高中化学人教版 (新课标)选修5 有机化学基础第三节 蛋白质和核酸背景图课件ppt

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第三节 蛋白质 核酸
1. 认识氨基酸的组成和结构特点。从官能团的角度学习氨基酸的性质。3. 了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。4. 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。
资料卡片：各种生物体中发现的氨基酸已有180多种，但常见的构成动植物体蛋白质的氨基酸只有约20种，人体必需但又不能自身合成的有8种，需要从食物中获得，这些氨基酸就称为必需氨基酸。 它们分别是：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。
（α-氨基-β-苯基丙酸）
（2-氨基-1,5-戊二酸）
思考：1.哪些氨基酸有对映异构？
除甘氨酸外，氨基酸均含有手性碳，有对映异构。
思考：2.氨基酸具有什么性质？
化学性质：具有两性，能发生缩聚反应。
物理性质：教材86页最后一段。
(1) 两性：能与酸碱反应
甘氨酸与稀盐酸的反应方程式：
甘氨酸与氢氧化钠溶液的反应方程式：
NH3 + HCl = NH4Cl
1.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.①②③ B.①②④⑤ C.⑤⑥ D.①②③⑤
【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；(5) 某些单质如Al等。
(2) 缩合成肽(取代反应)
成肽反应：氨基酸分子之间脱水缩合形成肽键的化合物的反应。
两个氨基酸分子脱去一个水分子而形成二肽, 多个氨基酸分子脱去多水个分子而形成多肽.
注意（1）肽中因肽键的存在, 可以水解。
（2）成肽反应是分子间脱水反应，属于取代反应。分子内脱水或分子间交叉脱水可形成环状。
1、氨基酸的结构特点：
含有-NH2 及-COOH
（1）具有两性：碱性和酸性
（2）成肽（缩合）反应
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10000以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。
(1)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。
(2)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。
3.(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？
一级结构：蛋白质中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，肽键是一级结构的主键。
二级结构：多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构
三级结构：二级结构的肽链进一步盘曲折叠形成的三维结构。每一个具有三级结构的多肽链称为亚基。
四级结构：亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局
二.蛋白质的结构与性质
相对分子质量大于10000，具有一定空间结构的多肽叫蛋白质。蛋白质分子中含有C、O、H、N、S等元素。
广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质，如肌肉、皮肤、发、角、蹄、酶、激素、抗体、病毒；在植物中也很丰富，比如大豆、花生、谷物。 蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。
蚕丝、血红蛋白、细菌、阿胶中也含有蛋白质。
SARS病的凶手——冠状病毒，有自己的核酸和蛋白质。它进入人体后，借助人体内的原料合成病毒。其实当我们人体发病时，是它的蛋白质对我们起了作用。
SARS病毒的电子图片
H7N9病毒的电子图片
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”。在认识生命现象揭开生命奥秘的伟大历程中，做出了重要贡献。
有些蛋白质(如鸡蛋清)能溶解在水里形成溶液。
天然蛋白质水解的最终产物为α－氨基酸。
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.
思考：4.能发生水解的有机物有哪些？
卤代烃、酯、油脂、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、蛋白质
因为蛋白质由氨基酸组成。
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.
③利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。
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。
5.①重金属为什么有毒？②为什么误服重金属盐类时, 可以喝大量的牛奶、蛋清或豆浆来解毒？③为什么医院用高温，照紫外线，喷洒苯酚和酒精溶液消毒？④为什么用甲醛保存生物标本？⑤为什么衣服有汗渍时，不能用热水洗？⑥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?⑦烫发、夏天打阳伞对皮肤有何作用？
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)
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”
颜色反应可用于鉴别蛋白质的存在。
(7)燃烧产生烧焦羽毛的气味：
用于区别合成纤维与蛋白质(如真丝、蚕丝、纯毛、毛线等)
颜(显)色反应：一般指有明显颜色变化的化学反应。如：Fe3+(aq)与苯酚或SCN－(aq)； I2(aq)遇淀粉溶液； 浓HNO3(aq)和某些蛋白质，微热等。焰色反应：某些金属单质或其化合物被灼烧时火焰呈现特殊的颜色。属于物理变化。
颜(显)色反应与焰色反应
颜(显)色反应：一般指有明显颜色变化的化学反应。如：Fe3+(aq)与苯酚或SCN－(aq)； I2(aq)遇淀粉溶液； 浓HNO3(aq)和某些蛋白质，微热等。焰色反应：某些金属单质或其化合物被灼烧时火焰呈现特殊的颜色。属于物理变化。 二者均可用以鉴别物质。
1. 水溶性：有些可溶，有些难溶。
2. 水解：水解生成氨基酸。
6. 灼烧产生烧焦羽毛的气味
知识小结-蛋白质的性质
6.阅读教材91-93页：(1)什么是酶？(2)酶的催化作用有什么特点？酶有什么作用？(3)什么是核酸？什么是DNA?什么是RNA？(4)DNA和RNA在生命现象中各起什么作用？
(1)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。
(2)①专一性:一种酶只催化一种反应。②高效性:是化学催化剂的107~1013倍③条件温和，不需加热:常温可反应，30 ℃ ~50 ℃活性最强
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；（4）酶还可用于疾病的诊断。
(3)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。
（4）根据核酸的化学组成，分为两类: 核糖核酸（简写为：RNA）—细胞质 脱氧核糖核酸（简写为： DNA）—细胞核
(5).DNA是主要遗传物质，是遗传信息的载体，蛋白质的合成的模板，指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造。RNA根据DNA提供的信息，参与蛋白质的合成。
磷酸 核酸 → 核苷酸 → 戊糖 核苷 → 碱基
核酸的元素组成:C、H、O、N、P 其中P在各种核酸中的含量比较恒定： RNA平均含磷量8.9% DNA平均含磷量9.1%
核酸的基本单元，核苷酸一个接一个形成的聚核苷酸链就是核酸