松口中学高二级化学科 选修5第四章第3节 蛋白质和核酸 制作人:张小红
蛋白质在你的一生中都十分重要。儿童期青春期,长时间摄入蛋白质不足,将导致发育迟缓,体质瘦弱,抗病能力减弱;成年期长时间摄入蛋白质不足,轻者体重减轻,肌肉萎缩,疲乏无力,病后恢复慢,重者将出现营养不良性水肿。所以,蛋白质被誉为“生命的基础”,“没有蛋白质就没有生命”
恩格斯曾经说过: “生命是蛋白质存在的方式” 他曾作出预言: 只要把蛋白质的化学成分弄清楚,化学就能着手制造活的蛋白质
我国现代取得的成就 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。
二、蛋白质的结构和性质 复习回忆 3、蛋白质种类为何如此丰富?(从结构方面分析) 1、蛋白质的组成 (1)由C、H、O、N、S等元素组成 (2)天然含氮生物高分子化合物 2、蛋白质分子结构中最显著的特征是什么? 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 3、蛋白质种类为何如此丰富?(从结构方面分析) 蛋白质的基石——氨基酸
4、蛋白质分子的四级结构: 一级结构: 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 蛋白质分子在二级结构基础上进一步折叠形成的三维结构 三级结构: 具有三级结构的多肽链(亚基)的立体排布、相互作用与布局 四级结构:
学习新课: 蛋白质的性质 思考讨论: 1、根据你的日常经验,蛋白质能溶于水吗? 有些能溶于水,有些难溶于水 学习新课: 蛋白质的性质 思考讨论: 1、根据你的日常经验,蛋白质能溶于水吗? 有些能溶于水,有些难溶于水 2、依多肽的结构,想想蛋白质会有怎样的性质? 多肽链的两端必然存在着自由的氨基和羧基,所以蛋白质具有两性,既能与酸反应又能与碱反应。 3、蛋白质在人体内是如何代谢的?说明蛋白质能发生怎样的反应? 食物中蛋白质→氨基酸(肠壁吸收进入血液)→重新合成人体所需蛋白质 水解反应:在酸、碱或酶的作用下,最终水解得到各种氨基酸
实验探究: 滴加 (NH4)2SO4 ? 再加水 第一组 溶液 滴加AgNO3溶液 学习任务: 观察并对比实验现象,找出其相似与不同之处
? 分析得出结论: 1、向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,可使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出,这种作用叫做盐析. 滴加(NH4)2SO4 ? 再加水 第一组 溶液 白色↓ 溶解 不溶解 滴加AgNO3溶液 分析得出结论: 1、向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,可使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出,这种作用叫做盐析. 2、盐析是可逆的(物理变化),加水后仍可溶,不失去生理活性 3、盐析的应用: 采用多次盐析的方法可以分离或提纯蛋白质
滴加(NH4)2SO4 ? 再加水 第一组 溶液 白色↓ 溶解 不溶解 滴加AgNO3溶液 分析得出结论: 向蛋白质溶液中加入重金属盐会使蛋白质凝结成沉淀,使蛋白质的理化性质和生理功能发生改变,失去生理活性,这种现象称为蛋白质的变性 2、变性是不可逆的(化学变化),加水后不能继续溶解,失去生理活性
? ? ? 实验探究 第二组 得出结论:以上方法都使蛋白质发生变性 滴加酒精 ? 再加水 白色↓ 不溶 第二组 ? 再加水 滴加硫酸铜溶液 白色↓ 不溶 加热 ? 再加水 得出结论:以上方法都使蛋白质发生变性 使蛋白质发生变性的因素包括: 加热、加压、搅拌、振荡、紫外线、超声波(物理因素)、强酸、强碱、重金属盐、酒精、甲醛、丙酮等(化学因素)。
思考讨论: 1、蛋白质与生命密切相关,如食物当中含有蛋白质,细菌、病毒、抗体、皮肤等等都是蛋白质,你认为蛋白质的变性对我们的生活是好是坏?应该如何看待? 蛋白质的变性常用于: 消毒、杀菌 2、医院中一般使用酒精、蒸煮、高压和紫外线等方法进行消毒杀菌,你能说说这是为什么吗? 这些方法均能使蛋白质发生变性,变性后,蛋白质不仅丧失原有的可溶性,同时失去了生理活性,达到消毒杀菌的目的。
实验探究 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
实验结果报告 鸡蛋白溶液遇浓硝酸有白色 这种蛋白质遇浓硝酸显黄色的反应称为蛋白质的颜色反应,可用于鉴别某些蛋白质 沉淀产生,加热沉淀变黄色. 含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮肤,指甲等。 这种蛋白质遇浓硝酸显黄色的反应称为蛋白质的颜色反应,可用于鉴别某些蛋白质
思考与讨论 ⑴你知道应该如何鉴别丝织品和棉织品吗? 棉线灼烧时无气味,而灼烧蛋白质会产生烧焦羽毛味,常用灼烧的方法鉴别蛋白质 (2)你提倡用直发器加热的方法拉直头发吗? (3)如若误食重金属盐,可采取什么措施解毒? 可服食大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛奶或豆浆,这些蛋白质可与重金属盐类形成不溶于水的化合物排出体外,可减轻重金属盐对胃肠粘膜的危害,起缓解毒性的作用。
归纳蛋白质的性质: O CH2 C N CH2 COOH H NH2 1. 水溶性:有些可溶,有些难溶。 2. 具有两性 3. 水解 4. 盐析 5. 变性 6. 颜色反应 7. 灼烧产生烧焦羽毛的气味
盐析与变性的对比 盐析 变性 相似处 不同点 用途 加入某种物质后有沉淀生成 变化条件 加入某些浓盐溶液,如: Na2SO4 (NH4)2SO4等 重金属盐、醛、酒精、加热或 剧烈震动等 不同点 过程 可逆(物理变化) 不可逆(化学变化) 杀菌、消毒 分离、提纯蛋白质 用途
【练习】 1、下列应用中,不属于蛋白质变性的是( ) A、用波尔多液杀菌 B、用福尔马林对种子消毒 C、鸡蛋白溶液中加入食盐变浑浊 1、下列应用中,不属于蛋白质变性的是( ) A、用波尔多液杀菌 B、用福尔马林对种子消毒 C、鸡蛋白溶液中加入食盐变浑浊 D、用氯化汞消毒医疗器械 C 2、要使蛋白质从水溶液中析出而又不改变蛋 白质的主要性质,最好多加入( ) A、稀NaOH溶液 B、饱和CaSO4溶液 C、稀BaCl2溶液 D、饱和Na2SO4溶液 D
3、下图表示蛋白质分子结构的一部分,图中A、B、C、D标出了分子中不同的键,当蛋白质发生水解时,断裂的键是( )
C A 4、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 4、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 5、血液中有一种含铜的呈蓝色的蛋白质分子,相对分子质量约为151000。已知该分子中铜墙铁壁的质量分数为0.34%,则平均每个铜蓝蛋白质分子中的铜原子数为( ) A、8 B、6 C、4 D、3 A
6、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 氨基羧基
三、酶 酶的催化特点: 1.条件温和,不需加热 2.具有高度的专一性 3.具有高效催化作用 生物体、植物无时无刻都在进行着化学反应,并且这些反应在生物体存在的条件下进行,而且会随着环境、身体的情况而随时自动、精确的改变,是什么让这些反应可以实现的? 酶的催化特点: 1.条件温和,不需加热 2.具有高度的专一性 3.具有高效催化作用
四、核酸 核酸是一类含磷的高分子化合物,DNA就是其中组成,还有一种是RNA(核糖核酸),DNA和RNA互相作用合成蛋白质。