6.2.2蛋白质（教学课件）（共43张PPT）_高中化学苏教版选择性必修三（2019）
文档属性
| 名称 | 6.2.2蛋白质（教学课件）（共43张PPT）_高中化学苏教版选择性必修三（2019） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 118.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-07 21:30:00 | ||
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文档简介
(共43张PPT)
专题六 生命活动的物质基础——糖类、油脂、蛋白质
第二单元 蛋白质
6.2.2 蛋白质的结构与性质
核酸的结构及生物功能
核心素养目标
宏观辨识与微观探析：
能从宏观层面认识蛋白质和核酸在生命活动中的重要作用。从微观角度理解蛋白质的组成、结构以及核酸的组成和结构，建立结构与功能相联系的观念，解释蛋白质和核酸性质与功能的关系。
证据推理与模型认知：
通过对蛋白质和核酸相关实验现象的观察和分析，进行证据推理，得出合理结论。科学态度与社会责任：
认识到蛋白质和核酸研究在生命科学领域的重要意义，关注蛋白质和核酸研究的前沿进展。了解蛋白质和核酸知识在生活中的应用，增强对化学学科的兴趣和热爱，培养运用化学知识解决实际问题、服务社会的责任感。
教学重难点
重点
蛋白质的组成、结构和主要性质；
酶的概念和催化特点；
核酸的分类、组成、结构（特别是 DNA 的双螺旋结构）及生物功能；
蛋白质和核酸性质的检验方法及相关实验现象。
难点
理解蛋白质盐析和变性的本质区别，以及影响蛋白质变性的各种因素；
掌握蛋白质水解过程中肽键断裂的原理和规律，能准确判断水解产物；
深入理解核酸的结构，尤其是 DNA 双螺旋结构中碱基互补配对原则的内涵和应用；从化学和生物学角度综合理解蛋白质和核酸在生命活动中的作用机制
课前导入
蛋白质是构成生命的主要基础物质,是有机高分子化合物,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命,它是与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质,机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。核酸是决定蛋白质合成的物质,因此研究蛋白质、核酸这些基本的生命物质的结构和性质,有助于人类揭开生命现象的本质。
蛋白质的结构
PART 01
蛋白质的组成
◆蛋白质的概念：
蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子。
◆蛋白质是典型的高分子化合物：
蛋白质的相对分子质量由几万到几千万，属于高分子化合物
◆组成蛋白质的元素：
主要由C、O、H、N、S等元素组成，有些蛋白质还有P、Fe、Zn、Cu等元素
蛋白质的作用
◆蛋白质是人类必须的营养物质，是细胞和组织结构的最重要组成部分，它存在于一切生物体中。
◆在生物体内，蛋白质是实现各种生物学功能的载体，有些蛋白质负责输送氧气（色蛋白）;
◆有些在新陈代谢中起调节或催化作用（激素或酶）;
◆有些能预防疾病的发生（抗体）;
◆有些与遗传相关（核蛋白）。
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。蛋白质的结构顺序不仅取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关
◆蛋白质的一级结构：
氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序称为蛋白质的一级结构，蛋白质的生物活性首先取决于蛋白质的一级结构。
每种蛋白质都有唯一且确切的氨基酸序列
蛋白质的结构
英国科学家桑格于1953年测定出牛胰岛素的一级结构，并因此获得1958年诺贝尔化学奖。由蛋白质分子的变异或某种蛋白质的缺乏所导致的疾病，称为分子病，如镰刀型贫血症。此类疾病大多是蛋白质的氨基酸序列发生改变，分子结构发生变化，影响其正常功能的发挥。若人体内蛋白质的氨基酸序列发生改变，则可能会引起疾病。
牛胰岛素的一级结构图示
镰刀型贫血症
镰刀型贫血症是一种严重的致死性遗传疾病，患者红细胞的数目仅为正常人的一半，红细胞外形呈现出长而薄的镰刀状异常形态。镰刀型贫血症是人类发现的第一种分子病，它是由于蛋白质分子中一个氨基酸的差异而引起的疾病。正常人的血红蛋白（HbA）与镰刀型贫血症患者的血红蛋白（HbS）相比较，其β链N-6位上的氨基酸不同，正常人是谷氨酸，患者是缬氨酸。
HbA：H2N Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys COOH
HbS：H2N Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys COOH
正常人的红细胞
镰刀型贫血症患者的红细胞
蛋白质的结构
◆蛋白质的二级结构：
蛋白质分子中肽链并非直链状，而是按一定的规律卷曲（α-螺旋结构）或折叠（β-折叠结构）形成特定的空间结构，这是蛋白质的二级结构。蛋白质的二级结构主要依靠肽链中氨基酸残基亚氨基（—NH—）上的氢原子与羰基上的氧原子之间形成的氢键而实现。
α-螺旋结构
β-折叠结构
蛋白质的二级结构模型
蛋白质的结构
◆蛋白质的三级结构：
在二级结构的基础上，肽链还按照一定的空间结构进一步形成更复杂的三级结构肌红蛋白、血红蛋白等正是通过这种结构使其表面的空穴恰好容纳一个血红素分子
◆蛋白质的四级结构：
具有三级结构的多肽链按一定的空间排列方式结合在一起形成的聚集体结构称为蛋白质的四级结构。血红蛋白由四个具有三级结构的多肽链构成，其中两个是α-链，另两个是β-链，其四级结构近似椭球形状
肌红蛋白的三级结构模型
血红蛋白的四级结构模型
运用现代仪器测定蛋白质结构
蛋白质的四级结构非常复杂，吸引了不少化学家、物理学家、生物学家从事这一领域的研究。自20世纪80年代以来，培养蛋白晶体的技术和测定效率越来越高，较小的蛋白质分子在溶液中的构象已可运用多维核磁共振（NMR）方法测定。探索一级结构和高级结构之间的内在关系，以及从一级结构出发结合同源蛋白的已知结构推断、预测高级结构的工作也已有不少进展。可以说，化学之所以能够大步迈进生物学，成为分子生物学研究的重要基础，很大程度上与核磁共振和晶体衍射仪在测定蛋白质结构和核酸序列上所发挥的重要作用是分不开的。
蛋白质的性质
PART 02
蛋白质的性质
◆蛋白质的物理性质：
①溶解性：
有的蛋白质难溶于水，如丝、毛等；有的蛋白质能溶于水，如鸡蛋清等
②盐析：
向蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液（如饱和硫酸铵溶液、硫酸钠溶液等），能够破坏蛋白质溶解形成的胶体结构而降低蛋白质的溶解性，使蛋白质转变为沉淀析出，这种作用称为盐析。
盐析作用析出的蛋白质仍然具有原来的活性，加水后仍能溶解。因此，盐析常用于分离、提纯蛋白质。
蛋白质的盐析
盐溶液与蛋白质作用时，盐溶液的浓度及所含的金属阳离子对蛋白质性质的影响：
★稀的轻金属盐溶液不会降低蛋白质在水中的溶解度，反而会促进蛋白质的溶解。
★浓的轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析。
★重金属盐溶液，不论是浓溶液还是稀溶液，均能使蛋白质变性，变性过程是化学过程，变性是不可逆的。
蛋白质的性质
◆蛋白质的化学性质：
①蛋白质的两性：
蛋白质的基本组成单位是氨基酸，因此，和氨基酸一样，蛋白质也是两性化合物，与酸或碱作用都能生成盐
②蛋白质的水解：
蛋白质
相对分子质量较小的多肽
氨基酸
酸、碱或酶
逐步水解
酸、碱或酶
逐步水解
蛋白质的变性
蛋白质遇到重金属盐、强酸、强碱、甲醛、酒精等物质也会生成沉淀，但与盐析不同的是，析出的沉淀不能在水中重新溶解，蛋白质将失去原来的活性。蛋白质的这种变化叫做变性。
蛋白质的变性因素 物理因素 化学因素
加热、加压、振荡、搅拌、超声波、紫外线、X射线等 重金属盐、强酸、强碱、乙醇、乙醛等
蛋白质的检验——浓硝酸的颜色反应
【实验步骤】
取蛋白质溶液2 mL于试管中，加入1 mL浓硝
酸，微热，观察现象。
蛋白质的检验——茚三酮反应
【实验步骤】
取蛋白质溶液2 mL于试管中，加入0.1%的茚三酮溶液5滴，加热至沸腾，观察现象。
蛋白质的检验——灼烧
【实验步骤】
取小片毛料和棉布分别在酒精灯上灼烧，会产生特殊的气味，可以运用此原理鉴别真丝和人造丝
归纳总结—蛋白质的检验
◆颜色反应：
★蛋白质遇双缩脲试剂时会呈现玫瑰紫色
[在过量的NaOH溶液中加入CuSO4溶液，可制得双缩脲试剂。含有两个及两个以上肽键的化合物遇到该试剂时均会呈现玫瑰色]
★含有苯环的蛋白质与浓HNO3作用时会产生黄色固态物质
★蛋白质与茚三酮反应产生有颜色的产物
◆蛋白质的灼烧：
因含N、S等元素，蛋白质被灼烧时，会产生类似烧焦羽毛的特殊气味。
酶
PART 03
酶的概述
在生命活动中，几乎所有的化学变化都是在酶的催化作用下完成的。酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，绝大多数的酶是蛋白质。酶催化反应具有条件温和、效率高、高度专一等特点。在人的消化液中，蛋白酶只能催化蛋白质水解，脂肪酶只能催化脂肪水解。假如人的消化液中没有酶，完全消化一顿饭竟需要漫长的50年！
碳酸酐酶的结构模型
酶的催化作用特点
◆催化条件温和：
一般在接近体温中性的条件下进行，此时酶的活性最高。酶在较高温度下会失去催化活性；此外溶液的pH太高或太低 ，以及重金属离子的存在都会降低酶的催化活性。
◆高度专一：
如蛋白酶只能催化蛋白质水解，脂肪酶只能催化脂肪水解。
◆效率高：
一般是普通催化剂的107倍
酶的催化作用
酶是生物新陈代谢的催化剂，它的催化作用非常复杂。科学家研究发现，酶的催化机理经历下列四个步骤：反应物与酶结合形成配合物，反应物变成激活状态，产物在酶表面形成，产物从酶的表面释放。科学家认为，酶分子中真正起催化作用的是酶的活性部位。不同的酶除了具有不同的一级结构外，还具有特殊的空间结构。酶分子中肽链通过折叠、螺旋或缠绕形成了活性空间，即酶的活性部位。反应过程中，反应物就结合在活性部位上。活性部位的形状是特别为有关反应物而设计的，酶的这种特性，可以用“锁钥理论”来解释。只有反应物与酶的活性部位吻合，就像锁和它的钥匙那样，酶才有催化作用
核酸的结构和生物功能
PART 04
核酸的概念和分类
◆概念：
不同的核苷酸按一定的顺序通过磷酯键连接成一条很长的链，称为核酸。
◆分类：
核酸
脱氧核糖核酸（DNA）
核糖核酸(RNA)
双螺旋结构
主要存在于细胞核中，是遗传信息的储存和携带者
一般呈单链状结构
主要存在细胞质，以DNA为目标形成，将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质
核酸的形成和水解
在生物体内，核酸主要以与蛋白质结合成核蛋白的形式存在于细胞中。核蛋白水解后能得到核酸，核酸是核蛋白的非蛋白部分。核酸可以进一步水解，得到核苷酸，核苷酸则由碱基、戊糖及磷酸组成。核酸中的戊糖可以为核糖或脱氧核糖，对应的核酸分别为RNA和DNA。核酸水解得到的碱基有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）和胸腺嘧啶（T）五种，RNA只能得到腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶，DNA只能得到腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。
与蛋白质结合在一起的RNA
核酸的结构
核酸的一级结构是指组成核酸的核苷酸排列顺序，核酸的二级结构和三级结构是指核酸的空间结构。
例如，DNA的双螺旋结构就是核酸的二级结构，在DNA的双螺旋结构中，不同的碱基通过氢键两两配对。
磷酸、碱基和戊糖结合成的DNA单链片段
DNA的双螺旋结构示意图
碱基互补配对原则
碱基配对存在着严格的关系，即一条链上的碱基A与另一条链上的碱基T通过两个氢键配对；同样，G和C之间通过三个氢键配对，这一规律称为碱基互补配对原则。
DNA的双螺旋结构
1953年，科学家提出了DNA的双螺旋结构，从而使遗传学研究从宏观的观察进入到微观的分子水平。他们认为DNA分子由两条DNA单链组成，DNA的双螺旋结构是DNA中两条单链之间相互识别的结果。DNA分子中两条单链沿着同一根轴平行盘绕，形成右手双螺旋结构，碱基位于螺旋内侧，磷酸和脱氧核糖位于螺旋外侧。形成DNA双螺旋结构的原因是两条DNA单链上的碱基之间严格遵循碱基互补配对规律，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）结合，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）结合。
基因工程
DNA在细胞核中与蛋白质结合构成染色体，在染色体上常以基因为遗传单位记录该生物体内所有的遗传信息。基因的化学本质是代表某一遗传性状的核苷酸序列。基因工程是通过类似工程设计的方法，将来源不同的“目的基因”在体外重新组合，并将其导入宿主细胞的DNA分子中，通过细胞增殖，使DNA重组得到扩大，并大量表达该基因的产物（蛋白质）的技术。基因工程已广泛应用于农业、畜牧业、医学、生物制药等领域。如基因工程制造的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质，基因工程还培育了具有特殊用途的动植物，基因工程中的基因疗法为一些疑难杂症的治疗提供了新的途径。
DNA与RNA的区别与联系
DNA RNA
区别 戊糖 脱氧核糖 核糖
碱基 含胸腺嘧啶 含尿嘧啶
相同 碱基 均含有：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 磷酸 均含有磷酸 生理功能 生物体遗传信息的载体，还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞 根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
从DNA到蛋白质的全过程
课堂小结
PART 05
蛋白质
1
蛋白质和核酸
2
核酸
组成元素及结构
蛋白质的性质
结构
生物功能
核苷酸脱水缩合
DNA双螺旋结构
课堂练习
PART 06
1.下列关于蛋白质的叙述中不正确的是( )
A.蛋白质溶液里加入饱和(NH4)2SO4 溶液,蛋白质析出,向析出的蛋白质中加水,蛋白质不溶解
B.蛋白质的盐析与变性有着本质的区别
C.重金属盐能使蛋白质凝聚,故误食重金属盐会中毒,可服用生鸡蛋清或牛奶解毒
D.蛋白质和氨基酸可以相互转化
A
2.病毒(如图)由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由戊糖( C5H10O5)、磷酸和含氮碱基构成。下列说法正确的是( )
A.蛋白质、核酸和糖类均属于高分子化合物
B.蛋白质和戊糖中含有的元素种类相同
C.戊糖与葡萄糖互为同系物
D.NaClO 等含氯消毒剂可用于杀死病毒是因为它们能使病毒蛋白质变性
D
3.下列有关核酸的说法中,不正确的是( )
A.核酸是一类含磷的生物高分子化合物
B.根据组成,核酸分为 DNA 和 RNA
C.DNA 大量存在于细胞质中
D.1981 年,我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸
C
4.将淀粉浆和淀粉酶(含苯环)的混合物放入半透膜(允许葡萄糖分子通过)袋中,扎好后浸入流动的温水中,经过足够长的时间后,取出袋内的液体,分别与①碘水、②新制 Cu(OH)2(加热)、③浓硝酸(微热)作用,其现象依次是( )
A.显蓝色;无砖红色沉淀;显黄色
B.不显蓝色;无砖红色沉淀;显黄色
C.显蓝色;有砖红色沉淀;不显黄色
D.不显蓝色;有砖红色沉淀;不显黄色
B
Thanks
好好学习天天向上
专题六 生命活动的物质基础——糖类、油脂、蛋白质
第二单元 蛋白质
6.2.2 蛋白质的结构与性质
核酸的结构及生物功能
核心素养目标
宏观辨识与微观探析：
能从宏观层面认识蛋白质和核酸在生命活动中的重要作用。从微观角度理解蛋白质的组成、结构以及核酸的组成和结构，建立结构与功能相联系的观念，解释蛋白质和核酸性质与功能的关系。
证据推理与模型认知：
通过对蛋白质和核酸相关实验现象的观察和分析，进行证据推理，得出合理结论。科学态度与社会责任：
认识到蛋白质和核酸研究在生命科学领域的重要意义，关注蛋白质和核酸研究的前沿进展。了解蛋白质和核酸知识在生活中的应用，增强对化学学科的兴趣和热爱，培养运用化学知识解决实际问题、服务社会的责任感。
教学重难点
重点
蛋白质的组成、结构和主要性质；
酶的概念和催化特点；
核酸的分类、组成、结构（特别是 DNA 的双螺旋结构）及生物功能；
蛋白质和核酸性质的检验方法及相关实验现象。
难点
理解蛋白质盐析和变性的本质区别，以及影响蛋白质变性的各种因素；
掌握蛋白质水解过程中肽键断裂的原理和规律，能准确判断水解产物；
深入理解核酸的结构，尤其是 DNA 双螺旋结构中碱基互补配对原则的内涵和应用；从化学和生物学角度综合理解蛋白质和核酸在生命活动中的作用机制
课前导入
蛋白质是构成生命的主要基础物质,是有机高分子化合物,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命,它是与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质,机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。核酸是决定蛋白质合成的物质,因此研究蛋白质、核酸这些基本的生命物质的结构和性质,有助于人类揭开生命现象的本质。
蛋白质的结构
PART 01
蛋白质的组成
◆蛋白质的概念：
蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子。
◆蛋白质是典型的高分子化合物：
蛋白质的相对分子质量由几万到几千万，属于高分子化合物
◆组成蛋白质的元素：
主要由C、O、H、N、S等元素组成，有些蛋白质还有P、Fe、Zn、Cu等元素
蛋白质的作用
◆蛋白质是人类必须的营养物质，是细胞和组织结构的最重要组成部分，它存在于一切生物体中。
◆在生物体内，蛋白质是实现各种生物学功能的载体，有些蛋白质负责输送氧气（色蛋白）;
◆有些在新陈代谢中起调节或催化作用（激素或酶）;
◆有些能预防疾病的发生（抗体）;
◆有些与遗传相关（核蛋白）。
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。蛋白质的结构顺序不仅取决于多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关
◆蛋白质的一级结构：
氨基酸残基在蛋白质肽链中的排列顺序称为蛋白质的一级结构，蛋白质的生物活性首先取决于蛋白质的一级结构。
每种蛋白质都有唯一且确切的氨基酸序列
蛋白质的结构
英国科学家桑格于1953年测定出牛胰岛素的一级结构，并因此获得1958年诺贝尔化学奖。由蛋白质分子的变异或某种蛋白质的缺乏所导致的疾病，称为分子病，如镰刀型贫血症。此类疾病大多是蛋白质的氨基酸序列发生改变，分子结构发生变化，影响其正常功能的发挥。若人体内蛋白质的氨基酸序列发生改变，则可能会引起疾病。
牛胰岛素的一级结构图示
镰刀型贫血症
镰刀型贫血症是一种严重的致死性遗传疾病，患者红细胞的数目仅为正常人的一半，红细胞外形呈现出长而薄的镰刀状异常形态。镰刀型贫血症是人类发现的第一种分子病，它是由于蛋白质分子中一个氨基酸的差异而引起的疾病。正常人的血红蛋白（HbA）与镰刀型贫血症患者的血红蛋白（HbS）相比较，其β链N-6位上的氨基酸不同，正常人是谷氨酸，患者是缬氨酸。
HbA：H2N Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys COOH
HbS：H2N Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys COOH
正常人的红细胞
镰刀型贫血症患者的红细胞
蛋白质的结构
◆蛋白质的二级结构：
蛋白质分子中肽链并非直链状，而是按一定的规律卷曲（α-螺旋结构）或折叠（β-折叠结构）形成特定的空间结构，这是蛋白质的二级结构。蛋白质的二级结构主要依靠肽链中氨基酸残基亚氨基（—NH—）上的氢原子与羰基上的氧原子之间形成的氢键而实现。
α-螺旋结构
β-折叠结构
蛋白质的二级结构模型
蛋白质的结构
◆蛋白质的三级结构：
在二级结构的基础上，肽链还按照一定的空间结构进一步形成更复杂的三级结构肌红蛋白、血红蛋白等正是通过这种结构使其表面的空穴恰好容纳一个血红素分子
◆蛋白质的四级结构：
具有三级结构的多肽链按一定的空间排列方式结合在一起形成的聚集体结构称为蛋白质的四级结构。血红蛋白由四个具有三级结构的多肽链构成，其中两个是α-链，另两个是β-链，其四级结构近似椭球形状
肌红蛋白的三级结构模型
血红蛋白的四级结构模型
运用现代仪器测定蛋白质结构
蛋白质的四级结构非常复杂，吸引了不少化学家、物理学家、生物学家从事这一领域的研究。自20世纪80年代以来，培养蛋白晶体的技术和测定效率越来越高，较小的蛋白质分子在溶液中的构象已可运用多维核磁共振（NMR）方法测定。探索一级结构和高级结构之间的内在关系，以及从一级结构出发结合同源蛋白的已知结构推断、预测高级结构的工作也已有不少进展。可以说，化学之所以能够大步迈进生物学，成为分子生物学研究的重要基础，很大程度上与核磁共振和晶体衍射仪在测定蛋白质结构和核酸序列上所发挥的重要作用是分不开的。
蛋白质的性质
PART 02
蛋白质的性质
◆蛋白质的物理性质：
①溶解性：
有的蛋白质难溶于水，如丝、毛等；有的蛋白质能溶于水，如鸡蛋清等
②盐析：
向蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液（如饱和硫酸铵溶液、硫酸钠溶液等），能够破坏蛋白质溶解形成的胶体结构而降低蛋白质的溶解性，使蛋白质转变为沉淀析出，这种作用称为盐析。
盐析作用析出的蛋白质仍然具有原来的活性，加水后仍能溶解。因此，盐析常用于分离、提纯蛋白质。
蛋白质的盐析
盐溶液与蛋白质作用时，盐溶液的浓度及所含的金属阳离子对蛋白质性质的影响：
★稀的轻金属盐溶液不会降低蛋白质在水中的溶解度，反而会促进蛋白质的溶解。
★浓的轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析。
★重金属盐溶液，不论是浓溶液还是稀溶液，均能使蛋白质变性，变性过程是化学过程，变性是不可逆的。
蛋白质的性质
◆蛋白质的化学性质：
①蛋白质的两性：
蛋白质的基本组成单位是氨基酸，因此，和氨基酸一样，蛋白质也是两性化合物，与酸或碱作用都能生成盐
②蛋白质的水解：
蛋白质
相对分子质量较小的多肽
氨基酸
酸、碱或酶
逐步水解
酸、碱或酶
逐步水解
蛋白质的变性
蛋白质遇到重金属盐、强酸、强碱、甲醛、酒精等物质也会生成沉淀，但与盐析不同的是，析出的沉淀不能在水中重新溶解，蛋白质将失去原来的活性。蛋白质的这种变化叫做变性。
蛋白质的变性因素 物理因素 化学因素
加热、加压、振荡、搅拌、超声波、紫外线、X射线等 重金属盐、强酸、强碱、乙醇、乙醛等
蛋白质的检验——浓硝酸的颜色反应
【实验步骤】
取蛋白质溶液2 mL于试管中，加入1 mL浓硝
酸，微热，观察现象。
蛋白质的检验——茚三酮反应
【实验步骤】
取蛋白质溶液2 mL于试管中，加入0.1%的茚三酮溶液5滴，加热至沸腾，观察现象。
蛋白质的检验——灼烧
【实验步骤】
取小片毛料和棉布分别在酒精灯上灼烧，会产生特殊的气味，可以运用此原理鉴别真丝和人造丝
归纳总结—蛋白质的检验
◆颜色反应：
★蛋白质遇双缩脲试剂时会呈现玫瑰紫色
[在过量的NaOH溶液中加入CuSO4溶液，可制得双缩脲试剂。含有两个及两个以上肽键的化合物遇到该试剂时均会呈现玫瑰色]
★含有苯环的蛋白质与浓HNO3作用时会产生黄色固态物质
★蛋白质与茚三酮反应产生有颜色的产物
◆蛋白质的灼烧：
因含N、S等元素，蛋白质被灼烧时，会产生类似烧焦羽毛的特殊气味。
酶
PART 03
酶的概述
在生命活动中，几乎所有的化学变化都是在酶的催化作用下完成的。酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，绝大多数的酶是蛋白质。酶催化反应具有条件温和、效率高、高度专一等特点。在人的消化液中，蛋白酶只能催化蛋白质水解，脂肪酶只能催化脂肪水解。假如人的消化液中没有酶，完全消化一顿饭竟需要漫长的50年！
碳酸酐酶的结构模型
酶的催化作用特点
◆催化条件温和：
一般在接近体温中性的条件下进行，此时酶的活性最高。酶在较高温度下会失去催化活性；此外溶液的pH太高或太低 ，以及重金属离子的存在都会降低酶的催化活性。
◆高度专一：
如蛋白酶只能催化蛋白质水解，脂肪酶只能催化脂肪水解。
◆效率高：
一般是普通催化剂的107倍
酶的催化作用
酶是生物新陈代谢的催化剂，它的催化作用非常复杂。科学家研究发现，酶的催化机理经历下列四个步骤：反应物与酶结合形成配合物，反应物变成激活状态，产物在酶表面形成，产物从酶的表面释放。科学家认为，酶分子中真正起催化作用的是酶的活性部位。不同的酶除了具有不同的一级结构外，还具有特殊的空间结构。酶分子中肽链通过折叠、螺旋或缠绕形成了活性空间，即酶的活性部位。反应过程中，反应物就结合在活性部位上。活性部位的形状是特别为有关反应物而设计的，酶的这种特性，可以用“锁钥理论”来解释。只有反应物与酶的活性部位吻合，就像锁和它的钥匙那样，酶才有催化作用
核酸的结构和生物功能
PART 04
核酸的概念和分类
◆概念：
不同的核苷酸按一定的顺序通过磷酯键连接成一条很长的链，称为核酸。
◆分类：
核酸
脱氧核糖核酸（DNA）
核糖核酸(RNA)
双螺旋结构
主要存在于细胞核中，是遗传信息的储存和携带者
一般呈单链状结构
主要存在细胞质，以DNA为目标形成，将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质
核酸的形成和水解
在生物体内，核酸主要以与蛋白质结合成核蛋白的形式存在于细胞中。核蛋白水解后能得到核酸，核酸是核蛋白的非蛋白部分。核酸可以进一步水解，得到核苷酸，核苷酸则由碱基、戊糖及磷酸组成。核酸中的戊糖可以为核糖或脱氧核糖，对应的核酸分别为RNA和DNA。核酸水解得到的碱基有腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U）和胸腺嘧啶（T）五种，RNA只能得到腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶，DNA只能得到腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶。
与蛋白质结合在一起的RNA
核酸的结构
核酸的一级结构是指组成核酸的核苷酸排列顺序，核酸的二级结构和三级结构是指核酸的空间结构。
例如，DNA的双螺旋结构就是核酸的二级结构，在DNA的双螺旋结构中，不同的碱基通过氢键两两配对。
磷酸、碱基和戊糖结合成的DNA单链片段
DNA的双螺旋结构示意图
碱基互补配对原则
碱基配对存在着严格的关系，即一条链上的碱基A与另一条链上的碱基T通过两个氢键配对；同样，G和C之间通过三个氢键配对，这一规律称为碱基互补配对原则。
DNA的双螺旋结构
1953年，科学家提出了DNA的双螺旋结构，从而使遗传学研究从宏观的观察进入到微观的分子水平。他们认为DNA分子由两条DNA单链组成，DNA的双螺旋结构是DNA中两条单链之间相互识别的结果。DNA分子中两条单链沿着同一根轴平行盘绕，形成右手双螺旋结构，碱基位于螺旋内侧，磷酸和脱氧核糖位于螺旋外侧。形成DNA双螺旋结构的原因是两条DNA单链上的碱基之间严格遵循碱基互补配对规律，即腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）结合，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）结合。
基因工程
DNA在细胞核中与蛋白质结合构成染色体，在染色体上常以基因为遗传单位记录该生物体内所有的遗传信息。基因的化学本质是代表某一遗传性状的核苷酸序列。基因工程是通过类似工程设计的方法，将来源不同的“目的基因”在体外重新组合，并将其导入宿主细胞的DNA分子中，通过细胞增殖，使DNA重组得到扩大，并大量表达该基因的产物（蛋白质）的技术。基因工程已广泛应用于农业、畜牧业、医学、生物制药等领域。如基因工程制造的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质，基因工程还培育了具有特殊用途的动植物，基因工程中的基因疗法为一些疑难杂症的治疗提供了新的途径。
DNA与RNA的区别与联系
DNA RNA
区别 戊糖 脱氧核糖 核糖
碱基 含胸腺嘧啶 含尿嘧啶
相同 碱基 均含有：腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 磷酸 均含有磷酸 生理功能 生物体遗传信息的载体，还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞 根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
从DNA到蛋白质的全过程
课堂小结
PART 05
蛋白质
1
蛋白质和核酸
2
核酸
组成元素及结构
蛋白质的性质
结构
生物功能
核苷酸脱水缩合
DNA双螺旋结构
课堂练习
PART 06
1.下列关于蛋白质的叙述中不正确的是( )
A.蛋白质溶液里加入饱和(NH4)2SO4 溶液,蛋白质析出,向析出的蛋白质中加水,蛋白质不溶解
B.蛋白质的盐析与变性有着本质的区别
C.重金属盐能使蛋白质凝聚,故误食重金属盐会中毒,可服用生鸡蛋清或牛奶解毒
D.蛋白质和氨基酸可以相互转化
A
2.病毒(如图)由蛋白质和核酸组成,核酸由核苷酸组成。核苷酸的单体由戊糖( C5H10O5)、磷酸和含氮碱基构成。下列说法正确的是( )
A.蛋白质、核酸和糖类均属于高分子化合物
B.蛋白质和戊糖中含有的元素种类相同
C.戊糖与葡萄糖互为同系物
D.NaClO 等含氯消毒剂可用于杀死病毒是因为它们能使病毒蛋白质变性
D
3.下列有关核酸的说法中,不正确的是( )
A.核酸是一类含磷的生物高分子化合物
B.根据组成,核酸分为 DNA 和 RNA
C.DNA 大量存在于细胞质中
D.1981 年,我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸
C
4.将淀粉浆和淀粉酶(含苯环)的混合物放入半透膜(允许葡萄糖分子通过)袋中,扎好后浸入流动的温水中,经过足够长的时间后,取出袋内的液体,分别与①碘水、②新制 Cu(OH)2(加热)、③浓硝酸(微热)作用,其现象依次是( )
A.显蓝色;无砖红色沉淀;显黄色
B.不显蓝色;无砖红色沉淀;显黄色
C.显蓝色;有砖红色沉淀;不显黄色
D.不显蓝色;有砖红色沉淀;不显黄色
B
Thanks
好好学习天天向上