《高中化学 5.2《氨基酸 蛋白质 核酸》课件2 苏教版选修5.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 5.2《氨基酸 蛋白质 核酸》课件2 苏教版选修5.ppt（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 氨基酸简介氨基酸简介 氨基酸是构建生物机体的众氨基酸是构建生物机体的众多生物活性大分子之一，是构建多生物活性大分子之一，是构建细胞、修复组织的基础材料。氨细胞、修复组织的基础材料。氨基酸被人体用于制造抗体蛋白以基酸被人体用于制造抗体蛋白以对抗细菌和病毒的侵染，制造血对抗细菌和病毒的侵染，制造血红蛋白以传送氧气，制造酶和激红蛋白以传送氧气，制造酶和激素以维持和调节新陈代谢；氨基素以维持和调节新陈代谢；氨基酸是制造精卵细胞的主体物质，酸是制造精卵细胞的主体物质，是合成神经介质的不可缺少的前是合成神经介质的不可缺少的前提物质；氨基酸能够为机体和大提物质；氨基酸能够为机体和大脑活动提供能源，氨基酸是
2、一切脑活动提供能源，氨基酸是一切生命之元。生命之元。显微镜下的氨基酸分子显微镜下的氨基酸分子氨基酸球棍模型与比例模型氨基酸球棍模型与比例模型 已知的基本氨基酸有二十种，其中赖已知的基本氨基酸有二十种，其中赖氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸8种氨基酸，种氨基酸，人体不能自己制造，我们称之为必须氨基人体不能自己制造，我们称之为必须氨基酸，需要由食物提供。此外，人体合成精酸，需要由食物提供。此外，人体合成精氨酸、组氨酸的力不足于满足自身的需要，氨酸、组氨酸的力不足于满足自身的需要，需要从食物中摄取一部分，
3、我们称之为半需要从食物中摄取一部分，我们称之为半必须氨基酸。其余的十种氨基酸人体能够必须氨基酸。其余的十种氨基酸人体能够自己制造，我们称之为非必须氨基酸。自己制造，我们称之为非必须氨基酸。氨氨 基基 酸酸氨基酸是羧酸分子中的烃基上的氢氨基酸是羧酸分子中的烃基上的氢 原子被氨基取代生成的化合物。原子被氨基取代生成的化合物。例例1.定义：定义：2.-氨基酸的通式氨基酸的通式:氨基酸中氨基与氨气的化学性质比较接近，都具有一定氨基酸中氨基与氨气的化学性质比较接近，都具有一定的碱性，而羧基具有一定的酸性，它们相互作用，使氨的碱性，而羧基具有一定的酸性，它们相互作用，使氨基酸成为带有正离子和负离子的两性离
4、子，成为内盐，基酸成为带有正离子和负离子的两性离子，成为内盐，因此具有类似离子晶体的某些性质。因此具有类似离子晶体的某些性质。例例常见的氨基酸均为无色晶体，易溶于水，熔点常见的氨基酸均为无色晶体，易溶于水，熔点较高，不易挥发，难溶于有机溶剂。较高，不易挥发，难溶于有机溶剂。3.物理性质：物理性质：4.化学性质：化学性质：（1）两性：）两性：a.与酸反应：与酸反应：b.与碱反应：与碱反应：(2)缩合缩合 缩聚缩聚 氨基酸的氨基和羧基可以发生象酯化反应那样氨基酸的氨基和羧基可以发生象酯化反应那样的脱水反应，形成肽键。的脱水反应，形成肽键。2个氨基酸缩合形成二肽，个氨基酸缩合形成二肽，3个氨基酸缩合
5、形成三肽，多肽一般由个氨基酸缩合形成三肽，多肽一般由4个个50个氨个氨基酸形成，而蛋白质一般由基酸形成，而蛋白质一般由50个以上氨基酸形成。个以上氨基酸形成。二肽的形成：二肽的形成： 肽肽 键键肽键 蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。动物的肌是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁以及发、毛、肉、皮肤、血液、乳汁以及发、毛、蹄、角等都是由蛋白质构成的。蛋蹄、角等都是由蛋白质构成的。蛋白质是构成人体的物质基础，它约白质是构成人体的物质基础，它约占人体里除水分外剩余质量的一半。占人体里除水分外剩余质量的一半。在生物新陈代谢中起催化作用的酶，在生物新
6、陈代谢中起催化作用的酶，起调节作用的激素，运输氧气的血起调节作用的激素，运输氧气的血红蛋白，以及引起疾病的细菌、病红蛋白，以及引起疾病的细菌、病毒，抵抗疾病的抗体等，都是蛋白毒，抵抗疾病的抗体等，都是蛋白质。所以说，蛋白质是生命的基础，质。所以说，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命没有蛋白质就没有生命.蛋白质简介蛋白质简介显微镜下的蛋白质分子结晶牛胰岛素结晶牛胰岛素蛋白质的组成：蛋白质的组成：蛋白质是一类非常复杂的化蛋白质是一类非常复杂的化合物，由碳、氢、氧、氮、合物，由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。蛋白质的相硫等元素组成。蛋白质的相对分子质量很大，从几万到对分子质量很大，从几万到几千万
7、。因此，蛋白质属于几千万。因此，蛋白质属于天然有机高分子化合物。它天然有机高分子化合物。它是由多种氨基酸按不同的顺是由多种氨基酸按不同的顺序相互结合而成的高分子有序相互结合而成的高分子有机化合物，其结构复杂多样。机化合物，其结构复杂多样。蛋白质在酸、碱或酶的作用蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，水解的最终下能发生水解，水解的最终产物是氨基酸，因此，我们产物是氨基酸，因此，我们说氨基酸是蛋白质的基石。说氨基酸是蛋白质的基石。组成元素质量分数 C 53% H 7% O 23% N 16% S 1%其他元素 微量蛋白质的组成蛋白质的组成 蛋白质的性质蛋白质的性质蛋白质分子中存在着氨基和羧基，因此
8、它与氨蛋白质分子中存在着氨基和羧基，因此它与氨基酸一样，具有两性。基酸一样，具有两性。1.溶解性溶解性2.具有两性具有两性有的蛋白质溶于水，如鸡蛋清；有的蛋白质难溶有的蛋白质溶于水，如鸡蛋清；有的蛋白质难溶与水，如丝、毛等。蛋白质溶于水或其他溶剂形与水，如丝、毛等。蛋白质溶于水或其他溶剂形成的溶液是高分子溶液，它的分子较大，已经接成的溶液是高分子溶液，它的分子较大，已经接近或等于胶粒的大小，故有近或等于胶粒的大小，故有丁达尔现象丁达尔现象。向蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液，能够破坏向蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液，能够破坏蛋白质溶解的胶体结构而降低蛋白质的溶解性，蛋白质溶解的胶体结构而降低蛋白
9、质的溶解性，使蛋白质变为沉淀而析出。（注：稀的无机盐溶使蛋白质变为沉淀而析出。（注：稀的无机盐溶液增大蛋白质的溶解度。）液增大蛋白质的溶解度。） 析出的蛋白质仍然有析出的蛋白质仍然有原来的活性，加水后仍能溶解，所以说盐析是个原来的活性，加水后仍能溶解，所以说盐析是个可逆的过程可逆的过程，是物理变化。，是物理变化。3盐析盐析【实验【实验1】在盛有鸡蛋清溶液的试管里，缓慢加】在盛有鸡蛋清溶液的试管里，缓慢加入饱和入饱和(NH4)2SO4溶液，观察沉淀的析出。然溶液，观察沉淀的析出。然后把少量带有沉淀的液体加入到盛有蒸馏水的后把少量带有沉淀的液体加入到盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。试管里，观
10、察沉淀是否溶解。应用：分离、提纯蛋白质。应用：分离、提纯蛋白质。5.水解水解 蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解，水解的最终产物是多种氨基酸。天然蛋白质水解的水解的最终产物是多种氨基酸。天然蛋白质水解的产物是多种产物是多种-氨基酸。氨基酸。4.变性变性蛋白质发生化学变化凝聚成固体物质而析出。蛋白质发生化学变化凝聚成固体物质而析出。 蛋蛋白质在加热、紫外线、白质在加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金射线、强酸、强碱、重金属盐以及一些有机化合物如甲醛、酒精等的作用属盐以及一些有机化合物如甲醛、酒精等的作用下，均能使蛋白质发生变性，变性是个不可逆的下，均能使
11、蛋白质发生变性，变性是个不可逆的过程，属于化学变化。蛋白质变性后失去了原来过程，属于化学变化。蛋白质变性后失去了原来的可溶性，同时也失去了生理活性。的可溶性，同时也失去了生理活性。应用：杀菌消毒、农药等应用：杀菌消毒、农药等【实验【实验2】在盛有鸡蛋清溶液的试管里，缓慢加入饱和在盛有鸡蛋清溶液的试管里，缓慢加入饱和CuSO4溶液，观察沉淀的析出。然后把少量带有沉淀的液溶液，观察沉淀的析出。然后把少量带有沉淀的液体加入到盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。体加入到盛有蒸馏水的试管里，观察沉淀是否溶解。 NH4CL AlCl3 (CH3COO)2Pb CuSO4 Hg(NO3)2 酒精酒精 甲醛
12、甲醛 加热加热 H2SO4_沉淀溶解沉淀溶解沉淀溶解沉淀不溶解沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解【实验【实验3】在盛有】在盛有2 mL鸡蛋白溶液的试管里，滴入几滴浓鸡蛋白溶液的试管里，滴入几滴浓硝酸，微热，观察现象硝酸，微热，观察现象。a.与浓硝酸作用黄色【实验【实验4】取鸡蛋清溶液】取鸡蛋清溶液1毫升与试管中，加毫升与试管中，加1毫毫升升10%的的NaOH溶液，再加溶液，再加34滴滴1%的硫酸铜溶的硫酸铜溶液，振荡，观察现象。液，振荡，观察现象。b.与双缩脲试剂作用紫玫瑰色此外，蛋白质灼烧时，产生具有烧焦羽毛此外，蛋白质灼烧时，产生具有烧焦羽毛的气味。的气味。以上性质均可用与
13、蛋白质的检验。以上性质均可用与蛋白质的检验。蛋白质可以与许多试剂发生特殊的颜色反应。蛋白质可以与许多试剂发生特殊的颜色反应。6 颜色反应颜色反应思考：1.人若误服重金属盐类人若误服重金属盐类 ，可以服用什么物质减轻中毒，可以服用什么物质减轻中毒？ 2.夏天沾有汗渍的衣服为什么不宜用热水洗涤？夏天沾有汗渍的衣服为什么不宜用热水洗涤？ 3.如何区别一块布料是人造丝还是真丝如何区别一块布料是人造丝还是真丝? 酶酶人体好像一个复杂的人体好像一个复杂的“化工厂化工厂”，在这个，在这个“化工厂化工厂”里同时进行着许多互相协同配合的化学反应。这里同时进行着许多互相协同配合的化学反应。这些反应不能在高温、高压
14、、剧毒、强腐蚀条件下进些反应不能在高温、高压、剧毒、强腐蚀条件下进行，只能在体温条件下温和地进行。这些反应还要行，只能在体温条件下温和地进行。这些反应还要求有较高的速率，而且需要随着环境和身体情况的求有较高的速率，而且需要随着环境和身体情况的变化而随时自动地进行精密地调节。如此苛刻的条变化而随时自动地进行精密地调节。如此苛刻的条件是怎样实现的呢？这要靠一类特殊的蛋白质件是怎样实现的呢？这要靠一类特殊的蛋白质酶的作用。酶的作用。酶是具有生物活性的蛋白质，对于许多有机化学反酶是具有生物活性的蛋白质，对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的
15、催化作用。用。3具有高效性。具有高效性。酶催化的化学反应速率，比酶催化的化学反应速率，比普通催化剂高普通催化剂高1071013倍。倍。1条件温和、不需加热。条件温和、不需加热。在接近体温和接近在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起作用。在中性的条件下，酶就可以起作用。在3050之间酶的活性最强，超过适宜的温度时，之间酶的活性最强，超过适宜的温度时，酶将逐渐丧失活性。酶将逐渐丧失活性。酶的特点酶的特点2具有专一性。具有专一性。如蛋白酶只能催化蛋白质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，的水解反应；淀粉酶只对淀粉起催化作用，如同一把钥匙开一把锁那样。如同一把钥匙开一把锁那样
16、。 目前，人们已经知道的酶有数千种。工业目前，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，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，如淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、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；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。用于疾病的诊断。小小 结结酶的特点：酶的特点： 1 条件温和、不需加热。条件温和、不需加热。 2. 高效
17、性高效性 3 . 专一性专一性氨基酸的性质：氨基酸的性质： 1.两性两性 2.缩合缩合 缩聚缩聚蛋白质的性质：蛋白质的性质： 1.溶解性溶解性 2.具有两性具有两性 3.盐析盐析 4.变性变性 5.水解水解 6 颜色反应颜色反应 核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺少的组成部分。缺少的组成部分。 核酸是现代生物化学、分子生物学和医学核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的重要基础之一。的重要基础之一。【自主学习自主学习】1、核酸的概念？、核酸的概念？2、核酸的分类和分布？、核酸的分类和分布？3、核酸的功能？、核酸的功能？4、核酸的化学组成和水解的产物？、核酸
18、的化学组成和水解的产物？1、核酸的概念、核酸的概念核酸是一类含核酸是一类含磷的高分子化磷的高分子化合物，合物，是由其是由其结构单体核苷酸结构单体核苷酸通过通过3, 5- 磷酸磷酸二酯键聚合而成二酯键聚合而成的长链，继而形的长链，继而形成具有复杂三维成具有复杂三维结构的大分子化结构的大分子化合物。合物。 （1） 核酸的分类核酸的分类 根据核酸的化学组成，分为两类根据核酸的化学组成，分为两类: 核糖核酸（简写为：核糖核酸（简写为：RNA） 脱氧核糖核酸（简写为：脱氧核糖核酸（简写为： DNA） 2、核酸分类和分布、核酸分类和分布（2） 核酸的主要分布核酸的主要分布 DNA：主要分布在真核细胞的细胞
19、核中。：主要分布在真核细胞的细胞核中。 RNA：主要分布在真核细胞的细胞质中。：主要分布在真核细胞的细胞质中。（1） DNA是主要遗传物质，是遗传信息的载体。是主要遗传物质，是遗传信息的载体。 DNA同时还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和同时还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。制造新的细胞。 （2） RNA在蛋白质生物合成中起重要作用。在蛋白质生物合成中起重要作用。根据根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。提供的信息控制体内蛋白质的合成。 3、核酸的重要功能、核酸的重要功能 4 4、核酸的化学组成、核酸的化学组成 核酸的元素组成核酸的元素组成:C、H、O、N、P 其中其中P在各种核酸中的含量比较恒定：在各种核酸中的含量比较恒定： RNA平均含磷量平均含磷量8.9% DNA平均含磷量平均含磷量9.1% 核酸水解核酸水解
