高二化学选修5第四章第三节蛋白质和核酸(共2课时)课件

–
• b．与氢氧化钠反应：
•
。
• ②成肽反应
•
两个氨基酸分酸子或，碱在
的存在下加热，
—通NH过2 一分子的 —CO和OH另一分子一分的子水
间
脱去
，缩合成含有
肽键
•(
)的化合物。例如：
• 氨基酸的反应规律
• 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—NH2。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。
最后分别向四支试管中加适量的水，震荡观 察现象
报告实验结果: 蛋白质均凝结，加入适量清水后，凝
结的蛋白质不再溶解。 分析得出结论： 向蛋白质溶液中加入重金属盐、醛或加
热均会使蛋白质凝结成沉淀。此过程不可逆 （化学变化）。
蛋白质的这种彻底改变性质的变化叫蛋白 质的变性
紫外线、X射线、强酸、强碱、铜、汞、 铅等重金属盐类，以及甲醛、酒精、苯甲酸 等均能使蛋白质变性。
鸡蛋白溶液遇浓硝酸加热颜 色变黄.
含有苯基的蛋白质均能发生 这个反应。如皮肤，指甲等。
灼烧蛋白质会产生烧焦的 羽毛味
现有四种绒线，如何鉴别哪 种是纯毛线？哪种是纯棉线？哪 种是腈纶线？哪种是半毛线？
蛋（1）食物（人类必须的营养物质）
白
动物的毛、蚕丝 纺织原料
质
动物的皮
皮革
的（2）工业原料 动物的骨、皮、蹄
【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？
(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?
4、蛋白质的颜色反应
实验4-4
1．用试管取 2mL鸡蛋白溶液；
2．滴加几滴 浓硝酸，微热
实验结果报告
• 解析： 蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵 溶液有蛋白质析出，这是蛋白质的盐析 过程，再加入水时蛋白质仍能溶解；可 溶性重金属盐会使蛋白质变性，而“钡 餐”的主要成分BaSO4既不溶于水也不溶 于酸，吞服时不会使人中毒。
• 答案： BC
• 1．概念 • 核酸是一类含磷的生物高分子化合物。 • 2．分类
两
性
：蛋白 ，因此
质 —的NH2结
构中含 —COOH，
有 是
既能与酸反应又能。与碱反应
两性分子
酸、碱或酶
多肽化合物
各种氨基酸
α氨基酸
• (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
。天
然蛋白质水解的最终产物都是
。
水解过程：蛋白质―水―解→ 多肽 ―水―解→ 氨基酸 。
• (3)盐析
过程。
• (5)颜色反应苯环
黄色
• 分子中含有 有烧的焦蛋的羽白毛质味遇浓硝酸呈 。
• (6)蛋白质灼烧
。
焰色反应 显色反应 颜色反应
钠、钾等多种 酚类物质遇 蛋白质遇某
• 焰金色属反元应素、被显色三反氯应化、铁颜色反些应试剂的后比
较 灼烧时，使 (Fe3＋)溶
显示某种
火焰呈现某 液后，溶
含 义
种颜色。钠
2、如果很多甘氨酸相互反应，会形成怎样的化合物？
二、蛋白质的结构与性质
组成元素：C、H、O、N、S (P)等
蛋 白 组成基本结构单元： 氨基酸 质
相对分子质量：几万----几千万
人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。
自学探究 蛋白质的结构
任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有 独特而稳定的结构，这是蛋白质分子结构 中最显著的特征： 蛋白质的一级结构： 蛋白质的二级结构： 蛋白质的三级结构： 蛋白质的四级结构：
的轻金属盐。A项合格，C项少量NaCl能促进
蛋白质的溶解，B、D两项因使蛋白质变性而
不合格。
• 答案： A
• 1．概念
• 是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应 具有催化作用的有机蛋物白质，其中大多数是
。
• 2．催条化件特温和点、不需加热
• (1)
。
专一性
• (2)具有高度的
。
• (3)具有 高效催化 作用。
()
• A．C2H5ONO2
B．C2H5NO2
• 解析： 相同碳原子数的氨基酸与硝基
化合物互为同分异构体。甘氨酸的结构
简式为：
，与其互为同分异
构体的是C2H5NO2。故选B。
• 答案： B
•
(2011·杭州高二质检)在下列物质中：①
物理性质：
α-氨基酸的性质无色晶体，熔点较高，能溶于 强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙
醇、乙醚）
结构分析：
羧基典型反应
官能团分析： 氨基典型反应
R–CH–COOH
NH2
相互影响的特性
1、氨基酸的两性
羧基
(1)氨基酸的结构
氨基
(2)几种重要的氨基酸 (3)氨基酸的性质
几种重要的氨基酸
甘氨酸 丙氨酸
一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列 顺序。蛋白质的一级结构决定其空间结构。
二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠 所形成的有规律性的结构。
三级结构是整个多肽链的三维构象， 它是在二级结构的基础上，多肽链进 一步折叠卷曲形成复杂的 。
蛋白质和核酸
二、蛋白质的结构与性质
溶解性：有些蛋白质（如鸡蛋清） 能溶解在水里形成溶液。 两性：
• 概 念 ： 向 蛋 白 质 溶 液 中浓盐加溶液入 大N量aCl的
([N如H4)2SO4、
溶 液 等溶解]度， 使 蛋 白 质 的
降低而从溶液中析出。
• 特点：盐析属于物理变化
可，逆是
的过程，
蛋只白质是的改溶变解度了 。
，并未改变
蛋白质的活性
• 应用：多次盐析和溶解可分以离、提纯蛋白质
。
• (4)变性
R
+
肽键
+ H2O
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。
知识拓展
H
NH HO O
CH2
C
Δ
O
C
CH2 OH HN
H
课堂练习:
H NO ON H
1、写出甘氨酸与盐酸、氢氧化钾的反应方程式。
• 3．下列关于蛋白质的叙述中不正确的是(双 选)( )
• A．蚕丝、病毒、酶的主要成分都是蛋白质
• B．蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白 质会析出，再加水也不溶解
• C．重金属盐会使蛋白质变性，所以吞服“钡 餐”会使人中毒
• D．浓硝酸溅在皮肤上能使皮肤呈黄色，这是 由于蛋白质和浓硝酸发生了颜色反应
• 2．氨基酸缩合 • (1)两分子间缩合
• (2)分子间或分子内缩合成环
• (3)缩聚成多肽或蛋白质
源自文库
• 1．甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下发生 缩合反应生成二肽的化合物共有( )
• A．4种
B．3种
• C．2种
D．1种
• 解析： 甘氨酸与丙氨酸混合反应生成二肽的 方式有：甘氨酸与甘氨酸反应生成二肽，丙氨
1、水解: 生成不同的氨基酸
实验4一2
在盛有鸡蛋白溶液 的试管里，缓慢地加入 2ml饱和的（NH4）2SO4 溶液，观察沉淀的析出。 然后把少量的带有沉淀 的液体加入盛有2ml蒸 馏水的试管里，观察实 验现象
报告实验结果:
向蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4溶液时， 会使蛋白质从溶液沉淀出来，加水后沉淀又 溶解。
酸与丙氨酸反应生成二肽，其中甘氨酸与丙氨
酸能以两种方式反应生成二肽，故生成的二肽
共有4种。
• 答案： A
• 1．组成：蛋白质中含有C、H、O、N
S及
少量 P ，有的还含有 元Fe素、C，u、少Zn量、的Mn还含
有微量天然有机高分子化合物 等元素，属于 胶体
，其水溶液具有 的性质。
• 2．性质
•
(1) 和
动物胶
用
牛奶中的酪素 酪素塑料
途
自学探究
三、酶 —生物催化剂
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。
自学探究 四、核酸
1、一类含磷的生物高分子化合物， 相对分子量可达十几万至几百万。
• 4．经过全球科研人员的通力合作，终于正式 确认“SARS”是一种冠状病毒变异，该病毒的 遗传物质是RNA，下列有关“SARS”病毒的叙 述中错误的是( )
• A．“SARS”的主要传播途径是间接接触传播
• B．“SARS”病毒是一种动物病毒
• C．“SARS”病毒可于体外生存数小时，靠寄 生在活细胞内生活
效。 已知半胱氨酸的结构简式为
，则下列说法不正确的是( )
• A．半胱氨酸属于α氨基酸 • B．半胱氨酸是一种两性化合物
• C．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结 构简式为
• 由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基 在羧基邻位碳原子上，所以属于α氨基酸；因 为氨基为碱性基团，羧基为酸性基团，所以半
• D．“SARS”病毒只有蛋白质没有核酸
• 解析： 世界上的生物一般都含有生命 物质蛋白质和核酸，少数生物只含有核 酸，但是不存在只含有蛋白质不含有核 酸的生物。故选D。
• 答案： D
•
根据最近的美国《农业研究》杂志报道，
美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感
染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇
选修5 有机化学基础
第四章生命中的基础 有机化学物质
第三节 蛋白质与核酸
共2课时
蛋白质和核酸
世 界 第 一 只 克 隆 羊 ： 多 利
蛋
白 质 属 于 天 然 高 分 子 化 合 物
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。
• 氨 基 酸 可 看 作 是 羧 酸 分 子 中 烃氨基基上 的 H 被 取代后的产物。
• (2)结构
•α 氨 基 酸 的 结 构 简 式 可 表 示
为 氨基 (
—)和NH2
羧基
(
，其官能团为 —COOH )。
• (3)常见的氨基酸
俗名 甘氨酸
结构简式
H2N—CH2—COOH
丙氨酸
谷氨酸
苯丙氨 酸
分析得出结论：
向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶 液后，可使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这 种作用叫做盐析.
盐析是可逆的（物理变化）
盐析的应用：
采用多次盐析的方法可以分离或提纯蛋白质
实验4-3：
分别取四支试管。加入2mL鸡蛋白溶液， 编好号。
1．向第一支试管中加入几滴醋酸铅溶液； 2．向第二支试管中加入几滴硫酸铜溶液； 3．向第三支试管中加入几滴甲醛溶液； 4．将第四支试管放在酒精灯上加热。
• 概念：在某些物理因素或化学因素的影响下，
理蛋化性白质质和的生理功能
发生改变的现象。
• 影响因素：
• 物理因素：加热
、加压、搅紫拌外线、振荡、
声照波 射、超 等；
• 化 学 因 素强酸： 强碱 重金属盐
乙醇 、
福尔马林 、 丙酮等
、
、
、
• 活特失性去点：变性会不，能使重在蛋新水白溶中解质的结构不可发逆生，变是化，生使理其
液显示某
元素的焰色 种颜色，
特殊的颜 色。鸡蛋 白、人的
为黄色，钾 如苯酚； 皮肤等遇
元素的焰色 淀粉遇碘 浓硝酸显
• 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Na2SO4溶液
B．浓NaOH溶液
• C．少量NaCl
D．浓BaCl2溶液
• 解析： 蛋白质发生盐析的条件是加入较多量
2、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。
3、具有酸性
4、分类： （1）脱氧核糖核酸（DNA）：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。 （2）核糖核酸（RNA）：根据DNA提供的信息 控制体内蛋白质的合成。
• 1．组成和结构
• (1)组成
胱氨酸是一种两性化合物；两分子半胱氨酸脱 水形成二肽应是氨基与羧基反应的结果
•
因为
•
•
是氨基酸的铵盐，电
离生成的铵根离子与氢氧根离子反应会放出氨
气。
• 答案： C
氨基酸的缩合机理：
，脱去一分子水后
形成肽键( 的“C—N”键。
)。当多肽或蛋白质水解时断裂肽键上
• 1．下列物质中与甘氨酸互为同分异构体的是
苯丙氨酸
谷氨酸
氨基酸的性质
1、氨基酸的两性 + HCl
+ NaOH
+ H2O
两性小结
R–CH–COO－ H＋ R–CH–COOH H＋ R–CH–COOH
NH2
OH－ NH2
OH－ ＋NH3
负离子
正离子
(强碱中)
R–CH–COO－ ＋NH3
(强酸中)
2、成肽反应：氨基酸分子之间脱水缩合 形成肽键的化合物的反应
系统命名 氨基乙酸
α氨基丙酸
2氨基1,5戊 二酸
α氨基苯丙 酸
• 2.氨基酸的性质 • (1)物理性质
溶剂 大多数水能溶 • (2)化溶学解性质 • ①两性性
强酸或强 乙醇、乙
能溶碱
难醚溶
• 氨基酸分子中含有酸性官能团
和
碱性官能团 反—应NH生2 成盐。
，因—酸C此、OO具碱H有两性，可与
• a．与盐酸的反应：