人教版选修5-《蛋白质和核酸》课件(完整版)

4、蛋白质的化学性质
性质1:具有两性
D
C.⑤⑥ D.①②③⑤
下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶 液反应的是①NaHCO3 ; ②(NH4)2S ; ③Al(OH)3 ;
④NH4Cl；⑤H2N-CH2-COOH ; ⑥CH3-COOH A.①②③ B.①②④⑤
●【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； (3)具两性的物质； (4)氨基酸和蛋白质；
●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。
●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
1.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 )
●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(
A.①③ B.② ④
①滴加浓HNO3, ②滴加浓硫酸, ③滴加酒精, ④灼烧 C. ①④ D. ③④
C
)
●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
H R
O H R
O
—N—CH—C—N—CH—C— (A) (B) (C) (D)
2、已知有机化合物:
O CH3--C--O O --C--O--
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
3、几种常见的氨基酸
Leabharlann Baidu
4、氨基酸的物理性质：
• 天然氨基酸都是无色晶体，熔点高 ，在200～3000C熔化时分解，易 溶于水，它们能溶于强酸强碱溶液 中，除少数外一般都能溶于水，难 溶于乙醇乙醚。
5、氨基酸的性质
(1) 既有酸性又有碱性（氨基酸结构中含
有官能团-COOH和-NH2）
CH -COOH + OH 2 ●酸性 NH2
（2）成肽反应：
一个氨基酸分子中的羧基可以跟 另一个氨基酸分子中的氨基反应， 按羧基脱羟基、氨基脱氢的反应原 理，脱去一个水分子而形成酰胺基 （ ）， 即肽键，此反应称为成肽反应。
a.甘氨酸缩合成二肽：
二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物
多肽：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。
第 二 组
滴加乙醇溶液
白色 ↓ ？ 白色 ↓ ？
再加水 再加水
不溶解 ？
加热
？ 不溶解
思考讨论： （1）你提倡用直发器加热的方法拉直头发吗？
加热使蛋白质变性在生活中最常见，试举例说明。
（2）为什么动物的皮经过药剂鞣制后，才能够 成为加工皮革的原料。
●实验：
性质4:变性
蛋白质凝结 蛋白质凝结
加热 鸡蛋白溶液
三、酶： （一种特殊的蛋白质） 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： ①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； ②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； ③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107～1013倍。
【资料卡片】
• 生物体、植物无时无刻都在进行着化学 反应，并且这些反应在生物体存在的条 件下温和地进行，而且会随着环境、身 体的情况而随时自动、精确的改变，是 什么让这些反应可以实现的？
【自主学习】P91-92
1、酶的概念（来源、功能和类别）？ 2、酶的催化作用特点？ 3、影响酶作用的因素？
4、酶的应用？
鸡蛋白溶液
加水 加水
不再溶解 不再溶解
乙酸铅
在热、酸、碱、重金属盐、甲醛、酒精、紫 ●结论： 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。这种过程是不可逆的。
●应用：消毒原理
学
与
问
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？
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
变化条件
变性
受热、紫外线、酸、碱、 浓的无机盐溶液 重金属盐和某些有机物 物理变化 (溶解度降低) 可逆 分离提纯 化学变化 (蛋白质性质改变)
4.3《蛋白质和核酸》
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。
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
α-氨基酸的结构通式： H2N- CH- COOH
①
②
③
④
⑤
A. －氨基丙酸 C. 甘氨酸
B. －氨基丁酸 D . －氨基丁酸
2.将甘氨酸和丙氨酸混合起反应生成各种二肽，可 能的连结方式有多少种？( D )
A.1种
B.2种
C.3种
D.4种
3.已知有机物 A分子中有3个碳原子, 有关它的某些信息 注明在下面的示意图中：
(1)A的结构简式为
H2N－CH2－COOCH3
，
。
第 一 组
滴加(NH4)2SO4溶液 白色↓
？
再加水 溶解 ？
再加水
滴加(CH3COO)2Pb溶液 白色 ↓ ？
盐析
不溶解 ？
变性
涵义
一定条件下使蛋白质 一定条件下，蛋白质失去 凝结为固体析出 生理活性、溶解性降低
可逆 加盐析出、加水溶解 变性后、加水不溶解 性 ——可逆 ——不可逆
生理 活性
性质2:能够水解(结构中含有肽键)
水解原理：
H O H 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
【课堂练习】
1、下图表示蛋白质分子结构的一部分,图中 (A)、(B)、(C)、(D)标出分子中不同的键。 当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是 （ C ）
保持生理活性
失去生理活性
●实验： 鸡蛋白溶液
性质3:盐析
浓无机盐
蛋白质凝聚
水
蛋白质重新溶解
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, 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。
变化性质 变化过程 用 途
不可逆
杀菌消毒
第 三 组
滴加浓HNO3，微热
黄色↓
浓硝酸
性质5: 颜色反应
●实验：鸡蛋白溶液 浓硝酸 变成黄色
●结论： 蛋白质可以跟许多试剂发生
特殊的颜色反应。如具有苯环的蛋 白质跟浓硝酸作用黄色的硝基化合 物。称“蛋白黄反应”
●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
D．酶是活细胞产生的有活性的蛋白质
2、一份唾液淀粉酶能催化100万份淀粉水解， 说明酶具有（ B ）
CH2-COO- + H2O NH2
NH2CH2COOH+NaOH→NH2CH2COO-Na++H2O ●碱性 CH2-COOH + H+ NH2 CH2-COOH NH3+
NH2CH2COOH+HCl→Cl-+NH3CH2COOH
说明： a、所学过的既能跟酸反应又能跟碱反应 的物质： Al、Al2O3、Al(OH)3、(NH4)2CO3、 NH4HCO3、NaHCO3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。
定空间结构的多肽叫蛋白质 2、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。
3、蛋白质组成和结构： ①蛋白质的成分里含有碳、氢、 氧、氮、硫等元素； ②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； ③蛋白质分子中含有未缩合的羧 基（-COOH）和氨基（-NH2）； ④蛋白质溶液是一种胶体； ⑤酶是一种蛋白质。
5. n个氨基酸分子之间通过缩聚(一个氨基酸分子中氨基
上的氢原子与相邻氨基酸分子羧基中的羟基结合成水分 子 )后可得n肽，过程中形成了 (n－1)个肽键。今有一种 “多肽”，其分子式为 C55H70O19N10 ，已知将它彻底水 解后只得到下列四种氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨
酸、谷氨酸。问：
(1)这个多肽是
R
• 几乎一切生命活动过程都与蛋白质 有关，没有蛋白质就没有生命。蛋 白质的相对分子质量很大，可以达 到上千万。但是如此大的高分子化 合物，也是由基本结构单元构成的， 就是氨基酸 ，要认识蛋白质，必 须首先认识氨基酸。
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。 • ①-NH2叫氨基，可以看成NH3失一个H原子后得 到的，是个碱性基。氨基的电子式： • ②α-氨基酸：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。 ③α-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α-氨基酸。 如：甘氨酸（α-氨基乙酸）的结构简式为：
十
肽。
(2)该多肽水解后有
(3)该多肽水解后有
4 3
个谷氨酸分子。
个苯丙氨酸。
5、蛋白质的用途
蛋白质不仅是人体必需的营养物质 ，在工业上也有广泛的用途，用于纺 织工业、制革等。白明胶用于照相业 ，阿胶是一种药材。酪素是从牛奶中 凝结出来的蛋白质，除用作食品外， 还能跟甲醛合成酪素塑料，制生活用 品。由蛋白质组成的酶也有广泛的用 途。
；
(2)F和G的名称分别为 F:氯化氨基乙酸, G:氨基乙酸钠
(3)生成H的化学方程式为 。
；
O
4、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 HO－ (1)该有机物只具有酸性 O --O-C-H H2N－ (2)该有机物只具有碱性 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
结晶牛胰岛素
蛋白质的结构
一级
二级
三级结构
蛋 白 质 的 分 子 图 象
蛋白质的结构：
• 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构
a、蛋白质的一级结构指蛋白质分子中 各种氨基酸的连接方式和排列顺序。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卷曲 盘旋和折叠的空间结构； c、蛋白质的三级结构是蛋白质分子在 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 称为亚基） 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。
一、氨基酸 α-氨基酸是构建蛋白质的基石物质，首先来学习氨基酸。
赖氨酸的结构简式
β
α
O
氨基 什么叫氨基酸？
H2N CH2 CH2 CH2 CH2 CH C OH NH2
羧基
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。
2、氨基酸的结构：
• α-氨基酸通式：
特点：既含有氨基(-NH2)，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CH3CH2NO2互 为同分异构体。
3、酶的应用：
（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；
（1）酶还可用于疾病的诊断。
【课堂练习】 1、酶的正确表述是（ C ）
A．酶是具有催化能力的一类物质
B．酶是活细胞产生的特殊蛋白质
C．酶是活细胞产生的有催化作用的蛋白质
小结：氨基酸 → 多肽 → 蛋白质
氨基和羧基的缩聚反应：
氨基酸分子中氨基上H原子能与另 一氨基酸分子羧基上的羟基结合成水 脱去，发生缩聚反应，形成高分子化 合物。如：
b、分子间或分子内缩水成环
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、相对分子质量大于10000，具有一