单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第四章 生命中的基础有机化学物质,第三节 蛋白质和核酸,第,1,课时 氨基酸的结构与性质,feixuejiaoyu,第四章 生命中的基础有机化学物质第三节 蛋白质和核酸第1,说一说日常生活中含有蛋白质的食物有哪些,?,feixuejiaoyu,说一说日常生活中含有蛋白质的食物有哪些?feixuejiao,在豆类、花生、小麦和谷类中,也存在于生物体中，如肌肉，发，皮肤，角蹄，酶，激素，抗体，病毒,feixuejiaoyu,在豆类、花生、小麦和谷类中也存在于生物体中，如肌肉，发，皮肤,蛋白质更是现代生命科学研究的重点和关键。,世界第一只克隆羊：多利,feixuejiaoyu,蛋白质更是现代生命科学研究的重点和关键。世界第一只克隆羊：多,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。,feixuejiaoyu,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,一、氨基酸,-,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,氨基,羧基,什么叫氨基酸？,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。,H,2,N,CH,2,CH,C,O,OH,NH,2,CH,2,CH,2,CH,2,feixuejiaoyu,一、氨基酸-氨基酸是构建蛋白质的基石物质，首先来学习氨基酸,1,、几种常见的氨基酸：,（,1,）,甘氨酸,（,-,氨基乙酸）,（,2,）,丙氨酸,（,-,氨基丙酸）,CH,2,COOH,NH,2,CH,3,CHCOOH,NH,2,feixuejiaoyu,1、几种常见的氨基酸：（1）甘氨酸（-氨基乙酸）（2）,（,3,）谷氨酸,（,-,氨基戊二酸）,HOOC(CH,2,),2,CHCOOH,NH,2,（,4,）苯丙氨酸,（,-,氨基,-,-,苯基丙酸）,-,CH,2,-,CH,-,COOH,NH,2,结 构：含有一个,-NH,2,及,-COOH,性 质：具有两性：碱性和酸性,feixuejiaoyu,（3）谷氨酸（-氨基戊二酸）HOOC(CH2)2C,酸性：,碱性：,CH,2,-COOH,NH,3,+,CH,2,-COO,-,+H,2,O,NH,2,CH,2,-COOH+OH,-,NH,2,CH,2,-COOH+H,+,NH,2,2,、氨基酸的性质,（,1,）显酸,、,碱两性,NH,2,CH,2,COOH+NaOHNH,2,CH,2,COO,-,Na,+,+H,2,O,NH,2,CH,2,COOH+HClCl,-+,NH,3,CH,2,COOH,feixuejiaoyu,酸性：碱性：CH2-COOHNH3+CH2-COO-+H,（,2,）成肽反应,两个氨基酸分子（可以相同，也可以不同），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，成为成肽反应。,肽键,O,H,H,N,CH,2,C,OH,O,H,H,N,CH,2,C,O,H,N,CH,2,C,OH,O,H,H,N,CH,2,C,OH,+,+,H,2,O,feixuejiaoyu,（2）成肽反应 两个氨基酸分子（可以相同，也可,两个氨基酸分子消去水分子而形成,二肽,多个氨基酸分子消去水分子而形成,多肽,多肽的性质：因肽键的存在，,多肽能进行水解,成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应,feixuejiaoyu,两个氨基酸分子消去水分子而形成二肽多肽的性质：因肽键的存,二、蛋白质的结构与性质,蛋白质分子中含有,C,、,O,、,H,、,N,、,S,等元素。,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”。,相对分子质量大于,10000,，具有一定空间结构的多肽叫蛋白质,feixuejiaoyu,二、蛋白质的结构与性质蛋白质分子中含有C、O、H、N、S等元,阅读与交流,组成元素为：,C,、,H,、,O,、,N,及,S,、,P,和少量的,Cu,、,Fe,、,Zn,等而种类达十万种以上。,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。,1,、组成蛋白质的元素主要有哪些？人体内的蛋白质有多少种？,2,、各种蛋白质的特殊功能和活性主要取决于什么？,3,、什么是蛋白质的一级、二级、三级和四级结构？,feixuejiaoyu,阅读与交流 组成元素为：C、H、O、N及S、P和少量,具有三级结构的多肽链叫亚基,1,、蛋白质的结构,一级结构：,二级结构：,三级结构：,四级结构：,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。,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。,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,feixuejiaoyu,具有三级结构的多肽链叫亚基1、蛋白质的结构一级结构：,一级 二级 三级结构,蛋白质的结构,feixuejiaoyu,一级 二级 三级结构蛋白质的结,蛋白质的分子图象,feixuejiaoyu,蛋白质的分子图象feixuejiaoyu,2,、蛋白质的化学性质,下列物质中既能与盐酸反应，又能与,NaOH,溶液反应的是,NaHCO,3,;(NH,4,),2,S;Al(OH),3,;,NH,4,Cl,；,H,2,N-CH,2,-COOH;CH,3,-COOH,（）,A.B.C.D.,【,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；,D,（,1,）具有两性,feixuejiaoyu,2、蛋白质的化学性质下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH,水解原理：,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,-,氨基酸,O,H,HNCH,2,C,H,N,CH,2,COH,HO,H,（,2,）能够水解,(,结构中含有,肽键,),O,feixuejiaoyu,水解原理：注意：不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸OHHN,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（）,NCHCNCHC,H,R,O,H,R,O,(A),(B),(C),(D),C,课堂练习,feixuejiaoyu,1、下图表示蛋白质分子结构的一部分,图中(A)、(B)、(C,在适宜条件下完全水解得到,4,种产物，它们的结构简式为,，,2,、已知有机化合物,:,CH,3,-C-O,-NH-C-CH,2,-CH,3,O,-C-O-,O,O,HO-,-NH,2,CH,3,-C-OH,O,HO-C-CH,2,-CH,3,O,-C-OH,OH,O,feixuejiaoyu,在适宜条件下完全水解得到4种产物，它们的结构简式为2、已知有,实验：,鸡蛋白溶液,蛋白质凝聚,蛋白质,重新溶解,结论：,1,、蛋白质溶液中加浓的,无机盐,溶液,如,Na,2,SO,4,、,(NH,4,),2,SO,4,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,应用：,利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。,浓无机盐,水,（,3,）盐析,feixuejiaoyu,实验：鸡蛋白溶液蛋白质凝聚蛋白质重新溶解结论：1、蛋白质溶液,实验：,鸡蛋白溶液,加 热,蛋白质凝结,加水,不再溶解,鸡蛋白溶液,蛋白质凝结,加水,不再溶解,结论：,在,热、酸、碱、重金属盐、甲醛、酒精、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,过程是,不可逆,的,。,应用：,消毒原理,乙酸铅,（,4,）变性,feixuejiaoyu,实验：鸡蛋白溶液加 热蛋白质凝结加水不再溶解鸡蛋白溶液蛋白质,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”,BaSO,4,为何不会中毒？能否改服,BaCO,3,？,feixuejiaoyu,学 与 问4、钡盐也属于重金属盐，医院在做胃透视时要服,盐析,变性,变化条件,变化性质,变化过程,用 途,浓的无机盐溶液,受热、紫外线、酸、碱、,重金属盐和某些有机物,物理变化,(,溶解度降低,),化学变化,(,蛋白质性质改变,),可逆,不可逆,分离提纯,杀菌消毒,概念对比,feixuejiaoyu,盐析变性变化过程浓的无机盐溶液受热、紫外线、酸、碱、,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。如某些,蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色,，,称,“,黄蛋白反应,”,应用：,用于鉴别蛋白质的存在,（,5,）颜色反应,feixuejiaoyu,实验：鸡蛋白溶液浓硝酸变成黄色结论：蛋白质可以,用于区别合成纤维与蛋白质,(,如真丝、蚕丝、纯毛、毛线等,),归纳：,检验蛋白质的方法,(1),燃烧；,(2),颜色反应。,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,(),滴加浓,HNO,3,滴加浓硫酸,滴加酒精,灼烧,A.B.C.D.,C,（,6,）燃烧产生烧焦羽毛气味,feixuejiaoyu,用于区别合成纤维与蛋白质(如真丝、蚕丝、纯毛、毛线等)归纳：,颜色反应与金属的焰色反应,颜色反应,:,一般指,有明显颜色变化的化学反应,如苯酚与,FeCl,3,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,概念对比,feixuejiaoyu,颜色反应与金属的焰色反应 颜色反应:一般指有明显颜色变化,三、酶,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,】,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？,feixuejiaoyu,三、酶 生物体、植物无时无刻都在进行着化学反,1,、酶的定义,（,1,）,酶的来源：,活细胞产生的,（,2,）酶的功能：,具有生物催化作用,反应结束后，酶本身保持不变,（,3,）酶的类别：,属于蛋白质,酶是一类由活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。,理解：,feixuejiaoyu,1、酶的定义 （1）酶的来源：酶是一类由活细胞产生的对生,2,、酶的催化特点：,（,1,）,条件温和,，不需加热,（在接近体温和接近中性的条件下）,（,2,）具有高度的,专一性,（每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应）,（,3,）具有,高效,催化作用,（相当于无机催化剂的,10,7,10,13,倍）,feixuejiaoyu,2、酶的催化特点：（1）条件温和，不需加热feixuejia,3,、,影响酶作用的因素,：,（,1,）,酶作用要求适宜的温度,（,2,）,酶作用要求适宜的,pH,（在接近体温和接近中性的条件下）,4,、,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。,feixuejiaoyu,3、影响酶作用的因素：