热、紫外线、酸、碱、
物理变化 变化性质 (溶解度降低)
练习:1.已知有机物A分子中有3个碳原子,
某些信息注明在下面的示意图中:
有关它的
(1)A的结构简式为
H2N-CH2-COOCH3

F:氯化氨基乙酸, G:氨基乙酸钠 (2)F和G的名称分别为 ;
(3)生成H的化学方程式为 。
2、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( D )
NH CH C
4、蛋白质、淀粉、脂肪是三种重要的营养 脂肪 物质,其中______不是高分子化合物,这 三种物质水解的最终产物分别是 氨基酸 蛋白质→________;
葡萄糖 淀粉→_________; 高级脂肪酸和甘油 脂肪→______________ ;
在蛋白质水解的最终产物分子中,含有 氨基和羧基 ___________ 官能团。
●颜色反应: 一般在溶液中指有明显颜 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
【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
(三)蛋白质的性质
思考: 蛋白质能否溶于水? •
• 蛋白质溶于水形成溶液还是胶体? • 蛋白质是由氨基酸缩聚而成,哪它是 否也有两性? • 蛋白质还有什么性质? • 如何提纯蛋白质? • 如何检验蛋白质? • 福尔马林防腐的原理? • 为什么重金属中毒的病人能利用鸡蛋 清解毒?还有别的办法吗?
性质1:具有两性
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 B.CuSO4溶液 C.饱和Na2SO4溶液 D.浓硫酸
3、下图表示蛋白质分子结构的一部分, 图中A、B、C、D标出了分子中不同的键, 当蛋白质发生水解时,断裂的键是( ) C
R1
O
R2
R3
O D
NH CH C A B C
二、蛋白质
(一)蛋白质的概念 蛋白质是由氨基酸通过肽键等相 互连接而形成的一类具有特定结构 和一定生物学功能的生物大分子。
思考: 蛋白质与多肽的区别?
(二)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。
三级结构: 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。 具有三级结构的多肽链叫亚基 (教材P 106) 四级结构: 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。(教材P 107)
蛋白质的结构
一级
二级
三级结构
桑格在20世纪40年代测定出
牛胰岛素分子中全部氨基酸的
排列顺序,并证明了其内部氨
NH2—CH2 —CH2 —CH2 —CH2—COOH的分 子内脱水:
CH2—CH2 CH2 —CH2—CO—OH 浓硫酸 H2C CH —NH C=O +H2O CH2—CH2—NH—H 2
(四)氨基酸的检验
教材 P102
现象:
茚三酮溶液中加入氨基酸溶液,显紫色。
注意:
1、利用该反应可以对氨基酸进行检 测。但有的氨基酸呈其他颜色,如: 脯氨酸、羟脯氨酸显黄色。 2、蛋白质也能发生茚三酮反应,蛋白 质与稀的茚三酮溶液共热,显蓝紫色。
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 ;
④NH4Cl;⑤H2N-CH2-COOH ; ⑥CH3-COOH
A.①②③ B.①②④⑤ C.⑤⑥ D.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;
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