4.3 蛋白质和核酸 课件 2020-2021学年人教版高二化学选修5（28张PPT）
文档属性
| 名称 | 4.3 蛋白质和核酸 课件 2020-2021学年人教版高二化学选修5（28张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-06-25 21:36:32 | ||
图片预览
文档简介
化学 · 选修5
第四章 生命中的基础有机化学物质
第三节 蛋白质和核酸
※明确学习目标※
1、知道氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。2、了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，理解肽键及多肽的形成。（学习重点）3、了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。4、认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。
【资料卡片】生活中的蛋白质
蛋白质属于天然高分子化合物
【资料卡片】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。
课本P90“科学视野”
几乎一切生命活动过程都与蛋白质有关，没有蛋白质就没有生命！
1、定义： 羧酸分子中的烃基上的氢原子被－NH2（氨基）取代所得的一类化合物。所以在氨基酸分子中既有羧基（－COOH）又有氨基（－NH2）
【学习任务一】氨基酸的结构
一、氨基酸的结构与性质
2、氨基酸的结构简式：
组成天然蛋白质的都是α-氨基酸。
R—CH—C—OH
O
NH2
〖学习评价一〗 氨基（—NH2）就是氨分子（NH3）去掉一个氢原子后剩余的部分，你能类比羟基（—OH）的电子写出氨基的电子式吗？
3、几种常见的α-氨基酸：
(1) 氨基乙酸(甘氨酸) (2) α-氨基丙酸(丙氨酸)
CH2—COOH
NH2
CH3—CH—COOH
NH2
(3) 2-氨基-1,5-戊二酸(谷氨酸)
HOOC—(CH2)2—CH—COOH
NH2
(4) α-氨基苯丙酸(苯丙氨酸)
【学习任务二】氨基酸的性质
无色晶体，熔点较高，在200~3000C时熔化分解
一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚，能溶于强酸或者强碱溶液中。
4、氨基酸的物理性质
一、氨基酸的结构与性质
5、氨基酸的化学性质：
（1）氨基酸的两性: 羧基显酸性，氨基显碱性。
既能与强酸反应，也能与强碱反应，还能分子内反应生成内盐。
如：
CH2COOH+HCl CH2COOH
NH2
NH3Cl
R-CH-COOH + NaOH
NH2
R-CH-COONa + H2O
NH2
酶或酸或碱
+ H2O
+
肽键
（2）氨基酸的成肽反应：
（酸脱羟基，氨脱氢）
二肽：两个氨基酸之间脱一分子水得到的产物。
α-氨基酸
脱水缩合
二肽
脱水缩合
多肽
……
蛋白质
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10000以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。
〖学习评价二〗分析下图多肽链，属于 肽，形成该化合物的氨基酸有 种，含有肽键的数目是 个。
四
3
4
二、蛋白质的结构与性质
【学习任务三】蛋白质的组成和结构
1、蛋白质的组成和结构
蛋白质的组成
组成元素：
C、H、O、N、S (P)等
组成基本结构单元：
氨基酸
相对分子质量：
几万——几千万，属于天然高分子化合物，
人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。
2、蛋白质的结构
各种蛋白质都有其特殊功能和活性，这不仅取决于取决于组成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密切相关。
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：蛋白质分子中含有未缩合的羧基和氨基；天然蛋白质的结构分为：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。
一级结构：蛋白质中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，
肽键是一级结构的主键。
蛋白质的一级结构：
二级结构：多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构
蛋白质的二级结构：
三级结构：二级结构的肽链进一步盘曲折叠形成三维结构。
每一个具有三级结构的多肽链叫亚基。
蛋白质的三级结构：
四级结构：亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局
蛋白质的四级结构：
【学习任务四】蛋白质的性质
4、蛋白质的物理性质
溶解性：有些蛋白质（如鸡蛋清）能溶解在水里形成溶液。
5、蛋白质的化学性质
(2)水解:
在酸、碱或酶作用下，生成不同的氨基酸
(1)两性：
含有未缩合的羧基和氨基，与氨基酸的性质相似
二、蛋白质的结构与性质
（3）盐析：
（可逆的物理变化）
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。
盐析的应用
采用多次盐析的方法可以分离或提纯蛋白质
5、蛋白质的化学性质
【科学探究一】实验4-2
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。
【科学探究二】实验4-3
分别取两支试管。加入3mL鸡蛋清溶液，
1．向第一支试管中加入几滴醋酸铅溶液；
2．将第二支试管放在酒精灯上加热。
最后分别向两支试管中加适量的水，振荡观察现象。
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。
(不可逆的化学变化)
（4）蛋白质变性：
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。
变性因素
物理因素：
加热、加压、搅拌、紫外线照射、超声波等
化学因素：
强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、醛、丙酮等
5、蛋白质的化学性质
阅读课本P90第一、二、三自然段内容，交流如下问题：（1）课本P90“学与问”。 （2）为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？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？
思考交流
【科学探究三】实验4-4
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。
现象：
鸡蛋白溶液遇浓硝酸加热颜色变黄
总结：
含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮肤，指甲等。
（5）颜色反应：
5、蛋白质的化学性质
（6）蛋白质的燃烧
（组成元素C、H、O、N、S、P等）
一般生成CO2、H2O、N2、SO2、P2O5等物质。有烧焦羽毛味。可用于蛋白质的鉴别。
【应用】真假羊毛衫、蚕丝被的鉴别
5、蛋白质的化学性质
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 (皮革)
动物的骨、皮、蹄 (动物胶)
牛奶中的酪素 (酪素塑料)
【学习任务五】酶与核酸
三、酶
——生物催化剂
1、什么是酶？
一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质。
2、酶催化作用具有的特点
（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。
1、一类含磷的生物高分子化合物，相对分子量可达十几万至几百万。
2、核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定性的作用。
3、具有酸性
4、分类：
（1）脱氧核糖核酸（DNA）：生物遗传信息的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。
（2）核糖核酸（RNA）：根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。
四、核酸
——遗传信息的携带者
预习第五章第一节内容。
※ 布置作业 ※
第四章 生命中的基础有机化学物质
第三节 蛋白质和核酸
※明确学习目标※
1、知道氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。2、了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，理解肽键及多肽的形成。（学习重点）3、了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。4、认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。
【资料卡片】生活中的蛋白质
蛋白质属于天然高分子化合物
【资料卡片】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。
课本P90“科学视野”
几乎一切生命活动过程都与蛋白质有关，没有蛋白质就没有生命！
1、定义： 羧酸分子中的烃基上的氢原子被－NH2（氨基）取代所得的一类化合物。所以在氨基酸分子中既有羧基（－COOH）又有氨基（－NH2）
【学习任务一】氨基酸的结构
一、氨基酸的结构与性质
2、氨基酸的结构简式：
组成天然蛋白质的都是α-氨基酸。
R—CH—C—OH
O
NH2
〖学习评价一〗 氨基（—NH2）就是氨分子（NH3）去掉一个氢原子后剩余的部分，你能类比羟基（—OH）的电子写出氨基的电子式吗？
3、几种常见的α-氨基酸：
(1) 氨基乙酸(甘氨酸) (2) α-氨基丙酸(丙氨酸)
CH2—COOH
NH2
CH3—CH—COOH
NH2
(3) 2-氨基-1,5-戊二酸(谷氨酸)
HOOC—(CH2)2—CH—COOH
NH2
(4) α-氨基苯丙酸(苯丙氨酸)
【学习任务二】氨基酸的性质
无色晶体，熔点较高，在200~3000C时熔化分解
一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚，能溶于强酸或者强碱溶液中。
4、氨基酸的物理性质
一、氨基酸的结构与性质
5、氨基酸的化学性质：
（1）氨基酸的两性: 羧基显酸性，氨基显碱性。
既能与强酸反应，也能与强碱反应，还能分子内反应生成内盐。
如：
CH2COOH+HCl CH2COOH
NH2
NH3Cl
R-CH-COOH + NaOH
NH2
R-CH-COONa + H2O
NH2
酶或酸或碱
+ H2O
+
肽键
（2）氨基酸的成肽反应：
（酸脱羟基，氨脱氢）
二肽：两个氨基酸之间脱一分子水得到的产物。
α-氨基酸
脱水缩合
二肽
脱水缩合
多肽
……
蛋白质
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10000以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。
〖学习评价二〗分析下图多肽链，属于 肽，形成该化合物的氨基酸有 种，含有肽键的数目是 个。
四
3
4
二、蛋白质的结构与性质
【学习任务三】蛋白质的组成和结构
1、蛋白质的组成和结构
蛋白质的组成
组成元素：
C、H、O、N、S (P)等
组成基本结构单元：
氨基酸
相对分子质量：
几万——几千万，属于天然高分子化合物，
人体内所具有的蛋白质种类达到了10万种以上。
2、蛋白质的结构
各种蛋白质都有其特殊功能和活性，这不仅取决于取决于组成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密切相关。
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：蛋白质分子中含有未缩合的羧基和氨基；天然蛋白质的结构分为：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构。
一级结构：蛋白质中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，
肽键是一级结构的主键。
蛋白质的一级结构：
二级结构：多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构
蛋白质的二级结构：
三级结构：二级结构的肽链进一步盘曲折叠形成三维结构。
每一个具有三级结构的多肽链叫亚基。
蛋白质的三级结构：
四级结构：亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局
蛋白质的四级结构：
【学习任务四】蛋白质的性质
4、蛋白质的物理性质
溶解性：有些蛋白质（如鸡蛋清）能溶解在水里形成溶液。
5、蛋白质的化学性质
(2)水解:
在酸、碱或酶作用下，生成不同的氨基酸
(1)两性：
含有未缩合的羧基和氨基，与氨基酸的性质相似
二、蛋白质的结构与性质
（3）盐析：
（可逆的物理变化）
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。
盐析的应用
采用多次盐析的方法可以分离或提纯蛋白质
5、蛋白质的化学性质
【科学探究一】实验4-2
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。
【科学探究二】实验4-3
分别取两支试管。加入3mL鸡蛋清溶液，
1．向第一支试管中加入几滴醋酸铅溶液；
2．将第二支试管放在酒精灯上加热。
最后分别向两支试管中加适量的水，振荡观察现象。
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。
(不可逆的化学变化)
（4）蛋白质变性：
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。
变性因素
物理因素：
加热、加压、搅拌、紫外线照射、超声波等
化学因素：
强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、醛、丙酮等
5、蛋白质的化学性质
阅读课本P90第一、二、三自然段内容，交流如下问题：（1）课本P90“学与问”。 （2）为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？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？
思考交流
【科学探究三】实验4-4
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。
现象：
鸡蛋白溶液遇浓硝酸加热颜色变黄
总结：
含有苯基的蛋白质均能发生这个反应。如皮肤，指甲等。
（5）颜色反应：
5、蛋白质的化学性质
（6）蛋白质的燃烧
（组成元素C、H、O、N、S、P等）
一般生成CO2、H2O、N2、SO2、P2O5等物质。有烧焦羽毛味。可用于蛋白质的鉴别。
【应用】真假羊毛衫、蚕丝被的鉴别
5、蛋白质的化学性质
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 (皮革)
动物的骨、皮、蹄 (动物胶)
牛奶中的酪素 (酪素塑料)
【学习任务五】酶与核酸
三、酶
——生物催化剂
1、什么是酶？
一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质。
2、酶催化作用具有的特点
（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。
1、一类含磷的生物高分子化合物，相对分子量可达十几万至几百万。
2、核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定性的作用。
3、具有酸性
4、分类：
（1）脱氧核糖核酸（DNA）：生物遗传信息的载体；还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。
（2）核糖核酸（RNA）：根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。
四、核酸
——遗传信息的携带者
预习第五章第一节内容。
※ 布置作业 ※