蛋白质和核酸ZSM

4.3《蛋白质和核酸》•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。一、氨基酸的结构与性质：②α-氨基酸的结构为：1、定义：羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基（—NH2）取代后的生成物。注：①天然蛋白质水解得到的氨基酸绝大部分是α-氨基酸，即氨基和羧基接在同一个C上H2N-CH-COOHR（R表示烃基或氢原子）一、氨基酸α-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αβ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。H2NCH2CHCOOHNH2CH2CH2CH22、常见的氨基酸3、氨基酸的物理性质：天然氨基酸均为白色晶体，熔点较高，大多数易溶于水，能溶于强酸或强碱溶液中，难溶于乙醇、乙醚。①与酸反应CH2-COOHNH3ClCH2-COOH+HClNH24、化学性质（1）两性：-NH2（碱性）-COOH（酸性）（盐酸甘氨酸）酸性②与碱反应CH2-COOH+NaOHNH2CH2-COONaNH2+H2O（甘氨酸钠）碱性（2）成肽反应：定义：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，通过一分子氨基与另一分子的羧基，脱去一分子水，缩合形成含肽键的化合物称为成肽反应。例如：（二肽）注：n个氨基酸分子脱去（n-1）个水分子，形成n肽，其中含有（n-1）个肽键多肽：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b、分子间或分子内缩水成环二、蛋白质的组成和性质：（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、相对分子质量大于10000，具有一定空间结构的多肽叫蛋白质2、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。一级二级三级结构蛋白质的结构蛋白质的分子图象蛋白质的结构：•一级结构二级结构三级结构四级结构a、蛋白质的一级结构指蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序。蛋白质的一级结构决定其空间结构；b、蛋白质的二级结构是指多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构；c、蛋白质的三级结构是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；（具有三级结构的多肽链称为亚基）d、蛋白质的四级结构是指亚基的立体排布、亚基间相互作用与布局。1、组成：C、H、O、N、P、S等，少数也含有Fe、Cu、Zn、Mn等二、蛋白质的组成和性质：2、性质：（1）两性：在多肽链的两端存在着氨基和羧基，因此蛋白质能与酸或碱发生反应（2）水解：蛋白质氨基酸多肽水解水解水解原理：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α-氨基酸OHH—N—CH2—C—OH—N—CH2—C—OHHOH性质2:能够水解(结构中含有肽键)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（）—N—CH—C—N—CH—C—HROHRO(A)(B)(C)(D)C【课堂练习】●实验：鸡蛋白溶液蛋白质凝聚蛋白质重新溶解1、蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液〔如Na2SO4、(NH4)2SO4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利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。浓无机盐水性质3:盐析（3）盐析：①定义：向蛋白质溶液中加入一定浓度的某些盐（如：NaCl、Na2SO4等）使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出的过程②结果：盐析是物理变化，可逆过程，只改变溶解度，不改变蛋白质的活性③应用：多次盐析和溶解可以分离，提纯蛋白质●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：消毒原理乙酸铅性质4:变性①定义：受某些物理因素或者化学因素影响，蛋白质失去活性，是不可逆过程②影响因素物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线、超声波等化学因素：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、丙酮、甲醛等第三组黄色↓滴加浓HNO3，微热浓硝酸●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。如具有苯环的蛋白质跟浓硝酸作用黄色的硝基化合物。称“蛋白黄反应”●应用：用于鉴别蛋白质的存在性质5:颜色反应含苯环的蛋白质与浓HNO3作用呈黄色点燃有烧焦羽毛的气味●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()①滴加浓HNO3,②滴加浓硫酸,③滴加酒精,④灼烧A.①③B.②④C.①④D.③④C性质6:燃烧产生烧焦羽毛气味4、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①NaHCO3;②(NH4)2S;③Al(OH)3;④NH4Cl；⑤H2N-CH2-COOH;⑥CH3-COOHA.①②③B.①②④⑤C.⑤⑥D.①②③⑤D性质1:具有两性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:CH3--C--O--NH--C--CH2-CH3O--C--O--OOHO----NH2CH3-C-OH,OHO-C-CH2-CH3O--C-OH,OHO5、蛋白质的用途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、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，除用作食品外，还能跟甲醛合成酪素塑料，制生活用品。由蛋白质组成的酶也有广泛的用途。三、酶1、定义：酶是一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中大多数是蛋白2、催化特点（1）条件温和，不需要加热（2）具有高度的专一性（3）具有高效催化作用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。3、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。1、酶的正确表述是（）A．酶是具有催化能力的一类物质B．酶是活细胞产生的特殊蛋白质C．酶是活细胞产生的有催化作用的蛋白质D．酶是活细胞产生的有活性的蛋白质C【课堂练习】2、一份唾液淀粉酶能催化100万份淀粉水解，说明酶具有（）A．专一性B．高效性C．多样性D．稳定性B核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺少的组成部分。核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的重要基础之一。四、核酸【自主学习】P92-931、核酸的概念？2、核酸的分类和分布？3、核酸的功能？4、核酸的化学组成和水解的产物？核酸脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）存在：作用：存在：作用：细胞核中细胞质中遗传信息的载体控制体内蛋白质的合成四、核酸【练习】1、下列过程中，不可逆的是（）A.蛋白质的盐析B.酯的水解C.蛋白质白变性D.氯化铁的水解2、欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质应加入（）A.甲醛溶液B.CuSO4溶液C.饱和Na2SO4溶液D.浓硫酸CC4、蛋白质、淀粉、脂肪是三种重要的营养物质，其中______不是高分子化合物，这三种物质水解的最终产物分别是蛋白质→________淀粉→_________；脂肪→_________；在蛋白质水解的最终产物分子中，含有_________官能团。脂肪氨基酸葡萄糖高级脂肪酸和甘油氨基和羧基