《高中化學(xué) 5.2《氨基酸 蛋白質(zhì) 核酸》課件1 蘇教版選修5.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 5.2《氨基酸 蛋白質(zhì) 核酸》課件1 蘇教版選修5.ppt（60頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

專題5 生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ),第二單元 氨基酸 蛋白質(zhì) 核酸,1、你知道組成蛋白質(zhì)的主要元素有哪些嗎？,蛋白質(zhì)由C、 H、 O 、N、 S 、P等元素組成。相對分子質(zhì)量很大，一萬到幾千萬，是天然的高分子。,2、你是如何理解氨基酸與蛋白質(zhì)關(guān)系的？,蛋白質(zhì)在一定條件下水解生成氨基酸；氨基酸通過肽鍵相互連接成蛋白質(zhì)。,3、你認(rèn)識哪些常見的氨基酸？,(1) 甘氨酸（α-氨基乙酸）,(2) 丙氨酸（α-氨基丙酸）,羧酸分子里烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。,什么是氨基酸？,(3) 谷氨酸 （α-氨基戊二酸）,(4) 苯丙氨酸 （α-氨基-β-苯基丙酸）,α-氨基酸分子中氨基連接在離羧基最近的碳原子上。,迄今人類在自然界已發(fā)現(xiàn)數(shù)百種氨基酸，但是從蛋白質(zhì)水解得到的氨基酸，最常見的大約有20種。（參看書本101頁 “資料卡 ”）,●20種常見氨基酸在結(jié)構(gòu)上的相似之處？不同之處？,●氨基酸如何命名？,●人體內(nèi)不能合成的氨基酸（必需氨基酸）有哪幾種？ 合成能力較差的氨基酸（半必需氨基酸）有幾種？,●亞氨基酸與氨基酸的區(qū)別？,采用系統(tǒng)命名比較繁瑣，常采 用俗名，通常采用縮寫省去氨 酸，如甘氨酸，中文縮寫甘， 英文glycine縮寫為Gly。,8種,2種,都是α-氨基酸，R-基不相同,●結(jié) 構(gòu)：,●性 質(zhì)： （1）具有兩性：堿性和酸性,4、氨基酸分子的結(jié)構(gòu)有什么特點？,（2）除甘氨酸外，其余都是手心分子，且都是L型。,5、氨基酸有哪些重要的性質(zhì)？,（2）成肽（縮合）反應(yīng),L -丙氨酸 D-丙氨酸,（1）含有-NH2 及-COOH,一、氨基酸,（一）物理性質(zhì)：,（二）結(jié)構(gòu)分析,無色晶體，有特殊香甜味，熔點較高（200℃），能溶于強酸或強堿溶液中，一般能溶于水，（難溶于乙醇、乙醚）。,(三)化學(xué)性質(zhì),（1）兩性,負(fù)離子,正離子,●酸性,●堿性,兩性離子(內(nèi)鹽中),為什么-NH2能結(jié)合H+,利用這一差異，可以通過控制溶液PH值的分離氨基酸及多肽或蛋白質(zhì)。,（2）成肽（縮合）反應(yīng),2NH2CH2COOH→,,當(dāng)溶液中的氨基酸主要以兩性離子的形式存在時，氨基酸在水中的溶解度最小，可以形成晶體析出。,不同的氨基酸出現(xiàn)這種情況的pH值各不相同。,● 氨基酸在酸或堿的存在下加熱，通過一分子的氨基與另一分子的羧基間脫去一分子水，縮合形成含有肽鍵的化合物，叫做成肽反應(yīng)。,●成肽的兩個氨基酸分子（可以相同，也可以不同）,● 成肽反應(yīng)是分子間脫水反應(yīng)，屬于 反應(yīng)。,取代,● 兩個氨基酸分子脫去一個水分子而形成二肽, 多個氨基酸分子脫去水分子而形成多肽.,,,蛋白質(zhì),多肽,兩個氨基酸可以結(jié)合成為一個二肽分子。結(jié)合中失去一個H2O分子，得到一個肽鍵。這樣由于可以結(jié)合無數(shù)的氨基酸分子，所以蛋白質(zhì)分子很大。,氨基酸的成肽反應(yīng),教材 P103,第二題： 4種,討論：,教材 P111 第3題,27種,若題目改成：“在一定條件下生成的同時含有三種氨基酸的鏈狀三肽共有多少種？” 答案為多少？,6種,課堂強化,(2) 氨基酸的縮合反應(yīng)也可能成環(huán)，試寫出下列反應(yīng)的產(chǎn)物：,NH2—CH2—COOH的分子間脫水：,NH2—CH2 —CH2 —CH2 —CH2—COOH的分子內(nèi)脫水：,(1) 二個氨基酸縮合生成二肽，三個氨基酸縮合生成三肽，多個氨基酸縮合生成多肽，n個氨基酸縮合生成蛋白質(zhì)。,(四)氨基酸的檢驗,茚三酮溶液中加入氨基酸溶液，顯紫色。,現(xiàn)象：,注意：,1、利用該反應(yīng)可以對氨基酸進(jìn)行檢測。但有的氨基酸呈其他顏色，如：脯氨酸、羥脯氨酸顯黃色。,2、蛋白質(zhì)也能發(fā)生茚三酮反應(yīng)，蛋白質(zhì)與稀的茚三酮溶液共熱，顯藍(lán)紫色。,教材 P102,練習(xí)：1.已知有機物A分子中有3個碳原子, 有關(guān)它的某些信息注明在下面的示意圖中： (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為 ； (2)F和G的名稱分別為 ； (3)生成H的化學(xué)方程式為 。,H2N－CH2－COOCH3,F:氯化氨基乙酸, G:氨基乙酸鈉,2、當(dāng)含有下述結(jié)構(gòu)片段的蛋白質(zhì)在胃中水解時，不可能產(chǎn)生的氨基酸是( ),D,?－氨基丙酸 B. ?－氨基丁酸 C. 甘氨酸 D . ?－氨基丁酸,3、已知-NH2連在苯環(huán)上顯堿性，-C-NH2連在苯環(huán)上顯中性，現(xiàn)有有機物C7H7O2N，分子結(jié)構(gòu)中有一個苯環(huán)和兩個取代基，且兩取代基在苯環(huán)上處于相對位置，請寫出符合下列要求的結(jié)構(gòu)簡式。,4、n個氨基酸分子之間通過縮聚(一個氨基酸分子中氨基上的氫原子與相鄰氨基酸分子羧基中的羥基結(jié)合成水分子)后可得n肽，過程中形成了(n－1)個肽鍵。今有一種“多肽”，其分子式為C55H70O19N10，已知將它徹底水解后只得到下列四種氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸。問： (1)這個多肽是 肽。 (2)該多肽水解后有 個谷氨酸分子。 (3)該多肽水解后有 個苯丙氨酸。,十,（一）蛋白質(zhì)的概念,蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵等相互連接而形成的一類具有特定結(jié)構(gòu)和一定生物學(xué)功能的生物大分子。,（二）蛋白質(zhì)的存在,主要的存在于生物體內(nèi)，肌肉，發(fā)，皮膚，角蹄，酶，激素，抗體，病毒；在植物中也很豐富，比如大豆，花生，谷物。 是生命的基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。,思考：,蛋白質(zhì)與多肽的區(qū)別？,（三）蛋白質(zhì)的性質(zhì),思考：,蛋白質(zhì)能否溶于水？ 蛋白質(zhì)溶于水形成溶液還是膠體？ 蛋白質(zhì)是由氨基酸縮聚而成，哪它是否也有兩性？ 蛋白質(zhì)還有什么性質(zhì)？ 如何提純蛋白質(zhì)？ 如何檢驗蛋白質(zhì)？ 福爾馬林防腐的原理？ 為什么重金屬中毒的病人能利用雞蛋清解毒？還有別的辦法嗎？,下列物質(zhì)中既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)的是①NaHCO3 ; ②(NH4)2S ; ③Al(OH)3 ; ④NH4Cl；⑤H2N-CH2-COOH ; ⑥CH3-COOH （ ） A.①②③ B.①②④⑤ C.⑤⑥ D.①②③⑤,●【小結(jié)】既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì),(1)多元弱酸的酸式鹽； (2)弱酸的銨鹽； (3)具兩性的物質(zhì)； (4)氨基酸和蛋白質(zhì)；,D,性質(zhì)1:具有兩性,水解原理：,,,注意：不同的蛋白質(zhì)水解最終生成各種氨基酸， 但只有天然蛋白質(zhì)水解均生成α-氨基酸,,,,(結(jié)構(gòu)中含有肽鍵),性質(zhì)2:能夠水解,1、下圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分,圖中(A)、(B)、(C)、(D)標(biāo)出分子中不同的鍵。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解反應(yīng)時，斷裂的鍵是（ ）,,C,【課堂練習(xí)】,在適宜條件下完全水解得到4種產(chǎn)物，它們的結(jié)構(gòu)簡式為 ， 。,2、已知有機化合物:,,●實驗：,雞蛋白溶液,,,蛋白質(zhì)凝聚,蛋白質(zhì)重新溶解,●結(jié)論：,1、蛋白質(zhì)溶液中加濃的無機鹽溶液〔如Na2SO4、(NH4)2SO4等〕,可使蛋白質(zhì)的溶解度減小, 破壞了蛋白質(zhì)溶解形成的膠體結(jié)構(gòu)，使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋矶鴱娜芤褐形龀?---鹽析。,2、鹽析是一個可逆的過程，故不影響蛋白質(zhì)的性質(zhì),●應(yīng)用：,利用多次鹽析的方法分離、提純蛋白質(zhì)。,濃無機鹽,水,性質(zhì)3:鹽析,什么樣的鹽？,這是為什么？,●實驗：,雞蛋白溶液,加 熱,蛋白質(zhì)凝結(jié),,加水,不再溶解,雞蛋白溶液,蛋白質(zhì)凝結(jié),,加水,不再溶解,,●結(jié)論：,在熱、強酸、強堿、重金屬鹽、甲醛、酒精、苯酚溶液、紫外線等作用下，蛋白質(zhì)失去原有的可溶性而凝結(jié)，同時喪失了生理活性。這種過程是不可逆的。,●應(yīng)用：,消毒原理,,乙酸鉛,性質(zhì)4:變性,,學(xué) 與 問 1、為什么醫(yī)院里用高溫蒸煮、照射紫外線、噴灑苯酚溶液、在傷口處涂抹酒精溶液等方法來消毒殺菌？ 2、為什么生物實驗室用甲醛溶液（福爾馬林）保存動物標(biāo)本？ 3、為什么在農(nóng)業(yè)上用波爾多液（由硫酸銅、生石灰和水制成）來消滅病蟲害？,4、鋇鹽也屬于重金屬鹽，醫(yī)院在做胃透視時要服用“鋇餐”BaSO4為何不會中毒？能否改服BaCO3？,濃的無機鹽溶液,受熱、紫外線、酸、堿、 重金屬鹽和某些有機物,物理變化 (溶解度降低),化學(xué)變化 (蛋白質(zhì)性質(zhì)改變),可逆,不可逆,分離提純,殺菌消毒,概念對比,●實驗：,●結(jié)論：,蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生特殊的顏色反應(yīng)。,●應(yīng)用：,用于鑒別蛋白質(zhì)的存在,性質(zhì)5: 顏色反應(yīng),雙縮脲試劑,●用于區(qū)別合成纖維與蛋白質(zhì)(如真絲、蠶絲、純毛、毛線等),●歸納：檢驗蛋白質(zhì)的方法 (1)燃燒；(2)顏色反應(yīng)。,●鑒別織物成分是蠶絲還是“人造絲”，在如下各方法中正確的是( ) ①滴加濃HNO3, ②滴加濃硫酸, ③滴加酒精, ④灼燒 A.①③ B.② ④ C. ①④ D. ③④,C,顏色反應(yīng)與金屬的焰色反應(yīng),●顏色反應(yīng): 一般在溶液中指有明顯顏色變化的化學(xué)反應(yīng),如苯酚與FeCl3溶液呈紫色;碘與淀粉呈藍(lán)色；某些蛋白質(zhì)與濃硝酸呈黃色。,●焰色反應(yīng): 是指某些金屬及其化合物在灼燒時能使火焰體現(xiàn)出一定的顏色。,●顏色反應(yīng)和焰色反應(yīng)都可用于物質(zhì)的檢驗,概念對比,【練習(xí)】,1、下列過程中，不可逆的是（ ） A.蛋白質(zhì)的鹽析 B.酯的水解 C.蛋白質(zhì)白變性 D.氯化鐵的水解 2、欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性 質(zhì)應(yīng)加入（ ） A.甲醛溶液 B.CuSO4溶液 C.飽和Na2SO4溶液 D.濃硫酸,C,C,3、下圖表示蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的一部分，圖中A、B、C、D標(biāo)出了分子中不同的鍵，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生水解時，斷裂的鍵是（ ）,C,4、蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪是三種重要的營養(yǎng)物質(zhì)，其中______不是高分子化合物，這三種物質(zhì)水解的最終產(chǎn)物分別是 蛋白質(zhì)→________； 淀粉→_________； 脂肪→______________ ； 在蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物分子中，含有 ___________ 官能團(tuán)。,脂肪,氨基酸,葡萄糖,高級脂肪酸和甘油,氨基和羧基,（四）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),思考：,為什么蛋白質(zhì)數(shù)目眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜？ 蛋白質(zhì)可能包含一條或多條肽鏈，不同肽鏈中所包含的氨基酸數(shù)量以及它們的排列方式各不相同，多肽鏈本身以及多肽鏈之間還存在空間結(jié)構(gòu)問題。 各種蛋白質(zhì)的特殊功能和活性主要取決于什么？ 取決于組成多肽鏈的氨基酸種類、數(shù)目及排列順序和其特定的空間結(jié)構(gòu)。即蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。 什么是蛋白質(zhì)的一級、二級、三級和四級結(jié)構(gòu)？,具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈叫亞基,一級結(jié)構(gòu)： 二級結(jié)構(gòu)： 三級結(jié)構(gòu)： 四級結(jié)構(gòu)：,蛋白質(zhì)分子中各種氨基酸的連接方式和排列順序叫蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的生物活性首先取決于蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。（教材P 105）,多肽鏈卷曲盤旋和折疊的空間結(jié)構(gòu)稱為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)主要依靠肽鏈中氨基酸殘基亞氨基上的氫原子與羰基上的氧原子之間的氫鍵而實現(xiàn)。（教材P 106）α-螺旋結(jié)構(gòu)和-折疊結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)分子在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤曲折疊形成的三維結(jié)構(gòu)。,蛋白質(zhì)分子中亞基的立體排布、亞基間的相互作用與布局稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。,（四）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),（教材P 106）,（教材P 107）,一級 二級 三級結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),桑格(英國生物化學(xué)家）,桑格在20世紀(jì)40年代測定出牛胰島素分子中全部氨基酸的排列順序，并證明了其內(nèi)部氨基酸的結(jié) 合方式，于1958年獲得諾貝爾化學(xué)獎。這一發(fā)現(xiàn)首次揭示了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘，為人工合成牛胰島素奠定了基礎(chǔ)。,（發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)）,平行式和反平行式兩種類型,平行（A）和反平行（B）β－折疊片中氫鍵的排列,α－螺旋(α－h(huán)elix) ---------二級結(jié)構(gòu)元件.,美國科學(xué)家鮑林提出——氫鍵理論與蛋白質(zhì)分子的螺旋結(jié)構(gòu)模型,蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型,蛋白質(zhì)的分子圖象,血紅蛋白,血紅蛋白由四個具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈構(gòu)成，其中兩個是鏈，另兩個是鏈其四級結(jié)構(gòu)近似橢球形狀。,佩魯茨和肯德魯 1960年首先測定出血紅蛋白分子的原子結(jié)構(gòu)，證實它由約12000個原子組成。他們于1962年獲得諾貝爾化學(xué)獎。 蛋白質(zhì)精 密結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，對生物化學(xué)和分子生物學(xué)的興起與發(fā)展起到了巨大的推動作用。,生物體、植物無時無刻都在進(jìn)行著化學(xué)反應(yīng)，并且這些反應(yīng)在生物體存在的條件下溫和地進(jìn)行，而且會隨著環(huán)境、身體的情況而隨時自動、精確的改變，是什么讓這些反應(yīng)可以實現(xiàn)的？,【自主學(xué)習(xí)】P107-108,1、酶的概念（來源、功能和類別）？ 2、酶的催化作用特點？ 3、影響酶作用的因素？ 4、酶的應(yīng)用？,（五）神奇的蛋白質(zhì)——酶,1、酶的概念,（1）酶的來源： 活細(xì)胞產(chǎn)生的 （2）酶的功能： 具有生物催化作用 反應(yīng)結(jié)束后，酶本身保持不變 （3）酶的類別： 是蛋白質(zhì),酶是一類由活細(xì)胞產(chǎn)生的對生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)具有催化作用的蛋白質(zhì)。,理解：,2、酶的催化特點：,（1）條件溫和，不需加熱 （在接近體溫和接近中性的條件下） （2）具有高度的專一性 （每種酶只催化一種或一類化合物的化學(xué)反應(yīng)） （3）具有高效催化作用 （相當(dāng)于無機催化劑的107~1013倍）,3、影響酶作用的因素：,（1）酶作用要求適宜的溫度 （2）酶作用要求適宜的pH （在接近體溫和接近中性的條件下）,4、酶的應(yīng)用：,（1）淀粉酶應(yīng)用于食品、發(fā)酵、紡織、制藥等工業(yè)； （2）蛋白酶應(yīng)用于醫(yī)藥、制革等工業(yè)； （3）脂肪酶應(yīng)用于脂肪水解、羊毛脫脂等； （1）酶還可用于疾病的診斷。,1、酶的正確表述是（ ） A．酶是具有催化能力的一類物質(zhì) B．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的特殊蛋白質(zhì) C．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有催化作用的蛋白質(zhì) D．酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的有活性的蛋白質(zhì),C,【課堂練習(xí)】,2、一份唾液淀粉酶能催化100萬份淀粉水解，說明酶具有（ ） A．專一性 B．高效性 C．多樣性 D．穩(wěn)定性,B,核酸與蛋白質(zhì)一樣，是一切生物機體不可缺少的組成部分。 核酸是現(xiàn)代生物化學(xué)、分子生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的重要基礎(chǔ)之一。,【自主學(xué)習(xí)】P 109-110,1、核酸的概念？ 2、核酸的分類和分布？ 3、核酸的功能？ 4、核酸的化學(xué)組成和水解的產(chǎn)物？,1、核酸的概念,核酸是一類含磷的高分子化合物，是由其結(jié)構(gòu)單體核苷酸通過3′, 5′- 磷酸二酯鍵聚合而成的長鏈，繼而形成具有復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的大分子化合物。,（1） 核酸的分類 根據(jù)核酸的化學(xué)組成，分為兩類: 核糖核酸（簡寫為：RNA） 脫氧核糖核酸（簡寫為： DNA）,2、核酸分類和分布,（2） 核酸的主要分布 DNA：主要分布在真核細(xì)胞的細(xì)胞核中。 RNA：主要分布在真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。,（1） DNA是主要遺傳物質(zhì)，是遺傳信息的載體。 DNA同時還指揮著蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞的分裂和制造新的細(xì)胞。 （2） RNA在蛋白質(zhì)生物合成中起重要作用。 根據(jù)DNA提供的信息控制體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。,3、核酸的重要功能,,核酸的組成：,4、核酸的化學(xué)組成,核酸的元素組成:C、H、O、N、P 其中P在各種核酸中的含量比較恒定： RNA平均含磷量8.9% DNA平均含磷量9.1%,核酸的基本單元，核苷酸一個接一個形成的聚核苷酸鏈就是核酸,