1、第三节 蛋白质和核酸学习目标重点难点1.掌握氨基酸(氨基酸)的结构特点和性质(主要是两性)。2掌握蛋白质的结构(肽键结构)特点及其重要的化学性质。3了解酶的性质和用途。4了解核酸的用途。5了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系，认识人工合成多肽、蛋白质、核酸的意义。【学习重点】氨基酸、蛋白质的结构与性质。【学习难点】氨基酸、蛋白质的结构与性质。氨基酸的结构与性质1氨基酸的结构_是组成蛋白质的基本结构单位。组成蛋白质的氨基酸几乎都是_，即氨基在羧基的_上；氨基酸的结构通式表示为_。氨基酸 氨基酸 位 2物理性质无 强酸 强碱3化学性质(1)两性在氨基酸分子中，_是酸性基团，_是 碱 性 基 团，甘
2、氨 酸 分 别 与 盐 酸、氢 氧 化 钠 的 反 应 为_，_。羧基 氨基 H2NCH2COOH HCl HOOCCH2NH3Cl H2NCH2COOHNaOHH2NCH2COONaH2O(2)成肽反应在_的存在下加热，氨基酸分子之间通过一个分子的_和另一个分子的_间脱去一分子水，缩合形成含有肽键()的化合物。例如：酸或碱 羧基 氨基氨基酸的分子中含有什么官能团？它具有什么化学性质？【答案】含有NH2(氨基)和COOH(羧基)。它具有两性(酸性和碱性)，能发生缩合(成肽)反应。1组成与结构(1)组成：蛋白质含有_等元素，属于_化合物。蛋白质分子直径很大，其溶液具有_的某些性质。蛋白质的组成、
3、结构和性质C、H、O、N、S 天然高分子 胶体(2)结构一级结构 蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序二级结构 多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构三级结构蛋白质分子在二级结构基础上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 蛋白质分子中，亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局2蛋白质的性质(1)两性在多肽链的两端存在着_，因此蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。(2)水解蛋白质水解酸、碱或酶_水解 _。羧基和氨基 多肽 氨基酸(3)盐析概念：向蛋白质溶液中加入一定浓度的某些盐 如Na2SO4、(NH4)2SO4、NaCl 等 溶 液，可 以 使 蛋 白 质 的_而
4、从溶液中析出的现象。结果：只改变了蛋白质的_，而没有改变它们的_，是_的过程。应用：多次盐析和溶解可以分离、提纯蛋白质。溶解度降低 溶解度 性质 可逆(4)变性概念：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的_和_发生改变的现象，是不可逆过程。影响因素：a物理因素：_、加压、搅拌、振荡、_照射、_等；b化学因素：_、_、_、三氯乙酸(CCl3COOH)、乙醇、丙酮、甲醛(福尔马林)等。理化性质 生理功能 加热 紫外线 超声波 强酸 强碱 重金属盐 结果：变性会使蛋白质发生结构上的改变，也会使其丧失原有的生理活性，是_过程。(5)颜色反应分子中含有_的蛋白质跟浓HNO3作用时呈_色。不可逆 苯环
5、 黄1医学工作者如何应对禽流感？【答案】流感病毒是蛋白质，利用蛋白质的性质来解决问题，如用酒精、苯酚等或采用加热条件下杀菌消毒。2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？【答案】铜离子和石灰乳使菌体蛋白质变性。石灰浆是强碱性的，可直接杀死在树根部过冬的虫子，并阻断到土里过冬的虫子回路都。1酶(1)定义：酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应有_的蛋白质。(2)催化特点条件温和、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。酶和核酸生命活性 具有高度_。如
6、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。具有_催化作用。酶催化的化学反应速率比普通催化剂高1071013倍。(3)酶的用途酶已得到广泛的应用，如淀粉酶应用于食品发酵、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。酶还可用于疾病的诊断。专一性 高效2核酸(1)概念：核酸是一类_的生物高分子化合物。(2)分类按组成脱氧核糖核酸DNA：大量存在于_ _，是生物体遗传信息的载体核糖核酸RNA：主要存在于_，控制体内蛋白质的合成含磷 细胞核中 细胞质中酶和核糖都属于高分子化合物吗？【答案】都属于。酶是一种特殊的蛋白质，属于高分子化合物。核糖是一类含磷的
7、生物高分子化合物。1几种常见的氨基酸氨基酸的结构与性质俗名结构简式系统命名谷氨酸2氨基1,5戊二酸苯丙氨酸氨基苯丙酸2.氨基酸的化学性质(1)两性所以氨基酸在酸性条件下主要以阳离子形式存在，在碱性环境中主要以阴离子形式存在。碱性：氨基酸分子中的NH2 决定其碱性，能与酸反应，如：酸性：氨基酸分子中的COOH 决定其酸性，能与碱反应，如：(2)成肽反应羧基和氨基可以像酯化反应那样脱水形成肽键(如下图虚线框内)，结合成的化合物叫肽。如：成肽反应中，氨基酸的官能团的断键方式为酸脱羟基，氨脱氢。由几分子氨基酸结合而成就叫几肽。相对分子质量在 1万以上，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。1缩合反应规
8、律反应方式举例两分子间缩合反应方式举例分子间或分子内缩合成环 缩聚成多肽或蛋白质 2.多肽分子和其所含肽键数目的关系n个氨基酸分子能脱去(n1)个H2O分子，形成n肽，n肽中含有(n1)个肽键。对氨基酸认识的5个误区(1)氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位，但它不属于高分子化合物。(2)氨基酸在一定条件下可发生成肽反应，如生成二肽，也可发生缩聚反应成多肽，还可以脱水生成环状化合物。(3)氨基酸既能与强酸反应生成盐，也能与强碱反应生成盐，它是两性化合物。(4)氨基酸之间发生成肽反应时，既可在同种分子间生成二肽，也可在不同分子间形成二肽。(5)不可将氨基酸认为是羧酸。氨基酸分子中还有氨基，属于多官能
9、团有机物。关于氨基酸的下列叙述，不正确的是()A氨基酸都是晶体，一般能溶于水B氨基酸都不能发生水解反应C氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐D天然蛋白质水解最终可以得到氨基酸、氨基酸等多种氨基酸【解析】氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐；氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应；天然蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸。【答案】D据最近的美国农业研究杂志报道，美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病 毒 的 蔓 延 有 奇 效。已 知 半 胱 氨 酸 的 结 构 简 式 为，则下列说法错
10、误的是()A半胱氨酸属于 氨基酸B半胱氨酸是一种两性化合物C两分子半胱氨酸脱水形成二肽，结构简式为DH 可与 NaOH 溶液在加热 条件下反应，放出一种碱性气体【答案】C【解析】氨基酸中含有氨基和羧基，既能与酸反应，又能与碱反应。铵盐为弱碱盐，能与强碱反应。但发生分子间的脱水反应，是由一个分子中的氨基与另一个分子中的羧基反应。1渗析、盐析和变性的比较蛋白质的组成、结构和性质项目渗析盐析变性含义利用半透膜分离胶体粒子与分子离子加入无机盐使胶体中的物质析出一定条件下，使蛋白质失去原有生理活性条件 胶体、半透膜、水强电解质，带不同电荷胶粒的胶体、加入较多量的轻金属盐或铵盐，如(NH4)2SO4、Na
11、2SO4、NaCl等加热、紫外线、X射线(物理因素)、重金属盐、强酸、强碱、甲醛、苯酚、乙醇、丙酮等(化学因素)项目渗析盐析变性特点 可逆、需多次换水可逆，蛋白质仍保持原有活性不可逆，蛋白质已失去原有活性实例除去淀粉溶液胶体中的NaNO3杂质向皂化反应液中加食盐晶体，使肥皂析出；蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液消毒，灭菌，给果树使用波尔多液，保存动物标本等2.焰色反应、显色反应、颜色反应的比较项目焰色反应显色反应颜色反应含义钠、钾等多种金属元素被灼烧时，使火焰呈现某种颜色酚类物质遇三氯化铁(Fe3)溶液后，溶液显示某种颜色；淀粉遇碘单质显蓝色蛋白质遇某些试剂后显示某种颜色，如鸡蛋白、人的皮肤等
12、遇浓硝酸显黄色显色实质物理变化化学变化化学变化重要应用鉴别钠、钾(透过蓝色钴玻璃)等金属元素鉴别苯酚、淀粉鉴别某些蛋白质蛋白质的盐析与变性(1)蛋白质的盐析实验步骤实验现象两支试管中都有白色沉淀析出；加蒸馏水白色沉淀又逐渐溶解实验结论(NH4)2SO4、Na2SO4 的浓溶液使鸡蛋清的溶解度降低而从溶液中析出，加水后沉淀还能重新溶于水，此变化是可逆的(2)蛋白质的变性实验步骤 实验现象两支试管中都有白色沉淀析出；加蒸馏水白色沉淀不溶解实验结论加热、加入醋酸铅溶液均能使鸡蛋清凝结为固体，此变化是不可逆的能够水解的物质小结(1)无机盐类的水解机理盐的离子(一般是弱酸的阴离子或弱碱的阳离子)跟水电离
13、出的 H或 OH结合成弱电解质，从而促进水的电离实例CO23 H2OHCO3 OH；NH4 H2ONH3H2OH规律 有弱才水解，越弱越水解；谁强显谁性，同强显中性(2)有机物的水解物质水解实质及通式卤代烃 RCH2CH2Br2NaOH水RCH2CH2OH2NaBr酯(含油脂)NaOH 水 RCOONaROHH2O稀硫酸RCOOHROH物质水解实质及通式二糖C12H22O11H2O稀硫酸C6H12O6C6H12O6(蔗糖)(葡萄糖)(果糖)多糖(C6H10O5)nnH2O酸或酶nC6H12O6(淀粉或纤维素)(葡萄糖)蛋白质(多肽)(肽键断裂)H2O无机酸或酶H2N近日，美国研究人员发现一种名
14、为SIRT1的蛋白质。它不仅可以延长老鼠寿命，还能推迟和健康有关的发病年龄。研究人员表示此新蛋白质有望延长人类寿命。下列有关蛋白质的说法正确的是()A蚕丝、羊毛、棉花的成分都是蛋白质B蛋白质溶液不能产生丁达尔效应C蛋白质溶液中加入CuSO4溶液产生盐析现象D蛋白质在紫外线的照射下将会失去生理活性【解析】蚕丝、羊毛的主要成分是蛋白质，棉花的主要成分是纤维素；蛋白质溶液加入轻金属盐如NaCl、Na2SO4、(NH4)2SO4等可发生盐析；加入重金属盐(如CuSO4等)发生的是变性反应。【答案】D(2019年浙江嘉兴月考)下列说法正确的是()A蛋白质属于天然高分子化合物，组成元素只有C、H、O、NB用浓Na2SO4、CuSO4溶液或浓硝酸溶液使蛋清液发生盐析，进而分离、提纯蛋白质C蛋白酶是蛋白质，它不仅可以催化蛋白质的水解反应，还可以催化淀粉的水解反应D甘氨酸(H2NCH2COOH)既有酸性，又有碱性，是最简单的氨基酸【答案】D点击进入WORD链接点击进入WORD链接