第三节-蛋白质和核酸ppt课件

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我是由妈妈的耳朵细胞培育出来的细胞培育出来的基因工程以基因工程以DNADNA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自然界中的蛋白质自然界中的蛋白质动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛、发、蹄、角动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛、发、蹄、角酶、蚕丝、激素、细菌、抗体、病毒酶、蚕丝、激素、细菌、抗体、病毒等均为等均为蛋白质蛋白质 一切重要的生命现象和生理机能都一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关与蛋白质密切相关植物的各种器官，尤其是种子植物的各种器官，尤其是种子 19651965年年我国科学家在世界上第一次用人工方我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了具有生命活力的蛋白质法合成了具有生命活力的蛋白质结晶牛胰岛素结晶牛胰岛素 蛋白质在一定条件下水解生成蛋白质在一定条件下水解生成氨基酸氨基酸；氨基酸通过；氨基酸通过肽键肽键相互连接相互连接形成蛋白质。形成蛋白质。氨基酸是组成蛋白质的基本结氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元构单元一、氨基酸的结构与性质一、氨基酸的结构与性质1.1.定义：定义：羧酸分子中的烃基上的氢原子被羧酸分子中的烃基上的氢原子被 -NH-NH2 2（氨基）（氨基）取代所得的一类化合物取代所得的一类化合物。2.2.结构：结构：-氨基酸：氨基酸：组成天然蛋白质的都是组成天然蛋白质的都是-氨基酸。氨基酸。RCHCOOHNH2氨基氨基NH2羧基羧基COOH官能团：官能团：同分异构体：同分异构体：氨基位置异构：氨基位置异构：官能团异构：官能团异构：碳链异构：碳链异构：与硝基化合物互为同分异构体与硝基化合物互为同分异构体如：如：3.3.几种常见的几种常见的氨基酸：氨基酸：甘氨酸甘氨酸H2NCH2COOH氨基乙酸氨基乙酸丙氨酸丙氨酸氨基丙酸氨基丙酸苯丙氨酸苯丙氨酸 氨基苯丙酸氨基苯丙酸 谷氨酸谷氨酸氨基戊二酸氨基戊二酸 4.4.物理性质：物理性质：除少数外一般都能溶于水而难溶于乙醇、乙醚除少数外一般都能溶于水而难溶于乙醇、乙醚 天然氨基酸均为无色晶体；天然氨基酸均为无色晶体；熔点较高（在熔点较高（在200200300300时熔化分解）；时熔化分解）；想一想：想一想：从氨基酸的结构分析，氨基酸可能具有从氨基酸的结构分析，氨基酸可能具有怎样的化学性质？怎样的化学性质？RCHCOOHNH2性质：性质：酸性和碱性酸性和碱性5.5.化学性质：化学性质：氨基显碱性氨基显碱性与酸反应与酸反应羧基显酸性羧基显酸性与碱反应与碱反应能溶于强酸或强碱溶液中能溶于强酸或强碱溶液中RCHCOOHNH2+NaOHRCHCOONaNH2+H2ORCHCOOHNH2+HClRCHCOOHNH3Cl具有酸性具有酸性具有碱性具有碱性A AB BC CD D全部全部下列物质中，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溶液反应的是（）溶液反应的是（）NaHCO3 Al2O3 Al(OH)3 NaAlO2(NH4)2CO3 (NH4)2S C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)(1)多元弱酸的酸式盐多元弱酸的酸式盐(2)(2)弱酸的铵盐弱酸的铵盐(3)(3)具有两性的物质具有两性的物质(4)(4)氨基酸和蛋白质氨基酸和蛋白质如：如：(NH4)2CO3、NH4HCO3如：如：Al、Al2O3、Al(OH)3如：如：NaHCO3 2)2)成肽反应成肽反应 两个氨基酸分子两个氨基酸分子(可以相同，也可以不可以相同，也可以不同同)，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，称为成含有肽键的化合物，称为成肽反应。成肽反应。肽键肽键OONH2CH2C NHCH2COOHNH2CH2COOH NH2CH2COOH +取代反应取代反应+H2O反应规律：反应规律：羧基脱羟基，氨脱氢羧基脱羟基，氨脱氢二肽二肽链状链状分子内缩合成环分子内缩合成环 分子间缩合成环分子间缩合成环多个氨基酸分子脱去水分子而多个氨基酸分子脱去水分子而缩聚缩聚成多肽。成多肽。两个氨基酸分子脱去一分子水而形成二肽；两个氨基酸分子脱去一分子水而形成二肽；三个氨基酸分子脱去两分子水而形成三肽；三个氨基酸分子脱去两分子水而形成三肽；有两性有两性u多肽的性质多肽的性质:能水解能水解讨论：讨论：将甘氨酸和丙氨酸放在同一容器内发将甘氨酸和丙氨酸放在同一容器内发生成肽反应，有几种链状二肽生成？生成肽反应，有几种链状二肽生成？4 4种种 二、蛋白质的结构与性质二、蛋白质的结构与性质 多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相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。相对分子质量大于和生理活性的多肽链。相对分子质量大于1000010000，并具有一定空间结构的多肽叫蛋白质。并具有一定空间结构的多肽叫蛋白质。1.1.定义：定义：2.2.组成元素：组成元素：C、H、O、N、S有的还含有有的还含有P元素元素少量的还含有微量少量的还含有微量Fe、Cu、Zn、Mn等元素等元素阅读与交流阅读与交流1.1.各种蛋白质的特殊功能与活性主要取决于什么？各种蛋白质的特殊功能与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，即蛋白质的结构和其特定的空间结构，即蛋白质的结构2.2.什么是蛋白质的一级、二级、三级、四级结构？什么是蛋白质的一级、二级、三级、四级结构？3.3.结构：结构：n一级结构一级结构蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序 肽键是蛋白质一级结构的基本结构键。肽键是蛋白质一级结构的基本结构键。COOH亮丝苏半半谷异甘NH2n二级结构二级结构多肽链卷曲盘旋和多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构折叠的空间结构n三级结构三级结构蛋白质在二级结蛋白质在二级结构基础上进一步构基础上进一步盘曲折叠而形成盘曲折叠而形成三维结构三维结构每个具有三级每个具有三级结构的多肽链结构的多肽链称为称为亚基亚基n四级结构四级结构蛋白质分子中，亚基的立体排布、亚基间相蛋白质分子中，亚基的立体排布、亚基间相互作用与布局互作用与布局蛋白质的分子图象蛋白质的分子图象4.4.化学性质：化学性质：（1 1）具有两性）具有两性:（2 2）能水解）能水解:蛋白质蛋白质 多肽多肽 二肽二肽 氨基酸氨基酸 酸、碱或酶酸、碱或酶天然蛋白质水解的最终产物都是天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸氨基酸（3 3）盐析）盐析实验实验4-24-2：现象：现象：鸡蛋清溶液鸡蛋清溶液浓无机盐溶液浓无机盐溶液蛋白清凝聚蛋白清凝聚加水加水蛋白质重新溶解蛋白质重新溶解结论：结论：蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液(如硫酸铵、如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等硫酸钠、氯化钠等)，可使蛋白质溶解度降低而从，可使蛋白质溶解度降低而从溶液中析出溶液中析出盐析。盐析。少量的稀盐溶液可以促进蛋白质的溶解少量的稀盐溶液可以促进蛋白质的溶解注意：注意：物理过程，可逆，不影响蛋白质的性质物理过程，可逆，不影响蛋白质的性质应用：应用：分离，提纯蛋白质。分离，提纯蛋白质。（4 4）变性）变性实验实验4-34-3：现象：现象：鸡蛋清溶液鸡蛋清溶液加热加热蛋白清凝结蛋白清凝结加水加水蛋白清不溶解蛋白清不溶解鸡蛋清溶液鸡蛋清溶液加醋酸铅加醋酸铅蛋白清凝结蛋白清凝结加水加水蛋白清不溶解蛋白清不溶解结论：结论：在某些物理因素或化学因素的因素的影在某些物理因素或化学因素的因素的影响下，蛋白质丧失了原有的物理性质和生理响下，蛋白质丧失了原有的物理性质和生理活性的现象。活性的现象。注意：注意：不可逆不可逆应用：应用：杀菌、消毒、防中毒杀菌、消毒、防中毒思考题：思考题：1.1.误服重金属怎么解毒？误服重金属怎么解毒？2.2.为什么衣服有汗渍时，不能用热水洗？为什么衣服有汗渍时，不能用热水洗？3.3.女士烫发是蛋白质的变性吗女士烫发是蛋白质的变性吗？（5 5）颜色反应）颜色反应实验实验4-44-4：现象：现象：鸡蛋清溶液鸡蛋清溶液变成黄色变成黄色结论：结论：加热加热浓硝酸浓硝酸蛋白质可与许多特殊试剂发生特殊的颜色反蛋白质可与许多特殊试剂发生特殊的颜色反应。含应。含苯基苯基的蛋白质与浓硝酸作用会产生黄的蛋白质与浓硝酸作用会产生黄色，称色，称“黄蛋白反应黄蛋白反应”应用：应用：鉴别蛋白质的存在鉴别蛋白质的存在浓硝浓硝酸酸应用：应用：鉴别蛋白质和其他有机合成材料鉴别蛋白质和其他有机合成材料A【自主学习自主学习】P91P911.1.酶的概念（来源、功能和类别）？酶的概念（来源、功能和类别）？2.2.酶的催化作用特点？酶的催化作用特点？3.3.影响酶作用的因素？影响酶作用的因素？4.4.酶的应用？酶的应用？酶是一类由细胞产生的、对生物体内的酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物。化学反应具有催化作用的有机物。理解：理解：4.4.应用：应用：（1 1）淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制）淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、制 药等工业；药等工业；（2 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 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 4）酶还可用于疾病的诊断。）酶还可用于疾病的诊断。核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺核酸与蛋白质一样，是一切生物机体不可缺少的组成部分。少的组成部分。核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的核酸是现代生物化学、分子生物学和医学的重要基础之一。重要基础之一。四、核酸四、核酸【自主学习自主学习】P91-92P91-921.1.核酸的概念？核酸的概念？2.2.核酸的分类和分布？核酸的分类和分布？3.3.核酸的功能？核酸的功能？4.4.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？核糖核酸（简写为：核糖核酸（简写为：RNARNA）脱氧核糖核酸（简写为：脱氧核糖核酸（简写为：DNADNA）2.2.分类和分布分类和分布DNADNA：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。RNARNA：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。（1 1）分类）分类（2 2）主要分布）主要分布（1 1）DNADNA是主要遗传物质，是遗传信息的载体。是主要遗传物质，是遗传信息的载体。DNADNA同时还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和同时还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。制造新的细胞。3.3.重要功能重要功能（2 2）RNARNA在蛋白质生物合成中起重要作用。根在蛋白质生物合成中起重要作用。根据据DNADNA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。核酸的组成：核酸的组成：4.4.化学组成化学组成元素组成元素组成: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%由磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的。由磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的。核酸在稀盐酸中可以逐核酸在稀盐酸中可以逐步水解水解的最终产物步水解水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基。是磷酸、戊糖和碱基。所以核酸是由磷酸、戊所以核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定方式糖和碱基通过一定方式结合而成的。结合而成的。核酸水解核酸水解CC C4.4.下图表示蛋白质分子结构的一部分，下图表示蛋白质分子结构的一部分，图中图中A A、B B、C C、D D标出了分子中不同的键，标出了分子中不同的键，当蛋白质发生水解时，断裂的键是当蛋白质发生水解时，断裂的键是（）CONHCHCONHCHR1R2R3ABCDC5.5.蔗糖淀粉纤维素蛋白质等物质蔗糖淀粉纤维素蛋白质等物质,在稀酸存在的条件下分别进行水解在稀酸存在的条件下分别进行水解,最后只最后只生成一种产物的是生成一种产物的是()()A.A.B.B.C.C.D.D.B6.6.有关蛋白质的叙述正确的是（有关蛋白质的叙述正确的是（）A.A.重金属盐会使蛋白质变性重金属盐会使蛋白质变性,所以吞服所以吞服“钡餐钡餐”会使人中毒会使人中毒B.B.蛋白质水解的产物是氨基酸蛋白质水解的产物是氨基酸C.C.蛋白质与浓硝酸加热时变为黄色蛋白质与浓硝酸加热时变为黄色D.D.蛋白质的变性是生活中不需要的蛋白质的变性是生活中不需要的B7.7.酶的正确表述是（酶的正确表述是（）A.A.酶是具有催化能力的一类物质酶是具有催化能力的一类物质 B.B.酶是活细胞产生的特殊蛋白质酶是活细胞产生的特殊蛋白质 C.C.酶是活细胞产生的有催化作用的蛋白酶是活细胞产生的有催化作用的蛋白质质 D.D.酶是活细胞产生的有活性的蛋白质酶是活细胞产生的有活性的蛋白质C8.8.一份唾液淀粉酶能催化一份唾液淀粉酶能催化100100万份淀粉万份淀粉水解，说明酶具有（水解，说明酶具有（）A.A.专一性专一性 B.B.高效性高效性 C.C.多样性多样性 D.D.稳定性稳定性B9.9.当含有下述结构片段的蛋白质在胃中水当含有下述结构片段的蛋白质在胃中水解时，不可能产生的氨基酸是解时，不可能产生的氨基酸是()()D D10.10.将甘氨酸和丙氨酸混合起反应生成各种将甘氨酸和丙氨酸混合起反应生成各种二肽，可能的连结方式有二肽，可能的连结方式有()()种种 A.1 A.1种种 B.2B.2种种 C.3C.3种种 D.4D.4种种A.A.氨基丙酸氨基丙酸 B.B.氨基丁酸氨基丁酸C.C.甘氨酸甘氨酸 D.D.氨基丁酸氨基丁酸D11.11.已知有机物已知有机物A A分子中有分子中有3 3个碳原子个碳原子,有关有关它的某些信息注明在下面的示意图中：它的某些信息注明在下面的示意图中：(1)A(1)A的结构简式为的结构简式为 ；(2)F(2)F和和G G的名称分别为的名称分别为 ；(3)(3)生成生成H 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 12.n12.n个氨基酸分子之间通过缩聚个氨基酸分子之间通过缩聚(一个氨一个氨基酸分子中氨基上的氢原子与相邻氨基酸基酸分子中氨基上的氢原子与相邻氨基酸分子羧基中的羟基结合成水分子分子羧基中的羟基结合成水分子)后可得后可得n n肽，过程中形成了肽，过程中形成了(n(n1)1)个肽键。今有一个肽键。今有一种种“多肽多肽”，其分子式为，其分子式为C C5555H H7070O O1919N N1010，已，已知将它彻底水解后只得到下列四种氨基酸：知将它彻底水解后只得到下列四种氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸。问：甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸。问：(1)(1)这个多肽是这个多肽是 肽。肽。(2)(2)该多肽水解后有该多肽水解后有 个谷氨酸分子。个谷氨酸分子。(3)(3)该多肽水解后有该多肽水解后有 个苯丙氨酸。个苯丙氨酸。十十 4313.13.已知已知-NH-NH2 2连在苯环上显碱性，连在苯环上显碱性，-C-NH-C-NH2 2连在连在苯环上显中性，现有有机物苯环上显中性，现有有机物C C7 7H H7 7O O2 2N N，分子结构，分子结构中有一个苯环和两个取代基，且两取代基在苯中有一个苯环和两个取代基，且两取代基在苯环上处于相对位置，请写出符合下列要求的结环上处于相对位置，请写出符合下列要求的结构简式。构简式。O(1)(1)该有机物只具有酸性该有机物只具有酸性(2)(2)该有机物只具有碱性该有机物只具有碱性(3)(3)该有机物具有两性该有机物具有两性(4)(4)该有机物既无酸性又无碱性该有机物既无酸性又无碱性HOCNH2O OH2N-O-C-HO OH2N-C-OHO OO2NCH3