第三节氨基酸、蛋白质与核酸[新课]

1、2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林1第四章第四章 生命中的基础有机化学物质生命中的基础有机化学物质第三节第三节 氨基酸、蛋白质和核酸氨基酸、蛋白质和核酸2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林2学习目标学习目标1.1.掌握氨基酸的组成、结构特点和主要性质；掌握氨基酸的组成、结构特点和主要性质；2.2.了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。3.3.了解蛋白质的组成、结构和性质；了解蛋白质的组成、结构和性质；学习重点学习重点1.1.蛋白质的组成、结构和性质蛋白质的组成、结构和性质2.2.氨基酸的结构特点和性质氨基酸的结构特点和性质蛋白质和核酸蛋白质和核酸

2、2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林320032003年，非典曾让我们闻非色变！年，非典曾让我们闻非色变！SARSSARS病毒的电子图片病毒的电子图片SARS病的凶手病的凶手冠状病毒，冠状病毒，有自己的核酸和蛋白质。它进入有自己的核酸和蛋白质。它进入人体后，借助人体内的原料合成病毒。其实当我们人体发病时，人体后，借助人体内的原料合成病毒。其实当我们人体发病时，是它的蛋白质对我们起了作用。是它的蛋白质对我们起了作用。 蛋白质蛋白质2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林4我叫我叫阳阳阳阳我是阳阳我是阳阳的妈妈的妈妈我是由妈妈的耳朵细我是由妈妈的耳朵细胞培育出来的胞培育出来的基因工程基因工

3、程以以DNA控制和控制和蛋白质蛋白质合成技术为核心合成技术为核心大家知道我国第一头克隆羊叫什么名字吗？知道她是大家知道我国第一头克隆羊叫什么名字吗？知道她是怎么诞生的吗？怎么诞生的吗？蛋白质蛋白质2022-2-15蛋白质蛋白质江西省临川第二中学 刘肃林2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林6 思考讨论：思考讨论：1 1、蛋白质在人体内起什么作用？、蛋白质在人体内起什么作用？（1 1）对生物反应起催化作用的：）对生物反应起催化作用的：（2 2）运输作用的：）运输作用的：（3 3）保护作用的：）保护作用的：（4 4）抵抗病毒、细菌作用的高度特异性蛋白：）抵抗病毒、细菌作用的高度特异性蛋白：（5

4、 5）构成动物大部分结构的纤维物质：）构成动物大部分结构的纤维物质：酶酶血红蛋白血红蛋白毛发、皮肤、甲、壳等毛发、皮肤、甲、壳等; ;抗体抗体软骨、肌肉软骨、肌肉蛋白质蛋白质2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林7 思考讨论：思考讨论：2 2、蛋白质在人体内是如何代谢的？、蛋白质在人体内是如何代谢的？食物中的蛋白质食物中的蛋白质 氨基酸氨基酸 人体内多种蛋白质人体内多种蛋白质3 3、蛋白质种类为何如此丰富（从、蛋白质种类为何如此丰富（从结构结构方面）方面）蛋白质的基石氨基酸蛋白质蛋白质2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林8 过渡过渡几乎一切生命活动过程都与几乎一切生命活动过程都与蛋白

5、质有关，没有蛋白质就没有生蛋白质有关，没有蛋白质就没有生命。蛋白质的相对分子质量很大，命。蛋白质的相对分子质量很大，可以达到上千万。但是如此大的高可以达到上千万。但是如此大的高分子化合物，也是由基本结构单元分子化合物，也是由基本结构单元构成的，就是氨基酸构成的，就是氨基酸 ，要认识蛋，要认识蛋白质，必须首先认识氨基酸。白质，必须首先认识氨基酸。蛋白质蛋白质“生命是蛋白质存在的方式生命是蛋白质存在的方式”恩格斯恩格斯2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林9羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸；组成蛋白质的氨基酸几乎都是-氨基酸，即氨基在羧基的位上氨基酸氨基酸COOHR氨基羧基

6、H2NHa一、氨基酸一、氨基酸1、结构、结构可变部分不变部分-氨基酸20 standard amino acids2022-2-1 甘氨酸甘氨酸 Glycine 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸H2NCH CHOHO江西省临川第二中学 刘肃林1020 standard amino acids2022-2-1 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸甘氨酸甘氨酸 Glycine 丙氨酸丙氨酸 Alanine江西省临川第二中学 刘肃林1120 standard amino acids2022-2-1 甘氨酸甘氨酸 Glycine 丙氨酸丙氨酸 Alanine缬氨酸缬氨酸 Valine 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸江西省临川第

7、二中学 刘肃林1220 standard amino acids2022-2-1 甘氨酸甘氨酸 Glycine 丙氨酸丙氨酸 Alanine缬氨酸缬氨酸 Valine亮氨酸亮氨酸 Leucine 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸江西省临川第二中学 刘肃林1320 standard amino acids2022-2-1 甘氨酸甘氨酸 Glycine 丙氨酸丙氨酸 Alanine缬氨酸缬氨酸 Valine亮氨酸亮氨酸 Leucine异亮氨酸异亮氨酸 Ileucine 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸江西省临川第二中学 刘肃林1420 standard amino acids2022-2-1 芳香族氨基酸芳香族氨

8、基酸苯丙氨酸苯丙氨酸Phenylalanine江西省临川第二中学 刘肃林1520 standard amino acids2022-2-1 碱性碱性氨基酸氨基酸精氨酸精氨酸 Arginine赖氨酸赖氨酸 Lysine江西省临川第二中学 刘肃林1620 standard amino acids2022-2-1 天冬氨酸天冬氨酸 Aspartate 谷氨酸谷氨酸 Glutamate 酸性氨基酸酸性氨基酸江西省临川第二中学 刘肃林17氨基酸氨基酸2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林182、物理性质、物理性质氨基酸：无色晶体，熔点较高，一般能溶于水，难溶于乙醇和乙醚等。氨基酸氨基酸2022-2-

9、1江西省临川第二中学 刘肃林193、化学性质、化学性质(1). (1). 酸碱性酸碱性两性化合物，与强酸或强碱作用成盐两性化合物，与强酸或强碱作用成盐具有内盐的结构，两性离子：具有内盐的结构，两性离子： R CHCNH2OOHR CHCNH3OO氨基酸氨基酸2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林203、化学性质、化学性质(2). (2). 成肽反应成肽反应肽：肽： 氨基酸分子中的羧基与另一分子氨基酸的氨基生氨基酸分子中的羧基与另一分子氨基酸的氨基生成的肽键。成的肽键。RCHCH2NOOHRCHCH2NOOH+RCHCH2NONHRCHCOOH二二肽：由肽：由两两个氨基酸分子消去水分子而个氨

10、基酸分子消去水分子而形成形成多肽：由多个氨基酸分子消去水分子而形成多肽：由多个氨基酸分子消去水分子而形成2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林211甘氨酸（氨基乙酸）与丙氨酸（ 氨基丙酸）形成的链状二肽最多有多少种。2.一种二肽的化学式C8H14N2O5，发生水解反应后得到丙氨酸和另一种氨基酸，则此氨基酸的化学式为（ ） A.C4H7NO4 B.C5H7NO3 C.C5H9NO4 D.C5H11NO53、（2011浙江）褪黑素是一种内源性生物钟调节剂，在人体内由食物中的色氨酸转化得到下列说法不正确的是（）A.色氨酸分子中存在氨基和羧基，可形成内盐，具有较高的熔点B.在色氨酸水溶液中，可通过

11、调节溶液的pH使其形成晶体析出C.在一定条件下，色氨酸可发生缩聚反应D.褪黑素与色氨酸结构相似，也具有两性化合物的特性4氨基酸氨基酸CD22R CHCNH3OOR CHCNH3OOHH+OHR CHCNH2OOOHH+用酸、碱可改变溶液的酸碱性。当溶液中正离子浓度用酸、碱可改变溶液的酸碱性。当溶液中正离子浓度和负离子浓度相等时，此时溶液的和负离子浓度相等时，此时溶液的pH值就是该氨基酸值就是该氨基酸的等电点（的等电点（PI）。（相当于氨基酸在纯水中的）。（相当于氨基酸在纯水中的pH值）值）在等电点时，以两性离子形式存在的氨基酸浓度最大在等电点时，以两性离子形式存在的氨基酸浓度最大（在水溶液中）

12、。（在水溶液中）。在等电点时，氨基酸的溶解度最小。在等电点时，氨基酸的溶解度最小。等电点等电点是每一种氨基酸的是每一种氨基酸的特定常数特定常数，氨基酸不同，等电点，氨基酸不同，等电点不同。所以不同。所以可以通过测定氨基酸的等电点来鉴别氨基酸可以通过测定氨基酸的等电点来鉴别氨基酸。2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林23二、蛋白质二、蛋白质相对分子质量大于相对分子质量大于10000，具有一定空间结构的，具有一定空间结构的多肽叫蛋白质。多肽叫蛋白质。蛋白质分子中含有蛋白质分子中含有C、O、H、N、P、S和和少量的少量的Cu、Fe、Zn等，种类达十万种等，种类达十万种以上以上。蛋白质蛋白质1、

13、结构、结构蛋白质蛋白质2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林24烫发的过程是一个旧二硫烫发的过程是一个旧二硫键还原打开而后又氧化形键还原打开而后又氧化形成新的二硫键过程成新的二硫键过程2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林25阅读与交流（阅读与交流（P88)取决于组成多肽链的氨基酸种类、数目及排列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。顺序和其特定的空间结构。即蛋白质的结构。1、各种蛋白质的特殊功能和活性主要取决于什么？、各种蛋白质的特殊功能和活性主要取决于什么？2、什么是蛋白质的一级、二级、三级和四级结构？、什么是蛋白质的一级、二级、三级和四级

14、结构？蛋白质蛋白质（一）一级结构（一）一级结构l多肽链的氨基酸顺序,及多肽链内或链间二硫键的数目和位置。2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林26（二）二级结构（二）二级结构l肽链的主链在空间的排列,或规则的几何走向、旋转及折叠。2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林27（三）三级结构（三）三级结构l在二级结构基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构。每一个具有三级结构的多肽链称为亚基。2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林28（四）四级结构（四）四级结构l亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局。2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林29蛋白质的四个结构层次蛋白质的四个结构层次一級结

15、构四級结构二級结构三級结构氨基酸2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林302022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林31【资料卡片资料卡片】蛋白质蛋白质2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林32蛋白质蛋白质 各个品牌奶粉中蛋白质含量为各个品牌奶粉中蛋白质含量为15-20%，蛋白质中含氮量平均为，蛋白质中含氮量平均为16%。以。以某合格牛奶蛋白质含量为某合格牛奶蛋白质含量为2.8%计算，含计算，含氮量为氮量为0.44%，某合格奶粉蛋白质含量，某合格奶粉蛋白质含量为为18%计算，含氮量为计算，含氮量为2.88%。而三聚。而三聚氰胺含氮量为氰胺含氮量为66.7%，是牛奶的，是牛奶的151倍，

16、倍，是奶粉的是奶粉的23倍。每倍。每100g牛奶中添加牛奶中添加0.1克克三聚氰胺，就能提高三聚氰胺，就能提高0.4%蛋白质蛋白质! 蛋白质蛋白质1、“三鹿奶粉事件”的元凶-三聚氰胺的分子结构简式如下，关于三聚氰胺的说法不正确的是（）A.与甲醛发生加聚反应生成高分子化合物B.能与盐酸发生化学反应C.它的分子由三个氮原子和三个碳原子组成的一个类似“苯环”的结构D.它属于分子晶体，熔沸点不高2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林33A2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林341、下列物质中既能与盐酸反应，又能与、下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液溶液反应的是（反应的是（ ）NaH

17、CO3 ; (NH4)2S ; Al(OH)3 ; NH4Cl； H2N-CH2-COOH ; CH3-COOHA. B. C. D.【小结小结】既能与酸反应又能与碱反应的物质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蛋白质蛋白质2、化学性质、化学性质（1）具有两性）具有两性2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林35水解原理：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-氨基酸HOHHOH蛋白质蛋白质（2）能够水解（具有）能够水解（具有肽键肽键）2022-2-1江西省临川第二中

18、学 刘肃林36在适宜条件下完全水解得到_种产物，它们的结构简式：1、已知有机化合物:蛋白质蛋白质2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林372.已知有机物已知有机物A分子中有分子中有3个碳原子个碳原子, 有关它的某些信息有关它的某些信息注明在下面的示意图中：注明在下面的示意图中：(1)A的结构简式的结构简式_；(2)F和和G的名称分别为的名称分别为_；(3)生成生成H的化学方程式为的化学方程式为_。H2NCH2COOCH3 F:氯化氨基乙酸, G:氨基乙酸钠 蛋白质蛋白质2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林383.已知已知-NH2连在苯环上显碱性，连在苯环上显碱性，-CO-NH2连在苯

19、环上连在苯环上显中性，现有有机物显中性，现有有机物C7H7O2N，分子结构中有一个，分子结构中有一个苯环和两个取代基，且两取代基在苯环上对位，请苯环和两个取代基，且两取代基在苯环上对位，请写出符合下列要求的结构简式。写出符合下列要求的结构简式。(1)(1)该有机物只具有酸性(2)(2)该有机物只具有碱性(3)(3)该有机物具有两性(4)(4)该有机物既无酸性又无碱性蛋白质蛋白质2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林39实验实验4-2：鸡蛋白溶液蛋白质凝聚蛋白质重新溶解结论：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, 而从溶液中析出盐

20、析2、盐析是一个可逆的过程，故不影响蛋白质的性质应用：应用：利用多次盐析的方法分离、提纯蛋白质。浓无机盐浓无机盐水水蛋白质蛋白质（3）盐析）盐析2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林40实验实验4-3：鸡蛋白溶液加加 热热蛋白质凝结加水加水不再溶解鸡蛋白溶液蛋白质凝结加水加水不再溶解结论：结论：在热、酸、碱、重金属盐、甲醛、酒精、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：应用： 消毒、解毒原理乙酸铅乙酸铅蛋白质蛋白质（4）变性）变性2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林41 学学 与与 问问1、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯

21、、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？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、为什么生物实验室用甲醛溶液（福尔马林）保存动物标本？动物标本？3、为什么在农业上用波尔多液（由硫酸铜、生石灰、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？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、钡盐也属于重金属盐，医院在做胃透视时要服用“钡餐钡餐”BaSO4为何不会中毒？能否改服为何不会中毒？能否改服BaCO3？蛋白质蛋白质2022-2-1江西省临川第二中学

22、刘肃林42盐析盐析变性变性变化条件变化条件变化性质变化性质变化过程变化过程用用 途途 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概念对比蛋白质蛋白质2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林43鸡蛋白溶液浓硝酸浓硝酸变成黄色结论：结论： 蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的颜色反应。如某些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色，称“黄蛋白反应”应用：应用： 用于鉴别蛋白质的存在蛋白质蛋白质实验实验4-4：（5）颜色反应）颜色反应2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林44蛋白质蛋白质2022-2-1江西省临川第二

23、中学 刘肃林45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。蛋白质蛋白质（6）燃烧产生烧焦羽毛气味）燃烧产生烧焦羽毛气味 颜色反应颜色反应: : 一般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。2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林46三、酶三、酶【自主学习自主学习】P91-921、酶的概念（来源、功能和类别）？、酶的概念（来源、功能和类别）？2、酶的催化作用特点？、酶的催化作用特点？3、影响

24、酶作用的因素？、影响酶作用的因素？4、酶的应用？、酶的应用？酶酶2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林471、酶的概念、酶的概念一类由一类由活细胞产生活细胞产生的对生物体内的化学反应具的对生物体内的化学反应具有有催化作用催化作用的的蛋白质蛋白质。酶酶2、酶的催化特点：、酶的催化特点：（1）条件温和，不需加热）条件温和，不需加热（在接近体温和接近中性的条件下）（在接近体温和接近中性的条件下）（2）具有高度的专一性）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）（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）具有高效催化作用（相当于无机催化剂的（相当于无机催化剂的

25、1071013倍）倍）2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林483、影响酶作用的因素：、影响酶作用的因素：（1）酶作用要求适宜的温度酶作用要求适宜的温度（2）酶作用要求适宜的酶作用要求适宜的pH（在接近体温和接近中性的条件下）（在接近体温和接近中性的条件下）4、酶的应用酶的应用：（1）淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制药等工业；）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；）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；）脂肪酶应用于脂肪水解、羊毛脱脂等；（4）酶还可用于疾病的诊断。）酶还可用于疾病的诊断。酶酶2022-2-1江西省临

26、川第二中学 刘肃林49四、核酸四、核酸【自主学习自主学习】P92-931、核酸的概念？、核酸的概念？2、核酸的分类和分布？、核酸的分类和分布？3、核酸的功能？、核酸的功能？4、核酸的化学组成和水解的产物？、核酸的化学组成和水解的产物？核酸核酸2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林501、核酸的概念、核酸的概念 核酸是一类核酸是一类含磷的高分子含磷的高分子化合物，化合物，是由是由其结构单体核其结构单体核苷酸通过苷酸通过3,5- 磷酸二酯键聚磷酸二酯键聚合而成的长链，合而成的长链，继而形成具有继而形成具有复杂三维结构复杂三维结构的大分子化合的大分子化合物。物。核酸核酸2022-2-1江西省临川

27、第二中学 刘肃林51 （1） 核酸的分类核酸的分类 核糖核酸（简写为：核糖核酸（简写为：RNA） 脱氧核糖核酸（简写为：脱氧核糖核酸（简写为： DNA） 2、核酸分类和分布、核酸分类和分布（2） 核酸的主要分布核酸的主要分布 DNA：主要分布在真核细胞的细胞核中。：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。：主要分布在真核细胞的细胞质中。核酸核酸主要遗传物质，是遗传信息的载体；同时还指挥着主要遗传物质，是遗传信息的载体；同时还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。RNA在蛋白质生物合成中起重要作用。在蛋白质生物合成中起

28、重要作用。根据根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。提供的信息控制体内蛋白质的合成。2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林52 3、核酸的化学组成、核酸的化学组成 核酸的元素组成核酸的元素组成:C、H、O、N、P 其中其中P在各种核酸中的含量比较恒定：在各种核酸中的含量比较恒定： RNA平均含磷量平均含磷量8.9% DNA平均含磷量平均含磷量9.1% 核酸核酸D-2-脱氧核脱氧核糖的核苷糖的核苷+磷酸磷酸D-核糖核糖+碱基碱基核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核酸核糖核酸D-核糖的核苷核糖的核苷+磷酸磷酸核核酸酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖脱氧核糖核甘酸核甘酸D-2-脱氧核糖脱氧核糖+碱基碱基聚合聚合聚合聚合2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林53核酸核酸核酸的基本单位核酸的基本单位糖糖CHOOHHOHHOHHCH2OHCHOHHOHHOHHCH2OHD-核糖核糖D-2-脱氧核糖脱氧核糖2022-2-1江西省临川第二中学 刘肃林54核酸核酸碱基碱基NNHOOHNHNHOONNHOOHNHNHOOCH3CH3NNOHNHNONH2NH2NNNH2NHNHNNNHNHNNNNHNHNNNHNOHOH2NH2NC（胞嘧啶）（胞嘧啶）U（脲嘧啶）（脲嘧啶）T（胸腺嘧啶）（胸腺嘧啶）A（腺嘌呤）（腺嘌呤）G（鸟嘌呤）（鸟嘌呤）2022-2-1江西省临川