氨基酸蛋白质核酸(2)
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组成细胞的分子:蛋白质和核酸要点一、蛋白质1、氨基酸及其种类(1)氨基酸的组成元素:C、H、O、N,有的含有S(2)氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
天然氨基酸现已发现的有300多种,但作为构成蛋白质的氨基酸大约有20种。
(3)组成蛋白质的氨基酸的结构:①构成蛋白质的氨基酸分子,可用氨基酸的结构通式表示如下:②构成蛋白质的氨基酸的结构特点是:每个氨基酸分子至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;不同的氨基酸分子,具有不同的R基。
可以根据R基的不同,将氨基酸区别为不同的种类。
2、蛋白质的形成及其相关计算(1)氨基酸缩合成蛋白质的示意图:多肽的合成场所:核糖体(2)蛋白质的分子结构氨基酸分子互相结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2),脱去一分子水而连接起来,这种结合方式叫做脱水缩合。
通过缩合反应,在羧基和氨基之间形成的连接两个氨基酸分子的那个键叫做肽键,由肽键连结形成的化合物称为肽。
肽键结构如图:由两个氨基酸缩合,形成一个肽键,产生一分子水和一分子二肽;由三个氨基酸缩合,形成两个肽键,脱掉两分子水,产生一个三肽;由n个氨基酸缩合成一条肽链,脱掉(n一1)个水分子,形成(n一1)个肽键,产生一个多肽。
若n个氨基酸缩合形成m条肽链,则形成(n-m)个肽键,脱掉(n-m)个水分子(m<n/2m)。
由三个或三个以上的氨基酸分子连结成的肽叫做多肽,多肽通常呈链状结构,叫多肽链。
➢至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数;➢游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数。
➢N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子总数➢O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数-脱去水分子数氨基酸平均相对分子质量氨基酸数目肽键数目脱去水分子数多肽相对分子质量氨基数目羧基数目1条肽链 a m m-1 m-1 ma-18(m-1)至少1个至少1个N条肽链 a m m-n m-n ma-18(m-n)至少n个至少n个(3)蛋白质分子多样性的原因由于组成每种蛋白质分子的氨基酸的种类不同、数目不同及氨基酸的排列顺序又变化多端;由氨基酸形成的肽链的盘曲折叠方式及空间结构千差万别,导致蛋白质分子的结构也多样。
蛋白质和核酸【学习目的】1、理解氨基酸、蛋白质与人体安康的关系,认识人工合成多肽、蛋白质、核酸的意义;2、掌握氨基酸和蛋白质的构造特点及其重要的化学性质。
【要点梳理】要点一、氨基酸的构造和性质蛋白质是生命活动的主要物质根底,氨基酸是组成蛋白质的根本构造单位,而核酸对蛋白质的生物合成又起着决定作用。
因此,研究氨基酸、蛋白质、核酸等根本的生命物质的构造,有助于揭开生命现象的本质。
1.氨基酸的组成和构造。
(1)氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物。
氨基酸分子中含有氨基和羧基,属于取代羧酸。
(2)组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸。
α-氨基酸的构造简式可表示为:常见的α-氨基酸有许多种。
如:2.氨基酸的物理性质。
天然氨基酸均为无色晶体,主要以内盐形式存在,熔点较高,在200℃~300℃时熔化分解。
它们能溶于强酸或强碱溶液中,除少数外一般都能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。
提示:(1)内盐是指氨基酸分子中的羟基和氨基作用。
使氨基酸成为带正电荷和负电荷的两性离子(如)。
(2)氨基酸具有一般盐的物理性质。
3.氨基酸的主要化学性质。
(1)氨基酸的两性。
氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反响生成盐。
氨基酸分子既含有氨基又含有羧基,通常以两性离子形式存在,溶液的pH不同,可发生不同的解离。
不同的氨基酸在水中的溶解度最小时的pH(即等电点)不同,可以通过控制溶液的pH别离氨基酸。
(2)氨基酸的成肽反响。
在酸或碱存在的条件下加热,一个氨基酸分子的氨基与另一个氨基酸分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含有肽键()的化合物,称为成肽反响。
例如:由两个氨基酸分子间脱水形成的含有肽键的化合物叫二肽。
由三个氨基酸分子间脱水形成的含有肽键的化合物叫三肽,以此类推,三肽以上均可称为多肽。
相对分子质量在10000以上并具有一定空间构造的多肽,称为蛋白质。
4.α-氨基酸的鉴别。
大多数α-氨基酸在pH为5.5时与茚三酮()的醇溶液共热煮沸,可以生成蓝紫色物质,与脯氨酸和羟脯氨酸生成黄色,这一显色反响可以用于识别除脯氨酸和羟脯氨酸以外的α-氨基酸。
第二单元氨基酸蛋白质核酸[目标导航] 1.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。
2.了解二肽、多肽的概念。
3.了解蛋白质的组成、结构和性质。
一、氨基酸的结构和性质1.氨基酸的结构(1)蛋白质是构成生命基础的物质,蛋白质是由氨基酸构成的。
迄今人类在自然界已发现数百种,但是从蛋白质水解得到的氨基酸最常见的大约有20种,并且绝大多数是α氨基酸。
除甘氨酸外,氨基酸都是手性分子。
构成天然蛋白质的氨基酸都是L型的。
(2)结构α氨基酸的结构简式可表示为,其官能团为氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。
2.氨基酸的性质(1)物理性质固态氨基酸主要以内盐的形式存在,熔点较高(填“高”或“低”),不易(填“易”或“不易”)挥发,难溶于有机溶剂,常见的氨基酸均为无色晶体,熔点在200℃以上。
(2)化学性质①两性氨基酸分子中含有酸性官能团—COOH和碱性官能团—NH2,因此具有两性,可与碱、酸反应生成盐。
a.与盐酸的反应:―→。
b.与氢氧化钠溶液的反应:+NaOH―→。
c.氨基酸分子中的氨基和羧基相互作用,使氨基酸成为带有正电荷和负电荷的两性离子(称为内盐)。
随着水溶液pH不同,氨基酸分子在溶液中存在的形态也不同,可以发生不同的解离。
通常以两性离子形式存在。
②成肽反应 两个氨基酸分子,在酸或碱的存在下加热,通过一分子的—NH 2和另一分子的—COOH 间脱去一分子水,缩合成含有肽键()的化合物。
例如:―→。
氨基酸――→脱水二肽或多肽――→脱水蛋白质。
③显色反应氨基酸和茚三酮共热时,能产生紫色化合物,是检测和定量测定氨基酸的重要反应。
议一议1.如何分离提纯氨基酸?答案 当溶液中的氨基酸主要以两性离子的形态存在时,它在水中的溶解度最小,可以结晶析出。
不同的氨基酸出现这种情况的pH 各不相同,利用这一差异可以通过控制溶液的pH 分离氨基酸。
2.多肽分子的名称与其所含肽键个数有什么关系?与形成它的氨基酸分子个数又有什么关系?答案 二肽是由两个氨基酸分子脱去一分子水形成的含有肽键的化合物,分子中有一个肽键;三肽是由三个氨基酸分子脱去两分子水形成的,有两个肽键;n 肽是由n 个氨基酸分子脱去(n -1)个水分子形成的,其中含有(n -1)个肽键。
教学设计
巡视,指导学生实验。
二.蛋白质的性质(见课件ppt)
[板书]1.盐析
总结:向蛋白质溶液中加入浓的轻金属盐,能够降低蛋白质的溶解性,使蛋白质变为沉淀而析出。
析出的蛋白质仍然有原来的活性,加水后仍能溶解,所以说盐析是个可逆的过程,是物理变化。
应用:分离,提纯蛋白质。
2.蛋白质的变性
总结:在加热,紫外线照射或加入有机化合物,酸,碱,重金属盐的情况下,蛋白质会发生性质上的改变而聚沉,该过程是不可逆的,使蛋白质失去生理活性。
是不可逆的过程,属于化学变化。
应用:杀菌消毒等各小组代表发言,总结学生结合实验分析、思
接下来进行实验3和实验4,注意实验安全。
巡视指导学生实验。
3.蛋白质的颜色反应
进行实验。
讨论交流。
总结:蛋白质的颜色反应是检验蛋白质的方
法之一,反应的实质就是硝酸作用于含有苯
环的蛋白质使它变成黄色的硝基化合物。
[设问]在日常生活中还有什么其他方法检
验蛋白质呢?
4. 灼烧:灼烧羽毛
现象:燃烧时燃烧不快,火焰小,离火即熄
灭,燃烧有蛋白质臭味,用手指可碾成粉末。
[思考、讨论]
1、误服重金属怎么解毒?
2、为什么医院用高温,照紫外线,喷洒苯
酚和酒精溶液消毒?
3、为什么用甲醛保存动物标本?
4、为什么衣服有汗渍时,不能用热水洗?
小组同学讨论,得出结。
苏教版选修有机化学基础《第二单元氨基酸蛋白质核酸》评课稿一、引言《第二单元氨基酸蛋白质核酸》是苏教版选修有机化学基础教材中的重要章节。
本文将对该单元进行评课,结合内容的组织方式、教材的编排、教学目标的达成程度等方面进行分析和评价。
二、教材内容分析1. 知识点和概念的介绍《第二单元氨基酸蛋白质核酸》首先对氨基酸、蛋白质和核酸的概念进行了详细的介绍。
通过清晰的定义和实例,帮助学生建立起对这些重要概念的初步理解。
2. 结构特点和性质解析教材接着深入分析了氨基酸、蛋白质和核酸的结构特点和性质。
详细讲解了氨基酸的结构、分类和命名规则,引导学生了解蛋白质的一级、二级和三级结构以及核酸的结构特点。
这些内容在帮助学生理解基础概念的同时,也为后续的学习打下了良好的基础。
3. 生物大分子与生命活动关系的展示该单元还重点展示了氨基酸、蛋白质和核酸在生命活动中的重要性。
通过介绍这些生物大分子在生物体内的功能和作用,引发学生对生命科学的兴趣,并加深了对生物大分子与生命活动间关系的理解。
三、教材优点分析1. 知识层次清晰教材在组织知识点时,从浅入深,层层递进。
学生可以在逐步理解基本概念的基础上,逐步掌握更深入的知识和技能。
2. 结构严谨教材结构严谨,每个概念都有明确的讲解和解读。
模块之间的关联性和逻辑性较强,帮助学生建立起完整的知识框架。
3. 突出实际应用教材通过丰富的实例和案例,将知识点与实际应用相结合。
学生不仅能够了解知识的理论方面,还能够看到知识点在实际问题中的应用,培养了他们的应用能力。
四、教材不足分析1. 缺乏互动性和趣味性教材的编排较为传统,缺乏互动性和趣味性。
在知识传授的过程中,缺少探究性学习、实际操作和讨论等活动,未能真正激发学生的学习兴趣。
2. 案例或实例不够充分教材的案例和实例较为有限,无法全面覆盖各种不同情况下氨基酸蛋白质核酸的应用。
这可能限制了学生对知识实际应用的理解和掌握。
3. 缺少拓展性内容教材在扩展内容方面较为欠缺,未能提供足够的拓展性内容供学生深度研究和学习。
第二单元氨基酸蛋白质核酸一、氨基酸1.分子结构氨基酸分子中既有________,又有______,它是两性化合物.2.氨基酸的性质(1)物理性质固态氨基酸主要以____形式存在,熔点______,______挥发,____溶于有机溶剂。
(2)化学性质①显色反应氨基酸能与________溶液发生显色反应,利用该反应可以对氨基酸进行检验。
②两性氨基酸分子中既含有碱性基团______,又含有酸性基团______,氨基酸是______化合物,既能与____反应,又能与____反应生成盐.____________阳离子____________阳离子③成肽反应一分子氨基酸分子中的______与另一分子氨基酸中的______脱去一分子水形成肽键().预习交流1与羧酸和醇的酯化反应相比,成肽反应是如何发生的?多肽分子与其所含的肽键有什么关系?二、蛋白质1.组成蛋白质的组成元素有____________________等。
许多蛋白质在水中有一定的溶解性,溶于水形成的分散系属于______.蛋白质分子结构中最显著的特征是________________________________。
蛋白质在酸、碱、酶的作用下,可以发生______,最终产物为各种__________。
2.性质(1)两性形成蛋白质的多肽,在多肽链的两端存在着自由的____________。
而且,侧链中也有酸性或碱性基团,因此蛋白质具有______。
(2)盐析少量的盐〔如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等〕能促进蛋白质溶解,当盐溶液达到一定浓度时,蛋白质的溶解度________________,而从溶液中析出,称为______。
当向上述溶液中再加入水时,盐析出的蛋白质又会__________,所以盐析是一个__________,可用来______________。
(3)变性①影响因素物理因素:______、________照射、________等。
苏教版选修有机化学基础《第二单元氨基酸蛋白质核酸》教案及教学反思一、教学目标1. 知识目标1.了解氨基酸的结构与性质,掌握各种氨基酸的命名、结构式、物理性质和化学性质等。
2.了解蛋白质的结构、功能和分类等。
3.熟练掌握核酸的基本结构,理解遗传密码的意义和构成,了解DNA和RNA的结构和功能。
2. 能力目标1.能够通过氨基酸序列推断蛋白质的空间结构。
2.能够利用核酸遗传密码进行氨基酸的翻译。
3.能够阐述蛋白质的特性和变性。
3. 情感目标1.培养学生对生物分子结构和功能的兴趣。
2.培养学生对合作学习的意识。
3.提高学生的自主学习和问题解决能力。
二、教学重点和难点1. 教学重点1.氨基酸和蛋白质结构、性质与功能。
2.核酸遗传密码和氨基酸的翻译。
3.DNA和RNA的结构和功能。
2. 教学难点1.理解氨基酸序列和蛋白质空间结构的关系。
2.理解核酸遗传密码的意义和构成。
3.初步掌握生物分子的变性和折叠。
三、教学过程1. 教学内容与方式1.教学内容:第1课氨基酸的结构与性质第2课蛋白质的结构和功能第3课核酸的基本结构第4课遗传密码和氨基酸的翻译2.教学方式:讲授、实验演示、小组合作探究、网上学习及讨论等方式。
2. 教学过程1.氨基酸的结构与性质(1)让学生自学氨基酸的命名、结构式、物理性质和化学性质等方面的内容。
(2)通过小组合作探究,格尔曼逊三重点实验的实验演示以及板块电泳实验,让学生了解氨基酸电性的特点和半胱氨酸在蛋白质中的形成。
(3)讲解氨基酸的化学性质以及氨基酸序列与蛋白质结构的关系。
2.蛋白质的结构和功能(1)让学生自学蛋白质的若干重要概念,如蛋白质的一级、二级、三级和四级结构等。
(2)通过网上学习让学生了解不同形式的蛋白质,如角蛋白、胶原质等。
(3)通过实验演示和小组合作讨论,让学生探究蛋白质结构与功能的关系以及蛋白质的变性与折叠。
3.核酸的基本结构(1)让学生自学核酸的组成、结构和性质等方面的基本内容。
第二单元 氨基酸 蛋白质 核酸细品书中知识 关键词:氨基酸、氨基酸的结构、蛋白质的性质、盐析和变性 1.氨基酸的分子结构(1)羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物的化合物称为氨基酸,氨基酸的官能团是氨基和羧基。
组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸,它们的结构简式的通式可表示为R CH NH 2COOH 。
(2)几种常见的氨基酸甘氨酸:H 2N -CH 2COOH ,丙氨酸:CH 3CH NH 2COOH,苯丙氨酸:C 6H 5CH 2CH 2COOH,谷氨酸:CH NH 2COOHCH 2CH 2HOOC 。
例1:L 多巴胺是一种有机物,它可用于帕金森综合征的治疗,这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学或医学奖和2001年诺贝尔化学奖的研究成果。
下列关于L 多巴胺酸碱性的叙述正确的是( )A.既没有酸性,又没有碱性B.既具有酸性,又具有碱性C.只有酸性,没有碱性D.只有碱性,没有酸性解析:在氨基酸、蛋白质的分子中因含—NH 2和—COOH ,故既可与酸发生中和反应,又可与碱发生中和反应。
答案:B点拨:本题依据有机物的结构推测其具有的性质。
通过本题的分析解答,应明确,解答此类题目的关键是分析并找出其结构中含有的官能团;同时还要注重有关知识的归纳总结,如能与强碱、强酸都反应的物质类别等。
2.氨基酸的性质氨基酸的性质,要抓住两性特点,在氨基酸分子中含有碱性的氨基和酸性的羧基,具有两性。
(1)碱性氨基酸可以跟酸生成铵盐(氨基酸为阳离子)(2)酸性氨基酸还可以跟碱反应生成羧酸盐(氨基酸为阴离子)(3)缩合反应一个氨基酸分子中的羧基与另一个氨基酸分子中的氨基能够缩合失水,形成的缩合产物叫二肽。
二肽继续与氨基酸发生缩合反水反应,形成三肽、四肽等。
两种不同的氨基酸可形成四种不同的链状二肽。
例2:某细菌能产生一种“毒性肽”,其化学式为C55H70O19N10,已知将它彻底水解后只得到下列四种氨基酸:甘氨酸H2N–CH2–COOH、丙氨酸CH3CH(NH2)COOH、苯丙氨酸Ph–CH2CH(NH2)COOH和谷氨酸HOOCCH2 CH2CH(NH2)COOH。