高二化学选修5第四章第三节蛋白质和核酸课件

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(2011·杭州高二质检)在下列物质中：①
K2SO4、
• ②HCHO、③MgSO4、④Hg(NO3)2、⑤NH4Cl、 ⑥KOH，能使蛋白质变性的是________，能
使蛋白质溶液中蛋白质发生盐析的是________。
• 思路指引： 解决本题要注意以下两点：
• (1)蛋白质变性的内涵及条件。
• (2)蛋白质盐析的内涵及条件。
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：
（2）该化合物是由 3 个氨基酸失去 2 分子 水而形成的。这样的反应叫做 成成肽 反应。 （3）该化合物中肽键编号是 3、5
该化合物是 三肽 肽。
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、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。
2、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④（蛋白-N质H溶2）液；是一种胶体； ⑤酶是一种蛋白质。
2、蛋白质的结构
蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序
5、氨基酸的性质
1）、氨基酸的两性： （氨基酸结构中含有 官能团-COOH和-NH2，既有酸性又有碱性）
+ HCl
+ NaOH
+ H2O
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：
• 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
• 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
成盐
• D．天然蛋白质水解最终可以得到α氨基酸、 β氨基酸等多种氨基酸
• 解析： 氨基酸熔点较高，室温下均为晶体， 一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚；氨基酸是 两性化合物，能与酸、碱反应生成盐，氨基酸 分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生 水解反应；天然蛋白质水解的最终产物是多种 α氨基酸。
• 答案： D
蛋白质→_氨__基__酸___淀粉→_葡__萄__糖____；
脂肪→ 高级脂肪酸 甘油 ；在蛋白质水 解的最终产物分子中，含有_氨__基___羧__基_官能 团。
4．1997年，英国的“克隆羊”备受世界关注。 “克隆羊”的关键之一是找到特殊的酶，这
些酶能激活普通体细胞使之像生殖细胞一样
发育成个体。有关酶的说法中错误的是 D （）
+
肽键
+ H2O
蛋白质是多肽形成高分子化合物
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。
二
氨
肽 成肽反应
基
酸
多
肽 链
M>1万
蛋 白 质
作业
根据下列化合物的结构分析回答： （1）该化合物有 2 个氨基和 2 个羧基。
• 2．下列说法中，正确的是(双选)( ) • A．氨基酸既能与强酸反应又能与强碱反应 • B．任何结构的蛋白质遇浓硝酸(微热)都能变
成黄色
• C．温度越高，酶对某些反应的催化效率越高 • D．核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基
• 解析： 含苯环结构的蛋白质遇浓硝酸会变黄 色；温度高时，酶会变性，使其催化效率降低。
【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?
（5）、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
实验现象
2．生活中的一些问题常涉及到化学知识， 下列叙述不正确的是（AC ）
（A）糯米中的淀粉一经水解反应，就酿造 成酒
（B）福尔马林是一种良好的杀菌剂，但不 可用作消毒饮用水
（C）棉花和人造丝的成份都是纤维素 （D）室内装饰材料中缓慢放出的甲醛、甲 苯等有机物会污染空气
3、蛋白质、淀粉、脂肪是三种重要的营养 物质，其中__脂__肪__不是高分子化合物，这 三种物质水解的最终产物分别是
注意：（1）可逆 （2）物理变化 4. 变性
注意：（1）条件 （2）不可逆 5. 颜色反应
可用于检验蛋白质！ 6、灼烧
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
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
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。
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。
肽键是蛋白质一级结构的基本结构键。
2、蛋白质的结构
多肽链卷曲 盘旋和折叠 的空间结构
2、蛋白质的结构
蛋白质在二级 结构基础上进 一步盘曲折叠 而形成 三维结构
每个具有三级 结构的多肽链 称为亚基
2、蛋白质的结构
亚基的立体排布、亚基间相互作用 与布局
3、蛋白质的化学性质
（1）两性:
形成蛋白质 的多肽是由 多个氨基酸 脱水形成的， 在多肽链的 两端必然存 在着自由的 氨基与羧基.
• 答案： B
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。
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3、酶的种类及应用
• 目前，人们已经知道的酶有数千种。 工业上大量使用的酶多数是通过微生物 发酵制得的，并且有许多种酶已制成了 晶体。酶已得到广泛的应用，如淀粉酶 用于食品、发酵、纺织、制药等工业； 蛋白酶用于医药、制革等工业；脂肪酶 用于使脂肪水解、羊毛脱脂等。酶还用 于疾病的诊断。
• Hg(NO3)2是重金属盐，KOH为强碱，②④⑥ 都会使蛋白质变性。K2SO4、MgSO4是轻金属 盐，NH4Cl是铵盐，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
• 1．关于氨基酸的下列叙述中，不正确的是 ()
• A．氨基酸都是晶体，一般能溶于水 • B．氨基酸都不能发生水解反应 • C．氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生
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。
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。
（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（小结）
1、具有两性 2、水解（酸、碱或酶作用下） 3、盐析
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
• 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
• 答案： AD
• 3．把①蔗糖 ②麦芽糖 ③淀粉 ④纤维素 ⑤油脂 ⑥酶 ⑦蛋白质，在酸存在的条件下 分别进行水解，其水解的最终产物只有1种的 有( )
• A．①②③④⑤
B．②③④
• C．④⑥⑦
D．③④⑤⑥⑦
• 解析： 麦芽糖、淀粉、纤维素水解的最终产 物都是葡萄糖；蔗糖水解得到葡萄糖和果糖； 蛋白质水解最终得到多种α氨基酸；油脂水解 得到多种高级脂肪酸和甘油。
最后分别向四支试管中加适量的水，震荡观察现 象
现象: 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。
第四章生命中的基础 有机化学物质
第三节 蛋白质与核酸
说说你知道的哪些是含蛋白质的物质?
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。
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。 说明：
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
• 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、氨基酸的结构
羧基
氨基
(-特C点OO：H既)，含属有于氨取基代(-羧NH酸2)，又含有羧基
注意：与同碳原子数的硝基化合物存在同分
异构现象，如 构体。
与CH3CH2NO2互为同分异
3、几种重要的氨基酸
甘氨酸 丙氨酸
苯丙氨酸 谷氨酸
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。
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。
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。
+
R
肽键
+ H2O
两个氨基酸彼此之间脱去一个分子水得到的 产物叫二肽。多个氨基酸分子彼此脱水生成的化 合物叫多肽。
（2）水解---在酸或碱或酶的作用下
蛋白质→ 多肽 →二肽 →氨基酸
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
现象:
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。
（A）酶是具有催化作用的蛋白质 （B）由题可知酶具有选择性和专一性 （C）高温或重金属能降低酶的活性 （D）酶只有在强酸、强碱条件下才能发挥 作用
• 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