选修（5） 4.3 蛋白质和核酸

蛋白质和核酸 世界第一只克隆羊：多利 蛋白质属于天然高分子化合物 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。 科学视野 我国现代取得的成就 物理性质： α-氨基酸的性质无色晶体，熔点较高，能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚） 结构分析： NH2 R–CH–COOH 氨基典型反应 相互影响的特性 羧基典型反应 官能团分析： 1、氨基酸的两性 (1)氨基酸的结构 氨基 羧基 (2)几种重要的氨基酸 (3)氨基酸的性质 几种重要的氨基酸 甘氨酸 丙氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸 氨基酸的性质 1、氨基酸的两性 + HCl + NaOH + H2O 两性小结 负离子 正离子 R–CH–COO－ ＋NH3 NH2 R–CH–COOH H＋ OH－ H＋ OH－ R–CH–COOH ＋NH3 NH2 R–CH–COO－ (强碱中) (强酸中) R 2、成肽反应： + H2O + 氨基酸分子之间脱水缩合 形成肽键的化合物的反应 肽键 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10 000以上的，并具有一定空间结构 的多肽，称为蛋白质。 知识拓展 课堂练习: 1、写出甘氨酸与盐酸、氢氧化钾的反应方程式。 2、如果很多甘氨酸相互反应，会形成怎样的化合物？ O O NH CH2 C H OH C HO CH2 HN H Δ N N O O H H 二、蛋白质的结构与性质 组成元素： 组成基本结构单元： 相对分子质量： 蛋白质 人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。 C、H、O、N、S (P)等 氨基酸 几万----几千万 蛋白质的结构 任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构，这是蛋白质分子结构中最显著的特征： 蛋白质的一级结构： 蛋白质的二级结构： 蛋白质的三级结构： 蛋白质的四级结构： 自学探究 一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。蛋白质的一级结构决定其空间结构。 三级结构是整个多肽链的三维构象，它是在二级结构的基础上，多肽链进一步折叠卷曲形成复杂的 。 二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构。 $$ 二、蛋白质的结构与性质 溶解性：有些蛋白质（如鸡蛋清）能溶解在水里形成溶液。 1、水解: 两性： 生成不同的氨基酸 实验4一2 在盛有鸡蛋白溶液的试管里，缓慢地加入2ml饱和的（NH4）2SO4溶液，观察沉淀的析出。然后把少量的带有沉淀的液体加入盛有2ml蒸馏水的试管里，观察实验现象 向蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4溶液时，会使蛋白质从溶液沉淀出来，加水后沉淀又溶解。 盐析的应用： 报告实验结果: 分析得出结论： 向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后，可使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析. 盐析是可逆的（物理变化） 采用多次盐析的方法可以分离或提纯蛋白质 实验4-3： 分别取四支试管。加入2mL鸡蛋白溶液，编好号。 1．向第一支试管中加入几滴醋酸铅溶液； 2．向第二支试管中加入几滴硫酸铜溶液； 3．向第三支试管中加入几滴甲醛溶液； 4．将第四支试管放在酒精灯上加热。 最后分别向四支试管中加适量的水，震荡观察现象 蛋白质均凝结，加入适量清水后，凝结的蛋白质不再溶解。 报告实验结果: 分析得出结论： 向蛋白质溶液中加入重金属盐、醛或加热均会使蛋白质凝结成沉淀。此过程不可逆（化学变化）。 蛋白质的这种彻底改变性质的变化叫蛋白质的变性 紫外线、X射线、强酸、强碱、铜、汞、铅等重金属盐类，以及甲醛、酒精、苯甲酸等均能使蛋白质变性。 【学与问】： (1)为什么误食重金属盐类时, 可以喝大量的牛奶、蛋清或豆浆来解毒？ (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? 实验4-4 1．用试管取2mL鸡蛋白溶液； 2．滴加几滴浓硝酸，微热 4、蛋白质的颜色反应 实验结果报告 鸡蛋白溶液遇浓硝酸加热颜色变黄. 含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮肤，指甲等。 灼烧蛋白质会产生烧焦的羽毛味 现有四种绒线，如何鉴别哪种是纯毛线？哪种是纯棉线？哪种是腈纶线？哪种是半毛线？ 蛋白质的用途 （1）食物（人类必须的营养物质） （2）工业原料 动物的毛、蚕丝 纺织原料 动物的皮