蛋白质和核酸 选修5 第四章 生命中的基础有机化学物质

b、分子间或分子内缩水成环
• 说明： 二肽：由两个氨基酸分子缩合而 成的化合物（由三个或三个以上氨基酸分 子缩合而成的，含多个肽键的化合物称为 多肽）。
小结：氨基酸 → 多肽 → 蛋白质 小结：
蛋白质的结构与性质： 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）
存在： 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。 蛋白质组成和结构： 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（-NH2）； ④蛋白质溶液是一种胶体； ⑤酶是一种蛋白质。
• ⑤变性 变性： 变性 • 在加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐以及 一些有机物如甲醛、酒精、苯甲酸等作用下，均能使蛋白 质变性。变性属化学过程，不可逆。蛋白质变性后不仅丧 失了原有的可溶性，同时也失去了生理活性。利用变性可 进行消毒，但也能引起中毒。 应用： a、在临床上解救误服Cu2+、Pb2+、Hg2+等重金属盐中 毒时，要求病人立即服用大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛 奶或豆浆；医院一般使用酒精、苯酚溶液、蒸煮、高压和 紫外线等方法进行消毒杀菌；用福尔马林浸制动物标本； 农业上用波尔多液杀灭病虫害。都是使蛋白质变性（凝固） 从而使细菌死亡，起到杀菌、防腐作用。 b、目前生命科学工作者积极展开如何防治衰老保持 青春活力，也就是防止蛋白质变性过程的研究。各种各样 的化妆品，防衰老保健品应运而生，如大宝SOD蜜等。
（2）为什么动物的皮经过药剂鞣制后，才能够 为什么动物的皮经过药剂鞣制后 药剂鞣制 成为加工皮革的原料。 成为加工皮革的原料。
第 三 组
滴加浓 滴加浓HNO3，微热
黄色↓ 黄色↓
两样品（丝和棉）， ），对比燃烧后产物状态及气味 灼烧 两样品（丝和棉），对比燃烧后产物状态及气味
请回答下列问题： 请回答下列问题： 为什么医院用高温蒸煮,照射紫外线, ⑴ 为什么医院用高温蒸煮,照射紫外线,喷 洒苯酚溶液, 洒苯酚溶液,在伤口处涂抹酒精的方法来杀 菌? ⑵ 为什么生物实验室用甲醛溶液保存标本? 为什么生物实验室用甲醛溶液保存标本? 为什么在农业上用波尔多液(由硫酸铜, ⑶ 为什么在农业上用波尔多液(由硫酸铜, 生石灰和水制成)来消灭害虫? 生石灰和水制成)来消灭害虫? ⑷怎样鉴别丝织品和棉织品? 怎样鉴别丝织品和棉织品?
• 三、蛋白质的分离与提纯： 蛋白质的分离与提纯： 常用盐析来分离提纯蛋白质，因为盐 析是可逆的。在蛋白质溶液中加入浓的盐 溶液，蛋白质的溶解度降低而从溶液中析 出，析出的蛋白质又能溶于水中，并不影 响它原来的性质。应该注意将盐析与蛋白 质的变性凝结相区别，当蛋白质在热、酸、 碱、重金属盐、乙醇、甲醛、紫外线等作 用下发生性质改变而凝结起来，这种凝结 叫变性，不可逆，不能再使它们恢复为原 来的蛋白质。
• 一、关于氨基和羧基的缩聚反应： 关于氨基和羧基的缩聚反应： 氨基酸分子中氨基上H原子能与另一氨基酸 分子羧基上的羟基结合成水脱去，发生缩聚反应， 形成高分子化合物。如：
• ①同种氨基酸缩聚成高分子化合物：
•
②胺与羧酸缩聚成高分子化合物
nNH2—(CH2)6—NH2＋nHOOC(CH2)4COOH
归纳蛋白质的性质： 归纳蛋白质的性质：
水解：水解生成氨基酸。 2. 水解：水解生成氨基酸。 盐析： 3. 盐析： 4. 变性 5. 颜色反应
蛋白质的性质.flv
水溶性：有些可溶，有些难溶。 1. 水溶性：有些可溶，有些难溶。
CH2 NH2
O C
N H
CH2
COOH
6. 灼烧产生烧焦羽毛的气味
• 3、蛋白质的性质： 蛋白质的性质： ①蛋白质的胶体性质 蛋白质的胶体性质：蛋白质是大分子化合物，其分 蛋白质的胶体性质 子大小一般在1-100 nm之间，其水溶液具有胶体溶液的一 般特性。例如具有丁达尔现象、布朗运动，不能透过半透 膜以及较强的吸附作用等。 ②两性 两性：因为有-NH2和-COOH 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。而且，侧链中 也有酸性或碱性基团。因此，蛋白质与氨基酸一样也是两 性分子，既能与酸又能与碱反应。 ③水解 水解：在酸、碱或酶作用下天然蛋白质水解产物为 水解 多种α-氨基酸。分子中 ，叫酰胺键 （肽键）。
一种特殊的蛋白质，具有蛋白质的性质） 三、酶： （一种特殊的蛋白质，具有蛋白质的性质）
• 1、酶的定义： 酶的定义： 酶是一种具有催化作用的蛋白质，是一种生物 催化剂。对于许多有机化学反应和生物体内进行 的复杂的新陈代谢反应具有很强的催化作用。 酶的催化作用的特点： 2、酶的催化作用的特点： ①条件温和、不需加热：在接近体温和接近中性 的条件下，酶就可以起作用。在30℃～50℃之间 酶的活性最强，超过适宜的温度时，酶将失去活 性； ②具有高度专一性：如蛋白酶只能催化蛋白质的 水解反应；淀粉酶只对淀粉起催化作用； ③具有高效催化作用：酶催化的化学反应速率， 比普通催化剂高107～1013倍。
• 蛋白质不仅是人体必需的营养物质， 蛋白质不仅是人体必需的营养物质，在 工业上也有广泛的用途，用于纺织工业、 工业上也有广泛的用途，用于纺织工业、 制革等。白明胶用于照相业， 制革等。白明胶用于照相业，阿胶是一种 药材。酪素是从牛奶中凝结出来的蛋白质， 药材。酪素是从牛奶中凝结出来的蛋白质， 除用作食品外，还能跟甲醛合成酪素塑料， 除用作食品外，还能跟甲醛合成酪素塑料， 制生活用品。 制生活用品。由蛋白质组成的酶也有广泛 的用途。 的用途。
第 一 组 第 二 组
滴加 (NH4)2SO水
？ ？ ？ ？
滴加(CH Pb溶液 滴加(CH3COO)2Pb溶液
滴加乙醇溶液 滴加乙醇溶液 乙醇 加热
？ ？
再加水 再加水
第 三 组
滴加浓 滴加浓HNO3，微热
？
两样品（ ），对比燃烧后产物状态及气味 灼烧 两样品（丝、棉），对比燃烧后产物状态及气味
第 一 组
滴加(NH4)2SO4溶液 滴加 白色↓ 白色
？
再加水 溶解 ？
再加水
滴加(CH Pb溶液 滴加(CH3COO)2Pb溶液 白色↓ 白色 ？
盐析
不溶解 ？
变性
涵义
一定条件下， 一定条件下使蛋白质 一定条件下，蛋白质失去 凝结为固体析出 生理活性、 生理活性、溶解性降低
加盐析出、 可逆 加盐析出、加水溶解 变性后、加水不溶解 变性后、 性 ——可逆 可逆 ——不可逆 不可逆 生理 保持生理活性 失去生理活性 活性
第 二 组
滴加乙醇溶液 滴加乙醇溶液 乙醇 加热
白色↓ 白色 ？ 白色↓ 白色 ？
再加水 再加水
不溶解 ？
？ 不溶解
思考讨论： 思考讨论： （1）你提倡用直发器加热的方法拉直头发吗？ 你提倡用直发器加热的方法拉直头发吗？
加热使蛋白质变性在生活中最常见，试举例说明。 加热使蛋白质变性在生活中最常见，试举例说明。 使蛋白质变性在生活中最常见
• 当蛋白质水解时，多肽链的肽键中的C—N键处断裂。这是 识别蛋白质水解产物的关键。
④盐析 盐析： 盐析 少量的某些盐能促进蛋白质溶解，大量的浓盐溶液使蛋白 质的溶解度降低在溶液中使之凝聚而从溶液中析出，这种作用叫 盐析。盐析属物理过程，是可逆的，它只是使蛋白质暂时失去溶 解性或降低蛋白质的溶解度，但并未改变蛋白质的性质。利用盐 析可分离和提纯蛋白质。 [实验4-2] 取20mL鸡蛋白溶液放入试管；然后再向试管中加 入饱和Na2SO4溶液。 结论：向蛋白质溶液中加(NH4)2SO4、Na2SO4等盐浓溶液时，会 使蛋白质从溶液沉淀出来，此现象叫蛋白质的盐析。盐析是可逆 的。 蛋白质的盐析：
• 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。
5、氨基酸的性质： 、氨基酸的性质：
（氨基酸结构中含有官能团-COOH和-NH2，既有酸性又有碱性 氨基酸结构中含有官能团-COOH和 既有酸性又有碱性） 氨基酸结构中含有官能团
• 学习重点:氨基酸、蛋白质的结构特点和性质； 学习重点: 学习难点： 学习难点：蛋白质的组成；
蛋白质合成3D.flv
氨基酸的结构与性质： 一、氨基酸的结构与性质：
• 1、氨基酸的概念： 氨基酸的概念： • 羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基 氨基取代后的生成 氨基 物。 说明： • 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：
• α-氨基酸通式：
2、氨基酸的结构： 、氨基酸的结构：
• 特点：既含有氨基(-NH2)，又含有羧基 • (-COOH) • 注意：与同碳原子数的硝基化合物存在同 注意： 分异构现象，如 与CH3CH2NO2互为同分 异构体。
3、几种常见的氨基酸 、
4、氨基酸的物理性质： 、氨基酸的物理性质：
第四章 生命中的基础有机化学物质
第三节 蛋白质和核酸
沁阳一中 岳爱国
学习目标
• 1、了解氨基酸的组成、结构特点和主要化 学性质，氨基酸与人体健康的关系； 2、了解肽键及多肽；了解蛋白质的组成、 结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反 应等）； 3、认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健 康的关系，体会化学学科在生命科学发展 中所起的重要作用。
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。