专题5 生命活动的基础物质
第二单元 氨基酸 蛋白质 核酸?
第2课时 蛋白质 核酸
【学习任务】
1.了解蛋白质的组成、结构和性质。?
2.能记住蛋白质盐析和变性的几种条件，并能区别盐析和变性。?
3.了解蛋白质与人类健康的关系。?
4.认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，了解我国在生命科学研究领域中的贡献，体会化学科学在生命科学发展中的重要作用。
【学习准备】
1.盐析、变性和渗析三者的区别是什么？
2.焰色反应、显色反应、颜色反应三者的区别是什么？
【学习思考】
医用酒精、84消毒液、过氧乙酸等为什么能杀菌消毒？解救误服重金属盐中毒的病人时，为什么可服用大量生鸡蛋、牛奶或豆浆等解毒？
【学习活动】
学习活动1：蛋白质的组成和性质?
[实验探究1]蛋白质的盐析
①按下列实验操作完成实验：
②实验现象：加入饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，试管内蛋白质均 ，加蒸馏水后沉淀 。
③结论：非重金属盐盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等]溶液浓度较大时，则会使蛋白质溶解度 而从溶液中 ，这种作用称为 。
④蛋白质的盐析是一个 过程，采用 和 可分离提纯蛋白质。
[实验探究2] 蛋白质的变性
①按下列实验操作完成实验：
实验操作Ⅰ 实验操作Ⅱ：
②实验现象：加热及加入醋酸铅溶液，Ⅰ、Ⅱ两支试管内蛋白质均 ；加入蒸馏水后沉淀 。
[实验探究3]蛋白质的特征反应
(1)颜色反应：取一小块鸡皮，置于蒸发皿中，滴加3～5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观察到的现象是
。实验结论： ，常用此反应来鉴别蛋白质。
(2)蘸取少量鸡蛋清或取一根头发，放在酒精灯火焰上灼烧，可闻到 。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。
知识归纳：1.蛋白质的组成?
（1）定义：蛋白质是由 通过 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。
（2）组成：蛋白质中含有 及少量的S，属于 化合物，溶于水具有 的某些性质。
2.蛋白质的性质?
（1）两性：在多肽链的两端存在着 和 ，因此蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。
（2）水解?
（3）盐析?
①向蛋白质溶液中加入浓的无机盐［如Na2SO4、(NH4)2SO4等］溶液，破坏蛋白质溶解形成的胶体结构→降低蛋白质的溶解性→蛋白质转变为沉淀析出。?
②特点：只改变了蛋白质的 ，而没有改变他们的化学性质，是 的过程。?
③应用：多次盐析和溶解可以分离、提纯蛋白质。?
(4)变性?
①影响因素：?
物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等；?
化学因素： 、 、 、乙醇、丙酮、三氯乙酸(CCl3COOH)、甲醛(福尔马林)等。?
②特点：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?
①分子中含有苯环的蛋白质跟浓硝酸作用时呈 色。?
②蛋白质遇双缩脲试剂显 色。??
3.酶?
(1)酶的含义?
酶是具有：生理活性，对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂化学反应具有很强催化作用的蛋白质。?
(2)酶的催化作用和特点：①条件温和，② ，③ 。?
[重难点突破]：蛋白质的颜色反应和灼烧是检验蛋白质的两种方法，利用颜色反应只能鉴别含苯环的蛋白质。
[练习1] 下列关于蛋白质的叙述中，正确的是( )?
A.蛋白质溶液里加入饱和（NH4）2SO4溶液可提纯蛋白质?
B.重金属盐使蛋白质变性，所以吞服“钡餐”会引起中毒?
C.温度越高，酶对某些反应的催化效率就越高?
D.任何结构的蛋白质遇到浓硝酸都会变成黄色?
[变式探究1] 试用蛋白质的性质，解释下列现象。?
（1）在豆浆中加入石膏或氯化镁，能使豆浆凝结为豆腐。?
（2）误服可溶性重金属盐，可以服用大量牛奶、蛋清或豆浆解毒。?
（3）福尔马林能防腐，可用于浸制标本。?
（4）用灼烧的方法可鉴别毛织物和棉织物。
[练习2] 近年克隆技术快速发展，各国先后克隆出了羊、牛、猪、猴等多种动物。克隆技术的关键技术之一是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通细胞，使之能像生殖细胞一样发育成个体。下列有关酶的叙述中错误的是( )?
A.酶是一种具有催化作用的蛋白质?
B.酶的催化作用具有专一性?
C.高温或重金属盐能降低酶的活性?
D.酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用?
[变式探究2]下列有关实验的叙述中不正确的有( )?
①乙酸乙酯中混有乙酸，可选用饱和Na2CO3溶液洗涤，然后将两层液体分开;
②试管里加入少量淀粉，再加入一定量稀硫酸，加热3~4分钟，然后加入银氨溶液，片刻后管壁上有“银镜”出现;?
③向蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，出现盐析现象，加水溶解；?
④溴乙烷与NaOH的乙醇溶液混合共热可得到乙烯;?
⑤滴定时左手控制滴定管，右手握持锥形瓶，边滴边摇动锥形瓶，眼睛注视滴定管中的液面；?
⑥用盐析法分离高级脂肪酸钠和甘油的混合溶液；?
⑦用渗析法除去蛋白质胶体中混有的少量Na+和Cl-。?
A.①③ B.②⑤? C.④⑥ D.②⑦?
[练习3] 下面是蛋白质结构重复片断，写出合成该蛋白质的单体。?
学习活动3：核酸?
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
存在
胞核
细胞质
功能
遗传信息的储存和携带者，决定了生物合成蛋白质的特定结构
将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质。
【学以致用】
1.下列说法中错误的是( )?
A.在豆浆中加少量石膏，能使豆浆凝结为豆腐?
B.误服可溶性重金属盐，应立即服用大量牛奶、蛋清或豆浆解毒?
C.用灼烧的方法可鉴别毛织物和棉织物?
D.温度越高，酶对某些化学反应的催化效率越高
2.可用来分离蛋白质与氯化钠溶液的方法是( )?
A.渗析 B.过滤? C.电泳 D.分液
3.要使蛋白质从溶液中析出而又不改变蛋白质的主要性质，最好多加入（ ）?
A.饱和Na2SO4溶液 B.稀NaOH溶液?
C.饱和CaSO4溶液 D.稀BaCl2溶液
4.下列关于酶的叙述中，不正确的是( )?
A.酶是一种糖类物质?
B.酶是一种蛋白质?
C.酶是生物体内产生的催化剂?
D.酶受到高温或重金属盐作用时会变性
5.把①蔗糖②淀粉③蛋白质④油脂在稀H2SO4存在的条件下分别进行水解，最后生成物只有一种有机物的是( )?
A.①和② B.只有②? C.②③④ D.只有④
6.下列有机物水解断键处（用虚线表示）不正确的是( )?
A. B.
C. D.
7.合成核酸基本组成单位所必须有的无机盐是( )?
A.铁盐 B.磷酸盐? C.钙盐 D.硫酸盐?
5.2.2 蛋白质 核酸 同步检测
一、选择题
1．下列关于蛋白质的叙述不正确的是（ ）
A.蛋白质溶液中加入饱和的硫酸铵溶液，蛋白质析出，如再加水也不溶解
B.蛋白质中的蛋白质分子能透过滤纸，但不能透过半透膜
C.重金属盐使蛋白质变性，所以吞服“钡餐”会引起中毒
D.浓硝酸溅在皮肤上，能使皮肤呈黄色是由于蛋白质和浓HNO3发生了颜色反应
2．下列物质能使蛋白质变性的是（ ）
①K2SO4 ②HCHO ③MgSO4 ④Hg(NO3)2 ⑤NH4Cl ⑥KOH
A.②④⑥ B.①③⑤ C.①②③ D.④⑤⑥
3．下列物质互为同分异构体的是（ ）
A.淀粉和纤维素 B.甘氨酸和硝基乙烷
C.醋酸和硬脂酸 D.甲醇和甲醚
4．下列关于酶的说法错误的是（ ）
A.酶是一种具有催化作用的蛋白质 B.酶的催化作用具有高度的专一性
C.酶的催化作用不受外界条件的影响 D.酶的催化作用具有高效性
5．下列有关核酸的说法不正确的是（ ）
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
6．下列关于蛋白质的叙述错误的是（ ）
A.天然蛋白质经水解生成α 氨基酸
B.蛋白质溶于水时，加入少量的Na2SO4能促进蛋白质溶解，若加入大量Na2SO4时则会使蛋白质溶解度降低
C.蛋白质溶液中加入甲醛可以使蛋白质从溶液中析出，加水又溶解
D.蛋白质溶液能发生丁达尔效应
7． “克隆羊”的关键技术之一是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞，使之像生殖细胞一样发育成个体。下列有关酶的叙述错误的是（ ）
A.酶是具有催化作用的蛋白质
B.酶的催化作用具有选择性和专一性
C.高温或重金属盐能降低酶的活性
D.酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用
8．某种解热镇痛药的结构简式为：当它完全水解时可以得到的产物有（ ）
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
9．下面是某种蛋白质分子结构的一部分，其中A、B、C、D表示该分子中的化学键，当其水解时断裂的化学键是（ ）
10．酶是蛋白质，因而具有蛋白质的特性，酶又是生物制造出来的催化剂，能在许多有机反应中发挥作用，下图表示温度t与反应速率v的关系曲线，其中有酶参加的是（ ）
11．将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中，扎好袋口，浸入流动的温水中，相当一段时间后，取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2（加热）和浓HNO3（微热）作用，其现象分别是（ ）
A.显蓝色、无现象、显黄色 B.显蓝色、红色沉淀、无现象
C.无现象、变黑色、显黄色 D.无现象、红色沉淀、无现象
二、非选择题
12．酶是一种蛋白质，具有蛋白质的特性。酶能催化很多化学反应。右图中表示的是酶参加的反应中，反应速率与温度的关系，试解释曲线变化的原因。
13．化合物A、B的分子式同为C9H11O2N。
（1）A是天然蛋白质的水解产物，光谱测定显示其分子结构中不存在甲基。A的结构简式为____________________。
（2）B是某芳香烃硝化的唯一产物（硝基在苯环上）。B的结构简式是_________。
14．含有氨基（—NH2）的化合物通常能够与盐酸反应，生成盐酸盐。如：
R—NH2+HClR—NH2·HCl（R代表烷基、苯基等）。现有两种化合物A和B，它们互为同分异构体。已知：①它们都是对位二取代苯 ②它们的相对分子质量都是137 ③A既能被NaOH溶液中和，又可以跟盐酸成盐，但不能与FeCl3溶液发生显色反应 B既不能被NaOH溶液中和，也不能跟盐酸成盐 ④它们的组成元素只可能是C、H、O、N、Cl中的几种。
请按要求填空：
（1）A和B的分子式是____________________。
（2）A的结构简式是____________________。
B的结构简式是______________________。
【参考答案】
1.AC 2.A 3.B 4.C 5.C 6. C 7.D 8.C 9.C 10.D 11.C
12.随温度升高，酶的催化作用增强，反应速率加快，温度升高超过A后，蛋白质凝固变性，活性降低，反应速率下降。
13.
14.（1）C7H7NO2（或C7H7O2N）
（2）HOOCNH2 CH3NO2
课件51张PPT。生命活动的物质基础蛋白质、核酸备课人：高邮中学 侯永正非典冠状病毒图 中新社图【问题探究】1蛋白质属于天然高分子化合物世界第一只克隆羊：多利世界首只克隆狗 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蛋白质能否溶于水？
蛋白质溶于水形成溶液还是胶体？
蛋白质是由氨基酸缩聚而成，哪它是否也有两性？
蛋白质还有什么性质？
如何提纯蛋白质？
如何检验蛋白质？
福尔马林防腐的原理？
为什么重金属中毒的病人能利用鸡蛋清解毒？还有别的办法吗？
【问题指引】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：自学探究下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是①NaHCO3 ; ②(NH4)2S ; ③Al(OH)3 ;
④NH4Cl；⑤H2N-CH2-COOH ; ⑥CH3-COOH
A.①②③ B.①②④⑤ C.⑤⑥ D.①②③⑤●【小结】既能与酸反应又能与碱反应的物质(1)多元弱酸的酸式盐； (2)弱酸的铵盐；
(3)具两性的物质； (4)氨基酸和蛋白质；D性质1:具有两性水解原理：注意：不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸，
但只有天然蛋白质水解均生成α-氨基酸(结构中含有肽键)性质2:能够水解下图表示蛋白质分子结构的一部分,图中(A)、(B)、(C)、(D)标出分子中不同的键。当蛋白质发生水解反应时，断裂的键是（ ）C【对点专练】1 实验1在盛有鸡蛋白溶液的试管里，缓慢地加入2ml饱和的(NH4)2SO4和Na2SO4溶液，观察沉淀的析出。然后把少量的带有沉淀的液体加入蒸馏水的试管里，观察实验现象。科学探究●实验：鸡蛋白溶液蛋白质凝聚蛋白质重新溶解●结论：1、蛋白质溶液中加浓的无机盐溶液〔如Na2SO4、(NH4)2SO4等〕,可使蛋白质的溶解度减小, 破坏了蛋白质溶解形成的胶体结构，使蛋白质转变为沉淀而从溶液中析出----盐析。2、盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质●应用：利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。浓无机盐水性质3:盐析什么样的盐？这是为什么？
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。 盐析的应用盐析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。（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现象归纳总结
分别取三支试管。加入2mL鸡蛋白溶液，
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．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 科学探究●实验：鸡蛋白溶液加 热蛋白质凝结加水不再溶解鸡蛋白溶液蛋白质凝结加水不再溶解●结论： 在热、强酸、强碱、重金属盐、甲醛、酒精、苯酚溶液、紫外线等作用下，蛋白质失去原有的可溶性而凝结，同时丧失了生理活性。这种过程是不可逆的。●应用：消毒原理乙酸铅性质4:变性
蛋白质均凝结，加入适量清水后，凝结的蛋白质不再溶解。 在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象。归纳总结现象：蛋白质变性：(不可逆化学变化)变性因素物理因素：化学因素：加热、加压、搅拌、
紫外线照射、超声波等强酸、强碱、重金属三氯乙酸
乙醇、醛、丙酮等 1、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌？
2、为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？
3、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？
4、钡盐也属于重金属盐，医院在做胃透视时要服用“钡餐”BaSO4为何不会中毒？能否改服BaCO3？【问题探究】2浓的无机盐溶液受热、紫外线、酸、碱、
重金属盐和某些有机物 物理变化
(溶解度降低) 化学变化
(蛋白质性质改变)可逆不可逆分离提纯杀菌消毒概念对比实验2 用试管取2mL 鸡蛋白溶液；滴加几滴浓硝酸，微热。观察并记录现象。
科学探究●实验：●结论： 蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。●应用：用于鉴别蛋白质的存在性质5: 颜色反应双缩脲试剂 ●用于区别合成纤维与蛋白质(如真丝、蚕丝、纯毛、毛线等)●归纳：检验蛋白质的方法
(1)燃烧；(2)颜色反应。 ●鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”，在如下各方法中正确的是( )
①滴加浓HNO3, ②滴加浓硫酸, ③滴加酒精, ④灼烧
A.①③ B.② ④ C. ①④ D. ③④ C颜色反应与金属的焰色反应 ●颜色反应: 一般在溶液中指有明显颜色变化的化学反应,如苯酚与FeCl3溶液呈紫色;碘与淀粉呈蓝色；某些蛋白质与浓硝酸呈黄色。 ●焰色反应: 是指某些金属及其化合物在灼烧时能使火焰体现出一定的颜色。●颜色反应和焰色反应都可用于物质的检验概念对比为什么蛋白质数目众多，结构复杂？
蛋白质可能包含一条或多条肽链，不同肽链中所包含的氨基酸数量以及它们的排列方式各不相同，多肽链本身以及多肽链之间还存在空间结构问题。
各种蛋白质的特殊功能和活性主要取决于什么？
取决于组成多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序和其特定的空间结构。即蛋白质的结构。
什么是蛋白质的一级、二级、三级和四级结构？【问题探究】3具有三级结构的多肽链叫亚基一级结构：
二级结构：
三级结构：
四级结构： 蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序叫蛋白质的一级结构。蛋白质的生物活性首先取决于蛋白质的一级结构。（教材P 105） 多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构称为蛋白质的二级结构。蛋白质的二级结构主要依靠肽链中氨基酸残基亚氨基上的氢原子与羰基上的氧原子之间的氢键而实现。（教材P 106）α-螺旋结构和?-折叠结构 蛋白质分子在二级结构的基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构。 蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局称为蛋白质的四级结构。（四）蛋白质的结构（教材P 106）（教材P 107）一级 二级 三级结构蛋白质的结构桑格(英国生物化学家） 桑格在20世纪40年代测定出牛胰岛素分子中全部氨基酸的排列顺序，并证明了其内部氨基酸的结 合方式，于1958年获得诺贝尔化学奖。这一发现首次揭示了蛋白质结构的奥秘，为人工合成牛胰岛素奠定了基础。
（发现蛋白质的一级结构）平行式和反平行式两种类型平行（A）和反平行（B）β－折叠片中氢键的排列 α－螺旋(α－helix) ---------二级结构元件.美国科学家鲍林提出——氢键理论与蛋白质分子的螺旋结构模型蛋白质的空间结构蛋白质结构模型生物体、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温和地进行，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？
【自主学习】P107-1081、酶的概念（来源、功能和类别）？
2、酶的催化作用特点？
3、影响酶作用的因素？
4、酶的应用？【问题探究】4蛋白质的分子图象血红蛋白 血红蛋白由四个具有三级结构的多肽链构成，其中两个是链，另两个是链其四级结构近似椭球形状。1、酶的概念 （1）酶的来源 活细胞产生的
（2）酶的功能 具有生物催化作用
反应结束后，酶本身保持不变
（3）酶的类别 是蛋白质 酶是一类由活细胞产生的对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质。理解：（五）神奇的蛋白质——酶 佩鲁茨和肯德鲁 1960年首先测定出血红蛋白分子的原子结构，证实它由约12000个原子组成。他们于1962年获得诺贝尔化学奖。
蛋白质精 密结构的发现，对生物化学和分子生物学的兴起与发展起到了巨大的推动作用。
2、酶的催化特点：（1）条件温和，不需加热
（在接近体温和接近中性的条件下）
（2）具有高度的专一性
（每种酶只催化一种或一类化合物的化学反应）
（3）具有高效催化作用
（相当于无机催化剂的107~1013倍）3、影响酶作用的因素：（1）酶作用要求适宜的温度
（2）酶作用要求适宜的pH
（在接近体温和接近中性的条件下）4、酶的应用：（1）淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工业；
（2）蛋白酶应用于医药、制革等工业；
（3）脂肪酶应用于脂肪水解、羊毛脱脂等；
（1）酶还可用于疾病的诊断。1、酶的正确表述是（ ）
A．酶是具有催化能力的一类物质
B．酶是活细胞产生的特殊蛋白质
C．酶是活细胞产生的有催化作用的蛋白质
D．酶是活细胞产生的有活性的蛋白质C2、一份唾液淀粉酶能催化100万份淀粉水解，说明酶具有（ ）
A．专一性 B．高效性
C．多样性 D．稳定性B【对点专练】4【自主学习】P 109-1101、核酸的概念？
2、核酸的分类和分布？
3、核酸的功能？
4、核酸的化学组成和水解的产物？【问题探究】51、核酸的概念核酸是一类含磷的高分子化合物，是由其结构单体核苷酸通过3′, 5′- 磷酸二酯键聚合而成的长链，继而形成具有复杂三维结构的大分子化合物。 （1） 核酸的分类
根据核酸的化学组成，分为两类:
核糖核酸（简写为：RNA）
脱氧核糖核酸（简写为： DNA） 2、核酸分类和分布（2） 核酸的主要分布
DNA：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。（1） DNA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、细胞的分裂和制造新的细胞。
（2） RNA在蛋白质生物合成中起重要作用。
根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。 3、核酸的重要功能 核酸的组成：4、核酸的化学组成 核酸的元素组成:C、H、O、N、P
其中P在各种核酸中的含量比较恒定：
RNA平均含磷量8.9%
DNA平均含磷量9.1% 核酸的基本单元，核苷酸一个接一个形成的聚核苷酸链就是核酸核酸在稀盐酸中可以逐步水解，水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基。所以核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的。核酸水解练习：
